Analiza transferu napięcia przez przekształtnik macierzowy 9x3 z jednoczesną zmianą częstotliwości

• Autorzy: Sobczyk T.

Warianty tytułu

EN

Analysis of voltage transfer by a 9x3 matrix converter with simultaneous frequency changing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę przekształtnika macierzowego o specyficznej strukturze, który umożliwia zmianę liczby faz oraz częstotliwości napięć układów wielofazowych. Przekształtniki takie mogą znaleźć zastosowanie w torze generacji energii elektrycznej małych siłowni cieplnych wykorzystujących wielofazowe generatory synchroniczne napędzane przez wysokoobrotowe turbiny gazowe. Przedmiotem badań jest widmo Fouriera napięć wyjściowych przekształtnika macierzowego, którego zadaniem jest przekształcenie 9-fazowego układu napięć o podwyższonej częstotliwości, rzędu kilkuset herców, w 3-fazowy układ napięć o częstotliwości sieciowej 50 Hz. W artykule przedstawiono ideę sterowania przekształtnikiem macierzowym, umożliwiającą realizację tego celu, oraz przeprowadzono analizę transferu napięcia w dziedzinie częstotliwości. Doprowadziła ona do analitycznych zależności określających jakościowo oraz ilościowo widmo napięć wyjściowych dla wyidealizowanych warunków.

EN

This paper presents an analysis of a matrix converter with a specific topology, which enables to change a number of phases and frequency of the multi-phase voltage system. Such inverters can be applied in an electric energy generation line of small power stations, in which multi-phase synchronous generators driven by high speed gas turbine are applied. The Fourier spectrum of input voltages is investigated for a matrix converter changing a 9 phase voltage system with high frequency, of the order a few hundred Hz, onto the 3 phase voltage system with commercial parameters. In the paper an idea of the matrix converter control is presented, which allows to fulfil such voltage transformation. The analysis in the frequency domain gives analytical expressions determining quantitatively and qualitatively the Fourier spectra of output voltages at idealized performances.

Słowa kluczowe

PL

analiza widmowa; przekształcanie napięć; przekształtnik macierzowy; układy energoelektroniczne

EN

matrix converter; power electronics; spectral analysis; voltage transfer

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 105, z. 1-E
• Strony: 79--93
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.,Wz., rys., tab.,

Twórcy

autor

Sobczyk T.

• Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Sobczyk T.J., Voltage-current equations of power electronic matrix converters in frequency domain, Archives of Electrical Engineering, Vol. 51, No. 1, PWN, Warszawa 2002, 105-114.
• [2] Sieńko T., Sobczyk T.J., Sposób sterowania przekształtnikiem macierzowym, Zgłoszenie patentowe w Polskim Urzędzie Patentowym, No. P 363198, 2003.
• [3] Sieńko T., Sobczyk T.J., Matrix converter control for applications to multi-phase high-speed generators, Archives of Electrical Engineering, Vol. 53, No. 2, PWN, Warszawa 2004, 217-228.
• [4] Sieńko T., Sobczyk T.J., Matrix converter for high-speed generators, Proc. of IEEE IEMDC (International Electric Machines and Drives Conference) 2005, San Antonio, 15–18.05.2005, CD – IEEE Catalog 05EX1023C, 1975-1980.
• [5] Sobczyk T.J., Borkowski D., Application of matrix converter for power flow control in a transmission line, Proc. of IEEE Lausanne PowerTech, 1–5.07.2007, Lausanne, CD – Paper No. 138.