Implementacja przekształtnika matrycowego o modulacji wektorowej oraz czterostopniowej prądowej strategii komutacji

• Autorzy: Tadra G. , Fedyczak Z. , Szcześniak P.

Warianty tytułu

EN

Implementation of the Matrix Converter with direct space vector modulation and four-step commutation strategy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem artykułu jest przekształtnik matrycowy o modulacji wektorowej oraz czterostopniowej prądowej strategii komutacji. W artykule przedstawiono projekt przekształtnika matrycowego zbudowanego z 9 łączników dwukierunkowych dwubiegunowych (18 tranzystorów IGBT o połączeniu typu emiter-emiter) oraz mikroprocesorowego układu sterowania, w którym zastosowano dwa procesory sygnałowe DSP i układ logiki programowalnej FPGA. Prezentowany przekształtnik umożliwia uzyskanie zmiany amplitudy i częstotliwości harmonicznej podstawowej napięcia wyjściowego oraz wejściowego współczynnika mocy. Ponadto przedstawiono wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych modelu laboratoryjnego o mocy około 1 kVA.

EN

This paper deals with matrix converter with implemented vector modulation and four-step commutation strategy. Project of the matrix converter build of 9 bidirectional switches (18 IGBT transistors connected in common emitter configuration) is presented. Also control circuit with two DSP processors and FPGA is discussed. Converter in contest make possible of the output voltage amplitude and frequency change also input power factor can be controlled. Furthermore simulation and experimental tests results of the ca. 1 kVA laboratory model are shown.

Słowa kluczowe

PL

przekształniki AC/AC; przekształtnik matrycowy; modulacja wektorowa

EN

AC/AC converters; matrix converter; vector modulation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 2
• Strony: 95--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab., wykr., schem.

Twórcy

autor

Tadra G.

autor

Fedyczak Z.

autor

Szcześniak P.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Inżynierii Elektrycznej,

Bibliografia

• [1] Venturini M., Alesina A., The generalized transformer: a new bi-directional sinusoidal waveform frequency converter with continuously adjustable input power factor, IEEE Power Electronics Specialists Conference Record, PESC’80, 242-252
• [2] Alesina A., Venturini M., Analises and Design of Optimum-Amplitude Nine-Switch Direct AC-AC Converters, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 4, no. 1, (1989), 101-112
• [3] Ziogas P. D., Khan S. I. and Rashid M. H., Analysis and design of forced commutated cycloconverer structures with improved transfer characteristics, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. IE-33, (1986) ,271-280
• [4] Huber L., Borojevic D., Space vector modulator for forced commutated cycloconverters, in Conf. Rec. IEEE-IAS Annu. Meeting, vol. 1, (1989), 871-876
• [5] Casadei G., Grandi G., Serra G., Tani A., Space vector control of matrix converters with unity input power factor and sinusoidal input/output waveforms, in Proc. EPE Conf., vol. 7, Brighton, U.K, (Sept, 13-16, 1993), 170-175
• [6] Blaabjerg F., Casadei D., Klumpner Ch., Matteini M.: Comparison of Two Current Modulation Strategies for Matrix Converters Under Unbalanced Input Voltage Conditions, IEEE Transactions on Industrial Electronic, vol. 49, no. 2, (2002), 289-296
• [7] Casadei D., Serra G., Tani A, Zarri L., Matrix Converter Modulation Strategies: A New General Approach Based on Space- Victor Representation of the Switch State, IEEE Transactions on Industrial Electronic, vol. 49, no. 2, (2002), 370-381
• [8] Wheeler P. W., Rodriguez J., J. C. Clare, L. Empringham, Weinstein A.: Matrix Converters: A Technology Reviev, IEEE Transactions on Industrial Electronic, vol. 49, no. 2, (April 2002), 276-288
• [9] Tadra G., Fedyczak Z., Koncepcja układu sterowania dla przekształtnika matrycowego z bezpośrednim sterowaniem wektorowym Wiadomości Elektrotechniczne 10.2008, (2008) 18-21
• [10] Casadei D., Trentin A., Matteini M., Calvini M., Matrix Converter Commutation Strategy Using both Output Current and Input Voltage Sign Measurement. EPE2003 (2003)
• [11] Zinoviev G. S., Obuchov A. Y., Otchenasch W. A., Popov W. I., Transformer less PWM AC boost and buck-boost converters (In Russian), Technicznaja Elektrodinamika, T 2, Nac. Akademia Nauk Ukrainy, Kijev 2000, (2000), 36-39
• [12] Fedyczak Z., Szcześniak P., Study of matrix-reactance frequency converter with buck-boost topology, PELINCEC 2005, (2005), CD-ROM
• [13] Fedyczak Z., Szcześniak P., Klytta M., Matrixreactance frequency converter based on buck-boost topology, 12th Conf. EPE-PEMC, (2006), 763-768, CD-ROM
• [14] Fedyczak Z., Szcześniak P., Korotyeyev I., Generation of matrix-reactance frequency converters based on unipolar matrix-reactance choppers, Proc. of PESC’08, (2008), 1821-1827
• [15] Fedyczak Z., Szcześniak P., Korotyeyev I., New family of matrix-reactance frequency converters based on unipolar PWM AC matrix-reactance choppers, Proc. of EPEPEMC 2008, (2008), 236 – 242
• [16] Szcześniak P., Fedyczak Z., Klytta M., Modelling and analysis of a matrix-reactance frequency converter based on buck-boost topology by DQ0 transformation“, Proc. of EPEPEMC 2008, (2008), 165–171
• [17] Korotyeyev I .Y., Fedyczak Z., Steady and transient state modelling methods of matrix-reactance converter with buck-boost topology, COMPEL 28 (2009), n.3, 626 – 638
• [18] Fedyczak Z., Szcześniak P., Tadra G., Implementacja trójfazowych przemienników częstotliwości bazujących na topologii matrycowo-reaktancyjnego sterownika prądu przemiennego typu buck-boost SENE 2009 (2009), CDROM