Influence of control strategy in classic Venturini modulation method on synthesized output voltages and input currents of matrix converter

• Autorzy: Rząsa J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ strategii sterowania w klasycznej metodzie modulacji Venturiniego na kształtowanie napięcia wyjściowego i prądy wejściowe przekształtnika matrycowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Among three groups of pulse width modulation (PWM) methods used in matrix converter control, i.e. Venturini methods, vector methods, and scalar methods, the first one deserves special attention. It follows both from the fact that this classical group of methods was the first one applied to direct frequency changer, and because it allows for simple definition of numerous effects characteristic for PWM. Determination of function modulating conduction cycles of each individual switch allows for some freedom in distribution of these cycles within switching period. The modification of switch conduction cycles distribution pattern within switching period presented in this paper results in zero voltage between the star point of the load and neutral point of the supply network. This is essential regarding removal of the so-called common mode voltage, which is important for compatibility of the load powered by means of the matrix converter with the supply network.

PL

Pośród trzech grup metod modulacji szerokości impulsów stosowanych w sterowaniu przekształtnikiem matrycowym, do których należą metody Venturiniego, wektorowe i skalarne, na szczególną uwagę zasługuje grupa pierwsza. Wynika to z faktu, że jest to klasyczna grupa metod, opracowana jako pierwsza w zastosowaniu do bezpośredniego przemiennika częstotliwości, jak również z faktu, że z jej pomocą łatwo można zdefiniować wiele zjawisk charakterystycznych dla modulacji szerokości impulsów. Sposób wyznaczania przedziałów przewodzenia łączników pozwala na pewną swobodę w rozmieszczeniu tych przedziałów w okresie powtarzania sekwencji sterowania. Prezentowana w artykule strategia sterowania daje efekt w postaci zerowej różnicy potencjałów między punktem gwiazdowym odbiornika a punktem neutralnym sieci zasilającej. Jest to ważne ze względu na likwidację tzw. składowej wspólnej napięcia (common modę voltage), co ma znaczenie dla kompatybilności przekształtnika matrycowego z siecią zasilającą.

Słowa kluczowe

EN

matrix converter; current space vector; voltage space vector; pulse width modulation (PWM); common mode voltage; compatibility

PL

przekształtnik matrycowy; modulacja szerokości impulsów; kompatybilność

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 54, nr 2
• Strony: 225--247
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Rząsa J.

• Faculty of Electrical and Computer Engineering, Rzeszow University of Technology

Bibliografia

• 1. Alesina A., Venturini M: Analysis and Design of Optimum-Amplilude Nine-Switch Direct AC-AC Converters. IEEE Trans, on Power Electronics, Vol. 4, No. 1, Jan. 1989.
• 2. Alesina A., Venturini M.: Solid-State power conversion: a Fourier analysis approach to generalized transformer synthesis. IEEE Trans. Circuits Syst., Vol. CAS-28, 319-330, Apr. 1981.
• 3. Casadei D., Serra C, Tani A.: Reduction of Input Current Harmonie Content in Mairix Converter under Input/Output Unbalance. IEEE Trans, on Ind. Electronics, Vol. 45, No. 3, June 1998.
• 4. Gyugyi L., Pe11y B. R.: Static Power Frequency Changers. John Wiley & Sons, New York, 1976.
• 5. Holmes D. C, Lipo T. A.: Implementation of a controlled rectifier using ac-ac matrix converter theory. IEEE Trans. Power Electronics, Vol. 7, No.l, Jan. 1992, pp. 240-250.
• 6. Huber L., Borojevic D.: Space Vector Modulated Three-Phase to Three-Phase Matrix Converter with Input Power Factor Correction. IEEE Trans, on Ind. Applicat., Vol. 31, No. 6, Nov./Dec. 1995, pp. 1234-1246.
• 7. Ishiguro A., Furuhashi T., Okuma S.: A novel control melhod for forced commutated cycloconverters using instantaneous values of input line-to-line voltages. IEEE Trans. Ind. Electronics, Vol. 38, No. 3, June 1991, pp. 166-172.
• 8. Milanovic M., Dobaj B.: Modulation strategy for unity power factor correction in direct AC to AC converters. Elektrotehniski Vestnik, Vol. 65, No.l, 1998, pp. 51-57.
• 9. Nielsen P.: The Matix Converterfor an Induction Motor Drive. PhD thesis, Aalborg University, Danish Academy of Technical Sciences, Danfoss A/S Transmission Division.
• 10. Oyama J., Xia X., Higuch i T, Yamada E.: Displacement Angle Control of Matrix Converter. PESC-97. IEEE Power Electronics Specialists Conference. St. Louis, June 22-27, 1997, pp. 1033-1039.
• 11. Rząsa J.: Selected Methods of Input Current and output Voltage Waveforms in Matrix Converters (in Polish). PhD thesis, Warsaw University of Technology, Warsaw 2001.
• 12. Rząsa J., Supronowicz H.Mn AC/AC Matrix Converter (in Polish). Proceedings of Applied Electronics PES-3 Conference, Zakopane-Kościelisko, June 18-22, 2001, pp. 199-204.
• 13. Rząsa J., Supronowicz H.: Comparison of pulse width modulation methods used in matrix converter control. Archives of Electrical Engineering, No.4, 2003.
• 14. V e n t u r i n i M., Alesina A.: The Generalised Transformer: A New Bidirectional Sinusoidal Waveform Freąuency Cowerter With Continuously Adjustable Input Power Factor. IEEE Power Elec¬tronics Specialists Conf. (PESC) 1980, pp. 242-252.
• 15. Wheeler P. W., Clare J. C, Empringham L., Bland M.: Matrix Converters: The Technology and Potential for Exploitation. The Drives and Controls Power Electronics Conference, London, Section 5, March 2001.
• 16. Whee1er P. W., et al.: Matrix Converter: A Technology Review. IEEE Transactions on Industrial Electronics. Vol.49, No.2, April 2002, pp. 276-287.