Modelling and simulation of HF half-bridge matrix converter system in frequency domain

• Autorzy: Beňová M. , Dobrucký B. , Szychta E. , Praženica M.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie i symulacja półmostkowego matrycowego przekształtnika częstotliwości

• Konferencja: 13th International Conference Computer Systems Aided Science, Industry and Transport "TRANSCOMP 2009"
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with DC/HF_AC/2AC converter system which can generate twophase orthogonal output with both variable voltage and frequency. The proposed system with HF AC interlink in comparison with currently used conventional systems uses two single phase half-bridge matrix converters operated with the bipolar PWM. The advantage of such a system is then less number of semiconductor devices. Modelling and simulation experiment results of halfbridge matrix converter for both steady- and transient states are given in the paper.

PL

W artykule zaprezentowano przekształtnik DC/HF AC/2AC, który generuje dwufazowy sygnał wyjściowy o zmiennym napięciu i częstotliwości. Proponowany układ, w przeciwieństwie do obecnie stosowanych przekształtników, wykorzystuje dwa pojedyncze półmostkowe matrycowe przekształtniki z bipolarną modulacją PWM. Zaletą takiego rozwiązania jest zmniejszenie ilości elementów półprzewodnikowych w obwodzie. W artykule przedstawiono wyniki modelowania i symulacji układu dla stanów: stałego i przejściowego.

Słowa kluczowe

EN

single- and two phase systems; half bridge converter; matrix converter; modulation strategy; bipolar PWM modulation; complex Fourier transform; modelling and simulation

PL

jedno- i dwufazowe układy; półmostkowy przekształtnik; matrycowy przekształtnik; strategia modulacji; modulacja dwubiegunowa PWM; transformaty Fouriera; modelowanie i symulacja

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 6
• Strony: CD--CD
• Opis fizyczny: -pełny tekst, Bibliogr. 18 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Beňová M.

autor

Dobrucký B.

autor

Szychta E.

autor

Praženica M.

• University of Zilina, Faculty of Electrical Engineering, 010 26 Zilina, Slovak Republic,

Bibliografia

• [1] Blalock, T.J.: The First Poly-Phase System - a Look Back at Two-Phase Power for AC Distribution. In: IEEE Power and Energy Magazine, March-April 2004, ISSN 1540-7977 pg. 63.
• [2] Two-Phase Power. Wikipedia the free encyclopedia, http://www.wikipedia.org, July 2009.
• [3] Bala, S. and Venkataramanan, G.: Balanced Power Aggregation of Asymmetric Singlephase Systems. University of Wisconsin - Madison, 200x.
• [4] Dobrucky, B., Prazenica, M., Benova, M.: Converter Topology Design for Two-Phase Low-Cost Industrial and Transport Application. Submitted to this Conference.
• [5] Dobrucky, B., Benova, M., Pokorny, M.: Using Virtual Two Phase Theory for Instantaneous Single-Phase Power System Demonstration. In: Electrical Review/ Przegląd Elektrotechniczny (PL), Vol.85 (2009), No. 1, pp. 174-178, ISSN 0033-2097.
• [6] Dobrucký, B., Pavlanin, R., Pokorný, M.: Direct Single to Two/Three-Phase Power Electronic Conversion for AC Traction. In: Proc. of the 8th IASTED EuroPES'08 - Int'l Conf. on Power and Energy Systems, Corfu (GR), June 2008.
• [7] Dobrucký, B., Špánik, P., Kabašta, M.: Power Electronic Two-Phase Orthogonal System with HF Input and Variable Output. In: Magazine of Electronics & Electrical Engineering, Kaunas (LT), No. 1 (83), 2009, ISSN 1392-1215, pp. 9-14.
• [8] Gonthier, L., et al.: High-Efficiency Soft-Commutated DC/AC/AC Converter for Electric Vehicles. In: Journal ElectroMotion 5 (1998), no. 2, pp. 54 - 64, ISSN 1223- 057X.
• [9] Biringer P. P. and Slonin M. A.: Determination of Harmonics of Converter Current and/or Voltage Waveforms (New Method for Fourier Coefficient Calculations), Part II: Fourier Coefficients of Homogeneous Functions, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. IA-16, No. 2, March/April 1980, pp. 248-253.
• [10] P. Záskalický, M. Záskalická: Mathematical Model of the Single-Phase Inverter with Pulse-Width Modulation. In: Proc. of Mechatronika'09 Int'l Conf., Tren. Teplice (SK), July 2009, pp. CD-ROM.
• [11] Mohan, N., Undeland, T.M., Robbins, W.P.: Power Electronics: Converters, Applications, and Design. John Wiley & Sons, Inc., 3. Edition, 2003, ISBN 0-471-42908-2.
• [12] Chau, K.T., Chan C.C., and Wong, Y.S.: Advanced Power Electronic Drives for Electric Vehicles. Electro-Motion 5 (1998), no. 2, pp. 42-53, ISSN 1223-057X.
• [13] Popescu, M., Demeter, E., Micu, D., Navrapescu, V. Jokinen, T.: Analysis of a Voltage Regulator for A Two-Phase Induction Motor Drive. In: Proc. of IEMD - Int'l Conf. on Electric Machines and Drives, Seattle (US), 1999, pp. 658-660.
• [14] Wheeler, P.W., Rodriguez, J. Clare, J.C. Empringham, L. and Weinstein, A.: Matrix Converters: A technology review. IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 49, no. 2, pp. 276-288, Apr. 2002.
• [15] Zuckerberger, A., Weinstock, D., Alexandrovitz, A.: Single - Phase Matrix Converter. IEE Proc. on Electrical Power Applications, vol.144, no. 4, 1997.
• [16] Luft, M., Szychta, E.: Commutation Processes in Multiresonant ZVS Bridge Converter. In: AEEE - Advances in Electrical and Electronic Engineering, University of Zilina (SK), No 1-2, Vol. 7/2008, pp. 84-91, ISSN 1336-1736.
• [17] Luft M., Szychta E., Szychta L.: Method of designing ZVS boost converter, Proceedings of the 13th International Power Electronics and Motion Control Conference, 1-3 September 2008, Poznań - Poland, pp. 478-482 (ISBN 978-1-4244-1742-1).
• [18] Roy, M., Gonthier, L., Anceau, Ch.: The MBS (MOS Bidirectional Switch), a New MOS Switch with Reverse Blocking Voltage, ST Microelectronics, Proc. of EPE '99 Int'l Conf., Lausanne (FR), Sep. 1999.