توضیحات
ABSTRACT
In this paper, we present a novel Z-source sparse matrix converter (ZSMC) and a compensation method based on a fuzzy logic controller to compensate unbalanced input voltages. The ZSMC is developed based on the structure of an SMC to reduce the number of unipolar power semiconductor switches and employs a Z-source network to overcome the inherent limitation of the low voltage transfer ratio of conventional matrix converters. Although the ZSMC is a two-stage converter, it directly connects between a source and a load through a Z-source network, which is designed to have smaller passive components as the only purpose is voltage boosting. Therefore, the output of the ZSMC is directly affected by disturbances of the input-voltage source. The operational principle of the ZSMC is described and its modulation strategy is explained. Simulation and experimental results are shown to verify the feasibility of the ZSMC and its compensation method.
INTRODUCTION
FOR ac–ac power conversion, there are two types of con- version systems: one is a traditional ac–dc–ac two-stage indirect conversion system and the other is an ac–ac one-stage direct conversion system as shown in Fig. 1. The traditional indirect converter produces variable-amplitude and/or variablefrequency output voltages with a stiff dc-link voltage that is acquired by a larger dc-link energy-storage component, such as an electrolytic capacitor. Unlike the traditional indirect converter, the direct converter connects any input phase to any output phase with an array of controlled power semiconductor switches without the dc- link energy-storage component. This direct-type converter is called a matrix converter The matrix converters can be implemented with two different topologies: one is a direct matrix converter and the other is an indirect matrix converter shown in Fig. 2(a) and (b), respectively. The structure of the direct matrix converter is based on direct ac–ac power conversion by coupling the input and output sides with nine bidirectional switches, while the indirect matrix converter is based on ac–dc–ac power conversion without any dc-link energy-storage component. Although the direct and indirect matrix converters differ with respect to the circuit configuration, control strategy, efficiency, and complexity, they provide similar basic functionalities, such as sinusoidal I/O currents and bidirectional power flow with the same number of unipolar power semiconductor switches.
چکیده
در این مقاله، ما یک مبدل ماتریس اسپرد (ZSMC) جدید Z-source و یک روش جبران بر اساس یک کنترل منطقی فازی برای جبران ولتاژ ورودی نامتعادل ارائه می دهیم. ZSMC براساس ساختار یک SMC برای کاهش تعداد سوئیچ های نیمه هادی قدرت یکپارچه توسعه یافته است و شبکه ی Z-source را برای غلبه بر محدودیت ذاتی نسبت انتقال کم ولتاژ مبدل های ماتریکس معمولی به کار می گیرد. اگر چه ZSMC یک مبدل دو مرحله ای است، آن را به طور مستقیم بین یک منبع و یک بار از طریق یک منبع منبع Z متصل می شود، که برای طراحی اجزاء کوچکتر منفعل طراحی شده است و تنها هدف افزایش ولتاژ است. بنابراین، خروجی ZSMC به طور مستقیم تحت تاثیر اختلالات منبع ولتاژ ورودی قرار می گیرد. اصل عملیاتی ZSMC توصیف شده است و استراتژی مدولاسیون آن توضیح داده شده است. شبیه سازی و نتایج تجربی نشان داده شده است تا امکان سنجی ZSMC و روش جبران آن را بررسی کند.
مقدمه
برای تبدیل AC-AC، دو نوع سیستم های سازگار وجود دارد: یک سیستم AC-AC دو مرحلهای ac-dc-AC سنتی است و دیگری یک سیستم تبدیل مستقیم یک مرحله AC-AC است که در شکل .1 مبدل غیرمستقیم سنتی، ولتاژ خروجی متغیر دامنه و / یا متغیر فرکانس را با ولتاژ اتصال dc link سخت تولید می کند که توسط یک جزء ذخیره انرژی dc-link، مانند یک خازن الکترولیتی، به دست می آید. بر خلاف مبدل غیرمستقیم سنتی، مبدل مستقیم هر فاز ورودی را به هر فاز خروجی متصل می کند با مجموعه ای از سوئیچ های نیمه هادی قدرت کنترل شده بدون مولفه ذخیره سازی انرژی dc-link. این تبدیل مستقیم مستقیم یک مبدل ماتریسی است مبدل ماتریکس را می توان با دو توپولوژی متفاوت اجرا کرد: یک مبدل ماتریس مستقیم است و دیگری مبدل ماتریس غیر مستقیم است که در شکل 2 (a) و (b) نشان داده شده است. ساختار مبدل ماتریس مستقیم بر مبنای تبدیل مستقیم AC-AC با اتصال دو طرف ورودی و خروجی به 9 سوئیچ دو طرفه است، در حالی که مبدل ماتریس غیر مستقیم بر مبنای تبدیل AC-dc-ac بدون هیچ گونه DC- جزء ذخیره سازی اگرچه مبدل های ماتریس مستقیم و غیرمستقیم با توجه به پیکربندی مدار، استراتژی کنترل، کارایی و پیچیدگی متفاوت است، اما آنها ویژگی های اساسی مشابه مانند جریان سینوسی جریان ورودی / خروجی و جریان دو طرفه با همان تعداد سوئیچ های نیمه هادی قدرت یکپارچه را فراهم می کنند.
Year: 2012
Publisher : IEEE
By : Kiwoo Park, Kyo-Beum Lee, and Frede Blaabjerg
File Information: English Language/ 12 Page / size: 1.76 KB
Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart
سال : 1391
ناشر : IEEE
کاری از : کیوو پارک، کیو بیوم لی و فورد بلابیرگ
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 12 صفحه / حجم : KB 1.76
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.