SK289145B6 - Single-branch matrix converter control - Google Patents
Single-branch matrix converter control Download PDFInfo
- Publication number
- SK289145B6 SK289145B6 SK94-2018A SK942018A SK289145B6 SK 289145 B6 SK289145 B6 SK 289145B6 SK 942018 A SK942018 A SK 942018A SK 289145 B6 SK289145 B6 SK 289145B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- matrix converter
- branch matrix
- branch
- symmetrical
- voltage
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyThe field of technology
Predmetom vynálezu je zariadenie na ovládanie jednovetvového maticového meniča, ktoré je určené predovšetkým na ovládanie jednovetvového maticového meniča napájaného zo symetrického zdroja s vyvedeným stredom. Vynález patrí do oblasti výkonovej elektroniky.The subject of the invention is a device for controlling a single-branch matrix inverter, which is primarily intended for controlling a single-branch matrix inverter powered from a symmetrical source with a derived center. The invention belongs to the field of power electronics.
Doterajší stav technikyCurrent state of the art
Maticové meniče sú meniče, ktoré umožňujú napájať striedavé spotrebiče priamo zo striedavej napájacej sústavy, priamou premenou energie (bez nutnosti usmernenia). Uplatňujú sa predovšetkým v oblasti (troj- a viacfázových) pohonov s vyššími výkonmi. Najčastejšie sú napájané z trojfázovej siete, pričom výstup meniča môže mať nižší alebo vyšší počet fáz podľa typu záťaže (Antoni Arias: Notes on Matrix Converters, http://egdk.ttu.ee/files/2013/Tema_Matrix._Tallinn_May_2013.pdf). Na svoju činnosť si vyžadujú použitie spínačov umožňujúcich viesť a ovládať tok prúdu v oboch smeroch. Samostatnou kategóriou sú jednofázové maticové meniče, určené na napájanie jednofázových aplikácií z jednofázovej siete (A. Zuckerberger; D. Weinstock; A. Alexandrovitz, Single-phase matrix converter, IEE Proceedings - Electric Power Applications, Volume: 144, Issue: 4, Jul 1997, pp. 235-240, ISSN 1350-2352). Nevýhodou jednofázových maticových meničov je fakt, že pri prechode sieťového napätia nulou nedokážu dodávať napätie do záťaže (pri viacfázových aplikáciách tento problém nenastáva), a teda výkon dodávaný do záťaže má pulzujúci charakter. Správnou voľbou frekvencií výstupného napätia sa tento problém dá odstrániť, ale v konečnom dôsledku je možnosť použitia tohto meniča veľmi obmedzená. Jednovetvový maticový menič (S. Kascak, R. Konarik, B. Dobrucky, M. Prazenica, M. Jarabicova: Enhanced single-leg LC matrix converter by switched capacitor and LC filter, 2017 19th International Conference on Electrical Drives and Power Electronics - EDPE, ISSN 1339-3944) predstavuje topologicky jednoduchšie zapojenie, ktoré si ale vyžaduje komplikovanejší napájací zdroj - symetrický zdroj s vyvedeným stredom. Predkladaný vynález umožňuje vytvoriť výstupné napätie presne zodpovedajúce referenčnému napätiu pomocou jednovetvového maticového meniča spínaním symetrických napájacích napätí proti nulovému bodu.Matrix inverters are inverters that allow AC appliances to be powered directly from the AC power supply system, by direct energy conversion (without the need for rectification). They are mainly used in the field of (three- and multi-phase) drives with higher outputs. They are most often fed from a three-phase network, while the converter output can have a lower or higher number of phases depending on the type of load (Antoni Arias: Notes on Matrix Converters, http://egdk.ttu.ee/files/2013/Tema_Matrix._Tallinn_May_2013.pdf). For their operation, they require the use of switches allowing to lead and control the flow of current in both directions. A separate category are single-phase matrix converters, intended for powering single-phase applications from a single-phase network (A. Zuckerberger; D. Weinstock; A. Alexandrovitz, Single-phase matrix converter, IEE Proceedings - Electric Power Applications, Volume: 144, Issue: 4, Jul 1997, pp. 235-240, ISSN 1350-2352). The disadvantage of single-phase matrix converters is the fact that when the mains voltage crosses zero, they cannot supply voltage to the load (this problem does not occur in multiphase applications), and therefore the power supplied to the load has a pulsating character. With the correct choice of output voltage frequencies, this problem can be eliminated, but in the end, the possibility of using this converter is very limited. Single-leg matrix converter (S. Kascak, R. Konarik, B. Dobrucky, M. Prazenica, M. Jarabicova: Enhanced single-leg LC matrix converter by switched capacitor and LC filter, 2017 19th International Conference on Electrical Drives and Power Electronics - EDPE , ISSN 1339-3944) represents a topologically simpler connection, but it requires a more complicated power source - a symmetrical source with a derived center. The present invention makes it possible to create an output voltage exactly corresponding to the reference voltage using a single-branch matrix converter by switching symmetrical supply voltages against the zero point.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Zariadenie na ovládanie jednovetvového maticového meniča pozostáva z dvoch častí.The device for controlling a single-branch matrix converter consists of two parts.
Prvá časť je tvorená jednovetvovým maticovým meničom napájaným zo symetrického napájacieho zdroja, pričom záťaž je zapojená medzi vyvedený stred napájacieho zdroja a výstup jednovetvového maticového meniča.The first part is formed by a single-branch matrix converter powered by a symmetrical power supply, while the load is connected between the output center of the power supply and the output of the single-branch matrix converter.
Druhá časť je ovládacia, kde sa porovnáva požadované referenčné napätie s pílovým priebehom a na základe nameraného aktuálne dostupného napätia zo symetrického zdroja sa v šírkovom impulzovom modulátore (ďalej ŠIM) vyhodnotí na spínacie impulzy. Vyhodnotené spínacie impulzy sa v budiči zosilnia na napäťovú a prúdovú úroveň potrebnú pre obojsmerné spínače jednovetvového maticového meniča.The second part is the control, where the required reference voltage is compared with the sawtooth pattern and, based on the measured currently available voltage from the symmetrical source, it is evaluated for switching pulses in the width pulse modulator (hereafter ŠIM). The evaluated switching pulses are amplified in the driver to the voltage and current levels required for the two-way switches of the single-branch matrix converter.
Zariadenie na ovládanie jednovetvového maticového meniča sa vyznačuje tým, že jednovetvový maticový menič zo symetrických napätí zdroja vytvára pre záťaž napätie presne podľa referenčného signálu. Zariadenie dosahuje vysokú presnosť a dynamiku pri zachovaní všetkých vlastností jednovetvového maticového meniča.The device for controlling the single-branch matrix converter is characterized by the fact that the single-branch matrix converter creates a voltage for the load exactly according to the reference signal from the symmetrical voltages of the source. The device achieves high accuracy and dynamics while maintaining all the properties of a single-branch matrix converter.
Prehľad obrázkov na výkresochOverview of images on drawings
Na obr. 1 je zobrazená bloková schéma zariadenia na ovládanie jednovetvového maticového meniča.In fig. 1 shows a block diagram of a device for controlling a single-branch matrix converter.
Príklady uskutočnenia vynálezuExamples of implementation of the invention
Zariadenie na ovládanie jednovetvového maticového meniča, podľa obr. 1, sa skladá z jednovetvového maticového meniča 1 so symetrickým napájacím zdrojom, ktorého aktuálne napätia symetrického zdroja sa snímajú a vyhodnocujú v bloku 3 merania. ŠIM modulátor 5 na základe žiadanej referencie zo zdroja 2 referenčného signálu, napätia z bloku 3 merania a aktuálnej hodnoty píly z generátora 4 píly vyhodnotí spínací stav pre jednovetvový maticový menič 1 so symetrickým napájacím zdrojom. Tento spínací stav je vo forme impulzov privedený do budiča 6, ktorý ho výkonovo prispôsobí potrebám obojsmerných spínačov S1 a S2 jednovetvového maticového meniča 1 so symetrickým napájacím zdrojom.Device for controlling a single-branch matrix converter, according to fig. 1, consists of a single-branch matrix converter 1 with a symmetrical power source, the current voltages of the symmetrical source are sensed and evaluated in the measurement block 3. Based on the requested reference from the source 2 of the reference signal, the voltage from the measuring block 3 and the current value of the saw from the generator 4 of the saw, the SIM modulator 5 evaluates the switching state for the single-branch matrix converter 1 with a symmetrical power supply. This switching state is supplied in the form of pulses to the exciter 6, which adjusts its performance to the needs of the two-way switches S1 and S2 of the single-branch matrix converter 1 with a symmetrical power source.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability
Zariadenie na ovládanie jednovetvového maticového meniča je určené predovšetkým pre jednofázové aplikácie, po doplnení kondenzátorom je ho však možné použiť aj pre dvojfázové aplikácie. Týmto zariadením možno dosiahnuť, že napätie na záťaži bude presne zodpovedať referenčnému - požadovanému signálu a navyše ovládanie umožňuje plynule meniť veľkosť prúdu a napätia, frekvenciu, a teda aj výkon pripojenej 10 záťaže.The device for controlling a single-branch matrix converter is primarily intended for single-phase applications, but after supplementing with a capacitor, it can also be used for two-phase applications. With this device, it is possible to achieve that the voltage on the load will exactly correspond to the reference - required signal, and in addition, the control allows to smoothly change the magnitude of the current and voltage, the frequency, and thus also the power of the connected load.
Zoznam vzťahových značiekList of relationship tags
- Jednovetvový maticový menič so symetrickým napájacím zdrojom- Single-branch matrix inverter with symmetrical power supply
- Zdroj referenčného signálu- Reference signal source
3 - Blok merania3 - Measurement block
- Generátor píly- Saw generator
- ŠIM- SIM
- Budič- Alarm clock
- Obojsmerný spínač- Two-way switch
52 - Obojsmerný spínač52 - Two-way switch
GND - Zem zariadeniaGND - Ground of the device
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK94-2018A SK289145B6 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Single-branch matrix converter control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK94-2018A SK289145B6 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Single-branch matrix converter control |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK942018A3 SK942018A3 (en) | 2020-03-03 |
SK289145B6 true SK289145B6 (en) | 2023-12-21 |
Family
ID=69636746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK94-2018A SK289145B6 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Single-branch matrix converter control |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK289145B6 (en) |
-
2018
- 2018-08-31 SK SK94-2018A patent/SK289145B6/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK942018A3 (en) | 2020-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5898848B2 (en) | Insulated power converter | |
CN109478851B (en) | DC/DC converter | |
US20010026460A1 (en) | Multiway power converter | |
KR960003407B1 (en) | Ac/dc power converting apparatus | |
EP2485381A1 (en) | Phase current detection device and power conversion device using same | |
US20140001856A1 (en) | Multilevel power converter | |
TW201640804A (en) | Digital slope compensation for peak current controlled converters | |
TWI280728B (en) | N-phase integrated buck converter | |
JP2013219903A (en) | Rectifier circuit | |
JP2016063675A (en) | Power control circuit | |
JP6203426B2 (en) | Method for modulating the boost converter mode of a push-pull converter | |
EP2919377A1 (en) | Inverter device | |
JP5250818B1 (en) | Full bridge power converter | |
US20160028232A1 (en) | Power conversion device | |
EP2892145A1 (en) | Power converter and inverter device equipped with same | |
Velliangiri et al. | Design of nine step switched capacitor multilevel inverter and its cascaded extension | |
US10673340B2 (en) | Isolated boost-buck power converter | |
US10924000B2 (en) | DC-DC converter with reduced ripple | |
SK289145B6 (en) | Single-branch matrix converter control | |
JP2007124731A (en) | Power converter | |
US8284577B2 (en) | Method for operation of a converter circuit, and apparatus for carrying out the method | |
CN109256948A (en) | Switching regulaor | |
TWM258493U (en) | DC-to-DC converter with improved transient response | |
JP5874835B2 (en) | Power converter | |
Wojciechowski | Grid voltages sensorless control system of the PWM rectifier with active filtering function |