Speed control of induction motor by matrix converter

Bu çalışmada, matris konverter kullanılarak asenkron motor hız denetimine ait bilgisayar benzetim sonuçları verilmiştir. Matris konverter ile motorun hız denetimi yapılırken alan yönlendirmeli kontrol tekniği tercih edilmiştir. Anma hızının üzerindeki hızlarda alan zayıflatması yapılmıştır. Bu sayede istenen hızda, manyetik doyum ve ısı kayıpları azaltılarak motorda moment üretimi ve sürücü verimliliği sağlanmıştır. Konverterin sabit giriş güç katsayısında çalışmasını sağlanmak için, giriş akımları ile çıkış gerilimlerinin uzay vektörleri kullanılmıştır. Denetleyiciden elde edilen veriler kullanılarak matris konverterdeki yarıiletken anahtarların çalışması için gerekli sinyaller üretilmiştir. Bu sinyaller, uzay vektör darbe genişlik modülasyon tekniği ile elde edilmiştir. Bilgisayar ortamında 4 kW lık asenkron motor parametreleri esas alınarak benzetim çalışmaları yapılmıştır.

Matris konverter ile asenkron motor hız denetimi

In this study, the simulation results concerning speed control of the induction motor by using a matrix converter have been given. The field oriented control technique was preferred while making speed control of the induction motor with a matrix converter. Over nominal speed, the flux has been weakened. Therefore, decreasing magnetic saturation and heat dissipation, torque production and drive efficiency were improved at the desired speed. In order to provide unity power factor for the running converter, the space vectors of input currents and output voltages were used in the matrix converter. By using the data taken from the controller, the required switching signals for the matrix converter has been produced. These signals have been taken by using the space vector pulse width modulation technique. Parameters of 4 kW induction motor have been used in the simulation process.

PDF

___

1. Nielsen, P., Blaabjerg, F. and Pedersen, J.K., "New protection issues of a matrix converter: design considerations for adjustable-speed drives", Industry Applications, IEEE Transactions on , Volume 35, Issue 5: 1150 -1161 (1999).
2. Watanabe, E., Ishii, S., Yamamoto, E., Hara, H. Jun-Koo Kang and Hava, A.M., "High performance motor drive using matrix converter", Advances in Induction Motor Control (Ref. No. 2000/072), IEE Seminar: 111 -116(2000).
3. Bose, B. K., Modern Power Electronics arid AC Drives, Prentice Hall, New Jersey, 153-183 (2002).
4. Milanovic, M. and Dobaj, B., "A novel unity power factor correction principle in direct AC to AC matrix converters", Power Electronics Specialists Conference, 29th Annual IEEE, Volume 1: 746 -752 (1998).
5. Sunter, S. and Clare, J.C., "A true four quadrant matrix converter induction motor drive with servo performance",Power Electronics Specialists Conference, 27th Annual IEEE, Volume 1: 146 -151 (1996).
6. Ziegler,M., and Hofmann, W., "Implementation of a two steps commutated matrix converter", Power Electronics Specialists Conference, PESC 99. 30th Annual IEEE, Volume 1:175-180 (1999).
7. Siyoung Kim; Seung-KiSul, and Lipo.T.A., "AC/AC power conversion based on matrix converter topology with unidirectional switches" Industry Applications, IEEE Transactions on, Volume 36, Issue 1:139-145 (2000).
8. Sunter, S. and Altun, H., "A method for calculating semiconductor losses in the matrix converter", Mediterranean Electro Technical Conference, MELECON98, Volume 2: 1260 -1264 (1998).
9. Casadei, D., Serra, G., and Tani, A., "The use of matrix converters in direct torque control of induction machines"Industrial Electronics Society, IECON '98, Proceedings of the 24th Annual Conference of the IEEE, Volume 2,744.749 (1998).
10.Casadei, D., Grandi, G., Serra, G. and Tani, A., "Space vector control of matrix converters with unity input power factor and sinusoidal input/output waveforms", Power Electronics and Applications, Fifth European Conference on, Volume 7,170 -175 (1993).