توسعه و تجزیه و تحلیل یک برنامه ریزشی 30 درجه‌ای مبتنی بر sector –based برای مبدل ماتریسی مبتنی بر DTC درایو IM
محورهای موضوعی : انتقال ارتعاشات
سعیده لطفی محمدآباد
1
(مربی، دانشکدة مهندسی برق و کامپیوتر، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران)
سید سینا سبت احمدی
2
(استادیار، دانشکدة مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران)
حمیدرضا مومنی
3
(استادیار، دانشکدة مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران)
کلید واژه: کنترل گشتاور مستقیم, موتور القایی, مبدل ماتریس, طرح سوئیچینگ, موج گشتاور,
چکیده مقاله :
این مقاله تحلیلی پیچیده از استراتژی سوئیچینگ جدید را برای یک مبدل گشتاور مستقیم مبتنی بر مبدل ماتریس DTC موتور درایو القایی IM مورد بررسی قرار می دهد. Paradigm switching پیشنهاد شده با استفاده از دوازده بخش 30 درجه برای هر دو جریان بردارهای ولتاژ. بیان تحلیلی از نرخ تغییر گشتاور و شار برای IM به عنوان یک عامل از بردارهای ولتاژ MC، مشتق شده است. تاثیر بردارهای ولتاژ MC بر روی جریان استاتور و تنش گشتاور الکترومغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است و یک برنامه سوئیچینگ پیشرفته مستقل از هر تغییر بار و سرعت است. برای کاهش تلفات سوئیچینگ MC حالت سوئیچینگ مطلوب با استفاده از اختیاری و میانگین بر روی تغییرات شار انتخاب می شود. عملکرد استراتژی تعویض پیشنهادی در شرایط نامساعد تأیید شده است و همچنین طرح سوئیچینگ مرزی متعارف شش ضلعی مقایسه شده است. روش پیشنهادی دارای رله های گشتاور کم، بدون نیاز به تبدیل مختصات چرخشی و فرکانس سوئیچینگ به حداقل رسیده است. نتایج نشان می دهد که میزان آزادی برای انتخاب ولتاژ مناسب افزایش می یابد و گشتاور به طور قابل توجهی تا 40% کاهش می یابد.
This paper investigates the sophisticated analysis of a novel switching strategy for a matrix converter (MC) based direct torque control (DTC) of an induction motor (IM) drive. The proposed switching paradigm utilizes twelve 30° sectors for both flux and voltage vectors. Analytical expression of change rates of torque and flux for IM as a function of MC’s voltage vectors are derived. The influence of MC’s voltage vectors on the stator flux and electromagnetic torque variation is scrutinized and an advanced switching scheme independent of any load and speed variation is developed. To decrease the switching losses of MC, the optimum switching state is selected by means of discretization and averaging on the flux variations. The performance of the proposed switching strategy is corroborated under rated conditions, and is also compared to the conventional hexagonal boundary switching scheme. The proposed method is characterized by low torque ripples, no need for rotational coordinate transformation and minimized switching frequency. The results verify that the degree of freedom to select proper voltage increases, and the torque ripple is hence significantly reduced up to 40%.
_||_
