Published April 10, 2021
| Version v1
Publication
Open
Space-vector modulation for three-phase indirect matrix converters to reduce common-mode voltage
- 1. Ton Duc Thang University
- 2. Ho Chi Minh City University of Technology
- 3. Vietnam National University Ho Chi Minh City
Description
This paper presents a space vector modulation strategy for a three-phase indirect matrix converter to reduce the common-mode voltage and maintain the output performance. To reduce the peak value of the common-mode voltage to 57.7% of the input phase voltage, three active voltage vectors are used to generate the desired output voltage with arbitrary amplitude and frequency, instead of using both active and zero voltage vectors as in the traditional space vector modulation strategy. Although the common-mode voltage is reduced, the output waveform quality of the three-phase indirect matrix converter deteriorates due to the absence of the zero voltage vectors. To overcome this problem, the proposed space vector modulation strategy is redesigned to control the rectifier stage of the indirect matrix converter by utilizing three active current vectors instead of two as usual. Consequently, the constant average dc-link voltage is achieved, which can improve the output performance in terms of the output voltage and current harmonic distortion. The simulation is implemented by PSIM software and experimental results are provided to verify the effectiveness of the proposed space vector modulation strategy.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تقدم هذه الورقة استراتيجية تعديل متجه الفضاء لمحول مصفوفة غير مباشر ثلاثي الطور لتقليل الجهد في الوضع المشترك والحفاظ على أداء الإخراج. لتقليل قيمة الذروة للجهد في الوضع المشترك إلى 57.7 ٪ من جهد طور الإدخال، يتم استخدام ثلاثة متجهات للجهد النشط لتوليد جهد الخرج المطلوب مع السعة والتردد العشوائيين، بدلاً من استخدام كل من متجهات الجهد النشط والصفر كما هو الحال في استراتيجية تعديل متجهات الفضاء التقليدية. على الرغم من انخفاض الجهد في الوضع المشترك، إلا أن جودة شكل موجة الخرج لمحول المصفوفة غير المباشر ثلاثي الطور تتدهور بسبب عدم وجود متجهات الجهد الصفري. للتغلب على هذه المشكلة، تمت إعادة تصميم استراتيجية تعديل متجهات الفضاء المقترحة للتحكم في مرحلة المقوم لمحول المصفوفة غير المباشرة باستخدام ثلاثة متجهات تيار نشطة بدلاً من اثنين كالمعتاد. وبالتالي، يتم تحقيق المتوسط الثابت لجهد وصلة التيار المستمر، والذي يمكن أن يحسن أداء الخرج من حيث جهد الخرج والتشوه التوافقي الحالي. يتم تنفيذ المحاكاة بواسطة برنامج PSIM ويتم توفير النتائج التجريبية للتحقق من فعالية استراتيجية تعديل متجهات الفضاء المقترحة.Translated Description (French)
Cet article présente une stratégie de modulation vectorielle spatiale pour un convertisseur matriciel indirect triphasé afin de réduire la tension de mode commun et de maintenir les performances de sortie. Pour réduire la valeur de crête de la tension de mode commun à 57,7 % de la tension de phase d'entrée, trois vecteurs de tension active sont utilisés pour générer la tension de sortie souhaitée avec une amplitude et une fréquence arbitraires, au lieu d'utiliser à la fois des vecteurs de tension active et nulle comme dans la stratégie traditionnelle de modulation de vecteur spatial. Bien que la tension de mode commun soit réduite, la qualité de la forme d'onde de sortie du convertisseur matriciel indirect triphasé se détériore en raison de l'absence des vecteurs de tension zéro. Pour surmonter ce problème, la stratégie de modulation vectorielle spatiale proposée est repensée pour commander l'étage redresseur du convertisseur à matrice indirecte en utilisant trois vecteurs de courant actifs au lieu de deux comme d'habitude. Par conséquent, la tension de liaison continue moyenne constante est atteinte, ce qui peut améliorer les performances de sortie en termes de tension de sortie et de distorsion harmonique de courant. La simulation est mise en œuvre par un logiciel PSIM et des résultats expérimentaux sont fournis pour vérifier l'efficacité de la stratégie de modulation vectorielle spatiale proposée.Translated Description (Spanish)
Este documento presenta una estrategia de modulación vectorial espacial para un convertidor matricial indirecto trifásico para reducir el voltaje en modo común y mantener el rendimiento de salida. Para reducir el valor máximo de la tensión en modo común al 57,7% de la tensión de fase de entrada, se utilizan tres vectores de tensión activa para generar la tensión de salida deseada con amplitud y frecuencia arbitrarias, en lugar de utilizar vectores de tensión activa y cero como en la estrategia tradicional de modulación de vectores espaciales. Aunque la tensión en modo común se reduce, la calidad de la forma de onda de salida del convertidor matricial indirecto trifásico se deteriora debido a la ausencia de los vectores de tensión cero. Para superar este problema, la estrategia de modulación de vectores espaciales propuesta se rediseña para controlar la etapa rectificadora del convertidor de matriz indirecta utilizando tres vectores de corriente activos en lugar de dos como de costumbre. En consecuencia, se logra el voltaje de enlace de CC promedio constante, lo que puede mejorar el rendimiento de salida en términos de voltaje de salida y distorsión armónica de corriente. La simulación se implementa mediante el software PSIM y se proporcionan resultados experimentales para verificar la efectividad de la estrategia de modulación del vector espacial propuesta.Files
1123.pdf
Files
(3.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:85c72ef876ae1e897343cb97dd35a899
|
3.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تعديل متجه الفضاء لمحولات المصفوفة غير المباشرة ثلاثية الطور لتقليل الجهد في الوضع المشترك
- Translated title (French)
- Modulation de vecteur spatial pour les convertisseurs matriciels indirects triphasés afin de réduire la tension de mode commun
- Translated title (Spanish)
- Modulación vectorial espacial para convertidores matriciales indirectos trifásicos para reducir la tensión en modo común
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3155457255
- DOI
- 10.32508/stdjet.v4i2.797