Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การลดจำนวนครั้งการสวิตช์สำหรับคอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังแบบสมมาตร

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Reduction of Switching Number for Symmetrical Three-Level Back-to-Back Converters

Year (A.D.)

2016

Document Type

Thesis

First Advisor

สมบูรณ์ แสงวงค์วาณิชย์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมไฟฟ้า

DOI

10.58837/CHULA.THE.2016.943

Abstract

คอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังแบบสมมาตรเป็นโครงสร้างที่มีกำลังสูญเสียจากการสวิตช์น้อยมากเมื่อเทียบกับคอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังโครงสร้างดั้งเดิม เนื่องจากการทำงานของภาควงจรเรียงกระแสใช้การสวิตช์ที่ความถี่สายกำลังแทนการสวิตช์แบบความกว้างพัลส์ที่ใช้ความถี่สูง แต่อย่างไรก็ตามภาควงจรอินเวอร์เตอร์ของคอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังแบบสมมาตรที่ใช้การสวิตช์แบบความกว้างพัลส์ยังมีจำนวนครั้งการสวิตช์สูงถึง 8 ครั้งต่อคาบการสวิตช์ ซึ่งมากกว่าคอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังแบบดั้งเดิมที่มีเพียง 6 ครั้งต่อคาบการสวิตช์ งานวิจัยนี้จึงนำเสนอวิธีการมอดูเลตที่ช่วยลดจำนวนครั้งการสวิตช์ของภาควงจรอินเวอร์เตอร์ของคอนเวอร์เตอร์สามระดับหลังชนหลังแบบสมมาตรให้น้อยลงเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว เทคนิคการมอดูเลตที่นำเสนอประยุกต์มาจากเทคนิคการมอดูเลตของเมทริกซ์คอนเวอร์เตอร์โดยจะทำบนฐานคลื่นพาห์แบบขั้วคู่ วิธีการมอดูเลตดังกล่าวทำให้มีหนึ่งเฟสไม่มีการสวิตช์ จำนวนครั้งการสวิตช์ของภาควงจรอินเวอร์เตอร์จึงลดลงเหลือเพียง 6 ครั้งต่อคาบการสวิตช์ โดยที่คอนเวอร์เตอร์ยังคงสามารถควบคุมรูปคลื่นกระแสและตัวประกอบกำลังด้านเข้าได้ ส่งผลให้คอนเวอร์เตอร์มีกำลังสูญเสียจากการสวิตช์และการแทรกสอดทางแม่เหล็กไฟฟ้าลดลง ผลจำลองการทำงานและผลทดสอบในทางปฏิบัติกับเครื่องต้นแบบสามารถยืนยันได้ถึงความถูกของทฤษฎีที่นำเสนอ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The symmetrical three-level back-to-back converter has less switching losses in the rectifier stage than that of the conventional three-level back-to-back converter because the rectifier stage switches at the fundamental power frequency instead of using pulse width modulation technique. However, the number of switching of the inverter stage is 8 per switching period which is higher than 6 of the conventional three-level inverter. This thesis proposes a new modulation method which reduces the number of switching of the symmetrical three-level back-to-back converter. The proposed modulation technique is based on the double-carrier-based dipolar PWM theory of the matrix converters. The switching losses and electromagnetic interference (EMI) of the back-end inverter are reduced accordingly due to the introduction of non-switching phase, while the input current and power factor are still fully controlled. Finally, the validity of the theory is confirmed by simulation and experimental results.

Link to Full Text

Share

COinS