مدل سازی و کنترل مبدل ماتریسی غیرمستقیم به منظور بهبود عملکرد

مبدل¬های ماتریسی به دلیل مزایای فراوان، در سال¬های اخیر مورد توجه ویژه قرار گرفته اند. از جمله این مزایا می¬توان به قابلیت ساخت فشرده به دلیل عدم وجود المان¬های حجیم ذخیره کننده انرژی، تنظیم ضریب توان ورودی تا عدد یک، قابلیت انتقال توان در هر دو جهت، شکل موج¬های با کیفیت بسیار بالا در ورودی و خروجی اشاره کرد. با این حال به دلیل مشکلاتی از قبیل الگوریتم-های سوئیچ زنی و کموتاسیون پیچیده، مدارات حفاظت پیچیده در برابر اضافه ولتاژ و نسبت تبدیل ولتاژ محدود به 866/0، استفاده از مبدل¬های ماتریسی تا سال¬های اخیر در صنعت به تعویق افتاده است. در این رساله پس از بررسی تحقیقات پیشین انجام شده در زمینه¬های مذکور، الگوریتم سوئیچ زنی متداول مبدل ماتریسی غیر مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه پس از استخراج مدل متوسط مبدل ماتریسی غیر مستقیم، کنترلر¬های سنکرون، رزونانسی و هوشمند عصبی– فازی جهت کنترل مبدل طراحی شده است. سپس یک روش جدید برای پیاده¬سازی الگوریتم متداول مدولاسیون پهنای پالس مبدل ماتریسی غیر مستقیم با سرعت بالا و پیچیدگی بسیار پایین ارائه شده است. در ادامه پس از تحلیل جامع تبدیل انرژی ac به ac، الگوریتم سوئیچ زنی بسیار ساده با قابلیت پیاده سازی در میکرو کنترلرهای بسیار ارزان قیمت ارائه شده است. همچنین ساختاری جدید با استراتژی سوئیچ زنی جدید برای اصلاح نسبت تبدیل ولتاژ مبدل ماتریسی تا عدد یک و بالاتر به همراه روش تحلیلی طراحی المان های راکتیو مورد بررسی قرارگرفته و نتایج نمونه شبیه سازی شده و نمونه آزمایشگاهی ساخته شده مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان تحلیل جامعی برای مقایسه مزایا و معایب مبدل های پشت به پشت و ماتریسی و انتخاب مبدل مناسب انجام شده است.