Đồ án tốt nghiệp - Matrix Converter

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành Điện Công Nghiệp
Đề Tài:

MATRIX CONVERTER

GVHD:

NGUYỄN VINH QUAN

SVTH:

NGUYỄN QUỐC ĐẠT

MSSV:

09302062

T.P HỒ CHÍ MINH - 01/2011

LỜI NÓI ĐẦU
Công nghiệp càng ngày càng phát triển, các hệ thống tự động ngày càng được
các nhà máy xí nghiệp đưa vào sản xuất. Trong hầu hết các dây chuyền sản xuất đều
sử dụng các cơ cấu chuyển động. Mà các chuyển động này thường được tạo ra nhờ
động cơ. Chính vì lẽ đó một vấn đề quan trọng là làm sao có thể điều khiển được động
cơ, một trong những khâu trọng yếu của các dây chuyền tự động.
Vì vậy, nhờ vào khoa học kỹ thuật đã cho ra đời một thiết bị có khả năng đó, đó
chính là Inverter hay còn gọi là biến tần.
Với yêu cầu ngày càng cao của sự phát triển mà Matrix converter được nghiên
cứu và sản xuất với khả năng nổi bật hơn các dòng Inverter trước đó là tính nhỏ gọn và
hiệu suất cao.
Chính vì là thiết bị mới và những ưu điểm của Matrix converter mà em đã chọn
nó làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp của mình.
Trong đồ án này chủ yếu ta sẽ tìm hiểu về cấu trúc của Matrix converter và
thuật toán điều khiển Venturini cũng như vấn đề mô phỏng.
Tuy đã cố gắng và được sự hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn. Nhưng do
kiến thức, kinh nghiệm của em còn hạn chế và do là thiết bị mới nguồn tài liệu có hạn
nên trong đồ án không tránh khỏi thiếu sót, rất mong các thầy cô thông cảm và tận tình
góp ý.
Qua đây, em xin cảm ơn thầy Nguyễn Vinh Quan. Người đã hướng dẫn, giúp
đỡ tận tình và cung cấp tài liệu cho em để có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.
Đồng thời em xin cảm ơn nhà trường và các thầy cô đã tận tình chỉ dạy cho em trong
thời gian qua. Em xin chân thành cảm ơn.

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Quốc Đạt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG: ĐHSPKT TP. HCM

ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
-SVTH:

Nguyễn Quốc Đạt

LỚP:

093020C

NGÀNH:

Điện Công Nghiệp

MSSV: 09302062

Tên đề tài:

MATRIX CONVERTER
1.

Tài liệu ban đầu:
Matrix converter induction motor drive - H.Altun &amp S.Sunter

2.

Nội dung:
-

Giới thiệu Matrix converter

-

Cấu trúc Matrix converter

-

Thuật toán điều khiển Venturini cho Matrix converter

-

Mô phỏng sử dụng thuật toán của Venturini

-

Hướng phát triển đề tài

3.

Ngày giao nhiệm vụ:

4.

Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 10/01/2011

5.

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Vinh Quan

Tp. Hồ Chí Minh
...

...
ư đã trình bày Matrix converter tuy đã được tìm hiểu từ những năm 1976
nhưng cho đến bây giờ thì vẫn là một loại inverter mới do có nhiều hạn chế mà trước
đây chưa tìm được giải pháp tối ưu cho thiết bị này.
Chính vì vậy mà hiện nay tại Việt Nam, vấn đề Matrix converter vẫn còn đang
trong giai đoạn tìm hiểu và thử nghiệm.
Cũng do đó vấn đề tài liệu nghiên cứu rất ít và chủ yếu là các tài liệu tiếng Anh.
Trong đề tài về Matrix converter này ta chú trọng về tìm hiểu về cấu trúc của
Matrix converter và tìm hiểu về nguyên lý điều khiển, cũng như mô phỏng để kiểm
nghiệm thuật toán điều khiển trên Matlab/Simulink.
7.1.

Các kết quả đạt được

Tuy đã cố gắng nhưng vẫn nhiều hạn chế trong việc tìm hiểu và mô phỏng. Nhưng
cũng đã thu được nhiều kết quả đặc biệt là mô phỏng thành công thuật toán điều khiển
của Venturini. Các kết quả chính đạt được:
-

Tìm hiểu về cấu trúc Matrix converter.

-

Cấu trúc các khóa hai chiều.

-

Thuật toán điều khiển của Venturini.

-

Mô phỏng trêm Matlab/Similink sử dụng thuật toán của Venturini. Cho ra được
các dạng sóng dòng áp ngõ ra có tần số và điện áp điều chỉnh được.

7.2.

Hướng phát triển
Do nguồn tài liệu và kiến thức có hạn mà nội dung của đề tài này chưa đi được

đến độ chuyên sâu về Matrix converter. Chính vì vậy vấn đề phát triển đề tài và nội
dung đề tài này còn nhiều hướng phát triển.
Ngoài ra việc thực hiện làm các board mạch tạo một Matrix converter thực tế là
điều quan trọng. Việc thời gian trễ và tần số đóng ngắt tối đa của các khóa dẫn thực tế,
nhiễu, xung áp cao cũng sẽ nãy sinh nhiều vấn đề trong điều khiển Matrix converter
công suất lớn.

SVTH: NGUYỄN QUỐC ĐẠT

56

MATRIX CONVERTER

GVHD: NGUYỄN VINH QUAN
TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.

Matrix Converter for Frequency Changing Power Supply Applications (Saúl

lópez Arévalo)
2.

Matrix Converter Induction Motor Drive - H.Altun &amp S.Sunter.

3.

Novel Technologies For Power Conversion Circuits (Kouetsu Fujita, Yasuhiro

Okuma &amp Jun’ichi Itoh)
4.

The Comparison of Direct and Indirect Matrix Converters (P. Chlebis, P.

Simonik, M. Kabasta)
5.

Cycloconverters (Burak Ozpineci, Leon M. Tolbert)

6.

High Performance Motor Drive using Matrix Converter (Abdelkader Djahbar,

Benyounès Mazari)
7.

Matrix Converter for Six Phase Induction Machine Drive System (Noureddine

Mansour, Abdelkader Djahbar, Benyounès Mazari)
8.

Ứng dụng FPGA điều khiển vector không gian cho AC-AC Matrix converter ba

pha (Dương Hữu Trí, Nguyễn Văn Nhờ)

SVTH: NGUYỄN QUỐC ĐẠT

57