طراحی و ساخت مبدل ماتریسی سه فاز به دو فاز برای کنترل موتور القایی

در سال های اخیر مبدل ماتریسی به دلیل مزایای فراوانش مورد توجه ویژه ای قرار گرفته اند. از جمله این مزایا می توان به قابلیت تنظیم ضریب توان ورودی واحد، قابلیت انتقال توان در هر دو جهت و شکل موج های با کیفیت بسیار بالا در ورودی و خروجی اشاره کرد و نیز به دلیل عدم وجود المان های ذخیره کننده انرژی مانند خازن باس dc در مبدل های ماتریسی، امکان ساخت آنها به صورت یک مدار فشرده و کوچک وجود دارد ولی با این حال به دلیل مشکلاتی از قبیل کموتاسیون پیچیده و مدارات حفاظت پیچیده در برابر اضافه ولتاژ، استفاده از مبدل های ماتریسی مستقیم در صنعت تا سال های اخیر به تعویق افتاده است. از سوی دیگر با توجه به قابلیت احیای انرژی بوسیله مبدل ماتریسی، این امکان وجود دارد که بیشتر انرژی جنبشی بار به سمت منبع برگردانده شود که در این حالت تلفات تنها ناشی از سوئیچ‎ها و فیلتر ورودی می باشد که در نتیجه استفاده از این مبدل را در درایو موتورهای القایی با راندمان بالا محقق می بخشد. برخلاف مبدل ماتریسی سه فاز به سه فاز و مبدل ماتریسی سه فاز به تک فاز در مورد مبدل ماتریسی سه فاز به دو فاز کارهای کمتری انجام شده است به طوری که در این پروژه تمامی حالاتی را که می توان با مبدل ماتریسی، ولتاژ دو فاز تولید کرد، طراحی شده است که این حالات به صورت ماتریسی سه فاز به دو متداول (مستقیم) و غیر مستقیم می باشند. هر کدام از این مبدل ها نیز به دو حالت سه پایه و دوپایه طراحی شده و روش های سوئیچینگ هر یک به طور جداگانه نیز آورده شده است. به دلیل تلفات سوئیچینگ در مبدل های بالا، مدلی با سوئیچ های کاهش یافته به منظور کاهش تلفات سوئیچینگ نیز آورده شده است به طوری که این مبدل در سمت یکسوکنندگی (سمت خط) فقط از سه عدد سوئیچ استفاده شده است. در محیط سیمیولینک matlab نیز یک ماشین القایی دو فاز شبیه سازی شده و از مبدل های ماتریسی طراحی شده جهت کنترل سرعت این موتور القایی استفاده شده است.