Study of the Application of Multiphase Matrix Converter for Interconnection of the High Speed Generation to the Grid

The article shows new field of application of Matrix Converter (MC) as the interconnection device between high speed generator and the grid. The converter works under the developed control algorithm based on so called “area based” approach. The device consists of converter, transformer (transformers) and filters and is supposed to substitute or revolution decreasing gear box or DC link based power electronic converter. Several structures, including multiphase ones (3,12 phase) were investigated and their properties were assessed using the results of Matlab Simulink based simulations. The simulations were performed using standard Simulink models and developed, simplified permanent magnet motor model. The results were very satisfactory i.e. input waveforms distortions, output current and machine torque ripple were at acceptable levels for the multiphase structures and high frequency input. The waveforms distortions were found to be function of input frequency and number of phases in conversion device, but the structure of the converter was limited to 12x12 structure due to the economic reasons.

---

W artykule pokazano aplikację Przekształtnika Macierzowego (MC – matrix converter) jako układu synchronizującego pomiędzy wysokoobrotowym generatorem synchronicznym z magnesami trwałymi a Systemem Elektroenergetycznym. W pracy MC pracuje pod kontrolą jednookresowego algorytmu sterowania - jednego z algorytmów należących do klasy algorytmów obszarowych. MC w urządzeniu ma zastąpić przekładnię zębatą lub przekształtnik AC-DC-AC. W programie MATLAB/Simulink wykonano szereg symulacji części elektrycznej mikroturbiny (generator, przekształtnik, transformator, filtry). W ramach pracy oceniano wpływ rozmiaru struktury MC (3, 12 fazowa) na pracę generatora z magnesami trwałymi, ocenie podlegały: prąd, napięcie i kształt momentu elektromagnetycznego.