matriseomformere

Matriseomformere er en type direkte AC-til-AC-omformer som kobler hver innfase til hver utfase gjennom et matrise av bidireksjonelle brytere. For tre-fases system innebærer dette en 3x3 matrise, som gjør det mulig å syntetisere ønsket utgangsspenning og utgangsfrekvens uten mellomlagring i en DC-linje.

Driften skjer ved å velge riktig kryssovergang mellom inn- og utfaser slik at utgangen får ønsket amplitude og frekvens. Fordelen med dette direkte oppsettet er fravær av DC-link, noe som gir potensielt rask respons og bredt frekvensområde. På den annen side må kontrollstrategier sikre at to faser aldri kortsluttes og at strøm- og spenningsfordeling mellom bryterne holder seg innenfor grenser. Vanlige kontrollmetoder inkluderer romvektormodulering og modellbasert prediksjonsstyring, ofte i kombinasjon med fasefølger for nett-tilkobling.

Fordeler og begrensninger: matriseomformere kan gi høy effekt ved direkte konvertering uten mellomlagring og god innfaktorfaktor ved riktig kontroll, samt rask respons ved dynamiske belastninger. Ulemper inkluderer høy strøm- og spenningsstress på bryterne, krevende kontrollalgoritmer, betydelig EMI og harmoniske forstyrrelser, samt utfordrende beskyttelseskrav og kostnader som har begrenset utbredelsen.

Anvendelser inkluderer variable hastighetsdrivere for industride motorer, laboratorie- og forskningsoppsett samt spesialiserte kraftsystemer og testutstyr. Sammenlignet med back-to-back PWM-løsninger med DC-lenke gir matriseomformere direkte konvertering, men har historisk hatt mindre utbredelse på grunn av pålitelighet og kostnader samt behov for avansert styring.