کاهش ولتاژ حالت مشترک در سیستم های راه انداز موتورهای القایی با استفاده از روش ‏pwm

جریان های جاری شده در یاتاقان های موتور های القائی باعث خرابی زود هنگام قطعات مکانیکی موتور می شوند. در ‏اینورترهای درایوهای ‏القائی مجموع لحظه ای ولتاژ های فاز خروجی صفر نمی باشد. لذا اختلاف پتانسیلی میان نقطه ی ‏نوترال بار و اتصال زمین به وجود می آید که ‏به آن ولتاژ حالت مشترک (‏cmv‏) می گوییم. جریان جاری شده ناشی از این ‏ولتاژ با عبور از عایق های درونی موتور نظیر فواصل هوایی و ‏گریس یاتاقان ها آسیب های جدی به یاتاقان های موتور ‏وارد می سازد.‏ استفاده از روش های مبتنی بر اصلاح الگوی پالس ‏pwm‏ به منظور کاهش ولتاژ حالت مشترک (‏cmv‏) در درایو های ‏‏pwm‏ القائی به جهت عدم تحمیل هزینه های اضافی و همچنین عدم افزایش اندازه ی درایو، مقرون به صرفه است. حذف ‏بردار صفر از الگوی ‏pwm‏ به ‏دلیل تولید بیشترین مقدار ‏cmv، هدف اصلی چنین روش هایی می باشد. این پژوهش به ‏ارائه دو روش برداری حذف بردار صفر از الگوی ‏کلیدزنی اینورتر می پردازد و آن ها را مورد ارزیابی و مقایسه قرار می ‏دهد. روش اول از سه بردار غیر صفر نزدیک به بردار مرجع برای تولید ‏بردار مرجع استفاده می کند. این شیوه علیرغم ‏محدود سازی ناحیه خطی مدولاسیون، خصوصیات مطلوبی در محدوده ی عملکرد مجاز دارد. ‏روش دوم با جایگزینی ‏بردارهای متقابل و یکسان به جای بردارهای صفر در مدولاسیون برداری کلاسیک، ‏cmv‏ را به حداقل ممکن می رساند.‏ نتایج حاصل از شبیه سازی روش های ذکر شده توسط نرم افزار ‏matlab‏ و مقایسه ی میان آن ها از لحاظ هارمونیک های ‏تولید شده در ‏ولتاژ و جریان موتور و هم چنین ریپل ایجاد شده در شکل موج جریان و گشتاور موتور نشان می دهد که هر ‏دو روش تقریباً به یک اندازه ‏هارمونیک ولتاژ و جریان تولید می کنند که البته میزان آن از هارمونیک روش ‏pwm‏ برداری ‏بیشتر است. از طرفی مقایسه ی میان شکل ‏موج های جریان و گشتاور از لحاظ ریپل به وجود آمده، برتری روش اول را به ‏اثبات می رساند. در مجموع با مقایسه ی شاخص های اثرگذار در ‏کیفیت مدولاسیون، روش اول برای ناحیه ی بالای شاخص ‏مدولاسیون (‏‎?3/3<mi<?3/2‎‏) کارائی بهتری نسبت به روش دوم خواهد ‏داشت. در مقابل با توجه به عدم خطی بودن روش ‏اول به ازاء شاخص های پایین مدولاسیون، روش دوم بهترین گزینه ی ممکن جهت ‏کاهش ولتاژ حالت مشترک در این ناحیه ‏خواهد بود.‏