تصحیح ضریب توان مبدل ac/dc، به روش کنترل غیرخطی با استفاده از فیلتر قدرت اکتیو

امروزه استفاده از عناصر الکترونیک قدرت در تجهیزات صنعتی از قبیل درایوها و یکسوکننده ها رشد چشم گیری یافته است. چنین تجهیزاتی به خاطر ماهیت غیرخطی شان در شبکه هارمونیک تولید می کنند. از این رو مبحث مقابله با هارمونیک ها هم اکنون یکی از مسائل مورد توجه می باشد و استانداردهایی نیز در خصوص سقف مجاز تولید این آلودگی ها توسط مجامع بین المللی وضع شده است. یکی از وسایلی که جهت کاهش سطح هارمونیک ها در شبکه به طور موثر استفاده می شود، فیلتر اکتیو است. تکنیک های کنترلی فیلتر اکتیو به دو دسته ی کنترل حلقه باز و کنترل حلقه بسته تقسیم می شوند. تکنیک های کنترلی حلقه بسته دارای دقت بیشتری هستند که از میان آن ها می توان به تکنیک جریان سلف ثابت، ولتاژ خازن ثابت، تکنیک های کنترلی خطی ولتاژ و روش های جدیدتری مثل روش های وقفی، پیش بین و حالت لغزشی اشاره کرد. کنترل حالت لغزشی پر کاربرد ترین روش برای کنترل فیلتر اکتیو است، زیرا به دلیل داشتن ساختار متغیر با زمان تناسب بیشتری با ساختار متغیر با زمان فیلتر اکتیو دارد. علاوه بر این کنترل حالت لغزشی خصوصیاتی مانند مقاومت، حساس نبودن نسبت به تغییر پارامترهای سیستم و سادگی پیاده سازی را دارا می باشد. در این پایان نامه ابتدا فیلتر اکتیو vsi به عنوان راه حلی برای کاهش هارمونیک های بار غیرخطی در نظر گرفته شده است. این فیلتر اکتیو به روش کنترل حالت لغزشی توسط سه الگوی کلیدزنی مختلف کنترل شده است. الگوی کلیدزنی سوم که روشی نوین است، نسبت به دو الگوی کلیدزنی دیگر جریان منبع را در هنگام عبور از صفر به حالت سینوسی نزدیک تر می کند. در ادامه فیلتر اکتیو با یکسوساز pwm مقایسه گردید؛ نتایج شبیه سازی، برتری فیلتر اکتیو را از نظر میزان کاهش هارمونیک ها و وابسته نبودن به پارامترهای سیستم نشان می دهد. بعد از آن، فیلتر اکتیو csi با دو روش کنترل مرسوم و کنترل حالت لغزشی که روش نوینی برای این فیلتر است، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد، استراتژی کنترلی دوم به دلیل داشتن جزء انتگرالی، thd جریان منبع را بیشتر کاهش می دهد. در نهایت دو فیلتر اکتیو با ساختار csi و vsi با هم مقایسه شده اند نتایج شبیه سازی ها حاکی بر این است که اگر برای فیلتر اکتیو با ساختار vsi به منظور جلوگیری از اتصال کوتاه شدن خازن لینک dc ناحیه ی مرده ای را در نظر بگیریم thd جریان منبع نامطلوب می شود. بنابراین فیلتر اکتیو باساختار csi عملکرد بهتری نسبت به فیلتر اکتیو با ساختار vsi با در نظر گرفتن ناحیه ی مرده در توان های بالا دارد.