مدل سازی، کنترل و بهبود هارمونیکی اینورترهای چند سطحی

پایان نامه
چکیده

یکی از مبدل¬های مهم در الکترونیک قدرت اینورترها یا مبدلهای dc-ac می¬باشند. وظیفه اینورترها تبدیل ولتاژ ورودی مستقیم به یک ولتاژ خروجی متناوب و متقارن با دامنه و فرکانس مطلوب می¬باشد. شکل موج ولتاژ خروجی در اینورتر باید سینوسی باشد ولی در عمل این شکل موجها غیر سینوسی بوده و دارای هارمونیک می¬باشند. هارمونیک¬ها مشکلات بسیاری را برای سیستم قدرت و تجهیزات الکتریکی مانند ایجاد تلفات در سیستم قدرت و ادوات الکتریکی، ایجاد حرارت نامطلوب و غیر¬مجاز، ایجاد جریان بار بالا، ایجاد نویز القایی در سیستم¬های کنترل و عملکرد نامطلوب ماشینهای گردان و تجهیزات اندازه گیری و رله هاو.... بوجود می¬آورند. وجود هارمونیک¬های ولتاژ در خروجی اینورترها به¬خصوص در ولتاژها و توانهای بالا قابل قبول نمی¬باشد. از سوی دیگر کاربرد اینورترها در توان و ولتاژ بالا نیازمند ساخت اینورترها با قطعاتی است که قابلیت کار در ولتاژ و توان بالا را داشته باشند که این مسئله باعث محدودیت کاربرد اینورترها و افزایش بسیار زیاد هزینه می¬گردد. راه حلی که می¬تواند هردوی این مشکلات را بهبود بخشد استفاده از اینورترهای چندسطحی می¬باشد که باعث گردیده است که مقادیر نامی ادوات الکترونیک قدرت مورد استفاده پایین بیاید و محتوای هارمونیکی شکل موجهای خروجی اینورتر کاهش یابد. در نتیجه در سالهای اخیر اینورترهای چند¬سطحی مورد توجه زیادی بوده¬اند. یکی از مهمترین مشخصات اینورترهای چند¬سطحی کاهش سطح هارمونیکی ولتاژ خروجی می¬باشد، اما کمتر به بررسی تحلیلی و جامع این هارمونیک¬ها پرداخته شده است. این تحقیقات به علت پیچیدگی بحث¬های هارمونیکی بیشتر مبتنی بر نتایج شبیه¬سازی بوده و کمتر نتایج تحلیلی و محاسباتی به¬دست آمده¬است. همچنین تحقیقات انجام گرفته اکثرا در حالت ایده¬آل می¬باشد یعنی مدار و کلیدزنی آن کاملا به¬صورت متقارن در نظر گرفته¬شده¬است، منابع dc یکسان و بدون ریپل در نظر گرفته¬شده¬اند و شرایط کاربردهای عملی در نظر گرفته¬نشده¬است.ولی در مدارات عملی معمولا حالت¬های غیر ایده¬آل وجود دارند و هریک از آنها می¬تواند تاثیر بسیار زیادی بر روی هارمونیک¬های ولتاژ خروجی گذاشته و مقادیر این هارمونیک¬ها را تا حد غیر¬قابل قبولی بالا ببرند. در این رساله هدف مدل سازی و بهبود هارمونیکی مبدل¬های چند سطحی می¬باشد. به¬خصوص این هارمونیک¬ها در برخی حالت¬های غیر¬ایده¬آل محاسبه می¬گردند زیرا هارمونیک¬های اینورترهای چندسطحی در حالت¬های غیر¬ایده¬آل افزایش قابل ملاحظه¬ای می¬یابند. نمونه¬هایی از حالت¬های غیرایده¬آل دارای ریپل بودن ورودی dc در صورت استفاده از منابع انرژی¬های تجدید پذیر مثل سلولهای خورشیدی(pv) و...در سمت ورودی اینورتر و یا نامتعادلی در کلید¬زنی در اینورترهای چندسطحی می¬باشد. هارمونیک¬ها در این حالت¬های غیر¬ایده¬آلی اینورترها، با فرمول¬های ریاضی محاسبه گردیده¬است. برای بررسی تحلیلی مدل مناسبی برای اینورترهای چندسطحی در نظر گرفته شده و به کمک این مدل روابط تحلیلی برای هارمونیک¬های خروجی به دست آورده شده¬است. با استفاده از این روابط تحلیلی، هارمونیک¬های تولیدی به طور دقیق قابل محاسبه می¬باشند. بنابراین از این محاسبات می¬توان در کاربردهای طراحی و بهینه¬سازی استفاده کرد. با استفاده از این روابط تحلیلی روشی برای کاهش هارمونیک¬های خروجی در حالت کلید¬زنی نامتقارن ارائه¬شده ¬است. همچنین در این رساله در حالت ولتاژهای ورودی نامساوی، روش کلید زنی انتخابی به اینورتر چند سطحی و مدولار اعمال شده و زوایای کلید¬زنی با استفاده از روش بهینه¬سازی جستجوی هارمونی محاسبه گردیده¬است.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مدل سازی اینورترهای چند سطحی نامتقارن دورگه برای کاربردهای کنترل سرعت محرکه ها

اینورترهای الکترونیک قدرت برای مصارف متنوع صنعتی به وفور استفاده می شوند. به منظور فایق آمدن بر محدودیت های مربوط به نرخ ولتاژ و جریان کلیدهای نیمه هادی در کاربردهای قدرت بالا، اتصال سری و موازی کلیدها می تواند موثر باشد، اما این اتصالات مشکلات خاص خود را دارند. همچنین شکل موج پله ای در خروجی اینورتر دارای طیف هارمونیکی بهتری نسبت به شکل موج سه سطحی در فرکانس کلیدزنی پایین می باشد. لذا در سال ه...

15 صفحه اول

بهینه‌سازی اعوجاج هارمونیکی اینورترهای چند‌سطحی آبشاری تمام‌پل با اتصال مثلث

در اینورترهای چند‌سطحی آبشاری تمام‌پلبا‌‌‌‌‌‌‌‌‌ اتصال مثلث، حضور هارمونیک‌های فرد مضرب سه ولتاژ و جریان چرخشی در حلقۀ مثلث باعث بروز تلفات اضافی می‌شود. در این مقاله، روش بهینه‌سازی فرکانس پایین برای کاهش هارمونیک‌های فرد مضرب سه ولتاژ در اینورتر چند‌سطحی آبشاری تمام‌پل با اتصال مثلث پیشنهاد شده است. با این روش، علاوه بر کاهش این هارمونیک‌ها، مقدار انحراف هارمونیکی کل ((THD[i]...

متن کامل

اتصال منابع dg به شبکه با اینورترهای چند سطحی با قابلیت جبران سازی جریان های هارمونیکی بار

در این رساله پس از یک مقدمه پیرامون موضوع تحت مطالعه و نیز بررسی برخی از مطالعات پیشین مرتبط با بحث، در نهایت اینورتر چند سطحی متوالی به دلیل مجزا بودن ولتاژ سطوح مختلف و قابلیت کنترل هر چه بهتر ولتاژ dc سطوح اینورتر، وقتی مدار تحت بار قرار می گیرد، به عنوان مناسب ترین ساختار برای موضوع این رساله انتخاب شده و ادامه محتوای رساله بطور کامل بر اساس این انتخاب پیش رفته است. همچنین با مروری به ساختا...

15 صفحه اول

بهبود عملکرد روش کنترل مستقیم گشتاور در کنترل دور موتورهای القایی با استفاده از اینورترهای چندسطحی

طرح کنترل مستقیم گشتاور یک ساختار ساده در مقایسه با کنترل جهت میدان است. این روش به طور گسترده‌ای در بسیاری از برنامه‌های کاربردی راه‌انداز موتور استفاده می شود. اما در سرعت پایین باعث اعوجاج جریان و گشتاور و تغییرات فرکانس سوئیچینگ می‌شود. موج‌دار شدن گشتاور، ایجاد نویز و ارتعاشات نموده و این امواج به نوبه خود باعث ایجاد تداخل الکترومغناطیسی می‌شوند. دلیل موج‌دار شدن زیاد گشتاور و جریان در کنت...

متن کامل

بهبود ساختار اینورترهای چند سطحی با استفاده از اتصال سری و موازی منابع ولتاژ dc

در این مطالعه، هفت ساختار جدید بر پایه ترکیب اینورترهای چند سطحی سری و اینورترهای چند سطحی با کلیدزنی سری-موازی منابع ولتاژ dc ارائه شده است. در چهار ساختار پیشنهادی فقط از منابع ولتاژ dc و در سه ساختار پیشنهادی از ترکیب منابع ولتاژ dc و خازن ها استفاده شده است. در فصل دوم که به پیشینه تحقیق می پردازد چند نمونه از اینورترهای چند سطحی سری و اینورترهای چند سطحی سری-موازی مورد بررسی قرار گرفته و ...

بهبود ساختارهای اینورترهای چند سطحی و منبع امپدانسی با قابلیت تولید بهره ولتاژ بالا

امروزه توجه به مبدل های الکترونیک قدرت به خصوص اینورترهای چند سطحی به منظور استفاده در کاربردهای توان بالا، ولتاژ بالا به طور گسترده ای افزایش یافته است. اینورترهای چند سطحی به سه دسته اصلی اینورترهای چند سطحی از نوع برشگر دیودی (npc)، اینورتر چند سطحی خازن شناور (fc) و اینورترهای چند سطحی سری (chb) تقسیم می شوند. از بین ساختارهای اصلی اینوترهای چند سطحی، اینورترهای چند سطحی سری به دلیل کاهش در...

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق و الکترونیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023