(2-2)
که در آن حالت کليد زني و ولتاژ خازن سلول‌هاي اينورتر مي‌باشد. در اينورتري که n سلول متوالي در آن استفاده شده است، ولتاژ خروجي نسبت به نقطه خنثي از رابطه زير بدست مي‌آيد:
(2-3)
از رابطه 2-3 مشخص مي‌شود که ولتاژ خروجي نهايي حاصل جمع ولتاژ سلول‌ها مي‌باشد. مطابق بحث بالا يک گراف که کليه حالات ولتاژ قابل ايجاد را نشان مي‌دهد، در شکل 2-17 آمده است. از شکل مشخص است که نقطه شروع گراف، نقطه خنثي با پتانسيل صفر مي‌باشد. گره‌ها در اين گراف ولتاژ‌هاي ممکن هر سلول را نشان مي‌دهند. بنابراين با ادغام ولتاژ‌هاي هر يک از سلول‌ها با مقادير ولتاژ لينک dc متفاوت، مي‌توان سطوح ولتاژ بيشتري را در خروجي مبدل بدست آورد. هر شاخه‌اي از اين گراف حالت کليد زني هر يک از سلول‌ها را نشان مي‌دهد بنابراين هر مسير از اين گراف حالت کليدزني اينورتر را نشان مي‌دهد. قابل ذکر است که بعضي از مسير‌ها ولتاژ خروجي يکساني را نتيجه مي‌دهند.
الف ب
شکل 2-17: گراف حالات کليد زني اينورتر و ولتاژ‌هاي خروجي در هر فاز، (الف) اينورتر نه سطحي متقارن ، (ب) اينورتر نه سطحي نامتقارن
2-6 تکنيک‌هاي مدولاسيون و طبقه بندي آن‌ها
هم گام با پيشرفت ساختار‌هاي اينورتر، تلاش‌هاي زيادي براي توسعه روش‌هاي کليد زني اينورتر‌ها انجام گرفته است. زيرا، استراتژي کليد زني مناسب در کاهش تلفات کليد زني و افزايش راندمان نقش مهمي داشته و در بهبود طيف هارمونيکي سيگنال خروجي نيز، نقش به سزايي خواهد داشت. در بسياري از کاربرد‌هاي صنعتي، ولتاژ خروجي اينورتر‌ها بايستي براي غلبه بر تغييرات ورودي، کنترل شوند و نياز به کنترل ولتاژ و فرکانس دارند. آشکار است که هارمونيک‌هاي ولتاژ خروجي به نوع تکنيک مدولاسيون انتخابي بستگي دارد. تعداد زياد کليد‌هاي نيمه هادي براي بدست آوردن ولتاژ چند سطحي در خروجي اينورتر‌هاي چند سطحي در مقايسه با مبدل‌هاي دو سطحي کار را دشوارتر نموده است. در هر صورت، اين پيچيدگي باعث توسعه روش‌هاي مدولاسيون نيز شده است. براي مثال، کاهش فرکانس کليد زني، ولتاژ حالت مد مشترک و يا متعادل سازي ولتاژ لينک dc مواردي هستند که جاي بررسي دارند. امروزه، تکنيک‌هاي مدولاسيون زيادي براي اينورتر‌هاي چند سطحي وجود دارد و بر اساس فرکانس کليدزني مي‌توان آن را در دو گروه اصلي طبقه بندي کرد]20-17[.
1- فرکانس کليد زني پايه10: که در آن هر اينورتر در سيکل کاري يک بار روشن و خاموش مي‌شود.
2- فرکانس کليد زني بالا11: که در آن هر اينورتر در سيکل کاري چندين بار روشن و خاموش مي‌شوند. اين تکنيک‌ها در شکل 2-18 نشان داده شده است.
شکل 2-18: تکنيک‌هاي مدولاسيون در اينورتر‌هاي چند سطحي
2-6-1 حذف هارمونيک‌هاي انتخابي 12SHE
در اين روش هر کليد در پريود کليدزني فقط يکبار روشن و خاموش مي‌شود و زواياي کليد زني معمولا بر پايه حذف هارمونيک خاص و يا کاهش معيار اعوجاج کل THD در ولتاژ خروجي انتخاب مي‌گردد. در اين تکنيک، زواياي کليدزني به روش OFF-Line محاسبه شده و اين محاسبه به گونه‌اي است که هارمونيک‌هاي مزاحم که معمولا مرتبه پايين‌تري دارند تا هارمونيک مرتبه m-1 حذف مي‌شوند. در اين رابطه m تعداد زواياي کليد زني است. اين مدولاسيون در فرکانس بسيار پايين کليد زني براي کاهش تلفات کليدها، انجام مي‌گيرد. براي کاهش اعوجاج هارمونيک13 و براي رسيدن به دامنه‌ي قابل تنظيم مولفه اصلي، هارمونيک‌هاي بزرگ فرکانس پايين براي حذف انتخاب مي‌شوند که اين کار با انتخاب زواياي مناسب کليد زني در مبدل‌ها انجام مي‌گيرد.

2-6-2 تکنيک 14SVM
تکنيک مدولاسيون بردار حالت بر پايه‌ بازسازي سيگنال ولتاژ مرجع نمونه‌گيري شده، با کمک بردار‌هاي حالت در اينورتر منبع ولتاژ در يک پريود نمونه‌برداري انجام مي‌شود. هر مبدل چند سطحي مد‌هاي کليد‌زني مختلفي دارد که بردار‌هاي ولتاژ مختلفي را توليد مي‌کند و مي‌تواند براي مدوله کردن موج مرجع استفاده شود. در روش SVM ، موج مرجع از نزديک‌ترين سيگنال به آن ساخته مي‌شود. بعضي از بردار‌ها داراي حالات کليد‌زني تکراري مي‌باشند. از اين ويژگي مي‌توان براي بالانس ولتاژ خازن‌ها استفاده کرد. اينورتر SVM چند سطحي بايستي اين رفتار را براي بهينه کردن و اعمال بردار‌هاي مدولاسيون در انتخاب توالي کليد‌زني مناسب، مديريت نمايد.
2-6-3 تکنيک 15CBPWM
در اين روش، سيگنال‌هاي راه اندازي کليد‌ها از مقايسه موج مرجع با سيگنال‌هاي حامل، حاصل مي‌گردد. اين روش از روش‌هايي است که بيشتر مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين روش يک موج مرجع سينوسي با سيگنال‌هاي حامل که معمولا مثلثي در نظر گرفته مي‌شوند مقايسه مي‌شود. در اين روش موج مثلثي حامل به شيوه شيفت فاز16 و يا جابجايي سطح17 استفاده مي‌شود که اين کار براي کاهش هارمونيک‌هاي ولتاژ خروجي است. به دليل پر کاربرد بودن اين روش، آناليزه شده و براي مدولاسيون يک ساختار چند سطحي به کار گرفته خواهد شد.
2-6-4 اعمال روش CBPWM به اينورتر دو سطحي
در اين بخش، ابتدا روش CBPWM براي اينورترهاي دو سطحي اعمال شده و ويژگي‌ها و مشخصات آن بررسي مي‌گردد. سپس اين تکنيک مدولاسيون براي اينورترهاي چند سطحي ديگر بررسي مي‌گردد. براي همه ‌ اينورتر‌ها (دو سطحي يا چند سطحي)، مقدار مينيمم و ماکزيمم ولتاژ‌هاي خروجي به و نسبت به ورودي dc نرماليزه مي‌گردد. براي اينورتر دو سطحي که داراي دو مد کاري است اين موضوع به سادگي نمايان است. ولي براي اينورتر‌هاي چند سطحي بسته به تعداد سطوح ولتاژ خروجي، ديگر حالت‌ها که معادل حالت‌هاي کمينه و بيشبنه هستند، افزوده مي‌شود.
1 Medium Voltage
2 Voltage Source Inverter

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

3 Current Source Inverter
4 Neutral-Point-Clamped
5 Diode-Clamped-Multilevel-Inverter
6 Cascade-Multilevel-Inverter (CMI)
7 Diode-Clamped-Multilevel-Inverter
8 Flying-Capacitor-Multilevel
9 Voltage Balancing
10 Fundamental Switching Frequency
11 High Switching Frequency
12 Selective Harmonic Elimination
13 Harmonic Distortion
14 Space-Vector PWM
15 Carrier-Based PWM
16 Phase-Shifted
17 Level-Shifted
—————
————————————————————


پاسخی بگذارید