هدف ما بررسی روش های PWM اینورتر های سه سطحی ولتاژ ورودی نامتعادل  

مدار اینورتری معرفی ­شده در مقاله ­ی اصلی، از جمله مبدل­ های چندسطحی می­باشد که در روش­هایی برای اجرای PWM آن ارائه شده است.مزیت این مدار چندسطحی بر سایر مدارهای اینورتری، وجود نداشتن مساله­ ی حفظ تعادل ولتاژ بین خازن­های لینک DC است؛ از آنجایی که در سایر مدارهای چندسطحی، تولید سطوح ولتاژ مختلف با استفاده از اتصال سری خازن­ها فراهم می­شود، تنظیم جهت جریان­های ورودی به لینک DC و نقطه ­ی نوترال، با استفاده از تعیین الگوی سوییچینگ، برای حفظ نقطه ­ی نوترال در ولتاژ صفر، اهمیت زیادی دارد.

در مبدل معرفی­ شده، تولید سه سطح ولتاژ، با استفاده از یک منبع DC و یک خازن الکترولیتی دولایه (EDLC) فراهم شده ­است.

معرفی مدارهای اینورتر چندسطحی

کاهش THD و بهبود ولتاژ خروجی از جمله مزایای اینورترهای چندسطحی است، این مبدل­ها را از نظر ساختار مداری به سه دسته تقسیم می­کنند:

1. اینورتر چندسطحی با خازن شناور
2. اینورتر چندسطحی با دیود کلمپ (NPC)
3. اینورترهای Cascade(آبشاری)

·       اینورتر NPC

مبدل­های NPC که از جمله اینورترهای چندسطحی می­باشند بر اساس حفظ ولتاژ نقطه­ی نوترال در مقدار صفر عمل می­کنند؛ با این حال ولتاژ نقطه­ ی نوترال در عمل تغییر می­کند، به ویژه در حالت عملکرد فرکانس پایین که این امر موجب ناپایداری اینورتر PWM حتی در شرایط بار متعادل می­شود.

متدهای بسیاری برای حفظ تعادل ولتاژ NPC­های چندسطحی ارائه شده­ است؛ روش بردارهای همسایه و انتخاب بردارهای صفر در PWM بردار فضایی[۱] و تنظیم offset موج در روش­های موج حامل[۲] از جمله­ی این روش­هاست.

·       اینورتر H-Bridge

توپولوژی دیگر برای مدارهای اینورتری چندسطحی، استفاده از بخش­های H-Bridge است؛ در این ساختار مداری،مبدل­های H-Bridge به صورت سری و مطابق شکل زیر به یکدیگر متصل می­شوند. اگر تعداد مبدل­ها n باشد، تعداد سطوح ولتاژ در خروجی ۲n+1 خواهد بود.

در این ساختار نیز مساله­ ی حفظ تعادل ولتاژ بین خازن­ها مطرح می­باشد؛ انرژی راکتیو ناشی از بار راکتیو که به سمت لینک DC باز می­گردد، به سایر فازها منتقل نمی­شود، در نتیجه ولتاژ لینک DC در مبدل تحت بار، متغیر شده و نمی­توان آن را ثابت فرض کرد.نوسان ولتاژ باعث می­گردد تا تولید ولتاژ رفرنس با خطا همراه باشد و هارمونیک­ های ولتاژ و جریان ناخواسته ایجاد گردد.

[۱]Space Vector Modulation

[۲]Carrier Based PWM

بررسی روش های PWM اینورتر های سه سطحی ولتاژ ورودی نامتعادل

Study On The PWM Methods Of The Unbalanced Input Voltage Three Level

Inverter With The Energy Storage Device

Published in: EPE 2011 – Birmingham

Date of Publication: 2011

                                     برای مشاهده مقاله ؛ تصویر فوق را کلیک کنید تا دانلود شود

مشخصات شبیه ساز:

کارشناس ارشد برق-قدرت

دانشگاه امیرکبیر

محتویات:

• اصل مقاله
• گزارش بصورت فارسی و Word
• پیاده سازی در متلب بصورت (M-File) و سیمولینک

دانلود فایل