مبدل های چند سطحی و روش های حذف هارمونیک در آنها – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:سمینار
تعداد صفحات:106
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

مبدل های چند سطحی و روش های حذف هارمونیک در آنها – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

۱ چکیده
۲ مقدمه
۳ فصل اول : کلیات
۴  ۱- ۱) هارمونیک ها در سیستم های الکتریکی
۴  ۱- ۲) اینورترهای متداول منبع ولتاژ دو سطحی و سه سطحی
۶ ۱-۳) اینورتر منبع ولتاژ چند سطحی
۷ (DCMI ) اینورتر چند سطحی Diode-clamped (1-3-1
۸ (FCMI) flying-capacitor اینورتر چند سطحی (۲-۳ -۱
۱۰ ۱- ۳-۳) اینورتر چند سطحی cascade با منابع تغذیه dc مجزا
۱۱ ۱-۴ ) مقایسه بین ۳ ساختار اینورتر چند سطحی در مفاهیم کاربردی
۱۳ فصل دوم: استراتژی سوییچینگ برای بهبود خاصیت ماژولاریتی اینورترهای چند سطحی cascade همراه با ترانس
۱۴ ۲-۱)اینورترهای چندسطحی با ترانسفرمرهای cascade
۱۴ ۲- ۲) مقایسه و آنالیز طرح های سوییچینگ
۱۵ ۲- ۲- ۱) ساختار اینورتر چندسطحی cascade و متد سوییچینگ متداول
۱۵ ۲- ۲- ۲) تعیین زاویه هدایت برای min کردن مقدارTHD
۱۸ ۲-۲- ۳) اینورتر چند سطحی با به کار گیری ترانس های cascade و معرفی استراتژی سوییچینگ جدید
۲۲ ۲-۳) نتایج عملی
۲۶ فصل سوم: طرح کنترلی جدید اینورتر PWM چندسطحی همراه با ترانسفرمر cascade در سیستم توان فتوولتاییک (PV)
۲۷ ۳- ۱) مقدمه
۲۸ ۳- ۲) اینورتر PWM چندسطحی مبتنی بر اینورتر k3 سطحی
۳- ۳) سیستم PV با به کارگیری اینورتر PWM چندسطحی معرفی شده ۳۲
۳- ۴- شبیه سازی و نتایج آزمایش ۳۶
۳- ۴- ۱- مقایسه بین منبع نویز EMI بر اساس تعداد سطوح ولتاژ خروجی ۳۶
۳- ۴- ۲- مقایسه اعوجاج هارمونیکی کل (THD) 36
۳- ۴- ۳- مقایسه با اینورترهای چندسطحی دیگر ۳۹
۳- ۴- ۴- نتایج آزمایش ۴۱ فصل چهارم :اینورتر cascade برای سیستم های PV متصل به شبکه تکفاز ۴۳ بدون ترانس
۴- ۱- مقدمه ۴۵
۴- ۲- توصیف سیستم ۴۷
۴- ۳- کنترل سیستم ۴۹
۴- ۴- توالی سوییچینگ ۵۰ فصل پنجم :اینورتر متصل به شبکه PV ماژولار چندحاملی با قاعده شیفت فاز ۵۲ جدید
۵-۱- مقدمه ۵۳
۵- ۲- شیوه عملکرد مدار ۵۵
۵- ۳- قاعده شیفت فاز کلی ۶۱
۵- ۳- ۱- مورد اول: قاعده متداول ۶۲
۵- ۳- ۲- مورد دوم: قاعده پیشنهاد شده  ۶۳
فصل ششم :مبدل های چندسطحی برای سیستم های PV متصل به شبکه تک فاز ۶۷
۶-۱- مقدمه ۶۸
۶- ۲- جریان های نشتی در سیستم های PV بدون ترانس ۶۹
۶- ۳- توپولوژی های اینورتر چندسطحی ۷۲
۶- ۳-۱- ساختار دیود کلامپ نیم پل ۷۲
۶- ۳-۲- کلامپ تک بازوی تمام پل ۷۳
۷۴ cascadeاینورتر -۳-۳ -۶
۷۵ ۶- ۳-۴- مبدل چندپله ای
۷۶ ۶- ۳-۵- کوپل مغناطیسی
۷۷ Flying capacitor -6-3 -6
۷۷ ۶- ۴- بحث
۸۰ فصل هفتم : نتیجه گیری
۸۳ فهرست منابع و مراجع
چکیده انگلیسی ۸۹

چکیده:
مبدلهای چند سطحی در سالهای اخیر مورد توجه بسیار زیادی قرار گرفته اند. خصوصا درسیستم های منابع انرژی گسترده مانند سلولهای خورشیدی , باطری های گوناگون , انرژیهای فسیلی , انرژی باد و میکروتوربین ها که مبدلهای چند سطحی می تواند در آنها برای تغذیه بار یا شبکه ac بدون مسایل نامتعادلی ولتاژ به کاررود.مزیت مهم دیگر مبدلهای چندسطحی پایین بودن فرکانس سویچینگ درآنها نسبت به مبدلهای قدیمی تر می باشد که به معنی کاهش در تلفات سویچینگ در این مبدلهاست.
موج ولتاژ خروجی در مبدلهای چند سطحی به صورت پله ای می باشد از اینرو این مبدلها هارمونیکها را در مقایسه با مبدلهای موج مربعی به میزان بیشتری کاهش می دهند. در این تحقیق به بررسی روشهایی جهت بهبود هرچه بیشتر عملکرد مبدلهای چند سطحی که منجر به کاهش هارمونیک در آنها خواهد شد پرداخته ایم.

مقدمه:
یکی از بزرگترین مشکلات در مفاهیم کیفیت توان در سیستم های الکتریکی ، مولفه های هارمونیکی است . هارمونیک ها به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند : ۱- هارمونیک های ولتاژ ۲- هارمونیک های جریان. هارمونیک های جریان معمولا به وسیله هارمونیک های موجود در منابع ولتاژ تولید می شوند و بستگی به نوع بار مثلا بار القایی ، مقاومتی یا خازنی دارد. هر دو گروه هارمونیک ها می توانند در سمت بار یا منبع تولید شوند. هارمونیک هایی که به وسیله بار تولید می شود با توجه به رفتار غیر خطی وسایلی مانند مبدل های توان و … ایجاد می شوند.هارمونیک های بار می تواند باعث گرمای بیش از حد هسته های مغناطیسی ترانسفرمرها و موتورها شود. از طرف دیگر ، هارمونیک های منبع به طور عمده به وسیله منبع توان با شکل موج ولتاژ غیر سینوسی تولید می شوند. هارمونیک های منبع جریان و ولتاژ ، باعث تلفات انرژی ، تداخل الکترومغناطیسی و گشتاور نوسانی در محرکه های موتور AC می شوند. در این تحقیق به یک سری از روشهای عملی و تئوری برای بهبود عملکرد مبدلهای چند سطحی (از جمله کاهش هارمونیک ها)اشاره خواهد شد.

نتیجه گیری
در فصل اول در ابتدا مقدمه ای درباره هارمونیک ها در سیستم های الکتریکی آورده شده است در ادامه مروری سریع بر اینورترهای دوسطحی و سه سطحی انجام شده است. در ادامه ، اینورترهای چندسطحی معرفی شده اند و سه نوع متداول اینورترهای چندسطحی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. در انتها ، مقایسه ای اجمالی بین سه ساختار اینورتر چندسطحی در مفاهیم کاربردی انجام شده است.
در فصل دوم ، روش سوییچینگ معرفی شده برای یکسان کردن اندازه ترانسفرمرها در اینورترهای چندسطحی cascadeهمراه با ترانسفرمر پیشنهاد شد. با به کارگیری این روش سوییچینگ در اینورترهای cascade ، تمام واحدها ساختار یکسانی پیدا می کنند و قابلیت ماژولاریتی سیستم افزایش پیدا می کند و هزینه های تولید کاهش چشمگیری خواهد داشت. این ویژگی سبب می شود که اینورترهای چندسطحی cascade همراه با ترانسفرمر ، کاندیدای بسیار قدرتمندی در کاربردهای صنعتی باشند.
در فصل سوم ، الگوی سوییچینگ موثری در اینورتر چندسطحی مجهز به دو ترانس cascade که سیم پیچ ثانویه آن به صورت سری به هم متصل است مورد بررسی قرار گرفت. کاربرد این اینورتر در سیستم های PV مزایای بسیار زیادی دارد. اولا می تواند توان را برای واحد ac از منابع ولتاژ dc پایین تولید کند. ثانیا ، با ایزولاسیون الکتریکی بین آرایه خورشیدی و بارهای خورشیدی به کمک ترانس های cascade ، قابلیت اطمینان سیستم افزایش می یابد. ثالثا ، افزایش سطوح ولتاژ خروجی با کاهش تعداد عناصر کلیدزنی انجام می شود. چهارم ، نیازی به فیلتر خروجی نیست زیرا هارمونیک های مرتبه بالا به طور موثر به وسیله راکتانس نشتی ترانس های cascade فیلتر می شوند بنابراین ولتاژ خروجی با کیفیت بالا با مشخصه هارمونیکی خوب تولید می شود. در نهایت میزان dVdt روی عناصر کلیدزنی کاهش یافته و همچنین تداخل الکترومغناطیسی و تأثیر نویزهای فرکانس رادیویی بسیار کم است.
در فصل چهارم ، مفاهیم طراحی مختلف سیستم PV متصل به شبکه تکفاز بدون ترانس با اینورتر cascade مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به اجتناب از به کار بردن ترانس ، مقدار توان نامی سیستم ۱٫۳kW و بالاتر ممکن می باشد. در مقایسه با شیوه کنترلی PI و باند هیسترزیس ، الگوریتم ZACE به عنوان راه حل مناسب معرفی شد. سیگنال های گیت برای هشت سوییچ اینورتر با استفاده از توالی سوییچینگ دوره ای بهینه شده تولید می شود که منجر به کمترین فرکانس سوییچینگ ، ریپل خازن باس dc کم و میزانdVdt یکسان دو سر هر کلید می شود.
در فصل پنجم ، قاعده کلی جدید برای شیفت فاز بین سیگنال های حامل ماژول های مجاور در اینورتر متصل به شبکه ماژولار که با تکنیک حامل شیفت فاز کنترل می شود ، معرفی شد. در ابتدا نشان داده شد که در اینورتر متصل به شبکه بر اساس مبدل تمام پل مدوله شده با شیفت فاز ، قاعده شیفت فاز متداول معروف ( ۲n) در حالت تعداد زوج ماژول ها تأثیر کمتری نسبت به تعداد فرد ماژول ها دارد. سپس قاعده جدید ( n ) که برای هر دو تعداد فرد و زوج ماژول ها معتبر است به صورت سیستماتیک به دست آورده شد و از طریق آنالیز و شبیه سازی مورد تأیید قرار گرفت. قاعده جدید تضمین می کند که ولتاژ خروجی یکسوکننده همه ماژول های مبدل منحصر به فرد هستند و در هیچ دو ماژولی مثل هم نیستند و تکرار نمی شود. این مسئله سبب می شود که فرکانس موثر کلیدزنی ،n برابر بزرگتر از فرکانس کلیدزنی درحالت تک ماژولی باشد و همچنین موجب حذف مولفه های هارمونیکی فرکانس بالا می گردد و کاهش چشمگیری را در محتوای ریپل مجموع جریان های سلف در حالت n ماژولی موجب خواهد شد و میزان یکسان بهبود در کیفیت شکل موج جریان تزریقی به شبکه مشاهده می شود. پیاده سازی قاعده شیفت فاز پیشنهادشده ، کاهش مقدار سلف های شکل دهنده موج را ممکن می سازد ( بنابراین چگالی توان و توان مشخص مبدل بهبود می یابد). در حالی که شکل موج جریان خروجی با کیفیت بالا در فرکانس سوییچینگ مشخصی حفظ می شود و یا این که فرکانس سوییچینگ کاهش یافته و بنابراین راندمان بهبود می یابد و نیاز برای خنک کردن کاهش پیدا می کند به طوری که شکل موج جریان خروجی با کیفیت بالا در اندازه مشخصی از سلف حالت دهنده حفظ می شود.
در فصل ششم ، توپولوژی های چندسطحی تک فاز مختلفی برای سیستم های متصل به شبکه PV مورد بررسی قرار گرفت. در بین توپولوژی های سیستم های بدون ترانس ، دو ساختار HBDC و CC به عنوان ایده آلترین توپولوژی ها معرفی شد اگرچه در توپولوژی CC ( که در سیستم بدون ترانس به کار گرفته می شود) مطالعاتی برای کاهش جریان های خازنی مورد نیاز است که به دلیل اختلاف پتانسیل در خازن زمین آرایه PV ایجاد می شوند. هم چنین تحقیق بیشتری مورد نیاز است که بررسی کند که آیا مزایای مبدل چندسطحی در مقابل قیمت بالاتر به دلیل تعداد بیشتر عناصر قابل توجیه است. ماهیت کاهشی همه توپولوژی ها نیازمند اندازه های سیستم در حدود ۱٫۵kW در کاربردهای بدون ترانس است زیرا ولتاژهای عملکرد بیشتر ماژول های PV موجود پایین است. موجود بودن ماژول های PV با ولتاژهای عملکرد بالاتر مطلوب است زیرا هزینه های سیستم به این ترتیب کاهش می یابد. تبدیل افزایشی اضافی بین آرایه PV و اینورتر می تواند قابلیت انعطاف را با توجه به سایز سیستم افزایش دهد اما راندمان کل سیستم کاهش خواهد یافت.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط