دانلود مقاله تحقیق پایان نامه

دانلود پایان نامه با موضوع انرژی تجدیدپذیر، قابلیت اطمینان

2) کاهش تنش بر روی سوئیچ ها و کاهش مقادیر نامی سوئیچ ها [do_widget id=kl-erq-2]
3) افزایش قابلیت اطمینان سیستم
4) کاربرد بالا در عمل نسبت به مبدل های دو سطحی
5) افزایش راندمان سیستم
معایب اینورترهای چند سطحی عبارتند از[31] و[34]:
1) تعداد اجزاء (ادوات کلیدزنی) زیاد نسبت به اینورترهای مرسوم
2) پیچیدگی کنترل کلیدها؛ تعداد کلیدها افزایش یافته و موجب کنترل پیچیده تر خواهد شد.
کاربرد اینورترهای چند سطحی شامل [35]:
کاربرد در شبکه قدرت: شامل انتقال و توزیع، بهبود کیفیت توان (ادوات FACTS & Custom Power)، مبدل واسط در منابع انرژی تجدیدپذیر، فیلترهای اکتیو، جبران کننده های استاتیکی و سیستم انتقال جریان مستقیم (HVDC).
کاربرد در صنعت: شامل درایوهای توان بالا و ولتاژ بالا، پمپ ها، فن ها، کمپرسورهای صنایع فولاد و پتروشیمی.
کاربرد در حمل ونقل: شامل قطارهای برقی، خودروهای برقی و صنایع دریایی و نظامی.
سه نوع اصلی از اینورترهای چند سطحی عبارتند از[35] و [36] و [37]:
1) اینورتر چند سطحی با کلمپ دیودی (DCMI)
2) اینورتر چند سطحی خازن شناور (FCMI)
3) اینورتر چندسطحی کسکاد (MMCI)
اینورتر چند سطحی با کلمپ دیودی (DCMI)
اینورتر کلمپ دیودی برای اولین بار در سال 1981 توسط Nabae، Takashi و Akagi پیشنهاد شد [38]. در سال 1990 چندین محقق مقالاتی منتشر کردند که نتایج را برای اینورترهای کلمپ دیودی سه، چهار، پنج و شش سطحی برای کاربردهایی از قبیل جبران ساز استاتیک راکتیو، درایو موتور سرعت متغیر و اتصال دو سیستم با ولتاژ بالا گزارش کرده بودند[35] و [37]. با این حال اینورتر سه سطحی با کلمپ دیودی که معمولاً تحت عنوان اینورتر کلمپ شده در نقطه نوترال (NPC) شناخته می شود کاربرد وسیعی در درایوهای توان بالای ولتاژ متوسط پیدا کرده است. ویژگی اصلی این دسته از اینورترهای چند سطحی کاهش و همچنین کاهش THD% ولتاژ AC خروجی اینورتر نسبت به اینورترهای دو سطحی (معمولی) است. نکته مهم تر اینکه اینورتر (DCMI) می تواند در درایوهای ولتاژ متوسط که نیازمند سطوح ولتاژ خاصی هستند استفاده شود بدون اینکه نیازی به سری نمودن وسایل کلیدزنی باشد. اینورتر چند سطحی با کلمپ دیودی به کمک خازن های سری ولتاژ باس dc را تقسیم کرده و بدین ترتیب سطوح مختلف ولتاژ را تولید می کند. این اینورتر چند سطحی جهت ایجاد سطوح ولتاژ به خازن باس dc احتیاج دارد [33].
شکل(2-15): ساختار اینورتر DCMI پنج سطحی [35]
یک مبدل m سطحی با کلمپ دیودی شامل (m-1) خازن در باس dc بوده و m سطح ولتاژ فاز و (2m-1) سطح ولتاژ خط تولید می کند. شکل(2-15) یک مبدل پنج سطحی با کلمپ دیودی را که در آن باس dc شامل چهار خازن، ، و است نشان می دهد. برای ولتاژ باس dc یعنی ولتاژ روی هر خازن است و هر تنش ولتاژ روی هر یک از قطعات به سطح ولتاژ یک خازن، یعنی از طریق دیودهای کلمپ محدود می شود. تعداد دیودهای مورد نیاز برای هر فاز برابر (m-2) (m-1) خواهد بود. زمانیکه m به حد کافی بزرگ باشد، تعداد دیودهای مورد نیاز موجب غیرعملی شدن اجرای سیستم خواهد شد. پس به طور کلی در یک اینورتر (n+1) سطحی، 2n سوئیچ و (n-1)2 دیود متصل کننده ی نقاط مشترک خازن ها به نقاط مشترک سوئیچ ها به ازای هر فاز می باشد. همچنین، تعداد n خازن برای ایجاد (n+1) سطح ولتاژ مورد نیاز است [32]. به عنوان مثال، برای یک اینورتر هفت سطحی در هر فاز 12 سوئیچ و 10 دیود اتصال وجود دارد. تعداد خازن های dc نیز 6 عدد می باشد.
مزایا و معایب اینورتر منبع ولتاژ چند سطحی با کلمپ دیودی به شرح زیر می باشد[31] و [39].
*مزایا:
هنگامی که تعداد سطوح به حد کافی زیاد باشد، محتوای هامونیکی به حد کافی برای جلوگیری از نیاز به فیلتر، کافی خواهد بود.
بازده بالا؛ زیرا همه کلیدها در فرکانس اصلی کلیدزنی می شوند.
ولتاژ روی هر سوئیچ برابر نصف ولتاژ لینک DC است.
اولین گروه از هارمونیک های ولتاژ در دو برابر فرکانس کلیدزنی قرار دارند.
روش کنترل اینورتر برای سیستم های پشت به پشت بین خطی، ساده است.
*معایب:
]]>