توضیحات
Topology and Modulation Scheme for Three-Phase Three-Level Modified Z-Source Neutral-Point-Clamped Inverter
شبیه سازی طرح توپولوژی و مدولاسیون برای اینورتر سه فاز اصلاح شده, سه سطح MZS-NPC
شبیه سازی در محیط سیمولینک متلب انجام شده است.
دارای گزارش ورد 27 صفحه ای است.
دارای ویدیو 25 دقیقه ای توضیحات در مورد شبیه سازی است.
توضیحات پروژه طرح توپولوژی و مدولاسیون برای اینورتر سه فاز, سه سطح MZS-NPC
شبیه سازی با متلب 2015 انجام شده است و در گزارش و ویدیو سعی شده تمام بخش ها, اعم از تئوری و شبیه سازی تشریح شود.
این پروژه مناسب الکترونیک قدرت 2 است. در زیر عنوان هایی که در گزارش ورد به آن پرداخته شده است را تیتروار آورده ایم:
- مقدمه ای بر اینورتر تک مرحله ای باک بوست سه سطحی NPC
حالت اتصال کوتاه
حالت غیر اتصال کوتاه
ضریب بوست
- تکنیک مدولاسیون اصلاح شده و کنترل ولتاژ بار
عملکرد تکنیک مدولاسیون بهبود یافته برای اینورتر سه سطحی MZS-NPC
طرح تعادل ولتاژ نقطه خنثی لینک DC
کنترل ولتاژ AC در حالت عملکرد جزیره ای
- مقایسه با دیگر توپولوژی ها
در این بخش عملکرد اینورتر MZS-NPC با NPC-ZSI، NPC-Qzsi و اینورتر LCSB-NPC مقایسه شده است. در این بخش به مقایسه این مبدل از از نظر ضریب بوست، تعداد المان در شبکه امپدانسی و استرس ولتاژ روی المان های شبکه امپدانسی با سه مبدل معرفی شده دیگر پرداخته می شود.
مقایسه از نظر ضریب افزایش (بوست)
مقایسه تعداد المان ها
مقایسه تنش ولتاژ
و در انتهای به نتایج شبیه سازی و تحلیل آن پرداخته است.
شاید به موارد زیر نیز علاقه مند باشید:
- کنترل ولتاژ شبکه توزیع با تغییر تپ چنجر و خازن گذاری در متلب
- کنترل سرعت موتور DC به همراه دست یابی به زمان نشست کوتاه در پاسخ سیستم (کنترل مدرن)
- دانلود متلب 2021a
- Development of Fuzzy Logic Controller for DC – DC Buck Converters
نتایج شبیه سازی با متلب
سیستم پیشنهادی در متلب شبیه سازی شد. فرکانس سوئیچینگ 5KHz و ولتاز DC ورودی 40 ولت درنظر گرفته شد. فرکانس قطع فیلتر نیز 650 هرتز و فرکانس سیگنال AC خروجی 60 هرتز است. پارامترهای مدار برای شبیه سازی نیز به صورت زیر است:
شکل 13 نتایج شبیه سازی به ازای M=0.8 را نشان می دهد. در شکل 13 ولتاژ 5 سطحی خط خروجی نشان داده شده و مقدار موثر ولتاژ خط فیلتر شده حدودا 110 ولت است. ولتاژ لینک DC می تواند تا 245 ولت نیز افزایش یابد که 6.1 برابر ولتاژ لینک DC ورودی است. ولتاژ خازن های C1 و C2 دارای ریپل با فرکانس 180 هرتز هستند و دامنه ان ها 79 ولت است. همچنین مقدار متوسط ولتاژ دو خازن C3و C4 برابر 40 ولت است. در شکل 14 سیگنال های مدولاسیون سه فاز سیگنال های حالت اتصال کوتاه بالایی و پایینی ولتاژ لینک DC و جریان دو سلف نمایش داده شده است. حالت اتصال کوتاه فوقانی با سیگنال Ap هنگامی که کریر Vtr1 بیشتر از Vcp است و حالت اتصال کوتاه تحتانی با سیگنال An هنگامی که کریر Vtr2 بیشتر از Vbn است ایجاد می شود. ولتاژ لینک DC در طول دو حالت اتصال کوتاه فوقانی و تحتانی ولتاژ لینک DC نصف پیک ولتاژ است. جریان سلف های L1 و L2 نیز به ترتیب در طول حالت های اتصال کوتاه فوقانی و تحتانی افزایش می یابند.
شکل 13: شکل موج ولتاژ خروجی، ولتاژ لینک DC، ولتاژ خازن های C1,C2,C3,C4 و سلف های L1,L2 در حالت M=0.8
شکل 14: سیگنال های مدولاسیون سه فاز، سیگنال های حالت اتصال کوتاه بالایی و پایینی، ولتاژ لینک DC و جریان دو سلف L1,L2
شکل 15 نتایج شبیه سازی به ازای M=0.9 را نشان می دهد. مقدار موثر ولتآژ خط و جریان فاز به ترتیب برابر 85 و 1 امپر است و ولتاژ لینک DC تا 145 ولت افزایش دارد. ولتاژ لینک DC، ولتاژ خروجی و جریان در حالت های اتصال کوتاه کاهش یافته اند و از مقدار ئئوری کمترند. شکل 16 سیگنال مدولاسیون فاز A با دو موج کریر و ولتاژ لینک DC و ولتاژ ورودی و جریان ورودی را در M=1.15 نشان می دهد که حداکثر مقدار مدولاسیون دامنه است. چون اینورتر پیشنهادی کمترین میزان حالت اتصال کوتاه را دارد منبع DC می تواند توان موردنیاز را فراهم کرده و ولتاژ لینک DC می تواند به 85 ولت افزایش یابد.
شکل 15: شکل موج ولتاژ خروجی، ولتاژ لینک DC، ولتاژ خازن های C1,C2,C3,C4 و سلف های L1,L2 و جریان بار در حالت M=0.9
شکل 16: شکل موج سیگنال مدولاسیون فاز A با دو موج کریر و ولتاژ لینک DC و ولتاژ ورودی و جریان ورودی در M=1.15
شکل 17 نتایج شبیه سازی به ازای تغییر ولتاژ بار را هنگامی که ولتاژ لینک DC در حالت جزیره ای از 60 به 100 افزایش می یابد نشان می دهد. مقدار پیک ولتاژ بار 150 ولت درنظر گرفته شده و که با افزایش مدولاسیون دامنه از 0.8 تا 1.08 برای حفظ ولتاژ روی 110 ولت RMS انجام گرفته است.
شکل 17: شکل موج دامنه ولتاژ بار، ولتاژ ورودی، ولتاژ بار و مدولاسیون دامنه به ازای تغییر ولتاژ بار را هنگامی که ولتاژ لینک DC در حالت جزیره ای از 60 به 100 افزایش می یابد
در بخش بعدی مقاله نتایج ازمایشگاهی اورده که برای صحت گذاشتن بر نتایج شبیه سازی هست. اما خب ما که امکان انجام در ازمایشگاه نداریم پس این نتایج نیز با کمک شبیه سازی ارائه می شوند که کاملا مشابه نتایج بخش قبل هستند.
شکل 18 نتایج شبیه سازی را برای M=0.8 نشان می دهد. در این شکل ولتاژ خروجی قبل و بعد از فیلتر و جریان بار و ولتاژ ورودی ، ولتاژ خازن ها، جریان سلف ها و جریان ورودی نمایش داده شده است.
شکل 19 نتایج شبیه سازی را برای M=0.9 نشان می دهد. در این شکل ولتاژ خروجی قبل و بعد از فیلتر و ولتاژ ورودی ، ولتاژ خازن ها، جریان سلف ها و ولتاژ سه فاز بار نمایش داده شده است.
شکل 18: شکل موج ولتاژ خروجی قبل و بعد از فیلتر، جریان بار ولتاژ ورودی، ولتاژ خازن ها، جریان سلف ها و جریان ورودی
شکل 19: شکل ولتاژ خروجی قبل و بعد از فیلتر و ولتاژ ورودی ، ولتاژ خازن ها، جریان سلف ها و ولتاژ سه فاز بار
در شکل 20 سیگنال مدولاسیون فاز a و سیگنال های pwm برای M=0.8 نمایش داده شده است.
شکل 20: سیگنال مدولاسیون فاز a و سیگنال های pwm برای M=0.8
طیف فرکانسی جریان فاز A بار در شکل 21 و 22 نمایش داده شده است. مقدار THD جریان برابر 1.75 درصد بوده و دلیل کم بودن این هارمونیک، ریپل فرکانس پایین ولتاژ خازن هاست.
شکل 21: نمای اصلی طیف فرکانسی جریان فاز a بار
شکل 21: نمای زوم شده طیف فرکانسی جریان فاز a بار
شکل 22 نمودار بازده را در اینورتر پیشنهادی نشان می دهد که رنج تغییرات آن بین 80 تا 86.5 براساس توان خروجی است. بر این اساس بار خروجی با تغییر مقاومت تغییر کرد و مقدار ولتاژ بار ثابت ماند.
شکل 22: شکل موج بازده براساس توان خروجی
شکل 23 پاسخ گذرا سیستم کنترل به ازای تغییر ولتاظز ورودی از 110 ولت به 80 ولت را نشان می دهد. طبق این شکل با کاهش ولتاژ از 110 به 80 ولت مقدار M برای ثابت ماندن ولتاژ خروجی کاهش یافت.
شکل 23: شکل موج دامنه ولتاژ بار، ولتاژ ورودی، ولتاژ بار و مدولاسیون دامنه به ازای تغییر ولتاژ بار را هنگامی که ولتاژ لینک DC در حالت جزیره ای از 110 به 80 ولت کاهش می یابد
نتیجه گیری
در این پروژه یک طرح جدید از اینورتر NPC منبع امپدانس بهبود یافته سه سطحی (MZS-NPC) که ترکیبی از شبکه امپدانسی منبع امپدانس و اینورتر سه سطحی بود معرفی و شبیه سازی گردید. ضریب بوست این مبدل دو برابر سه مبدل دیگر در حالت اتصال کوتاه بود. یک روش اصلاح شده برای مدولاسیون براساس روش کنترل بوست ماکزیمم معرفی و پیاده سازی شد تا حداکثر گین ممکن بدست بیاید. باتوجه به نتایج شبیه سازی ولتاژ لینک DC تا 205 ولتا افزایش یافت و ولتاژ 102 ولت موثر را می توان از منبع ولتاژ 40 ولت با M=0.8 دریافت کرد. مقدار THD جریان شبکه برابر 1.75 درصد شد در حالت جزیره ای با تغییر ولتاژ ورودی مقدار ولتاژ خروجی روی مقدار مرجع کنترل شد. درنتیجه این مبدل برای کاربردهای نیروگاه خورشیدی و پیل سوختی در دوحالت جزیره ای و متصل به شبکه مناسب است.
کلیدواژه:
Boost ability, modified Z-source impedance, modulation technique, neutral-point-clamped inverter
شبیه سازی طرح توپولوژی و مدولاسیون برای اینورتر سه فاز اصلاح شده, سه سطح MZS-NPC
طبق توضیحات فوق توسط کارشناسان سایت متلبی تهیه شده است و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
سفارش انجام پروژه مشابه
درصورتیکه این محصول دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد،.
با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.