دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق گرایش قدرت
با عنوان :اینورتر و روش های کلیدزنی
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
فصل اول
اینورتر و روشهای کلیدزنی
در این فصل از پایان نامه ابتدا مشخصه کنترلی نیمه هادی قدرت و کلیدزنی در مبدلهای dc به ac مورد بررسی قرار گرفته و بعد از آن روش کنترل جریان در محدوده هیسترزیس و انواع تولید پراکنده صحبت خواهد شد.
1-1– تاریخچه
با توسعه روز افزون شبکه های قدرت در دنیا مباحثی از قبیل تبدیل انرژی، انرژیهای نوین،
کاربردهای مختلف سیستمهای ساخت بشر و ارتباط این موارد با هم باعث شده تا موضوع مهندسی قدرت به عنوان یکی از شاخههای بزرگ و برجسته در میان دریای علوم خود را تجلی کند. امروزه در اکثر جاهایی از دنیا که تمدنی وجود داشته باشد میتوان نفوذ شبکه های قدرت را مشاهده نمود. در سال 1948 اولین انقلاب الکترونیکی با اختراع ترانزیستور سیلیکونی به وقوع پیوست. بیشتر تکنولوژیهای الکترونیکی پیشرفته امروزی نتیجه آن اختراع است. با گذشت سالها میکروالکترونیک مدرن از نیمه هادی سیلیکونی تکامل پیدا کرد و اختراعات بزرگ بعدی نیز بهدنبال آن در دنیای الکترونیک قدرت صورت گرفت. اما با ساخت تریستورهای تجاری توسط شرکت جنرال الکتریک دومین انقلاب در الکترونیک قدرت صورت گرفت و دور جدیدی در آن به وقوع پیوست و از آن موقع به بعد انواع مختلفی از نیمههادیهای قدرت پدید آمد. این انقلاب باعث گردید که توانهای خیلی زیاد را با بازده بالا کنترل کرده و تغییر شکل دهیم. در سایه همبستگی میکروالکترونیک و الکترونیک قدرت، بسیاری از کاربردهای بالقوه الکترونیک قدرت در حال شکوفا شدن هستند و این روند ادامه خواهد یافت.
مباحث الکترونیک قدرت یکی از مهمترین شاخههای این علم میباشد. ادوات الکترونیک قدرت امروزه در انواع مختلف و برای کاربردهای گوناگون ساخته شده اند. از آن جمله میتوان به یکسوسازها،
تنظیمکنندههاAC /AC ، چاپرها، اینورترها، منابع تغذیه وغیره اشاره کرد. از این بین اینورترها به عنوان یکی از مهمترین و پرکاربردترین ادوات مورد نظر میباشد.
1-2- مشخصه کنترلی نیمه هادیها و مدارهای الکترونیک قدرت
با بهره گرفتن از مشخصهی کنترل عناصر نیمه هادی قدرت، میتوان با اعمال سیگنالهای کنترل به سر گیت تریستورها(به سر بیس ترانزیستورهای دو قطبی) میتوان آنها را بصورت یک کلید بکار گرفت. خروجی مطلوب با تغییر زمان هدایت این عناصر بدست میآیند. هنگامی که یک عنصر نیمه هادی در حال هدایت است، افت ولتاژ کوچکی دو سر عنصر اتفاق میافتد، که این افت قابل چشم پوشی میباشد. حال با توجه به مشخصه کنترلی نیمههادیها، جهت کنترل توان الکتریکی یا تغییر توان، تبدیل توان الکتریکی از یک شکل به شکل دیگر استفاده میگردد و مشخصات کلیدزنی عناصر قدرت اجازه چنین تبدیلاتی را میدهد. مبدلهای استاتیک قدرت این تبدیلات توان را انجام میدهند. یک مبدل را میتوان به عنوان یک آرایه کلیدزنی در نظر گرفت. مدارهای الکترونیک قدرت را
میتوان در شش گروه طبقه بندی کرد
- کلیدهای استاتیک
- مبدلهای ac به dc ( یکسوسازهای کنترلشونده)
- مبدلهای acبهac ( کنترلکنندههای ولتاژ ac )
- مبدلهای dc به dc( چاپرهای dc)
- مبدلهایdc به ac( اینورتر)
- یکسوسازهای دیودی
علی رغم این موارد ذکر شده در بالا هر کدام خود دارای بحث تخصصی جداگانه میباشند. اما با توجه به موضوع این پایان نامه فقط به بررسی مبدلهای dc به ac (اینورترها) پرداخته می شود.
1-3- اینورتر
اینورترها یا مبدلهای dc به ac در ورودی به یک منبع ولتاژ یا منبع جریان dc متصل شده و در خروجی بار ac را تغذیه مینمایند. به بیان دیگر یک اینورتر، ولتاژ یا جریان dc را به ولتاژ یا جریان ac تبدیل کرده و توان را از شبکه dc به بار یا شبکه ac منتقل می کند. منبعdc ورودی می تواند خروجی یک یکسوکننده، انواع باتریها، سلولهای خورشیدی(PV) یا پیلهای سوختی باشد. خروجی اینورتر
می تواند تکفاز، سه فاز یا چند فاز باشد. دستهبندی دیگر برای اینورترها رفتار در خروجی است خروجی اینورتر می تواند به صورت منبع ولتاژ باشد که به آن اینورتر منبع ولتاژ [1](VSI) گفته می شود، البته خروجی اینورتر می تواند به صورت منبع جریان هم باشد که بعنوان اینورتر منبع جریان(CSI)[2] شناخته می شود.
ولتاژ دو سر کلیدهای نیمه هادی مورد استفاده در اینورترهای منبع ولتاژ همواره مثبت بوده و لذا نیمه هادیهای با قابلیت تحمل ولتاژ مستقیم مانند GTO، BJT،IGBT ،,MOSFET IGCT مناسب میباشند. در این نوع اینورتر با هر سوئیچ نیمه هادی یک دیود موازی معکوس برای عبور جریان معکوس قرار داده می شود.
در اینورترهای منبع جریان المانهای نیمه هادی بایستی قابلیت تحمل ولتاژ معکوس را نیز داشته باشند. لذا از المانهایی نظیر BJT، IGBT،MOSFE IGCT, به تنهایی نمیتوان در این نوع اینورتر استفاده کرد بلکه بایستی با هر سوئیچ یک دیود سری نمود تا مجموعهی سوئیچ و دیود قابلیت تحمل ولتاژ مستقیم و معکوس را داشته باشد. میدانیم برای تغذیهی یک اینورتر منبع جریان می تواند یک منبع ولتاژ dc را با یک سلف بزرگ سری نمود تا تبدیل به منبع جریان dc گردد.
انواع توپولوژیهای مدار قدرت مورد استفاده در اینورترها عبارتند از:
- اینورتر نیم پل تکفاز از نوع منبع ولتاژ (VSI)
- اینورتر تمام پل تکفاز از نوع منبع ولتاژ (VSI)
- اینورتر پل سه فاز از نوع منبع ولتاژ (VSI)
- اینورتر پل سه فاز از نوع منبع جریان (CSI)
- اینورتر چند سطحی
- اینورتر رزونانسی
- اینورتر با کلیدزنی نرم
- اینورترهای پوش پول
با توجه به روش کلیدزنی انتخابی برای اینورتر، شکل موج ولتاژ یا جریان خروجی می تواند به شکل مربعی، شبه مربعی، پلهای، پالسهای PWM یا سینوسی باشد. دستهبندی دیگر نوع کموتاسیون(اجباری یا طبیعی) سوئیچهای اینورتر میباشد. دستهبندی دیگر اینورترها بر اساس ثابت یا قابل تنظیم بودن فرکانس خروجی و ولتاژ خروجی است.به عنوان مثال برای تنظیم سرعت یک موتور سنکرون یا آسنکرون معمولا از اینورتر با فرکانس قابل تنظیم استفاده میگردد که البته تغییر دادن فرکانس به تنهایی صحیح نیست بلکه باید ولتاژ را هم متناسب با آن تغییر داد تا ماشین اشباع نگردد. مورد استفاده دیگر اینورترها در ساخت UPS میباشد که به عنوان یک منبع تغذیه بدون وقفه بوده با ولتاژ و فرکانس ثابت بوده و جهت تغذیه وسایل حساس مانند کامپیوتر و تجهیزات پزشکی و غیره استفاده فراوانی دارد. از موارد دیگر استفاده اینورتر در کوره های القایی میباشد. در این کورهها از یک سیم پیچی پیچیده شده بر روی یک هسته آهنی، جریان با فرکانس بالا عبور مینماید که به دلیل تلفات فوکو گرمای زیادی بر روی هسته آهنی ایجاد میگردد.
[1] Voltage source inverter (VSI)
[2] Current source inverter (CSI)
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
