18441

۱۸۴۴۱

اتصال دو شينه جريان مستقيم به يكديگر با يك ترانسفورماتور واسط

كارشناسي ارشد

الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

مهرماه 1394

دكتر عباس شولايي

برق

مبدل¬هاي الكتريكي از آغاز پيدايش علم مهندسي برق براي دستيابي به شكل مناسب ولتاژ و جريان به منظور تغذيه مصرف كننده¬هاي الكتريكي مورد استفاده بوده¬اند. يكي از اولين نمونه-هاي مبدل¬هاي الكتريكي كه تا امروز نيز همواره مورد توجه بوده است ترانسفورماتورها هستند كه بر¬مبناي عمل القاي ولتاژ كار مي¬كنند و توانايي تغييرات سطح ولتاژ را دارا مي¬باشند. ترانسفورماتورها براي عملكرد در سيستم¬هاي جريان متناوب، كارا مي¬باشند و در سيستم¬هاي جريان مستقيم كارا نيستند. اما مزاياي ترانسفورماتور باعث گرديده است تا در مبدل¬هاي DC-DC نيز سعي شود از ترانسفورماتور به عنوان واسطه براي انتقال توان استفاده گردد. يكي از اصلي ترين مزايا در استفاده از ترانسفورماتور به عنوان واسطه ايزوله بودن سمت ثانويه نسبت به اوليه مي¬باشد اين امر باعث مي¬گردد كه منبع ولتاژ DC خروجي منبعي شناور باشد و سري و يا موازي كردن خروجي مبدل¬ها با مشكلي مواجه نگردد. علاوه بر آن در صورت وقوع خطا¬هاي شديد، امپدانس ترانسفورماتور به عنوان يك محدود كننده مي¬تواند عمل كند، به علاوه اين سيستم¬ها براي مبدل¬هاي DC-DC افزايشي با نسبت تبديل زياد مناسب مي¬باشند. در اين پروژه به بررسي اتصال دو شينه جريان مستقيم به يكديگر پرداخته شده¬ است و يكي از جديدترين و كارآمدترين مبدل¬ها با نام (Dual active Bridge) براي اين كار انتخاب شده است.در اين پايان¬نامه به بررسي اين نوع از مبدل، ¬پرداخته شده است و مشخصه¬هايي همچون شكل شار موجود در هسته،جريان اتصال كوتاه،و نسبت جريان اتصال كوتاه به مقدار بيشينه جريان گذرا در ترانسفورماتور،در حالت كاري بررسي گرديده است.در ادامه اين روند به بررسي روش بالا بردن فركانس براي بهره برداري در بار¬هاي كمتر از بار نامي¬ پرداخته شده است.در ادامه كار نيز برخي از مزاياي اين روش مورد مطالعه قرار گرفته است.

1396/11/17

10/16/2019 12:00:00 AM

Nowadays, power converters are becoming more and more popular and have reached a high level of development over the last decades. One of the oldest converters which used for changing the voltage level was transformers. Transformers were not only used for stepping up or down the voltage level but also have capability to make isolation between primary side and secondary one. This advantages cause to using transformers in DC-DC converters. Moreover isolated converters can be placed in parallel and series configuration easily. Dual Active Bridge (DAB) Converter is one the most popular converter for this application and in this thesis is the configuration used for isolated connection of two DC buses. The main goal of this thesis is to investigating the benefits of higher frequency operation of DAB converter in light load condition. In this way, the flux density in core of transformer was studied and core loss reduction in DAB converter due to higher frequency operation was analyzed. On the other hands higher frequency operation of DAB converters in light load have advantages in short circuit condition and ZVS switching. Analyzing short circuit condition and investigating ZVS region of DAB converter in higher frequency operation, are the other works that was done in this thesis.