27024

طراحي و شبيه سازي موجساز شبه منبع امپدانسي جديد با ضريب افزاينده بالا

كارشناسي ارشد

مهندسي برق الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

1397

1401/3/21

دكتر داوود عرب خابوري

برق

در اين پايان‌نامه دو ساختار موج ساز شبه منبع امپدانسي پيشنهاد مي‌شود. اين ساختارها بهره ولتاژ بالاتري نسبت به ديگر موج سازهاي منبع امپدانسي مرسوم ارائه مي‌دهند. موج سازهاي منبع امپدانسي به دليل مقاومت در برابر اتصال كوتاه خروجي و همچنين داشتن قابليت افزايش و كاهش سطح ولتاژ موردتوجه قرارگرفته‌اند. در اين پژوهش ساختارهاي اصلاح‌شده براي موج ساز منبع امپدانسي ارائه مي‌شود. در موج ساز پيشنهادي ضريب افزايش ولتاژ بالا با بازه اتصال كوتاه پايين و نيز شاخص مدولاسيون بالا مهيا شده است. نياز برخي از كاربردها و صنايع به سطح ولتاژ بالا ايجاب مي‌كند بهره ولتاژ موج سازهاي منبع امپدانسي متناسب با سطح ولتاژ موردنظر افزايش پيدا كند. علاوه بر اين، ساختارهاي پيشنهادي تنش ولتاژ كمتري بر روي خازن‌هاي شبكه امپدانسي دارند. پيوستگي جريان ورودي از ديگر مزاياي ساختارهاي پيشنهادي به شمار مي‌رود. در مبدل‌هاي منبع امپدانسي مرسوم جريان هجومي اوليه و همچنين جريان ورودي ناپيوسته‌، سبب شده عمر قطعات مبدل كمتر و در سيستم‌هايي مانند انواع منابع توليد پراكنده كه به جريان پيوسته نيازمند هستند استفاده نگردد. براي رفع اين كاستي‌ها موج سازهاي شبه منبع امپدانسي پديد آمدند بنابراين مرورري بر انواع موج سازهاي شبه منبع امپدانسي انجام مي‌گيرد و مزايا و معايب هر كدام ذكر شده و به دو ساختار شبه منبع امپدانسي بصورت مفصل¬تر پرداخته مي¬شود. در فصل سوم ساختارهاي پيشنهادي ارائه مي¬شوند و در حالت پايدار در مدهاي كاري مختلف مورد تجزيه‌وتحليل قرار مي‌گيرند. محاسبات تئوري مربوط به عملكرد ساختارهاي پيشنهادي به همراه طراحي دقيق المان‌هاي غيرفعال شرح داده مي‌شوند. هم‌چنين به‌منظور نشان دادن برتري ساختارهاي پيشنهادي نسبت به ديگر ساختارهاي مرسوم، مقايسه‌‌هايي ازنظر ضريب افزاينده ولتاژ و تنش ولتاژ بر روي خازن بين ساختارهاي پيشنهادي و ديگر ساختارهاي مرسوم صورت مي‌گيرد. و درنهايت جهت اثبات صحت درستي روابط تئوري، ساختارهاي پيشنهادي در محيط نرم‌افزار PSCAD/EMTDC شبيه‌سازي‌ گرديد و نتايج آن ارائه مي‌شوند و خروجي شبيه¬سازي¬ها با روابط تئوري به¬‌دست آمده سنجيده مي¬شوند و از اين طريق صحت روابط حاصل مي¬شود.

1401/06/29

Design and Simulation of a new Quasi Impedance Source Inverter With High Boost Factor

1/1/1900 12:00:00 AM

In this thesis, two quasi-impedance source inverters are proposed. These structures offer higher voltage gain compared to the other conventional impedance source inverters. Impedance source inverters have been considered due to their resistance to output short circuit and also having the ability to increase and decrease the voltage level. In this study, modified structures for impedance source inverters are presented. A high voltage gain factor, a low short-circuit interval, and a high modulation index are attainable using the proposed inverter. The high voltage level needed in some applications and industries necessitates the increase of the voltage gain of the impedance source inverter to the desired voltage level. In addition, the proposed structures have less voltage stress on the impedance network capacitors. Continuity of the input current is another advantage of the proposed structures. In conventional impedance source converters, primary inrush current as well as discontinuous input current lead to a shorter life of converter components. It also hinders them to be used in systems such as distributed energy resources in which continuous current is required. To solve these problems, quasi-impedance source inverters were proposed; therefore a review of the different types of quasi-impedance source inverters is made, and the advantages and disadvantages of each are mentioned, and the two quasi-impedance source structures are discussed in more detail. In the third chapter, the proposed structures are introduced and steady-state analyses are made for different working modes. Theoretical calculations related to the performance of the proposed structures are described along with the detailed design of the passive elements. Also, in order to show the superiority of the proposed structures over other conventional structures, comparisons are made in terms of the voltage increasing factor and voltage stress on the capacitor between the proposed structures and other conventional structures. Finally, in order to prove the validity of the theoretical relations, the proposed structures were simulated in the PSCAD/EMTDC.

mousa abbasi

dr. davood arabkhabouri