تنظيم الجهد للمكثف المتطاير رباعي المستويات

اقرأ في هذا المقال


بالعادة يستخدم النهج المعتمد وحدتي تحكم متناسبتين فقط لموازنة جهود المكثف الكهربائي ووحدة تحكم تكاملية إضافية خاصة بضبط الجهد.

أهمية تنظيم الجهد للمكثف المتطاير رباعي المستويات

اكتسبت المحولات متعددة المستويات أهمية متزايدة لطلبات الجهد العالي والطاقة العالية لأن عدداً كبيراً من أجهزة أشباه الموصلات من الجيل الجديد يتم تصنيفها عادةً في جزء من جهد وصلة التيار المستمر، وبالتالي تم اعتبار المحولات متعددة المستويات تقنية ناضجة وكذلك شعبية في الصناعة، بحيث يمكن تصنيف المحولات متعددة المستويات الأكثر شيوعاً إلى ثلاث هياكل، وهي:

  • النقطة المحايدة المثبتة (NPC).
  • المكثف الطائر (FC).
  • الجسر (H) المتتالي (CHB).

كما تستطيع مراكز الاتصالات متعددة المستويات توفير تموج تيار أصغر وإجهاد جهد أقل وكفاءة أعلى من المحول العام ذي المستويين، ونظراً لحجم حجم المحول؛ فقد تم الإبلاغ عن تصميم المحرِّض والمكثف في، وعلاوةً على ذلك؛ فإن مراكز الاتصالات (FCC) لا تقوم فقط بمعالجة التوافق مع الأخطاء والعمليات متعددة المصادر، ولكنها تناسب أيضاً تطبيقات السيارات لتلبية أحمال الطاقة ذات النطاق الواسع.

أيضاً تعمل (FCC) ذات المستويات الأربعة كمحول دفع ثنائي الاتجاه لمركبة كهربائية هجينة، وهي أيضاً واجهة بين البطارية والعاكس، وعلى وجه الخصوص؛ فإن (FCC) تكون قادرة على توفير نسب جهد منفصلة لتقليل محث الإدخال من أجل تحسين كفاءة النظام بشكل عام، ومع ذلك؛ فإن مزاياها تعتمد على قدرة موازنة الجهد الكهربائي لكل من (FCs) الفردية.

أما بالنسبة إلى (FCC) رباعي المستويات في الشكل التالي (1)؛ ليس فقط جهد الخرج للتيار المستمر ولكن أيضاً كلاً من الفولتية (FC) بحاجة إلى الإبقاء على المستويات المرغوبة، بحيث تمت دراسة خاصية موازنة الجهد الطبيعي لـ (FCCs) التي تعمل مع تعديل عرض النبض بإزاحة الطور (PS-PWM).

chen1-3047039-large

علاوةً على ذلك، تم اقتراح بعض طرق التحكم النشطة لفرض موازنة الفولتية، بحيث تم تقديم بعض المعادلات ذات الشكل المنطقي لموازنة جهود المكثف، ومع ذلك بسبب هذه المعادلات المنطقية؛ فإنه من الصعب اشتقاق وظيفة النقل للنظام ككل.

المصدر: J. S. Lai and F. Z. Peng, "Multilevel converters—A new breed of power converters", IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 32, no. 3, pp. 509-517, May/Jun. 1996.L. G. Franquelo, J. Rodriguez, J. I. Leon, S. Kouro, R. Portillo and M. A. M. Prats, "The age of multilevel converters arrives", IEEE Ind. Electron. Mag., vol. 2, no. 2, pp. 28-39, Jun. 2008.J. Rodriguez, S. Bernet, B. Wu, J. Pontt and S. Kouro, "Multilevel voltage-source-converter topologies for industrial medium-voltage drives", IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 54, no. 6, pp. 2930-2945, Dec. 2007.S. Kouro et al., "Recent advances and industrial applications of multilevel converters", IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 57, no. 8, pp. 2553-2580, Aug. 2010.


شارك المقالة: