الهندسةالهندسة الكهربائية

ضبط الفولتية المكثفة للمحول ثنائي المستوى

تمت تحريره بواسطة: - اخر تحديث : ٢٣:٢٧:٠٨ ، ٢٣ فبراير ٢٠٢٣ - مشاهدات : ٤٧

اقرأ في هذا المقال

تحد مشكلة موازنة الجهد لمكثفات (DC-link) في المحولات متعددة المستويات ذات الصمام الثنائي من تطبيقاتها في الصناعة.

الهدف من ضبط الفولتية المكثفة للمحول ثنائي المستوى

يعد المحول المثبت بالديود ثلاثي المستويات (3L-DCC) أحد أكثر طوبولوجيا المحولات شيوعاً بين جميع طوبولوجيا المحولات متعددة المستويات، وذلك نظراً لبنيته البسيطة وسهولة التحكم فيه وكثافته العالية للطاقة، ومع ذلك؛ فهو يعاني من مشكلة متأصلة في عدم توازن جهد المكثف، بحيث يمكن تصنيف الحلول المتوفرة في الدراسات للتحكم في جهود مكثف (3L-DCC) إلى فئتين:

  • الحل الأول: هو استخدام دارة أجهزة مساعدة تزيد من تعقيد وتكلفة الدائرة.
  • الحل الثاني: هو تعديل خوارزمية التعديل لموازنة جهد مكثفات وصلة التيار المستمر.

والتي أيضاً يمكن تقسيمها إلى نوعين:

  • (PWM) القائم على الناقل (CBPWM).
  • متجه الفراغ (PWM-SVPWM).

كما أن تقنية (CBPWM) هي أبسط طريقة في التنفيذ مقارنة بخوارزمية (SVPWM)، وباستخدام (CBPWM)؛ فإنه يمكن إنشاء دورات عمل للمفاتيح مباشرة من نواقل الجهد المرجعي، كما يمكن تنفيذ تقنية (CBPWM) بشكل مكافئ مثل (SVPWM) عن طريق حقن الكمية المناسبة من الفولتية ذات التسلسل الصفري للتحكم في جهد النقطة المحايدة.

أما في حالة (SVPWM)؛ فإنه يمكن موازنة جهود المكثف عن طريق ضبط وقت التطبيق لحالات التبديل الزائدة عن الحاجة وفقاً للانحراف في الفولتية (DC-link) مكثف، كما أنه تم تقديم نهج مشابه يُعرف باسم (PWM) المتقطع (DPWM) ولتقليل خسائر التبديل عن طريق اختيار وقت التطبيق لحالات التبديل الزائدة عن الحاجة بين (0، 1).

ومع ذلك قد تتسبب التقنيات المذكورة أعلاه في توليد تردد منخفض التذبذبات في جهد النقطة المحايدة تحت بعض ظروف التشغيل، بحيث تم اقتراح حل هذه المشكلة عن طريق إدخال خوارزمية (PWM-VVPWM) جديدة تعتمد على المتجه الظاهري لعاكس ثلاثي المستويات، بحيث يمكن موازنة جهود المكثف باستخدام خوارزمية (VVPWM) لجميع ظروف التشغيل (مؤشر التعديل وعامل قدرة الحمل) من خلال ضمان إضافة تيارات ثلاثية الطور تساوي الصفر.

المصدر: C. Wang and Y. Li, "A survey on topologies of multilevel converters and study of two novel topologies", Proc. IEEE 6th Int. Power Electron. Motion Control Conf., pp. 860-865, May 2009.J. Rodriguez, S. Bernet, P. K. Steimer and I. E. Lizama, "A survey on neutral-point-clamped inverters", IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 57, no. 7, pp. 2219-2230, Jul. 2010.S. Kouro, M. Malinowski, K. Gopakumar, J. Pou, L. G. Franquelo, B. Wu, et al., "Recent advances and industrial applications of multilevel converters", IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 57, no. 8, pp. 2553-2580, Aug. 2010.A. Yazdani and R. Iravani, "A generalized state-space averaged model of the three-level NPC converter for systematic DC-voltage-balancer and current-controller design", IEEE Trans. Power Del., vol. 20, no. 2, pp. 1105-1114, Apr. 2005.

شارك المقالة:

وسوم: الصمامات الثنائيةالمحولات الثنائيةمكثفات الفراغ

مقالات مختارة

هل تعلم

أكثر المقالات مشاهدةً