عنوان پایان‌نامه
تشخیص و جایابی خطا در مبدل های چند سطحی پل متوالی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2703;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69113
- تاریخ دفاع
- ۲۳ تیر ۱۳۹۴
- دانشجو
- هوشنگ سلیمیان ریزی
- استاد راهنما
- شاهرخ فرهنگی, حسین ایمان عینی
- چکیده
- در سال‌های اخیر به دلیل نیاز به توان‌های بالاتر استفاده از مبدل‌های پل متوالی گسترش یافته است. با توجه به تعداد زیاد کلیدهای نیمه‌هادی استفاده‌شده در این مبدل‌ها، احتمال وقوع خطا در آن‌ها نیز افزایش می‌یابد. برای تضمین ادامه کار مبدل و جلوگیری از افزایش خسارت، تشخیص و جایابی خطا و همچنین عملکرد مقاوم مبدل در برابر شرایط خطا بسیار مهم است. مبدل‌های پل متوالی دارای حالات افزونگی زیاد برای تولید ولتاژ خروجی هستند که جایابی خطا را دشوار می‌کند. در این پایان‌نامه روشی برای تشخیص و جایابی خطای مدار باز در مبدل‌های پل متوالی پیشنهادشده است. روش پیشنهادی برای تشخیص و جایابی خطا، ولتاژ مرجع فرمان داده‌شده توسط سیستم کنترل را با مقدار ولتاژ خروجی فاز مبدل در حوزه زمان به‌صورت لحظه‌ای مقایسه می‌کند و در صورت رخداد خطا آن را تشخیص می‌دهد. برای اندازه‌گیری ولتاژ خروجی و جهت جریان از یک حسگر ولتاژ و یک حسگر جریان در هر فاز استفاده شده که کمترین تعداد ممکن است. روشی برای کلیدزنی پیشنهاد شده است که علاوه بر تولید ولتاژ مطلوب در خروجی جایابی خطا را در کوتاه‌ترین زمان ممکن، مستقل از روش مدولاسیون و اندازه ضریب مدولاسیون تضمین می‌نماید. کارایی روش پیشنهادی نیز توسط نتایج شبیه‌سازی و آزمایشگاهی مورد تائید قرارگرفته است. یک روش نیز جهت ادامه عملکرد مبدل پس از رخداد خطا با تولید بیشترین ولتاژ خروجی ممکن مشابه حالت عادی پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی یک مدول کمکی به مبدل اضافه می‌کند. روش پیشنهادی نسبت به روش‌های مشابه با اضافه کردن سخت‌افزار، هزینه کمتر و توان تولیدی برابر یا بیشتر دارد. با پیاده‌سازی روش در محیط شبیه‌سازی و سخت‌افزار آزمایشگاهی صحت آن مورد تائید قرارگرفته است. واژه‌های کلیدی: مبدل‌های پل متوالی، تشخیص خطا، خطای مدار باز، عملکرد مقاوم در برابر خطا
- Abstract
- In recent years with growing demand for high power, the use of cascaded H-bridge (CHB) converters has been emerged. Due to increased number of switches in these converters the possibility of failure is more. To guarantee the uninterruptable operation of converter, detection and localization of fault as quickly as possible and fault tolerant operation are vital. There are many redundant switching states in CHB converters which make the fault localization complicated. In this thesis, a fault detection and localization method for CHB converters is proposed. In this method the fault occurrence will be recognized by observing difference between reference voltage and output phase voltage. Hence, one voltage sensor and one current sensor are needed per phase which are the least possible number of sensors. The voltage sensor measures the output phase voltage and the current sensor identifies the sign of phase current. The switching method is changed during the fault localization to generate reference voltage in the output in addition to guarantee identifying fault location as quickly as possible, independent from modulation technique and modulation index. The validation of proposed method has been proved by simulation and experimental results. A fault tolerant operation method is presented in this thesis which generates the maximum line to line voltage after the fault, same as the normal condition. In this method an auxiliary module which is made by six semiconductor switches and one capacitor is added to converter. Compared to other methods that need additional devices, the proposed method requires less devices and in consequence less cost while the maximum output voltage is same as normal condition. By implementation of this method, both in simulation and experimental the validity of have been confirmed.
