عنوان پایان‌نامه
متعادل سازی تلفات کلیدها در درایو موتور القایی سه فاز با ساختار مهار نقطه نوترال فعال سه سطحی و روش کنترل مستقیم گشتاور وشار
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2622;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67128
- تاریخ دفاع
- ۱۹ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- سیدامید احمدی نصرآبادی
- استاد راهنما
- بهزاد آسایی
- چکیده
- با توجه به نیاز نیروگاه ، کارخانجات سیمان، نورد فلزات، صنایع و معادن به استفاده از موتورهای القایی سرعت متغییر وثابت و همچنین کاهش تلفات الکتریکی ناشی از ترمز مکانیکی و دمپرها استفاده از درایو برای راه‌اندازی و بهره‌برداری از موتورهای القایی اجباری است. در محرک موتورهای فشار متوسط برای کاهش هارمونیک های جریان، اصلاح کیفیت توان، کنترل بهتر و ارزان تر از مبدل های چندسطحی بهره می گیرند. ساختار مهار نقطه نوترال فعال برای مبدل‌های پشت به پشت به دلیل مزایایی که نسبت به ساختارهای خازن شناور وپل ترکیبی از جمله: تعداد المان‌های الکتریکی کم ، عدم نیاز به خازن‌های شناور، عدم نیاز به لینک DC ایزوله و غیره دارد محبوب‌ترین ساختار است. مشکل اصلی در اینورترهای چند سطحی مهار دیودی توزیع نامتقارن تلفات بین کلیدها است. در این پروژه ابتدا روش¬های موجود برای توزیع تلفات بررسی و شبیه سازی می-شود سپس روشی جهت توزیع متقارن تلفات بین کلیدها درساختار بهبود یافته مهار نقطه نوترال ارائه می‌گردد. نتایج حاصل از آن با کنترل کننده های دیگر مقایسه شده و صحت عملکرد این کنترل کننده به خوبی نشان داده می شود. با این روش اینورتر می‌تواند در فرکانس‌های بالاتر و حتی توان بیشتر و ریپل گشتاور کمتر کار کند. همچنین این روش باید بتواند همزمان با روش کنترل مستقیم گشتاور اجرا شود. الگوریتم توزیع تلفات به صورت کنترل حلقه بسته و با داشتن تنها مدل تلفات و کلیدزنی کلیدها ،تلفات را به خوبی بین کلیدها توزیع می‌کند. در انتها نتایج عملی بدست آمده از یک نمونه‌ی آزمایشگاهی 5kW اثباتی بر برآوردهای نظری این پایان‌نامه می‌باشد.
- Abstract
- Due to the needs of cement and metal factories, industries and mines to use variable and constant speed induction motors and also to reduce losses from dynamic braking and dampers, using drives for starting and exploitation of induction motors is quite essential. To decrease current harmonics and obtain better power quality, cheaper and better controlling in medium voltage motor drives, Multi-level Converters have been utilized. Active Neutral Point Clamped (ANPC) structure in Back-to-back converters is popular because of its superior features in contrast with Flying-Capacitor and H-Bridge structures like: fewer electrical parts, no need to Flying Capacitors, isolated DC-link and etc. Unequal loss distribution in semi-conductors is the most challenging problem in ANPC multilevel inverters. In this project exiting methods for loss-balancing have been examind and simulated first then a new method is represented to control loss distribution in 3-Level ANPC inverter. The Results have verified satisfactory performance of the proposed method compared to existing methods. It equally distributes the losses among semi-conductor switches. Utilizing this method, the inverter can work in higher switching frequencies and lower torque ripples. Furthermore, this method must work with Direct Torque Controller (DTC) simultaneously. With Closed-Loop control and knowledge of the loss and switching models of the switches, loss distributes among switches. Several simulations have been carried out in order to validate the accuracy and simplicity of control algorithm. Finally experimental results of a 5kVA experimental-industrial setup prove satisfactory performance of control system. Keywords: Active Neutral Point Clamped Converter, Closed-Loop control of losses, Loss and Switching model
