am in 25041 اشتراک گذاری ارسال شده در 11 مرداد، ۱۳۸۹ مقدمه با توسعه روزافزون شبكه هاي قدرت در دنيا مباحثي از قبيل تبديل انرژي ، انرژيهاي نوين ، كاربردهاي مختلف سيستمهاي ساخت دست بشر در صنعت و ارتباط اين موارد باهم باعث شده تا موضوع مهندسي قدرت به عنوان يكي از شاخه هاي بزرگ و برجسته در ميان درياي علوم خود را تجلي كند. امروزه در اكثر جاهايي از دنيا كه تمدني وجود داشته باشد ميتوان نفوذ شبكه هاي قدرت را ديد. در اين ميان مبحث الكترونيك قدرت يكي از مهمترين شاخه هاي اين علم ميباشد. ادوات الكترونيك قدرت امروزه در انواع مختلف و براي كاربردهاي گوناگوني ساخته شده اند. از آن جمله ميتوان به ركتيفايرها ، تنظيم كننده هاي ac-ac ، برشگرهاي ولتاژ وجريان (چاپر ها) ، اينورترها ، منابع تغذيه و .... اشاره كرد. از اين بين اينورترها به عنوان يكي ازمهمترين و پركاربردترين اين ادوات مورد نظر مي باشند. كاربردهاي گوناگون اينورترها از جمله سيستمهاي تبديلdc به ac در مواردي همچون انرژي هاي نوين، درايو ماشين هاي الكتريكي و کنترل دور موتورهای القایی، ups ها، انتقال انرژی در خطوط (hvdc)، ادوات facts و .... مورد بحث روز مي باشد. مروري بر اينورترها بسته به نوع كاربرد ، نوع كليد ، نوع شبكه كه اينورتر به آن وصل مي شود و... اينورترهاي مختلفي مورد استفاده قرار مي گيرند. در اين قسمت به بررسي كوتاهي راجع به اين انواع ميپردازيم. در حالت كلي از لحاظ نوع تغذيه اينورتر و باري كه اينورتر انرا تغذيه مي كند ، مي توان اينورترها را به دو گروه زير تفسيم كرد : اينورترهاي منبع ولتاژ vsi . اينورترهاي منبع جريان csi. اينورترهاي منبع جريان بيشتر در كاربردهاي درايوهاي ماشينهاي بزرگ صنعتي كاربرد دارند يا در جاهائي كه بحث توان بالا وجود دارد در اين اينورترها ورودي dc اينورتر جريان مي باشد و خروجي ac سينوسي آن ولتاژ . اما اينورترهاي منبع ولتاژي برعكس مي باشد يعني ورودي dc ولتاژ و خروجي ac سينوسي جريان مي باشد . در هر دو اين اينورترها توان قابليت انتقال در هر دو سمت را دارا مي باشد يعني در صورتي كه ولتاژ و جريان هم علامت باشند سيستم بصورت اينورتر و در صورتي كه مختلف العلامت باشند سيستم بصورت ركتيفاير عمل مي كند. از لحاظ نوع شبكه متصل به اينورتر مي توان آنها را به دو دسته زير تقسيم كرد : اينورترهاي حقيقي اينورترهاي مجازي اگر شبكه اي كه اينورتر به آن وصل مي باشد يك شبكه اكتيو باشد مثل كاربردهاي توليد انرژي هاي نوين و hvdc در اين صورت اينورتر يك اينورتر مجازي مي باشد يعني اينورتر در حقيقت يك مبدل پل تريستوري با زاويه آتش بزرگتر از 90 درجه خواهد بود . اما در صورتي كه اين شبكه پسيو باشد اينورتر يك اينورتر حقيقي بوده و عمل تبديل مستقيم dc به ac را انجام مي دهد. از لحاظ نوع كموتاسيون ميتوان به دو دستهبندي زير رسيد : اينورترهاي با كموتاسيون طبيعي ، كموتاسيون خط. اينورترهاي با كموتاسيون اجباري كموتاسيون طبيعي بيشتر در سيستمهاي متصل به شبكه استفاده ميگردد ليكن در كموتاسيون اجباري از طريق مدار جانبي كموتاسيون صورت ميگيرد. از لحاظ نوع شبكه نيز ميتوان تقسيم بندي زير را انجام داد : اينورترهاي تك فاز. اينورترهاي سه فاز. كه در واقع به نوع بار و نوع كاربرد بستگي دارند خود اينورترهاي تك فاز نيز داراي انواع مختلفي ميباشند مانند اينورترهاي نيم موج ، تمام موج و پوش پول كه هر كدام در كاربردهاي مخصوصي مورد استفاده دارند . همچنين از بابت نوع مدار تحريك عناصر كليدي مي توان اينورترها را به انواع زير تقسيم بندي كرد: اينورترهاي موج مربعي كه در اين انواع عمل كنترل ولتاژ از طريق ركتيفاير كنترل ميگردد تا اينكه دامنه موج ac خروجي را كنترل كند و اينورتر فقط عمل كنترل فركانس را انجام مي دهد . شكل موج خروجي در اين حالت مربعي مي باشد. اينورترهاي با مدولاسيون پالسي: در اين سيستمها ركتيفاير معمولا بصورت ديودي بوده و عمل كنترل ولتاژ و فركانس فقط توسط اينورتر صورت ميگيرد . اين كار از طريق اعمال الگوهاي مختلف پالس به كليدهاي اينورتر صورت ميگيرد . الگوهاي مختلفي براي نزديك تر كردن سيگنال خروجي به فرم سينوسي وجود دارند از جمله: Pwm,spwm,pam,svm,... كه هركدام دركاربردهاي بخصوصي استفاده ميگردند. از سوي ديگر مي توان تقسيمبندي را از لحاظ تعداد سطوح سيگنال خروجي انجام داد: اينورترهاي دو سطحي: در اين سيستمها شكل موج خروجي داراي دو سطح خروجي مثبت و منفي ميباشد. اينورترهاي سه سطحي: كه در اين سيسستمها علاوه بر دو سطح قبلي شكل موج سطح صفر نيز مابين آنها اضافه ميگردد. اين كار با انجام عمل حذف ولتاژي در اينورترها صورت ميگيرد. اينورترهاي چند سطحي: در اين انواع از اينورترهائي با تعداد چند عنصر كليدي در هر بازوي پل استفاده ميگردد كه با تركيب مناسب اين عناصر باهم مي توان به چندين سطح در سيگنال خروجي رسيد. اين عمل را با اتصال موازي اينورترها نيز مي توان انجام داد . فايده اين عمل در كاهش ابعاد سيستم *****ينگ ميباشد. اما انواع ديگري از اينورترهاي پركاربرد در صنعت وجود دارند كه بيشتر براي كاربردهاي فركانس بالا استفاده ميگردند و با نام اينورترهاي تشديدي خوانده مي شوند. در اين اينورترها كليد زني عناصر در لحظه صفر شدن ولتاژ يا جريان صورت ميگيرد. لذا كاهش قابل ملاحظه اي در مقدار تلفات سويچينگ بوجود ميآورد. اين اينورترها به دو دسته زير تقسيم مي گردند.: 1-اينورترهاي با تشديد بار : در اين نوع مبدلها از يك بار lc براي ايجاد رزونانس استفاده مي شود . ليكن بسته به مقادير مختلف در مقدار ضريب ميرايي و فركانس اينورتر ؛ اين سيستمها ميتوانند حالتهاي مختلف عملكردي داشته باشند كه هريك براي كاربرد خاصي استفاده ميگردند. خود اين اينورترها دو نوع مي باشند - اينورترهاي تشديدي با مدار تشديد سري: كه در اين انواع از يك سيستم رزونانسي سري در خروجي اينورتر به همراه بار استفاده ميگردد و وجود سلف سري باعث پيوستگي در جريان خروجي خواهد شد. لذا اين اينورتر بايستي از طريق يك منبع ولتاژ تغذيه گردد يعني يك اينورتر منبع ولتاژ مي باشد - اينورترهاي تشديدي با مدار تشديد موازي: كه در اين انواع از يك سيستم رزونانسي موازي در خروجي اينورتر به همراه بار استفاده ميگردد و وجود خازن موازي باعث پيوستگي در ولتاژ خروجي خواهد شد. لذا اين اينورتر بايستي از طريق يك منبع جريان تغذيه گردد يعني يك اينورتر منبع جريان مي باشد 2-اينورترهاي با لينك dc تشديدي: در اين سيستمها به ولتاژ dc ورودي به اينورتر اجازه داده ميشود تا حول يك مقدار ثابت نوساناتي را داشته باشد ، معمولا بين صفر و يك مقدار مثبت، در اين حالت ولتاژ ورودي طي زمان محدودي صفر مي ماند و اجازه سويچينگ در اين لحظات به كليدهاي اينورتر داده ميشود. 5 لینک به دیدگاه
am in 25041 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 29 خرداد، ۱۳۹۰ مقدمه ای بر اینتورترها و کاربردهای آنها: بحثی که همیشه در الکترونیک صنعتی مطرح بوده و هست تبدیل یک ولتاژ dc به یک ولتاژ ac است. به سیستمی که این تبدیل را برای ما انجام می دهد اینورتر گفته میشود. اینورترها دارای رنج وسیعی از کاربردهای مختلف هستند که تعدادی از انها را ذکر می کنیم: 1- یک خط ولتاژ AC: خیلی از مواقع دسترسی به یک منبع dc مثل باتری وجود دارد. ولی یک خط ولتاژ AC مورد نیاز است مثل اتومبیل 2- منابع تغذیه بدون وقفه (UPS): در انواع مختلف UPS ها جهت تبدیل توان باتری ها به یک توان AC به اینورترها نیاز داریم. 3- کوره های القایی:اینورترها جهت تبدیل یک توان AC با فرکانس پائین به یک توان AC با فرکانس بالا مورد استفاده قرار می گیرند. این ولتاژ فرکانس بالا در کوره های القایی مورد استفاده دارد. به این ترتیب که ابتدا توان AC را به DC یکسو کرده و سپس توسط اینورتر به توان AC فرکانس بالا تبدیل میکنند.4- در سیستم انتقال توان HVDC: در این سیستم انتقال توان الکتریکی ، ابتدا توان AC به DC تبدیل میشود. این توان DC با ولتاژ بسیار بالا به وسیله خطوط انتقال به مقصد می رسد. در محل گیرنده، این توان DC دوباره به مقدار AC تبدیل میشود.5- درایورهای فرکانس متغیر: یک درایو فرکانس متغیر، سرعت عملکرد یک موتور AC را به کمک کنترل کردن ولتاژو فرکانس به صورت همزمان تنظیم میکند.6- استفاده در پنلهای خورشیدی: پنلهای خورشیدی دارای خروجی DC هستند که با استفاده از اینورترها این توان تبدیل به AC میشود.انواع اینورترها از نظر فاز و شکل موج خروجی: اینورترها از نظر فاز تبدیل به دو نوع عمده تک فاز و سه فاز تقسیم بندی میشوند همچنین از نظرشکل موج خروجیشان به چهار نوع زیر تقسیم میشوند.1- خروجی به شکل موج مربعی 2- خروجی به شکل سینوسی اصلاح شده (معمولی)3- خروجی به شکل سینوسی اصلاح شده (پله ای) 4- خروجی به شکل سینوسی خالص شکلهای زیر دو نوع سینوسی اصلاح شده را نشان می دهند. مقدمه ای بر طراحی اینورترها: در این قسمت یک سری از مطالب پایه مربوط به طراحی اینورترها را بیان می کنیم. اگر شکل زیر بلوک دیاگرام یک اینورتر باشد چنانچه از تلفات اینورتر صرفنظر کنیم وتوان ورودی را با خروجی برابر بگیریم رابطه زیر را خواهیم داشت. Vin*Iin=Vout*Iout 2 لینک به دیدگاه
am in 25041 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 29 خرداد، ۱۳۹۰ پس اگر یک ولتاژ خروجی 220 ولت با توان 400 وات نیاز داشته باشیم باید بدانیم که در ورودی یک ولتاژ مثلاً 12 ولت با جریان 34 آمپر نیاز داریم. باید توجه داشت که اگر ولتاژ ورودی dc با باتری تامین میشود باتری تا چه مدت کارایی خواهد داشت. مورد دوم بازدهی یک اینورتر است که عبارت است از نسبت توان خروجی به توان ورودی بر حسب درصد که در اینورترهای با طراحی خوب نزدیک 90% است. بازده بیشتر به مواردی چون تعداد المانهای سوئیچ کننده ، نوع المانهای سوئیچ کننده، روش سوئیچ کردن (مثلاً pwm یا spwm) مرغوبیت ترانسها و سیم پیچهای به کار رفتند و نوع *****های مورد استفاده در اینورتر بستگی دارد. مورد دیگر شکل موج خروجی یک اینورتر است. همانطور که می دانیم یک شکل موج مربعی پریودیک دارای یک سری هارمونی است. مانند شکل زیر هارمونیکهای فرعی (دارای رتبه) دارای دامنه کمتر و فرکانس بیشتری هستند و یکی از هارمونیکها که به نام اصلی یا پایه خوانده میشود دارای فرکانسی برابر فرکانس شکل موج مربعی است. جهت آنالیز فوریه این شکل موج مقداری به نام THD تعریف میشود که برابر است با: مسلم است که هر چه مقدار THD کمتر باشد کیفیت شکل موج خروجی اینورتر بیشتر است. جهت بهبود کیفیت شکل موج خروجی اینورتر میتوان از *****ها استفاده کرد و در واقع هارمونیک اصلی را از میان دیگر هارمونیکها جدا نمود. ساده ترین مداری که میتوان برای یک اینورتر فرض کرد شکل زیر است. با تغییر وضعیت سوئیچ پالسهایی در اولیه ایجاد میشود که پس از تقویت در ثانویه ترانس نمایان میشوند. میتوان به جای سوئیچ از دو ترانزیستور یا IGBT استفاده کرد و به وسیله یک مدار پالس دهنده (مثل مدار بی استابل 555) آنها را به ترتیب پالس دهی کرد. به این دلیل اینکه در این روش دامنه هارمونیکهای فرعی نزدیک به دامنه هارمونیک اصلی است مقدار THD افزایش یافته و کیفیت شکل موج خروجی کاهش می یابد. 3 لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده