مقدمه :

 گسترش توان های مصرفی در نیروگاه ها و قابلیت اطمینان بیشتر تجهیزات الکترونیک قدرت سبب شکل گیری نوعی خاص از اینورتر ها به نام اینورتر های چند سطحی در دهه 90 میلادی شد.اینورترهای پایه ای نظیر NPC(کلمپ دیودی) ، FC(خازن معلق) ،MMC (مبدل مدولار چندسطحی) و … از این قبیل بودند.

مزیت اینورترهای چند سطحی :

اینورترهای چند سطحی نسبت به اینورترهای سنتی دو سطحی ، توانایی ایجاد توان بیشتری در خروجی بوده همچنین در رنج توانی ثابت ، نسبت به اینورترهای دو سطحی سوئیچ هایی با رنج نامی کمتری نیازدارند.علاوه بر آن با استفاده از اینورترهای چند سطحی میتوان سلف و خازن فیلتر خروجی و همچنین THD ولتاژ خروجی را نیز نسبت به اینورترهای دو سطحی بهبود بخشید.

اینورتر t-TYPE سه سطحی :

این اینورتر دارای ساختاری همانند شکل زیر است.در این اینورتر هر فاز از 4 سوئیچ استفاده میشود که نسبت به مبدل سه سطحی NPC در هر فازش دو دیود کمتر است و میتوان جزو ارزان ترین اینورترهای سه سطحی سه فاز این ساختار را به حساب آورد.علت نام گذاری این اینورتر شکل صلیب مانند آن در هر فاز است.

شبیه سازی :

در تصویر زیر اینورتر شبیه سازی شده در نرم افزار متلب به همراه کنترل پیشبین برای حفظ حالت سینوسی ولتاژ خروجی و بالانس نمودن خازن های لینک DC در مقدار Vdc/2 قابل مشاهده است.موارد اعمال شده در این شبیه سازی عبارتند از :

فرکانس نمونه برداری : 20 کیلوهرتز

سلف های خروجی : 4 میلی هانری 

خازن های فیلتر خروجی : 50 میکرو فاراد 

خازن های لینک DC : هرکدام 1 میلی فاراد

ولتاژ ورودی : 520 ولت DC

در این شبیه سازی از فیلتر خروجی LC بهره برداری شده همچنین این اینورتر خروجی اش متصل به شبکه نمیباشد.

 

ولتاژ خازن های ورودی در این شبیه سازی به شکل زیر به یکدیگر و به مقدار مرجعشان نزدیک شدند : 

نتیجه تحلیل هارمونیکی ولتاژ خروجی در حالتی که بار غیر خطی و بار خطی نامتعادل را همزمان در خروجی داریم :

 

همچنین میتوانید بخوانید » شبیه سازی اینورتر سه فاز معمولی(شش سوئیچ) با کنترل پیشبین

برای مشاهده فیلم این شبیه سازی در سایت آپارات اینجا کلیک کنید.