شبیه سازی اینورتر سه سطحی سه فاز npc

مقدمه :

اینورترهای منبع ولتاژی چند سطحی ساختار مناسبی را برای به دست آوردن میزان توان بالا و شکل موج های خروجی با کیفیت بالاتر با حفظ پاسخ های دینامیکی منطقی، ارائه میدهند.اینورترهای چند سطحی ای که اولین بار معرفی شدند، مبتنی برترکیب سری از چندین مبدل تمام پل سه سطحی بودند . این مبدل ها با توجه به ویژگی های خوبیکه داشتند مورد توجه بسیاری قرار گرفته و همین امر موجب شد تا ساختارهای مختلفی برای آنها معرفی شود.

 

تاریخچه npc:

اینورتر چند سطحی کلمپ دیودی با نقطه خنثی NPC برای اولین بار در سال ۱9۹2 توسط Nabae معرفی شد. در توپولوژی NPC استفاده از دیودهای کلمپ ضروری است. دراین ساختار به کمک تنظیم کلیدها به همراه دیودهای کلمپ و با استفاده از ترکیب سری خازنها، ولتاژ لینکDC به سطوح یکسان قابل تقسیم میشود. توپولوژی NPC به علت این که دیودهایی در آن، ولتاژ را روی عناصر کلیدزنی نگه میدارند،به توپولوژی کلمپ دیودی معروف است.
از ویژگی اصلی اینورتر دیود کلمپ میتوان به کاهش dv/dt و THD در ولتاژ خروجی ac اشاره کرد. از این اینورتر معمولا در درایوهای ولتاژ متوسط برای رسیدن به یک ولتاژ معین بدون قطعات کلیدزنی سریع استفاده میشود. بعنوان مثال یک اینورتر NPC با ولتاژ ۶۰۰۰ ولت برای درایوهای با ولتاژ نامی ۴۱۶۰ ولت مناسب است.

 

اینورتر NPC سه سطحی سه فاز

 

 

جدول الگوی سوئیچ زنی برای هر فاز

 

برای مثال برای درک بهتر حالت کلید زنی اول در جدول بالا ، تصویر زیر را مشاهده کنید :

 

حالت کلید زنی اول برای یک فاز

نتایج شبیه سازی :

 

ساختار مبدل npc سه سطحی سه فاز شبیه سازی شده در متلب

 

ویژگی ها و مقادیر استفاده شده در این شبیه سازی :

 

مدولاسیون :

در اینورتر چند سطحی npc میتوان از روش های مدولاسیون های مختلفی بهره گرفت (مانند svpwm ، svm ،spwm ،Dpwm و …). در این شبیه سازی از مدولاسیون شیفت فاز بر مبنای pwm استفاده شده است . (phase shift pwm)
ولتاژ ورودی : 200 ولت ثابت
مقدار بار خروجی هر فاز : 100 اهم
فرکانس سینوسی مرجع : 50 هرتز
فرکانس مثلثی حامل : 1.1 کیلو هرتز
ضریب مدولاسیون : 0.9

ولتاژ فاز به زمین خروجی مبدل npc

 

ولتاژ خط خروجی مبدل  npc

 

ولتاژ دو سر سوئیچ بالای هر فاز npc

 

ولتاژ سوئیچ دوم هر فاز npc

 

دیدگاهتان را بنویسید