دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق گرایش قدرت
با عنوان :مبدل های منبع امپدانسی و ارائه ساختار جدید مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود
پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد
رشته: مهندسی برق قدرت
موضوع: مبدلهای منبع امپدانسی و ارائه ساختار جدید مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن
استاد راهنما: دکتر عبدالرضا شیخالاسلامی
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
چکیده:
مبدلهای الکترونیک-قدرت نقش عمدهای در سیستمهای قدرت دارند. در سالهای اخیر مبدلهای منبع امپدانسی به دلیل داشتن برتریها و ویژگیهای منحصر به فرد نسبت به مبدلهای سنتی، مورد توجه بسیاری قرار گرفتهاند.
در این پایان نامه ، ابتدا به بررسی نحوه عملکرد، معرفی روشهای کنترلی و مرور ساختارهای اصلی این مبدلها پرداخته و در ادامه با بهره گیری از مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن ساختارهای جدیدی ارائه میگردد.
برتری عمده مبدلهای پیشنهادی نسبت به ساختارهای قبلی، افزایش ولتاژ خروجی تا اندازه مطلوب، بدون نیاز به تعمیم ساختار و افزودن اجزاء جدید میباشد. در ساختار این مبدلها از یک ترانسفورمر با آرایش گاما ( ) استفاده شده و بهره ولتاژ با کاهش نسبت دورهای ترانسفورمر افزایش مییابد که موجب صرفهجویی در هزینه و افزایش بازده آنها میگردد.
در بخش نتایج، روابط به دست آمده از ساختارهای جدید، با شبیهسازی در محیط سیمولینک متلب تصدیق میگردند. ضمن این که آنالیز مبدلها در حالت پایدار انجام گرفته و از روش کنترلی بوست ساده در شبیهسازیها استفاده شده است.
واژههای کلیدی:
مبدلهای سنتی، مبدلهای منبع امپدانسی، مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن، روش کنترلی بوست ساده
فهرست مطالب
عنوان صفحه
| فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق | |
| 1-1 مقدمه | 2 |
| 1-2 تعریف مساله | 2 |
| 1-3 پیشینه تحقیق | 3 |
| 1-4 ضرورت و اهداف پژوهش | 3 |
| 1-5 پیش فرضهای پژوهش | 3 |
| 1-6 جمع بندی و طرح کلی تحقیق | 4 |
| فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق | |
| 2-1 مقدمه | 6 |
| 2-2 مبدلهای سنتی | 6 |
| 2-3 مبدلهای منبع امپدانسی | 9 |
| 2-4 بازده مبدلهای منبع امپدانسی | 11 |
| 2-5 سلف و خازن مورد نیاز مبدلهای منبع امپدانسی | 14 |
| 2-6 حالات کاری مبدلهای منبع امپدانسی | 15 |
| 2-7 روشهای کنترلی مبدلهای منبع امپدانسی | 19 |
| 2-7-1 روش کنترلی بوست ساده با حامل مثلثی | 19 |
| 2-7-2 روش کنترلی بوست ساده با حامل سینوسی | 22 |
| 2-7-3 روش کنترلی بوست ماکزیمم | 24 |
| 2-7-4 روش کنترلی بوست ماکزیمم ثابت | 25 |
| 2-8 مبدل منبع امپدانسی سنتی | 27 |
| 2-9 مبدل شبه منبع امپدانسی | 30 |
| 2-10 مبدل منبع امپدانسی ترانس | 32 |
| 2-11 مبدل منبع امپدانسی گاما | 35 |
| 2-12 مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن | 37 |
| 2-13 مبدل شبه منبع امپدانسی دو طبقه | 40 |
| 2-14 مبدل منبع امپدانسی سنتی با سلف سوئیچشونده | 43 |
| 2-15 مبدل شبه منبع امپدانسی با سلف سوئیچشونده | 46 |
| 2-16 مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته | 48 |
| 2-16-1 مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته با بهره گرفتن از دیود | 49 |
| 2-16-2 مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته با بهره گرفتن از خازن | 52 |
| 2-16-3 مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته هیبرید | 56 |
| 2-17 جمعبندی | 58 |
| فصل سوم: روش تحقیق | |
| 3-1 روش کنترلی بوست ساده با تزریق هارمونیک سوم | 60 |
| 3-2 مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن با سلف سوئیچشونده | 63 |
| 3-3 مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن دو طبقه | 68 |
| 3-4 مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن جریان ناپیوسته | 71 |
| 3-5 مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته با بهره گرفتن از دیود | 73 |
| 3-6 مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته با بهره گرفتن از خازن | 78 |
| 3-7 مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته هیبرید | 84 |
| 3-8 جمعبندی | 89 |
| فصل چهارم: محاسبات و یافته های تحقیق | |
| 4-1 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن جریان ناپیوسته به کمک روش کنترلی بوست ساده با تزریق هارمونیک سوم |
91 |
| 4-2 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن با سلف سوئیچ شونده | 94 |
| 4-3 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن دو طبقه | 98 |
| 4-4 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته با بهره گرفتن از دیود | 102 |
| 4-5 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته با بهره گرفتن از خازن | 106 |
| 4-6 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته هیبرید | 110 |
| 4-7 بررسی خاصیت کاهندگی-افزایندگی مبدلهای پیشنهادی | 115 |
| 4-8 جمعبندی | 118 |
| فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادات | |
| 5-1 نتیجه گیری | 120 |
| 5-2 پیشنهادات | 121 |
| مراجع | 122 |
| واژهنامه فارسی به انگلیسی | 126 |
| چکیده انگلیسی | 128 |
فهرست جدولها
عنوان صفحه
| 2-1 اجزاء مورد نیاز برای سه اینورتر مختلف | 13 |
| 2-2 مقایسه بازده سه اینورتر در توانهای مختلف | 14 |
| 2-3 حالات کاری اینورتر منبع امپدانسی در حالت فعال غیر اتصال کوتاه | 17 |
| 2-4 حالات کاری اینورتر منبع امپدانسی در حالت صفر غیر اتصال کوتاه | 18 |
| 2-5 حالات کاری اینورتر منبع امپدانسی در حالت اتصال کوتاه | 19 |
| 2-6 پارامترهای مبدل منبع امپدانسی سنتی | 28 |
| 2-7 پارامترهای مبدل منبع امپدانسی ترانس | 33 |
| 4-1 پارامترهای مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن جریان ناپیوسته | 91 |
| 4-2 پارامترهای مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن با سلف سوئیچشونده | 94 |
| 4-3 پارامترهای مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن دو طبقه | 98 |
فهرست شکلها
عنوان صفحه
| 2-1 مبدل منبع ولتاژی (VSI) | 7 |
| 2-2 مبدل منبع جریانی (CSI) | 8 |
| 2-3 ساختار کلی مبدل منبع امپدانسی | 9 |
| 2-4 مبدل منبع امپدانسی با ترکیب معکوس موازی سوئیچ و دیود | 10 |
| 2-5 مبدل منبع امپدانسی با ترکیب سری سوئیچ و دیود | 10 |
| 2-6 مبدل منبع ولتاژی با مبدل اضافی افزاینده برای پیل سوختی | 11 |
| 2-7 مبدل منبع امپدانسی برای پیل سوختی | 11 |
| 2-8 اینورتر سنتی با ورودی پیل سوختی | 12 |
| 2-9 اینورتر سنتی همراه با مبدل افزاینده DC-DC با ورودی پیل سوختی | 12 |
| 2-10 اینورتر منبع امپدانسی با ورودی پیل سوختی | 12 |
| 2-11 پالسهای PWM رایج بر اساس حامل مثلثی بدون در نظر گرفتن حالت صفراتصال کوتاه |
16 |
| 2-11 پالسهای PWM اصلاح شده براساس حامل مثلثی با در نظر گرفتن حالت صفراتصال کوتاه |
16 |
| 2-12 حالت غیر اتصال کوتاه در مبدل منبع امپدانسی | 17 |
| 2-13 حالت اتصال کوتاه در مبدل منبع امپدانسی | 18 |
| 2-14 نحوه تولید پالسهای اتصال کوتاه به کمک روش کنترلی بوست ساده با حامل مثلثی | 20 |
| 2-15 روش کنترلی بوست ساده با حامل مثلثی | 21 |
| 2-16 نحوه تولید پالسهای اتصال کوتاه به کمک روش کنترلی بوست ساده با حامل سینوسی |
22 |
| 2-17 نمودار بهره ولتاژ بر حسب اندیس مدولاسیون در روش کنترلی بوست ساده با حامل مثلثی و حامل سینوسی |
23 |
| 2-18 روش کنترلی بوست ساده با حامل سینوسی | 23 |
| 2-19 نحوه تولید پالسهای اتصال کوتاه به کمک روش کنترلی بوست ماکزیمم | 25 |
| 2-20 روش کنترلی بوست ماکزیمم | 25 |
| 2-21 نحوه تولید پالسهای اتصال کوتاه به کمک روش کنترلی بوست ماکزیمم ثابت | 26 |
| 2-22 مبدل منبع امپدانسی سنتی | 27 |
| 2-23 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی سنتی | 29 |
| 2–24 مبدل شبه منبع امپدانسی | 30 |
| 2-25 نتایج شبیهسازی مبدل شبه منبع امپدانسی | 31 |
| 2-26 مبدل منبع امپدانسی ترانس | 32 |
| 2-27 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی ترانس | 34 |
| 2-28 مبدل منبع امپدانسی گاما | 35 |
| 2-29 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما | 36 |
| 2-30 مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن | 37 |
| 2-31 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن | 39 |
| 2-32 مبدل شبه منبع امپدانسی دو طبقه | 40 |
| 2-33 نتایج شبیهسازی مبدل شبه منبع امپدانسی دو طبقه | 42 |
| 2-34 مبدل منبع امپدانسی سنتی با سلف سوئیچشونده | 43 |
| 2-35 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی سنتی با سلف سوئیچشونده | 44 |
| 2-36 تعمیم اول مبدل منبع امپدانسی سنتی با سلف سوئیچشونده | 45 |
| 2-37 مبدل شبه منبع امپدانسی با سلف سوئیچشونده | 46 |
| 2-38 نتایج شبیهسازی مبدل شبه منبع امپدانسی با سلف سوئیچشونده | 47 |
| 2-39 تعمیم اول مبدل شبه منبع امپدانسی با سلف سوئیچشونده | 48 |
| 2-40 مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته با بهره گرفتن از دیود | 49 |
| 2-41 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته با بهره گرفتن از دیود | 51 |
| 2-42 تعمیم دوم مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته با بهره گرفتن از دیود (جریان پیوسته) | 52 |
| 2-43 مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته با بهره گرفتن از خازن | 53 |
| 2-44 نتایج شبیهسازی مبدل مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته با بهره گرفتن از خازن | 55 |
| 2-45 تعمیم دوم مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته با بهره گرفتن از خازن (جریان پیوسته) | 56 |
| 2-46 مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته هیبرید (جریان ناپیوسته) | 57 |
| 2-47 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی افزاینده هیبرید | 57 |
| 3-1 نحوه تولید پالسهای اتصال کوتاه به کمک روش کنترلی بوست ساده با حامل مثلثی | 60 |
| 3-2 روش کنترلی بوست ساده با تزریق هارمونیک سوم | 61 |
| 3-3 موج مبنا اصلی | 62 |
| 3-4 موج هارمونیک سوم | 62 |
| 3-5 موج مبنا اصلی با هارمونیک سوم | 62 |
| 3-6 مبدل شبه منبع امپدانسی با سلف سوئیچشونده | 63 |
| 3-7 ساختار پیشنهادی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن همراه با سلف سوئیچشونده | 64 |
| 3-8 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن همراه با سلف سوئیچشونده در حالت غیر اتصال کوتاه |
65 |
| 3-9 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن همراه با سلف سوئیچشونده در حالت اتصال کوتاه |
66 |
| 3-10 مبدل شبه منبع امپدانسی دو طبقه | 68 |
| 3-11 ساختار پیشنهادی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن دو طبقه | 68 |
| 3-12 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن دو طبقه در حالت غیر اتصال کوتاه | 69 |
| 3-13 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن دو طبقه در حالت اتصال کوتاه | 69 |
| 3-14 ساختار پیشنهادی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن جریان ناپیوسته | 71 |
| 3-15 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن جریان ناپیوسته در حالت غیر اتصال کوتاه |
71 |
| 3-16 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن جریان ناپیوسته در حالت اتصال کوتاه | 72 |
| 3-17 مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته با بهره گرفتن از دیود | 73 |
| 3-18 ساختار پیشنهادی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته با بهره گرفتن از دیود (جریان پیوسته) |
74 |
| 3-19 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته با بهره گرفتن از دیود (جریان پیوسته) در حالت غیر اتصال کوتاه |
74 |
| 3-20 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته با بهره گرفتن از دیود (جریان پیوسته) در حالت اتصال کوتاه |
75 |
| 3-21 ساختار پیشنهادی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته با بهره گرفتن از دیود (جریان ناپیوسته) |
76 |
| 3-22 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته با بهره گرفتن از دیود (جریان نا پیوسته) در حالت غیر اتصال کوتاه |
77 |
| 3-23 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته با بهره گرفتن از دیود (جریان نا پیوسته) در حالت اتصال کوتاه |
77 |
| 3-24 مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته با بهره گرفتن از خازن | 79 |
| 3-25 ساختار پیشنهادی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته با بهره گرفتن از خازن (جریان پیوسته) |
79 |
| 3-26 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته با بهره گرفتن از خازن (جریان پیوسته) در حالت غیر اتصال کوتاه |
80 |
| 3-27 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته با بهره گرفتن از خازن (جریان پیوسته) در حالت اتصال کوتاه |
80 |
| 3-28 ساختار پیشنهادی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته با بهره گرفتن از خازن (جریان نا پیوسته) |
82 |
| 3-29 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته با بهره گرفتن از خازن (جریان نا پیوسته) در حالت غیر اتصال کوتاه |
82
|
3-30 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته با بهره گرفتن از خازن (جریان نا پیوسته) در حالت اتصال کوتاه 83
| 3-31 مبدل منبع امپدانسی افزاینده تعمیمیافته هیبرید | 84 |
| 3-32 ساختار پیشنهادی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته هیبرید (جریان پیوسته) |
85 |
| 3-33 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته هیبرید (جریان پیوسته) در حالت غیر اتصال کوتاه |
85 |
| 3-34 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته هیبرید (جریان پیوسته) در حالت اتصال کوتاه |
86 |
| 3-35 ساختار پیشنهادی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته هیبرید (جریان نا پیوسته) |
87 |
| 3-36 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته هیبرید (جریان نا پیوسته) در حالت غیر اتصال کوتاه |
88 |
| 3-37 مدار معادل مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیم یافته هیبرید (جریان نا پیوسته) در حالت اتصال کوتاه |
88 |
| 4-1 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن جریان ناپیوسته با تزریق هارمونیک سوم به موج مبنا |
93 |
| 4-2 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن همراه با سلف سوئیچشونده | 97 |
| 4-3 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن دو طبقه | 101 |
| 4-4 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته با بهره گرفتن از دیود | 105 |
| 4-5 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته با بهره گرفتن از خازن | 109 |
| 4-6 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن تعمیمیافته هیبرید | 115 |
4-7 نتایج شبیهسازی مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن با سلف سوئیچشونده (کاهنده) 117
|
فصل اول مقدمه و کلیات تحقیق
|
1-1 مقدمه
اینورترها یکی از اقسام مبدلهای الکترونیک-قدرت میباشند که یک ولتاژ ورودی مستقیم را به ولتاژ خروجی متناوب تبدیل می کنند. در این مبدلها حاصل شدن یک ولتاژ خروجی با شکل موج سینوسی مطلوب است، اما در عمل به دلیل وجود هارمونیکها این شکل موجها غیر سینوسی (تقریبا مربعی) و همراه با اعوجاج میباشند. اگرچه در کاربردهای توان بالا خروجی سینوسی ضروری میباشد.
بهره ولتاژ خروجی که همان نسبت ولتاژ خروجی متناوب به ولتاژ مستقیم ورودی میباشد، یک پارامتر مهم در اینورترها محسوب میشود. در صورتی که بهره ولتاژ بزرگتر از یک باشد اینورترها افزاینده1 و برای بهره ولتاژهای کوچکتر از یک اینورتر کاهنده2 خواهد بود. مبدلهای منبع امپدانسی3 دارای ویژگی افزایندگی و کاهندگی هم زمان میباشند که این ویژگی در مبدلهای سنتی دیده نمیشود. علاوه بر این مبدلهای سنتی دارای محدودیتها و معایب دیگری نیز هستند که مبدلهای منبع امپدانسی این معایب را پوشش میدهند. از همین رو در این تحقیق به بررسی دقیق و موشکافانه مبدلهای منبع امپدانسی میپردازیم.
1-2 تعریف مساله
ویژگیهای منحصر به فرد مبدلهای منبع امپدانسی سبب گردیده، تلاشهای فراوانی جهت دستیابی به ایدهها و طرحهای جدید در این مبدلها انجام شود. این طرحها در قالب ارائه ساختارهای جدید، استفاده کاربردی، بهبود عملکرد، روشهای کنترلی و کنترل کنندهها و … میباشد. پس از ارائه اولین مبدل منبع امپدانسی در سال 2003 [1]، مقالات متعددی به منظور بهبود ساختار اصلی منتشر گردید. بی شک مجال پرداختن به همه اقسام این مبدلها نمیباشد، با این حال تا حد امکان ساختارهای اصلی این مبدلها را معرفی مینماییم و به بررسی عملکرد آنها میپردازیم.
همانطور که از عنوان پایان نامه مشخص است، ارائه ساختارهای جدید از مبدلهای منبع امپدانسی و به طور اخص مبدل منبع امپدانسی گاما نامتقارن به کمک ترکیب ساختارهای قبلی اصلیترین مساله این پژوهش میباشد.
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
تعداد صفحه :149
قیمت : 14700 تومان
