%36تخفیف

دانلود پروژه:ارائه ساختار جديد جهت اتصال مبدل توربين بادي با ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم به شبکه

تعداد 153 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

 دانشکده   مهندسي برق و کامپيوتر

رساله دکتري مهندسي برق (قدرت)

ارائه ساختار جديد جهت اتصال مبدل توربين بادي با ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم به شبکه

 چکيده

هر سيستم تبديل انرژي باد را مي­توان به سه بخش اصلي تقسيم نمود: توربين باد، ژنراتور و سيستم اتصال الکتريکي. با توجه به آنکه در اين رساله تمرکز بر روي سيستم واسط بين ژنراتور و شبکه مي­باشد، در مورد دو بخش ديگر، در ابتداي رساله، ملزومات لازم براي بيان تئوري و نوآوري مطرح شده بيان شده است. اين ملزومات شامل معادلات حاکم بر يک توربين بادي، الگوريتم دنبال کردن توان ماکزيمم و معادلات حاکم بر ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم به همراه دلايل انتخاب اين نوع ژنراتور و مزيت­هاي آن است. در ادامه ساختار جديدي براي سيستم واسط بر اساس استفاده از يکسوکننده­­هاي يکطرفه سوئيچ کاهش يافته (يکسوکننده ويينا و يکسوکننده نيم­کنترل سه فاز) پيشنهاد شده است. مزاياي بکارگيري يکسوکننده ويينا و همچنين کنترل برداري و کنترل مستقيم گشتاور ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم به کمک اين يکسوکننده نيز توضيح داده شده است. يک روش کليدزني با فرکانس ثابت براي آن پيشنهاد شده و به کمک آن معادلات تحليلي محاسبه تلفات سيستم واسط بدست آمده است و سيستم­هاي مختلف (سيستم پيشنهادي و سيستم متعارف) از اين ديدگاه با يکديگر مقايسه شده­اند. سيستم واسط بر مبناي استفاده از يکسوکننده نيم کنترل نيز پيشنهاد شده و کنترل ژنراتور به کمک اين يکسوکننده نيز بيان شده است. همچنين روش پيشنهادي کليدزني با فرکانس ثابت براي اين نوع يکسوکننده نيز تعميم يافته و روابط آن بيان گرديده است. تمامي سيستم­هاي مورد بحث و روش­هاي کنترل حرکت مطرح شده به کمک ­نرم­افزار MATLAB/Simulink شبيه­سازي شده و نتايج آن بررسي شده است. همچنين محاسبه تلفات اين سيستم­ها در نقاط مختلف کاري و به کمک شبيه­سازي نيز انجام گرفته و با نتايج تحليلي مقايسه شده است. مطابقت نتايج مورد انتظار بر اساس تئوري عملکرد و نتايج بدست آمده از شبيه­سازي، صحت تحليل­هاي انجام گرفته را نشان مي­دهد. همچنين يک سيستم آزمايشگاهي اتصال ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم به شبکه نيز ساخته شده و دو سيستم اصلي پيشنهادي به صورت عملي پياده سازي شده و نتايج آن ارائه گرديده است.

واژه هاي کليدي: توربين بادي متصل به شبکه، ژنراتور سنکرون آهن­رباي دائم، يکسوکننده ويينا، کنترل مستقيم گشتاور، يکسوکننده نيم کنترل.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                               صفحه

فهرست جدول‌ها ‌د

فهرست شکل‌‌ها ‌ه

فصل 1-    مقدمه…….. 1

1-1-    پيش زمينه  1

1-2-    تعريف مساله. 2

1-3-    اهداف اصلي پروژه 2

1-4-    محدوديتهاي پروژه 2

1-5-    نماي کلي پروژه 3

فصل 2-   بررسي سيستمهاي واسط بين ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم و شبکه. 5

2-1-    سيستمهاي مبتني بر استفاده از يکسوکننده ديودي در طرف ژنراتور 6

2-1-1-     يکسوکننده ديودي طرف ژنراتور –  مبدل DC-DC مياني-  اينورتر منبع ولتاژ طرف شبکه. 8

2-1-2-     يکسوکننده ديودي طرف ژنراتور- مبدل منبع امپدانس طرف شبکه. 9

2-1-3-     مزايا و معايب بکارگيري سيستم واسط مبتني بر يکسوکننده ديودي.. 10

2-2-    سيستمهاي مبتني بر استفاده از مبدلهاي اکتيو در دو سمت ژنراتور و شبکه. 12

2-2-1-     اينورتر شش سوئيچه طرف ژنراتور – اينورتر شش سوئيچه طرف شبکه. 12

2-2-2-     اينورتر سه سطحي طرف ژنراتور – اينورتر سه سطحي طرف شبکه. 13

2-2-3-     مبدل چهار سوئيچه پشت به پشت… 16

2-2-4-     مبدل نه سوئيچه  17

2-2-5-     مبدل سه سوئيچه نيم کنترل شده 18

2-3-    مبدل ac/ac طرف ژنراتور و مصرف کننده 20

2-4-    مقايسه ساختارهاي مختلف مورد مطالعه و مشخص کردن زمينه تحقيق.. 21

فصل 3-   سيستم واسط پيشنهادي بر مبناي يکسوکننده ويينا 23

3-1-    يکسوکننده ويينا، ساختار و اصول عملکرد. 24

3-1-1-     مزايا و معايب يکسوکننده ويينا 25

3-2-    کنترل برداري ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم به کمک يکسوکننده ويينا 26

3-3-     کنترل توان تزريقي به شبکه. 28

3-4-     تعيين ولتاژ مرجع لينک dc. 30

3-4-1-     اندازه ولتاژ باس dc با توجه به تزريق توان به شبکه. 30

3-4-2-     اندازه ولتاژ باس dc با توجه به محدوديتهاي يکسوکننده ويينا 31

3-5-    طراحي فيلتر طرف ژنراتور و شبکه. 31

3-5-1-     تابع تبديل فيلتر  31

3-5-2-     طراحي پارامترهاي فيلتر LC سمت ژنراتور 32

3-6-    شبيهسازي سيستم پيشنهادي.. 33

3-6-1-      استفاده از مبدل سه سطحي NPC به عنوان مبدل طرف شبکه و مقايسه سيستم واسط پيشنهادي با سيستم متعارف   40

فصل 4-   کنترل مستقيم گشتاور ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم به کمک يکسوکننده ويينا 47

4-1-    معادلات حاکم بر ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم و مورد نياز براي اعمال روش کنترل مستقيم گشتاور 48

4-2-    بردارهاي ولتاژ يکسوکننده ويينا 49

4-3-    تاثير بردارهاي ولتاژ يکسوکننده ويينا بر روي بردار شار استاتور و گشتاور ژنراتور 50

4-4-    تاثير بردارهاي ولتاژ يکسوکننده ويينا بر روي ولتاژ خازنهاي باس dc. 53

4-5-    جدول کليدزني.. 57

4-6-    کنترل مستقيم گشتاور براي ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم قطب برجسته. 62

4-7-    شبيه سازي و اجراي آزمايشگاهي کنترل مستقيم گشتاور PMSG به کمک يکسوکننده ويينا 64

4-7-1-     مقايسه آزمايشگاهي يکسوکننده ويينا و يکسوکننده شش سوئيچه متعارف به عنوان مبدل طرف ژنراتور… 66

4-7-2-     نتايج  شبيه سازي الکوريتم MPPT در سيستم مبتني بر يکسوکننده ويينا و روش کنترل  مستقيم گشتاور ژنراتور 68

4-7-3-     نتايج شبيه سازي و آزمايشگاهي اجراي روش کنترل مستقيم گشتاور به کمک يکسوکننده ويينا…………………. 70

4-7-4-     نتايج شبيه سازي و پيادهسازي عملي سيستم، مرتبط با اينورتر طرف شبکه. 77

فصل 5-   سيستم واسط پيشنهادي بر مبناي استفاده از يکسوکننده سه سوئيچه نيم کنترل شده……… 80

5-1-     ساختار کلي سيستم پيشنهادي.. 80

5-2-    روش مدولاسيون پهناي پالس براي مبدل تصحيح ضريب توان سه فاز 82

5-3-    بردار فضايي مبدل تصحيح ضريب توان سه فاز 87

5-4-    نتايج شبيهسازي و پيادهسازي عملي سيستم.. 88

فصل 6-   بررسي تحليلي تلفات سيستمهاي پيشنهادي و مقايسه آن با سيستم متعارف… 91

6-1-    محاسبه تلفات مبدل PFC سه فاز با مدولاسيون پيشنهادي.. 92

6-1-1-      فرضيات…………… 92

6-1-2-      تلفات کليد زني کليد و ديود سريع.. 92

6-1-3-      تلفات هدايتي کليد و ديود سريع.. 93

6-1-4-      تلفات هدايتي يکسوکننده تمام موج.. 93

6-2-    مدولاسيون پيشنهادي براي يکسوکننده ويينا 93

6-3-    تلفات يکسوکننده ويينا به کمک مدولاسيون پيشنهادي.. 95

6-3-1-      تلفات يکسوکننده ويينا نوع اول.. 95

6-3-1-1-   تلفات کليدزني کليد و دو ديودي که با آن روشن و خاموش مي شوند. 95

6-3-1-2-   تلفات هدايتي کليد و يک ديود سريعي که با آن روشن است… 95

6-3-1-3-   تلفات هدايتي ديود سريعي که بر خلاف کليد روشن و خاموش مي شود. 96

6-3-1-4-   تلفات هدايتي ديود عادي.. 96

6-3-2-      تلفات يکسوکننده ويينا نوع دوم. 96

6-3-2-1-   تلفات کليدزني کليد و سه ديودي که با آن روشن و خاموش مي شوند. 96

6-3-2-2-   تلفات هدايتي کليد و دو ديودي که با آن روشن است… 97

6-3-2-3-   تلفات هدايتي ديودي که بر خلاف کليد روشن و خاموش مي شود. 97

6-3-3-      تلفات يکسوکننده ويينا نوع سوم. 97

6-3-3-1-   تلفات کليدزني دو کليد و ديودي که با آن روشن و خاموش مي شود. 97

6-3-3-2-   تلفات هدايتي دو کليد. 98

6-3-3-3-   تلفات هدايتي ديودي که بر خلاف کليد روشن و خاموش مي شود. 98

6-4-    مدولاسيون پيشنهادي براي يکسوکننده و اينورتر شش سوئيچه عادي.. 98

6-5-    تلفات يکسوکننده و اينورتر شش سوئيچه متعارف… 99

6-6-    مدولاسيون پيشنهادي براي يکسوکننده و اينورتر B4. 100

6-7-    تلفات يکسوکننده و اينورتر B4. 101

6-8-    تحليل سيستمهاي مختلف بر پايه استفاده از يکسوکننده ويينا از ديد تلفات… 102

6-1-    مقايسه يکسوکننده ويينا و يکسوکننده تصحيح ضريب توان از ديد تلفات… 107

فصل 7-    نتيجهگيري و پيشنهادات… 112

7-1-    نتيجه گيري.. 112

7-2-    پيشنهادات   113

واژه نامه فارسي به انگليسي.. 114

واژه نامه انگليسي به فارسي.. 115

فهرست علائم و اختصارات… 116

فهرست مراجع   118

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                                               صفحه

جدول ‏2‑1 مقايسه انواع مختلف مبدلهاي چندسطحي بکار رفته در سيستمهاي تبديل انرژي باد [2]. 15

جدول ‏2‑2  بازدهي ساختارهاي موجود انتقال توان از ژنراتور به شبکه . 21

جدول ‏2‑3  THDجريان هاي ورودي و خروجي در ساختارهاي مختلف. 22

جدول ‏5‑1 مشخصات ژنراتور و شبکه مورد استفاده در شبيهسازي. الف)ژنراتور، ب) شبکه و سيستم واسط. 33

جدول ‏5‑2 مشخصات ژنراتور و شبکه مورد استفاده در شبيهسازي. الف)ژنراتور، ب) شبکه و سيستم واسط. 43

جدول ‏5‑3 مقايسه TSDP سه مبدل مورد ساتفاده در سيستم واسط. 46

جدول ‏6‑1 تغييرات اندازه شار و زاويه بار در هنگام اعمال بردارهاي ولتاژ زماني که λs در سکتور I  قرار دارد. 53

جدول ‏6‑2 تاثير بردارهاي مختلف بر روي بالانس ولتاژ دو خازن خروجي يکسوکننده ويينا زماني که بردار جريان در سکتور II قرار دارد. 56

جدول ‏6‑3 تاثير بردارهاي مختلف ولتاژ بر روي ولتاژ دو خازن خروجي يکسوکننده ويينا زماني که بردار جريان در سکتور II قرار دارد. 57

جدول ‏6‑4 جدول کليدزني به منظور اجراي کنترل مستقيم گشتاور به کمک يکسوکننده ويينا، (∆λ= λref – λs & ∆T=Tref -Te) الف) ∆sector=1، ب) ∆sector=2. * نشان دهنده حالاتي است که هيچ برداري نميتواند شرايط مورد نظر را ارضا کند، ** 1و2 نشاندهنده زيرسکتورها با توجه به شکل ‏6‑2 (الف) هستند. 59

جدول ‏6‑5 پارامترهاي ژنراتور و شبکه متصل به آن مورد استفاده در شبيهسازي و مطابق با نمونه آزمايشگاهي. 64

جدول ‏7‑1 مقايسه اندازه بردارهاي مبدل NPC ، يکسوکننده ويينا و مبدل تصحيح ضريب توان سه فاز. 88

جدول ‏8‑1  مشخصات کليدها و ديودهاي بکار رفته در شبيهسازي و تحليلها براي محاسبه تلفات [92]-[98]. 103

جدول ‏8‑2  مشخصات ژنراتور و شبکه بکاررفته در شبيهسازي و تحليلها براي محاسبه تلفات. 103

فهرست شکل‌‌ها

عنوان                                                                                                                               صفحه

شکل ‏2‑2 مدار معادل و دياگرام فازوري يکسوکننده ديودي متصل به ژنراتور [12] الف)مدار معادل، ب)دياگرام فازوري. 6

شکل ‏2‑3 توربين بادي PMSG با مبدل باک-بوست مياني [13]. 8

شکل ‏2‑4 توربين بادي PMSG با مبدل بوست مياني [14]. 9

شکل ‏2‑5 توربين بادي PMSG با مبدل بوست مياني و فيلتر جريان ورودي [17]. 9

شکل ‏2‑7 جريان خروجي ژنراتور در هنگام استفاده از يکسوکننده ديودي به عنوان مبدل طرف ژنراتور. 11

شکل ‏2‑8 يک سيستم حفاظتي نمونه براي يکسوکننده ديودي در هنگام وقوع خطا [22]. 12

شکل ‏2‑9 توربين بادي PMSG با مبدل پشت به پشت[25]. 13

شکل ‏2‑10 ساختار سيستم واسط توربين بادي بر مبناي استفاده از مبدلهاي چند سطحي، الف) NPC سه سطحي پشت به پشت، ب) H-Bridge سه سطحي پشت به پشت [28]. 14

شکل ‏2‑11 ساختار مورد استفاده در سيستم واسط توربين بادي مدل PCS6000  ساخت شرکت ABB (سيستم انتقال توان در توربين بادي با ژنراتور مغناطيس دائم) [54]. 16

شکل ‏2‑12 توربين بادي PMSG پشت به پشت با مبدلهاي B4 [32]. 17

شکل ‏2‑13 مبدل نه سوئيچه به عنوان سيستم تبديل انرژي توربين بادي با PMSG [34]. 18

شکل ‏2‑14 سيستم واسط توربين بادي با ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم بر مبناي استفاده از مبدل سه سوئيچه نيم کنترل شده [36]. 19

شکل ‏2‑15 ساختارهاي مختلف متصل به ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم مبتني بر يکسوکننده سه سوئيچه نيم کنترل[]،[]. 20

شکل ‏2‑16 مبدل ac/ac ماتريسي به عنوان سيستم تبديل انرژي توربين بادي با PMSG [41]. 20

شکل ‏5‑1 ساختار کلي يکسو کننده ويينا [71]. 23

شکل ‏5‑2 مسيرهاي عبور جريان يکسوکننده ويينا در فاز a. الف) جريان ورودي بزرگتر از صفر و کليد خاموش. ب) جريان ورودي بزرگتر از صفر و کليد روشن. پ) جريان ورودي کوچکتر از صفر و کليد خاموش، ت) جريان ورودي کوچکتر از صفر و کليد روشن. 24

شکل ‏5‑3 نماي کلي سيستم پيشنهادي و کنترل آن. 27

شکل ‏5‑4 کنترل بالانس ولتاژ خازنهاي لينک dc [71]. 28

شکل ‏5‑5 نماي کلي سيستم واسط تبديل انرژي باد با ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم بر مبناي استفاده از يکسوکننده ويينا و کنترل برداري ژنراتور. 29

شکل ‏5‑6 بلوک دياگرام سيستم تک خطي اينورتر متصل به شبکه. الف) شماتيک، ب)دياگرام فازوري. 30

شکل ‏5‑7 استفاده از يک سلف به عنوان فيلتر خروجي. 32

شکل ‏5‑8 نماي کلي فيلتر LCL . 32

شکل ‏5‑9 سرعت وزش باد که در شبيهسازي سيستم پيشنهادي در نظر گرفته شده است. 34

شکل ‏5‑10 اجراي MPPT با روش تغيير و مشاهده و به کمک پارامتر تغيير سرعت. الف) تغيير مرحلهاي سرعت زياد، ب) تغيير مرحلهاي کوچک، پ) تنظيم دو حالته تغيير سرعت متناسب با تغييرات توان. 35

شکل ‏5‑11 شبيهسازي اجراي MPPT با روش تغيير و مشاهده. الف) روش متعارف، ب) روش پيشنهادي، پ) توان توليدي توربين مدل شده و توان ماکزيمم قابل استحصال از باد. 36

شکل ‏5‑12 نتايج شبيهسازي مقدار لحظهاي مولفههاي d و q جريان ژنراتور و مقادير مرجع آنها.  الف) idgen ، ب) iqgen  . 37

شکل ‏5‑13 نتايج شبيهسازي مقدار لحظهاي مولفههاي d و q جريان تزريقي به شبکه و مقادير مرجع آنها.  الف) idgrid ، ب) iqgrid  . 38

شکل ‏5‑14 ولتاژ باس و خازنهاي لينک dc، الف)باس dc، ب)خازن بالايي، پ)خازن پاييني. 39

شکل ‏5‑15 جريان سه فاز خروجي ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم و طيف فرکانسي آن، الف) با يکسوکننده شش سوئيچه، ب)با يکسوکننده ويينا. 41

شکل ‏5‑16 جريان تزريقي به شبکه و طيف فرکانسي آن، الف) اينورتر شش سوئيچه متعارف، ب) اينورتر NPC. 43

شکل ‏5‑17  توان ورودي و خروجي سه سيستم شبيهسازي شده، الف) سيستم پشت به پشت متعارف، ب)يکسوکننده ويينا – اينورتر شش سوئيچه، پ) يکسوکننده ويينا – اينورتر NPC . 44

شکل ‏5‑18  مقايسه بازدهي سسيتمهاي شبيهسازي شده. 45

شکل ‏6‑1 بلوک دياگرام کنترل مستقيم گشتاور ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم به کمک يکسوکننده ويينا. 48

شکل ‏6‑2 بردارهاي ولتاژ توليدي يکسوکننده ويينا، الف) 6 سکتور، 12 زيرسکتور  و 25 بردار ولتاژ و حالات کليدزني مربوط به آن (1، 0 و -1 مربوطه به اتصال ولتاژ هر فاز به Vdc/2 ، صفر، و 2/-Vdc ميشود.). ب) بردارهاي ولتاژ قابل اعمال در هر لحظه با توجه به بردار لحظهاي جريان (بردارهاي موجود در قسمت رنگي قابل اعمال ميباشند.) [75]. 49

شکل ‏6‑3 تاثير بردارهاي مختلف قابل اعمال بر روي بردار شار استاتور زماني که شار در سکتور I قرار دارد. الف) ∆sector=1، ب) ∆sector=2. 51

شکل ‏6‑4 دياگرام فازوري تغييرات بردار شار استاتور زماني که شار استاتور در سکتور I قرار دارد و ∆sector=1 است و بردار ولتاژ شماره 15 اعمال ميشود. 52

شکل ‏6‑5 تاثير بردارهاي ولتاژ بر روي اندازه شار و گشتاور توليدي زماني که بردار شار در سکتور I قرار دارد، الف)تغييرات اندازه شار، ب) تغييرات گشتاور. 54

شکل ‏6‑6 مسيرهاي عبور جريان از خازنهاي باس dc زماني که بردار جريان در سکتور II قرار دارد، و در هنگام اعمال بردار الف)V1، ب) V3،پ) V4، ت)V5، ث)V14، ج)V15، چ)V16  . 55

شکل ‏6‑7 تاثير بردارهاي مختلف بر روي بالانس ولتاژ دو خازن به صورت پريونيت زماني که بردار جريان در سکتور II قرار دارد (مقادير در نظر گرفته شده Im=iL=1 p.u. , ∆t=1 p.u., and  C=1 p.u.). 56

شکل ‏6‑8 نماي کلي سيستم واسط تبديل انرژي باد با ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم بر مبناي استفاده از يکسوکننده ويينا و کنترل برداري ژنراتور. 61

شکل ‏6‑9 گشتاور الکترومغناطيسي ماشين سنکرون مغناطيس دائم قطب برجسته با توجه به تغييرات زاويه گشتاور δ و براي شار استاتور مختلف. الف) λs=0.7λpm، ب) λs=λpm، پ) λs=1.5λpm، ت) λs=2λpm[85]. 63

شکل ‏6‑10 نمونه آزمايشگاهي ساخته شده با توان يک کيلووات، الف)کل سيستم، ب) سيستم واسط بين ژنراتور و شبکه. 65

شکل ‏6‑11 نتايج ساخت نمونه آزمايشگاهي، مقايسه ولتاژ باس dc در هنگام بکارگيري الف) يکسوکننده ويينا ، ب) يکسوکننده شش سوئيچه. (300 Volt/div, 0.5 sec/div.) 66

شکل ‏6‑12 نتايج ساخت نمونه آزمايشگاهي، مقايسه جريان خروجي ژنراتور در هنگام بکارگيري الف) يکسوکننده ويينا ، ب) يکسوکننده شش سوئيچه. (2 A/Div, 0.5 sec/div.) 67

شکل ‏6‑13 نتايج ساخت نمونه آزمايشگاهي، جريان خروجي ژنراتور در هنگام بکارگيري الف) يکسوکننده ويينا ، ب) يکسوکننده شش سوئيچه (2 A/Div, 0.5 sec/div.). 68

شکل ‏6‑14 تغييرات سرعت وزش باد در شبيهسازي اجراي الگوريتم MPPT . 68

شکل ‏6‑15 ماکزيمم توان قابل استحصال از توربين بادي و توان لحظهاي دريافتي از آن در شبيهسازي اجراي الگوريتم MPPT . 69

شکل ‏6‑16 ماکزيمم توان قابل استحصال از توربين بادي و توان لحظهاي دريافتي از آن در شبيهسازي اجراي الگوريتم MPPT . 69

شکل ‏6‑17 نتايج شبيهسازي اجراي الگوريتم MPPT ، الف) گشتاور الکترومغناطيسي ژنراتور در يک بازه زماني به نسبت طولاني، الف) گشتاور الکترومغناطيسي ژنراتور و مقدار مرجع آن در يک بازه زماني به نسبت کوچک. 70

شکل ‏6‑18 نتايج اجراي آزمايشگاهي، گشتاور الکترومغناطيسي محاسبه شده توسط پردازشگر سيگنال ديجيتال. 70

شکل ‏6‑19 نتايج شبيهسازي و اجراي آزمايشگاهي شار استاتور، الف) شبيهسازي شار استاتور مولفه α و β ، ب)شبيهسازي اندازه شار استاتور، پ)شبيهسازي مسير شار در صفحه α و β ،  ت) نتايج اجراي عملي شار استاتور مولفه α و β،  ث) مسير شار در صفحه α و β  در اجراي عملي، 72

شکل ‏6‑20 نتايج شبيهسازي و اجراي آزمايشگاهي سکتور شار و جريان استاتور، الف) شبيهسازي (بالا: سکتور شار، پايين: سکتور جريان) ، ب)اجراي عملي (بالا: سکتور شار، پايين: سکتور جريان). 73

شکل ‏6‑21 نتايج شبيهسازي و اجراي آزمايشگاهي جريان و ولتاژ خروجي استاتور، الف) شبيهسازي جريان سه فاز ژنراتور، ب) اجراي عملي جريان و ولتاژ خروجي استاتور فاز A (بالا: جريان فاز، پايين: ولتاژ فاز) (10A./div, 150V/div)، پ) اجراي عملي جريان و ولتاژ خروجي استاتور فاز B (بالا: جريان فاز، پايين: ولتاژ فاز) (10A./div, 150V/div)، اجراي عملي جريان خروجي استاتور (بالا: جريان فاز A ، پايين: جريان فاز B) (10A./div). 75

شکل ‏6‑22 نتايج اجراي آزمايشگاهي ولتاژ توليدي يکسوکننده ويينا (بالا: فاز A، پايين: فاز B). 76

شکل ‏6‑23 نتايج اجراي آزمايشگاهي ولتاژ باس dc، الف) ولتاژ مجموع دو خازن در گذاري شروع بکار سيستم، ب)ولتاژ هرکدام از خازنها در گذاري شروع بکار سيستم، پ) ولتاژ خازنها زماني که معيار بالانس ولتاژ در تعيين جدول کليدزني لحاظ نشده است، ت) ولتاژ خازنهاي باس dc در هنگام اعمال تغييرات گشتاور ورودي به ژنراتور (250 Volt/div., 0.5 sec/div.).. 77

شکل ‏6‑24 شبيهسازي جريان اينورتر متصل به شبکه، الف)جريان سه فاز تزريقي به شبکه، ب) جريان مولفههاي d و q. 78

شکل ‏6‑25 نتايج اجراي آزمايشگاهي جريان و ولتاژ توليدي اينورتر متصل به شبکه الف) فاز A (بالا: جريان، پايين: ولتاژ)، ب) فاز B(بالا: جريان، پايين: ولتاژ)، پ)جريان (بالا:فاز A، پايين: فازB ). (2.5A./div. , 250V/div.) 79

شکل ‏6‑26 نتايج اجراي آزمايشگاهي ولتاژ توليدي اينورتر متصل به شبکه، بالا: فاز A، پايين: فاز B. 79

شکل ‏7‑1 يکسوکننده سه سوئيچه نيم کنترل شده متصل به ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم []. 80

شکل ‏7‑3 مسيرهاي عبور جريان در يک فاز از مبدل بوست تصحيح ضريب توان. الف) جريان فاز مثبت و کليد بسته است، ب) جريان فاز مثبت و کليد باز است، پ) جريان فاز منفي و کليد بسته است، الف) جريان فاز منفي و کليد باز است، 81

شکل ‏7‑4 اصول عملکرد روشهاي کنترل جريان هيسترزيس و فرکانس ثابت PWM، الف)کنترل جريان هيسترزيس، ب) کنترل جريان فرکانس ثابت. 82

شکل ‏7‑5 روش فرکانس ثابت پيشنهادي براي مبدل تصحيح ضريب توان سه فاز. 85

شکل ‏7‑6 نماي کلي سيستم تبديل انرژي باد بر مبناي استفاده از مبدل تصحيح ضريب توان سه فاز به عنوان مبدل طرف ژنراتور و سيستم کنترلي دو سمت ژنراتور و شبکه. 86

شکل ‏7‑7 بردارهاي فضايي ولتاژ مبدل تصحيح ضريب توان سه فاز الف) بردارهاي ولتاژ، ب) بردارهاي ولتاژ قابل اعمال با توجه به بردار لحظهاي جريان. 87

شکل ‏7‑8 نتايج شبيهسازي جريان سه فاز و طيف هارمونيکي آن، الف) جريان سه فاز به روش هيسترزيس (بالا) و روش مدولاسيون پيشنهادي (پايين)، ب) طيف فرکانسي جريان به روش هيسترزيس (بالا)، روش مدولاسيون پيشنهادي (پايين). 89

شکل ‏7‑9 نتايج پيادهسازي عملي مبدل تصحيح ضريب توان سه فاز به عنوان يکسوکننده طرف ژنراتور، الف) جريان فاز  A (5 A/div, 5 msec/div)، ب) طيف هارمونيکي جريان (8 kHz/div). 90

شکل ‏8‑1 يکسوکننده PFC سه فاز 92

شکل ‏8‑2 انواع ساختارهاي يکسوکننده ويينا 95

شکل ‏8‑3 نماي کلي مبدل شش سوئيچه. 99

شکل ‏8‑4 نماي کلي مبدل B4. 100

شکل ‏8‑5 نتايج تحليلي تلفات سيستم واسط بين ژنراتور و شبکه. تلفات هدايتي و کليدزني (بالا) و تلفات کل (پايين) براي الف) سيستم پشت به پشت، ب) يکسوکننده ويينا – اينورتر شش سوئيچه، پ) يکسوکننده ويينا – اينورتر B4 . 104

شکل ‏8‑6 مقايسه نتايج تحليلي تلفات سيستم واسط بين ژنراتور و شبکه  (بر مبناي استفاده از يکسوکننده ويينا) با سيستم متداول پشت به پشت زماني که فرکانس کليدزني (الف، ب، پ) و توان خروجي (ت، ث،ج) متغير ميباشند. 105

شکل ‏8‑7 نتايج شبيهسازي تلفات سيستمهاي مختلف مورد بحث، الف) Pout=2.3 kW، ب) Pout=10 kW ، پ) Pout=20 kW ، ت) Pout=30 kW ، ث) Pout=40 kW ،ج) Pout=50kW. 107

شکل ‏8‑8 نتايج تحليلي تلفات سيستم واسط بين ژنراتور و شبکه. تلفات هدايتي و کليدزني (بالا) و تلفات کل (پايين) براي الف) سيستم پشت به پشت، ب) يکسوکننده ويينا – اينورتر شش سوئيچه، پ) يکسوکننده تصحيح ضريب توان سه فاز – اينورتر شش سوئيچه . 109

شکل ‏8‑9 مقايسه نتايج تحليلي تلفات سيستم واسط بين ژنراتور و شبکه (بر مبناي استفاده از يکسوکننده ويينا و يکسوکننده تصحيح ضريب توان سه فاز) با سيستم متداول پشت به پشت زماني که فرکانس کليدزني (الف، ب، پ) و توان خروجي (ت، ث،ج) متغير ميباشند. 110

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo