دانلود مقاله طراحی و پیاده سازی اینورتر تکفاز بر پایه مدولاتور سیگما - دلتا و SPWM

word قابل ویرایش
8 صفحه
21700 تومان

خلاصه

در این مقاله دو نوع روش کنترلی حلقه باز برای اینورتر تکفاز (full bridge) بر پایهی روش های کنترلی مدولاسیون پهنای پالس سینوسی (SPWM) و مدولاسیون سیگما-دلتا (SDM) مورد بررسی قرار گرفته است. اکثر روش های پیشنهاد شده برای کاربردهای درایو اینورتر و کنترل موتور بر پایه ی مدولاسیون پهنای پالس میباشد. در این روش میتوان با تغییر پهنای پالس، سیگنال خروجی و طیف خروجی اینورتر را کنترل کرد. علاوه بر این ، روشی که در چند سال اخیر مخصوصا برای کاربردهای audio نسبتا زیاد مورد استفاده قرار گرفته است روش مدولاسیون سیگما-دلتا میباشد که به تازگی در کاربردهای الکترونیک-قدرت مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. در این مقاله ،دو روش سیگما-دلتا و مدولاسیون پهنای پالس سینوسی برای اینورتر تکفاز در محیط متلب/سیمولینک شبیه سازی و بصورت عملی بر روی میکروکنترلر ARM سری AT91SAM7X پیاده سازی شده اند. THD جریان خروجی اینورتر برای دو روش SPWM و سیگما-دلتا به ترتیب برابر 26/ 4% و % 11/13 می باشد که نشاندهندهی بهبود قابل توجهی در THD جریان خروجی ناشی از روش سیگما-دلتا است.


کلمات کلیدی: اینورتر تکفاز ، مدولاتور سیگما- دلتا ، مدولاسیون پهنای پالس سینوسی ، کنترل حلقه باز ، THD


1. مقدمه

به منظور کاهش استفاده از سوخت های فسیلی و کاهش تولید CO2 ، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی بطور چشمگیری افزایش یافته است.استفاده از این انرژی های نو مستلزم بکارگیری مبدل توان DC/AC یا اینورتر میباشد تا به این ترتیب توان dc به توان ac مورد نیاز برای شبکه های توزیع الکتریکی یا برای درایو موتورها و همچنین کاربردهای stand alone تبدیل شود.

پیاده سازی و کنترل اینورتر ، شامل یک بخش قدرت و یک بخش الکترونیک است که بخش قدرت برای ما توان dc را به توان ac تبدیل میکند و بخش الکترونیک تولید سیگنال های کنترلی مورد نیاز بخش قدرت را به عهده میگیرد.راندمان بخش قدرت که شامل اینورتر و بار متصل به آن است وابستگی شدیدی به روش کنترلی مورد استفاده دارد بطوریکه میتوان با انتخاب یک روش کنترلی مناسب ، محتوای هارمونیکی طیف فرکانسی خروجی اینورتر را کاهش داد و به این ترتیب THD و تداخل الکترومغناطیسی3 نیز کاهش مییابد و در نتیجه راندمان بهبود پیدا میکند.

تاکنون روش های کنترلی مختلفی برای درایو اینورتر ارائه شده است که میتوان به روشهای مدولاسیون پهنای پالس((PWMو مدولاسیون سیگما-دلتا (SDM) اشاره کرد. روش های کنترلی به دو دسته حلقه باز4 و حلقه بسته5 تقسیم میشوند و پیاده سازی آنها به دو صورت آنالوگ و دیجیتال امکان پذیر است. پیاده سازی دیجیتالی روش های کنترلی در مدارات مجتمع دیجیتالی همانند میکرو کنترلرها و FPGA دارای مزایای بیشتری نسبت به پیاده سازی آنالوگ متناظر آن است که میتوان به قابلیت اطمینان وانعطاف پذیری بیشتر در پیاده سازی و دقت آنها در برآوردن قوانین کنترلی

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه شهید چمران اهواز

×
2 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه شهید چمران اهواز
3 EMI 4 Open loop 5 Closed loop


1

دومین همایش ملی پژوهش های کاربردی در » مهندسی برق، مکانیک و مکاترونیک«
2nd National Conference on Applied Researches in Electrical, Mechanical and Mechatronics Engineering


مورد نیاز سیستم های بلادرنگ اشاره کرد [1] .آقای داپارو و همکاران [2] ،به کمک مدولاتور سیگما-دلتا یک اینورتر (full bridge) را دو حالت حلقه باز و حلقه بسته درایو کردند و با مقایسهی نتایج حاصل از درایو اینورتر به کمک روش PWM دیجیتالی ، مشخص شد که اینورتر درایو شده به روش سیگما-دلتا بازده بیشترو تداخل الکترومغناطیسی کمتری از خود نشان داده است. در کاری مشابه، آقای چانگ و همکاران[3] ،طرح کنترلی خود را بر پایه ی مدولاتور سیگما-دلتای آسنکرون برای درایو اینورترهای متصل به شبکه که از منبع انرژی dc تجدیدپذیر توان خود را تامین میکنند بصورت ماژولار بر روی میکروکنترلر پیاده سازی کردهاند. همچنین آقای دان دان و همکاران [4] ،برای کاربرد صوتی یک تقویت کننده توان کلاس D بر پایهی روش کنترلی سیگما-دلتا ارائه داده اند.

در این مقاله دو نوع روش کنترلی حلقه باز بر پایه مدولاسیون پهنای پالس سینوسی (SPWM) و سیگما-دلتا به صورت دیجیتالی بر روی میکروکنترلر ARM پیاده سازی شده است،که سیگنال های کنترلی بصورت تک بیتی میباشند. ابتدا کنترل بر مبنای روش SPWM صورت میگیرد وسپس با جایگزین کردن این کنترل کننده با کنترل کننده ای بر مبنای سیگما-دلتا ،میتوان روند بهبود طیف فرکانسی خروجی اینورتر را مشاهده کرد. در بخش دوم از این مقاله ،مروری جزئی بر روش SPWM و SDM آمده است و همچنین مقایسه ای بین ویژگی های این دو روش صورت گرفته است و طرح کنترلی حلقه باز موردنظر در این مقاله بررسی میشود .در بخش سوم نتایح حاصل از شبیه سازی و پیاده سازی طرح کنترلی ارائه شده ، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است.


2. طرح روش کنترلی
1.2 مدولاسیون پهنای پالس سینوسی

SPWM یکی از رایج ترین روش های کنترلی PWM است و دارای مزایایی از قبیل سادگی در پیادهسازی ، تلفات کلیدزنی کم و محتوای هارمونیکی ناچیز نسبت به بسیاری از روش های کنترلی میباشد[5] .و در کاربردهایی مانند درایو اینورترهای متصل به شبکه وکنترل دور موتور کاربرد دارد. در این روش یک موج سینوسی به عنوان شکل موج مرجع با دامنه و فرکانس مشخص با یک شکل موج مثلثی مقایسه میشود. فرکانس موج سینوسی ، نشان دهندهی فرکانس مطلوب و مورد انتظار در ولتاژ خروجی اینورتر است و فرکانس موج مثلثی برابر فرکانس کلیدزنی اینورتر است. نسبت دامنه سیگنال سینوسی به دامنه سیگنال موج مثلثی ma (اندیس مدولاسیون) نامیده میشود و طبق رابطه (1) تعریف میشود.

(1)

اگر 0<ma≤1 باشد،این ناحیه بعنوان ناحیه عملکرد خطی شناخته میشود در این ناحیه ولتاژ خروجی اینورتر به صورت خطی با maتغییر میکند که در رابطه (2) آورده شده است :

(2) √
×

و اگر ma>1 باشد ناحیه عملکرد فرامدولاسیون1 نامیده میشود و ولتاژ خروجی اینورتر طبق رابطه((3 تغییر میکند. [5]

(3)× √ √

در این مقاله ma برابر 0/8و فرکانس موج سینوسی برابر 50 هرتز و فرکانس موج مثلثی برابر 400 هرتز انتخاب شده است .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 21700 تومان در 8 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع

دانلود مقاله طراحی و پیاده سازی ابزاری برای ورود اطلاعات پزشکی به صورت ساخت یافته

word قابل ویرایش
14 صفحه
21700 تومان
چکیدهپس از ورود کامپیوتر به سیستم های پزشکی و ذخیره داده ها در سیستم های کامپیوتری حجم عظیمی از داده ها در سیستم های کامپیوتری ذخیره شده است. این داده ها شامل مشخصات بیمار، علائم مشاهده شده، تشخیص های صورت گرفته و کارهای انجام شده جهت بهبود وضعیت بیمار می باشد . اشکالی که سیستم های ذکر شده دارند ذخیره داده ها ...

دانلود مقاله طراحی و پیاده سازی الگوریتم ژنتیک موازی فازی

word قابل ویرایش
7 صفحه
21700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته برق
پیاده سازیدر طراحی سیستم مورد استفاده برای مطالعه این طرح ، از خوشه ای از کامپیوترهای شخصی با سیستم عامل لینوکس ردهت نسخه 9 به عنوان ماشین موازی و با استفاده از کتابخانه MPI نسخه 2 که توسعه ای بر MPI نسخه 1.1 می باشد، جهت ایجاد برنامه پردازش موازی استفاده شد.توابع اولیه DeJong نیز به عنوان توابع برازش در طراح ...

دانلود فایل پاورپوینت پیاده سازی رویکرد شش سیگما

PowerPoint قابل ویرایش
159 صفحه
23700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ---- اسلاید 1 : اصول پايه طوفان ذهني Øارزيابي محترمانه Øابراز عقيده آزادانه Øايجاد نمودن عقايد زياد Øبهبود عقايد يكديگر اسلاید 2 : محيطي براي بيرون ريختن استعدادها فراهم كنيدبدون عيبجوئي از يكديگر .عقايد ديگران را بپذيريد. درمقابل هيچ عقيده اي موضع گيري ننمائيد. ...

مقاله طراحی و پیاده سازی تلفن اینترنتی بر اساس پروتکل SIP

word قابل ویرایش
8 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
طراحی و پیاده سازی تلفن اینترنتی بر اساس پروتکل SIP   چکیده امروزه به دلایل مختلف که از مهمترین آنها مقرون به صرفه تر بودن تلفن IP نسبت بـه تلفـن سـنتی اسـت، نظـر موافق بسیاری از کارشناسان, سرمایه گذاران و کاربران، به انتقال بلادرنگ صوت از طریق شبکه های TCP/IP جلب شده است. در این مقاله با هدف دستیابی و مح ...

مقاله انتخاب تامین کننده محصولات کشاورزی از نوع میوه و سبزیجات : بر اساس مفاهیم شبکه اجتماعی و پیاده سازی در نت لوگو

word قابل ویرایش
4 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
انتخاب تامین کننده محصولات کشاورزی از نوع میوه و سبزیجات : بر اساس مفاهیم شبکه اجتماعی و پیاده سازی در نت لوگو   چکیده انتخاب تامین کننده جزء مهم یک زنجیره تامین است که در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. زمانیکه انتخاب تامینکننده مربوط به زنجیره تامین محصولات کشاورزیخصوصاً( میوه ها و سبزیجات) ا ...

مقاله طراحی و پیاده سازی یک کارت مبدل آنالوگ به دیجیتال ۱۶ بیت

word قابل ویرایش
10 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
طراحی و پیاده سازی یک کارت مبدل آنالوگ به دیجیتال ۱۶ بیت چکیده: در این مقاله مراحل طراحی یک کارت مبدل آنالوگ به دیجیتال با دقت ۱۶ بیت توسط IC AD676 بیان شده است. در پیاده سازی این کارت از تکنولوژی FPGA برای کنترل قسمت های دیجیتالی استفاده شده است. این کارت از طریق ISABuS ۸ بیتی با کامپیوتر در ارتباط می باشد. ...

مقاله طراحی و پیاده سازی فیلتر میان گذر FIR کم توان برای تطبیق داده های زیستی با FPGA

word قابل ویرایش
12 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
  *** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** طراحی و پیاده سازی فیلتر میان گذر FIR کم توان برای تطبیق داده های زیستی با FPGA خلاصه توالی زیستی (پروتئین یا (DNA در بیوانفورماتیک بسیار حیاتی است. این مانند تطبیق رشته در متن داده های بیولوژیک است و برای پی بردن به رابطه تکاملی میا ...

مقاله طراحی و پیاده سازی یک خزنده وب توزیع شده

word قابل ویرایش
16 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** طراحی و پیاده سازی یک خزنده وب توزیع شده خلاصه امروزه موتورهای جستجوی مختلفی برای دستیابی به اطلاعات مورد نیاز از میان انبوه مطالب موجود در وب استفاده می شوند، که برای جمع آوری داده ها به خزنده های وب وابسته هستند. خزنده وب یکی از مهم تری ...