یک اینورتر چندسطحی سه‌فاز بهبودیافته با منابع ولتاژ برابر

نویسندگان

دانشگاه تبریز - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

چکیده

در این مقاله یک اینورتر چندسطحی سه‌فاز جدید با منابع ولتاژ ورودی برابر پیشنهاد شده است. در ساختار اینورتر پیشنهادی چندسطحی در حالت کلی شش کلید قدرت یک‌طرفه وجود دارد و بقیه کلیدهای موجود دوطرفه ولتاژ و جریان می‌باشند. در ساختار این اینورتر دیود وجود ندارد. منابع DC موجود در ساختار پیشنهادی برای هر سه فاز مشترک می‌باشد. همچنین به دلیل نبود خازن الکترولیت در ساختار اینورتر پیشنهادی، کنترل این اینورتر برای تولید ولتاژ مطلوب ساده است. برای تولید ولتاژ چندسطحی خروجی در اینورتر پیشنهادی، دو روش مدولاسیون فرکانس پایین و SPWM بر روی آن اعمال شده است. در این مقاله اینورتر پیشنهادی ازلحاظ تعداد عناصر سازنده اعم از تعداد کلیدهای قدرت و مدارات راه‌انداز، منابع DC ورودی و ولتاژ بلوکه‌شده با اینورترهای سه‌فاز موجود مقایسه شده است. همچنین برای ساختار اینورتر پیشنهادی محاسبات مربوط به تلفات نیز انجام‌گرفته و با اینورترهای مرسوم از دیدگاه تلفات نیز مقایسه شده است. درنهایت نتایج حاصل از شبیه‌سازی در محیط نرم‌افزار PSCAD/EMTDC و نتایج عملی حاصل از نمونه آزمایشگاهی برای تأیید عملکرد اینورتر آورده شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An Improved Symmetrical Three-Phase Multilevel Inverter

نویسندگان [English]

  • S. Saeidabadi
  • A. Ashraf Gandomi
  • S. H. Hosseini
  • M. Sabahi
Faculty of Electrical and Computer Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

In this paper the new structure of a symmetrical three-phase multilevel inverter is proposed. In the Proposed inverter six power switches are unidirectional and rest of the power switches that are used in the structure are bidirectional. In this inverter there isn’t a diode. A Single DC link feeds all the three phases. Also, due to the fact that there aren’t electrolytes capacitors, the control strategy for generating desirable voltage is simple. Both the sinusoidal pulse width modulation (SPWM) and the staircases modulation are effectively executed for generating voltage by proposed inverter. In this paper proposed inverter is compared from the viewpoints of the number of power switches, the number of gate drivers, the number of DC sources and the blocking voltage with the common inverters. Also, the calculation of losses for proposed inverter is done and it is compared from the viewpoint of loss with other three-phase inverters. Finally, the results of simulation that is done in PSCAD/EMTDC software package and experimental results are presented to validate the performance of the inverter.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Symmetric three-phase multilevel inverter
  • low frequency modulation
  • sinusoidal pulse width modulation (SPWM)