‫داﻧﺸﮕﺎه ﺷﻬﯿﺪ ﺑﻬﺸﺘﯽ‬
‫ﻣﺮﮐﺰ آﻣﻮزش ﻫﺎي اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮏ‬
‫ﻋﻨﻮان ﻣﻮﺿﻮع‪ :‬ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي ﭼﻨﺪ ﺳﻄﺤﯽ ﺟﺪﯾﺪ اﻓﺰاﯾﻨﺪه ‪PFC‬‬
‫‪New Boost-Type MF-Vienna PWM Rectifiers with Multiplied Switching Frequency‬‬
‫ﻣﻘﻄﻊ‪ :‬ﮐﺎرﺷﻨﺎﺳﯽ ارﺷﺪ‬
‫اﺳﺘﺎد‪ :‬دﮐﺘﺮ اﺳﻤﺎﻋﯿﻠﯽ‬
‫ﻧﻮﯾﺴﻨﺪه‪:‬‬
‫‪Dan FLORICAU, Tiberiu TUDORACHE, Liviu KREINDLER‬‬
‫ﺗﻬﯿﻪ ﮐﻨﻨﺪه ‪ :‬ﺗﺮاب ﮐﺮﯾﻤﯽ‬
‫ﺗﺎرﯾﺦ‪1398/08/10:‬‬
‫ﻣﻘﺪﻣﻪ‬
‫دراﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻣﺪل ﻫﺎي ﺟﺪﯾﺪ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي ‪ 3‬ﺳﻄﺤﯽ اﻓﺰاﯾﻨﺪه ﺑﺎ ﻣﺪﻻﺳﯿﻮن ‪ pwm‬وﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﮐﻠﯿﺪ زﻧﯽ ﭼﻨﺪﺑﺮاﺑﺮ)‪ (mf‬ﺗﺸﺮﯾﺢ ﻣﯿﺸﻮد‪.‬‬
‫اﯾﻦ ﻧﻮع ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎ ﮐﻪ ‪ mf-vienna‬ﻧﺎﻣﯿﺪه ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ ﻫﻢ در ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﭘﺎﯾﯿﻦ و ﻫﻢ در ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﺑﺎﻻ وﺑﺼﻮرت ﺗﮑﻔﺎز و ﺳﻪ ﻓﺎز ﻣﯿﺘﻮاﻧﻨﺪ ﮐﺎر ﮐﻨﻨﺪ‪ .‬ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي‬
‫‪ pwm‬ﺑﺎ ‪ m=1,2,3‬ﮐﻪ ﺑﺮاﺳﺎس ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ‪ f-vienna‬ﯾﻌﻨﯽ ‪ m=1‬ﺑﻨﺎ ﻧﻬﺎده ﺷﺪه اﻧﺪ از ﻣﺤﺒﻮﺑﺘﺮﯾﻦ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي اﻓﺰاﯾﻨﺪه ‪ 3‬ﺳﻄﺤﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ‪ .‬ﺑﺎ اﻓﺰودن‬
‫ﺗﺠﻬﯿﺰات اﺿﺎﻓﯽ ﻗﺪرت)ﮐﻠﯿﺪ ﻗﺪرت ‪ (....‬ﺑﻪ ﻣﺪارات ‪ 1f-vienna‬و ﻣﺪوﻻﺳﯿﻮن ﻣﻨﺎﺳﺐ ‪ ،‬ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ رﯾﭙﻞ ﮐﻪ در ﺗﺠﻬﯿﺰات ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ ﻇﺎﻫﺮ ﻣﯿﺸﻮد‬
‫ﻣﯿﺘﻮاﻧﺪ دو )‪ (m=2‬ﯾﺎ ﺳﻪ )‪ (m=3‬ﺑﺮاﺑﺮ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ اﺻﻠﯽ ﺑﺎﺷﺪ ‪.‬ا ﯾﻦ ﻣﺰﯾﺖ ﺑﺎﻋﺚ ﻣﯿﺸﻮد ﻣﻘﺪار ﺳﻠﻒ و ﻓﯿﻠﺘﺮ ﻣﻮردﻧﯿﺎز ﺗﻘﻮﯾﺖ ﮐﻨﻨﺪه ﮐﺎﻫﺶ ﯾﺎﺑﺪ و ﻫﻢ از ﻧﻈﺮ‬
‫ﺣﺠﻢ و ﻫﻢ از ﻧﻈﺮ اﻗﺘﺼﺎدي ﻣﻘﺮون ﺑﺼﺮﻓﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪.‬ﻧﻮﯾﺴﻨﺪﮔﺎن ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﮐﺎرﺑﺮد آﻧﺮا ﺑﺮاي ﻣﺒﺪل ﻫﺎﯾﮑﻪ ﺑﺮاي ﺗﻮرﺑﯿﻦ ﻫﺎي ﺑﺎدي ﭘﯿﺸﻨﻬﺎد ﻧﻤﻮده اﻧﺪ‪.‬‬
‫اﺳﺎس ﮐﺎر ‪ 2f-vienna‬ﺑﺮاي ﯾﮑﺴﻮ ﺳﺎزﻫﺎي ‪ pwm‬ﺳﻪ ﻓﺎز ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روش ﮐﻨﺘﺮل وﻟﺘﺎژ ﮐﻨﺘﺮل ﺷﺪه ‪ VOC‬ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫در ﺑﺨﺶ ‪ : II‬ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﻫﺎي اﻓﺰاﯾﻨﺪه ﮐﻼﺳﯿﮏ ‪ AC-DC‬اراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ ودر ﺑﺨﺶ ‪ III‬ﯾﮑﺴﻮ ﮐﻨﻨﺪه ﻫﺎي ﺗﮑﺘﻔﺎز ‪) PWM MF-Vienna‬ﺑﺎ‪(M=2;3‬‬
‫ﺗﻮﺿﯿﺢ داده ﺷﺪه ﻣﯿﺸﻮد ‪.‬در ﺑﺨﺶ ﭼﻬﺎرم روش ﮐﻨﺘﺮل وﻟﺘﺎژ ﮐﻨﺘﺮل ﺷﺪه ﺑﺮاي ﻣﺒﺪل ﻫﺎي ﺳﻪ ﻓﺎز ‪ F-vienna2‬ﺗﺸﺮﯾﺢ و ﺳﭙﺲ وﯾﮋﮔﯽ ﻫﺎي اﺻﻠﯽ‬
‫ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژﯾﻬﺎي ﭘﯿﺸﻨﻬﺎدي ﻣﻮرد ﺑﺤﺚ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ‬
‫‪-1‬اﻧﺮژ ي ﻫﺎي ﺗﺠﺪﯾﺪﭘﺬﯾﺮ وﻧﻘﺶ ﮐﻨﻮرﺗﺮﻫﺎ در آﻧﻬﺎ‬
‫اﻧﺮژي ﻫﺎي ﺗﺠﺪي ﭘﺬﯾﺮ ‪،‬ﺑﺨﺼﻮص ﻧﻮع ﺑﺎدي ﺧﻮرﺷﯿﺪي ﯾﮑﯽ از ﭘﺎك ﺗﺮﯾﻦ اﻧﺮژي ﻫﺎي ﺗﺠﺪﯾﺪ ﭘﺬﯾﺮ اﺳﺖ ﮐﻪ از ﻧﻈﺮ اﻗﺘﺼﺎدي و ﻣﺤﯿﻂ زﯾﺴﺖ ﺑﺴﯿﺎر‬
‫ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ ﺟﻬﺎن ﻗﺮارﮔﺮﻓﺘﻪ و ﺑﻄﻮر وﺳﯿﻌﯽ در ﺳﺮاﺳﺮ ﺟﻬﺎن اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯿﺸﻮد در ﺣﺎل ﺗﻮﺳﻌﻪ اﺳﺖ‪ .‬اﻧﺮژي اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﮐﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﺗﺒﺪﯾﻞ اﻧﺮژي‬
‫ﺑﺎدي)‪ (WECS‬ﯾﺎ ﻫﻤﺎن ﻣﺒﺪل ﺗﻮرﺑﯿﻦ ﻫﺎي ﺑﺎدي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﯿﺸﻮد ﺑﻄﻮر ﻣﺴﺘﻤﺮ رو ﺑﻪ رﺷﺪ اﺳﺖ‪.‬‬
‫•‬
‫ﻣﻄﺎﺑﻖ ﮔﺰارش ﺟﻬﺎﻧﯽ ﺳﺎزﻣﺎن اﻧﺮژي ﺑﺎدي ﻇﺮﻓﯿﺖ ﻧﺼﺐ ﺷﺪه در ﺳﺎل ‪ 2013‬ﺣﺪود ‪25GW‬ﺑﻮده ﮐﻪ ‪ %72‬ﻇﺮﻓﯿﺖ ﭘﯿﺶ ﺑﯿﻨﯽ ﺷﺪه ﯾﻌﻨﯽ ‪35GW‬‬
‫ﺑﻮده ﮐﻪ ﻣﻌﺎدل ‪ %70‬ﻇﺮﻓﯿﺖ ﻧﺼﺐ ﺷﺪه ﺳﺎل ﻫﺎي ﻗﺒﻞ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫•‬
‫ﺳﻬﻢ ﮐﺸﻮرﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ در اﯾﻦ ﺑﺨﺶ اﻟﻤﺎن‪ - %29 :‬اﻧﮕﻠﯿﺲ‪ -%17 :‬ﻟﻬﺴﺘﺎن‪ - %8 :‬ﺳﻮﯾﺲ و روﻣﺎﻧﯽ و ﻓﺮاﻧﺴﻪ ﻫﺮﮐﺪام ‪ %6‬و ﺳﺎﯾﺮ ﮐﺸﻮرﻫﺎ ‪%28:‬‬
‫•‬
‫ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎي‪ WECS‬ﮐﻪ ﺑﺮاﺳﺎس ژﻧﺮاﺗﻮر ﺳﻨﮑﺮون ﻣﻐﻨﺎﻃﯿﺲ داﯾﻢ ﮐﺎر ﻣﯿﮑﻨﺪ )‪ (PMSG‬ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ و ﮐﺎراﯾﯽ ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ داﺷﺘﻪ ﯾﻌﻨﯽ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ اﻃﻤﯿﻨﺎن ﺑﺎﻻ‬
‫و ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺗﻌﻤﯿﺮ و ﻧﮕﻬﺪاري ﮐﻢ وﭼﺸﻢ اﻧﺪاز ﺧﻮﺑﯽ ﺧﻮاﻫﻨﺪ داﺷﺖ )ﺑﺨﺼﻮص در ﭘﺎرك ﻫﺎي ﺑﺎدي ( و ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﺰاﯾﺎﯾﯽ ﮐﻪ دارﻧﺪ در آﯾﻨﺪه ﺗﻮﺳﻌﻪ‬
‫ﭼﺸﻤﮕﯿﺮي ﺧﻮاﻫﻨﺪ داﺷﺖ‪ .‬ﺑﺮاي ﮐﻨﺘﺮل و اﻧﺘﻘﺎل اﻧﺮژي اﯾﻨﻮع ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎ ﺑﻪ ﺑﻠﻮك ﻫﺎي ﮐﻨﺘﺮل و ﻣﺒﺪل ﻫﺎي ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز و اﯾﻨﻮرﺗﺮ ﻧﯿﺎز ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫ﺗﻮﻟﯿﺪ و ﺗﻮزﯾﻊ و ﭘﺮدازش اﻧﺮژي اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ ﺑﺼﻮرت ﺗﺨﺼﺼﯽ ﯾﮑﯽ از ﭼﺎﻟﺶ ﻫﺎي ﺑﯿﻦ اﻟﻤﻠﻠﯽ اﺳﺖ‪.‬‬
‫در ﺷﮑﻞ ‪ 1-1‬ﯾﮏ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﮐﻪ‬
‫ﺑﻄﻮرﺧﻼﺻﻪ ﻧﺤﻮه اﺗﺼﺎﻻت و ﻣﺪارات ﮐﻨﺘﺮل و ﻗﺪرت و‬
‫ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز اﻓﺰاﯾﻨﺪه ‪ pfc‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺑﺮاي ژﻧﺮاﺗﻮرﻫﺎي )‪ (PMSG‬ﺑﺎ ﺗﻮان ‪ 1.5-3MW‬ﺑﯿﺸﺘﺮ‬
‫ازﮐﻨﻮرﺗﺮﻫﺎي وﻟﺘﺎژ دو ﺳﻄﺤﯽ ‪ back to bak‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯿﺸﻮد و‬
‫ﺑﺮاي ﺗﻮان ﻫﺎي ﮐﻤﺘﺮ از ‪1.5MW‬ﻣﮕﺎوات از ﻣﺒﺪل ﻫﺎي دﯾﮕﺮ ﻣﺎﻧﻨﺪ‬
‫ﻣﺒﺪل ﻫﺎي دﯾﻮدي زﻧﺠﯿﺮي)‪ (cascead‬و ﯾﮏ ﻣﺒﺪل ‪DC-DC‬‬
‫اﻓﺰاﯾﻨﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯿﮕﺮدد و ﺑﺮاي ﺗﻮان ﻫﺎي ﺑﯿﺶ از ‪ 3MW‬از ﻣﺒﺪل‬
‫ﻫﺎي ﭼﻨﺪ ﺳﻄﺤﯽ ﮐﻪ در ﺳﺎل ﻫﺎي اﺧﯿﺮ ﻃﺮاﺣﯽ و ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺪه اﻧﺪ‬
‫اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯿﮕﺮدد‪.‬‬
‫‪ ‬ﻣﺒﺪل ﻗﺪرت ﯾﮑﯽ از اﺳﺎﺳﯽ ﺗﺮﯾﻦ ﺗﺠﻬﯿﺰات ﻻزم در ﺳﺎﺧﺖ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﺑﺎدي )‪ (WECS‬ﮐﻪ ﺑﺎ ژﻧﺮاﺗﻮر ﻣﻐﻨﺎﻃﯿﺲ داﯾﻢ ﮐﺎر ﻣﯿﮑﻨﻨﺪ‬
‫‪،‬ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ ‪.‬‬
‫‪ -1‬ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي ﭼﻨﺪ ﺳﻄﺤﯽ اﻓﺰاﯾﻨﺪه ﻧﻮع‬
‫ﺟﺪﯾﺪ‪:‬‬
‫‪New Boost-Type PFC MF-Vienna PWM Rectifiers with Multiplied Switching‬‬
‫‪Frequency‬‬
‫‪ ‬در ﯾﮏ ﻣﺒﺪل ﻗﺪرت ﺑﺮاي دﺳﺘﺮﺳﯽ ﺑﻪ راﻧﺪﻣﺎن ﺧﻮب و اﯾﺪه آل ﻣﻘﺪار وﻟﺘﺎژ و ﺟﺮﯾﺎن ﮐﻠﯿﺪ ﻫﺎ و ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﮐﻠﯿﺪ زﻧﯽ )‪ (MF‬ﺑﺴﯿﺎر ﻣﻬﻢ اﺳﺖ‪.‬‬
‫در ﺳﺎل ﻫﺎي اﺧﯿﺮ ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﻣﺒﺪل ﻫﺎي ‪ AC-DC‬ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﭼﺸﻤﮕﯿﺮي داﺷﺘﻪ اﻧﺪ‪.‬‬
‫‪ ‬در ﯾﮏ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز دوﺟﻬﺘﻪ ﺑﺎ ﻣﺪوﻻﺳﯿﻮن ﭘﻬﻨﺎي ﭘﺎﻟﺲ ﮐﺎﻫﺶ ﻫﺎرﻣﻮﻧﯿﮏ در ﺗﺠﻬﯿﺰات ورودي ﻣﻬﻢ اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺑﺮاي اﯾﺠﺎد ﺳﻪ ﺳﻄﺢ وﻟﺘﺎژ )‪ (3L‬در ﻫﺮ ﻓﺎز ﮐﻠﯿﺪﻫﺎي ﻗﺪرت ﺑﯿﺸﺘﺮي ﻧﯿﺎزﺑﻮد وﻟﯽ ﺑﻌﺪﻫﺎ ﯾﮏ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺟﺪﯾﺪ ﮐﻨﻮرﺗﺮ ‪ AC-DC‬اﻓﺰاﯾﻨﺪه ﯾﮏ ﺟﻬﺘﻪ ﺑﻨﺎم ‪vienna‬‬
‫ﻃﺮاﺣﯽ و ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪ ﮐﻪ در ﻫﺮ ﻓﺎز ﻓﻘﻂ ﯾﮏ ﮐﻠﯿﺪ ﻗﺪرت دارد‪.‬‬
‫‪ ‬ﻃﺮح ﻣﺬﮐﻮرﯾﮑﯽ از ﻣﺤﺒﻮﺑﺘﺮﯾﻦ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي ﺳﻪ ﺳﻄﺤﯽ ﺑﺎ ﻣﺪوﻻﺳﯿﻮن ‪ pwm‬ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ و در اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻧﯿﺰ ‪ 1f-vienna‬ﻧﺎﻣﯿﺪه ﻣﯿﺸﻮد‪.‬‬
‫•‬
‫ﻣﻨﻈﻮر از ‪ 1f‬ﯾﻌﻨﯽ اﯾﻨﮑﻪ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ رﯾﭙﻞ در ﺗﺠﻬﯿﺰات ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ ﯾﮏ ﺑﺮاﺑﺮ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﮐﻠﯿﺪ زﻧﯽ اﺳﺖ‪.‬‬
‫•‬
‫ﺗﺎ ﻫﻤﯿﻦ اواﺧﺮ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﺑﺮروي ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ ﺗﻨﻈﯿﻢ و ﮐﻨﺘﺮل وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﯽ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎ )‪(buck bosst ;buck-bosst‬ﻣﺘﻤﺮﮐﺰ ﺷﺪه ﺑﻮد و ﮐﻤﺘﺮ‬
‫روي ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي ﯾﮏ ﻃﺮﻓﻪ ﺑﺎ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﮐﻠﯿﺪ زﻧﯽ ﭼﻨﺪ ﺑﺮاﺑﺮ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ اﺻﻠﯽ )‪ (mf‬ﮐﺎ ر ﻣﯿﺸﺪ‪.‬‬
‫•‬
‫در ﺳﺎل ﻫﺎي اﺧﯿﺮ ﻣﺪارات اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮏ ﻗﺪرت در ﯾﮑﺴﻮ ﺳﺎزﻫﺎي ﺗﮑﻔﺎز و ﺳﻪ ﻓﺎز ﺑﺎ ﻣﺪوﻻﺳﯿﻮن ‪ pwm‬در ﻣﺒﺪل ﻫﺎي ﺧﺎزن ﺷﻨﺎور ‪ FC‬و ﺧﺎزن ﺷﻨﺎور‬
‫ذﺧﯿﺮه اي ‪ SFC‬و ﮐﻮﭘﻼژ ﺳﻠﻔﯽ‪ CI‬و ﮐﻮﭘﻼژ ﺳﻠﻔﯽ ذﺧﯿﺮه اي ‪ SCI‬و ﻣﺒﺪل ﻫﺎي زﻧﺠﯿﺮي ﺗﻮﺳﻌﻪ زﯾﺎدي ﭘﯿﺪا ﮐﺮدﻧﺪوﻫﻤﻪ اﯾﻦ اﯾﺪه ﻫﺎي ﭼﻨﺪ ﺳﻄﺤﯽ‬
‫داراي وﯾﮋﮔﯽ ‪ MF‬ﻫﺴﺘﻨﺪ‪ .‬در ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﻫﺎي اﺻﻼح ﺿﺮﯾﺐ ﻗﺪرت ‪ PFC‬از ﻣﺪل ﻫﺎي ‪ CI‬ﯾﺎ ‪ SCI‬ﺑﺎ ‪ 3‬ﯾﺎ ‪ 4‬ﮐﻠﯿﺪ ﻗﺪرت اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯿﺸﻮد در ﻧﺘﯿﺠﻪ‬
‫ﺑﺨﺸﯽ از ﺟﺮﯾﺎن ﺧﻂ از از ﮐﻠﯿﺪﻫﺎي ﻗﺪرت ﻋﺒﻮر ﻣﯿﮑﻨﺪ‪.‬‬
‫•‬
‫ﯾﮏ ﺷﺎﺧﺺ)ﻣﻌﯿﺎر( ﻣﻬﻢ در ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺳﺎزي ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي ﭼﻨﺪ ﺳﻄﺤﯽ اﺳﺘﻔﺎده از ﺣﺪاﻗﻞ ﺗﺠﻬﯿﺰات اﮐﺘﯿﻮ ﻗﺪرت)ﮐﻠﯿﺪﻫﺎي ﻗﺪرت( اﺳﺖ ‪.‬‬
‫•‬
‫ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژﯾﻬﺎي ‪ PFC‬ﻫﺎي ﺳﺮي ﺗﺎ ﺑﯿﺶ از ‪ 5‬ﺳﻄﺢ ﺗﻮﻟﯿﺪ و ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ‪ .‬اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ‪ PFC‬ﭼﻨﺪ ﺳﻄﺤﯽ ﻧﻮع ‪FC‬و ‪ SFC‬و ‪ CI‬و ‪ sci‬در‬
‫ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﮐﻠﯿﺪ زﻧﯽ ﭘﺎﯾﯿﻦ از ﻧﻈﺮ اﻧﺪازه و وزن و ﻗﯿﻤﺖ ﺗﺠﻬﯿﺰات ﻣﺤﺪودﯾﺖ ﻫﺎﯾﯽ اﯾﺠﺎد ﻣﯽ ﮐﺮد‪.‬‬
‫•‬
‫ﺑﺮاي رﻓﻊ ﻣﺤﺪودﯾﺖ ﻫﺎي ذﮐﺮ ﺷﺪه اﺧﯿﺮا ﻣﺪارات ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز ‪ MF‬ﻣﻄﺮح و ﺗﻮﺳﻌﻪ داده ﺷﺪه اﻧﺪ‪.‬و دراﯾﻦ ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﻫﺎ ﻣﯿﺘﻮان ﺑﺪون اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﺪه‬
‫ﭼﻨﺪ ﺳﻄﺤﯽ‪ ،‬ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ رﯾﭙﻞ ‪2‬و ‪ 3‬ﺑﺮاﺑﺮ ﻓﺮاﻧﺲ اﺻﻠﯽ را در ﺗﺠﻬﯿﺰات ورودي را ﺑﺪﺳﺖ آورد‪.‬‬
‫•‬
‫ﻋﯿﺐ اﯾﻦ ﺳﺎﺧﺘﺎر اﯾﻨﺴﺖ ﮐﻪ ﻓﻘﻂ دو ﺳﻄﺢ وﻟﺘﺎژ را در ﺳﻤﺖ ‪ AC‬ﮐﻠﯿﺪزﻧﯽ ﻣﯿﮑﻨﻨﺪ‬
‫•‬
‫اﺷﮑﺎل دﯾﮕﺮ اﯾﻨﮑﻪ ﻓﻘﻂ درﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي ﺗﮑﻔﺎز ﻗﺎﺑﻞ اﺳﺘﻔﺎده ﻫﺴﺘﻨﺪ‬
‫•‬
‫دراﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻧﻮع ﺟﺪﯾﺪ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي اﻓﺰاﯾﻨﺪه ‪ PFC‬وﻣﺪوﻻﺳﯿﻮن ‪ PWM‬اراﯾﻪ ﻣﯿﺸﻮد ﮐﻪ داراي ﺳﻪ ﺳﻄﺢ وﻟﺘﺎژ در ﺳﻤﺖ ‪ AC‬ﺑﻮده و از وﯾﮋﮔﯽ ‪MF‬‬
‫ﺑﺮﺧﻮردار ﺑﻮده و ﺿﻤﻦ آﻧﮑﻪ از اﯾﺪه ﭼﻨﺪﺳﻄﺤﯽ ‪ CI‬و‪ FC‬ﻧﯿﺰ درآﻧﻬﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﯿﺸﻮد‪.‬‬
‫•‬
‫اﯾﻦ ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﻫﺎ ﻫﻢ در ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﭘﺎﯾﯿﻦ و ﻫﻢ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﺑﺎﻻ و ﺑﺼﻮرت ﺗﮑﻔﺎز و ﺳﻪ ﻓﺎز ﮐﺎر ﻣﯿﮑﻨﻨﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﺟﺪﯾﺪ ‪mf‬ﮐﻪ ﺑﺮاﺳﺎس‪ 1f-vienna‬ﮐﺎر ﻣﯿﮑﻨﺪ ﯾﮑﯽ از ﻣﻌﺮوﻓﺘﺮﯾﻦ و ﻋﻤﻮﻣﯽ ﺗﺮﯾﻦ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي اﻓﺰاﯾﻨﺪه ‪ pfc‬ﺳﻪ ﺳﻄﺤﯽ )‪(3l‬ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﺎ‬
‫•‬
‫اﻓﺰودن ﺳﻮﯾﯿﭻ ﻫﺎي ﻗﺪرت اﺿﺎﻓﯽ ﺑﻪ ﻣﺪار ‪ 1f-vienna‬و ﺑﺎ روش ﻣﺪوﻻﺳﯿﻮن ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﯿﺘﻮان ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ رﯾﭙﻞ ‪2‬وﯾﺎ ‪ 3‬ﺑﺮاﺑﺮ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﺳﻮﯾﯿﭙﭽﯿﻨﮓ را در‬
‫ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ اﯾﺠﺎد ﮐﺮد و ﺑﺪﯾﻨﻮﺳﯿﻠﻪ ﺳﻠﻒ و ﻓﯿﻠﺘﺮ ﻣﻮردﻧﯿﺎر ﺑﺴﯿﺎر ﮐﻮﭼﮏ و اﻗﺘﺼﺎدي ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ‪.‬‬
‫•‬
‫اﯾﻦ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎ ‪ mf-vienna‬ﻧﺎﻣﯿﺪه ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ و ‪ m=2;m=3‬ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ اوﻟﯿﻦ ﻣﺪل ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز ‪ 3‬ﻓﺎز‪ 2f‬در ﺷﮑﻞ ‪ 1b‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫•‬
‫ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﮑﻞ ﻫﻤﺰﻣﺎن ﺑﺎ دوﺑﺮاﺑﺮﮐﺮدن ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﺳﻮﯾﭽﯿﻨﮓ ‪،‬وﻟﺘﺎژ ﺳﻮﯾﭽﯿﻨﮓ دوﺳﺮ ﮐﻠﯿﺪ ﻧﺼﻒ وﻟﺘﺎژ ‪ DC‬ﺧﺮوﺟﯽ و در ﺳﻤﺖ ورودي ‪ AC‬ﻧﯿﺰ ﺗﺎ ﺳﻪ‬
‫ﺳﻄﺢ وﻟﺘﺎژ ﺑﺪﺳﺖ ﺧﻮاﻫﺪ آﻣﺪ‪ .‬و ﺑﺪﯾﻦ روش ﺗﻠﻔﺎت ﮐﻤﺘﺮ و ﺣﺠﻢ وﮐﻮﭼﮑﺘﺮي)دﺳﺘﮕﺎه ﺳﺒﮑﺘﺮ( ﺣﺎﺻﻞ ﻣﯿﺸﻮد‪.‬‬
‫‪ -2‬ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي‪AC-DC‬‬
‫اﻟﻒ‪ :‬ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي‪ AC-DC‬اﻓﺰاﯾﻨﺪه ﻣﻌﻤﻮل‬
‫‪A. Classical AC-DC boost topology‬‬
‫اﻣﺮوزه ﻋﻼﻗﻪ زﯾﺎدي ﺑﻪ اﺳﺘﻔﺎده از‪ PMSG‬درﺗﻮان ﻧﺎﻣﯽ آﻧﻬﺎ ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺒﺪل ﻫﺎ وﺟﻮد دارد‪.‬درﭼﻨﯿﻦ ژﻧﺮاﺗﻮرﻫﺎﯾﯽ ﻧﯿﺎزي ﺑﻪ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺗﻮان راﮐﺘﯿﻮ ﻧﻤﯽ ﺑﺎﺷﺪ و‬
‫ﺗﻮان اﮐﺘﯿﻮ ﻣﻬﻢ وﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬ﺗﻮان اﮐﺘﯿﻮ ﺑﺼﻮرت ﯾﮏ ﻃﺮﻓﻪ و از ﻃﺮﯾﻖ ﻟﯿﻨﮏ ‪ DC‬ﺑﺴﻤﺖ ﻣﺼﺮف ارﺳﺎل ﻣﯿﺸﻮد‪.‬‬
‫•‬
‫در ﻧﺘﯿﺠﻪ در ﻧﻈﺮ اول ﭼﻨﯿﻦ اﺳﺘﻨﺒﺎط ﻣﯿﺸﻮد ﮐﻪ ﺑﺎ ﯾﮏ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز دﯾﻮدي ﺳﺎده و‬
‫ارزان و اﻗﺘﺼﺎدي) ﺷﮑﻞ ‪ (2‬ﻣﯿﺘﻮان ﺗﻮان ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺪه را ‪ DC‬و ﺑﻪ ﻣﺼﺮف ﮐﻨﻨﺪه‬
‫اﻧﺘﻘﺎل داد‪.‬‬
‫‪ ‬اﻣﺎ اﯾﻨﻮع ﯾﮑﺴﻮ ﮐﻨﻨﺪه ﻫﺎ ﻫﺎرﻣﻮﻧﯿﮏ ﻫﺎي ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﭘﺎﯾﯿﻦ ﺗﻮﻟﯿﺪو ﺑﻪ ژﻧﺮاﺗﻮر ﺗﺤﻤﯿﻞ‬
‫ﻣﯿﮑﻨﻨﺪوﺑﺎﻋﺚ رزﻧﺎس روﺗﻮر )ﺷﺎﻓﺖ( ژﻧﺮاﺗﻮر وآﺳﯿﺐ دﯾﺪن آن ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ و از ﻃﺮﻓﯽ‬
‫دراﺛﺮ ﺗﺰرﯾﻖ ﻫﺎرﻣﻮﻧﯿﮏ ﺑﺎﻋﺚ ﮐﺎﻫﺶ ﺗﻮﻟﯿﺪي ژﻧﺮاﺗﻮر ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ‪.‬‬
‫•‬
‫ﺑﺮاي دﺳﺘﺮﺳﯽ ﺑﻪ ﯾﮏ وﻟﺘﺎژ ﺛﺎﺑﺖ در ﺳﺮﻋﺖ ﻣﺘﻐﯿﺮ ﺗﻮرﺑﯿﻦ ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده از ﯾﮏ ﮐﻨﻮرﺗﺮ ‪ DC-DC‬اﻓﺰاﯾﻨﺪه ﺿﺮوري اﺳﺖ‬
‫•‬
‫ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﮕﺎوات ﻫﺎي ﺑﺎﻻﺗﺮ ﮐﻨﻮرﺗﺮ ‪ DC_DC‬از ﻣﻮازي ﻧﻤﻮدن ﭼﻨﺪ ﺳﻠﻮل ﻧﻮع‪ N‬ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﯿﺸﻮد‪ .‬اﯾﻦ ﺗﺮﮐﯿﺐ از ﯾﮏ ﯾﺎ ﭼﻨﺪ ﮐﻮﭘﻼژ ﻣﻐﻨﺎﻃﯿﺴﯽ‪CI‬‬
‫اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯿﮑﻨﺪ و ﺑﺎﻋﺚ ﻣﯿﺸﻮد ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﺳﻮﯾﯿﭽﯿﻨﮓ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﭼﻨﺪﺑﺮاﺑﺮ )‪ (MF‬ﺣﺎﺻﻞ و درﻧﺘﯿﺠﻪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﮐﺎﻫﺶ اﻧﺪازه ‪،‬ﺣﺠﻢ وﻗﯿﻤﺖ ﺳﻠﻒ ﺳﺮي)‪( L‬‬
‫ﺑﺸﻮد‪.‬‬
‫•‬
‫ﻣﺒﺪل ﻣﻨﺒﻊ وﻟﺘﺎژ دو ﻃﺮﻓﻪ )‪ (VSC‬ﮐﻪ ﺑﺎدو ﺳﻄﺢ وﻟﺘﺎژ )‪ (L2‬ﺑﺮ اﺳﺎس ‪ PWM‬ﮐﻨﺘﺮل ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ ﻣﺤﺒﻮب ﺗﺮﯾﻦ ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎي‬
‫ﺑﺎدي اﺳﺖ‪ .‬ﺷﮑﻞ ‪3‬‬
‫•‬
‫ﯾﮏ ﻣﺰﯾﺖ ﻓﻨﯽ ﻣﺒﺪل وﻟﺘﺎژ دو ﺳﻄﺤﯽ)‪ (2L-VSC‬اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺳﺎده و ﺗﺠﻬﯿﺰات ﺳﻮﯾﭽﯿﻨﮓ ﮐﻢ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﯾﺶ اﺳﺘﺤﮑﺎم وﻗﺎﺑﻠﯿﺖ‬
‫اﻃﻤﯿﻨﺎن ﻣﯿﮕﺮدد‪..‬‬
‫•‬
‫اﻣﺎ ﺗﻮان و وﻟﺘﺎژ ﺗﻮرﺑﯿﻦ ﻫﺎي ﺑﺎدي رو ﺑﻪ رﺷﺪ ﺑﻮده و از ﻃﺮﻓﯽ درﻣﺒﺪل ﻫﺎي دو ﺳﻄﺤﯽ)‪ (2L-VSC‬ﺗﻠﻔﺎت ﺳﻮﯾﯿﭽﻨﮓ زﯾﺎد و در ﺗﻮان ﻫﺎي ﺑﺎﻻ و‬
‫وﻟﺘﺎژ ﻣﺘﻮﺳﻂ راﻧﺪﻣﺎن ﮐﻤﯽ دارﻧﺪ ‪.‬ﺑﺮاي رﻓﻊ ﻣﺤﺪودﯾﺖ ﻗﺪرت ﺑﺎﯾﺪ از ﺳﺮي و ﻣﻮازي ﻧﻤﻮدن ﺑﻠﻮك ﻫﺎ و ﮐﻠﯿﺪﻫﺎي ﻗﺪرت اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد‪.‬‬
‫•‬
‫ازﻃﺮﻓﯽ ﻣﻮازي و ﺳﺮي ﻧﻤﻮدن ﮐﻠﯿﺪﻫﺎ و ﺗﺠﻬﯿﺰات ﻗﺪرت ﻋﺪم اﺳﺘﺤﮑﺎم و‬
‫ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ اﻃﻤﯿﻨﺎن را ﺑﺪﻧﺒﺎل دارد‪.‬‬
‫•‬
‫ﻋﯿﺐ دﯾﮕﺮ ﻣﺒﺪل ﻫﺎي دو ﺳﻄﺤﯽ)‪ (2L-VSC‬درﺳﻤﺖ ‪ AC‬ﺗﺎ دوﺳﻄﺢ وﻟﺘﺎژ ﻗﺎﺑﻞ‬
‫دﺳﺘﺮﺳﯽ اﺳﺖ و اﯾﻦ ﺑﺎﻋﺚ ﻣﯿﺸﻮد ﺑﻪ ‪ PMSG‬اﺳﺘﺮس ﺷﺪﯾﺪي ﻧﺎﺷﯽ ازﺗﻐﯿﯿﺮات‬
‫‪ dv/dt‬وارد ﺷﻮد‬
‫•‬
‫ﺟﻬﺖ ﮐﺎﻫﺶ اﺳﺘﺮس وﻟﺘﺎژ و اﻋﻮﺟﺎج ﻫﺎرﻣﻮﻧﯿﮑﯽ ﺑﻪ ﻓﯿﻠﺘﺮﻫﺎ و ﺳﻠﻔﻬﺎي ﺑﺰرگ ﻧﯿﺎز دارﯾﻢ ﮐﻪ ﺑﺴﯿﺎر ﮔﺮان و ﺣﺠﯿﻢ ﻫﺴﺘﻨﺪ‬
‫ب‪:‬ﯾﮑﺴﻮ ﺳﺎزﻫﺎي ﺗﮑﻔﺎز‪ PWM‬ﮐﻼﺳﯿﮏ ﻧﻮع وﯾﻨﺎ‬
‫‪B. Classical Single-phase 1F-Vienna PWM Rectifier‬‬
‫اﺧﯿﺮاٌ ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي ‪ PWM‬ﯾﮏ ﺟﻬﺘﻪ ﺑﺎ ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ‪ 1F-Vvienna‬ﺑﺎ ﺳﻪ ﺳﻄﺢ وﻟﺘﺎژ اراﯾﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ ﮐﻪ ﺧﯿﻠﯽ ﮐﺎرآﻣﺪﺗﺮ و ارزاﻧﺘﺮ از ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي‬
‫‪ 2L-VSC‬ﻣﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪.‬در ﺷﮑﻞ ‪ 4‬ﻣﺪل ﺳﺎده آن ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﺳﺎﯾﺮ ﻣﺰﯾﺖ ﻫﺎي اﯾﻦ ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از‬
‫‪ ‬ﻟﯿﻨﮏ ‪ DC‬ﺳﻪ ﺳﯿﻤﻪ ﮐﻪ اﺟﺎزه ﻣﯿﺪﻫﺪ اﯾﻨﻮرﺗﺮ ﭼﻨﺪ ﺳﻄﺤﯽ ﮐﻪ ﺑﺎ دوﻣﻨﺒﻊ وﻟﺘﺎژ‬
‫‪ DC‬در ﺛﺎﻧﻮﯾﻪ ﮐﺎرﮐﻨﺪ‪.‬‬
‫‪ ‬ﮐﺎﻫﺶ زﻣﺎن ﻣﺮده ﮐﻪ ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﯾﺶ ﺳﻮﯾﭽﯿﻨﮓ ﻣﯿﺸﻮد‪.‬‬
‫‪ ‬ﺑﻬﺘﺮ ﺷﺪن ﮐﯿﻔﯿﺖ ﺗﻮان و ﮐﺎﻫﺶ اﻋﻮﺟﺎج ﮐﻠﯽ )‪ (THD‬ﺷﮑﻞ ﻣﻮج ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﺑﺨﺎﻃﺮ اﯾﺠﺎد ﺳﻄﺢ ﺳﻮم‬
‫‪:3‬ﻃﺮح ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز وﯾﻨﺎ ‪:MF‬‬
‫‪III. PROPOSED MF-VIENNA PWM RECTIFIERS‬‬
‫اﻟﻒ‪ :‬ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز ﺗﮑﻔﺎز‪2F--Vienna‬‬
‫‪A. Proposed Single-phase 2F-Vienna PWM Rectifier‬‬
‫ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز ‪ pwm‬ﺗﮑﻔﺎز ‪ 2f-vienna‬در ﺷﮑﻞ ‪ 5‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ‪ .‬ﺑﺮاي ﺳﺎدﮔﯽ آﻧﺎﻟﯿﺰ‬
‫ﻋﻤﻠﮑﺮد آن ﻓﺮض ﮐﻨﯿﺪ ﺗﻠﻔﺎت ﺗﺠﻬﯿﺰات ﺻﻔﺮ و و ﺟﺮﯾﺎن ‪ ac‬ﮐﺎﻣﻼ ﺳﯿﻨﻮﺳﯽ و ﻣﻨﺎﺑﻊ وﻟﺘﺎژ ﻟﯿﻨﮏ ‪DC‬ﮐﻪ‬
‫ﺗﻮﺳﻂ ﺧﺎزن ﻫﺎي ‪ C1,C2‬ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه اﻧﺪ ‪،‬ﺛﺎﺑﺖ وﮐﺎﻣﻼ ﻣﺴﺎوي و ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ ‪ Vdc/2‬ﻣﯿﺒﺎﺷﻨﺪ‪.‬‬
‫ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﮑﻞ )‪ 6(a‬در ﻧﯿﻢ ﺳﯿﮑﻞ ﻣﺜﺒﺖ وﻟﺘﺎژ ورودي‪ ac‬ﯾﻌﻨﯽ)‪ (va>0‬ﺑﺎ ﺧﺎﻣﻮش ﺑﻮدن ﻫﺮ دو‬
‫ﮐﻠﯿﺪ ‪T1‬و‪ T2‬ﺟﺮﯾﺎن از دﯾﻮدﻫﺎي ‪ D1,D9‬ﻋﺒﻮر ﻣﯿﮑﻨﺪ وﻟﺘﺎژﺧﺮوﺟﯽ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺎ روﺷﻦ ﺷﺪن ﻫﺮﮐﺪام ازﮐﻠﯿﺪﻫﺎ اﻧﺮژي در ﺳﻠﻒ)‪(l‬ذﺧﯿﺮه ﻣﯿﺸﻮد و ‪Vao=0V‬ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ‪.‬‬
‫اﯾﻦ روش ﺳﻮﯾﭽﯿﻨﮓ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ دوﺑﺮاﺑﺮ ﮐﺮدن ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﮐﻠﯿﺪ زﻧﯽ را‬
‫ﻓﺮاﻫﻢ ﻣﯿﮑﻨﺪ و در رﯾﭙﻞ ﺟﺮﯾﺎن ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ ﻣﻮﺛﺮ اﺳﺖ ﮐﻪ‬
‫در ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺑﺎﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ‪ f-vienna1‬ﺑﺴﯿﺎر ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ‪.‬‬
‫در ﻧﯿﻢ ﺳﯿﮑﻞ ﻣﻨﻔﯽ ﺷﮑﻞ ‪ 6b‬ﻧﯿﺰ ﺑﺎ روﺷﻦ ﺷﺪن ﻫﺮﮐﺪام از ﮐﻠﯿﺪﻫﺎ‬
‫وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﯽ ﺻﻔﺮ و اﮔﺮ ﻫﺮدو ﺧﺎﻣﻮش ﺑﺎﺷﻨﺪ‬
‫وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﯽ ﺑﺮاﺑﺮ ‪ Vao=-Vdc/2‬ﻣﯿﮕﺮدد‬
‫ﺑﺮاي ﮐﻨﺘﺮل و ﺳﯿﺴﺘﻢ ﮐﻠﯿﺪ زﻧﯽ در اﯾﻦ ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي از روش‬
‫ﻣﺪوﻻﺳﯿﻮن ﺷﯿﻔﺖ ﻓﺎز اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه ﮐﻪ دو ﻣﻮج ﻣﺜﻠﺜﯽ ﺑﻌﻨﻮان ﮐﺮﯾﺮ )‪ (c1 ; c2‬ﺑﺎ ﻧﺼﻒ زﻣﺎن دوره ﺗﻨﺎوب ﺳﻮﯾﭽﯿﻨﮓ)‪ (Tsw/2‬ﺑﺎ ﯾﮏ ﺳﯿﮑﻞ ﮐﺎري ﻣﻮج‬
‫ﻣﺮﺟﻊ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ )*‪(da‬ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ ‪ 7‬ﺑﺮاي ﻧﯿﻢ ﺳﯿﮑﻞ ﻣﺜﺒﺖ ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ‬
‫ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﮑﻞ وﻗﺘﯿﮑﻪ *‪ c1<d‬ﺑﺎﺷﺪ ‪ T1‬روﺷﻦ و ‪ VAO=0‬و وﻗﺘﯿﮑﻪ‬
‫*‪ C2<d‬ﺑﺎﺷﺪ ‪T2‬روﺷﻦ و ‪ Vao=0‬ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ و در ﻏﯿﺮ اﯾﻨﺼﻮرت‬
‫‪ T1,T2‬ﺧﺎﻣﻮش و ‪ Vao‬داراي ﻣﻘﺪار ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬ﮐﻪ ﺷﮑﻞ وﻟﺘﺎژ و ﺟﺮﯾﺎن ﻧﯿﺰ‬
‫ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﭘﯿﻮﺳﺘﻪ و داراي رﯾﭙﻞ دوﺑﺮاﺑﺮ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﮐﻠﯿﺪ‬
‫زﻧﯽ اﺳﺖ‪.‬‬
‫ب‪ :‬ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز ﺗﮑﻔﺎز‬
‫‪B. Proposed Single-phase 3F-Vienna PWM Rectifier‬‬
‫‪3F-Vienna PWM‬‬
‫در اﯾﻦ ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﻣﻄﺎﺑﻖ ﻧﺎﻣﮕﺬاري ‪ m=3‬ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ و ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﺸﮑﻞ ‪ 8‬ﻣﻼﺣﻈﻪ ﻣﯿﮕﺮدد ﺑﺎ‬
‫اﺿﺎﻓﻪ ﻧﻤﻮدن ﯾﮏ ﮐﻠﯿﺪ اﺿﺎﻓﯽ )‪ (T3‬ﺑﻪ ﻣﺪار‪ 3F-Vienna‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽ آﯾﺪ‪.‬و ﺑﺪﯾﻦ روش‬
‫ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ رﯾﭙﻞ در ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ ‪ 3‬ﺑﺮاﺑﺮ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﺳﻮﯾﭽﯿﻨﮓ ﻣﯿﺸﻮد‪.‬در ﺷﮑﻞ ‪ 9‬ﻧﺤﻮه ﮐﻠﯿﺪ‬
‫زﻧﯽ ﺑﺮاي ﻧﯿﻢ ﺳﯿﮑﻞ ﻣﺜﺒﺖ ﯾﻌﻨﯽ)‪ (va>0‬ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﺑﺮاي اﯾﺠﺎد ﺳﯿﮑﻮﻧﺲ ﮐﻠﯿﺪ زﻧﯽ ﮐﻠﯿﺪﻫﺎي‬
‫‪T1‬و ‪ T2‬و ‪ T3‬ﺳﻪ ﺳﯿﮕﻨﺎل ﮐﺮﯾﺮ و‪ c1‬و‪c2‬و ‪ c3‬ﮐﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ‬
‫ﻫﻢ ﺷﯿﻔﺖ ﻓﺎز ‪PS‬داده ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ وﺑﺎ ﯾﮏ ﺳﻮم ﭘﺮﯾﻮدﺳﻮﯾﭽﯿﻨﮓ ‪ Tsw/3‬ﺑﺎﯾﮏ ﺳﯿﮑﻞ ﮐﺎري‬
‫*‪da‬رﯾﻔﺮﻧﺲ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ ‪.‬اﮔﺮ ﻫﺮ ﺳﻪ ﮐﻠﯿﺪ ﺧﺎﻣﻮش ﺑﺎﺷﻨﺪ ‪ Va=Vdc/2‬و اﮔﺮ ﻫﺮﮐﺎم از‬
‫ﮐﻠﯿﻬﺎ روﺷﻦ ﺷﻮﻧﺪ ‪ Va=0‬و اﻧﺮژي در ﺳﻠﻒ ذﺧﯿﺮه ﻣﯿﺸﻮد ‪ .‬در ﻧﯿﻢ ﺳﯿﮑﻞ ﻣﻨﻔﯽ ﺑﺎ ﺧﺎﻣﻮش‬
‫ﺑﻮدن ﮐﻠﯿﺪﻫﺎ ‪ Va= -Vdc/2‬و ﺑﺎ روﺷﻦ ﺷﺪن ﻫﺮﮐﺪام از ﮐﻠﯿﺪﻫﺎ‬
‫‪ Vao=0‬ﻣﯿﺸﻮد‪.‬‬
‫ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺟﺪول ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎي ﮐﻠﯿﺪ زﻧﯽ ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ ﺧﻮاﻫﯿﻢ داﺷﺖ و ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ ﺗﻘﯿﺴﻢ زﻣﺎن ﺑﯿﻦ ﮐﻠﯿﺪﻫﺎ‬
‫ﺑﮕﻮﻧﻪ اي ﮐﻪ ﺷﮑﻞ ﻣﻮج دﻟﺨﻮاه اﯾﺠﺎد ﮐﻨﯿﻢ وﺗﻠﻔﺎت ﮐﻠﯿ ﺪ ﻫﺎ ﻧﯿﺰ ﯾﮑﺴﺎ ن ﺷﻮ د‬
‫‪Vao‬‬
‫‪Vdc/2‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪-Vdc/2‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪T3‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪T2‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪T1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪Vac‬‬
‫‪Vac>0‬‬
‫‪Vac<0‬‬
‫ﺟﺪول ‪ :1‬ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎي ﮐﻠﯿﺪ زﻧﯽ‬
‫‪ -5‬ﮐﻨﺘﺮل ﺑﺮداري وﻟﺘﺎژ در ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز ﺳﻪ ﻓﺎز وﯾﻨﺎ‪IV. VOC FOR THREE-PHASE 2F-VIENNA RECTIFIER‬‬
‫روش ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ ﺑﺮاي ﮐﻨﺘﺮل ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي ‪ PWM‬وﺟﻮد دارد و ﯾﮑﯽ از اﯾﻦ روش ﻫﺎ ﮐﻨﺘﺮل ﺑﺮداري وﻟﺘﺎژ اﺳﺖ ﮐﻪ‪ VOC‬ﻧﺎﻣﯿﺪه ﻣﯿﺸﻮد‪ .‬ﮐﻪ اﯾﻦ روش ﻋﻤﻠﮑﺮد‬
‫ﺧﻮﺑﯽ در ﯾﮑﺴﻮﺳﺎزﻫﺎي ‪ 2F-Vienna‬دارد ‪ , .‬وﻟﺘﺎژ ‪ AC‬ﺳﻪ ﻓﺎز ﺑﺎﻻﻧﺲ ﺷﺪه ﺑﺎ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻟﺤﻈﻪ اي زﯾﺮ‬
‫)‪ (1‬ﺑﻪ ورودي اﻋﻤﺎل ﻣﯿﺸﻮد‪.‬‬
‫اﯾــﻦ وﻟﺘــﺎژ ﺑــﺎﻻﻧﺲ ﺷــﺪه را ﻣﯿﺘــﻮان در ﻓﻀــﺎي ﺑــﺮداري ﺑــﻪ دوﻣﻮﻟﻔــﻪ ﺣﻘﯿﻘــﯽ و ﻣﻮﻫــﻮﻣﯽ ﺗﺒــﺪﯾﻞ ﮐﺮد‪.‬ﻣﻄــﺎﺑﻖ ﺗﻮاﺑــﻊ )‪ (2‬ﮐــﻪ در آن ﻋــﺪد ‪K‬ﺿــﺮﯾﺐ ﺛــﺎﺑﺘﯽ‬
‫اﺳﺖ و ﺑﺮاﺑﺮ ‪ K=�3/2‬ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻌﺎدﻻت )‪ (2‬ﺗﺒﺪﯾﻞ ﮐﻼرك و ﻣﻌﮑﻮس آن ﺑﺸﺮح‪.‬ﻣﻌﺎدﻻت ‪3‬و‪ 4‬ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد‬
‫ﺑﺮدار ﻓﻀﺎﯾﯽ ﭼﺮﺧﺎن ‪ dq‬را ﻣﯿﺘﻮان ﺑﺼﻮرت ﺷﮑﻞ‪ 10‬ﻧﺸﺎن دادو ﺑﺎ ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (5‬ﺑﯿﺎن ﻧﻤﻮد‪.‬‬
‫ﮐﻪ درآن‬
‫ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ‬
‫ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از )‪ (5‬ﺗﺒﺪﯾﻼت ﮐﻼرك ﺑﺼﻮرت ﻣﻌﺎدﻻت ﻣﺎﺗﺮﯾﺲ )‪(6‬و)‪ ( 7‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ‪.‬و ﻣﻌﺎدﻻت وﻟﺘﺎژ در ﻓﻀﺎي ﻣﺮﺟﻊ‪ abc‬ﺑﺼﻮرت ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (8‬ﺧﻮاﻫﺪ‬
‫ﺑﻮد‪.‬‬
‫در ﻣﺮﺟﻊ ‪ αβ‬ﻣﻌﺎدﻻت وﻟﺘﺎژ ﮐﻨﻮرﺗﺮ ﺑﺎ ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (9‬ﺑﯿﺎن ﻣﯿﺸﻮد‪ .‬ﮐﻪ ﻣﯿﺸﻮد آﻧﺮا ﺑﺼﻮرت‬
‫ﻣﺨﺘﻠﻂ و ﻣﻌﺎدﻟﻪ)‪ (10‬ﻧﺸﺎن داد و ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (5‬وﻟﺘﺎژﻣﺨﺘﻠﻂ ﻧﯿﺰ ﺑﺎ ﻣﻌﺎدﻟﻪ ‪ 11‬ﻗﺎﺑﻞ ﺑﯿﺎن اﺳﺖ‬
‫و ﺑﺎ ﺟﺎﯾﮕﺰﯾﻨﯽ‪ јθ‬ﺑﻪ ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (12‬ﻣﯽ رﺳﯿﻢ‬
‫ﺑﺎ ﺟﺎﯾﮕﺬاري ﺧﻮاﻫﯿﻢ داﺷﺖ)‪(13‬‬
‫ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (13‬و ﺟﺎﯾﮕﺰﯾﻨﯽ ‪ ،‬در ﻓﻀﺎي ‪ dq‬وﻟﺘﺎژﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﻣﻄﺎﺑﻖ ﻣﻌﺎدﻻت‬
‫‪ 14‬ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽ آﯾﺪ ‪.‬‬
‫ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﻣﺬﮐﻮر وﻟﺘﺎژ ﻫﺎي ﻣﺮﺟﻊ ﻓﻀﺎي‪ dq‬ﺑﺼﻮرت ﻣﻌﺎدﻟﻪ )‪ (15‬ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و ﺑﺎ‬
‫‪ Vdc/2‬ﻣﺤﺪود ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ‪.‬‬
‫ﺳﯿﺴﺘﻢ ﮐﻨﺘﺮل وﻟﺘﺎژ‪ VOC‬ﮐﻪ در ﺷﮑﻞ )‪(11‬ﻧﺸﺎن ﺷﺪه ﺑﺮاﺳﺎس ﻣﻌﺎدﻟﻪ ‪ 15‬ﻃﺮاﺣﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ ﯾﮏ ﻟﻮپ ﮐﻨﺘﺮل ﺧﺎرﺟﯽ وﻟﺘﺎژ ‪ DC‬را ﺗﻨﻈﯿﻢ ﻣﯿﮑﻨﺪ‬
‫ﮐﻨﺘﺮوﻟﺮ ‪ PI‬ﺑﺎ ﻣﻔﺎﯾﺴﻪ وﻟﺘﺎژ ﻫﺎي ‪Vd‬و*‪Vd‬ﻣﻘﺪار ﺟﺮﯾﺎن رﯾﻔﺮﻧﺲ )*‪(Id‬را‬
‫ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﯿﮑﻨﺪ و اﯾﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻣﻘﺪار ﺗﻮان را ﮐﻨﺘﺮل ﻣﺒﮑﻨﺪ‪ .‬ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺳﯿﮕﻨﺎل‬
‫ﻣﺮﺟﻊ وﻟﺘﺎژﻫﺎي ‪ dq‬ﮐﻪ ﺑﻪ ﺳﻠﻒ ﻫﺎي ﺳﺮي اﻋﻤﺎل‪ v*LRd) L‬و ‪(v*LRq‬‬
‫ﻣﯿﺸﻮد از دوﮐﻨﺘﺮ ﻟﺮ ‪ PI‬ﻣﺠﺰا اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه ‪،‬ﺧﺮوﺟﯽ ﮐﻨﺘﺮﻟﺮﻫﺎ ﺑﺎ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي‬
‫‪ +ωΙ‬و‪ – ωΙ‬ﺑﺎﻫﻢ و ﺑﺎ وﻟﺘﺎزﻫﺎي ‪Vd‬و‪ Vq‬ﮐﻪ ﺑﺼﻮرت ﻓﯿﺪ ﺑﮏ ﭘﯿﺸﺨﻮر ﺑﻪ‬
‫ﺳﯿﮕﻨﺎل ﻫﺎي ﻣﺮﺟﻊ اﺿﺎﻓﻪ ﻣﯿﺸﻮﻧﺪ ﺗﺎ ﮐﺎراﯾﯽ ﺳﯿﺴﺘﻢ را ﺑﻬﺒﻮد ﺑﺨﺸﺪ‪.‬‬
‫روش ﮐﻨﺘﺮل ﺑﺮداري وﻟﺘﺎژ ‪VOC‬ﮐﻪ ﺑﺮاﺳﺎس ﺳﺎﺧﺘﺎر ﯾﮏ‪Phase-) PLL‬‬
‫‪ ( Locked-Loop‬ﺳﮫ ﻓﺎزﮐﺎرﻣﯾﮑﻧد)ﺷﮑل ‪(۱۲‬‬
‫‪ PLL‬ﻣﻬﻤﺘﺮﯾﻦ ﺑﺨﺶ اﯾﻦ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺑﻮده و ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺳﯿﮕﻨﺎل زاوﯾﻪ ‪ θ‬وﻟﺘﺎژھﺎی ﺳﮫ‬
‫ﻓﺎز)‪.(va, vb and vc‬ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬اﯾﻦ زاوﯾﻪ ﺑﺮﺣﺴﺐ رادﯾﺎن ﺑﻮده و ﺑﺮاي‬
‫ﺗﻤﺎم ﺗﺎﺑﻊ ﺗﺒﺪﯾﻼت ‪ dq‬ﻟﺴﺘﻔﺎده ﻣﯿﺸﻮد‪.‬‬
‫ﺿﺮاﯾﺐ ﺛﺎﺑﺖ ‪kp‬و‪ ki‬ﮐﻨﺘﺮﻟﺮﻫﺎي‪ PI‬ﺑﺎ راﺑﻄﻪ ﻫﺎي )‪ (16‬ﻗﺎﺑﻞ ﺑﯿﺎن اﺳﺖ ‪ .‬ﮐﻪ در آ ن‬
‫‪ bw‬ﭘﻬﻨﺎي ﺑﺎﻧﺪ ﺳﯿﺴﺘﻢ ‪ PLL‬و ﭘﺎراﻣﺘﺮ‪ ω r‬رﯾﻔﺮﻧﺲ و ‪ V‬ﻣﻘﺪار ﻣﻮﺛﺮ وﻟﺘﺎژ ﺗﻐﺬﯾﻪ‬
‫‪ AC‬ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ‪.‬در اﯾﻨﺠﺎ ﯾﮏ ﯾﮑﺴﻮ ﺳﺎز ﻃﺮخ ‪ F-Vienna rectifier2‬ﮐﻪ ﺑﺎ روش ‪ VOC‬ﻃﺮاﺣﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ‬
‫ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ و ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ ‪ .‬وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﯽ‪ 700 VDC‬وﻟﺖ ﺑﻌﻨﻮان رﯾﻔﺮﻧﺲ)* ‪ ( v dc‬ﺑﻮده و ﺑﺎر اﻫﻤﯽ ﺑﯿﻦ ﺗﺮﻣﯿﻨﺎل ﻫﺎي ‪ P‬و‪ n‬وﺻﻞ ﺷﺪه‬
‫اﺳﺖ و ﺗﻌﯿﯿﺮات ﻧﺎﮔﻬﺎﻧﯽ ﺑﺎر)از‪ 16,3 KW‬ﺑﻪ‪( 3,3 KW‬در‬
‫ﻣﺪت ‪ 0,2‬ﺛﺎﻧﯿﻪ رخ داده و ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺷﮑﻞ ‪ 13‬ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﯿﺸﻮد ﮐﻪ در ﻃﻮل ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺑﺎر وﻟﺘﺎژ‬
‫ﺛﺎﺑﺖ ﻣﺎﻧﺪه و ﺟﺮﯾﺎﻧﯽ ﮐﻪ از وردي ‪ AC‬ﮐﺸﯿﺪه ﺷﺪه ﺳﯿﻨﻮﺳﯽ‬
‫ﺑﺎﻗﯽ ﻣﺎﻧﺪه و اﻋﻮﺟﺎﺟﯽ ذرآن اﯾﺠﺎد ﻧﺸﺪه و در ﻧﺘﯿﺠﻪ ﺑﻪ ﺳﻪ‬
‫ﻫﺪف ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ رﺳﯿﺪه اﯾﻢ‬
‫‪-1‬ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﺟﺪﯾﺪ‬
‫‪ -2‬ﺛﺎﺑﺖ ﻣﺎﻧﺪن وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﯽ‬
‫‪ -3‬ﺳﯿﻨﻮﺳﯽ ﺑﻮدن و ﺳﯿﻨﻮﺳﯽ ﻣﺎﻧﺪن ﺟﺮﯾﺎﻧﯽ ﮐﻪ از ﺳﻤﺖ‬
‫ورودي‪ AC‬ﮐﺸﯿﺪه ﻣﯿﺸﻮد‪.‬‬
‫ﻧﺘﯿﺠﻪ ‪:‬‬
‫ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز اﻓﺰاﯾﻨﺪه ﺳﻪ ﺳﻄﺤﯽ ‪ PWM‬ﻃﺮح وﯾﻨﺎ ﺑﺎ ﺳﻮﯾﯿﭽﯿﻨﮓ ‪ 2‬ﯾﺎ ‪ 3‬ﺑﺮاﺑﺮ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ اﺻﻠﯽ ﮐﺎر ﻣﯿﮑﻨﺪ و ﻣﺰﯾﺖ اﯾﻦ رروش اﯾﻦ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ رﯾﭙﻞ ‪2‬ﯾﺎ ‪3‬‬
‫ﺑﺮاﺑﺮ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ اﺻﻠﯽ را ﺑﺪون اﺳﺘﻔﺎده از روﺷﻬﺎي ﺧﺎزن ﺷﻨﺎور)‪ (FC‬ﯾﺎ ﮐﻮﭘﻼژ اﻧﺪوﮐﺘﺎﻧﺴﯽ‪ (CI‬در ﺳﻤﺖ ورودي ﯾﺎ ﺧﺮوﺟﯽ اﯾﺠﺎد ﻣﯿﮑﻨﺪ ‪.‬اﯾﻦ ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي ﮐﻪ‬
‫طرح ﯾﮑﺳوﺳﺎز ‪ MF-Vienna PWM‬ﻧﺎﻣﯿﺪه ﻣﯿﺸﻮد ﮐﻪ ﺑﺮاﺳﺎس ﻃﺮح ﺳﻪ ﺳﻄﺤﯽ ‪ 1F-Vienna‬ﻃﺮاﺣﯽ ﺷﺪه اﻧﺪ و ﺑﺼﻮرت ﺗﮑﻔﺎز و ﺳﻪ ﻓﺎز و ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ‬
‫ﺳﻮﯾﭽﯿﻨﮓ ﭘﺎﯾﯿﻦ و ﺑﺎﻻ ﮐﺎر ﻣﯿﮑﻨﻨﺪ‪.‬ﻣﺪل ﻫﺎي ‪ M=2 , M=3‬ﺑﺮاي ﻃﺮخ ﻫﺎي ‪ PFC‬ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻫﺴﺘﻨﺪ‪.‬‬
‫ﻋﯿﻮب‪:‬‬
‫اﯾﻦ ﺗﻮﭘﻮﻟﻮژي اﻓﺰاﯾﺶ ﮐﻠﯿﺪﻫﺎ و ﺗﺠﻬﯿﺰات ﮔﯿﺖ ﻫﺎ دراﯾﻬﺎي اﯾﺰوﻟﻪ و ﭘﯿﭽﯿﺪﮔﯽ ﻣﺪارات ﮐﻨﺘﺮل ﮔﯿﺖ دراﯾﻮ ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﯾﮑﺴﻮﺳﺎز ‪ PFC –PWM‬ﺳﻪ ﻓﺎز ﺑﺎ روش ﮐﻨﺘﺮل ‪ VOC‬ﻗﺎﺑﻞ ﺑﻬﺮه ﺑﺮداري ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ‬
‫ﻣﻨﺎﺑﻊ و ﻣﺮاﺟﻊ‬
[1] GWEC - Global Wind Energy Council, “Global wind report annual market update 2013,” pp.1-80, Apr.2014.
[2] M. Liserre, R. Cardenas, M. Molinas, and J. Rodriguez, “Overview of multi-MW wind turbines and wind parks,” IEEE Trans. Ind. Electron
Vol.58, No.4, pp. 1081–1095, Apr. 2011. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1109/TIE.2010.2103910
[3] L. Barote, C. Marinescu, “Modeling and operational testing of an isolated variable speed PMSG wind turbine with battery energy
storage,” Advances in Electrical and Computer Engineering, Vol.12, No.2, pp.81-88, 2012. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.4316/aece.2012.02014
[4] F. Blaabjerg, M. Liserre, and K. Ma, “Power electronics converters for wind turbine systems,” IEEE Trans. on Ind. Appl., Vol.48, No.2 pp.708–719, Mar./Apr. 2012.
[Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1109/TIA.2011.2181290
[5] T. Tudorache and M. Popescu, “Optimal design solutions for permanent magnet synchronous machines,” Advances in Electrical and Computer Engineering, Vol.11,
No.4, pp.77-82, 2011. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.4316/aece.2011.04012
[6] C. P. Ion, C. Marinescu, “Autonomous three-phase induction generator supplying unbalanced loads,” Advances in Electrical and Computer Engineering, Vol.13,
No.2, pp.85-90, 2013. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.4316/AECE.2013.02014
[7] I. V. Pletea, M. Pletea (Moisa), D. Alexa, N. Lucanu, “Simulationsand analysis and operating regime as rectifier with power facto rcorrection of two - quadrant
converter with RNSIC,” Advances inElectrical and Computer Engineering, Vol. 9, No. 3, pp. 18-21, 2009.[Online]. Available:
http://dx.doi.org/10.4316/aece.2009.03004
[8] T. Takeshita, N. Matsui, “PWM control and input characteristics ofthree-phase multi-level AC/DC converter,” in Proc. Power Electron.Spec. Conf., pp. 175–180,
1992. [Online]. Available:http://dx.doi.org/10.1109/PESC.1992.254709
[9] J. W. Kolar and F. C. Zach, “A novel three-phase utility interfaceminimizing line current harmonics of high-power telecommunicationsrectifier modules,” 16th IEEE
International TelecommunicationsEnergy Conference, Oct. 30 -Nov. 3, pp. 367-374, 1994. [Online].Available: http://dx.doi.org/10.1109/INTLEC.1994.396642
[10] Y. Zhao, Y. Li, T. A. Lipo, “Force commutated three level boost type rectifier,” in Proc. IEEE Conf. Record of Ind. App. Society AnnualMeeting, pp.771-777, 1993.
[Online]. Available:http://dx.doi.org/10.1109/IAS.1993.298866
[11] H. Midavaine, P.L. Moigne, and P. Bartholomeus, “Multilevel threephase rectifier with sinusoidal input currents,” in Proc. IEEEPESC’96, pp.1595–1599, 1996.
[Online]. Available:http://dx.doi.org/10.1109/PESC.1996.548794
[12] M. S. Ortmann, S. A. Mussa, and M. L. Heldwein, “Concepts for high efficiency single-phase three-level PWM rectifiers,” IEEE Energy Conversion Congress and
Exposition – ECCE, pp.3768-3775,Sept.2009. [Online]. Available:http://dx.doi.org/10.1109/ECCE.2009.5316310
[13] M. S. Ortmann, S. A. Mussa, and M. L. Heldwein, “Three-phasemultilevel PFC rectifier based on multistate switching cells,” IEEETrans. Power Electron., Vol.30,
No. 4, pp.1843-1854, Apr.2015.[Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1109/TPEL.2014.2326055
[14] D. Floricau and V. Pangratie, “New unidirectional five-level Viennarectifier for high-current applications,” 39th Annual Conference of theIEEE Industrial
Electronics Society - IECON, pp.1080-1085,Nov.2013. [Online]. Available:http://dx.doi.org/10.1109/IECON.2013.6699283[15] C. A. Teixeira, B. P. McGrath, and D. G.
Holmes, “Closed-loopcurrent control of multilevel converters formed by parallelcomplementary unidirectional phase legs,” IEEE Trans. on Ind. Appl.,
Vol.51, No.2, pp.1621-1629, March/April 2015. [Online]. Available:http://dx.doi.org/10.1109/TIA.2014.2339399
[16] A. Steimel, “Power-electronics issues of modern electric railwaysystems,” Advances in Electrical and Computer Engineering, Vol.10,No.2, pp.3-10, 2010. [Online].
Available:http://dx.doi.org/10.4316/aece.2010.02001
[17] B. Zhang, C. Zhao, C. Guo, X. Xiao, L. Zhou, “Controllerarchitecture design for MMC-HVDC,” Advances in Electrical andComputer Engineering, Vol.14, No.2, pp. 916, 2014. [Online].Available: http://dx.doi.org/10.4316/AECE.2014.02002
[18] D. Floricau and D. Kisch, “A new nine-level boost PWM rectifierbased on stacked multilevel concepts,” in Proc. 40th Annual Conf. ofthe IEEE Ind. El. Society –
IECON’2014, pp.1077-1083, Nov. 2014.
[19] D. Floricau and T. Tudorache, “A novel generalization of boost-typePFC topologies with multiple switching cells connected in series andparallel,” in Proc. IEEE 9th
International Symposium on AdvancedTopics in Electrical Engineering -ATEE, pp.674-679, May 2015.
[20] M. L. Heldwein, M. S. Ortmann, and S. A. Mussa, “Single-phasePWM boost-type unidirectional rectifier doubling the switchingfrequency,” in Proc. 13th European
Conf. on Power Electron. andAppl. – EPE, pp.1–10, 2009.
[21] M. S. Ortmann, T. B. Soeiro, and M. L. Heldwein, “High switchesutilization single-phase PWM boost-type PFC rectifier topologies
multiplying the switching frequency,” IEEE Trans. Power Electron.,
Vol.29, No.11, pp.5749–5760, Nov.2014. [Online]. Available:
http://dx.doi.org/10.1109/TPEL.2014.2301814
[22] A. B. Lange, T. B. Soeiro, M. S. Ortmann, and M.L. Heldwein,
“Three-level single-phase bridgeless PFC rectifiers,” IEEE Trans. on
Power Electronics, Vol.30, No.6, pp.2935-2949, June 2015. [Online].
Available: http://dx.doi.org/10.1109/TPEL.2014.2322314
[23] H. Chen, N. David, and D. C. Aliprantis, “Analysis of permanentmagnet
synchronous generator with Vienna rectifier for wind energy
conversion system,” IEEE Trans. Sustainable Energy, Vol.4, No.1,
pp.154–161, Jan.2013. [Online]. Available:
http://dx.doi.org/10.1109/TSTE.2012.2208660
[24] A. Rajaei, M. Mohamadian, and A. Y. Varjani, “Vienna-rectifierbased
direct torque control of PMSG for wind energy application,”
IEEE Trans. on Ind. Electronics, Vol.60, No.7, pp.2919–2929,
Oct.2013. [Online]. Available:
http://dx.doi.org/10.1109/TIE.2012.2227905
[25] S. Hansen, M. Malinowski, F. Blaabjerg, M.P. Kazmierkowski,
Sensorless control strategies for PWM rectifier, in Proc. Applied
Power Electronics Conference and Exposition- APEC, Vol.2, pp.832838, 2000. [Online]. Available:
http://dx.doi.org/10.1109/APEC.2000.822601
[26] S. L. Sanjuan, “Voltage oriented control of three-phase boost PWM
converters,” Master Thesis - Chalmers University of Technology,
2010.
86
[Downloaded from www.aece.ro on Wednesday, January 20, 2016 at 12:26:55 (UTC) by 141.85.136.3. Redistribution subject to AECE license or copyright.]
View publication