کنترل اینورترهای منبع ولتاژ چند سطحی سه فاز با استفاده از مدولاسیون بردار فضایی و به کمک روش کلاسه بندی بردارها

امروزه تکنیکهای مدولاسیون پهنای پالس به طور وسیعی برای کنترل ولتاژ و جریان خروجی مبدلهای AC/DC به کار می روند. از میان این روشها، مدولاسیون بردار فضایی ۱ (SVM) به خاطر سادگی و خواص مطلوب آن در کنترل اینورترهای سه فاز به صورت دیجیتالی مورد توجه فراوان قرار گرفته است. محدودیت این روش، پیچیده و زمان بر بودن محاسبات مورد نیاز برای اجرای آن به صورت زمان حقیقی است که ماکزیمم فرکانس سوییچینگ و در نتیجه پهنای باند سیستم کنترلی را محدود می سازد. این مسئله به ویژه در اجرای روش SVM در مبدلهای چند سطحی که در مقایسه با نوع دو سطحی از حجم محاسبات بیشتری برخوردارند، محدودیتهای بیشتری را سبب می شود. به عبارت دیگر، با افزایش تعداد سطوح ولتاژ خروجی، پیچیدگی سخت افزاری و نرم افزاری روش به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. بنابراین ارائه روشی دقیق و سریع برای اجرای SVM به صورت زمان حقیقی بر روی مبدلهای چندسطحی، باعث بهبود عملکرد این گونه مبدلها می شود. این مقاله به ارائه چنین روشی می پردازد. در این مقاله به طور خاص روش کلاسه بندی بردارها که در سال ۱۹۹۶ برای اولین بار برای سادگی اجرا، افزایش دقت محاسباتی، کاهش زمان محاسباتی و همچنین کاهش سخت افزار مورد نیاز برای اجرای SVM بر روی مبدلهای دو سطحی مطرح شده، به مبدلهای m سطحی تعمیم داده می شود. روش ارائه شده در مقایسه با روش متعارف، امکان استفاده از پردازنده های با سرعت پردازش کمتر و ارزان قیمت تر را فراهم می سازد. همچنین با توجه به کاهش زمانهای محاسباتی، پردازنده به کارگرفته شده می تواند برای اهداف چندمنظوره استفاده شود. اعتبار معادلات تحلیلی و ریاضی به دست آمده به کمک شبیه سازی رایانه ای برروی یک مبدل سه سطحی به اثبات رسیده است. .

Keywords:

Multi-level voltage source inverter , Space vector modulation , Vector Classification , اینورتر منبع ولتاژ چند سطحی , مدولاسیون بدار فضایی , کلاسه بندی بردارها