احسان اکبری - کارشناس ارشد مهندسی برق قدرت، سازمان نظام مهندسی ساختمان استان اصفهان

امروزه اینورترهای چند سطحی به علت عملکرد ممتاز خود نسبت به اینورترهای دو سطحی، به طور فزایندهای در کاربردهای توان متوسط و بالا مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله ساختاری جدید از اینورترهای چند سطحی خازن شناور مبتنی بر ساختار نیم سلولی (HFCMI) طراحی شده است که نسبت به اینورتر چند سطحی خازن شناور معمولی دارای کلیدهای قدرت کمتری می باشد. هرچه تعداد کلیدها کمتر باشد، هزینه ها کمتر و تلفات ناشی از کلید زنی کاهش می یابد و همچنین باعث بالا رفتن قابلیت اطمینان سیستم و کنترل آسان کلیدها می شود. جهت کاهش تعداد کلیدها و خازن ها، اینورتر پیشنهادی به صورت نیم سلولی طراحی شده است. همچنین ساختار پیشنهادی می تواند سطوح بیشتری را در شکل موج ولتاژ خروجی ایجاد نماید تا به شکل موج سینوسی نزدیکتر شود. برای کنترل کلیدها در اینورتر HFCMI از روش مدولاسیون جدیدی که توسعه یافته روش مدولاسیون CBPWM از نوع شیفت سطح می باشد استفاده شده است. در این روش محل وقوع هارمونیک ها به دو برابر موقعیت شاخص مدولاسیون فرکانس و مضارب صحیح آن منتقل شده و در نتیجه با دور شدن از مؤلفه اصلی می توان به کاهش قابل توجه شاخص THD% ولتاژ خروجی در مقایسه با روش مرسوم مدولاسیون CBPWM از نوع شیفت سطح اشاره نمود. اینورتر ارائه شده در این مقاله توسط دو روش مدولاسیون CBPWM معمولی و CBPWM توسعه یافته در محیط نرم افزاری MATLAB/Simulink شبیه سازی شده و نتایج شبیه سازی، بهبود پروفیل هارمونیکی ولتاژ خروجی اینورتر را در حالت CBPWM توسعه یافته اثبات می کند.

اینورتر چند سطحی خازن شناور FCMI، روش مدولاسیون CBPWM، ساختار نیم سلولی، اعوجاج هارمونیکی کل THD