دانلود ترجمه مقاله معکوس ساز چند سطحی آبشاری مبتنی بر پل H با کلمپ ترانزیستور

1. مقدمه 2. پیکربندی اینورتر پیشنهادی 3. استراتژی مدولاسیون PWM 4. تحلیل هارمونیک ها و ولتاژ خروجی 5. متعادل سازی ولتاژ خازن پیشنهادی 6. مقایسه با دیگر اینوترهای چند سطحی 7. تاییدیه تجربی 8. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله، یک معکوس ساز چندسطحی آبشاری سه فازی را ارائه می کند که از سلول های توان پل H، با کلنپ ترانزیستور 5سطحی استفاده می نماید. روش مدولاسیون پهنای پالس، با تغییر فاز چندحاملی، برای به دست آوردن توزیع توان متوازن، در میان سلول های توان، مورد استفاده قرار گرفته است. یک روش جدید، برای برقراری توازن، میان ولتاژ خازن، در نقطه میانی، در هر سلول، توسعه و آزمایش شده است. تحلیل هارمونیک های ولتاژ خروجی و اتلاف توان کلی که پوشش دهنده اتلاف توان سوئیچینگ و رسانایی می باشد، انجام شده است و با معکوس ساز پل H آبشاری مرسوم و معکوس ساز کلمپ شده نقطه خنثی آبشاری مقایسه گشته است. برای اعتبارسنجی، مبدل پیشنهادی، در آزمایشگاه، بر روی یک موتور القا آزمایش شده است. از نتایج می توان فهمید که معکوس ساز پیشنهادی، کیفیت خروجی بالاتر، با اتلاف توان نسبتا کمتر را درمقایسه با سایر معکوس سازهای مرسوم که کیفیت خروجی یکسانی دارند، ارائه می کند. مقدمه: تقاضا برای مبدل های توان بالا و ولتاژ بالا که توانایی تولید کردن شکل موج هایی با کیفیت بالا را داشته و در کنار آن، از دستگاه هایی با ولتاژ پایین و فرکانس سوییچینگ کاهش یافته استفاده کنند، منجر به توسعه معکوس ساز چند سطحی، با توجه به محدودیت های ولتاژ سوئیچ توان نیمه رساناها شده است. پژوهش، در زمینه معکوس ساز چند سطحی، برای بهبودبخشی بهتر قابلیت هایش، بهینه سازی تکنیک های کنترل و کمینه سازی شمارش اجزا و هزینه ساخت و تولید، در حال اجرا است. به دلیل محدودیت ولتاژ، به منظور ارائه تبدیل توان بالا، سوئیچ های توان، به طور عادی، در حالت سری، به شکل آبشاری متصل بوده و در ساختار چند سطحی، پیکربندی می شود. خروجی های چند سطحی ساخته شده، کیفیت بالاتری دارند که منجر به ملزومات فیلتر کمتر و سایز کمتر کلی سیستم می شود. اتلاف های سوئیچینگ نیز کاهش پیدا کرده که در آن، فعالیت فرکانس سوئیچینگ کمتر را داریم و کیفیت توان بالا حفظ شده است. معکوس ساز چند سطحی، در کاربردهای مختلف، از سطوح توان متوسط تا توان بالا (همانند درایوهای موتور[3-1]، دستگاه های شرطی سازی توان [4،5] و توزیع و تولید انرژی تجدیدپذیر یا مرسوم [8-6]) پیاده سازی شده است. سه توپولوژی معکوس ساز منبع ولتاژ چند سطحی عمده با نام کلمپ شده نقطه خنثی MPC یا معکوس ساز کلمپ شده دیود [9]، چند سطحی آبشاری [10] و خازن شناور (کلمپ شده خازن) [11] وجود دارد. همچنین توپولوژی هایی وجود دارد که معرفی شده اند و به کاربردهای صنعتی مختلفی، به طور موفقیت آمیز وارد گشته اند [14-12]. استراتژی های مدولاسیون که درمعکوس سازهای چند سطحی اِعمال شده است، حذف هارمونیک های انتخابی [17-15]، مدولاسیون پهنای پالس مبتنی بر حامل (PWM) [22-18]، مدولاسیون بردار فضا (SVM) [26-23] و مدولاسیون فرکانس اساسی یا پلکانی [27،28] می باشد.

This paper presents a three-phase cascaded multilevel inverter that uses five-level transistor-clamped H-bridge power cells. Multicarrier phase-shifted pulse-width modulation method is used to achieve balanced power distribution among the power cells. A new method to balance the midpoint capacitor voltage in each cell is developed and tested. The analysis of the output voltage harmonics and the total power losses covering the conduction and the switching power losses are carried out and compared with the cascaded neutral-point-clamped and the conventional cascaded H-bridge inverters. For verifications, the proposed inverter is experimentally tested on an induction motor. From the results, the proposed inverter provides higher output quality with relatively lower power loss as compared to the other conventional inverters with the same output quality. INTRODUCTION: Demand for high-voltage, high-power converters capable of producing high-quality waveforms while utilizing low-voltage devices and reduced switching frequencies has led to the multilevel inverter development with regard to semiconductor power switch voltage limits. Multilevel inverter research is ongoing to further improve its capabilities, to optimize control techniques, and to minimize both component count and manufacturing cost. Owing to voltage limits, to enable high-power conversion, power switches are typically cascaded in series and configured into multilevel structures. The synthesized multilevel outputs are superior in quality which results in reduced filter requirements and overall system size. Switching losses are also reduced, with lower switching frequency operation and maintained high-power quality. The multilevel inverter has been implemented in various applications ranging from medium to high-power levels, such as motor drives [1]–[3], power conditioning devices [4], [5] also conventional or renewable energy generation and distribution [6]–[8]. There are three major multilevel voltage source inverters topologies, namely neutral-point-clamped (NPC) or the diode-clamped inverter [9], cascaded multilevel [10], and flying capacitor (capacitor clamped) [11]. There are also topologies that have been introduced and have successfully found various industrial applications [12]–[14]. Modulation strategies applied to multilevel inverters are selective harmonics elimination [15]–[17] carrier-based pulse-width modulation (PWM) [18]–[22], space vector modulation (SVM) [23]–[26], and staircase or fundamental frequency modulation [27], [28].