در این مقاله، یک اینورتر منبع امپدانسی فعال جدید با تنش ولتاژ پایین در دو سر المان ها و بهره ولتاژ مناسب پیشنهاد می شود. این ویژگی اینورتر پیشنهادی باعث کاهش سایز، حجم و قیمت تمام شده ساختار می گردد. اینورتر پیشنهاد شده از دو بخش منبع امپدانسی در سمت ورودی و پل H در سمت خروجی تشکیل شده که ولتاژ خروجی سه سطحی را ایجاد می کند. تجزیه و تحلیل حالت های کاری و روش کنترلی اعمال شده برای تولید پالس های گیت کلیدها ارائه شده و بهره ولتاژ ساختار پیشنهادی محاسبه می شود. علاوه بر این، اجزای فعال و غیرفعال (اکتیو و پسیو) ساختار پیشنهادی طراحی می گردد. در ادامه، تحلیل مقایسه ای از نقطه نظرهای بهره ولتاژ، تنش ولتاژ دو سر کلیدها، دیودها و همچنین مجموع ولتاژ خازن ها به همراه نمودار مقایسه ای مربوط به تعداد المان ها، ما بین ساختار پیشنهادی و چند ساختار امپدانسی مرسوم، فراهم گردیده است. در آخر، ساختار پیشنهادی در محیط PSCAD طراحی شده و نتایج آن به طور کامل تحلیل می شود که این نتایج عملکرد مناسب ساختار پیشنهادی و صحت معادلات به دست آمده را نشان می دهد

در این مقاله، برای اولین بار اینورتر منبع امپدانسی سری با سلول سلف های کلیدزنی شده پیشنهاد می شود. ساختار پیشنهادی علاوه بر حل مشکلات ناشی از اتصال کوتاهی ساق های اینورتر که به اصطلاح shoot-through (ST) نامیده می شود، می تواند دامنه ولتاژ خروجی را نسبت به نوع مرسوم بیشتر افزایش دهد. میزان بهره ولتاژ با افزایش تعداد سلف ها و دیودها در سلول سلف های کلیدزنی شده بیشتر می شود. کوچک بودن اندازه تنش ولتاژ دو سر خازن ها از دیگر مزیت ساختار پیشنهادی محسوب می شود. با کنترل چرخه کاری حالت ST از صفر تا مقدار مطلوب، ولتاژ دو سر خازن ها به آرامی از مقدار صفر افزایش می یابد که این سبب راه اندازی نرم می شود؛ که در اینورتر منبع امپدانسی مرسوم امکان پذیر نیست. در این مقاله، ضمن بررسی عملکرد مبدل پیشنهادی در مدهای کاری مختلف، میزان تنش ولتاژ دو سر خازن ها، جریان سلف ها و بهره ولتاژ نیز محاسبه شده است. همچنین برای مشخص شدن مزایا و معایب ساختار پیشنهادی، نتایج مقایسه با مبدل های مرسوم ارایه شده است. در پایان، نتایج شبیه سازی در محیط نرم افزار PSCAD/EMTDC برای اثبات ادعاهای مطرح شده ارایه شده است. متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

موتورهای القایی یکی از وسایل الکتریکی بسیار حساس به تغییرات ولتاژ هستند. در این مقاله رفتار موتور القایی تغذیه شده توسط اینورتر منبع ولتاژ فرورفتگیهای ولتاژ متقارن و نامتقارن بررسی شده است. اثرات خطاهای مختلف روی باس بار DC برای یکسو کننده شش پالسه و دوازده پالسه و موتور القایی بررسی شده است. منحنی های حد مجاز ولتاژ موتور القایی برای مقادیر متفاوت خازن و برای خطاهای مختلف با توجه به میزان مجاز تغییرات لغزش به دست آمده است. نگه داشتن موتور در حالت کار، می تواند بهترین راه کاهش اثر فرورفتگی ولتاژ بر بار باشد. با توجه به اینکه حدود %66 خطاهایی که اتفاق می افتد خطاهای تک فاز به زمین هستند، با انتخاب مقدار مناسب خازن باس بار DC این خطاها برای محرک قابل تحمل خواهد بود. در پایان نتایج شبیه سازی ارایه شده است.

در این مقاله یک اینورتر 13 سطحی کلیدزنی خازنی با بهره ولتاژ 3 پیشنهاد شده است. ساختار پیشنهادی، خروجی 13 سطحی را تنها با استفاده از یک منبع dc، 11 سوئیچ و 3 خازن تولید می کند. خازن های ساختار پیشنهادی بدون استفاده از مدارات اضافی یا روش کنترلی پیچیده دارای قابلیت تعادل خودکار ولتاژ می باشند. همچنین جریان هجومی خازن ها با استفاده از یک روش شارژ نرم کاهش یافته است. ساختار پیشنهادی با ساختارهای متفاوت 13 سطحی ارائه شده در تحقیقات اخیر از حیث پارامترهای مختلف مانند تعداد ادوات نیمه رسانا، تعداد منابع dc، بهره ولتاژ، حداکثر ولتاژ مسدودکنندگی (MBV) و ولتاژ مسدودکنندگی کل (TSV) مقایسه شده است. با بررسی نتایج این مقایسه قابل بیان است که ساختار پیشنهادی نسبت به دیگر ساختارها به طرز قابل توجهی از تعداد ادوات نیمه رسانای کمتر با TSV و بهره ولتاژ مناسب بهره می برد. از مزایای دیگر ساختار پیشنهادی نیز می توان به عدم استفاده از دیود و همچنین مقرون به صرفه بودن آن اشاره کرد. علاوه بر این تلفات توان ساختار پیشنهادی ارزیابی شده و راندمان آن برای توان های خروجی مختلف محاسبه شده است. در نهایت، کارایی ساختار پیشنهادی توسط شبیه سازی و پیاده سازی آزمایشگاهی آن تحت شرایط پایدار و همچنین شرایط دینامیکی مختلف تایید شده است.

در بعضی از کاربردهای صنایع مختلف مانند سلول های پیل سوختی، برای افزایش ولتاژ می بایست از مبدل های dc-dc با ضریب بهره بالا استفاده شود ولی مبدل های مرسوم نمی توانند بهره ولتاژ بالایی را با افزایش چرخه کاری داشته باشند و بازده این مبدل ها با مقاومت های معادل پارازیتی محدود می شود. به این دلیل در این مقاله یک مبدل dc-dc تک کلیده جدید بدون ترانسفورماتور با ضریب بهره بالا و تنش ولتاژ کاهش یافته در دو سر عناصر نیمه هادی پیشنهاد می شود. بهره ولتاژ مبدل پیشنهادی از مبدل های مرسوم بالاتر می باشد. در این مبدل تنش ولتاژ کلید قدرت پائین بوده که اجازه انتخاب ماسفت با ولتاژ نامی پائین به منظور کاهش تلفات هدایتی و کلیدزنی را می دهد و تنش ولتاژ پائین در دو سر دیود اجازه استفاده از دیود سریع برای جلوگیری از ایجاد جریان برگشتی دیود را می دهد. مبدل پیشنهادی در دو رژیم هدایت پیوسته و ناپیوسته می تواند کار کند. در این مقاله مدهای کاری مختلف مبدل پیشنهادی، محاسبات مربوط به بهره، جریان های عبوری از عناصر و بازده ارائه می شود. برای اثبات عملکرد صحیح مبدل پیشنهادی نتایج شبیه سازی در محیط نرم افزار PSCAD و نیز نتایج عملی ارائه می شود.

تغذیه بارهای AC منفصل از شبکه برق سراسری نظیر بارهای نظامی و یا سامانه های پدافند، از اهمیت اساسی برخوردار است. این مقاله، ساختار جدیدی برای اینورترهای چندسطحی مبتنی بر کلیدزنی-خازنی ارائه می کند که قادر است در خروجی خود، شکل موج ولتاژ 7-سطحی با کیفیت بالا و محتوای هارمونیکی پایین را برای تغذیه بارهای AC دور از شبکه تولید می کند. ساختار پیشنهادی تنها از یک منبع DC استفاده می کند و قادر است تا ولتاژ خروجی را تا سه برابر ولتاژ ورودی، افزایش دهد. قابلیت افزایندگی در کاربرد پنل های خورشیدی بسیار ضروری است. تعداد ادوات کاهش یافته، محتوای هارمونیکی پایین ولتاژ خروجی و متعادل سازی طبیعی ولتاژ خازن ها از دیگر مزایای مهم ساختار پیشنهادی می باشند. اینورتر پیشنهادی قادر است تا تمامی انواع بارها، اعم از مقاومتی خالص، مقاومتی-سلفی و سلفی خالص را به خوبی تغذیه نماید. کوتاه بودن بازه زمانی تخلیه خازن ها، منجر به کاهش ریپل ولتاژ روی این عناصر، بهبود کیفیت ولتاژ، کاهش تلفات ناشی از ریپل ولتاژ و نیز بهبود بازده کل اینورتر می گردد. نتایج مقایسه ها نشانگر برتری ساختار پیشنهادی نسبت به ساختارهای مشابه موجود است. صحت عملکرد اینورتر پیشنهادی در شرایط کاری مختلف نیز از طریق شبیه سازی های انجام گرفته در محیط MATLAB/Simulink و همچنین نتایج آزمایشگاهی مورد تأیید قرارگرفته است.

شبکه های توزیع انرژی الکتریکی فشار ضعیف ولتاژ v220 را به مشتریان تکفاز تحویل می دهند. در شبکه فشار ضعیف، طول برخی از فیدرها طولانی است به گونه ای که مشترکین انتهای فیدر با افت ولتاژ بیش از حد روبرو می شوند. جبرانسازی این افت ولتاژ با احداث خطوط فشار متوسط و نصب پست های توزیع جدید مقرون به صرفه نیست. به ویژه در مناطق روستایی که چشم انداز توسعه و افزایش مشترکین احتمال پایینی دارد. بنابراین، بایستی راه حل های انعطاف پذیر و کم هزینه دیگری نیز مورد بررسی قرار گیرند. در این پژوهش، برای جبران افت ولتاژ گروه کوچکی از مشترکین خانگی که به دلیل دوری از پست توزیع دارای افت ولتاژ هستند یک نمونه نیمه صنعتی تنظیم کننده ولتاژ حالت-جامد طراحی و ساخته می شود. در این ساختار از اتوترانسفورماتورهای خشک با توان نامی KVA15 به صورت تکفاز (یا سه فاز) استفاده خواهد شد. تغییر تپ های اتوترانسفورماتور فشارضعیف با استفاده از کلیدهای نیمه هادی ترایاک و با کنترل حلقه بسته ولتاژ انحام می شود. برای نشان دادن کارایی این روش، یک نمونه آزمایشگاهی VA500 با استفاده از 12 عدد ترایاک با جریان نامی 40 آمپر ساخته شده که نتایج موفقیت آمیزی از آن حاصل گردیده است. نتایج اندازه گیری نشان می دهد که این تجهیز می-تواند تغییرات ولتاژ را به محدوده 95/0 تا 05/1 مقدار نامی محدود نمایید ضمن اینکه کیفیت توان را نیز تحت تاثیر قرار نمی-دهد. نمونه نیمه صنعتی این تنظیم کننده ولتاژ ساخته شده و با موفقیت بصورت میدانی تست شده است که در آن توابع حفاظتی مناسب جهت بکارگیری در شبکه های قدرت تعبیه شده است.

نوسانات شدید ولتاژ نقاط مختلف شبکه، یکی از دغدغه­ های جدی شبکه‏ های توزیع انرژی الکتریکی فشار ضعیف گسترده است. به خصوص این که بارهای صنعتی کوچک و مصرف­ کننده­ های روستایی در مناطق جغرافیایی دوردست که از خطوط طولانی تغذیه می­شوند، همواره افت ولتاژهای زیادی را تجربه می­ کنند. استفاده از ترانسفورماتورهای توزیع متداول مجهز به تپ چنچرهای غیرقابل تغییر زیر بار، به دلیل مشکلاتی از قبیل عدم دسترسی همۀ نقاط شبکه برای اپراتورها، لزوم بی انرژی کردن خط در هنگام تغییر تپ و تغییر مدام و غیرقابل پیش‏ بینی بارها، برای رفع این مشکل خیلی راهگشا نبوده است. از این رو به کارگیری ترانسفورماتورهای با تنظیم خودکار ولتاژ در نقاط مختلف شبکه­ های توزیع، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. هدف از این مقاله، عملیاتی کردن یک رگولاتور ولتاژ حالت-جامد (SSVR) ساده در محدودۀ توان‏ های پایین برای حذف خودکار نوسانات شدید ولتاژ است. در این پژوهش، یک تنظیم کننده ولتاژ حالت جامد با توان نامی kVA 5 برای جبران سازی خودکار ولتاژ گروه کوچکی از مشترکین خانگی (که به دلیل دوری از پست توزیع دارای افت ولتاژ شدید هستند) طراحی و ساخته شده است. نتایج اندازه گیری‏ ها نشان می ­دهد که این تجهیز می ­تواند ولتاژ را در محدودۀ 3%±V220 بدون کاهش کیفیت توان تنظیم نماید. علاوه بر این، در محصول ساخته شده حفاظت ‏های مختلف سخت افزاری و نرم ­افزاری برای مواجه با اغتشاشات شبکه و عملکردهای غیر نرمال مصرف کننده اندیشیده شده است.