پديد آورنده :
ايزدي نيا، عليرضا
عنوان :
تحليل و طراحي يكسو كننده هيبريد مركب از يكسو كننده 12 پالسه ديودي و يكسو كننده وينا
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
نه، 105ص.: مصور
استاد راهنما :
حميدرضا كارشناس
توصيفگر ها :
تئوري توان هاي لحظه اي , كنترل پيش بين با حالات محدود , فيلتر اكتيو , پردازنده ي سيگنال ديجيتال (DSP)
استاد داور :
حسين فرزانه فرد، احمدرضا تابش
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/02/05
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
1 چكيده در اين پاياننامه مراحل طراحي و ساخت يك يكسوكننده هيبريد كه متشكل از يك يكسوكننده 21 پالسه ديودي به همراه يك يكسوكننده اكتيو وينا است بررسي شده و نحوه پيادهسازي روش كنترل پيشبين براي اين مبدل تشريح ميشود يكسوكنندههاي هيبريد نوع جديدي از مبدلهاي ac dc هستند كه از تركيب يكسوكنندههاي پسيو و يكسوكنندههاي اكتيو ساخته شدهاند استفاده از يكسوكنندههاي هيبريد يك راه حل مطمئن براي رفع موانع استفاده از يكسوكنندههاي اكتيو و يا پسيو در كاربردهاي مختلف است پس از معرفي اجمالي چند نمونه يكسوكننده هيبريد و روشهاي پيادهسازي سيستمهاي كنترل براي آنها يك ساختار جديد براي يكسوكنندههاي هيبريد پيشنهاد شده و نحوه پيادهسازي روشهاي كنترل براي آن معرفي ميشود در اين ساختار يكسوكننده 21 پالسه به عنوان يكسوكننده پسيو سهم بزرگي از توان مبدل هيبريد را به عهده ميگيرد از طرف ديگر يكسوكننده وينا به عنوان يكسوكننده اكتيو در اين ساختار معرفي شده و با روابط تئوري و نيز به كمك شبيهسازيهاي زماني محدودههاي عملكرد اين يكسوكننده بررسي ميشود در ادامه با تعريف وظيفه فيلتر اكتيو براي اين يكسوكننده هارمونيكهاي تزريقي جريان يكسوكننده 21 پالسه از جريان ورودي يكسوكننده هيبريد حذف شده و جريان كلي مبدل هيبريد در سطح استانداردهاي تعيين شده براي شبكه قدرت قرار ميگيرد جريان مرجع مناسب براي پيادهسازي اين وظيفه براي يكسوكننده وينا از طريق تئوري توانهاي لحظهاي ايجاد شده و با شبيهسازي زماني عملكرد آن سنجيده خواهد شد در ادامه تئوري كنترل پيشبين با حاالت محدود براي اعمال جريان مرجع به يكسوكننده وينا معرفي شده و نحوه پيادهسازي و عملكرد آن تشريح ميشود در اين روش كنترل كه كيفيت بسيار خوبي در كاربردهاي مختلف الكترونيك قدرت و درايو از خود نشان داده است دستيابي به اهداف تعيين شده از طريق بهينهسازي يك تابع هزينه محقق خواهد شد همچنين استراتژيهاي مختلف براي كنترل يكسوكننده هيبريد معرفي شده و از طريق شبيهسازيهاي زماني نحوه عملكرد هركدام بررسي ميشود در ادامه جزييات پيادهسازي ديجيتال تئوري توانهاي لحظهاي براي استفاده از اين تئوري در سيستم كنترل نمونه عملي تشريح خواهد شد همچنين روشهايي براي رفع برخي عيوب روش كنترل پيشبين با حاالت محدود در سيستم عملي كه شامل روش جبرانسازي تأخير محاسباتي ميشود ارائه و در عمل پيادهسازي ميشود پيش از نتيجهگيري و پيشنهادات نتايج عملي پيادهسازي يكسوكننده هيبريد پيشنهادي با استفاده از تئوري توانهاي لحظهاي و روش كنترل پيشبين با حاالت محدود از طريق پردازندهي سيگنال ديجيتال 53382 TMS320F ارائه شده و نزديك بودن نتايج عملي با نتايج شبيهسازي تاييد خواهد شد در انتها توضيحات الزم براي چگونگي پيادهسازي ديجيتال روشهاي كنترل پيادهسازي شده ارائه خواهد شد كلمات كليدي 1 يكسوكننده هيبريد 2 يكسوكننده وينا 3 تئوري توانهاي لحظهاي 3 كنترل پيشبين با حاالت محدود 4 فيلتر اكتيو 5 پردازندهي سيگنال ديجيتال DSP
چكيده انگليسي :
108 Analysis and Design of Hybrid AC DC Rectifier Composed of 12 Pulse Diode Rectifier and Vienna Rectifier Alireza Izadinia a izadinia@ec iut ac ir Date of Submission January 10 2016 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Hamidreza Karshenas karshen@cc iut ac ir Abstract This thesis presents a new structure for high power hybrid rectifiers composed of a12 pulserectifier and a Vienna rectifier The studies include the implementation of a proper current controllersuch that the load is properly shared between two rectifiers In this way Model Predictive Control MPC strategy is explained and employed Hybrid rectifiers are usually made by combining activeand passive rectifiers Using hybrid structure is a promising solution to overcome the disadvantagesassociated with using active and passive rectifiers After a brief survey on different topologies ofhybrid rectifiers and their control system a new structure of hybrid rectifier is proposed and thecontrol system of this rectifier is investigated In this topology the 12 pulse rectifier is used tosupply the major load active power as a passive rectifier in hybrid structure However the 12 pulserectifier injects distorted current into the grid with dominant 11 th and 13th harmonics Therefore this rectifier cannot meet the power quality mandated by many standards such as IEEE 519 Therefore a Vienna rectifier has been added in parallel with the 12 pulse rectifier as an activerectifier This active rectifier compensates the harmonics injected by the passive rectifier and at thesame time partially supply load active power In this thesis different operating region of thisstructure are investigated using theoretical and simulation analysis By defining the active filtering function for the Vienna rectifier the harmonic currentcomponents that are injected by 12 pulse rectifier into the line currents are filtered and the linecurrent harmonic can meet the standard level of distortion that is defined for power system In thisresearch the instantaneous power theory is used to generate the reference current for Viennarectifier The performance of the PQ theory to generate proper reference current is examined bysimulation analysis The generated reference current is realized by Vienna rectifier using the FiniteControl Set Model Predictive Control FCS MPC method In this method the current vectors arepredicted for the next sampling interval and the objectives of control system are achieved byoptimizing a pre defined cost function The optimum state of the system is defined as a state thatleads to the minimum error in the cost function The way to implementing this method isinvestigated and the performance of this control strategy has been reported In the parallel structureof the proposed hybrid converters implementation of a control strategy that can effectively sharepower between the parallel converters is a challenging part In this thesis three different strategiesfor controlling the power sharing ratio between the active and passive structure in the hybridrectifier are introduced and their effectiveness in controlling the active power processed in Viennarectifier and 12 pulse rectifier are examined A laboratory scale setup is implemented to evaluate the operation of proposed rectifier and verifytheoretical studies The FCS MPC and instantaneous power theory are implemented on a digitalplatform using TMS320F28335 Digital Signal Processor DSP A method to compensate thecalculation delay in the predictive control algorithm is introduced and verified The experimentalresults are compared with simulation results to verify the viability of proposed method Differentpractical and software optimization techniques are discussed in details Keywords Hybrid Rectifier Vienna Rectifier Instantaneous Power Theory Finite Control Set ModelPredictive Control Active Filter Digital Signal Processor DSP
استاد راهنما :
حميدرضا كارشناس
استاد داور :
حسين فرزانه فرد، احمدرضا تابش
