تحقیق اینورتر تبدیل ac به dc

تحقیق اینورتر تبدیل ac به dc

تحقیق اینورتر تبدیل ac بهdc

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول-مدارهای موردنیاز برای کنترل موتور القایی

اینورتر ………………………………… 1

1-1- اینورتر پل تکفاز ……………………. 2

1-2- اینورتر تکفاز PWM ………………….. 5

2- اینورترهای سه فاز …………………….. 6

3- اینورتر با تشدید سری ……………………………………….. 14

4- اینورترهای منبع جریان ……………………………………….. 15

4-1- اینورتر منبع جریان سه فاز ……………………………………….. 17

5- منابع جریان ……………………………………….. 25

5-1- مدولاسیون پهنای پالس در یک اینورتر منبع جریان تریستوری ……………………………………….. 27

6- مقایسه محرکه های اینوتر منبع جریان و ولتاژ ……………………………………….. 30

فصل دوم – کنترل موتور القایی

مقدمه ……………………………………….. 33

1- اصول کنترل سرعت موتورهای القایی ……………………………………….. 33

2- کنترل لغزش ……………………………………….. 34

3- روشهای کنترلی موتورهای القایی، کنترل کننده اسکالر ……………………………………….. 36

4- کنترل کننده اسکالر درایوهای موتور القایی با اینورتر VSI ……………………………………….. 37

4-1- کنترل کننده سرعت، مدار باز ……………………………………….. 38

4-2- کنترل کننده سرعت مداربسته با محدود کننده جریان ……………………………………….. 40

5- کنترل کننده سرعت مدار باز ، در شیراط کنترل V/F ……………………………………….. 42

6- کنترل برداری ……………………………………….. 44

6-1- انواع روشهای کنترل برداری ……………………………………….. 45

6-2- کنترل برداری مستقیم با جهت یابی شار فاصه هوایی و اینورتر PWM با جریان کنترل کننده ……………………………………….. 45

6-3- کنترل کننده برداری مستقیم با جهت یابی شار استاتور ……………………………………….. 50

6-4- کنترل برداری غیر مستقیم با جهتیابی شار رتور و اینوتر PWM با جریان کنترل شده ……………………………………….. 51

6-5- کنترل برداری با اینورترها PWM و در شرایط کنترل ولتاژ ……………………………………….. 55

6-6- کنترل برداری با استفاده از اینورتر CSI ……………………………………….. 58

فصل سوم – روشهای الکتریکی و مکانیکی کنترل دبی در پمپها

چکیده ……………………………………….. 61

1- مقدمه ……………………………………….. 62

2- استخراج رابطه میان گشتاور، سرعت و دبی یک پمپ ……………………………………….. 64

3- ارزیابی به کارگیری شیر فلکه به عنوان روش معمول کنترل دبی پمپ ……………………………………….. 67

4- ارزیابی روش کنترل دور موتور القایی به منظور کنترل دبی سیال ……………………………………….. 69

5- مقایسه نتایج حاصل از روشهای مختلف کنترل دبی سیال ……………………………………….. 75

6- ارزیابی اقتصادی به کارگیری ASD ……………………………………….. 79

نتایج ……………………………………….. 80

فصل چهارم – کاربرد AC درایوها در پمپ های آبیاری و آبرسانی

مقدمه ……………………………………….. 82

1- مشخصه های سیستم پمپ و بار و طبقه بندی پمپ ها ……………………………………….. 85

2- مشخصه پمپ های روتو دینامیک ……………………………………….. 86

3- تاثیر سرعت متغیر پمپ روی منحنی عملکرد آن ……………………………………….. 87

4- پرفورمنس مکش پمپ (NPSH) ……………………………………….. 90

5- نیازهای عملیاتی پمپ ها ……………………………………….. 91

6- راندمان پمپ ……………………………………….. 93

7- پمپ های موازی ……………………………………….. 95

8- کنترل on/off پمپ های موازی ……………………………………….. 97

9-1- کنترل فلو با روش شیر کنترل ……………………………………….. 98

9-2- کنترل فلو با روش شیر BYPASS

9-3- کنترل فلو توسط درایوهای دور متغیر ……………………………………….. 100

10- آبیاری در مزارع (Irrigation) ……………………………………….. 103

11- روشهای مختلف استفاده از درایو برای کنترل پمپ 104

11-1- روش مالتی مستر Multi Master ……………………………………….. 104

11-2- روش Multi Follower ……………………………………….. 107

11-3- تشریح عملکرد کنترل در روش Advance level Control ……………………………………….. 110

فصل پنجم

مقدمه ……………………………………….. 113

1- مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی ……………………………………….. 115

2- موانع در سیاستگذاری انرژی ……………………………………….. 117

3- انتخاب موتور مناسب ……………………………………….. 118

3-1- تطابق موتور و بار ……………………………………….. 118

3-2- موتورهای با راندمان بالا ……………………………………….. 121

4- اقدامات مورد نیاز برای بهبود عملکرد سیستمهای مرتبط با الکتروموتورها ……………………………………….. 123

4-1- کیفیت توان Power Quality ……………………………………….. 123

4-2- تثبیت ولتاژ شبکه ……………………………………….. 123

4-3- عدم تقارن فاز ……………………………………….. 125

4-4- ضریب قدرت ……………………………………….. 126

5- روشهای عملمی برای افزایش بازدهی موتور ……………………………………….. 126

6- دستورالعملهای لازم برای بهبود عملکرد موتورهای الکتریکی ……………………………………….. 131

7- دسته بندی اقدامات لازم برای بهینه سازی مصرف انرژی ……………………………………….. 133

8- تکنولوژی الکترونیک قدرت و درایوهای AC ……………………………………….. 133

9- کنترل کننده دور موتور ……………………………………….. 136

10- مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور ……………………………………….. 140

11- مدیریت بهینه سازی مصرف انرژی و نقش کنترل کننده های دور موتور ……………………………………….. 142

12- پمپها و فنها ……………………………………….. 145

13- قوانین افینیتی در کاربردهای پمپ و فن ……………………………………….. 147

14- محاسبات صرفه جویی انرژی در فن ……………………………………….. 154

15- یک مطالعه موردی در ایران ……………………………………….. 155

16- سیستمهای تهویه مطبوع ……………………………………….. 159

17- ماشین تزریق پلاستیک ……………………………………….. 159

18- صرفه جویی انرژی در تاسیسات آب و فاضلاب ……………………………………….. 161

19- کمپرسورها ……………………………………….. 161

20- نیروگاه ها ……………………………………….. 162

21- سیمان ……………………………………….. 163

22- قابلیتهای کنترل کننده دور موتور مدرن ……………………………………….. 165

22-1- نرم افزار کاربردی کنترل پمپ و فن ……………………………………….. 168

22-2- نرم افزار کاربردی کنترل سطح پیشرفته ……………………………………….. 168

22-3- نرم افزار کنترلی Master Follower ……………………………………….. 168

23- درایوهای دور متغیر VACON مصداقی از درایوهای مدرن ……………………………………….. 168

24- مسائلی که درایوهای دور متغیر به وجود می آورند ……………………………………….. 169

منابع ……………………………………….. 175

همانطور که می دانیم وظیفه اینوتر تبدیل dc به ac می باشد که این کار هم در فرکانس ثابت و هم در فرکانس متغیر صورت می گیرد . ولتاژ خروجی می تواند در یک فرکانس متغیر یا ثابت دارای دامنه متغیر یا ثابت باشد که ولتاژ خروجی متغیر می تواند با تغییر ولتاژ ورودی dc و ثابت نگهداشتن ضریب تقویت اینوتر بدست آید . از سوی دیگر اگر ولتاژ ورودی dc ثابت و غیرقابل کنترل باشد
می توان برای داشتن یک ولتاژ خروجی متغیر از تغییر ضریب تقویت اینوتر که معمولاً با کنترل مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) در اینورتر انجام می شود استفاده کرد. ضریب تقویت اینوتر عبارت است از نسبت دامنه ولتاژ ac خروجی به dc ورودی .

اینوترها به دو دسته تقسیم می شوند : 1) اینوترهای تک فاز و 2) اینورترهای سه فاز . که خود آنها نیز بسته به نوع کموتاسیون تریستورها به چهار قسمت تقسیم می شوند . الف. اینوتر با مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) ، ب. اینوتر با مدار تشدید ، پ. اینوتر با کموتاسیون کمکی ، ت. اینوتر با کموتاسیون تکمیلی . که اگر ولتاژ ورودی اینوتر ، ثابت باشد ، اینوتر با تغذیه ولتاژ ( VSI ) و اگر ورودی ثابت باشد ، آن را اینوتر با تغذیه جریان ( CSI ) می نامند .

از بین اینورترهای تکفاز دو نوع معروف به نام اینوتر تکفاز با سر وسط و اینوتر پل تکفاز می باشد که در اینجا به اختصار نوع پل تکفاز آن را بررسی کرده و سپس راجع به اینوترهای سه فاز توضیح خواهیم داد .

1-1 ) اینوترپل تکفاز

در این نوع اینوتر همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است با آتش شدن تریستور مکمل T₄ تریستور T₁ خاموش می گردد . اگر بار سلفی باشد جریان بار بلافاصله معکوس نمی شود و لذا وقتی کموتاسیون کامل شد تریستور T₄ خاموش می شود و جریان بار به دیود D₄ منتقل می شود . فرمان کموتاسیون نسبت به زمان فرکانس بار اینوتر خیلی کوتاه می باشد . در اینجا ما کموتاسیون را ایده آل فرض می کنیم .