تجزیه و تحلیل سیستم سه فاز به صورت یکجا، به جای نگاه به هریک از فازها به صورت جداگانه
امکان استفاده از خواص چرخشی برداری.استفاده از چرخش به وسیله تقدم wt تا آنالیز مولفه های DC به وسیله خروج اثر چرخشی.
در حالت کلی یک بار سه فاز RL، فضای برداری جریان می تواند؛ به وسیله آنالیز تاثیر هر بردار سوئیچینگ ولتاژ، تعریف شود. بردار فضایی ولتاژ ، ثابت است؛ و بار به وسیله زیر مشخص می شود:
(۴-۴)
(۴-۵)
که در آن c یک عدد ثابت مختلط است؛ و ثابت زمانی بار را نشان می دهد. با فرض اینکه مقدار اولیه برابر است با ، بردار فضایی جریان= می باشد. با توجه به شرایط محدود به این صورت تعریف می شود:

که در آن:
) ()

تجزیه و تحلیل برداری اینورتر سه فاز

اینورتر سه فاز نشان داده شده در شکل(۴-۵)، در نظر گرفته شده است.

شکل ‏۴‑۵: اینورتر منبع ولتاژ سه فاز
هر حالت از ولتاژ خروجی سیستم مربوط به یک بردار سوئیچینگ در صفحه مختلط می باشد؛ که شش بردار معلوم سوئیچینگ() را، حاصل می شود؛ و ۲ بردار مربوط به حالت صفر می باشند. اندازه بردارهای معلوم، می باشند. از آنجا که ولتاژهای خروجی در فاز از یکدیگر می باشند؛ سیستم فضای برداری می تواند، یکی از حالت ها را از سه حالت ممکن، اشغال کند.

شکل ‏۴‑۶: بردارهای سوئیچینگ مربوط به عملکرد غیر مدوله، اینورتر
تجزیه و تحلیل یرداری این سیستم، اولین توسعه برای بار سه فاز استنتاجی می باشد. جریان فازرا می توان به وسیله انتگرال معادله ولتاژ فاز به دست آید:
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

(۴-۶)

شکل ‏۴‑۷: شکل موج جریان فاز خزوجی
وقتی که ولتاژ دو برابر شود؛ شیب تغیییرات جریان فاز دو برابر می شود. مقدار ماکزیمم جریان فاز با نشان داده شده است. در طی زمان وقفه، بردار ولتاژ خروجی می باشد. انتخاب زمان در (در )، ولتاژ و جریان بار می تواند؛ به صورت ریاضی وار از شکل(۴-۳)و(۴-۵) نشان داده شوند.
(۴-۷)
(۴-۸)
بردارهای فضای مربوط به شکل موج جریان و ولتاژ به صورت زیر داده می شوند:
(۴-۹)
(۴-۱۰)
که در آن:
(۴-۱۱)
که این منجر به:
(۴-۱۲)
و
(۴-۱۳)
مقدار ماکزیمم جریان ()، از معادله تعریف بردار جریان برای زمان وقفه ، و با در نظر گرفتن تغییرات خطی جریان فاز با توجه به بار استنتاجی می تواند، به دست آید.
(۴-۱۴)
بردار فضایی ولتاژ ، از طرح معادله(۴-۱۲) بر محورهای Re و Im و از ترکیب آن ها حاصل می شود. می توان نتیجه گرفت که بردار فضایی ولتاژ v(t) با بردار سوئیچینگ، که آن را تولید کرده است؛ همزمان می باشد.
(b) (a)
شکل ‏۴‑۸: مسیر بردار جریان در صفحه مختلط
انچه مربوط به بردار فضایی جریان i(t) می باشد؛ بخش Re به طور خطی از به در طول زمان وقفه، در دوره ، تغییر می کند. این دو مقدار از بخش های واقعی در زمان های لحظه ای و با جایگذاری در سمت چپ معادله ی (۴-۱۳)، محاسبه می شوند.قسمت موهومی از ۸۶۶/۰ تا صفر تغییر می کند.بردار فضایی جریان به طور مداوم در طول مدت زمان وقفه ، حرکت می کند؛ و از یک موقعیت در جهت بردار شروع می کند؛ و به یک موقعیت در امتداد بردار می رسد. در نتیجه ، به کار بردن بردار بر بار، منجر به یک مسیر بردار فضایی جریان، همانطور که در شکل a(4-8)، نشان داده شده است؛ می شود.تصویر بردار برروی محور واقعی ، مقدار اولیه جریان فاز را نشان می دهد. در فاصله وقفه بعدی ، بردار فضایی ولتاژ با بردار سوئیچینگ که ولتاژهای بار را تولیید می کند؛ یکسان است. بردار فضایی جریان بین،امتداد موقعیت بردار (در ) و امتداد موقعیت (در ) حرکت می کند. این مسیر، یک خط مستقیم همانند مورد قبلی می باشد. استدلال مشترک برای تمام فواصل(وقفه ها)، منجربه این نتیجه می شود؛ که بردار فضایی ولتاژ یک حرکت گسسته در صفحه مختلط، بین موقعیت هایی که دارای تقسیم بندی یکسان با بخش های ۶۰ درجه می باشند؛ دارد. این برابر است با بردار سوئیچینگی که آن را تولیید کرده است. بردار فضایی جریان ، یک مسیر شش ضلعی در صفحه مختلط، همانطور که در شکل b(3-6) مشاهده می شود؛ توصیف می کند. جریان ها برروی دو محور دیگر می توانند؛ با به کارگیری نمایش گرافیکی تبدیل پارک(park) که شامل طرح ریزی بردار فضایی جریان برروی محور با زاویه ۱۲۰ و ۲۴۰ درجه تعریف شوند. با این وجود، اطلاعات دقیق در مورد جریان های فاز را از تجزیه تحلیل برداری می توان، نشان داد. علاوه بر این ، با توجه به تقارن ۶۰ درجه مسیر ، محدود کردن آنالیز برداری برروی یک بخش ۶۰ درجه ، کافی است.

شبیه سازی درایو موتور القایی

مقدمه

اینورترها شامل آرایه ای از کلیدهای نیمه هادی قدرت و منابع ولتاژ خازنی یا منابع  dcایزوله می باشند. کموتاسیون کلیدها باعث می شود که ولتاژ خازنها یا منابع DC مستقل باهم جمع شوند به نحوی که در خروجی اینورتر به مقادیر ولتاژ بالایی برسیم، در حالیکه ولتاژ نامی کلید قدرت به مراتب کمتر از مجموع ولتاژ خازنها می باشد. در این اینورترها، کموتاسیون کلید‌ها اجازه‌ی افزایش ولتاژ به ولتاژهای بالاتر در خروجی را در صورتی که نیمه‌هادی‌های الکترونیک-قدرت دارای ولتاژهای کم‌تری هستند را می‌دهند. موضوع اصلی برای مدولاسیون اینورتر‌های چند سطحی حذف هارمونیک است. چرا که این مبدل‌ها به دلیل دارا بودن آرایشی از المان‌های الکترونیک- قدرت، هارمونیک به شبکۀ قدرت سراسری تزریق می‌کنند که موجب افت کیفیت توان و در نتیجه کاهش اطمینان شبکه قدرت می‌شوند.

SVPWM^[5]

SVPWM با بهره گرفتن از چرخش یک بردار مرجع اطراف دیاگرام حالت بدست می آید، که شامل ۶ بردار غیر صفر است که یک شش ضلعی را تشکیل می دهند. یک دایره نیز می تواند در این شش ضلعی محاط شود که نمایشگر عملکرد سینوسی است. مساحت داخل دایره محاط شده بیانگر محدوده مدولاسیون خطی است که به اصطلاح ناحیه ” زیر مدولاسیون” نامیده می شود. همانطور که در شکل یک دیده می شود، مساحت بین دایره داخلی و دایره خارجی شش ضلعی محدوده مدولاسیون غیرخطی نامیده می شود که به اصلاح به آن ناحیه “فرا مدولاسیون“ ( over modulation) می گوییم. مفهوم عملکرد در ناحیه زیر مدولاسیون یا فرا مدلاسیون به اندیس مدلاسیون بر می گردد، که به طور مستقیم روی عملکرد اینورتر تاثیر خواهد گذاشت.
شکل ‏۵‑۱: نمایش محدوده های under modulation و over modulation و نیز شش ضلعی

اصول کلی SVM درایو دو سطحی

سیستم سه فاز به صورت ریاضی می تواند اوسط یک بردار فضایی نمایش داده شود. برای مثال، یک سری ولتاژ های سه فاز داده شده به صورت یک بردار فضای مطابق رابطه زیر نمایش داده می شوند:
(۵-۱)
به نحوی که ولتاژ های a,b,c همان ولتاژهای سه فاز سینوسی هستند که دارای اندازه و فرکانس یکسان ولی با اختلاف فاز ۱۲۰ درجه نسبت به هم. بردار فضایی در هر لحظه مشخص اندازه خود را حفظ خواهد کرد. با افزایش زمان، زاویه بردار فضایی نیز افزایش می یابد که باعث خواهد شد که این بردار بچرخد. سرعت این چرخش برابر با فرکانس موج سینوسی مرجع است.
هر اینورتر دو سطحی معمول دارای ۶ سوییچ (S1-S6) است که ایجاد ولتاژ های سه فاز در خروجی خود می کند. یک شمای کلی از شکل یک اینورتر دوسطحی در شکل نمایش داده شده است.
شکل ‏۵‑۲: نمای اینورتر دو سطحی
اصول کلی SVPWM بر اساس هشت ترکیب مختلف سوییچینگ در اینورتر سه فاز است. این هست حالت مختلف سوییچینگ می توانند به صورت اعداد باینری نمایش داده شوند که به سوییچ های بالایی S1,S3,S5 که در شکل ۵-۲ نمایش داده شدند اشاره می کنند. هر مدار سوییچینگ سه ولتاژ مستقل Vao و Vbo و Vco را تولید می کند که بیانگر ولتاژ خروجی اینورتر نسبت به نقطه میانی ترمینال DC اینورتر است که با ” O” نمایش داده شده است.