بعد از بحث اینورتر ومحاسبه آن و همچنین تحلیل اینورتر بردار فضایی با کلید زنی SV PWMامروز قصد دارم طراحی اینورتر با کلید زنی بردار فضایی SV PWM را درهشت دقیقه آموزش بدم.
مدولاسیون بردار فضایی
SPPWM که روش منسوخ‌شده‌ای تقریباً است. بعد از آن SPPWM یا SVM هم به آن می‌گویند یا مدولاسیون بردار فضایی یا Stat vector PWM استفاده کنیم برای اینکه یک سوئیچ‌زنی خیلی بهتری را داشته باشیم.
برای این کار یک نمای شماتیکی را در روش PWM ابتدائاً برای شما توضیح می‌دهم.
که را می‌سازیم و با استفاده از Pulse Width Modulation یا PWM به سوئیچ‌هایمان تزریق می‌کنیم. در نهایت یک موج سینوسی را می‌گیریم.
یک PWM تک‌فاز را در تصویر زیر می‌بینید. که با استفاده از یک موج مثلثی و قیاس آن با یک موج سینوسی یک trig را به صورت مربعی به هر کدام از سوئیچ‌هایمان تزریق می‌کنیم.
به هر سوئیچی که تزریق می‌کنیم not اش را به سوئیچ دیگر تزریق می‌کنیم در PWM تک‌فاز.
پس ما یک موج سینوسی را با یک موج مثلثی مقایسه می‌کنیم. هر زمان که موج مثلثی کمتر از موج مربعی‌مان بود، Trig را یک و در هر زمان که بزرگ‌تر بود trig را برابر صفر قرار می‌دهیم.
برای آن سوئیچ دیگر در حالت تک‌فاز not این را قرار می‌دهیم. یعنی هر موقع که موج مربعی ما بزرگ‌تر از سینوسی بود 1، و در غیر این صورت صفر قرار می‌دهیم.
کلید زنیPWM
پس از آن به کلیدزنی PWM سه فاز می‌پردازیم. آن هم چیزی شبیه به همین داستان است و شبیه به square wait است که شما کلیدها را نامگذاری می‌کنید و آن را یک موج مثلثی دوباره با همدیگر مقایسه می‌کنید.
اما در بردار فضایی ما را با توزیع 120 درجه برای خودمان تعریف می‌کنیم، به صورت فرمول زیر:
x در اینجا می‌تواند هم ولتاژ باشد و هم جریان، یعنی می‌توانید بگیرید. برای هر کدام از این ضرایب که به ترتیب مطابق فرمول زیر تعریف می‌کنیم:
هر کدام از سه فاز را اگر ما در نظر بگیریم، می‌بینید در نهایت می‌توانیم برای هر قسمت یک توزیع برداری را داشته باشیم.
space vector
همان طور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید ما 6 ناحیه را برای space vector ما در نظر می‌گیریم که شرح این قضایا در کتاب‌های مرجع نوشته شده که به چه دلیل باید 6 ناحیه در نظر گرفته شود.
پس از آن هر کدام از فازها را به دست می‌آوریم و در یکی از این نواحی قرار می‌دهیم؛ یعنی اینکه ما ابتدائاً مشخص می‌کنیم برای اینکه این ولتاژ یا این فرکانس را داشته باشیم باید در چه ناحیه‌ای قرار بگیریم. سپس نواحی را مشخص می‌کنیم. و طبق آن کلیدزنی را انجام می‌دهیم.
شما مثلاً اگر در این ناحیه قرار می‌گیرید باید از فاز a تان روشن باشد و b و c خاموش و در این ناحیه این دو باید با یکدیگر روشن باشند و و آن بردارتان در هر کدام از این قسمت‌ها قرار بگیرند یک عملکرد به خصوص و خاصی را خواهیم داشت.
سکتورها یا قسمت‌ها را به 6 قسمت تقسیم می‌کنیم، قسمت اول، دوم الی ششم را انجام می‌دهیم.
می‌بینید شما به میزانی که ولتاژ خروجی را نیاز دارید، باید یکی از این سکتورها را انتخاب کنید. مثلاً زمانی که را می‌خواهید باید روی این ناحیه قرار بگیرید و وقتی باید در سکتور 2 قرار بگیرد همین طور شما فرکانس و ولتاژ متناوب و متفاوتی را می‌توانید داشته باشید.
برای اینکه ولتاژها و فرکانس‌های متفاوتی را استخراج کنید باید در هر یک از این 6 قسمت قرار بگیرد.
در ادامه یک اینورتری را که ورودی آن 700 ولت DC است و خروجی آن یک بار RL که و است. فرکانس سوئیچینگ 10 کیلوهرتز را انتخاب می‌کنیم. می‌خواهیم خروجی ما 380 ولت 50 هرتز باشد.
نموداری مطابق تصویر زیر باید به دست بیاوریم.
استفاده از MATLAB function
در این قسمت با استفاده از MATLAB function برنامه‌نویسی SPW را انجام می‌دهیم. سه gat مقایسه‌گر را می‌بینید، پس از آن 6 IGBT را به گونه‌ای تزریق می‌کنید که خروجی هر کدام از این‌ها را در اینجا می‌گیرید. Not آن را به IGBT دیگرتان می‌دهید.
ولتاژ DC تون اینجا است و بار سه فاز و در نهایت یک فیلتری که می‌تواند به شما کمک کند تا یک موج سینوسی جالبی را داشته باشید. اگر فیلتر را نگذارید موجب این خواهد شد، آن فیلتر فرکانس‌های بالای 1000 هرتز را حذف می‌کند، این باعث می‌شود که شما بتوانید موج سینوسی‌تان را بهتر ببینید. این فیلترها را حتی می‌توانید با المان‌های پسیو مثل سلف یا خازن هم طراحی کرد.
ما برای اینکه حجم شبیه‌سازی‌مان کاهش پیدا کند از فیلترهای آماده استفاده کردیم ولی شما این کار را می‌توانید انجام دهید، من این را برای شما یک بار شبیه‌سازی خواهم کرد.
امیدوارم از این مبحث هم لذت برده باشید در جلسه بعد از عملکرد اینورترها با حل یک مثال توضیح خواهم داد.
