دانلود شبیه سازی مقاله پدیده آنتی رزونانس در سیم پیچ استاتور تغذیه شده با اینورتر PWM

پروژه متلب پدیده ضد تشدید در سیم پیچ استاتور

مقاله بیس این شبیه سازی، مربوط به سال 2021 و از ژورنال IEEE می باشد.

براساس تحلیل، ادعا می شود که توزیع ولتاژ از دو پاسخ نوسانی برخوردار است، یکی در فرکانس ضدتشدید کابل و دیگری در فرکانس ضدتشدید اول سیم پیچ استاتور. نتایج نشان می دهند که پیچه های نزدیک به نقطه خنثی، بیشتر از همه تحت تنش و فشار قرار می گیرند، که این خلاف مواردی است که در مجموعه مقالات جدید که ادعا می کنند حداکثر تنش ولتاژ برروی پیچه انتهایی خط است، مطرح است. تنش ولتاژ برروی پیچه های نزدیک به نقطه خنثی بخاطر نوسانات ولتاژ در فرکانس ضدتشدید اول اتفاق میافتند که این یکی از مشخصه های منحصربفرد سیم پیچ استاتور است. بنابراین، سیم پیچ استاتور حتی با کابل کوتاه یا بدون کامل، تحت تنش قرار می گیرد. همچنین، هارمونیک های CM PWM با فرکانس نزدیک به فرکانس ضدتشدید اول سیم پیچ، به نحو اجتناب ناپذیری نوسانات شدیدی را القا می کند. علاوه بر آن، بزرگی تنش ولتاژ به امپدانس حالت مشترک سیم پیچ استاتور در فرکانس ضدتشدید، فرکانس کلید زنی، شاخص مدولاسیون و زاویه فاز بردار فضای ولتاژ، بستگی دارد. علاوه بر آن، توصیه می شود که طول کابل کوتاهی استفاده شود به نحوی که فرکانس ضدتشدید اول کابل به فرکانس ضدتشدید اول سیم پیچ استاتور نزدیک نباشد، در غیراینصورت، تنش ولتاژ دو سر عایق دیواره زمین ممکن است از سطح ایمنی فراتر رود. این یافته، تعدادی دلالت و توصیه را در خود دارد. اول اینکه، فنون و استانداردهای فیلترینگ موجود به هدف محدود سازی dv/dt ممکن است بخوبی کار نکند. دوم اینکه، از آنجایی که فرکانس ضدتشدید اول سیم پیچ ماشین نسبتاً کم است، افزایش فرکانس PWM به احتمال بیشتر باعث تشدید و رزونانس می شود. بنابراین، اقدام موثرتری برای سرکوب نوسانات در ضدتشدید ماشین لازم است صورت گیرد تا از قابلیت کلیدزنی سریع ادوات WBG بهره گرفته شود.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تعدادی از تصاویر مربوط به شبیه سازی و خروجی های آن، قرار داده شده است:

پیشرفت های اخیر در توسعه ادوات «شکاف نوار عریض» (WBG) و الکترونیک کنترل تعبیه شده، کاربرد آنها در دامنه گسترده ای از درایوهای الکتریکی جهت بهبود بازده و تراکم توان را ممکن ساخته است. فرکانس کلیدزنی بالا و تلفات پایین حاصل شده توسط ادوات WBG در بهره برداری و کنترل درایوهای سرعت بالا، و موتورهای اندوکتانس پایین توان بالا که نیاز به قطار پالس فرکانس کلیدزنی بالا و نرخ گردش سریع دارند، بسیار جذاب هستند و استراتژی تنظیم جریان پهنای باند بالا برای حفظ هارمونیک های جریان در محدوده های قابل قبول دارند. با این حال، یک قطار پالس فرکانس بالا (HF) با نرخ گردش سریع وارد شده برروی ترمینال های ماشین، باعث بوجود آمدن چندین مسئله مانند اضافه ولتاژ گذرا در ترمینال های ماشین، جریان حالت مشترک (CM) HF از طریق مسیر بازگشت کابل، بار زیاد برروی کابل بخاطر جریان HF از طریق ظرفیت خازنی پارازیتی کابل، جریان HF از طریق ظرفیت خازنی پارازیتی یاتاقان و تداخل الکترومغناطیسی (EMI)، می شوند. اضافه ولتاژ گذرا، اثرات مضری بر انسجام عایق بندی می گذارد و جریان های HF می توانند باعث خرابی زودهنگام یاتاقان ها و ایجاد نویزهای الکترومغناطیسی شوند. هنگامی که یک کابل طولانی بین اینورتر «مدولاسیون عرض پالس» (PWM) و ماشین بکار گرفته شود، نوسانات ولتاژ گذرا در ترمینال های ماشین اتفاق می افتند و در نتیجه در اضافه ولتاژ مشارکت می کنند که این می تواند باعث دو برابر شدن ولتاژ لینک DC شود. با این حال، خرابی عایق بخاطر استفاده از کابل کوتاه نیاز به بررسی بیشتر دارد.