جریان القاگر il (t) در طول هر سیکل کلید‌زنی در زمان آغاز و زمان پایان صفر است. در عبارات از اصل تعادل ولتاژدوم القاگر نتیجه می‌شود که:
= (۲-۱۲)
بنابراین در یک سیکل کلید‌زنی، ولتاژ متغیر میانگین به وسیله کلید D می‌باشد:
دانلود پایان نامه
(۲-۱۳)
در(۲-۱۱) و (۲-۱۲) از منابع ولتاز و جریان وابسته و برای جایگزینی ماسفت توان کلیدزنی فعال و دیودکلید زنی پسیو به ترتیب استفاده می شود.
مدل سیگنال بزرگ از مبدل باک غیر ایده‌آل در شکل ۲-۵ نشان داده می شود.
شکل ۲-۵: مدل مدار معادل سیگنال بزرگ میانگین از مبدل باک غیر ایده‌آل در DCM
(گونگ و همکاران، ۲۰۱۲)
۲-۲-۷: محدودیت نسبت کاری
از ۲-۱۲ مقدار ماکزیمم از جریان القاگر محاسبه می‌شود:
(۲-۱۴)
(۲-۱۵)
از ترکیب معادلات (۲-۱۴) و (۲-۱۵)داده می‌شود:
(۲-۱۶)
این معادله نشان می دهد که مرتبط با منبع ولتاژ ورودی vg و جریان القاگر iL و سیکل کاری می‌باشد. این مدل بر اساس معادله ۲-۱۶ می‌تواند مشخصه‌ های دینامیک از جریان القاگر را نشان دهد و مدل دستور کامل از مبدل باک ‌شود. آن به دقت مشخصات فرکانس بالا مدار را نشان می دهد.
۲-۲-۸: مدل مدار معادل DC
اغتشاش از متغیرهای میانگین در شکل ۲-۵ مجزا می‌شود.
(۲-۱۷)
(۲-۱۸)
(۲-۱۹)
با اغماض از اغتشاش‌های سیگنال کوچک، مدل مداری معادل dc از مبدل باک غیر ایده‌آل در DCM در شکل ۲-۶ نشان داده می‌شود:
شکل ۲-۶: مدل مدار معادل dc از مبدل باک غیر ایده‌آل در DCM
(گونگ و همکاران، ۲۰۱۲)
(۲-۲۰)
۲-۲-۹: مدل مدار معادل سیگنال کوچک
عنصر dc در معادلات (۲-۱۸) و (۲-۱۹) خارج می‌شود. مدل مدار معادل سیگنال کوچک از مبدل باک غیر ایده‌آل در DCM در شکل ۲-۷ نشان داده می شود.
شکل ۲-۷: مدل مدار معادل سیگنال کوچک از مبدل باک غیر ایده‌آل در DCM
(گونگ و همکاران، ۲۰۱۲)
از شکل ۲-۷ تابع انتقال حلقه‌باز از مبدل باک از سیکل‌کاری به ولتاژ خروجی در DCM می‌تواند به دست آید.
(s)=
۲-۲۱)
جایی که
ازشبیه‌سازی در این مورد نتیجه گرفته شد: در مقایسه با مدل ایده‌آل، این جا یک صفر در تابع انتقال از مدل غیر ایده‌آل وجود دارد. نتایج شبیه‌سازی همچنین نشان می‌دهد که در نظر گرفتن عناصر زاید و محدودیت سیکل‌کاری و اجرای فرکانس بالا از مبدل باک بیشتر دقیق است. (گونگ و همکاران[۲۱]، ۲۰۱۲) یکی دیگر از کارهایی که انجام شده بود در زمینه شبیه‌سازی از مبدل باک با لایه میانی تغذیه سیستم درایو PMBLDC با اغتشاش ورودی بود .نتایج شبیه‌سازی در این مورد شامل موارد زیر بود:
مشخصات دقیق تکنیکی از سیستم‌های درایو به این ترتیب نتیجه گرفته شد: ولتاژ ورودی: ۴۸ ولت AC اغتشاش بعدی: ۵۴ ولت AC ،ولتاژ خروجی باک: نزدیک به ۲۷ ولت dc ،پهنای پالس به ماسفت باک: ۵/۰ سیکل‌کاری (%۵۰) ،تی‌اف: %۵۰، پهنای پالس (%۳۳) به ماسفت اینورتر: O120حالت عملکرد دارد.
پارامترها از موتور BLDC به این ترتیب نتیجه گرفته شد: اینورتر یک پل ماسفت می‌باشد. مقاومت استاتور (RS): 7/18 اهم ،اندوکتانس استاتور (Ld, Ls): 02682/0 و ۰۲۶۸۲/۰ هانری ،القای شار به وسیله آهنرباها: ۱۷۱۷/۰ و بر ،مکان مسطح EMF پشت: ۱۲۰ درجه، جفت های قطب: ۲
سیم‌پیچ‌های استاتور درحالت ستاره به یک نقطه خنثی داخلی متصل می‌شوند. مبدل باک با لایه میانی تغذیه سیستم درایو PMBLDC با مدار اغتشاش شبیه‌سازی می‌شود. این جا ۴۸ ولت AC به وسیله استفاده از یکسو ساز دیود، یکسوسازی می شود و سپس به ۲۷ ولت dc با بهره گرفتن از یک مبدل باک با لایه میانی کاهش می‌یابد. خروجی از مبدل باک با لایه میانی با بهره گرفتن از عناصر L و C فیلتر می‌شود.خروجی از یکسو‌ساز برای اینورتر سه فاز به کار می‌رود. اینورتر ولتاژ مورد نیاز سه فاز به وسیله موتور PMBLDC تولید می کند. (پراکاش[۲۲] و دهناسکاران، ۲۰۱۳)
فصل سوم
بررسی کارهایی که در زمینه این تحقیق باید انجام شود
آنچه باید دراین تحقیق انجام شود به این صورت می باشد که در زمینه‌ مدلسازی دینامیکی باید به بررسی کامل مبدل باک و مبدل بوست پرداخت و روابط و معادلات ریاضی و گین را مطرح کرد و این کار در کاربردهای مهم و روش های متفاوت مهم در این مبدل‌ها انجام می‌گیرد و مرحله بعدی شبیه‌سازی این مبدل‌های باک و مبدل‌های بوست در همان کاربردها و روش‌ها برای تصدیق‌کردن موارد تئوری می‌باشد. در این فصل یک اصول کلی گفته می‌شود و موارد به طور دقیق در فصل بعدی مطرح می‌گردد.
۳-۱ مبدل باک
مبدل باک ولتاژ ورودی را کاهش می دهد. یک مبدل باک با آرایش فیلتر خروجی‌اش در شکل ۳-۱نشان داده می شود.
شکل ۳-۱ مبدل باک
(کاسات،۲۰۰۴)
هنگامی که ترانزیستور Q1 روشن می‌شود و Q2 خاموش می‌شود، ولتاژ ورودی در القاگر واردمی‌شود و جریان در القاگر به طور خطی افزایش می‌یابد.در همان دوره خازن شارژ می‌شود. هنگامی که ترانزیستور Q2 روشن می‌شود و Q1 خاموش می‌شود ،ولتاژ در القاگر معکوس می‌شود ولی جریان در القاگر نمی‌تواند به طور لحظه‌ای تغییر یابد و جریان به طور خطی آغاز به کاهش می‌کند. در این دوره همچنین خازن با ذخیره انرژی در القاگر شارژ می‌شود. امکان دو حالت از عملکرد یعنی حالت های پیوسته و ناپیوسته وجود دارد. در حالت پیوسته، جریان القاگر هیچ وقت به صفر نمی‌رسد و در حالت ناپیوسته، جریان القاگر در یک دوره کلید‌زنی به صفر می‌رسد. در جریان‌های بار کمتر، مبدل در حالت ناپیوسته کار می‌کند. ولتاژ خروجی تنظیم شده در حالت ناپیوسته، یک رابطه خطی زیاد با ولتاژ ورودی به صورت عملکرد حالت هدایت پیوسته ندارد.
۳-۱-۱ یکسوسازی سنکرون
ترانزیستور Q2 به جای یک دیود برای کارآیی بالاتر استفاده می‌شودواین یکسوسازی سنکرون می‌باشد. برای کاهش ولتاژ ،یک دیود در طول دوره دوم به کار می‌رود و کارآیی مبدل کاهش می‌یابد.یکسوسازی سنکرون نیاز به منطق هم پوشانی نکردن برای اجتناب از جریان‌های شنت تغذیه هنگامی که هر دو ترانزیستور روشن هستند ، دارد.
۳-۱-۲ تعادل ولتاژ دوم القاگر
تحلیل شکل موج جریان القاگر، رابطه بین ولتاژ ورودی و خروجی در عبارات سیکل کاری را تعیین می‌کند. در یک مبدل طراحی شده خوب، هدف اصلی داشتن درصد کوچک از ریپل در خروجی می‌باشد.در نتیجه ولتاژ خروجی می‌تواند به وسیله عنصر DCاش تقریب زده شود. جریان القاگر به وسیله انتگرال از شکل موج ولتاژ القاگر مشخص می‌شود. شکل موج‌های جریان و ولتاژ القاگر برای مبدل باک در شکل ۳-۲ نشان داده می شوند.
شکل ۳-۲: شکل موج جریان و ولتاژ القاگر حالت ماندگار، مبدل باک
(کاسات،۲۰۰۴)
در حالت ماندگار در یک دوره کلید‌زنی ،تغییر خالص در جریان القاگر صفر می‌شودو اصل تعادل دوم ولتاژ القاگر می‌باشد. تعریف ولتاژ القاگر در ادامه داده می‌شود:
(۳-۱)
انتگرال روی یک دوره کلید‌زنی کامل در ادامه مشخص می شود:

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...