آموزش الکترونیک قدرت ۲

الکترونیک قدرت، علمی است که مباحث مربوط به ساخت انواع مبدل با استفاده از مدارها و ادوات الکترونیک قدرت را مطرح می کند. اهمیت استفاده از این مبدل ها از دو منظر تولید و مصرف انرژی، قابل بحث است. از منظر تولید انرژی، تمایل روزافزون به استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، در سراسر دنیا استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت را به طرز چشمگیری گسترش داده است، چرا که نیروی الکتریکی تولید شده توسط این منابع، دارای فرکانس و دامنه مشابه شبکه قدرت، متداول نیست و لذا نیاز است تا با استفاده از این مبدل ها فرکانس و دامنه ولتاژ آن ها تطبیق داده شود. از سوی دیگر، امروزه مصرف کنندگان انرژی الکتریکی، فقط به دستگاه هایی که با ولتاژ و فرکانس اصلی شبکه توزیع کار می کنند، محدود نمی شوند و انرژی الکتریکی با دامنه و فرکانس های متنوع را طلب می کنند. به عبارتی در مصارف مختلف، اعم از: خانگی، تجاری و صنعتی (نظیر: کولرهای گازی، مترو) اشکال مختلفی از انرژی الکتریکی، مورد نیاز است که ضرورت استفاده از این تجهیزات را به خوبی مشخص می کند.

علاوه بر آنچه گفته شد، انعطاف پذیری، هزینه نسبتا پایین و حجم و وزن کم از دیگر دلایلی است که استفاده از این ادوات و در نتیجه نیاز به این علم را ضروری کرده است. در این آموزش، در ادامه مباحثی که در آموزش الکترونیک قدرت ۱ مطرح شد، مباحث مربوط به اینورترها و مبدل های AC به DC ،DC به AC و AC به AC تشریح می شود. برای این منظور علاوه بر تحلیل انواع مبدل های مرسوم، چند نوع مبدل ویژه که از موارد پرکاربرد و روز دنیا هستند نیز تشریح می شوند. هر چند که مباحث این آموزش به گونه ای تدریس شده است تا نیازی به مطالعه کتب و یا آموزش های دیگر، به عنوان پیش نیاز نباشد ولی توصیه می شود برای درک مفاهیم پایه ای الکترونیک قدرت، پیش از شروع این آموزش، آموزش الکترونیک قدرت ۱ (+) را نیز مشاهده فرمایید.

در این آموزش، شما با انواع مبدل های الکترونیک قدرت، شامل: مبدل های یکسوساز، اینورترها و … آشنا می شوید و روش طراحی مبدل های الکترونیک قدرت را برای کاربردهای مختلف و روش های بهبود کیفیت توان خروجی و کاهش اثرات نامطلوب بر روی شبکه قدرت را خواهید آموخت. این موضوع به ویژه در سالیان اخیر با توجه به رشد روزافزون مصرف کنندگانی که نیاز به برق با ولتاژها و فرکانس های متفاوت دارند و در طرف مقابل، استانداردهای لازم الاجرا در این زمینه، حائز اهمیت خواهد بود.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: مقدمه
  • مقدمه ای بر الکترونیک قدرت
  • کاربردهای الکترونیک قدرت
  • مروری بر مباحث الکترونیک قدرت ۱
  • مروری بر مباحث الکترونیک قدرت ۲
• درس دوم: یکسوسازها (مبدل های AC به DC)
  • مقدمه در مورد یکسوسازها و کاربرد آن ها
  • توضیحات پایه در مورد یکسوسازی
  • یکسوساز دیودی
    • یکسوساز دیودی ۶ پالسه
    • یکسوساز دیودی ۱۲ پالسه
    • یکسوساز دیودی ۱۸ پالسه
    • یکسوساز دیودی ۲۴ پالسه
  • ترانسفورماتور شیفت فاز
    • YZ-1
    • YZ-2
    • DZ-1
    • DZ-2
  • حذف جریان هارمونیک
  • یکسوساز تریستوری
    • یکسوساز تریستوری ۶ پالسه
    • یکسوساز تریستوری ۱۲ پالسه
    • یکسوساز تریستوری ۱۸ پالسه
    • یکسوساز تریستوری ۲۴ پالسه
  • یکسوساز وینا (Vienna)
    • ساختار یکسوساز وینا
    • تحلیل یکسوساز وینا
    • کنترل یکسوساز وینا
• درس سوم: بهبود ضریب قدرت
  • مقدمه ای بر ضریب قدرت
  • بارهای غیرخطی و تاثیر آن ها بر شبکه
  • هارمونیک ها
  • ضریب هارمونیکی
  • THD
  • استانداردهای مرتبط با ضریب قدرت و هارمونیک
  • تصحیح ضریب قدرت
  • کاربردهای تصحیح ضریب قدرت
  • انواع تصحیح ضریب قدرت
  • Passive PFC
    • مزایا و معایب مصحح های ضریب قدرت پسیو
    • انواع مصحح های ضریب قدرت پسیو
  • Active PFC
    • انواع مصحح های ضریب قدرت اکتیو
• درس چهارم: اینورترها (مبدل های AC به AC)
  • مقدمه ای بر اینورتر (Inverter)
  • کاربردهای اینورتر
  • انواع اینورتر
  • ایده ساخت اینورتر
    • تحلیل ریاضی موج ساخته شده با استفاده از اینورتر
  • اینورتر تک فاز نیم پل
    • تحلیل اینورتر تک فاز نیم پل برای بار مقاومتی
    • تحلیل اینورتر تک فاز نیم پل برای بار سلفی
  • اینورتر تک فاز تمام پل
    • تحلیل اینورتر تک فاز نیم پل برای بار سلفی – مقاومتی
  • کنترل ولتاژ به روش شیفت فاز
  • اینورتر سه فاز
    • ساختار اینورتر سه فاز
    • تحلیل ریاضی اینورتر سه فاز
  • اینورتر چند سطحی
    • اینورتر چند سطحی با کلمپ دیودی
    • NPC
• درس پنجم: مدولاسیون پهنای پالس
  • مقدمه و اهداف PWM
  • انواع روش های PWM
  • PWM دوقطبی
    • شاخص مدولاسیون دامنه
    • شاخص مدولاسیون فرکانس
  • PWM تک قطبی
  • مقایسه PWM دوقطبی و PWM تک قطبی
  • PWM هیسترزیس (Hysteresis)
  • PWM به منظور حذف هارمونیک خاص
  • SVM (مدولاسیون بردار فضایی)
  • توالی کلید زنی
  • تحلیل طیف هارمونیکی
• درس ششم: مبدل های AC به AC
  • مقدمه ای در مورد مبدل های AC به AC
  • روش های ساخت مبدل های AC به AC
    • روش غیرمستقیم
    • انواع مبدل های AC به AC با روش غیرمستقیم
    • روش غیرمستقیم
    • مبدل ماتریسی
      • ساختار مبدل ماتریسی
      • طرز کار مبدل ماتریسی
      • تحلیل ریاضی مبدل ماتریسی
• درس هفتم: اینورترهای ویژه
  • اینورتر ۴ ساق
    • مقدمه ای بر اینورتر ۴ ساق
    • کنترل اینورتر ۴ ساق به روش بردارهای فضایی
    • کنترل اینورتر ۴ ساق به روش بردارهای فضایی با استفاده از Lookup table
    • تحلیل مبدل ۴ ساق
  • مبدل ۹ سوئیچه
    • مقدمه ای بر مبدل ۹ سوئیچه
    • طرز کار مبدل ۹ سوئیچه
    • تحلیل مبدل ۹ سوئیچه
    • اینورتر ۹ سوئیچه برای تغذیه دو موتور

مفید برای رشته های

• مهندسی برق – قدرت