ارائه‌ روشی ترکیبی مبتنی بر رویکرد کنترلی پیش‌بین مدل به‌منظور کنترل طبقه یکسوساز ترانسفورماتور الکترونیک قدرت

Abstract

در این مقاله به بررسی و ارائه روشی کنترلی برای طبقه ورودی ترانسفورماتور الکترونیک قدرت پرداخته می‏شود. ساختار متداول ترانسفورماتور فرکانس پایین با هسته آهنی، دارای معایبی از قبیل عدم کنترل‏پذیری ولتاژ و جریان، حساسیت زیاد به هارمونیک، کیفیت پایین ولتاژ در هنگام اشباع و ... است. ترانسفورماتور الکترونیک قدرت از چندین طبقه مبدل الکترونیک قدرت تشکیل شده و از­آن­جایی که در پژوهش حاضر، استفاده از آن به عنوان جایگزینی برای منبع تغذیه موجود در کاربرد قطارهای برقی مد نظر بوده است؛ به­صورت کاهنده در نظر گرفته شده و خروجی آن به صورت ولتاژ DC‏ است. بنابراین، ساختار مورد مطالعه از دو طبقه یکسوساز ورودی و DC-DC کاهنده تشکیل شده که به­ترتیب وظیفه یکسوسازی ولتاژ متناوب ورودی و کاهش سطح ولتاژ یکسوشده را بر عهده دارند. در این مقاله، روشی ترکیبی مبتنی بر رویکرد پیش‏بین مدل به­منظور متعادل­سازی ولتاژ خازن­های طبقه یکسوساز و هم­چنین، کنترل ضریب قدرت ورودی ارائه می­شود. مزیت روش پیشنهادی نسبت به دیگر روش‏های موجود، سادگی الگوریتم، کاهش قابل توجه حجم محاسبات نسبت به روش پیش­بین سنتی و کنترل مناسب و هم­زمان جریان و ضریب قدرت ورودی و ولتاژ خروجی است. در نهایت، با انجام شبیه­سازی در محیط نرم­افزار MATLAB/Simulink صحت عملکرد روش ارائه شده تصدیق می­شود.