چکیده
در ترانسفورماتورهای چند سیم پیچی، هندسه های مختلفی از سیم پیچ های تکی به مسیرهای شار نشتی نامتعادل منجر می شود. این عدم تعادل بر رفتار مبدل های الکترونیک نیرو اثر می گذارد، که در آن مبدل ها این ترانسفورماتورها به کار می روند. این اثر رویکردی را برای مدل سازی مسیر شار نشتی ترانسفورماتور همراه با ساختار چند سیم پیچی مکرر با استفاده از مدار مغناطیسی نفوذپذیری ارائه می کند. این مدل از عناصر بزرگ تشکیل شده است، در شبیه سازی سیستم-سطح مربوط به مدارهای الکتریکی می تواند یکپارچه باشد و در شبیه سازی حوزه زمانی به دقت خوبی دست پیدا می کند. با توجه به مزایای ساختار تکراری، این مدل به تعداد بسیار محدودی از پارامترهای نیاز دارد، می توانند به راحتی از اطلاعات هندسی و تنها با آزمایشات کمی به دست آیند. درستی این مدل از نظر تجربی در ترانسفورماتور چند سیمپیچی متصل به دستگاه های الکترونیکی ثابت شده است.
مقدمه
ترانسفورماتورهای چند سیم پیچی در مبدل های الکترونیکی نیرو برای مواجهه با سیستم های عملیاتی در سطوح ولتاژی مختلف به کار می روند. در ساختارهای چندلایهای (شکل 1 (الف))، چند دیسکی (شکل 1 (ب)) و ترکیبی (شکل 1 (ج)) معمولی، اندازه های غیر یکسان و موقعیت سیم پیچ های تکی ممکن است به کوپلینگ شار نشتی مختلف منجر شود، که تا آمپدانس های مدار اتصال کوتاه نامتعادل افزایش می یابد. این عدم تعادل در رفتار سیستم مبدل مستقیماً منعکس می شود. برای بررسی اثرات منفی این عدم تعادل، و در نتیجه وفق دادن انتخاب عنصر برای مابقی سیستم و بررسی راه حل ها توسط الگوریتم کنترل، مدل ترانسفورماتور دقیق که می تواند با مدار الکترونیکی نیرو برای شبیه سازی سیستم-سطح مطلوب است.
Abstract
In multiwinding transformers, different geometry of the individual windings leads to unbalanced leakage flux paths. The unbalance affects the behavior of the power electronic converters, where these transformers are used. This paper proposes an approach to model the leakage flux path of transformer with repetitive multiwinding structure using permeance magnetic circuit. The model is composed of lumped components, it can be seamlessly integrated into system-level simulation of power electronic circuits and achieve good accuracy in time-domain simulation. Taking advantage of the repetitive structure, the model requires very limited number of parameters, which can be easily obtained from the geometry information together with only a few experimental tests. The fidelity of the model is experimentally confirmed on a multiwinding transformer prototype connected to power electronic devices.
I. INTRODUCTION
MULTI-WINDING transformers have been applied in power electronic converters to interface systems operating on different voltage levels. In typical multilayer- (Fig. 1(a)), multidisk- (Fig. 1(b)) and mixed- (Fig. 1(c)) structures, non-identical size and position of the individual windings may lead to different leakage flux coupling, which gives rise to unbalanced short-circuit impedances [1]. This unbalance is directly reflected in the behaviour of the converter system. To investigate any potentially negative affect of the unbalance, and subsequently adapt component selection for the rest part of system or explore solutions by means of control algorithm, sufficiently accurate transformer model which can be combined with power electronic circuit for system-level simulation is desired.
چکیده
مقدمه
مدل سازی
اعتبارسنجی با آزمایش مدار اتصال کوتاه
اعتبارسنجی با سیستم الکترونیک نیرو
نتیجه گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
II. MODELING
III. VALIDATION WITH SHORT CIRCUIT TEST
IV. VALIDATION WITH POWER ELECTRONIC SYSTEM
V. CONCLUSION