یكی از بزرگترین مشكلات در مفاهیم كیفیت توان در سیستم های الكتریكی، مولفه های هارمونیكی است. هارمونیک ها به طور كلی به دو دسته تقسیم می شوند: 1- هارمونیک های ولتاژ 2- هارمونیک های جریان. هارمونیک های جریان معمولا به
وسیله هارمونیک های موجود در منابع ولتاژ تولید می شوند و بستگی به نوع بار مثلا بار القایی، مقاومتی یا خازنی دارد. هر دو گروه هارمونیک ها می توانند در سمت بار یا منبع تولید شوند. هارمونیک هایی كه به وسیله بار تولید می شود با توجه به رفتار غیر خطی وسایلی مانند مبدل های توان و… ایجاد می شوند. هارمونیک های بار می تواند باعث گرمای بیش از حد هسته های مغناطیسی ترانسفرمرها و موتورها شود. از طرف دیگر، هارمونیک های منبع به طور عمده به وسیله منبع توان با شكل موج ولتاژ غیر سینوسی تولید می شوند. هارمونیک های منبع جریان و ولتاژ، باعث تلفات انرژی، تداخل الكترومغناطیسی و گشتاور نوسانی در محركه های موتور AC می شوند. در این تحقیق به یک سری از روش های عملی و تئوری برای بهبود عملكرد مبدلهای چند سطحی (از جمله كاهش هارمونیک ها) اشاره خواهد شد.
فصل اول: کلیات
1-1- هارمونیک ها در سیستم های الكتریكی
یكی از بزرگترین مشكلات در مفاهیم كیفیت توان در سیستم های الكتریكی، مولفه های هارمونیكی است. هارمونیک ها به طور كلی به دو دسته تقسیم می شوند: 1- هارمونیک های ولتاژ 2- هارمونیک های جریان. هارمونیک های جریان معمولا به وسیله هارمونیک های موجود در منابع ولتاژ تولید می شوند و بستگی به نوع بار مثلا بار القایی، مقاومتی یا خازنی دارد. هر دو گروه هارمونیک ها می توانند در سمت بار یا منبع تولید شوند. هارمونیک هایی كه به وسیله بار تولید می شود با توجه به رفتار غیر خطی وسایلی مانند مبدل های توان و… ایجاد می شوند. هارمونیک های بار می تواند باعث گرمای بیش از حد هسته های مغناطیسی ترانسفرمرها و موتورها شود. از طرف دیگر، هارمونیک های منبع به طور عمده به وسیله منبع توان با شكل موج ولتاژ غیر سینوسی تولید می شوند. هارمونیک های منبع جریان و ولتاژ، باعث تلفات انرژی، تداخل الكترومغناطیسی و گشتاور نوسانی در محركه های موتور AC می شوند. هر شكل موج تناوبی می تواند به صورت جمع مولفه اصلی و مولفه های هارمونیكی نمایش داده شود. با به كار بردن تبدیل فوریه، این مولفه ها می توانند گسترده شوند. فركانس هر مولفه هارمونیكی مضرب صحیحی از فركانس مولفه اصلی است. معیارهای مختلفی برای تعیین مقدار مولفه های هارمونیكی وجود دارد. متداول ترین معیار TDH است كه به صورت معادله (1-1) تعریف می شوند.