در این مقاله، از روش تحلیلی اجزای محدود برای مطالعه پدیده فرورزونانس از دیدگاه نیروهای الکترومغناطیسی وارد بر سیم‌پیچی‌های ترانسفورماتور استفاده شده است. به‌منظور مدل‌سازی این پدیده، یک خطای اتصال ‌کوتاه سه فاز متوالی در سمت اولیه و در فاصله نسبتا دور از ترانسفورماتور درنظر گرفته شده است. سپس با توجه به ظرفیت خازنی معادل خط، بین محل خطا تا محل نصب ترانسفورماتور، خطاهای اتصال ‌کوتاه تک فاز به‌صورت متوالی تولید می‌شوند. به‌علت کلیدزنی، برای قطع خط در محل خطا، پدیده فرورزونانس در سیستم قدرت به‌وجود می‌آید. در نتیجه، اندازه ولتاژ و جریان‌های سمت اولیه و ثانویه ترانسفورماتورها به‌صورت محسوس تغییر پیدا می‌کنند. تأثیر تغییرات جریان بر اندازه نیروهایی که سیم‌پیچی‌های ترانسفورماتور در طول پدیده فرورزونانس تحمل می‌کنند، موضوع مورد مطالعه این مقاله است. با شبیه‌سازی ترانسفورماتور توزیع در محیط اجزای محدود نرم‌افزار FLUX 12.2 و استفاده از کلیدزنی در شبکه، پدیده فرورزونانس مدل‌سازی می‌شود. با توجه به وابستگی فرورزونانس به غیرخطی بودن مشخصۀ مغناطیسی هسته آهنی ترانسفورماتور، از مدل هیسترزیس برداری Jiles–Atherton برای تولید حلقه‌های هیسترزیس هسته فولادی بهره گرفته شده است تا دقت نتایج افزایش یابد تفاصيل المقالة

کاهش تعداد منابع ولتاژ DC مستقل و تعداد قطعات الکترونیک قدرت از موارد مهم مدنظر محققان در طراحی ساختارهای اینوترهای چندسطحی است. کاهش تعداد قطعات یک ساختار در کاهش هزینه کلی آن تاثیرگذار بوده و قابلیت و کارایی آن را افزایش می‌دهد. در این مقاله یک اینورتر چندسطحی خازن سوئیچ‌شونده تک منبعی جدید مبتنی بر سلول‌های پایه پلH ارائه شده است. ساختار پیشنهادی با دو واحد نوع K (KTU) قابلیت تولید نوزده سطح ولتاژ را داشته و دارای ضریب بوست ولتاژ 5/1 است. این مبدل از چهارده سوئیچ، دو دیود، یک منبع ولتاژ و پنج خازن با تعادل خودکار ولتاژ تشکیل شده است. برای بررسی کارایی ساختار پیشنهادی، مطالعه مقایسه‌ای با سایر توپولوژی‌های ارائه شده اخیر انجام شده است. مزایای توپولوژی پیشنهادی شامل استفاده از یک منبع ولتاژ DC، تعادل ‌خودکار ولتاژ خازن‌ها، قابلیت افزایش ولتاژ ورودی، کاهش تعداد قطعات الکترونیک قدرت نسبت به تعداد سطوح ولتاژ خروجی و در نتیجه کاهش هزینه کلی است. شبیه‌‌سازی ساختار پیشنهادی نوزده سطحی با مدولاسیون فرکانس پایه برای بررسی عملکرد صحیح آن در محیط سیمولینک متلب ارائه شده است. نمونه آزمایشگاهی ساختار پیشنهادی برای بررسی صحت نتایج شبیه‌سازی پیاده‌سازی شده و نتایج حاصل بیانگر عملکرد مناسب ساختار پیشنهادی است. تفاصيل المقالة