اینورتر وسیله است که ولتاژ dc را به ولتاژ ac تبدیل میکند. ولتاژ خروجی می تواند تکفاز یا سه فاز باشد. در ساختار اینورترها از ادوات الکترونیک قدرت استفاده می شود. قابلیت تغییر دامنه و فرکانس ولتاژ خروجی با اعوجاج کم، از ویژگیهای بارز اینورتر می باشد. اینورترها ساختارهای متنوعی دارند امروزه مبدل های DC به AC یا اینورترها به طور گسترده ای در کنترل سرعت موتورهای القائی، منابع تغذیه بدون وقفه (UPS)، سیستم های انتقال AC انعطاف پذیر (FACTS)، سیستم های انتقال (HVDC DC) ، کوره های القائی و .... استفاده می شوند. معمولاً بخش عمده هزینه اینورتر توسط کلیدهای قدرت استفاده شده در ساختمان آن تعیین می گردد. در صورت طراحی مناسب برای اینورتر، می توان از کلیدهای کوچکتری استفاده کرد که این امر سبب کاهش تلفات و کاهش هزینه نهائی اینورتر می گردد.اینوترهای چندسطحی و چند طبقه نوع مهمی از اینوترها هستند که کاربرد فراوانی دارند. یک مدولاسیون از خانواده روشهای مدولاسیون Pwm مثل مدولاسیون پله می تواند ولتاژ خروجی با اعواج کمتری تولید کند که کیفیت توان خروجی اینورتر را بهبود می بخشد. با این حال برخی معایبی که این روش دارد کاربرد آن را محدود کرده است. مهم ترین عیب این روش این است که زوایای کلیدزنی واقعی نمی تواند در زمان واقعی برآورده شود. در این پروژه یک روش مناسب برای محاسبه بهینه زوایای کلیدزنی اینورترهای چند سطحی و در زمان واقعی مبتنی بر ترانزیستور IGBT ارائه خواهد شد تا اعواج هارمونیک ها در اینورترهای چندسطحی مینیم شود و کیفیت توان خروجی اینورتر افزایش یابد و تلفات آن کاهش یابد همچنین نتایج شبیه سازی با نرم افزار MATLAB/SIMULINK برای یک اینورتر 7 سطحی انجام خواهد شد و با نتایج روشهای قبلی مقایسه خواهد شد.فصل اول مقدمه ، سوابق تحقیقات و بررسی منابع 1-1 مقدمه اينورتر وسيله است كه ولتاژ dc را به ولتاژ ac تبديل ميكند. ولتاژ خروجي مي تواند تكفاز يا سه فاز باشد. در ساختار اينورترها از ادوات الكترونيك قدرت استفاده مي شود. قابليت تغيير دامنه و فركانس ولتاژ خروجي با اعوجاج كم ، از ويژگيهاي بارز اينورتر مي باشد. اينورترها ساختارهاي متنوعي دارند امروزه مبدل هاي DC بهAC يا اينورترها به طور گسترده اي در کنترل سرعت موتورهاي القائي، منابع تغذيه بدون وقفه (UPS)، سيستم هاي انتقال AC انعطاف پذير FACTS)، (سيستم هاي انتقال (HVDC)DC، کوره هاي القائي و.... استفاده مي شوند. معمولا بخش عمده هزينه اينورتر توسط کليدهاي قدرت استفاده شده در ساختمان آن تعيين مي گردد. در صورت طراحي مناسب براي اينورتر، مي توان از کليدهاي کوچکتري استفاده کرد که اين امر سبب کاهش تلفات و کاهش هزينه نهائي اينورتر مي گردد.اینوترهای چند سطحی و چند طبقه نوع مهمی از اینورترها هستند که کاربرد فراوانی دارند. یک مدولاسیون از خانواده روشهای مدولاسیون پهنای باند بهینه مثل مدولاسیون پله می تواند ولتاژ خروجی با اعواج کمتری تولید کند که کیفیت توان خروجی اینورتر را بهبود می بخشد. با این حال برخی معایبی که این روش دارد کاربرد آن را محدود کرده است. مهم ترین عیب این روش این است که زوایای کلید زنی واقعی نمی تواند در زمان واقعی برآورده شود. در این پروژه یک روش جدید برای محاسبه بهینه زوایای کلید زنی اینورترهای چند سطحی مبتنی بر ترانزیستورIGBT ارائه خواهد شد تا اعواج هارمونیک ها در اینورترهای چند سطحی مینیم شود و کیفیت توان خروجی اینورتر افزایشیابد و تلفات آن کاهش یابد همچنین نتایج شبیه سازی با نرم افزار MATLAB /SIMULINK برای یک اینورتر 7 سطحی انجام خواهد شد تا صحت عملکرد روش پیشنهادی تایید شود. 1-2 اهداف پروژه1- بررسی روش های نوین کاهش اعواج هارمونیک ها و تلفات کلید زنی در اینورترهای چند سطحی2-ارائه یک روش جدید برای محاسبه بهینه زوایای کلید زنی اینورترهای چند سطحی به منظور کاهش اعواج هارمونیک ها3- شبیه سازی عملکرد اینورترهای چند سطحی در حالت بهینه به منظور استفاده از آن در طراحی بهینه اینورتر 1-3 سوابق تحقیقات و بررسی منابع1- در سال های اخیر توجه زیادی به اینورترهای چند سطحی شده است و در سال های 2012 و 2011 مقالات متعددی در این باره منتشر شده است در مراجع [1] ,[2] ,[3] سابقة بیشتر این تحقیقات ارائه شده است .2- José- Rodríguez در سال 2002 توپولوژی جدیدی برای اینوتررهای چند سطحی ارائه کرده است این روش مبتنی بر روش مدولاسیون پهنای باند سینوسی با حامل می باشد در این روش از تکنیک جابجایی بهینه زاویه برای کاهش هارمونیک های ولتاژ خروجی اینورتر چند سطحی استفاده شده است [1] و [3] .3J. Pontt در سال 2004 روش بهینه دیگری ارائه کرد . تشخیص لحظه کلید زنی می تواند توسط یک ریزپردازنده یا یک پردازشگر سیگنال دیجیتالی (DSP) در زمان واقعی صورت گیرد روش مدولاسیون PWM برداری نیز در صنعت رایج است. [1] و [4] .4-. M. Tolbert, F. Z. Peng در سال 1999 روش نسبتا کارا و مفیدی ارائه کردند تشخیص زمانهای کلید زنی برای روش PWM بردار فضایی نسبت به SPWM پیچیده تر است اما این روش هم می تواند توسط یک ریز پردازنده انجام شود.[4] و [5].5- یک روش مدولاسیون بهینه دیگر برای اینورترهای چند سطحی روش PWM بهینه می باشد که شامل مدولاسیون پله ای و چند روش دیگر می باشد L. M. Tolbert درسال 1999 و C. Rechو J. R. Pinheiro در سال 2007 در دو مقاله که در IEEE ارائه کرده اند روش مدولاسیون پله ای را بیان کرده اند[5] و. [6]6- در مرجع L. Li, D. Czarkowski, L. Yaguang [7] روش PWM بهینه با استفاده از حذف هارمونیکی انتخابی چند سطحی را ارائه کردند این روش در سال 1999 ارائه شد و مبتنی بر PWM می باشد در این روش هارمونیک ها به صورت انتخابی حذف می شوند این روش نسبتا ساده تر است ولی برای برخی کاربرد ها نتایج بهینه تری نیاز است.