بررسی مشکلات ماشین‌های الکتریکی برای کاهش هدر‌رفت انرژی و هزینه

به گزارش روابط‌عمومی بنیاد ملی علم ایران (INSF)، بررسی مشکلات و کاستی‌های موجود در صنایع مهمی نظیر برق و الکترونیک در اولویت فعالیت‌های محققان قرار دارد و بنیاد ملی علم ایران هم از طرح‌های مرتبط با این حوزه، حمایت می‌کند.

«کاهش جریان نشتی در مبدل متصل به شبکه پل متوالی در کاربرد فتوولتائیک» عنوان طرحی است که مسعود شهاب‌الدینی پاریزی در قالب رساله دکتری با راهنمایی حسین ایمان عینی و با حمایت بنیاد ملی علم ایران به انجام رسانده است.

شهاب‌الدینی پاریزی با مدرک دکتری تخصصی ماشین‌های الکتریکی و الکترونیک قدرت از دانشگاه تهران درباره این طرح توضیح داد: ساختارهای با ترانسفورماتور فرکانس بالا شامل چندین مرحله تبدیل توان هستند؛ که این موضوع خود باعث کاهش بازدهی و افزایش قیمت سیستم‌ها می‌شود. همچنین استفاده از ترانسفورماتور فرکانس پایین نیز منجر به حجیم شدن سیستم شده و علاوه بر بالا بردن هزینه و کاهش بازده، نصب سیستم را نیز مشکل‌ساز می‌کند. بنابراین حذف ترانسفورماتور می‌تواند گزینه مناسبی برای سیستم‌های فتوولتائیک باشد.

وی افزود: انتقال انرژی با بازدهی بالا، مهم‌ترین مسئله در طراحی سیستم‌های فتوولتائیک محسوب می‌شود و یکی از دلایل آن هم بازدهی نسبتاً کم ماژول‌های خورشیدی است؛ بنابراین حداقل کردن مراحل تبدیل توان در سیستم پردازشگر توان فتوولتائیک می‌تواند یک راه حل کاملاً منطقی باشد.

این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: در این رابطه اولین اقدامی که به ذهن می‌رسد حذف ترانسفورماتور فرکانس پایین سمت شبکه است. وجود این ترانسفورماتور اگرچه کار مجزاسازی و تطبیق ولتاژ را برای ما مهیا می‌کند ولی در مقابل هزینه و وزن زیادی را به سیستم اعمال می‌کند. به همین دلیل، در این طرح، استفاده از یک اینورتر چندسطحی پل متوالی پیشنهاد شده است که در کاربرد فتوولتائیک استفاده می‌شود و نمونه آزمایشگاهی آن باید ساخته شود.

شهاب‌الدینی پاریزی در ادامه تصریح کرد: از ویژگی‌های این پردازش‌گر توان، می‌توان به مواردی نظیر بازده بالا، حجم و وزن پایین، هزینه کمتر و برداشت انرژی بیشتر نسبت به سایر آرایش‌های معمول اشاره کرد که عملاً مشکلات را مرتفع و به مدیریت هزینه‌ها نیز کمک می‌کند.

وی در پایان خاطر نشان کرد: برای انجام این طرح، امکانات، تجهیزات و حتی قطعات مورد نیاز را طوری انتخاب کردم که در ایران موجود باشد و کمبود تجهیزات آسیبی به فعالیت تحقیقاتی نزند؛ اما نمی‌توان منکر هزینه‌های گزاف شد و اگر کمک‌ها و راهنمایی‌های استاد راهنما نبود، انجام این طرح مشکل می‌شد. علاوه بر این، پس از اتمام طرح با مشکل چاپ مقاله مواجه بودیم که به دلیل تحریم‌ها و مشکلات، فرآیند پذیرش مقالات دشوار شده بود. با این حال این طرح انجام شد و نتایج آن هم در قالب مقالات مختلف در نشریات معتبر به چاپ رسید.