Les systèmes de pompage d'eau à énergie solaire photovoltaïque connaissent un grand succès dans les régions où il n'y a pas de possibilité de connecter le réseau. La technologie photovoltaïque convertit l'énergie solaire en énergie électrique pour faire fonctionner une pompe à eau à moteur CC ou CA. Dans le cas d'une pompe à eau à moteur solaire à courant alternatif, elle engage deux étages de conversion d'énergie (DC-DC et DC-AC) dans l'unité de conditionnement d'énergie. Cela a généralement entraîné une augmentation de la taille, des coûts, de la complexité et une diminution de l'efficacité de l'ensemble du système. En outre, l'étage onduleur à deux niveaux existant (DC-AC) génère des harmoniques plus élevées dans la tension de sortie qui détériore les performances du moteur à courant alternatif. En conséquence, un seul étage de conversion d'énergie avec plus de deux niveaux de tension de sortie pourrait être possible en utilisant des onduleurs multiniveaux qui remplacent facilement l'étage d'inversion à deux niveaux pour obtenir des niveaux plus élevés de tensions de sortie ainsi que pour extraire les meilleurs résultats du moteur. De plus, ils peuvent fonctionner avec une fréquence de commutation réduite qui réduit certainement les pertes de commutation. Pourtant, les niveaux de tension accrus comprennent un nombre plus élevé de commutateurs à semi-conducteurs de puissance, la contrainte de tension cumulative et les pertes de commutation rendent le système plus compliqué. Dans cet article, un onduleur innovant à sept niveaux avec cinq commutateurs avait été utilisé pour étudier la pompe à eau à moteur à induction monophasée 0,5 H. P. Cette topologie garantit des pertes de commutation minimales, réduisant ainsi la taille et les coûts d'installation. Afin de mieux comprendre le fonctionnement et les performances de cette topologie proposée, les résultats de simulation effectués dans l'environnement Matlab / Simulink et la mise en œuvre matérielle sont représentés.

Los sistemas de bombeo de agua con energía solar fotovoltaica están teniendo mucho éxito en regiones donde no hay oportunidad de conectar la red. La tecnología fotovoltaica convierte la energía solar en energía eléctrica para operar bombas de agua basadas en motores de CC o CA. En el caso de una bomba de agua de motor de CA solar, se acopla a dos etapas de conversión de energía (CC-CC y CC-CA) en la unidad de acondicionamiento de potencia. Esto generalmente resultó en un aumento del tamaño, costo, complejidad y disminución de la eficiencia de todo el sistema. Además, la etapa existente del inversor de dos niveles (CC-CA) genera armónicos más altos en el voltaje de salida que deteriora el rendimiento del motor de CA. Como consecuencia, una sola etapa de conversión de energía con más de dos niveles de voltaje de salida podría ser posible utilizando inversores multinivel que reemplacen fácilmente la etapa de inversión de dos niveles para obtener niveles más altos de voltajes de salida, así como para extraer los mejores resultados del motor. Además, pueden funcionar con una frecuencia de conmutación reducida que sin duda reduce las pérdidas de conmutación. Aún así, el aumento de los niveles de voltaje comprende un mayor número de interruptores semiconductores de potencia, el estrés de voltaje acumulado y las pérdidas de conmutación están haciendo que el sistema sea más complicado. En este trabajo se ha utilizado un innovador inversor de siete niveles con cinco interruptores para investigar la bomba de agua con motor de inducción monofásico 0,5 H.P. Esta topología garantiza pérdidas de conmutación mínimas, reduciendo el tamaño junto con un menor coste de instalación. Con el fin de proporcionar una mejor comprensión del trabajo y el rendimiento de esta topología propuesta, se representan los resultados de la simulación realizados en el entorno MATLAB / Simulink y la implementación de hardware.

Solar photovoltaic powered water pumping systems are becoming very successful in regions where there is no opportunity for connecting the grid. The photovoltaic technology converts solar energy into electrical energy for operating DC or AC motor-based water pump. In the case of a solar AC motor water pump, it engages two energy conversion stages (DC-DC and DC-AC) in the power conditioning unit. This usually resulted in increased size, cost, complexity and decreases efficiency of the entire system. In addition, the existing two-level inverter (DC-AC) stage generates higher harmonics in output voltage that deteriorates AC motor performance. As a consequence, a single energy conversion stage with more than two-level output voltage could be possible by utilizing multilevel inverters which replaces two-level inversion stage easily to get higher levels of output voltages as well for extracting best results from the motor. Moreover, they can able to operate with reduced switching frequency that certainly reduces switching losses. Still, the increased voltage levels comprise a higher number of power semiconductor switches, cumulative voltage stress and switching losses are making the system more complicated. In this paper an innovative seven-level inverter with five switches had been taken to investigate 0.5 H. P single phase induction motor water pump. This topology ensures minimum switching losses, lowering size along with less installation cost. In order to provide better insight into the working and performance of this proposed topology the simulation results performed in the MATLAB / Simulink environment and hardware implementation are depicted.

أصبحت أنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية الكهروضوئية ناجحة للغاية في المناطق التي لا توجد فيها فرصة لتوصيل الشبكة. تعمل التكنولوجيا الكهروضوئية على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية لتشغيل مضخة المياه التي تعمل بالتيار المستمر أو محرك التيار المتردد. في حالة مضخة مياه محرك التيار المتردد الشمسية، فإنها تشرك مرحلتين لتحويل الطاقة (DC - DC و DC - AC) في وحدة تكييف الطاقة. وعادة ما يؤدي ذلك إلى زيادة حجم النظام بأكمله وتكلفته وتعقيده وتقليل كفاءته. بالإضافة إلى ذلك، تولد مرحلة العاكس الحالي ثنائي المستوى (DC - AC) توافقيات أعلى في جهد الخرج مما يؤدي إلى تدهور أداء محرك التيار المتردد. ونتيجة لذلك، يمكن أن تكون مرحلة تحويل الطاقة الواحدة التي تحتوي على أكثر من جهد خرج من مستويين ممكنة من خلال استخدام محولات متعددة المستويات تحل محل مرحلة الانقلاب ذات المستويين بسهولة للحصول على مستويات أعلى من الجهد الناتج وكذلك لاستخراج أفضل النتائج من المحرك. علاوة على ذلك، يمكنهم العمل بتردد تبديل منخفض يقلل بالتأكيد من خسائر التبديل. ومع ذلك، فإن زيادة مستويات الجهد تشمل عددًا أكبر من مفاتيح أشباه الموصلات للطاقة، وإجهاد الجهد التراكمي وفقدان التبديل تجعل النظام أكثر تعقيدًا. في هذه الورقة، تم أخذ عاكس مبتكر من سبعة مستويات مع خمسة مفاتيح لفحص 0.5 مضخة مياه بمحرك تحريضي أحادي الطور. تضمن هذه الطوبولوجيا الحد الأدنى من خسائر التبديل، وخفض الحجم جنبًا إلى جنب مع تكلفة تركيب أقل. من أجل توفير نظرة ثاقبة أفضل على عمل وأداء هذه الطوبولوجيا المقترحة، يتم تصوير نتائج المحاكاة التي تم إجراؤها في بيئة ماتلاب / سيمولينك وتنفيذ الأجهزة.