Comparación de rendimiento y caracterización de accionamientos IPMSM alimentados por inversores en cascada H-Bridge simétricos y asimétricos
Autores: Frequente, Gerlando; Caruso, Massimo; Scaglione, Gioacchino; Schettino, Giuseppe; Miceli, Rosario
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Comparación de rendimiento y caracterización de accionamientos IPMSM alimentados por inversores en cascada H-Bridge simétricos y asimétricos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Análisis
Motor síncrono de imán permanente interior
Inversores multinivel en puente en H asimétrico
Niveles de voltaje
Rendimiento
Accionamientos eléctricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta un análisis comparativo de los accionamientos de motores síncronos de imán permanente interior (IPMSM) alimentados por inversores multinivel en puente en H simétricos y asimétricos. La topología asimétrica opera utilizando múltiples fuentes de CC con diferentes valores de voltaje, generando una forma de onda de voltaje con más niveles de voltaje de salida que su contraparte tradicional, todo mientras mantiene la misma configuración de hardware. El objetivo principal es demostrar que los inversores multinivel asimétricos son una opción prometedora para mejorar el rendimiento de los accionamientos eléctricos manteniendo la eficiencia en costos y la confiabilidad. La comparación propuesta se realiza a través de simulaciones en el entorno MATLAB/Simulink R2024a, que permite un análisis detallado del rendimiento dinámico del accionamiento eléctrico. Además, se estudió la variación de la potencia de entrada del enlace CC de cada puente en H y la Distorsión Armónica Total (THD) del voltaje y la corriente de la salida de los convertidores para diferentes condiciones de operación en ambos casos. Los resultados obtenidos fueron confirmados mediante validación en tiempo real, demostrando la aplicabilidad de los accionamientos eléctricos alimentados por convertidores asimétricos y las ventajas, en términos de eficiencia, contenido armónico y rendimiento dinámico, en ciertas condiciones de operación en términos de velocidad y carga aplicada.
Descripción
Este trabajo presenta un análisis comparativo de los accionamientos de motores síncronos de imán permanente interior (IPMSM) alimentados por inversores multinivel en puente en H simétricos y asimétricos. La topología asimétrica opera utilizando múltiples fuentes de CC con diferentes valores de voltaje, generando una forma de onda de voltaje con más niveles de voltaje de salida que su contraparte tradicional, todo mientras mantiene la misma configuración de hardware. El objetivo principal es demostrar que los inversores multinivel asimétricos son una opción prometedora para mejorar el rendimiento de los accionamientos eléctricos manteniendo la eficiencia en costos y la confiabilidad. La comparación propuesta se realiza a través de simulaciones en el entorno MATLAB/Simulink R2024a, que permite un análisis detallado del rendimiento dinámico del accionamiento eléctrico. Además, se estudió la variación de la potencia de entrada del enlace CC de cada puente en H y la Distorsión Armónica Total (THD) del voltaje y la corriente de la salida de los convertidores para diferentes condiciones de operación en ambos casos. Los resultados obtenidos fueron confirmados mediante validación en tiempo real, demostrando la aplicabilidad de los accionamientos eléctricos alimentados por convertidores asimétricos y las ventajas, en términos de eficiencia, contenido armónico y rendimiento dinámico, en ciertas condiciones de operación en términos de velocidad y carga aplicada.