Análisis comparativo de técnicas de modulación de ancho de pulso de vector espacial de un inversor trifásico para minimizar el voltaje común de modo y/o pérdidas de conmutación
Autores: Tawfiq, Kotb B.; Sergeant, Peter; Mansour, Arafa S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis comparativo de técnicas de modulación de ancho de pulso de vector espacial de un inversor trifásico para minimizar el voltaje común de modo y/o pérdidas de conmutación
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Sistemas basados en inversores
Voltaje de modo común
Pérdidas del inversor
Modulación de ancho de pulso del vector espacial
DSVPWM-K3
índices de modulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas basados en inversores encuentran desafíos significativos en la mitigación de la tensión de modo común (CMV) y la minimización de las pérdidas del inversor. A pesar de diversas técnicas de modulación de ancho de pulso de vector espacial (SVPWM) propuestas para abordar estos problemas, ha faltado un análisis comparativo integral. Este documento aborda esta brecha a través de una evaluación experimental y basada en simulación de nueve técnicas de SVPWM. Se introduce una nueva técnica de SVPWM discontinua, DSVPWM-K4, que implica revertir el uso de los dos vectores cero en DSVPWM-K3. DSVPWM-K3 ofrece un rendimiento superior en términos de reducción de CMV, distorsión armónica total (THD) y pérdidas del inversor en todos los índices de modulación (MI = 1, 0.75, 0.5 y 0.25), lo que lo convierte en el más efectivo en general. Aunque DSVPWM-K4 es un enfoque novedoso, ocupa el segundo lugar en efectividad. La técnica RSPWM logra el CMV más bajo con un valor pico a pico nulo, pero es más efectiva en índices de modulación más bajos (0.25 y 0.5) debido a una mayor distorsión armónica en índices de modulación más altos. AZSPWM funciona de manera óptima en índices de modulación más altos, proporcionando una reducción del 66.66% en CMV en comparación con SVPWM continuo y una THD significativamente más baja en comparación con RSPWM. En contraste, NSPWM exhibe casi el doble de THD en comparación con SVPWM continuo.
Descripción
Los sistemas basados en inversores encuentran desafíos significativos en la mitigación de la tensión de modo común (CMV) y la minimización de las pérdidas del inversor. A pesar de diversas técnicas de modulación de ancho de pulso de vector espacial (SVPWM) propuestas para abordar estos problemas, ha faltado un análisis comparativo integral. Este documento aborda esta brecha a través de una evaluación experimental y basada en simulación de nueve técnicas de SVPWM. Se introduce una nueva técnica de SVPWM discontinua, DSVPWM-K4, que implica revertir el uso de los dos vectores cero en DSVPWM-K3. DSVPWM-K3 ofrece un rendimiento superior en términos de reducción de CMV, distorsión armónica total (THD) y pérdidas del inversor en todos los índices de modulación (MI = 1, 0.75, 0.5 y 0.25), lo que lo convierte en el más efectivo en general. Aunque DSVPWM-K4 es un enfoque novedoso, ocupa el segundo lugar en efectividad. La técnica RSPWM logra el CMV más bajo con un valor pico a pico nulo, pero es más efectiva en índices de modulación más bajos (0.25 y 0.5) debido a una mayor distorsión armónica en índices de modulación más altos. AZSPWM funciona de manera óptima en índices de modulación más altos, proporcionando una reducción del 66.66% en CMV en comparación con SVPWM continuo y una THD significativamente más baja en comparación con RSPWM. En contraste, NSPWM exhibe casi el doble de THD en comparación con SVPWM continuo.