Esquema de control predictivo de modelo de un convertidor cuasi-nido de cuatro niveles alimentado por un accionamiento de CA, con compensación de deriva de voltaje de enlace cc
Autores: Reusser, Carlos A.; Herrera, Ramón
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Esquema de control predictivo de modelo de un convertidor cuasi-nido de cuatro niveles alimentado por un accionamiento de CA, con compensación de deriva de voltaje de enlace cc
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Control predictivo de modelo
IPMSM
Accionamiento de CA
Equilibrio de voltaje
Topología del convertidor
Capacitores de eslabón de CC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se introduce una estrategia de Control Predictivo de Modelo (MPC) para su aplicación en una topología cuasi-anidada de cuatro niveles, alimentando un accionamiento AC de Máquina Síncrona de Imán Permanente Interior (IPMSM). La estrategia de control propuesta es capaz de sintetizar los vectores de espacio de salida requeridos para garantizar un seguimiento perfecto de la referencia de velocidad del accionamiento AC bajo diferentes condiciones de carga, al tiempo que asegura el equilibrio de voltaje entre los capacitores de la línea de CD. La topología del convertidor propuesta se basa en un número reducido de componentes en comparación con otras topologías de convertidores maduras, como el convertidor de punto neutro abrazado (NPC) o las topologías de convertidor de punto neutro activo abrazado (ANPC), cuando se comparan en términos del número de niveles de voltaje de salida, ya que esta topología cuasi-anidada no requiere dispositivos de abrazadera pasiva como diodos o interruptores activos. Además, no se emplean capacitores de línea de CD flotantes con niveles de voltaje asimétricos, simplificando así el mecanismo de equilibrio de voltaje de los capacitores de línea de CD. Este trabajo presenta en detalle los principios de operación de conmutación y la ley de control de MPC al suministrar una carga de accionamiento AC de IPMSM. Se presentan resultados de simulación y validación utilizando un prototipo de Hardware en el Bucle (HIL) bajo diferentes condiciones de operación para validar la topología de convertidor y la estrategia de control propuestas.
Descripción
En este trabajo, se introduce una estrategia de Control Predictivo de Modelo (MPC) para su aplicación en una topología cuasi-anidada de cuatro niveles, alimentando un accionamiento AC de Máquina Síncrona de Imán Permanente Interior (IPMSM). La estrategia de control propuesta es capaz de sintetizar los vectores de espacio de salida requeridos para garantizar un seguimiento perfecto de la referencia de velocidad del accionamiento AC bajo diferentes condiciones de carga, al tiempo que asegura el equilibrio de voltaje entre los capacitores de la línea de CD. La topología del convertidor propuesta se basa en un número reducido de componentes en comparación con otras topologías de convertidores maduras, como el convertidor de punto neutro abrazado (NPC) o las topologías de convertidor de punto neutro activo abrazado (ANPC), cuando se comparan en términos del número de niveles de voltaje de salida, ya que esta topología cuasi-anidada no requiere dispositivos de abrazadera pasiva como diodos o interruptores activos. Además, no se emplean capacitores de línea de CD flotantes con niveles de voltaje asimétricos, simplificando así el mecanismo de equilibrio de voltaje de los capacitores de línea de CD. Este trabajo presenta en detalle los principios de operación de conmutación y la ley de control de MPC al suministrar una carga de accionamiento AC de IPMSM. Se presentan resultados de simulación y validación utilizando un prototipo de Hardware en el Bucle (HIL) bajo diferentes condiciones de operación para validar la topología de convertidor y la estrategia de control propuestas.