Método de Extensión de Vida Útil para Convertidores de Fuente de Voltaje Trifásicos Usando un Esquema PWM Discontinuo con Voltaje de Desplazamiento Híbrido
Autores: Kim, Jaechang; Nguyen, Minh-Hoang; Kwak, Sangshin; Choi, Seungdeog
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Método de Extensión de Vida Útil para Convertidores de Fuente de Voltaje Trifásicos Usando un Esquema PWM Discontinuo con Voltaje de Desplazamiento Híbrido
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Método propuesto
Voltaje de compensación híbrido
Frecuencia de conmutación
Vida útil del inversor
Operación de conmutación
Calidad de la corriente de carga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone una técnica de extensión de la vida útil para inversores de voltaje trifásicos utilizando un voltaje de desplazamiento híbrido. El método propuesto alarga la vida del inversor ajustando de manera independiente la frecuencia de conmutación de las tres fases de acuerdo con el grado de envejecimiento. Para reducir la operación de conmutación de la fase con la vida útil más corta, la técnica propuesta inyecta el voltaje de desplazamiento para la modulación por ancho de pulso discontinua generalizada (GDPWM) en el voltaje de referencia en la región donde se puede detener la operación de conmutación de la fase de vida más corta. Cuando no es necesario detener la operación de conmutación, se inyecta el voltaje de desplazamiento para la modulación por vector de espacio (SVPWM) en el voltaje de referencia para una alta calidad de corriente de carga del inversor. Un voltaje de desplazamiento que varía según la necesidad de detener la operación de conmutación es el voltaje de desplazamiento híbrido propuesto. Usando el voltaje de desplazamiento híbrido propuesto, las frecuencias de conmutación de las tres fases son controlables de manera independiente. Además, dado que solo se reduce la operación de conmutación de la fase con la vida útil más corta, la calidad de la corriente de carga de acuerdo con la reducción de la operación de conmutación es buena en comparación con el método convencional que disminuye simultáneamente todas las frecuencias de conmutación de fase. El método propuesto aumenta significativamente la fiabilidad del inversor de voltaje trifásico, donde el estrés térmico de la fase con la vida útil más corta se reduce hasta un 55%, mientras que la vida útil del inversor puede aumentar hasta 10 veces. La técnica propuesta fue verificada mediante simulaciones y experimentos.
Descripción
Este documento propone una técnica de extensión de la vida útil para inversores de voltaje trifásicos utilizando un voltaje de desplazamiento híbrido. El método propuesto alarga la vida del inversor ajustando de manera independiente la frecuencia de conmutación de las tres fases de acuerdo con el grado de envejecimiento. Para reducir la operación de conmutación de la fase con la vida útil más corta, la técnica propuesta inyecta el voltaje de desplazamiento para la modulación por ancho de pulso discontinua generalizada (GDPWM) en el voltaje de referencia en la región donde se puede detener la operación de conmutación de la fase de vida más corta. Cuando no es necesario detener la operación de conmutación, se inyecta el voltaje de desplazamiento para la modulación por vector de espacio (SVPWM) en el voltaje de referencia para una alta calidad de corriente de carga del inversor. Un voltaje de desplazamiento que varía según la necesidad de detener la operación de conmutación es el voltaje de desplazamiento híbrido propuesto. Usando el voltaje de desplazamiento híbrido propuesto, las frecuencias de conmutación de las tres fases son controlables de manera independiente. Además, dado que solo se reduce la operación de conmutación de la fase con la vida útil más corta, la calidad de la corriente de carga de acuerdo con la reducción de la operación de conmutación es buena en comparación con el método convencional que disminuye simultáneamente todas las frecuencias de conmutación de fase. El método propuesto aumenta significativamente la fiabilidad del inversor de voltaje trifásico, donde el estrés térmico de la fase con la vida útil más corta se reduce hasta un 55%, mientras que la vida útil del inversor puede aumentar hasta 10 veces. La técnica propuesta fue verificada mediante simulaciones y experimentos.