Diagnóstico de falla de interruptor abierto en un inversor ANPC híbrido de tres niveles Si/SiC conectado a la red
Autores: Kwon, Bong Hyun; Kim, Sang-Hun; Kim, Seok-Min; Lee, Kyo-Beum
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Diagnóstico de falla de interruptor abierto en un inversor ANPC híbrido de tres niveles Si/SiC conectado a la red
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Método de diagnóstico propuesto
Falla del interruptor de circuito abierto
Inversor HANPC
Transistores bipolares de compuerta aislada de silicio
Transistores de efecto de campo de óxido metálico de carburo de silicio
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Se propone en este documento un método de diagnóstico para la falla de un interruptor de circuito abierto en un inversor híbrido de punto neutro activo con pinza (HANPC). La pierna de conmutación del inversor HANPC consta de cuatro transistores bipolares de compuerta aislada de silicio y dos transistores de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor de carburo de silicio para lograr una mayor eficiencia y densidad de potencia en comparación con los inversores convencionales de punto neutro con pinza. Cuando ocurre una falla de circuito abierto en un dispositivo de conmutación, la corriente de salida se distorsiona severamente, causando daños en el inversor y las cargas conectadas. El método de diagnóstico propuesto tiene como objetivo detectar la falla del interruptor abierto y proteger los dispositivos relacionados sin necesidad de sensores o circuitos adicionales. Se investigan las condiciones defectuosas de seis interruptores diferentes basadas en la distorsión de corriente en el marco de referencia estacionario. Al analizar las características individuales de cada falla de interruptor, es posible detectar la ubicación exacta del interruptor fallido en un corto período de tiempo. La efectividad y viabilidad del método de diagnóstico de fallas propuesto se verifican utilizando resultados de simulación y experimentales.
Descripción
Se propone en este documento un método de diagnóstico para la falla de un interruptor de circuito abierto en un inversor híbrido de punto neutro activo con pinza (HANPC). La pierna de conmutación del inversor HANPC consta de cuatro transistores bipolares de compuerta aislada de silicio y dos transistores de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor de carburo de silicio para lograr una mayor eficiencia y densidad de potencia en comparación con los inversores convencionales de punto neutro con pinza. Cuando ocurre una falla de circuito abierto en un dispositivo de conmutación, la corriente de salida se distorsiona severamente, causando daños en el inversor y las cargas conectadas. El método de diagnóstico propuesto tiene como objetivo detectar la falla del interruptor abierto y proteger los dispositivos relacionados sin necesidad de sensores o circuitos adicionales. Se investigan las condiciones defectuosas de seis interruptores diferentes basadas en la distorsión de corriente en el marco de referencia estacionario. Al analizar las características individuales de cada falla de interruptor, es posible detectar la ubicación exacta del interruptor fallido en un corto período de tiempo. La efectividad y viabilidad del método de diagnóstico de fallas propuesto se verifican utilizando resultados de simulación y experimentales.