Híbrido multicarrier random space vector PWM para la mitigación del ruido acústico
Autores: Madasamy, P.; Verma, Rajesh; Bharatiraja, C.; J., Barnabas Paul Glady; Srihari, T.; Munda, Josiah Lange; Mihet-Popa, Lucian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Híbrido multicarrier random space vector PWM para la mitigación del ruido acústico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Modulación de ancho de pulso
Accionamientos industriales
PWM aleatorio
Supresión de armónicos
Reducción de ruido
PWM de vector espacial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
El inversor de modulación de ancho de pulso (PWM) es una elección obvia para cualquier aplicación en el sector industrial y de energía. En particular, los accionamientos industriales se benefician de una mayor utilización de la línea de CD, ruido acústico y vibración en los estándares industriales. Muchas técnicas de PWM han sido propuestas para cumplir con la demanda de los accionamientos de una mayor utilización de la línea de CD y una menor supresión de armónicos y reducción de ruido. Sin embargo, el PWM aleatorio (RPWM) es el mejor candidato para reducir los ruidos acústicos. Algunos métodos de RPWM han sido desarrollados e investigados para el inversor PWM de accionamiento de CA. Sin embargo, debido a la menor aleatoriedad del espectro de armónicos de múltiples frecuencias, sigue siendo un desafío reducir el ruido del accionamiento. Estos PWM tratan con la dispersión de armónicos, disminuyendo así los efectos armónicos en el sistema. Sin embargo, estas técnicas no tienen éxito en mantener una mayor utilización de la línea de CD. Los métodos de RPWM existentes tienen menos aleatoriedad y requieren circuitos digitales complejos. Por lo tanto, este documento trata principalmente sobre un principio de RPWM combinado en PWM de vector espacial (SVPWM) para generar generación de PWM aleatorio utilizando un multicarrier de frecuencia asimétrica llamado PWM de vector espacial aleatorio multicarrier (MCRSVPWM). Los vectores de conmutación de SVPWM con diferentes portadores de frecuencia son elegidos con la ayuda de un generador de bits binarios aleatorios. El MCRSVPWM propuesto genera los pulsos con un portador triangular aleatorio (1 a 4 kHz), mientras que el método RPWM convencional contiene una posición de pulso aleatoria con un portador triangular de frecuencia fija. El PWM propuesto es capaz de erradicar el desagradable ruido acústico de alta frecuencia de manera más efectiva que el RPWM convencional con un rango de frecuencia aleatorio más corto. El estudio de simulación se realiza a través de MATLAB/Simulink para un accionamiento de motor de inducción asíncrono de 2 kW. La validación experimental del MCRSVPWM propuesto se prueba con un accionamiento de motor de inducción alimentado por un módulo de potencia de inversor de seis interruptores de 2 kW (Power MOSFET-SCH2080KE).
Descripción
El inversor de modulación de ancho de pulso (PWM) es una elección obvia para cualquier aplicación en el sector industrial y de energía. En particular, los accionamientos industriales se benefician de una mayor utilización de la línea de CD, ruido acústico y vibración en los estándares industriales. Muchas técnicas de PWM han sido propuestas para cumplir con la demanda de los accionamientos de una mayor utilización de la línea de CD y una menor supresión de armónicos y reducción de ruido. Sin embargo, el PWM aleatorio (RPWM) es el mejor candidato para reducir los ruidos acústicos. Algunos métodos de RPWM han sido desarrollados e investigados para el inversor PWM de accionamiento de CA. Sin embargo, debido a la menor aleatoriedad del espectro de armónicos de múltiples frecuencias, sigue siendo un desafío reducir el ruido del accionamiento. Estos PWM tratan con la dispersión de armónicos, disminuyendo así los efectos armónicos en el sistema. Sin embargo, estas técnicas no tienen éxito en mantener una mayor utilización de la línea de CD. Los métodos de RPWM existentes tienen menos aleatoriedad y requieren circuitos digitales complejos. Por lo tanto, este documento trata principalmente sobre un principio de RPWM combinado en PWM de vector espacial (SVPWM) para generar generación de PWM aleatorio utilizando un multicarrier de frecuencia asimétrica llamado PWM de vector espacial aleatorio multicarrier (MCRSVPWM). Los vectores de conmutación de SVPWM con diferentes portadores de frecuencia son elegidos con la ayuda de un generador de bits binarios aleatorios. El MCRSVPWM propuesto genera los pulsos con un portador triangular aleatorio (1 a 4 kHz), mientras que el método RPWM convencional contiene una posición de pulso aleatoria con un portador triangular de frecuencia fija. El PWM propuesto es capaz de erradicar el desagradable ruido acústico de alta frecuencia de manera más efectiva que el RPWM convencional con un rango de frecuencia aleatorio más corto. El estudio de simulación se realiza a través de MATLAB/Simulink para un accionamiento de motor de inducción asíncrono de 2 kW. La validación experimental del MCRSVPWM propuesto se prueba con un accionamiento de motor de inducción alimentado por un módulo de potencia de inversor de seis interruptores de 2 kW (Power MOSFET-SCH2080KE).