Un inversor trifásico multinivel de fuente de impedancia con eliminación de voltaje de modo común y compensación de tiempo muerto
Autores: Mahmoudian, Mehrdad; Fakhraei, Maziyar; Pouresmaeil, Edris; Rodrigues, Eduardo M. G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un inversor trifásico multinivel de fuente de impedancia con eliminación de voltaje de modo común y compensación de tiempo muerto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistemas de accionamiento electromecánico
Modulación de ancho de pulso
Accionamientos de velocidad ajustable
Voltaje de modo común
Modulación de vector espacial
Distorsión armónica total
Licencia
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Actualmente, la mayoría de los sistemas de accionamiento electromecánico que requieren control de velocidad utilizan accionamientos de frecuencia variable modulados por ancho de pulso (PWM) conocidos como accionamientos de velocidad ajustable (ASD). Las altas velocidades de conmutación de los interruptores electrónicos son esenciales para el correcto funcionamiento del ASD. El voltaje de modo común (CMV) tiene su origen en la conmutación PWM. El CMV aumenta el estrés en las bobinas y devanados, reduce la vida del rodamiento y, por lo tanto, tiene un impacto significativo en el ciclo de vida del motor. En este documento, se propone una variante de un algoritmo de conmutación de modulación vectorial espacial (SVPWM) basado en PWM para controlar tanto los intervalos de conducción como el tiempo muerto de los interruptores de potencia que podrían ser compensados. El algoritmo propuesto se implementa en una plataforma que consiste en una red de fuente de impedancia en el lado de CC de la topología con el propósito de mitigar el CMV y la capacidad de aumento de voltaje. Dado que métodos similares han logrado una reducción de CMV de 1/6 del voltaje del enlace de CC hasta ahora, en este documento, al superar los armónicos de corriente perturbadores, la alta eficiencia es completamente accesible. Los resultados experimentales presentados verifican la efectividad del enfoque propuesto al aumentar ligeramente la distorsión armónica total (THD) y reducir las pérdidas del convertidor.
Descripción
Actualmente, la mayoría de los sistemas de accionamiento electromecánico que requieren control de velocidad utilizan accionamientos de frecuencia variable modulados por ancho de pulso (PWM) conocidos como accionamientos de velocidad ajustable (ASD). Las altas velocidades de conmutación de los interruptores electrónicos son esenciales para el correcto funcionamiento del ASD. El voltaje de modo común (CMV) tiene su origen en la conmutación PWM. El CMV aumenta el estrés en las bobinas y devanados, reduce la vida del rodamiento y, por lo tanto, tiene un impacto significativo en el ciclo de vida del motor. En este documento, se propone una variante de un algoritmo de conmutación de modulación vectorial espacial (SVPWM) basado en PWM para controlar tanto los intervalos de conducción como el tiempo muerto de los interruptores de potencia que podrían ser compensados. El algoritmo propuesto se implementa en una plataforma que consiste en una red de fuente de impedancia en el lado de CC de la topología con el propósito de mitigar el CMV y la capacidad de aumento de voltaje. Dado que métodos similares han logrado una reducción de CMV de 1/6 del voltaje del enlace de CC hasta ahora, en este documento, al superar los armónicos de corriente perturbadores, la alta eficiencia es completamente accesible. Los resultados experimentales presentados verifican la efectividad del enfoque propuesto al aumentar ligeramente la distorsión armónica total (THD) y reducir las pérdidas del convertidor.