Modulación por Ancho de Pulso Híbrido Óptimo para Inversores Trifásicos en Barcos de Propulsión Eléctrica
Autores: Roh, Chan; Jeon, Hyeon-min; Kim, Seong-wan; Kim, Jong-su; Lee, Na-young; Song, Sung-woo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modulación por Ancho de Pulso Híbrido Óptimo para Inversores Trifásicos en Barcos de Propulsión Eléctrica
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Barcos ecológicos
Políticas de reducción de gases de efecto invernadero
Sistemas de propulsión eléctrica
Inversores
Modulación por ancho de pulso
Modulación híbrida por ancho de pulso (HPWM)
Licencia
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Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El interés global en barcos ecológicos ha aumentado como resultado de las políticas de reducción de gases de efecto invernadero y la demanda de neutralidad de carbono. A pesar de la creciente demanda de sistemas de propulsión eléctrica, hay una falta de investigación y desarrollo en componentes cruciales. La eficiencia y la estabilidad están principalmente influenciadas por el rendimiento de los inversores, que son esenciales para accionar los motores de propulsión. Las técnicas de control de inversores existentes pueden ser de dos tipos: métodos de PWM continua (modulación por ancho de pulso) para mejorar el rendimiento armónico y métodos de PWM discontinua para mejorar la eficiencia al reducir pérdidas. Sin embargo, hay limitaciones en que cada método de PWM presenta variaciones sustanciales en el rendimiento del inversor según sus condiciones de operación. Para abordar estos desafíos, este estudio propone el método de modulación por ancho de pulso híbrido (HPWM) para la operación óptima del inversor. Al analizar las condiciones de operación del inversor, el método HPWM propuesto adopta diversas estrategias de modulación por ancho de pulso (PWM) basadas en un índice de modulación para lograr la mejora armónica y la reducción de pérdidas. Nuestro enfoque se centra en comparar y analizar diversas técnicas de PWM bajo diferentes índices de modulación y condiciones de frecuencia para alcanzar las condiciones de operación óptimas. La validación experimental del método propuesto se llevó a cabo utilizando un dinamómetro de 2.2 kW. En comparación con los métodos de PWM existentes, el método propuesto demostró un rendimiento superior.
Descripción
El interés global en barcos ecológicos ha aumentado como resultado de las políticas de reducción de gases de efecto invernadero y la demanda de neutralidad de carbono. A pesar de la creciente demanda de sistemas de propulsión eléctrica, hay una falta de investigación y desarrollo en componentes cruciales. La eficiencia y la estabilidad están principalmente influenciadas por el rendimiento de los inversores, que son esenciales para accionar los motores de propulsión. Las técnicas de control de inversores existentes pueden ser de dos tipos: métodos de PWM continua (modulación por ancho de pulso) para mejorar el rendimiento armónico y métodos de PWM discontinua para mejorar la eficiencia al reducir pérdidas. Sin embargo, hay limitaciones en que cada método de PWM presenta variaciones sustanciales en el rendimiento del inversor según sus condiciones de operación. Para abordar estos desafíos, este estudio propone el método de modulación por ancho de pulso híbrido (HPWM) para la operación óptima del inversor. Al analizar las condiciones de operación del inversor, el método HPWM propuesto adopta diversas estrategias de modulación por ancho de pulso (PWM) basadas en un índice de modulación para lograr la mejora armónica y la reducción de pérdidas. Nuestro enfoque se centra en comparar y analizar diversas técnicas de PWM bajo diferentes índices de modulación y condiciones de frecuencia para alcanzar las condiciones de operación óptimas. La validación experimental del método propuesto se llevó a cabo utilizando un dinamómetro de 2.2 kW. En comparación con los métodos de PWM existentes, el método propuesto demostró un rendimiento superior.