Selección en línea de la frecuencia de conmutación óptima para inversores de fuente de voltaje conectados a la red
Autores: Albatran, Saher; Smadi, Issam A.; Ahmad, Hamzeh J.; Koran, Ahmed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Selección en línea de la frecuencia de conmutación óptima para inversores de fuente de voltaje conectados a la red
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Rendimiento
Inversores de fuente de voltaje
Algoritmo de optimización
Potencia de salida
Eficiencia
Frecuencia de conmutación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Mejorar el rendimiento de los inversores de fuente de voltaje (VSIs) sin cambiar la estructura de hardware ha adquirido recientemente un mayor interés. En este estudio, se propone un algoritmo de optimización que mejora la calidad de la potencia de salida y la eficiencia de los VSIs trifásicos conectados a la red. Para tal fin, el algoritmo propuesto varía la frecuencia de conmutación para mantener el mejor equilibrio entre las pérdidas de conmutación del módulo de potencia del transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) y la calidad de la potencia de salida en todas las condiciones de carga, incluido el efecto de la temperatura ambiente. Dado que existe una contradicción entre estas dos medidas en relación con la frecuencia de conmutación, se emplea la teoría de la optimización multiobjetivo. El algoritmo propuesto se ejecuta en la plataforma de la FPGA Altera DE2-115 en la que se determina en línea el valor óptimo de la frecuencia de conmutación sin necesidad de cálculos pesados fuera de línea y/o tablas de búsqueda. Al adoptar el algoritmo propuesto, se mejora la eficiencia de la VSI sin degradar la calidad de la potencia de salida. Por lo tanto, el algoritmo propuesto mejora la vida útil del módulo de potencia IGBT debido a las reducciones en las variaciones de la temperatura de unión del módulo. Se construye un prototipo experimental y se realizan pruebas experimentales para verificar la viabilidad del algoritmo propuesto.
Descripción
Mejorar el rendimiento de los inversores de fuente de voltaje (VSIs) sin cambiar la estructura de hardware ha adquirido recientemente un mayor interés. En este estudio, se propone un algoritmo de optimización que mejora la calidad de la potencia de salida y la eficiencia de los VSIs trifásicos conectados a la red. Para tal fin, el algoritmo propuesto varía la frecuencia de conmutación para mantener el mejor equilibrio entre las pérdidas de conmutación del módulo de potencia del transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) y la calidad de la potencia de salida en todas las condiciones de carga, incluido el efecto de la temperatura ambiente. Dado que existe una contradicción entre estas dos medidas en relación con la frecuencia de conmutación, se emplea la teoría de la optimización multiobjetivo. El algoritmo propuesto se ejecuta en la plataforma de la FPGA Altera DE2-115 en la que se determina en línea el valor óptimo de la frecuencia de conmutación sin necesidad de cálculos pesados fuera de línea y/o tablas de búsqueda. Al adoptar el algoritmo propuesto, se mejora la eficiencia de la VSI sin degradar la calidad de la potencia de salida. Por lo tanto, el algoritmo propuesto mejora la vida útil del módulo de potencia IGBT debido a las reducciones en las variaciones de la temperatura de unión del módulo. Se construye un prototipo experimental y se realizan pruebas experimentales para verificar la viabilidad del algoritmo propuesto.