Método de tolerancia a fallas en circuito abierto para convertidores híbridos de punto neutro activo de tres niveles
Autores: Halabi, Laith M.; Mohd Alsofyani, Ibrahim; Lee, Kyo-Beum
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Método de tolerancia a fallas en circuito abierto para convertidores híbridos de punto neutro activo de tres niveles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidores de tres niveles
Punto neutro activo con pinza (ANPC)
Si-IGBT
SiC-MOSFET
ANPC híbrido (HANPC)
Método tolerante a fallas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los convertidores de tres niveles son las tecnologías más importantes utilizadas en aplicaciones de alta potencia. Entre estas tecnologías, los convertidores de punto neutro activo (ANPC) se utilizan principalmente para aplicaciones industriales. Mientras tanto, los desarrollos recientes han reducido las pérdidas y aumentado la eficiencia mediante el uso de una combinación híbrida de interruptores Si-IGBT y SiC-MOSFET para lograr convertidores híbridos ANPC (HANPC). La falla en circuito abierto se considera un problema común y grave que afecta el rendimiento operativo. En este documento, se propone un método efectivo de tolerancia a fallos para los convertidores HANPC para reutilizar de manera segura la operación normal y aumentar la fiabilidad del sistema en condiciones de fallo. En consecuencia, no se asocian costos adicionales ni cambios con el inversor. Se presenta un análisis detallado de la estrategia propuesta destacando los efectos en el voltaje, corrientes y la distorsión armónica total (THD) correspondiente. Los resultados de la simulación y experimentales demuestran la capacidad y efectividad del método propuesto para mantener la operación normal y eliminar la distorsión de la salida.
Descripción
Los convertidores de tres niveles son las tecnologías más importantes utilizadas en aplicaciones de alta potencia. Entre estas tecnologías, los convertidores de punto neutro activo (ANPC) se utilizan principalmente para aplicaciones industriales. Mientras tanto, los desarrollos recientes han reducido las pérdidas y aumentado la eficiencia mediante el uso de una combinación híbrida de interruptores Si-IGBT y SiC-MOSFET para lograr convertidores híbridos ANPC (HANPC). La falla en circuito abierto se considera un problema común y grave que afecta el rendimiento operativo. En este documento, se propone un método efectivo de tolerancia a fallos para los convertidores HANPC para reutilizar de manera segura la operación normal y aumentar la fiabilidad del sistema en condiciones de fallo. En consecuencia, no se asocian costos adicionales ni cambios con el inversor. Se presenta un análisis detallado de la estrategia propuesta destacando los efectos en el voltaje, corrientes y la distorsión armónica total (THD) correspondiente. Los resultados de la simulación y experimentales demuestran la capacidad y efectividad del método propuesto para mantener la operación normal y eliminar la distorsión de la salida.