Phương pháp điều khiển giảm điện áp Common Mode với hàm điện áp Offset cho bộ nghịch lưu năm bậc
Email tác giả liên hệ:
hungnd@hcmut.edu.vnDOI:
https://doi.org/10.54644/jte.2025.1810Từ khóa:
Điện áp common mode, Bộ nghịch lưu NPC đa bậc, Kỹ thuật DPWM, Hàm điện áp offset, Mô phỏngTóm tắt
Điện áp Common Mode (CMV) cao là nguyên nhân chính gây ra nhiều vấn đề như dòng rò, hao mòn ổ bi, nhiễu điện từ và suy giảm hiệu suất cũng như độ tin cậy của các thiết bị truyền động. Nhiều nghiên cứu đã áp dụng các kỹ thuật điều chế như điều chế vector không gian nhằm giảm thiểu CMV, tuy nhiên những phương pháp này thường đòi hỏi khối lượng tính toán lớn và điều khiển phức tạp. Trong nghiên cứu này, một phương pháp được đề xuất nhằm giảm CMV cho bộ biến tần NPC năm bậc bằng cách sử dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung sóng mang không liên tục (DPWM) kết hợp với hàm điện áp offset. Phương pháp này tích hợp trực tiếp hàm offset – được tính dựa trên các điều kiện cụ thể để giảm CMV – vào tín hiệu điều chế, từ đó đơn giản hoá quá trình tính toán. Các trạng thái chuyển mạch của các thiết bị bán dẫn được xác định thông qua việc so sánh tín hiệu điều chế với dạng sóng mang tần số cao. Kết quả mô phỏng cho thấy hiệu quả của phương pháp này, mở ra triển vọng cải thiện đáng kể hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống truyền động.
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
J. Rodriguez, J. S. Lai, and F. Z. Peng, “Multilevel inverters: A survey of topologies, controls, and applications,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 49, no. 4, pp. 724–738, Aug. 2002. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2002.801052
B. P. McGrath, D. G. Holmes, and T. Lipo, “Optimized space vector switching sequences for multilevel inverters,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 18, no. 6, pp. 1293–1301, Nov. 2003. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2003.818827
J. M. Erdman, R. J. Kerkman, D. W. Schlegel, and G. L. Skibinski, “Effect of PWM inverters on AC motor bearing currents and shaft voltages,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 32, no. 2, pp. 250–259, Mar./Apr. 1996. DOI: https://doi.org/10.1109/28.491472
H. Akagi and S. Tamura, “A passive EMI filter for eliminating both bearing current and ground leakage current from an inverter-driven motor,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 21, no. 5, pp. 1459–1469, Sep. 2006. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2006.880239
H. J. Kim, H. D. Lee, and S. K. Sul, “A new PWM strategy for common-mode voltage reduction in neutral-point-clamped inverter-fed AC motor drives,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 37, no. 6, pp. 1840–1845, Nov./Dec. 2001. DOI: https://doi.org/10.1109/28.968199
G. Carrara, S. Gardella, M. Marchesoni, R. Salutari, and G. Sciutto, “A new multilevel PWM method: A theoretical analysis,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 7, no. 3, pp. 497–505, Jul. 1992. DOI: https://doi.org/10.1109/63.145137
V. G. Agelidis and M. Calais, “Application specific harmonic performance evaluation of multicarrier PWM techniques,” in Proc. 29th Annu. IEEE Power Electron. Spec. Conf. (PESC), vol. 1, 1998, pp. 172–178. DOI: https://doi.org/10.1109/PESC.1998.701896
T. K. T. Nguyen, N. V. Nguyen, and N. R. Prasad, “Novel eliminated common-mode voltage PWM sequences and an online algorithm to reduce current ripple for a three-level inverter,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 32, no. 10, pp. 7482–7493, Oct. 2016. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2016.2634009
S. Ogasawara and H. Akagi, “Modeling and damping of high-frequency leakage currents in PWM inverter-fed AC motor drive systems,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 32, no. 5, pp. 1105–1114, Sep./Oct. 1996. DOI: https://doi.org/10.1109/28.536872
K. Zhou and D. Wang, “Relationship between space-vector modulation and three-phase carrier-based PWM: A comprehensive analysis,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 49, no. 1, pp. 186–196, Feb. 2002. DOI: https://doi.org/10.1109/41.982262
N. V. Nho and M. J. Youn, “Comprehensive study on space-vector-PWM and carrier-based-PWM correlation in multilevel inverters,” IEE Proc. Electr. Power Appl., vol. 153, no. 1, pp. 149–158, Jan. 2006. DOI: https://doi.org/10.1049/ip-epa:20050046
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Giấy phép
Bản quyền (c) 2025 Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ Thuật
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
