Tesis Magíster
Eliminación Selectiva De Armónicos para un Convertidor Multinivel Asimétrico de 27 Niveles
Fecha
2019Autor
Muñoz-Vidal, Javier Andrés
Universidad de Talca
Institución
Resumen
Los convertidores multinivel asimétricos necesitan trabajar con fuentes DC que tengan sus voltajes en una razón específica entre ellos. Luego, mediante el uso de una técnica de control y modulación, se obtiene una salida de voltaje altamente sinusoidal, la cual generalmente se logra utilizando la modulación staircase.
Si bien estos convertidores entregan una señal de voltaje altamente sinusoidal, no elimina los armónicos de bajas frecuencias, los cuales pueden ser dañinos para el sistema, debido la posibilidad de entrar en resonancia y provocar malfuncionamiento de equipos o averías. Además, el uso de filtros de armónicos de baja frecuencia podría filtrar parte del contenido de la fundamental, lo cual es necesario evitar. Es por lo anterior que se propone utilizar una técnica de modulación alternativa, llamada Eliminación Selectiva de Armónicos (SHE), con el fin de obtener una señal de voltaje sinusoidal, pero al mismo tiempo eliminar los armónicos de baja frecuencia mediante la formulación de un sistema de ecuaciones que representen la fundamental y la amplitud de los armónicos a eliminar, en función de los ángulos de disparo del convertidor.
Específicamente se trabaja con la simulación de un convertidor multinivel asimétrico de 27 niveles, para el cual primero se debe modelar un sistema de ecuaciones que per- mita una modulación SHE, compararlo con el mismo convertidor pero con modulación escalera y evaluar su desempeño en función del THD, además del factor de distorsión de primer y segundo orden.
Luego se hace un barrido en el índice de modulación y se presentan las formas de onda para cada caso, explicando las diferencias entre ellos y el impacto que tiene en el contenido armónico.
Finalmente se realiza la puesta en marcha de un prototipo experimental de labora- torio, en donde se confirman los resultados obtenidos previamente mediante las simulaciones, para dar paso al conocimiento de las falencias detectadas y trabajos futuros a considerar.