L'inverter NPC in azionamenti di MT per motori asincroni - DimacReD

1.2.1.1 Neutral-Point-Clamped Inverter (NPC inverter)
La classificazione di questa tipologia è fatta in base al numero di livelli possibili della tensione tra il
punto medio del bus in continua e il punto medio del ramo dell‟inverter.
Il ramo di un Neutral Point Clamped inverter a tre livelli è mostrato in figura 1.15. Confrontando
questo ramo con quello di un inverter a due livelli si possono notare le differenze strutturali dei due
circuiti. Nel ramo a tre livelli: sono presenti il doppio di interruttori e diodi in antiparallelo, inoltre
ci sono ulteriori diodi (chiamati diodi di clamping) collegati al punto medio del bus in continua
tramite due capacità di uguale valore. I livelli possibili di VAO sono: Vdc/2, 0 e -Vdc/2.
Il controllo non permette la chiusura contemporanea dei quattro interruttori (Sa1, Sa2, Sa3, Sa4) per
evitare un corto circuito della tensione continua di ingresso, in modo analogo non permette
l‟apertura contemporanea dei quattro interruttori per evitare una tensione d‟uscita VAO indefinita. La
tabella 3 riassume gli stati degli interruttori corrispondenti a una determinata tensione d‟uscita. Si
può notare come il segnale di controllo dell‟interruttore Sa1 è opposto a quello di Sa3, in modo
analogo quello di Sa2 è opposto a quello di Sa4.
I tre rami dell‟inverter essendo in parallelo possono lavorare indipendentemente, creano così in
uscita le tre tensioni di fase sfasate tra di loro di 120° elettrici. In questa tipologia a tre livelli la
tensione di blocco dei vari componenti elettronici è di Vdc/2, a confronto con quella dei componenti
in un inverter a due livelli che risulta pari all‟intera tensione Vdc d‟ingresso.
Tabella 3
Sa1 Sa2 Sa3 Sa4 VAO Componenti in conduzione
On On Vdc/2
On On 0
On On - Vdc/2
Figura 1.15 Inverter Multilivello NPC
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se io > 0 Sa1 , Sa2
se io < 0 Da1 , Da2
se io > 0 Dca1 , Sa2
se io < 0 Dca2 , Sa3
se io > 0 Da3 , Da4
se io < 0 Sa3 , Sa4