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

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1.2.1.2 Flying Capacitors Il flying capacitor inverter multilivello ha come principio di funzionamento l‟aggiunta di capacità (ausiliarie) caricate ad una determinata tensione e con la possibilità di essere inserite, grazie all‟accensione o allo spegnimento di determinati interruttori, in serie con la tensione Vdc in modo da creare nuovi livelli di tensione d‟uscita. In figura 1.17 viene mostrato un ramo di un inverter a 5 livelli. Per realizzare un inverter a N livelli bisogna avere N-1 capacità principali (quelle sul bus in continua), e (N-1)*(N-2)/2 capacità ausiliarie per ogni ramo. Figura 1.17 Ramo di un Inverter Multilivello Flying Capacitors La tabella 5 mostra i possibili livelli di tensione in uscita con i corrispondenti stati di accensione o spegnimento degli interruttori. Esiste una proprietà di ridondanza poiché esistono più combinazioni per creare uno stesso livello di tensione VAN. Per alti valori di N, il maggior vantaggio di questa tipologia risulta una tensione di uscita prossima alla sinusoide. Gli svantaggi sono: l‟alto numero di capacità da impiegare, un controllo del sistema complesso con N elevati, in particolare la carica di tutte le capacità. 21
1.2.1.3 Inverter multilivello a cascata In questa tipologia, si collegano in serie un numero N di inverter monofase per creare la singola tensione di fase dell‟inverter multilivello. Ogni inverter monofase crea in uscita tre livelli (-Vdc, 0, Vdc) ed è alimentato da una propria sorgente di tensione continua. Nella figura 1.18 viene mostrato un ramo di un inverter multilivello (9 livelli) trifase a cascata. Dati N inverter monofase in serie per ogni fase, si ottiene un inverter trifase con le tesioni formate da 2N+1 livelli possibili. Nella figura 1.19 vengono mostrate le tensioni in uscita dei 4 inverter monofase, gli angoli α mostrano i diversi controlli degl‟interruttori sui 4 inverter; infine viene mostrara la tensione VAN=V1+ V2+ V3+ V4 di fase dell‟inverter multilivello. Vantaggi di questa tipologia sono la creazioni di tensioni multilivello simili a onde sinusoidali e quindi con poca distorsione armonica, il controllo è semplice, inoltre non si ha la presenza di diodi clamping o capacità ausiliarie. Lo svantaggio principale è la necessità di avere sorgenti di tensione isolate tra loro galvanicamente per alimentari i vari inverter monofase; questo può limitare l‟uso di tale tipologia. Figura 1.18 Ramo di un Inverter Multilivello a Cascata 22
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Calcolo degli andamenti nel tempo T
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[20]: Norbert Hanigovszki, Jørn Po
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