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

1.2.2.2 Controllo vettoriale per multilivello
La tecnica a controllo vettoriale PWM può essere estesa agli inverter multilivello, impiegando gli
stessi principi utilizzati nell‟inverter a due livelli [2-9].
Si prenda in esame l‟inverter a tre livelli (N=3). Ogni ramo permette N=3 differenti stati degli
interruttori, quindi l‟inverter ha un totale di N 3 =27 stati possibili che portano a generare N 3 =27
combinazioni di tensioni rappresentate da N 3 =27 vettori di Park (o spaziali). Poiché alcune
combinazioni di tensioni producono lo stesso vettore spaziale, ai 27 stati dell‟inverter trifase a tre
livelli corrispondono 19 vettori rappresentati in figura 1.29.
In base alla loro ampiezza, questi vettori spaziali possono essere divisi i quattro gruppi: vettori zero
(rosso), vettori piccoli (verde), vettori medi (blu) e grandi (rosa). I vettori zero sono tre, ogni
piccolo vettore ha due combinazioni di tensioni, mentre i vettori medi o grandi hanno una sola
combinazione di tensioni.
Figura 1.29 A sinistra il digramma degli stati dell’inverter a 3 livelli: i 19 vettori spaziali. A destra il settore 1 del diagramma.
Per calcolare i tempi di applicazione dei vettori spaziali, il diagramma di figura 1.29 (sinistra) viene
suddiviso in 6 settori triangolari, inoltre ogni settore è suddiviso in 4 regioni triangolari.
Obiettivo del controllo vettoriale, come nell‟inverter a due livelli, è quello di approssimare con un
processo di campionamento il movimento rotante del vettore Vmod, attraverso i 27 stati possibili
dell‟inverter.
Il vettore Vmod viene ottenuto dalla sequenza dei tre vettori spaziali più vicini. Come esempio si
guardi la figura 1.29 (destra) dove il vettore Vmod si trova nella regione 3 del primo settore; il Vmod
sarà ottenuto da una sequenza di V1, V2 e V7. Il procedimento di calcolo del tempo di applicazione
di ogni singolo vettore è simile a quello impiegato nell‟inverter a due livelli. Se uno stesso vettore
può essere generato da più di uno stato delle tensioni, il controllo decide secondo dei criteri quale
stato utilizzare.
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