Çok seviyeli eviricilerde taşıyıcı dalga şekli değişimlerinin çıkış gerilimi üzerine etkilerinin incelenmesi

Bu makalede, Çok Seviyeli Eviricilerde (ÇSE) taşıyıcı dalga şekli değişimlerinin evirici çıkış gerilimi üzerine etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, farklı genlik ve farklı frekans değerlerine göre taşıyıcı dalgalar oluşturulmuş ve referans sinüzoidal işaretler ile karşılaştırılarak eviricinin güç anahtarlarını denetleyen Darbe Genişlik Modülasyonlu (DGM) sinyaller elde edilmiştir. Bunun için, bir 5-seviyeli eviricinin prototipi gerçekleştirilmiş olup eviricinin denetimi için gerçek-zamanlı sinyaller dSPACE firmasının DS1103 denetleyici kartı ve yazılımları kullanılarak üretilmiştir. Önerilen çok seviyeli Sinüzoidal DGM (SDGM) stratejisi deneysel çalışmalar ile test edilmiş ve deney düzeneği üzerinden alınan sonuçlar verilmiştir.

The examination of the effect of carrier waveform variations on output voltage of multilevel inverters

In this paper, the effect of carrier waveform variations on inverter output voltage in multilevel inverters is examined. For this aim, carrier waveforms with various frequency and amplitude are constructed and compared with the reference sinusoidal signals. The obtained PWM waveforms are then applied to the power switches of the inverter. A five-level inverter prototype implemented and the real-time signals are produced using dSPACE DS1103 controller board and software’s. The proposed multilevel sinusoidal PWM (SPWM) strategy is tested experimentally and the results obtained are presented.

PDF

___

1. Rodriguez, J., Lai J.S., Peng F.Z., “Multilevel Inverters: A Survey of Topologies, Controls, and Applications”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 49, No. 4, 724-738, 2002.
2. Aziz, J.A., Salam Z., “A New Pulse-Width Modulation (PWM) Scheme for Modular Structured Multilevel Voltage Source Inverter”, Int. J. Electronics, Vol. 91, No. 4, 211-226, 2004.
3. Tuncer, S., Tatar Y., “Çok Seviyeli Eviriciler için Sabit V/f Özellikli Bir UVDGM Algoritması”, Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt 21, Sayı 3, 509-517, 2006.
4. Wu B., High-Power Converters and AC Drives, John Wiley & Sons, New Jersey, USA, 2006.
5. Carrara, G., Gardella, S., Marchesoni, M., Salutari, R., Sciutto, G., “A New Multilevel PWM Method: A Theoretical Analysis”, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 7, 497-505, 1992.
6. Bowes, S.R., Holiday, D., Grewal S., “Comparison of Single-Phase Three-Level Pulse Width Modulation Strategies”, IEE Proceedings, Electric Power Applications, Vol. 151, No. 2, 205-214, 2004.
7. Walker, G., Ledwich, G., “Bandwidth Consideration for Multilevel Converters”, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 14, No. 1, 74-81, 1999.
8. Tolbert, L.M., Habetler, T.G., “Novel Multilevel Inverter Carrier-Based PWM Method”, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 35, No. 5, 1098-1107,1999.
9. Hongyang, W., Xiangning, H., “Research on PWM Control of A Cascade Multilevel Converter” Third International Power Electronics and Motion Control Conference, PIEMC 2000, 15-18, 2000.
10. Celanovic, N., Boroyevich, D., “A Fast Space- Vector Modulation Algorithm for Multilevel Three-Phase Converters”, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 37, No. 2, 637- 641, 2001.
11. Tuncer, S., Tatar, Y. “A New Approach for Selecting the Switching States of SVPWM Algorithm in Multilevel Inverter”, European Transactions on Electrical Power, Vol. 17, N0. 1, 81-95, 2007.
12. Li, L., Czarkowski, D., Liu, Y., Pillay, P., “Multilevel Selective Harmonic Elimination PWM Technique in Series-Connected Voltage Inverters”, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 36, No. 1, 160-170, 2000.
13. Tuncer, S., Tatar. Y., “An Application of SHEPWM Technique in a Cascade Multilevel Inverter”, COMPEL: The International Journal For Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, Vol. 24, No. 1, 81-93, 2005.
14. Massoud, A.M., Finney, S.J., Williams, B.W., “High-Power, High-Voltage IGBT Applications: Series Connection of IGBT sor Multilevel Converters” Int. J. Electronics, Vol. 90, No. 11- 12, 763-778, 2003.
15. Feng, C., Agelidis V.G., “On the Comparison of Fundamental and High Frequency Carrier- Based PWM Techniques for Multilevel NPC Inverters”, Power Electronics Specialists Conference, PESC 02, Vol. 2, No. 1, 520- 525, 2002.
16. Dehbonei H., Nayar C.V., Borle L., “A Novel Modulation Technique for A Single Phase HBridge Inverter”, Int. J. Electronics, Vol. 91, No. 1, 41-55, 2004.
17. Tuncer, S., Tatar Y., “Çok Seviyeli Kaskad İnverterlerde SPWM Tekniğinin Kullanımı”, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt 7, Sayı 2, 56-61, 2003.