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Caracterización de inversores multinivel tipo puente-H en cascada

Resumen

Los inversores de potencia basados en electronica de potencia hacen parte fundamental de la conversión´ de energ´ıa y el control de sistemas de energ´ıa electrica renovables y accionamientos eléctricos. Actualmente,éstos sistemas necesitan operar bajo tensiones y potencias mas altas de salida con el fin de incrementar la ´ produccion y eficiencia en sus procesos. A su vez, es necesario que estos sistemas cumplan requerimientos ´ de calidad de potencia electrica. En este sentido, el inversor multinivel surge como una alternativa interesan- ´ te con el objetivo de cumplir las demandas establecidas. En particular, la calidad de las senales de salida del ˜ inversor multinivel dependen directamente de las estrategias de modulacion implementadas para controlar ´ la conmutacion de los dispositivos semiconductores. ´ Partiendo de lo anterior, el proposito de esta tesis consiste en comparar cuatro estrategias de modulación´ del inversor multinivel de puentes H en cascada (CHB) en terminos de la distorsión armónica proporcionada ´ por la forma de onda de la tension de salida. Espec ´ ´ıficamente, se estudian y comparan las estrategias de modulacion por desplazamiento de fase PWM (PS-PWM), modulación por desplazamiento de fase con in- ´ yeccion de tercer armónico (thPS-PWM), modulación h ´ ´ıbrida PWM (H-PWM) y modulacion por vector es- ´ pacial PWM (SVM-PWM) en terminos del análisis del espectro de la tensión de salida, Distorsión Armónica ´ Total (THD), Distorsion Armónica Total Ponderada (WTHD), Factor de Distorsión (DF) y Armónico de Or- ´ den mas Bajo (LOH). Las topolog ´ ´ıas del inversor multinivel CHB analizadas fueron el inversor monofasico ´ de cinco niveles, inversor trifasico de tres niveles e inversor trifásico de cinco niveles. ´ Los resultados fueron obtenidos a traves de simulaciones y pruebas experimentales con el soporte de ´ las herramientas MATLAB/Simulink y dSPACE, obteniendo un desempeno superior en la estrategia de ˜ modulacion h ´ ´ıbrida (H-PWM) en la calidad de forma de onda de la tension de salida con respecto a las ´ demas técnicas evaluadas.