Caracterización de inversores multinivel tipo puente-H en cascada

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dc.contributor.advisorMantilla Villalobos, Maria Alejandra
dc.contributor.advisorPetit Suarez, Johann Farith
dc.contributor.authorAlmeida Arguello, Daniel Felipe
dc.date.accessioned2024-03-04T00:15:29Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-04T00:15:29Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractLos 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.
dc.description.abstractenglishPower converters, based power electronics, have been involved in the energy conversion and control of renewable electric systems and electrical drives. Currently, these systems need to operate under higher output voltages and power in order to increase the efficiency and demand in their process. Meanwhile, these systems need to accomplish electric power quality requirements. In this sense, multilevel inverters arise as an interesting alternative in order to achieve the above requirements. Particularly, the quality of the output electric signals are controlled by the PWM modulation strategies, implemented for controlling the switching of the semiconductors devices. This thesis aims to compare four modulation strategies for the CHB multilevel inverter, in terms of harmonic distortion delivered by the waveform of the output voltage. Specifically, Phase Shift PWM (PSPWM), third harmonic injection Phase Shift PWM (thPS-PWM), Hybrid Modulation (H-PWM) and Space Vector Modulation (SVM-PWM) are studied and compared in this thesis. Every modulation strategy was analysed in terms of the harmonic spectrum, Total Harmonic Distortion (THD), Weighted Total Harmonic Distortion (WTHD), Distortion Factor (DF) and Lower Order Harmonic (LOH) of the output voltage. Three-phase and mono-phase CHB multilevel inverter topologies were also implemented with the modulation strategies. The results were gotten through simulations and experimental tests with the support of MATLAB/ Simulink and dSPACE tools. These results are in good agreement with the theory development. Hybrid Modulation (H-PWM) delivered better results than the other modulation strategies analysed.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Eléctrica
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/39484
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Eléctrica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectInversor Multinivel Tipo Puente-H En Cascada (Chb)
dc.subjectEstrategias De Modulacion
dc.subjectDis- ´ Torsion Armónica.
dc.subject.keywordCascaded H-Bridge Inverter (Chb)
dc.subject.keywordModulation Strategies
dc.subject.keywordHarmonic Distortion.
dc.titleCaracterización de inversores multinivel tipo puente-H en cascada
dc.title.englishCharacterization of cascaded h-bridge multilevel inverters.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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