Three-phase cascade inverter controlled by signals calculated based on the haar wavelet

• Autorzy: Muc Adam , Iwaszkiewicz Jan

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.05.15

Warianty tytułu

PL

Trójfazowy falownik kaskadowy sterowany wektorami obliczonymi na podstawie falki Haara

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article describes the synthesis of the instantaneous value of the output voltage of a multi-level three-phase cascade inverter. An analytical method for determining the set of Haar orthogonal wavelets and a proposal for synthesizing the inverter's output waveforms based on the wavelet transform are described. Based on the Haar wavelet, the control signals of the keys of the cascaded two-level inverters forming a multi-level three-level voltage inverter were calculated. The cooperation of such an inverter with a resistive-inductive load was simulated.

PL

W artykule opisano syntezę wartości chwilowej napięcia wyjściowego wielopoziomowego trójfazowego falownika kaskadowego. Opisano analityczną metodę wyznaczania zbioru falek ortogonalnych Haara oraz propozycję syntezy przebiegów wyjściowych falownika w oparciu o transformatę falkową. Na podstawie falki Haara obliczono sygnały sterujące kluczami połączonych kaskadowo dwupoziomowych falowników tworzących wielopoziomowy trójfazowy falownik napięcia. Przeprowadzono symulację współpracy takiego falownika z obciążeniem rezystancyjno indukcyjnym.

Słowa kluczowe

EN

Haar wavelet; wavelet transform; multilevel converter; three-phase inverter; wavelet waveforms synthesis

PL

falka Haara; transformata falkowa; falownik wielopoziomowy; falownik trójfazowy; synteza przebiegów falkowych

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 5
• Strony: 86--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Muc Adam

• Gdynia Maritime University, Department of Ship Automation, FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING, 81 87 Morska St., 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-9495-087X

autor

Iwaszkiewicz Jan

• Gdynia Maritime University, Department of Ship Automation, FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING, 81 87 Morska St., 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-9827-715X

Bibliografia

• [1] Chiasson J. N., Tolbert L. M., McKenzie K. J., Zhong Du.: Control of a Multilevel Using Resultant Theory. IEEE Transactions on Control Systems Technology, (2003), vol. 11, no. 3,
• [2] Eswar K. N. D. V. S., Doss M. A. N., Vishnuram P., Selim A., Bajaj M., Kotb H., Kamel K., Comprehensive Study on Reduced DC Source Count: Multilevel Inverters and Its Design Topologies, Energies, (2023), 16, 18. https://doi.org/10.3390/en16010018
• [3] Daubechies I.: The wavelet Transform, time-frequency localization and signal analysis. IEEE Transactions on Informatics Theory, (1990), vol. 36, pp. 961-1005
• [4] Faranda R., Valade I.: UPQC Compensation Strategy and Design Aimed at Reducing Losses. IEEE International Symposium on Industrial Electronics ISIE (2002), vol. 4, pp. 1264-1270
• [5] Graps A.: An Introduction to Wavelets, IEEE Computa-tional Science and Engineering, (1995), vol. 2, no. 2.
• [6] Haar A.: Zur Theorie der orthogonalen Funktionensysteme, Mathematische Annalen, 1910, Vol. 69, pp. 331-371
• [7] Muc A., Iwaszkiewicz J., Active Filtering of Inverter Output Waveforms Based on Orthogonal Space Vector Theory, Energies 2022, 15(21), 7861, https://doi.org/10.3390/en15217861
• [8] Iwaszkiewicz J., Perz J. – „A Novel Approach to Control of Multilevel Converter Using Wavelets Transform”, RE&PQJ, Vol. 1, No.5, March 2007, https://doi.org/10.24084/repqj05.371
• [9] Iwaszkiewicz J., Modele matematyczne energoelektronicznych przekształtników wielopoziomowych. Analiza właściwości i zastosowanie, Wyd. Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki, Z. 227, (2006), pp. 1-142
• [10] Dwivedi U. D., Tiwari C., A generalised wavelet modulation scheme for single-phase inverters, 2015 International Conference on Energy, Power and Environment: Towards Sustainable Growth (ICEPE), Shillong, India, 2015, pp. 1-6, doi: 10.1109/EPETSG.2015.7510129
• [11] Saleh S. A., Rahman M. A., Development and Testing of a New Controlled Wavelet-Modulated Inverter for IPM Motor Drives, in IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 46, no. 4, pp. 1630-1643, July-Aug. 2010, doi: 10.1109/TIA.2010.2049814
• [12] Saleh S. A., Balancing Capacitor Voltages in 7-Level Single Phase Flying-Capacitor Wavelet Modulated Inverters, 2022 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting (IAS), (2022), 10.1109/IAS54023.2022.9939910
• [13]George T., Jayaprakash P., Subramaniam U., Almakhles DJ, Frame-Angle Controlled Wavelet Modulated Inverter and Self-Recurrent Wavelet Neural Network-Based Maximum Power Point Tracking for Wind Energy Conversion System, w: IEEE Access, tom . 8, s. 171373-171386, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.3025309.
• [14] Gong X., Wang N., Zhang Y., Yin S., Wang M., Wu G., Fault Diagnosis of Micro Grid Inverter Based on Wavelet Transform and Probabilistic Neural Network, 2020 39th Chinese Control Conference (CCC), Shenyang, China, 2020, pp. 4078-4082, doi: 10.23919/CCC50068.2020.9188646
• [15] Chen D., Ye Y., Hua R., Fault diagnosis of three-level inverter based on wavelet analysis and Bayesian classifier, 2013 25th Chinese Control and Decision Conference (CCDC), Guiyang, China, 2013, pp. 4777-4780, doi: 10.1109/CCDC.2013.6561798.
• [16] Eddine Ch. B. D., Azzeddine B., Mokhtar B., Detection of a two-level inverter open-circuit fault using the discrete wavelet transforms technique, 2018 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), (2018), 10.1109/ICIT.2018.8352206
• [17] Muc A., Iwaszkiewicz J., Piechowski L., Single-phase Cascade Inverter Controlled By Vectors Calculated From The Haar Wavelet, Materiały konferencyjne w: XXII Krajowa Konferencja Elektroniki, Darłowo, 11-15.06.2023r.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).