Modulation Functions and Conduction Intervals of 3L-NPC and 3L-ANPC Converters

• Autorzy: Floricau D.

Warianty tytułu

PL

Funkcje modulujące i czasy przewodzenia dla trójpoziomowych przemienników typu NPC i ANPC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper is focused on the numerical calculus of total losses in each power device of 3L-NPC and 3L-ANPC converters. Due to the symmetry of the structures the conduction and switching losses have been calculated only for half of power devices. Different modulation functions have been elaborated in order to calculate the conduction losses. These are specific for each power device depending on the structure's type and on the PWM strategy. The obtained results for conduction currents (average and RMS values) have been validated using PSIM simulations.

PL

Artykuł dotyczy numerycznych obliczeń strat całkowitych w każdym elemencie mocy trójpoziomowego przemiennika typu NPC i ANPC. Z uwagi na symetrię struktur, straty przewodzenia i przełączania obliczono tylko dla połowy elementów mocy. Rożne funkcje modulujące zostały opracowane w celu obliczeń strat przewodzenia. Są one specyficzne dla każdego elementu mocy i zależą od typu struktury i wyboru strategii sterowania PWM. Uzyskane rezultaty dla prądów przewodzenia (średnie i skuteczne wartości) zostały potwierdzone symulacjami w programie PSIM.

Słowa kluczowe

EN

multilevel converters; voltage source converter (VSC); medium voltage; high-power applications

PL

przekształtnik wielopoziomowy; przemiennik napięciowy; napięcie średnie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 85, nr 10
• Strony: 228--232
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Floricau D.

• Politehnica University of Bucarest, spl. Independentei no.313, 060042 Bucarest, Romania,

Bibliografia

• [1] Rodriquez J., Lai J.-S., Peng F.Z., Multilevel Inverters: A Survey of Topologies, Controls, and Applications, IEEE Trans. on Ind. Electronics, Vol.49 (2002), pp. 724-738.
• [2] Rodriquez J., Bernet S., Wu B., Pontt J.O., Kouro S., Multilevel Voltage-Source-Converter Topologies for Industrial Medium-Voltage Drives, IEEE Trans. on Ind. Electronics, Vol.54 (2007), pp. 2930-2945.
• [3] Baker R.H., Electric Power Converter, U.S.Patent 3 867 643, Feb.1975.
• [4] Bhagwat P., Stefanovic V.R., Generalized structure of a multilevel PWM inverter, IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, 1980, pp.761-76.
• [5] Nabae A., Takahashi I., Akagi H., A new neutral-point-clamped PWM inverter, IEEE Trans. on Industry Applications, Vol.IA-17 (1981), pp.518-523.
• [6] Meynard T.A., Foch H., Multi-level Conversion: High Voltage Choppers and Voltage-Source-Inverters, IEEE Power Electronics Specialist Conference, 1992, pp.397-403.
• [7] Brückner T., Bernet S., Güldner H., The Active NPC Converter and Its Loss-Balancing Control, IEEE Trans. on Ind. Electronics, Vol.52 (2005), pp.855-868.
• [8] Floricau D., Gateau G., Dumitrescu M., Teodorescu R., A New Stacked NPC Converter: 3L-Topology and Control, 12th European Conference on Power Electronics and Applications – EPE 2007, Aalborg, Denmark, 2007, pp.1-10.
• [9] Krug D., Bernet S., Fazel S.S., Jalili K., Malinowski M., Comparison of 2.3-kV Medium-Voltage Multilevel Converters for Industrial Medium-Voltage Drives, IEEE Trans. on Ind. Electronics, Vol.54 (2007), No.6, pp.2979-2992.
• [10] Sayago J., Brückner T., Bernet S., How to Select the System Voltage of MV Drives – A Comparaison of Semiconductor Expenses, IEEE Trans. on Ind. Electronics, Vol.55 (2008), No.9, pp.3381-3390.
• [11] Floricau D., Floricau E., Dumitrescu M., Natural Doubling of the Apparent Switching Frequency using Three-Level ANPC Converter, Journal Przeglad Elektrotechniczny (Electrical Review), Polonia, R.85 (2009), nr.1, pp.151-155.
• [12] Floricau D., Floricau E., Gateau G., Three-level SNPC Commutation Cell: Features and Control, IEEE International Symposium on Industrial Electronics – ISIE, Cambridge, UK, 2008, pp.44-49.