a novel vector-based pulse-width modulation for three-phase two-level voltage source inverters

The space vector pulse-width modulation (svpwm) is a simple and suitable method for voltage control of three-phase two-level voltage source inverters (vsi)s. however, there are plenty of methods to improve the two-level vsis performance by adding virtual vectors or sub-sectors to the svpwm diagram which cause complexity in implementation of svpwm for vsis similar to multilevel inverters. operation in overmodulation mode is the other reason for complexity in conventional svpwm. this paper proposes a novel modulation method, named as level vector pulse-width modulation (lvpwm), for voltage control of vsis. the concept of the proposed method is similar to svpwm but with different vector diagram and dwell times calculations. unlike the svpwm, the α and β axes and also their variables are considered separately without gathering in complex variables. the vector diagram has two separated α and β axes each of which contains individual switching vectors and reference vectors. the selection of the vectors to synthesize the reference vectors depends on only the amplitudes of the reference vectors. with lower computational overhead and easy and continuous extension to overmodulation region, the proposed method is a simple solution to the mentioned problems. simulation and experimental results and harmonics analysis verify the effectiveness of the proposed algorithm.

روش مدولاسیون پهنای پالس برداری جدید برای اینورترهای منبع ولتاژ سه‌فاز دوسطحی

مدولاسیون پهنای پالس بردارهای فضایی یک روش ساده و مناسب برای کنترل ولتاژ اینورترهای منبع ولتاژ سه فاز دوسطحی است. با این حال، روش‌های زیادی برای بهبود عملکرد اینورترهای دوسطحی وجود دارند که با افزودن بردارهای مجازی یا زیربخش‌ها به نمودار بردارهای فضایی باعث پیچیدگی در اجرای مدولاسیون بردارهای فضایی در اینورترهای دوسطحی مانند اینورترهای چندسطحی می‌شوند. عملکرد در حالت فوق مدولاسیون، دیگر دلیل پیچیدگی در  اجرای مدولاسیون بردارهای فضایی معمولی است. این مقاله یک روش مدولاسیون جدید به نام مدولاسیون پهنای پالس بردارهای سطوح برای کنترل ولتاژ اینورترهای دو سطحی پیشنهاد می‌کند. سازوکار روش پیشنهادی، مشابه مدولاسیون بردارهای فضایی است اما با نمودار برداری و محاسبات زمان سکون متفاوت. برخلاف مدولاسیون بردارهای فضایی، محورهای α و β و متغیرهای آنها به طور جداگانه و بدون درنظر گرفتن در صفحه مختصات مختلط در نظر گرفته می­شوند. نمودار برداری دارای دو محور α و β جداگانه است که هر کدام دارای بردارهای کلیدزنی و بردارهای مرجع مستقل هستند. انتخاب بردارها برای سنتز بردارهای مرجع فقط به دامنه بردارهای مرجع بستگی دارد. روش پیشنهادی، با داشتن مزایای بار محاسباتی کمتر و ورود آسان و پیوسته به ناحیه فوق مدولاسیون، راه‌حلی ساده برای مشکلات ذکر شده است. نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی و تجزیه و تحلیل هارمونیکی، اثربخشی الگوریتم پیشنهادی را تأیید می­کنند.