Controllo multi-step per inverter trifase T-type a 3 livelli

Gli inverter multilivello rispetto ai tradizionali inverter hanno la possibilità di parzializzare la tensione d’ingesso e avere in uscita più di due livelli di tensione disponibili. Ciò comporta a parità di tensione sopportata dagli interruttori una tensione d’ingresso superiore e una variazione di tensione più piccola a vantaggio della durata degli isolanti e della riduzione di componenti armoniche indesiderate di tensione e corrente. Lo scopo di questa tesi è studiare e sviluppare una tecnica di controllo multi-step per un inverter trifase a tre livelli NPC T-type. Con controllo multi-step si intende la possibilità per un ramo di commutare su più di due livelli diversi durante un tempo di ciclo. La finalità di questo controllo è migliorare la precedente tecnologia single-step nella gestione della tensione sui condensatori del bus-dc; in particolare, di estenderla a indici di modulazione elevati e bassi fattori di potenza. Il capitolo 1 riprende l’inverter a due livelli e se ne descrivono le tecniche di controllo per un generico ramo e per un’applicazione trifase. Nel capitolo 2 si espongono il principio di funzionamento alla base dell’inverter multilivello, le varie tecnologie presenti in letteratura e le tecniche di controllo per un ramo generico e per un’applicazione trifase. Il capitolo 3 descrive uno degli algoritmi single-step già sviluppati e ampiamente descritti in letteratura. Il capitolo 4 è dedicato allo sviluppo della teoria alla base del controllo multi-step. Al suo interno si propongono quattro metodi diversi che differiscono per la modalità di scelta riguardo al funzionamento di una fase. Ogni fase può funzionare o in single-step o in multi-step oppure non commutare affatto. La modalità con cui viene fatta la scelta agisce fortemente sulle perdite di commutazione dell’inverter. Infine, prima delle conclusioni, seguono i capitoli 5 e 6 dedicati rispettivamente alle simulazioni in ambiente Matlab-Simulink e alle prove sperimentali.