Abstract
Esta tesis se plantea con el objetivo de dar respuesta a uno de los problemas de los que, a nuestro entender, todavía adolece el convertidor de fijación por diodos de tres niveles. Dicho inconveniente reside en la bajada de la fiabilidad del convertidor como consecuencia del aumento en el número de semiconductores que es necesario utilizar, lo que repercute negativamente en los costes de mantenimiento y reparación del equipo. No obstante, como paso introductorio, en la primera parte de la tesis se realiza un análisis del estado del arte en cuanto a topologías de convertidores multinivel,estrategias de modulación y control se refiere y se presentan resultados, tanto experimentales como de simulación, que permiten verificar el correcto funcionamiento de los algoritmos presentados así como las ventajas e inconvenientes que presentan este tipo de topologías.Una vez finalizada esta primera parte, el resto de la tesis se centra en proponer distintas soluciones encaminadas a aumentar la fiabilidad del convertidor de fijación por diodosde tres niveles.
Algunas de estas soluciones pretenden ser lo más sencillas posible, aumentando la fiabilidad del convertidor sin complicar excesivamente la estructura del mismo. Lamentablemente, este tipo de soluciones tienen restricciones y no incorporan todas las ventajas derivadas del uso de los convertidores multinivel. Por el contrario, otras de las soluciones que se presentan son más complejas pero permiten incorporar todas las ventajas de los convertidores multinivel incluso después de producirse la rotura de alguno de sus semiconductores.
Además estas topologías, fruto de los grados de libertad obtenidos al introducir
componentes adicionales, permiten mejorar el comportamiento del convertidor durante los periodos de funcionamiento normal en ausencia de fallos, permitiendo eliminar completamente las oscilaciones de baja frecuencia en la tensión del punto neutro. Esto posibilita que la estrategia de modulación utilizada se focalice en otros aspectos tales como la mejora de la calidad de las ondas de tensión y corriente generadas o la minimización de las pérdidas de conmutación.
En este sentido, aprovechando dichos grados de libertad, se introduce una técnica de modulación que permite minimizar las pérdidas de conmutación de dos de las topologías tolerantes a fallos presentadas en la tesis, consiguiendo rendimientos superiores a los que presenta un convertidor de fijación por diodos de tres niveles estándar conmutando bajo modulación SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation) y un comportamiento óptimo desde el punto de vista del equilibrado de la tensión del punto neutro.
| Date of Award | 2008 |
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| Original language | English |
| Awarding Institution |
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