Técnica de Modulação Space Vector Aplicada a um Inversor Multinível Híbrido Assimétrico

Abstract

Este artigo apresenta o desenvolvimento da técnica de modulação space vector para um inversor multinível híbrido assimétrico com nove níveis na tensão de fase, com o objetivo de aperfeiçoar as características dos sinais de saída gerados pelo inversor através da seleção dos vetores de comutação. A introdução contextualiza o uso de inversores multiníveis e mostra algumas características das técnicas de modulação que podem ser usadas nesses conversores. A seguir, é exposta a topologia do inversor multinível híbrido assimétrico e, depois, são apresentados os passos necessários para o desenvolvimento da técnica de modulação space vector, determinados como: definição dos estados de chaveamento; definição dos vetores de comutação no plano α-β; identificação dos planos limites e dos planos de separação; obtenção das matrizes de decomposição; e, finalmente, definição da sequência de comutação. Duas sequências de comutação são escolhidas para obtenção da tensão de saída do inversor, sendo a qualidade do sinal gerado avaliada através de índices de desempenho implementados em software de simulação matemática. A primeira sequência de comutação é obtida realizando uma escolha aleatória dos vetores de comutação, enquanto a segunda sequência é selecionada para melhorar a qualidade do sinal gerado pelo inversor. Como resultado, a tensão de saída do inversor apresentou menor distorção harmônica, menor fator de distorção de primeira ordem e menor tensão de modo comum. Através desta comparação prova-se a importância de uma criteriosa seleção dos vetores de comutação para inversores multiníveis.