Modulação Escalar Generalizada para Redução de Perdas em Conversores Nove Chaves

CapesO conversor nove chaves (Nine-Switch Inverter - NSI) foi proposto recentemente e, desde então, um grande número de aplicações foi explorado para esta nova topologia, especialmente como um possível substituto do tradicional conversor back-to-back. A principal vantagem do NSI é o menor número de chaves (nove em vez de doze do conversor back-to-back), que, como consequência, acarreta em restrições nas amplitudes de saída do inversor. Na literatura, foram propostas diferentes técnicas de modulação por largura de pulso (Pulse Width Modulation - PWM) que respeitam estas restrições. Diante deste cenário, o presente trabalho propõe duas abordagens para a generalização da modulação no NSI: a modulação escalar quasi generalizada e a generalizada, que são baseadas no conceito de generalização para o inversor trifásico fonte de tensão (VSI) convencional e que podem ser facilmente implementadas com um reduzido esforço computacional. Este conceito propicia, através de uma abordagem sistemática e direta, a geração de qualquer técnica de PWM, seja ela contínua ou descontínua, através do ajuste de graus de liberdade específicos. Objetivando a redução de perdas, são apresentados os graus de liberdade específicos que, quando aplicados nas modulações propostas, aumentam o rendimento do inversor. Resultados de simulação confirmam a funcionalidade das modulações.The nine-switch inverter (NSI) has been proposed recently and, since then, a large number of applications were explored for this new topology, specially as a possible substitute to the traditional back-to-back converter. The main advantage of the NSI is its lesser number of switches (nine instead of twelve of the back-to-back converter), which, as a consequence, leads to some restrictions in the total attainable amplitude at its outputs. In literature, many pulse width modulation (PWM) techniques were proposed respecting those restrictions. In this scenario, this paper proposes two generalization approaches for the modulation of the NSI: the quasi generalized scalar modulation and the generalized scalar modulation, which are based on the generalization concept for the voltage source inverter (VSI), easily implemented with a reduced computational effort. Such concept leads to a systematic and straight approach to the generation of any continuous or discontinuous PWM technique for the NSI, simply adjusting a few degrees of freedom of the modulation strategy. Aiming the reduction of the power losses, specific degrees of freedom are presented, for the proposed modulations. Simulation results confirm the validity of the proposed methods