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Modeling and design of a neutral-point voltage regulator for a three-level diode-clamped inverter using multiple-carrier modulation / Bendre, Ashish in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 53 N° 3 (Juin 2006) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 3 (Juin 2006) . - 718- 726 p. Titre : Modeling and design of a neutral-point voltage regulator for a three-level diode-clamped inverter using multiple-carrier modulation Titre original : Modéle et Conception d'un Régulateur de Tension de Point Neutre pour une Diode à Trois Nivaux Maintenu par l'Inverseur en Utilisant la Modulation Multiple de Porteur Type de document : texte imprimé Auteurs : Bendre, Ashish, Auteur ; Venkataramanan, Giri, Auteur ; Rosene, Don ; Srinivasan, Vijai, Auteur Article en page(s) : 718- 726 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Converter  control  Harmonics  Modeling  modulation  strategy  Multilevel  converters.Commande  de  convertisseur  Harmoniques  Modélisation  de  la  stratégie  de  modulation  Convertisseurs  à  multiniveaux. Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The three-level diode-clamped multilevel converter commonly called the neutral-point-clamped converter has become established to be a preferred topology for high-power motor drive applications operating at several kilovolts. Although solutions to the problem of maintaining a stable neutral-point voltage in the converter continue to be the topic of research, a simple solution based on a design-oriented dynamic model of the system is not widely known. This paper presents the design, analysis, and implementation of a simple neutral-point voltage regulator for a three-level diode-clamped multilevel inverter, which uses a multiple-carrier sine-triangle modulator in conjunction with a closed-loop controller for neutral-point regulation. Redundant state choices are controlled via a continuous offset voltage that regulates the dc injection into the midpoint of the dc bus. A small-signal transfer function is developed in closed form, for neutral-point regulation, with the voltage offset as the control variable. Besides maintaining dc-bus voltage balance, the use of the approach leads to a significant reduction in the voltage distortion at the neutral point, allowing a definitive reduction in the required dc bus capacitance. Analytical, computer simulation, and experimental results verifying the approach are presented in this paper. Le convertisseur à multiniveaux diode-maintenu à trois nivaux généralement appelé le convertisseur neutre-point-maintenu est devenu établi pour être une topologie préférée pour des applications de haute puissance d'entraînement de moteur fonctionnant à plusieurs kilovolts. Bien que les solutions au problème de maintenir une tension stable de neutre-point dans le convertisseur continuent à être la matière de la recherche, une solution simple basée sur un modèle dynamique concevoir-orienté du système n'est pas largement connue. Cet article présente la conception, l'analyse, et l'exécution d'un régulateur de tension simple de neutre-point pour un inverseur à multiniveaux diode-maintenu à trois nivaux, qui emploie un modulateur de sinus-triangle de multiple-porteur en même temps qu'un contrôleur en circuit fermé pour le règlement de neutre-point. Les choix superflus d'état sont commandés par l'intermédiaire d'une tension excentrée continue qui règle l'injection de C.C dans le point médian de la barre omnibus courant continu. Une fonction small-signal de transfert est développée dans la forme close, pour le règlement de neutre-point, avec la tension excentrée comme variable de commande. Sans compter que l'équilibre de maintien de tension de C.C-autobus, l'utilisation de l'approche mène à une réduction significative de la déformation de tension au point neutre, permettant une réduction définitive de la capacité exigée de barre omnibus courant continu. La simulation analytique, sur ordinateur, et les résultats expérimentaux vérifiant l'approche sont présentés en cet article. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : ashishrbendre@drs-pct.com, giri@engr.wisc.edu, drosene@softswitch.com, srinivasa [...] [article] Modeling and design of a neutral-point voltage regulator for a three-level diode-clamped inverter using multiple-carrier modulation = Modéle et Conception d'un Régulateur de Tension de Point Neutre pour une Diode à Trois Nivaux Maintenu par l'Inverseur en Utilisant la Modulation Multiple de Porteur [texte imprimé] / Bendre, Ashish, Auteur ; Venkataramanan, Giri, Auteur ; Rosene, Don ; Srinivasan, Vijai, Auteur . - 718- 726 p. Génie Electrique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 3 (Juin 2006) . - 718- 726 p. Mots-clés : Converter  control  Harmonics  Modeling  modulation  strategy  Multilevel  converters.Commande  de  convertisseur  Harmoniques  Modélisation  de  la  stratégie  de  modulation  Convertisseurs  à  multiniveaux. Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : The three-level diode-clamped multilevel converter commonly called the neutral-point-clamped converter has become established to be a preferred topology for high-power motor drive applications operating at several kilovolts. Although solutions to the problem of maintaining a stable neutral-point voltage in the converter continue to be the topic of research, a simple solution based on a design-oriented dynamic model of the system is not widely known. This paper presents the design, analysis, and implementation of a simple neutral-point voltage regulator for a three-level diode-clamped multilevel inverter, which uses a multiple-carrier sine-triangle modulator in conjunction with a closed-loop controller for neutral-point regulation. Redundant state choices are controlled via a continuous offset voltage that regulates the dc injection into the midpoint of the dc bus. A small-signal transfer function is developed in closed form, for neutral-point regulation, with the voltage offset as the control variable. Besides maintaining dc-bus voltage balance, the use of the approach leads to a significant reduction in the voltage distortion at the neutral point, allowing a definitive reduction in the required dc bus capacitance. Analytical, computer simulation, and experimental results verifying the approach are presented in this paper. Le convertisseur à multiniveaux diode-maintenu à trois nivaux généralement appelé le convertisseur neutre-point-maintenu est devenu établi pour être une topologie préférée pour des applications de haute puissance d'entraînement de moteur fonctionnant à plusieurs kilovolts. Bien que les solutions au problème de maintenir une tension stable de neutre-point dans le convertisseur continuent à être la matière de la recherche, une solution simple basée sur un modèle dynamique concevoir-orienté du système n'est pas largement connue. Cet article présente la conception, l'analyse, et l'exécution d'un régulateur de tension simple de neutre-point pour un inverseur à multiniveaux diode-maintenu à trois nivaux, qui emploie un modulateur de sinus-triangle de multiple-porteur en même temps qu'un contrôleur en circuit fermé pour le règlement de neutre-point. Les choix superflus d'état sont commandés par l'intermédiaire d'une tension excentrée continue qui règle l'injection de C.C dans le point médian de la barre omnibus courant continu. Une fonction small-signal de transfert est développée dans la forme close, pour le règlement de neutre-point, avec la tension excentrée comme variable de commande. Sans compter que l'équilibre de maintien de tension de C.C-autobus, l'utilisation de l'approche mène à une réduction significative de la déformation de tension au point neutre, permettant une réduction définitive de la capacité exigée de barre omnibus courant continu. La simulation analytique, sur ordinateur, et les résultats expérimentaux vérifiant l'approche sont présentés en cet article. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : ashishrbendre@drs-pct.com, giri@engr.wisc.edu, drosene@softswitch.com, srinivasa [...]