[article] in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2106-2119 p. | Titre : | Modeling and control of a zero-current-switching DC/AC current-source inverter | | Titre original : | Modèle et commande d'un inverseur de courant-source de zéro-courant-commutation DC/AC | | Type de document : | texte imprimé | | Auteurs : | Cancelliere, Piergiacomo, Auteur ; Delli Colli, Vincenzo, Auteur ; Di Stefano, Roberto, Auteur | | Article en page(s) : | 2106-2119 p. | | Note générale : | Electronique | | Langues : | Anglais (eng) | | Mots-clés : | Current source Power converter Pulsewidth modulation (PWM) Resonant link converter Zero-current switching (CZS) Source courante Convertisseur de puissance Modulation de largeur d'impulsion Convertisseur résonnant de lien Commutation zéro-courante | | Index. décimale : | 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie | | Résumé : | Choosing a dc/ac converter is mainly a compromise among three major issues, namely: 1) efficiency; 2) waveform quality; and 3) cost. This paper considers a zero-current-switching (ZCS) current-source inverter (CSI) as a viable choice for many applications. It features low conduction and switching losses, inherent output filtering, capability of withstanding short circuits, and the opportunity to use thyristors. Despite these promising characteristics, this inverter exhibits a nonlinear relationship between the modulation index and the output current. Moreover, the resonant modes that are generated by the load–filter interaction must be damped. Since the previous aspects require a proper control law, a model of the system is very useful for defining and tuning a control structure. Thus, after providing a functional overview of the ZCS dc/ac CSI, this paper formulates a large-signal model and then derives and simplifies the averaged one. Numerical data are used to validate the models that are obtained. An active damping control for a motor drive is defined and tuned by means of the simplified averaged model, and its effectiveness is numerically validated. Experimental results conclude this paper.
Le choix d'un convertisseur de dc/ac est principalement un compromis parmi trois questions principales, à savoir : 1) efficacité ; ) qualité de la forme d'onde 2 ; et 3) coûtés. Cet article considère un inverseur de courant-source de la zéro-courant-commutation (ZCS) (CSI) comme choix viable pour beaucoup d'applications. Il comporte de basses pertes de conduction et de commutation, rendement inhérent filtrant, possibilités de résister à des courts-circuits, et l'occasion d'utiliser des thyristors. En dépit de ces caractéristiques prometteuses, cet inverseur montre un rapport non-linéaire entre l'index de modulation et le courant de sortie. D'ailleurs, les modes résonnants qui sont produits par l'interaction de charge-filtre doivent être atténués. Puisque les aspects précédents exigent une loi appropriée de commande, un modèle du système est très utile pour définir et accorder une structure de commande. Ainsi, après avoir fourni une vue d'ensemble fonctionnelle du ZCS dc/ac CSI, cet article formule un modèle de grand-signal et puis dérive et simplifie ramené à une moyenne. Des données numériques sont employées pour valider les modèles qui sont obtenus. Une commande de atténuation active pour une commande de moteur est définie et accordée au moyen du modèle ramené à une moyenne simplifié, et son efficacité est numériquement validée. Les résultats expérimentaux concluent cet article. | | DEWEY : | 621 | | ISSN : | 0278-0046 | | RAMEAU : | Modulation d'impulsions en durée | | En ligne : | cancelliere@unicas.it, cancelliere@ieee.org |
[article] Modeling and control of a zero-current-switching DC/AC current-source inverter = Modèle et commande d'un inverseur de courant-source de zéro-courant-commutation DC/AC [texte imprimé] / Cancelliere, Piergiacomo, Auteur ; Delli Colli, Vincenzo, Auteur ; Di Stefano, Roberto, Auteur . - 2106-2119 p. Electronique Langues : Anglais ( eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2106-2119 p. | Mots-clés : | Current source Power converter Pulsewidth modulation (PWM) Resonant link converter Zero-current switching (CZS) Source courante Convertisseur de puissance Modulation de largeur d'impulsion Convertisseur résonnant de lien Commutation zéro-courante | | Index. décimale : | 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie | | Résumé : | Choosing a dc/ac converter is mainly a compromise among three major issues, namely: 1) efficiency; 2) waveform quality; and 3) cost. This paper considers a zero-current-switching (ZCS) current-source inverter (CSI) as a viable choice for many applications. It features low conduction and switching losses, inherent output filtering, capability of withstanding short circuits, and the opportunity to use thyristors. Despite these promising characteristics, this inverter exhibits a nonlinear relationship between the modulation index and the output current. Moreover, the resonant modes that are generated by the load–filter interaction must be damped. Since the previous aspects require a proper control law, a model of the system is very useful for defining and tuning a control structure. Thus, after providing a functional overview of the ZCS dc/ac CSI, this paper formulates a large-signal model and then derives and simplifies the averaged one. Numerical data are used to validate the models that are obtained. An active damping control for a motor drive is defined and tuned by means of the simplified averaged model, and its effectiveness is numerically validated. Experimental results conclude this paper.
Le choix d'un convertisseur de dc/ac est principalement un compromis parmi trois questions principales, à savoir : 1) efficacité ; ) qualité de la forme d'onde 2 ; et 3) coûtés. Cet article considère un inverseur de courant-source de la zéro-courant-commutation (ZCS) (CSI) comme choix viable pour beaucoup d'applications. Il comporte de basses pertes de conduction et de commutation, rendement inhérent filtrant, possibilités de résister à des courts-circuits, et l'occasion d'utiliser des thyristors. En dépit de ces caractéristiques prometteuses, cet inverseur montre un rapport non-linéaire entre l'index de modulation et le courant de sortie. D'ailleurs, les modes résonnants qui sont produits par l'interaction de charge-filtre doivent être atténués. Puisque les aspects précédents exigent une loi appropriée de commande, un modèle du système est très utile pour définir et accorder une structure de commande. Ainsi, après avoir fourni une vue d'ensemble fonctionnelle du ZCS dc/ac CSI, cet article formule un modèle de grand-signal et puis dérive et simplifie ramené à une moyenne. Des données numériques sont employées pour valider les modèles qui sont obtenus. Une commande de atténuation active pour une commande de moteur est définie et accordée au moyen du modèle ramené à une moyenne simplifié, et son efficacité est numériquement validée. Les résultats expérimentaux concluent cet article. | | DEWEY : | 621 | | ISSN : | 0278-0046 | | RAMEAU : | Modulation d'impulsions en durée | | En ligne : | cancelliere@unicas.it, cancelliere@ieee.org |
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