REDUCCIÓN DE PÉRDIDAS MEDIANTE CONTROL PREDICTIVO DE INVERSORES TRIFÁSICOS

Abstract

En este trabajo se presenta el uso de la técnica MPC en un inversor trifásico de dos niveles fuente de tensión (VSI), que alimenta una carga resistiva-inductiva (RL). Los principales objetivos del bucle de control son los siguientes: obtener seales de buena calidad y reducir las pérdidas del convertidor de potencia. Para ello, se incluye en la función de costo de MPC un término adicional con el fin de penalizar a las pérdidas de conducción y conmutación. Como se verá, el uso de un factor de ponderación variable para ajustar la importancia de este término ofrece un rendimiento mejor que el uso de un factor de peso fijo, tal como se utiliza en todos los trabajos anteriores. Para una correcta aplicación del algoritmo de control propuesto, se requieren expresiones que relacionan la corriente de carga y las pérdidas de los semiconductores. Estas expresiones de las pérdidas se obtienen a través de mediciones experimentales de la tensión de la conducción (para las pérdidas de conducción) y formas de onda de voltaje-corriente (para las pérdidas de conmutación) para una amplia gama de corrientes. Además, se proponen tres criterios para la selección del factor de peso que reduce las pérdidas, al mismo tiempo que mantiene el seguimiento de la corriente de referencia en niveles aceptables, haciendo hincapié en la reducción de las pérdidas, el seguimiento de la corriente o una operación de equilibrio entre las pérdidas y seguimiento de corriente. Todos los criterios propuestos fueron obtenidos a través de los estudios de simulación, los que fueron validados experimentalmente, utilizando para ello un prototipo de inversor trifásico de voltaje de dos niveles alimentando una carga RL.