Deducción de los Estados de Conmutación para los Inversores Multinivel VSC-MMC. Descripción Orientada a la Enseñanza en Ingeniería

Abstract

RESUMEN: Este artículo presenta el detalle de los estados de conmutación para los inversores multinivel VSC-MMC, explicando el cierre y apertura de cada uno de los semiconductores e incluyendo un análisis del intercambio de energía entre los condensadores y bobinas del sistema. El artículo presenta el detalle del principio de funcionamiento haciendo un análisis riguroso de los estados de conmutación de tal forma que estudiantes y profesionales de ingeniería, mediante la lectura de este artículo, podrán entender con mayor facilidad el principio de funcionamiento del inversor multinivel. El análisis se realiza mediante el uso del control de banda de histéresis que permite observar los cambios de la corriente y tensión en las bobinas del inversor. Este artículo también podrá utilizarse como base para obtener las ecuaciones que rigen el comportamiento de los inversores multinivel y diseñar controladores basados en su modelo matemático.

ABSTRACT: This paper presents the detail of the commutation states for VSC-MMC multilevel inverters, explaining the closing and opening of each semiconductor and including energy interchange analysis between inductors and capacitors. The paper presents the detail of the operating principle making a rigorous analysis of the commutation states in such a way that students and engineering professionals through the reading of this paper will be able to understand the operating principle of multilevel inverters. The analysis is done through the use of hysteresis band current control that allows observing changes in the currents and voltages of the inverter inductors. This paper can also be used as a basis to obtain the equations that describe multilevel inductors and to design controllers.