Convertidores multinivel para grandes accionamientos eléctricos

Los inversores tradicionales de modulación por ancho de pulso (PWM) de dos niveles y frecuencia alta para accionamientos de motores tienen varios problemas asociados con su conmutación de alta frecuencia, que produce voltaje de modo común y altas tasas de cambio de voltaje (dV/dt) en los devanados del motor. Los inversores multinivel resuelven estos problemas porque sus dispositivos pueden conmutar a una frecuencia mucho más baja. Se identifican dos topologías multinivel diferentes para su uso como convertidor de potencia para accionamientos eléctricos: un inversor en cascada con fuentes de CC separadas; y un convertidor clamped de diodos en configuración back-to-back. El inversor en cascada es una solución natural para grandes accionamientos eléctricos totalmente eléctricos debido a las altas clasificaciones de VA posibles y porque utiliza varios niveles de fuentes de voltaje de CC que estarían disponibles a partir de baterías o celdas de combustible. El convertidor clamped de diodos en configuración back-to-back es ideal donde hay disponible una fuente de voltaje de CA, como en un vehículo eléctrico híbrido. Los resultados de simulación y experimentales muestran la superioridad de estos dos convertidores de potencia sobre los accionamientos basados en PWM.