Application of multilevel inverter topologies for variable-speed drives Modulation strategies and EMC performance

摘要

Cet article s'intéresse à l'application de topologies à trois niveaux, de type neutral point clamped (NPC) et flying capacitor (FC), pour la variation de vitesse des machines électriques. Bien que ces structures offrent un fort potentiel de gain en termes de perturbations électromagnétiques, leurs performances sont fortement dépendantes de la loi de commande rapprochée utilisée. Une évaluation comparative de différentes stratégies de commande est alors réalisée, en incluant notamment une méthode de modulation récemment proposée pour la structure NPC, et adaptée ici aux spécificités du flying capacitor. Diverses simulations et résultats expérimentaux confortent le tableau comparatif ainsi réalisé.%This paper focuses on 3-level neutral-point-clamped (NPC) and flying-capacitor (FC) inverter topologies for variable-speed-drives. Although such topologies generate less conducted electromagnetic interferences than conventional two-level ones, their electromagneticcompatibility (EMC) performance highly depends on their pulse-width modulation (PWM) strategy. A comparative evaluation of several PWM strategies is performed, including a recently proposed method for NPC inverters, adapted to the specificities of the FC converter in this paper. Simulation results and experimental validations consolidate this comparative study.