A Novel Dual Three-Phase Multilevel Space Vector Modulation
Abstract:
This paper proposes a novel dual three-phase Space Vector Modulation (SVM)
for six-phase multilevel inverter to control a Six Phase Induction Machine
(SPIM). The main idea is to control the six-phase multilevel inverter as two
three-phase (1, 3 and 5 phases for the first one and 2, 4 and 6 phases for the
second one) multilevel inverters separately by SVM of the N-level three-phase
Separate DC Source (SDCS) inverter. This enables a great the simplification of
the control algorithm for six phase multilevel (N level) inverter drive. In
Six-Phase SVM, N6 vectors are used so if two level N=2, 3 level or 4 level,
implies 64 vectors, 729 vectors, 15625 vectors are used respectively. However,
in a proposed dual three-phase SVM, we use N3 vectors so if 2 level, 3 level or
4 level implies 8 vectors, 27 vectors, 125 vectors are used respectively to
control the six-phase multilevel inverters as two three-phase multilevel
inverter with the same three-phase multilevel SVM. Whereas the first
three-phase inverter is composed by 1, 3, and 5 phases and the second
three-phase is composed by 2, 4 and 6 phases. This allows to have a new
modulation technique for six-phase multi-level inverter and a great
simplification of the classical six-phase SVM control algorithm. The simulation
results of the Indirect Field Oriented Control (IFOC) of six-phase induction
machine drive fed by stacked multilevel inverters are given to highlight the
performance of the proposed control structure.
Résumé :
Ce document propose une nouvelle modulation du vecteur spatial en trois phases (SVM) pour un invertisseur multi-niveaux en six phases pour contrôler une machine à induction en six Phases. (SPIM). L'idée principale est de contrôler séparément l'invertisseur multi-niveaux à six phases en deux trois phases (1, 3 et 5 phases pour la première et 2, 4 et 6 phase pour la seconde) par le SVM de l'Invertisateur de source DC séparée à trois Phases (SDCS) de niveau N. Ceci permet une grande simplification de l'algorithme de contrôle pour six phases multi-niveaux (niveau N) d'unité d'inversion. Dans Six-Phase SVM, les vecteurs N6 sont utilisés de sorte que si deux niveaux N = 2, 3 niveau ou 4 niveau, implique 64 vecteurs, 729 vecteurs et 15625 vecteurs respectivement. Toutefois, dans un SVM à trois phases proposé, nous utilisons des vecteurs N3, de sorte que si le niveau 2, le niveau 3 ou le niveau 4 implique 8 vecteurs, 27 vecteurs et 125 vecteurs sont respectivement utilisés pour contrôler les invertisseurs multi-niveaux à six phases en tant qu'invertisseur à plusieurs niveaux en deux phases avec le même SVM multiniveaux triphasé. Alors que le premier invertisseur à trois phases est composé de 1, 3 et 5 phases et le deuxième triphase se compose de 2, 4 et 6 phases. Cela permet d'avoir une nouvelle technique de modulation pour l'invertisseur multi-niveaux à six phases et une grande simplification de l'algorithme classique de contrôle SVM à six étapes. Les résultats de la simulation du contrôle indirect orienté vers le champ (IFOC) de la propulsion de la machine à induction à six phases alimentée par des invertisseurs multi-niveaux empilés sont donnés pour mettre en évidence les performances de la structure de contrôle proposée.
Cite this:
B. Lyas, O. Bouhali,
S. Khadar, Y. Mohammed,
A novel dual three-phase multilevel space vector modulation for six-phase
multilevel inverters to drive induction machine. Modelling, Measurement and
Control A, Vol. 92, No. 2-4, pp. 79-89, (2019). https://doi.org/10.18280/mmc_a.922-407