Reducing Common-Mode Voltage of Three-Phase VSIs using the Predictive Current Control Method based on Reference Voltage

Sung-ki Mun; Sangshin Kwak

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자료유형: 학술저널

저자정보: Sung-ki Mun (Chung-ang University) Sangshin Kwak (Chung-ang University)

저널정보: 전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.15 No.3

발행연도: 2015.5

수록면: 712 - 720 (9page)

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A model predictive current control (MPCC) method that does not employ a cost function is proposed. The MPCC method can decrease common-mode voltages in loads fed by three-phase voltage-source inverters. Only non-zero-voltage vectors are considered as finite control elements to regulate load currents and decrease common-mode voltages. Furthermore, the three-phase future reference voltage vector is calculated on the basis of an inverse dynamics model, and the location of the one-step future voltage vector is determined at every sampling period. Given this location, a non-zero optimal future voltage vector is directly determined without repeatedly calculating the cost values obtained by each voltage vector through a cost function. Without utilizing the zero-voltage vectors, the proposed MPCC method can restrict the common-mode voltage within ± V<SUB>dc</SUB>/6, whereas the common-mode voltages of the conventional MPCC method vary within ± V<SUB>dc</SUB>/2. The performance of the proposed method with the reduced common-mode voltage and no cost function is evaluated in terms of the total harmonic distortions and current errors of the load currents. Simulation and experimental results are presented to verify the effectiveness of the proposed method operated without a cost function, which can reduce the common-mode voltage.

#Common-mode voltage #Current control #Model predictive control #Voltage-source inverter

참고문헌 (15)

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1. [단행본] - M. P. Kazmierkowski / 2002 / Control in Power Electronics / Academic

2. [단행본] - N. Mohan / 1995 / Power Electronics, 2nd Ed. / Wiley

3. [학술지(정기간행물)] - M. Duran / 2012 / Reduction of common-mode voltage in five-phase induction motor drives using predictive control techniques / IEEE Trans. Ind. Applicat. 48 (6) : 2059 ~ 2067

4. [학술지(정기간행물)] - J. W. Kimball / 2011 / Reducing common-mode voltage in three-phase sine-triangle PWM with interleaved carriers / IEEE Trans. Power Electron. 26 (8) : 2229 ~ 2236

5. [학술지(정기간행물)] - 지승준 / 2014 / 3레벨 4레그 PWM 컨버터의 커먼 모드 전압 저감 / 전력전자학회 논문지 19 (6) : 488 ~ 493

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