New direct space vector modelling and control of five-level three-phase inverters

A simple direct modulation strategy that enables to copy directly modulated waveforms onto output voltages of a five-level three-phase inverter is presented. The modelling shows that the modulated multilevel voltage is obtained by combination of eight different three-level functions, which are called modulation functions. Therefore, a space vector modulation without using a Park transform is explained. Based on this algorithm, the location of the reference voltage vector can be easily determined. Then, the voltage vectors are selected to generate corresponding levels and simultaneously their durations are calculated. Simulation results for a three-level and five-level three-phase inverters are presented to verify the performance of the proposed space vector modulation.

---

W artykule przedstawiono prostą metodę modulacji szerokości impulsów (MSI) pozwalającą na kształtowanie napięcia w 3-fazowym, 5-poziomowym falowniku MSI na podstawie bezpośredniego odwzorowania sygnałów modulowanych. Modelowanie wykazało, że wielopoziomowe napięcie modulowane otrzymuje się dzięki kombinacji ośmiu różnych funkcji 3-poziomowych zwanych funkcjami modulacji, co umożliwia modulację wektora przestrzennego bez stosowania transformacji Parka. W oparciu o przedstawiony algorytm można łatwo wyznaczyć położenie wektora napięcia odniesienia i, następnie, określić wektory napięć dla generacji odpowiednich poziomów oraz ich przedziały czasowe. Przedstawiono rezultaty symulacji falowników 3-fazowych 3- i 5-poziomowych weryfikujące proponowaną modulację wektorową.