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Comparison of Induction Machine Drive Control Schemes on the Distribution of Power Losses in a Three-Level NPC Converter
Indexado
WoS WOS:001452455800001
Scopus SCOPUS_ID:105001385016
DOI 10.3390/MACHINES13030227
Año 2025
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Medium- and high-power drive applications have grown since the past decade as the most common solution for high demanding industrial processes. Multilevel converters, in particular the three-level neutral point clamped (3L-NPC) topology driving medium-voltage induction machines, has become the most commonly adopted solution. In this context, several AC drive control schemes are suitable, such as scalar control (SC), field-oriented control (FOC), model predictive control (MPC), and direct torque control (DTC). Each of these control strategies exhibit a particular operational profile which affects the switching pattern of the converter semiconductors, thus conditioning the switching and conducting losses of these power devices. This work presents a comparison of the conduction and switching losses between different drives control schemes, such as scalar control, field-oriented control, direct torque control, and model predictive control, analyzing their impact on thermal efficiency in a 3L-NPC multilevel converter, under different loading operational conditions. This analysis allows for choosing the most suitable control strategy and switching frequency for a given operational profile.

Revista



Revista ISSN
Machines 2075-1702

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Disciplinas de Investigación



WOS
Engineering, Mechanical
Engineering, Electrical & Electronic
Scopus
Industrial And Manufacturing Engineering
Electrical And Electronic Engineering
Control And Systems Engineering
Control And Optimization
Computer Science (Miscellaneous)
Mechanical Engineering
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Reusser, Carlos - Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
2 Parra, Matias - Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
3 Mino-Aguilar, Gerardo - Benemerita Univ Autonoma Puebla - México
4 Gonzalez-Diaz, Victor R. - Benemerita Univ Autonoma Puebla - México

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Financiamiento



Fuente
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso
DI Iniciacion, Pontificia Universidad Catolica de Valparaiso
VINCI-DI of Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

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Agradecimientos



Agradecimiento
DI Iniciacion 039.487/2024, Pontificia Universidad Catolica de Valparaiso.
DI Iniciaci\u00F3n 039.487/2024, Pontificia Universidad Cat\u00F3lica de Valpara\u00EDso.
The authors acknowledge the support provided by the VINCI-DI of Pontificia Universidad Cat\u00F3lica de Valpara\u00EDso, through the project: DI Iniciaci\u00F3n 039.487/2024.

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