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Resumen Actualmente en varios trabajos de investigación se han utilizado los métodos metaheurísticos para minimizar de forma efectiva la distorsión armónica total (THD, Total Harmonic Distortion) en inversores multinivel, ya que estos proporcionan tiempo de cálculo y resultados efectivos. Dentro de estos métodos la evolución diferencial ha sido el algoritmo que en recientes años se ha implementado para la reducción de la THD. Este trabajo presenta el algoritmo de Evolución Diferencial (ED) para encontrar los ángulos de conmutación óptimos en un inversor multinivel en cascada de siete niveles para eliminar los armónicos de orden inferior. Los armónicos impares de orden inferior no pueden eliminarse fácilmente, ya que contienen ecuaciones no lineales trascendentales, resultantes de la serie de Fourier. Las soluciones a estas ecuaciones son complicadas y requieren mucho tiempo. También este trabajo se centra en la búsqueda de los parámetros iniciales del algoritmo de Evolución Diferencial para observar cual combinación se desempeña mejor, tanto en rapidez como fiabilidad para encontrar una THD mínima casi óptima. Además, realizó una simulación de un inversor multinivel en cascada de siete niveles con carga RL en Simulink para validar los resultados, además de realizar diferentes iteraciones variando los parámetros para así verificar cuál de estos proporciona una mejor búsqueda de los ángulos de conmutación, además de brindar una discusión de los resultados obtenidos. Palabras Clave: Evolución Diferencial, Inversor Multinivel, Métodos metaheurísticos, Reducción de THD. Abstract In different research papers, metaheuristic methods have been used to effectively minimize the Total Harmonic Distortion (THD) in multilevel inverters, since they provide calculation time and effective results. Among these methods, differential evolution has been the algorithm that has been implemented in recent years for THD reduction. This paper presents the Differential Evolution (DE) algorith

Resumen Los CHB-MLI son dispositivos encargados de la conversión de CD a CA, esta topología posee numerosos interruptores debido a sus múltiples puentes H. Esta característica le permite dividir la potencia procesada por su carga en varias secciones (según su número de puentes H). Por lo cual, los CHB-MLI pueden procesar potencias más elevadas con interruptores menos robustos, en comparación a otras topologías de inversores. Estos interruptores al ser menos robustos pueden alcanzar frecuencias de conmutación en el orden los kilohertz. Sin embargo, los CHB-MLI requieren de una etapa de control compleja, es necesario: Una forma fácil de crear los pulsos de comando para la conmutación de sus interruptores. Y la generación de los pulsos no debe presentar retardos o desfaces que afectan la conversión de corriente y la forma de onda resultante. Este trabajo expone un método para la simulación de cuatro variantes de técnicas SPWM (modulación por ancho de pulsos senoidal) desde el entorno Simulink. Estas técnicas son una alternativa sencilla para la creación de numerosos pulsos de comando. Y para asegurar la correcta operación de estos pulsos se emplea una FPGA, capaz generar pulsos en el orden de los megahertz sin problemas de retardos y desfaces. Se detallan las consideraciones para programar los pulsos de comando en un entorno de código abierto basado en lenguaje Verilog. A diferencia de trabajos previos que utilizan los IDEs convencionales de Xilinx y Altera, ambos sujetos a licencia. Palabras Clave: FPGA, Verilog, Inversores multinivel, SPWM. Abstract The CHB-MLI are devices in charge of converting from DC to AC, this topology has numerous switches due to its multiple H-bridges. This feature allows you to divide the power processed by your load into several sections (according to its number of H-bridges). Therefore, the CHB-MLI can process higher powers with less robust switches compared to other inverter topologies. These switches, being less robust, can reach switchi

Resumen Un inversor de cascada trifásico H-Bridge de varios niveles en condiciones de fallo de un solo interruptor puede funcionar como un inversor asimétrico aplicando un cambio en la estrategia de modulación para mejorar su rendimiento. Este documento presenta el Algoritmo de Búsqueda Aleatoria aplicado a la modulación de Eliminación Selectiva de Armónicos para Inversores de Cascada Multinivel Asimétricos. El algoritmo propuesto tiene por objeto encontrar una solución óptima a un conjunto de ecuaciones trascendentales, que garantizan la eliminación de armónicos no deseados y el control de la magnitud de la componente fundamental de la tensión generada por el inversor. Además, el algoritmo propuesto se comparó con el algoritmo de optimización de enjambre de partículas y la estrategia tradicional de eliminación selectiva de armónicos. Los resultados comparativos obtenidos mostraron que la técnica de modulación que usa la técnica Algoritmo de Búsqueda Aleatoria es la más adecuada para el inversor multinivel trifásico de siete niveles (caso de estudio). Palabras Clave: Algoritmo de búsqueda aleatoria, Eliminación selectiva de armónicos, Estrategia de tolerancia a fallos, Inversor de modulación de ancho de pulso, Inversor multinivel. Abstract A three-phase H-Bridge multi-level cascade inverter under Single-Switch Fault Condition can operate as an asymmetrical inverter by applying a change in the modulation strategy to improve its performance. This paper presents the Random Search Algorithm applied to the modulation of Selective Harmonic Elimination for Asymmetric Cascade Multilevel Inverters. The proposed algorithm aims to find an optimal solution to a set of transcendental equations, which guarantee the elimination of undesired harmonics and controlling the magnitude of the fundamental component of the voltage generated by the inverter. In addition, the proposed algorithm was compared with the Particle Swarm Optimization algorithm and the traditional selective harmoni

Resumen Actualmente, el uso de convertidores multinivel es de gran importancia en la industria debido a que se utilizan principalmente en el accionamiento de motores eléctricos y la protección de cargas críticas. Una parte central que influye en el buen rendimiento de estos es la técnica de modulación empleada, con la cual se generan los estados de conmutación de los interruptores pertenecientes al inversor. En este trabajo se lleva a cabo la simulación e implementación de la técnica de modulación Alternative Phase Opposition Disposition (APOD) empleando una tarjeta de desarrollo Altera Cyclone II. Primeramente, se lleva a cabo la generación digital de las señales moduladoras y portadoras mediante el uso de multiplexores en cascada. Posteriormente, se realiza su comparación por medio del uso de compuertas digitales. Finalmente, se analiza la calidad de la onda de salida tomando en cuenta los valores la distorsión armónica total, garantizando que se cumpla con los valores establecidos en la norma IEEE Std 519-2014. Lo anterior, utilizando un inversor en cascada trifásico de siete niveles con un motor de inducción de 1 hp como carga. Palabras Clave: Distorsión armónica total, FPGA, índice de modulación, inversor multinivel en cascada, técnica de modulación. Abstract Currently, the use of multilevel converters is of great importance in the industry because they are mainly used in the operation of electric motors and the protection of critical loads. A central part that influences the good performance of these is the modulation technique used, with which the switching states of the inverter switches are generated. In this paper is carried out the simulation and implementation of the modulation technique Alternative Phase Opposition Disposition, using an Altera Cyclone development board. First, digital generation of the modulating and carrier signals is carried out by the use of cascade multiplexers. It is then compared using digital gates. Finally, the output wave quali