Dimensionnement et commande des onduleurs multi-niveaux asymétriques

01/10/2017
Publication e-STA e-STA 2003-1
OAI : oai:www.see.asso.fr:545:2003-1:20082
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Résumé

Dimensionnement et commande des onduleurs multi-niveaux asymétriques

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Dimensionnement et commande des onduleurs multi-niveaux asymétriques Sébastien Mariéthoz, Prof. Alfred Rufer Laboratoire d’Electronique Industrielle (LEI) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) CH-1015 Lausanne EPFL, Suisse sebastien.mariethoz@epfl.ch http://leiwww.epfl.ch Résumé— Cet article traite des onduleurs multi-niveaux asy- métriques à cellule en série. Ces onduleurs sont constitués de cellules onduleur, connectées en série et dont les tensions d’entrée sont différentes. La condition d’uniformité de ces onduleurs et une condition plus restrictive permettant de minimiser les commutations sont établies. Ces 2 conditions facilitent le choix des tensions d’alimentations des cellules. A partir d’une approche géométrique, une stratégie de com- mande adaptée à la minimisation des commutations et donc des pertes associées est proposée, ainsi qu’une approche di- gitale pour la commande des onduleurs multi-niveaux. Les résultats présentés sont généraux. I. Introduction Les onduleurs multi-niveaux permettent d’augmenter la tension de sortie des convertisseurs statiques au delà des limites des semi-conducteurs. Il y a 4 directions principales pour réaliser un onduleur multi-niveaux : – le NPC (Neutral Point Clamped inverter) dont des solutions à 3 niveaux [1], et à 5 niveaux [2] ont été réalisées Figure 1(a), – les onduleurs multi-niveaux à cellules imbriquées [3] Figure 1(b), – l’addition des tensions de sortie avec un transforma- teur [4] Figure 1(c), – les onduleurs multi-niveaux à cellules en série Figure 1(d). Ces topologies peuvent être combinées, récemment [5] a notamment proposé une solution hybride entre les cellules imbriquées et le NPC. Les onduleurs multi-niveaux symétriques sont une alter- native au NPC et aux cellules imbriquées pour augmenter la tension de sortie d’un onduleur [6], [7]. Ils permettent également d’alimenter un dispositif basse tension à par- tir d’une tension moyenne ou d’une tension élevée, par exemple en traction [8]. Pour améliorer la résolution de ces convertisseurs sans en augmenter le nombre de cel- lules, il est possible d’alimenter les cellules avec des tensions d’entrée différentes. [9] propose d’utiliser un facteur 2 entre les tensions d’entrée des cellules, [10] propose un facteur 3. Par opposition aux onduleurs multi-niveaux symétriques, ces onduleurs sont appelés onduleurs multi-niveaux asymé- triques. Choisir la même tension d’entrée pour toutes les cel- lules permet d’obtenir la plus grande tension de sortie avec un nombre minimum de cellules. Choisir des tensions d’entrées différentes permet d’obtenir le plus grand nombre C 2 1 o v 0 U i U i U i (a) C U i 2 U i 1 U i V o 0 (b) C 2 1 U i O + V O - V (c) C 2 1 U i , C U i , 2 U i , 1 O + V O - V (d) Fig. 1 – (a) Une branche d’onduleur NPC. (b) Une branche d’onduleur à cellule imbriquée. (c) Addition avec transfor- mateur. (d) Onduleur à cellules en série. de niveaux pour un nombre minimum de cellules. Cette distinction montre clairement deux champs d’applications différents : les onduleurs multi-niveaux dans le cadre des hautes tensions ; les onduleurs multi-niveaux dans le cadre de la haute résolution. La frontière n’est évidemment pas bien tracée. Cet article traite des propriétés de ces onduleurs et des méthodes pour les commander. 278 Conférence Internationale Francophone d’Automatique, Nantes, 8-10 juillet 2002 II. Uniformité du pas des onduleurs multi-niveaux à cellules en série A. Niveaux et pas des onduleurs multi-niveaux Un onduleur multi-niveaux peut être considéré comme une source de tension contrôlable, capable de prendre un nombre limité de valeurs de tension de sortie. Nous appel- lerons ces valeurs, les niveaux de l’onduleur, et la différence entre 2 niveaux successifs, le pas de l’onduleur. Lorsque les tensions d’entrée sont équilibrées, le pas des topologies d’onduleurs existantes est toujours uniforme. Un pas uniforme permet d’obtenir des lois de commande simples. Dans cette première partie, nous allons décrire les conditions que les tensions d’entrées doivent respecter pour obtenir l’uniformité du pas. B. Condition d’uniformité du pas Il a été établi que les facteurs 2 et 3 entre les tensions d’entrée des différentes cellules [9], [10] étaient des cas par- ticuliers permettant d’obtenir un pas uniforme. B.1 Condition d’uniformité pour 2 cellules La Figure 2 permet de vérifier que, pour obtenir une cel- lule à pas uniforme en associant 2 cellules à pas uniforme en série, le pas de chacune des cellules doit respecter l’inégalité suivante : ∆UA ≤ ∆UB ≤ a · ∆UA (1) avec ∆UA et ∆UB le pas des cellules, a le nombre de ni- veaux de la cellule ayant le plus petit pas. D’autre part, ∆UB doit être un multiple de ∆UA. B.2 Amplitude de la sortie et nombre de niveaux les 2 expressions suivantes permettent d’obtenir l’ampli- tude maximale de la tension de sortie ∆Uk o et le nombre de niveaux Nk d’un onduleur constitué de k cellules : ∆Uk o = k X j=1 (nj − 1) · ∆Uj (2) Nk = ∆Uk o ∆U1 + 1 = 1 + Pk j=1 (nj − 1) · ∆Uj ∆U1 (3) B.3 Condition générale d’uniformité A partir des relations (1) et (3), nous obtenons la condi- tion d’uniformité pour un nombre quelconque de cellules : ∆Uk ≤ ∆Uk+1 ≤ ∆U1 + k X j=1 (nj − 1) · ∆Uj (4) avec ∆Uk et nk le pas et le nombre de niveaux de kième cellule; ∆U1 est également le pas de l’onduleur résultant. C. Condition d’uniformité du pas des onduleurs 3 niveaux Un cas particulier intéressant est la combinaison série de ponts en H à 3 niveaux. Dans ce cas, la condition d’unifor- mité peut-être exprimée en fonction des tensions d’entrée : Ui,k ≤ Ui,k+1 ≤ Ui,1 + 2 k X j=1 Ui,j (5) 8 * 8 ) 8 + * ) + (a) 0 1 2 3 6 7 8 9 12 13 14 15 ∆U A ∆U B 1 1 1 3 1 1 1 3 1 1 1 VB VA VC ∆U 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ∆U A ∆U B 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 VB V A V C ∆U (b) (c) 0 1 2 3 4 5 6 7 ∆U A ∆U B 1 1 1 1 1 1 1 VB V A V C ∆U 0 1 2 2.4 3 3.4 4.4 4.8 5.4 5.8 6.8 7.8 ∆U A ∆U B 1 1 0.4 0.6 0.4 1 0.4 0.6 0.4 1 1 VB V A V C ∆U (d) (e) Fig. 2 – (a) connexion série de 2 cellules, il y a 4 cas possibles : (b) le pas de B, ∆UB est trop grand, (c) ∆UB est à la limite de la condition, (d) ∆UB respecte la condition, (e) ∆UB n’est pas un multiple de ∆UA et le pas résultant ne peut pas être uniforme. (+ niveau de la cellule A, x niveau de la cellule B, * niveaux résultants) avec Ui,1 le pas de l’onduleur résultant et Ui,k la tension d’entrée de la kième cellule. III. Minimisation des pertes par commutation A. Représentation d’état Il est possible de représenter les niveaux de sortie d’un onduleur composé de C cellules dans un espace à C dimen- sions. En associant à chacun des axes, la tension de sortie des cellules composant l’onduleur, chaque état de l’ondu- leur est représenté par un point distinct dans cet espace. La tension de sortie de l’onduleur est alors la somme des coordonnées de ce point, comme montré à la Figure 3. Conférence Internationale Francophone d’Automatique, Nantes, 8-10 juillet 2002 279 −3 0 3 −1 0 1 U o,2 U o,1 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 Fig. 3 – Représentation des états et transitions pos- sibles ainsi que des niveaux associés. Onduleur asymétrique 2C9N. Il y a 8 transitions possibles parmi lesquelles 2 im- plique la commutation simultanées de 2 cellules (−2 ↔ −1 and 1 ↔ 2) et les 6 autres la commutation d’une seule cellule. B. Représentation des commutations dans l’espace d’état B.1 Hypothèse de signal lent La plupart du temps, la référence de la tension de sor- tie de l’onduleur varie lentement, par conséquent elle ne commute qu’entre 2 niveaux adjacents, de sorte que pour étudier et optimiser la commutation, il suffit de prendre en considération les transitions entre niveaux adjacents. Cette approximation convient parfaitement pour la plupart des applications, telles que les moteurs électriques où des varia- tions importantes ne surviennent que pendant les régimes transitoires. B.2 Représentation des transitions Compte tenu de l’hypothèse précédente §III-B.1, nous al- lons étudier les commutations entre les états permettant de moduler 2 niveaux adjacents. Sur la représentation d’état de la Figure 3, nous ajoutons les commutations entre les ni- veaux adjacents. Lors de la poursuite d’une référence, l’état de l’onduleur ne changera que selon ces 8 transitions. B.3 Fréquence de commutation La représentation de ces transitions soulève un des points faibles des onduleurs asymétriques. Dans notre exemple, 6 des transitions possibles n’impliquent la commutation que d’une cellule (la plus petite) comme dans le cas des ondu- leurs symétriques, mais 2 impliquent la commutation simul- tanées des 2 cellules. A cause de la difficulté de commuter les cellules simultanément, la tension de sortie de l’ondu- leur va présenter des impulsions qui peuvent être gênantes. D’autre part, les pertes par commutation vont être plus im- portantes puisque le nombre de cellules commutées est plus grand. Dans notre exemple, lors d’une modulation entre les niveaux 1 et 2 ou entre les niveaux −2 et −1, ce problème peut s’avérer gênant, ce qui est le cas pour la génération de signaux d’amplitude moyenne comme illustré à la Figure 4. Les deux cellules commutent à une fréquence presque aussi élevée que le signal de sortie. Elles doivent donc être dimensionnées pour supporter cette fréquence de commu- tation, alors que dans le cas des onduleurs multi-niveaux symétriques, la fréquence de commutation de chacune des cellules est la fréquence totale de commutation divisée par le nombre des cellules. Ce problème est d’autant plus pointu dans le cas d’une combinaison hybride telle que GTO- IGBT ou IGBT- MOS- FET où les fréquences de commutation admissibles ne sont pas les mêmes pour les différentes cellules. 0 1 2 3 4 5 6 −1 −0.75 −0.5 −0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 u o (a) 0 1 2 3 4 5 6 −1 −0.75 −0.5 −0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 u o,2 0 1 2 3 4 5 6 −1 −0.75 −0.5 −0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 u o,1 (b) (c) Fig. 4 – Génération d’une sinusoı̈de d’amplitude 0.49 avec un onduleur 9 niveaux à 2 cellules : (a) tension de sortie (b) tension de sortie de la grande cellule (c) tension de sortie de la petite cellule. Pour générer la sortie (a), la grande cellule module entre 0 et 0.75 en même temps que la petite cellule module entre -0.25 et 0.25. Ce qui cause des pertes importantes et une sortie présentant des impulsions. 0 1 2 3 4 5 6 −1 −0.67 −0.33 0 0.33 0.67 1 u o (a) 0 1 2 3 4 5 6 −1 −0.67 −0.33 0 0.33 0.67 1 u o,2 0 1 2 3 4 5 6 −1 −0.67 −0.33 0 0.33 0.67 1 u o,1 (b) (c) Fig. 5 – Génération d’une sinusoı̈de d’amplitude 0.49 avec un onduleur 7 niveaux à 2 cellules : (a) tension de sortie (b) tension de sortie de la grande cellule (c) tension de sortie de la petite cellule. C. Règle de dimensionnement d’une solution adaptée aux commutations Moyennant un compromis sur la résolution et une straté- gie adaptée, le problème des commutations soulevé au pa- ragraphe précédent peut-être résolu. 280 Conférence Internationale Francophone d’Automatique, Nantes, 8-10 juillet 2002 Les seules transitions posant problème sont celles im- pliquant la commutation simultanée de plusieurs cellules. Les autres transitions permettent de moduler 2 niveaux adjacents en ne commutant qu’une cellule, celle qui est la plus adaptée aux commutations et les segments formés par ces transitions seront appelés segments de modulation. Les commutations simultanées ne peuvent pas être évitées tant que l’onduleur est asymétrique, en revanche en diminuant un peu la résolution par rapport à un cas à asymétrie maxi- male, des niveaux redondants sont ajoutés comme à la Fi- gure 6. Dans ce cas, il est possible de moduler n’importe quel couple de niveaux adjacents en se déplaçant unique- ment le long d’un segment de modulation, c’est à dire sans faire de commutations simultanées de plusieurs cellules en même temps. C.1 Stratégie de commande Dans le cas avec asymétrie maximale comme à la Fi- gure 6(a), les états de l’onduleur peuvent être associé di- rectement aux niveaux. Dans les autres cas, pour minimiser les commutations, il faudra se déplacer conformément aux flèches de la Figure 6(b). Les transitions le long de seg- ments de modulations pourront être parcourues dans les 2 sens, elles pourront donc être utilisées pour la modula- tion, alors que les transitions impliquant des changements de segment ne seront parcourues que dans un sens, le retour s’effectuant par une autre transition de manière à minimi- ser les pertes. Les flèches définissent l’état que l’onduleur doit prendre de manière univoque. C.2 Condition de modulation De la même manière que l’inégalité (4) permet de définir la condition d’uniformité, l’inégalité suivante permet de définir quelles conditions les pas des cellules doivent res- pecter, pour que n’importe quelle couple de niveaux puisse être modulé, en ne commutant qu’une seule cellule : ∆Uk ≤ ∆Uk+1 ≤ k X j=1 (nj − 1) · ∆Uj (6) Pour des ponts en H à 3 niveaux, cette expression peut être exprimée en fonction des tensions d’entrée : Ui,k ≤ Ui,k+1 ≤ 2 k X j=1 Ui,j (7) La Figure 5 permet de vérifier que, conjointement à la stratégie proposée, cette solution permet de résoudre le problème mis en évidence à la Figure 4. Il n’y a plus que la cellule avec la plus petite tension d’entrée qui effectue la modulation. Cela permet également de mettre en évidence un des aspects des onduleurs multi-niveaux asymétriques respectant la condition de modulation (6). Lors de la mo- dulation, les commutations sont partagées entre les cel- lules alimentée par une petite tension, ce qui signifie que ces cellules doivent être dimensionnées pour être perfor- mantes en commutations, alors que les cellules alimentées par des tensions plus élevées ne devront être performantes qu’en conduction puisqu’elles ne seront que peu sollicitées en commutation. 1 0 2 3 1 1 0 2 3 ( a ) 2 C 9 N ( b ) 2 C 7 N Fig. 6 – En ajoutant des niveaux redondants, le problèmes des commutations simultanées pendant la modulation peut- être supprimé. (a) Onduleur 9 niveaux sans redondance. (b) Onduleur 7 niveaux avec redondance. La modulation entre les niveaux 1 et 2 peut être effectuée en ne commutant qu’une seule cellule. La condition de modulation (6) est tout à fait générale. Par exemple, pour un onduleur constitué d’une cellule 2 niveaux et de 2 cellules 3 niveaux, dont une branche est représentée à la Figure 7, elle permet d’établir que la plus grande asymétrie des pas permettant une modulation avec peu de pertes par commutation est 6 ∆U, 2 ∆U, ∆U ce qui donne 13 niveaux, alors que la plus grande asymétrie conservant l’uniformité du pas est 9 ∆U, 3 ∆U, ∆U ce qui donne 18 niveaux. La représentation des états et des ni- veaux et transitions associées est montrée à la Figure 8. Par ailleurs, la loi de commande se résume à énoncer qu’il faut se déplacer le plus longtemps possible le long des segments de modulations, ce qui permet d’ajouter à la représentation d’état, le sens de parcours des transitions impliquant des commutations simultanées. En divisant en deux cette représentation, nous obtenons une trajectoire à suivre pour les niveaux croissant et une trajectoire à suivre pour les niveaux décroissant comme montré à la Figure 9. A partir de ces représentations, la connaissance de l’état de l’onduleur et du sens de variation de la tension de référence permet de déterminer l’état à appliquer à l’onduleur pour minimiser les commutations.    7 $    7 7 Fig. 7 – Schéma d’une branche d’onduleur 3C13N IV. Méthode digitale de commande des onduleurs multi-niveaux La méthode traditionnelle pour commander un onduleur multi-niveaux consiste à utiliser un ensemble de porteuses triangulaires qui permettent, comparées à une référence continue, de générer les signaux de commande de l’ondu- leur. Ces méthodes peuvent être implantées de manière analo- gique ou digitale, mais leur nature est plutôt analogique et elles deviennent rapidement compliquées, voire irréalisables, avec l’augmentation de la complexité de l’onduleur et de la modulation. D’autre part, la plupart des systèmes ac- Conférence Internationale Francophone d’Automatique, Nantes, 8-10 juillet 2002 281 −3 0 3 −2 0 2 −1 0 1 2 1 0 4 3 2 6 5 4 −4 −5 −6 −2 −3 −4 0 −1 −2 (a) −3 0 3 −2 0 2 −1 0 1 (b) Fig. 8 – (a) Représentation d’état de l’onduleur 3C13N : le niveau à la fin d’un segment de modulation (segment verti- caux) et au début du suivant est le même. (b) La stratégie consiste à se déplacer dans les 2 sens le long des segments de modulation (marqué en gras) et à respecter le sens de parcours des segments à sens unique (sens marqué par une flèche). Cette représentation permet une implantation lo- gique directe par machine d’état. tuels sont basés sur des solutions entièrement digitales avec micro-contrôleur ou DSP. L’approche entièrement digitale permet de simplifier l’implantation de l’ensemble des fonc- tions de commande de l’onduleur multi-niveaux. A. Description fonctionnelle de la commande d’un ondu- leur multi-niveaux La Figure 10 représente le schéma fonctionnel de la com- mande d’un onduleur multi-niveaux. Le bloc A effectue la fonction de réglage du système, avec à son entrée toutes les grandeurs permettant de régler le système, et à sa sortie la tension à appliquer au dispositif à régler. Pour le régulateur, l’action sur le système à régler est effectuée avec une source de tension idéale, éventuellement bornée et discrète. En conséquence, il délivre une tension de référence. L’onduleur doit appliquer une tension dont l’effet sur le système, sera le plus proche de celui de cette tension de référence. Les effets importants seront définis par le cahier des charges : la dynamique, la distorsion har- monique, ou la minimisation d’effet parasites tels que par exemple les couples oscillants pour un moteur, etc. La tension réellement appliquée aux bornes du dispositif physique à régler est générée par le biais du bloc B, le bloc modulateur qui construit la trame à appliquer avec −3 0 3 −2 0 2 −1 0 1 2 1 4 3 5 −4 −5 −6 −2 −3 0 −1 (a) −3 0 3 −2 0 2 −1 0 1 0 1 2 3 4 5 6 −5 −4 −3 −2 −1 (b) Fig. 9 – Pour l’implantation logicielle de la stratégie il y a une trajectoire pour les référence croissante (a) et une autre pour les trajectoires décroissantes (b) . les niveaux disponibles. Si un seul état de commande de l’onduleur permet d’at- teindre cette tension, une simple association permet de déterminer les signaux de commande de l’onduleur, comme c’est le cas, pour les onduleurs avec asymétrie maximale. En revanche, si plusieurs états de commande permettent d’atteindre cette tension, comme c’est le cas avec les solu- tions performantes en modulation qui respectent la condi- tion (6), il faut un bloc qui implante la stratégie proposée. C’est le rôle du bloc C qui effectue l’association entre la tension à appliquer et l’état de commande de l’onduleur. La seule connaissance de la tension à appliquer ne suffit pas, il faut également connaı̂tre l’état de commande actuel (rétroaction de l’état précédent). Le bloc D permet d’appliquer les signaux de commande à l’onduleur. Ce bloc appliquera la trame des niveaux définie par le modulateur B avec les états définis par le bloc d’as- sociation C. B. Implantation des blocs fonctionnels Il y a des fonctions de réglage propres à l’onduleur multi- niveaux, tels que l’équilibrage des tensions d’alimentation, si ces dernières sont unidirectionnelles ou si certaines sont simplement constituées d’un élément passif tel qu’un conden- sateur, mais nous ne discutons ici que du réglage du disposi- tif à commander, d’autre part l’implantation du régulateur ne diffère pas de celle d’un autre système, elle n’est donc pas décrite dans cet article. 282 Conférence Internationale Francophone d’Automatique, Nantes, 8-10 juillet 2002 B.1 Modulateur Pour définir la trame et implanter le modulateur, la va- leur moyenne de la tension générée sur une trame est im- posée égale à la tension de référence : c’est ce qui est réalisé par la plupart des modulateurs. Il est judicieux de moduler les 2 niveaux les plus proches de la tension de référence. Le rapport cyclique est alors obtenu à partir de l’identité suivante : Uref = (1 − D) V1 + D V2 (8) V1 et V2 étant les niveaux de l’onduleur les plus proches de la tension de référence Uref . L’ordre des niveaux V1 et V2 est choisi en fonction du niveau précédent, ce qui laisse une grande liberté dans le choix du type de modulation et ce qui est aisément implanté à l’aide d’une machine d’état. B.2 Association entre les niveaux et l’état de commande de l’onduleur La représentation d’état avec les transitions et leur sens, correspond à la représentation d’une machine d’état. Par exemple, la représentation des transitions possibles de la Figure 8 peut directement être implantée dans un circuit logique programmable (FPGA). La condition permettant d’effectuer une transition est alors d’augmenter ou de di- minuer la tension. Pour les grandes variations dépassant un pas, les états à moduler peuvent également être di- rectement appliqués. Pour une implantation logicielle, la représentation de la Figure 9 peut directement être trans- posée, en 2 tables d’association des 2 niveaux à moduler aux 2 états de commande. Le choix de la table est effectué en fonction du sens croissant ou décroissant de la tension de référence. Les 2 tables sont indexées par l’état actuel de l’onduleur. Le traitement des grandes variations est simi- laire. B.3 Application des signaux de commande Les états de commande de l’onduleur sont appliqués à l’onduleur à l’aide d’un multiplexeur commandé par un modulateur PWM à 2 niveaux dont le rapport cyclique est défini par l’expression (8). Il ne faut plus qu’une seule por- teuse triangulaire, alors que dans l’approche traditionnelle, il en faut autant que de niveaux (à un près). r é g l a g e n i v e a u x a d j a c e n t s r a p p o r t c y c l i q u e V 1 V 2 U r e f z - 1 S 1 S 2 D D S P F P G A s i g n a u x c o m m a n d e S g é n é r a t e u r P W M 2 - n i v e a u x z - 1 a s s o c i a t i o n é t a t o n d u l e u r A C D B m u x Fig. 10 – Schéma de commande fonctionnel d’un ondu- leur multi-niveaux. La répartition des blocs dans un DSP et dans un circuit logique programmable FPGA est un des choix possibles d’implantation. V. Conclusions Les règles qui permettent d’obtenir un pas uniforme avec des onduleurs à cellules en série ont été décrites d’une manière générale. Le problème des commutations simul- tanées de certaines solutions, en terme de choix des ten- sions d’alimentation a été soulevé. Une règle plus restric- tive que la condition d’uniformité, permettant d’éliminer ce problème, la condition de modulation a été établie. Lorsque la sortie de l’onduleur est contrôlée par un mo- dulateur, il convient de respecter la condition de modula- tion alors que lorsque la sortie de l’onduleur est de type quantifiée, il suffit de respecter la condition d’uniformité. Ces 2 règles facilitent le choix des tensions d’entrées d’un onduleur multi-niveaux. Finalement, une stratégie adaptée à la minimisation des commutations a été proposée, ainsi qu’une méthode digitale de commande des onduleurs multi- niveaux. Références [1] A.Nabae and H.Akagi, “A new neutral-point-clamped PWM in- verter,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 17, pp. 518–523, September 1981. [2] P. R.W.Menzies and J.K.Steinke, “Five-level GTO inverters for large induction motor drives,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 30, pp. 938–944, July 1994. 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