Improving the Voltage THD of the Inverter Outputs using Selective Harmonic Elimination Technique

Abstract

This dissertation focuses on analyzing and comparing various control techniques for voltage source inverters (VSIs), with the goal to improve the quality of the output waveform by minimizing Total Harmonic Distortion (THD). Three conventional methods are explored: 180° conduction switching, Sinusoidal PWM (SPWM), and Space Vector Modulation (SVM). The study then highlights the Selective Harmonic Elimination Technique (SHE) control method, which uses mathematically computed switching angles to eliminate selected low-order harmonics. MATLAB/Simulink simulations and mathematical modeling are used to evaluate each method’s performance in terms of THD, waveform accuracy, and implementation complexity. The results show that SHE controls offers significantly better harmonic suppression, making it a suitable solution for high-performance power electronics applications. تهدف هذه المذكرة إلى د ا رسة وتحليل طرق التحكم المختلفة في العواكس الكهربائية، مع التركيز على تحسين جودة التوتر الخارج من خلال تقليل التشوه التوافقي الكلي (THD). تم تناول ثلا ث تقنيا ت تقليدية: طريقة التشغيل والإيقاف ب 180 درجة، وتقنية تعديل عر ض النبضة الجيبية (SPWM) ، وتقني ة التعديل الشعاعي الفضائي (SVM). بع د ذلك، تم التركيز على تقنية التحكم بالحسا ب المسبق (SHE) ، والتي تعتم د على حسا ب زوايا التبديل مسبقًا لإلغاء التوافقيا ت ذا ت الرت ب المنخفض ة . تم استخدام النمذجة الرياضية والمحاكاة بواسطة برنامج MATLAB/Simulink لمقارنة الأداء م ن حي ث THD ، الدقة، والتعقي د في التنفي ذ. أظهر ت النتائ ج أن طريقة التحكم بالحسا ب المسبق تحقق تشوهً ا توافقيًا أقل بكثير مقارنة بالطرق الأخرى، مما يجعله ا خيا اً ر فعالً للتطبيقا ت التي تتطل ب طاقة نظيف ة وفعالة.