Direct torque control (DTC) is a widely used approach for motor drives due to its distinctive advantages, e.g., fast dynamic response and highly robust against motor parameters uncertainties and external disturbances. To achieve a lower torque ripple, a higher switching frequency is usually required, which, however, can reduce the drive efficiency. Using the emerging silicon carbide (SiC) devices, which can operate efficiently at a much higher switching frequency than their silicon counterparts, thus, it could be feasible to achieve high efficiency and low torque ripple simultaneously. In this work, a novel multilevel DTC for a SiC T-type inverter is proposed to significantly reduce the torque and flux ripples while retaining the fast-dynamic response. The unbalanced dc-link is a common issue of the T-type inverter, which may also lead to a higher torque ripple. To address this issue, the proposed DTC algorithm only uses the real voltage space vectors and virtual space vectors (VSVs) that do not contribute to the neutral point current such that an inherent dc-link capacitor voltage balancing can be achieved without using any active dc-link voltage controls or additional dc-link voltage and/or current sensors. The feasibility and effectiveness of proposed methods are verified by using both simulation and experimental studies.

中文翻译：

---

三电平T型逆变器的增强型直接转矩控制

直接转矩控制 (DTC) 是一种广泛用于电机驱动的方法，因为它具有独特的优势，例如快速动态响应和对电机参数不确定性和外部干扰的高度鲁棒性。为了实现较低的转矩纹波，通常需要较高的开关频率，但这会降低驱动效率。使用新兴的碳化硅 (SiC) 器件，它可以在比硅器件高得多的开关频率下有效运行，因此，同时实现高效率和低扭矩纹波是可行的。在这项工作中，提出了一种用于 SiC T 型逆变器的新型多级 DTC，以在保持快速动态响应的同时显着降低转矩和磁通脉动。直流链路不平衡是 T 型逆变器的常见问题，这也可能导致更高的转矩脉动。为了解决这个问题，所提出的 DTC 算法只使用对中性点电流没有贡献的真实电压空间矢量和虚拟空间矢量 (VSV)，这样就可以在不使用任何有源直流的情况下实现固有的直流链路电容器电压平衡。 - 链路电压控制或额外的直流链路电压和/或电流传感器。通过使用模拟和实验研究验证了所提出方法的可行性和有效性。所提出的 DTC 算法仅使用对中性点电流没有贡献的真实电压空间矢量和虚拟空间矢量 (VSV)，因此无需使用任何有源直流环节电压控制或额外的直流链路电压和/或电流传感器。通过使用模拟和实验研究验证了所提出方法的可行性和有效性。所提出的 DTC 算法仅使用对中性点电流没有贡献的真实电压空间矢量和虚拟空间矢量 (VSV)，因此无需使用任何有源直流环节电压控制或额外的直流链路电压和/或电流传感器。通过使用模拟和实验研究验证了所提出方法的可行性和有效性。