Optimal Control of a Three-Phase Voltage-Source PWM Converter with an Expanded Operation Region

확장된 동작 영역을 갖는 3상 전압원 PWM 컨버터의 최적 제어

  • 민동기 (삼성종합기술원 정밀기계 Lab. 연구원) ;
  • 안성찬 (한양대 대학원) ;
  • 현동석 (한양대 공대 전기공학과) ;
  • 최종률 (현대정공(주) 기술연구소 이사)
  • Published : 1998.06.01

Abstract

The operation regions of a three-phase(3Ø) voltage-source(VS) PWM converter are classified in the current vector plane of the synchronous reference frame and their characteristics are explained. In the the power-factor decreasing region, the current control with unity power-factor can not give satisfactory performance to the given load because of the distortion of input current and the ripples and the steady-state errors in DC link voltage. In this paper, the derivation of the optimal current vector is proposed to solve these problems. With this, the input current can be controlled sinusoidally with available maximum power factor and the DC link voltage be the given load, resulting the expansion of the operation region of the 3Ø VS PWM converter. The validity of the proposed control method is proved by the experimental results.

3상 전압원 PWM 컨버터의 동작 영역을 동기 좌표계의 전류 벡터 평면에서 구분하고 그 특징을 설명하였다. 그 중 감역률 영역에서는 주어진 부하에 해당하는 입력 전류를 단위 역률로 제어하는 경우, 입력 전류는 왜곡되고 DC 링크 전압에는 맥동과 제어 오차가 발생하게 되어 주어진 부하 조건에서는 좋은 제어 성과를 얻을 수 없다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하는 최적 전류 벡터를 선정하는 방법을 제안하였다. 최적 전류 벡터의 선정으로 입력 전류를 가능한 최대 역률로서 정현적으로 제어하는 동시에 안정한 DC 링크 전압을 제어할 수 있게 하여 3상 전압원 PWM 컨버터의 동작 영역을 확장시킬 수 있다. 제안된 제어 방법을 실험을 통하여 증명하였다.

Keywords

References

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