인버터 스위칭전압 파형에 의한 전동기 권선 영향 해석

Analysis of Motor Winding impact by inverter Switching Voltage Waveforms

본 논문은 PWM인버터 장치의 스위칭 서지에 관한 문제를 분석한 것이다. 교류 전동기의 효율적인 속도제어를 위한 가변속 구동 장치의 적용이 증가함에 따라 전동기와 가변속 구동장치에 관련된 고장이 발생한다. 산업용 전동기 설비에 PWM 드라이브의 도입은 때때로 높은 과도전압 피크에 의한 상권선 사이 절연파괴를 낳을 수 있다. 높은 스위칭 주파수와 결합한 전동기 케이블 길이는 적?한 드라이브 동작을 위한 매우 민감한 문제가 된다. 케이블 길이와 높은 스위칭주파수의 결과는 전동기와 인버터에 영향을 미칠 수 있다. 전동기 권선 절연레벨이 낮을 때, 높은 피크전압과 빠른 전압상승시간에 의해 생겨난 고장 확률은 높다. 전압반사는 전동기 용량, 여러 가변속 구동장치와 상승시간에 대해 계산하였으며 이를 도식적으로 나타내었다. 인버터 구동 교류 전동기 시스템에서 전동기 단자 과전압과 전압상승률을 줄이기 위한 필터효과도 언급하였다. 연구결과 전동기 용량과 전동기 절연정격 레벨이 낮을수록 그리고 스위칭 시간과 케이블 길이가 짧을수록 절연파괴의 가능성이 높아짐을 알 수 있었다.

In this paper the problems associated with the switching surge of PWM inverter devices were analysed. As the application of ASD for efficient speed control of AC rmtors is increased, so is the rrntor and ASD-related failure increased. In the industrial rmtor awlications, the introduction of PWM drives can sometmes cause insulation breakdown between the phase windings due to high transient voltage peak. The motor cable length combined with the high switching frequency becomes more sensitive issue for proper drive operation. Effects of the cable length and high switching frequency influence both on rmtor and inverter. When the insulation level of rmtor winding is low, the failure probability caused by high peak voltage and fast voltage rise times(dv/dt) is high. Voltage refloctions are simulated far rmtor capacities, ASD and rise times and are presented graphically. The filtering techniques are discussed to reduce the rmtor terminal overvoltage and dv/dt in inverter fed AC rrntor drive systems. We confirmed that the lower motar capacity and rmtar insulation level, the shorter switching time and cable length and the higrer the probability of insulation breakdown .kdown .