Abstract
In this paper, filters are designed to reduce transients overvoltage in inverter fed high-voltage large-capacity induction motor drive system. Design issues for a LCR filter at the inverter output terminals to reduce the dv/dt of the inverter output pulse and a RC filter at the induction motor input terminals to match the characteristic impedance between cable and induction motor are examined in detail. These filters are modeled to be suitable to high-voltage large-capacity induction motor. The performance of the filter is evaluated through simulation using EMTP(ElectroMagnetic Transients Program). We presented filters that used high voltage large-capacity induction Motor on the basis of this. Effect of the filter is analyzed for variation of the cable length. Characteristics of filters are analyzed to reduce harmonic in voltage waveform of induction motor input terminal. The switching surge voltage became the major cause to occur the insulation failure by serious voltage stress in the stator winding of induction motor. Filter for to mitigate transients overvoltage presents a required component in drive system of high-voltage large-capacity induction motor. Also, proposed filters are proved through simulation using EMTP.
본 논문에서는 인버터 구동 고압유도전동기 운전시 스위칭 서지로 인하여 고압유도 전동기 단자에서 발생하는 과도과전압을 저감하기 위한 필터로 인버터 출력단자에서 dv/dt를 저감하는 LCR 필터와 전동기 입력단자에서 케이블과 유도전동기 특성임피던스를 매칭시키는 RC필터에 대한 과도과전압 저감특성을 분석하였다. 이 필터를 고압에 대용량 유도전동기에 적합하도록 EMTP(ElectroMagnetic Transients Program)를 이용하여 모델링 및 케이블 영향에 의한 필터의 과도과전압 저감효과를 전압파형과 고조파 스펙트럼으로 비교분석하고, 이를 토대로 고압 대용량 유도전동기에 사용될 필터를 제시하였다. 인버터 스위칭 서지에 의한 과도과전압은 유도전동기 고정자 권선에 심각한 전압 스트레스를 발생시켜 절연파괴를 일으키는 주요원인이 된다. 이러한 과도과전압을 저감위한 필터설계는 고압유도전동기 시스템에서 필수적인 요소임을 보였다. 또한 제시된 필터는 과도과전압을 효과적으로 저감시키는 것을 EMTP 시뮬레이션을 통하여 입증하였다.
