전력전자학회논문지 (The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics)

  • 제14권6호
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  • Pages.472-480
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  • 2009
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  • 1229-2214(pISSN)
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  • 2288-6281(eISSN)
전력전자학회 (The Korean Institute of Power Electronics)
권호 표지

NPC형 3레벨 인버터의 출력전압 고조파 분석

Output Voltage Harmonics Analysis of NPC Type Three-level Inverter

  • 발행 : 2009.12.05
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초록

본 논문은 3상 NPC형 3레벨 인버터의 과변조 SVPWM 기법과 변조비에 대한 출력전압의 고조파를 분석하였다. 3상 NPC형 3레벨 인버터는 SVPWM을 적용하여 선형영역을 0.907까지 확장하였고 과변조 영역에서는 푸리에 급수에 의한 추종전압의 보상기법을 적용하여 6 스텝영역까지 운전할 수 있도록 하였다. PWM 형태인 출력전압의 고조파 특성분석에는 PD방식의 멀티 캐리어 기법에 대하여 이중 푸리에 급수를 적용하여 해석하였다. 시뮬레이션은 PSIM을 사용하여 구현하였고 3레벨 인버터의 영역도의 각 영역에 대해서 고조파의 특성을 확인하였다. NPC형 3레벨 인버터의 고조파 분포는 선형영역에서는 캐리어 주파수의 측대 고조파가 분포되고, 과변조 영역으로 넘어가면서 기본파에 의한 고조파 성분이 점차 증가하고 캐리어 주파주의 사이드 밴드의 고조파 성분은 감소함을 확인하였다. 본 논문에서의 고조파 해석을 검증하기 위하여 동일한 조건에서 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.

This paper describes the overmodulative SVPWM technique and harmonics analyses of three phase NPC type three-level inverter to the modulation index. Three phase NPC type three-level inverter adopted SVPWM to extend the linear region to 0.907, moreover, the following voltage compensation using Fourier series was adopted in the region of overmodulation to make it work to six-step level. PD type of multi carrier method is used with the double Fourier series for the analysis of output power harmonics characteristic. Simulation was performed by PSIM, and the harmonics characteristics of 3-level inverter in each region are analyzed. The side band harmonics of carrier frequency are dominant in the linear region, but these harmonic components are decreased as the inveter goes to overmodulation region, and the harmonics due to the fundamental frequency is increased gradually at the same time. The harmonic analyses are verified through the simulation and experimental results under the same condition.

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