승강기 EDLC 비상전원 전력변환장치 제어 알고리즘 연구

The Study on Control Algorithm of Elevator EDLC Emergency Power Converter

최근 정전시에 엘리베이터에 탑승한 승객들을 안전하게 대피시킬 수 있는 비상전원장치가 법제화됨에 따라서 이 시스템에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 대용량 커패시터에 필요 전력을 직류로 저장한 상태에서 정전시 교류 380V를 발생시켜 엘리베이터가 일정시간 동안 동작할 수 있는 비상전원장치(PCS : Power Conditioning System) 설계에 대한 내용을 다룬다. PCS에 사용되는 전력변환장치의 제어시스템은 원하는 응답 특성을 얻기 위한 전류제어기로 구성되어져 있다. 전류제어기의 설계 방법에는 일반적으로 빠른 응답 특성을 보여주는 데는 비트 제어기 설계를 사용하고 있지만, 복잡한 계산과정을 요구하기 때문에 고성능의 제어기를 필요로 하게 된다. 본 연구에서는 average 전류 제어기법을 사용한 전류제어기의 설계 방법에 대해서 서술하였다. 먼저 단상 시스템의 전류 제어 기법을 통해 제안된 방법의 적합성을 입증한 후 3상 시스템으로 확장시켜서 시스템에 적용하였다. 모델링을 통한 수학적 해석과 PSIM을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 검증방법을 통해 본 연구에서 제안한 제어방법의 성능과 효과를 입증하였다.

The installation of the elevator ARD(Automatic Rescue Device) system has been forced into law in these days in order to safely rescue passengers during power failure. The configuration of the ARD system consists of energy storage device, power converter and control systems. The EDLC(Electric Double Layer Capacitor) are used as energy storage device for rapid charge/discharge purposes. The power conditioning system (PCS) consists of bi-directional converter, 3-phase converter and control system. The dead-beat control system is adopted for most systems however it requires complex mathematical calculations, the high performance microprocessors are mandatory and thus it can be a cause of high manufacturing cost. In this paper the new control method for average current mode control is presented for simple structure. The control algorithm is applied to the single phase system and then expands to three phase system to meet the sysem requirements. The mathematical modeling using average modeling method is presented and analysed by PSIM computer simulation to verifie the validity of the proposed control methods.