The Measurement of 3-Phase Current with Single Current Sensor and the Compensation of Voltage Distortion in Carrier-Based PWM Technique

Most of the three phase inverters for adjustable speed drive of AC machines are equipped with two or three current sensors for measurement of three phase current. One method to reduce the number of current sensors is that single current sensor measures the DC link current, then three phase current is reconstructed using the measured value and the switching status. To improve the measurement accuracy, switching state should be maintained for more than minimum switching time. Many papers have been published, which focused on the readjustment of pulse width and compensation of voltage distortion. Those methods are suitable for space vector modulation. But there are some difficulties in applying these methods to carrier-based PWM which is widely used in industry. In this paper, new current measurement method and voltage compensation method are proposed which are suitable for carrier-based PWM, then, the validity of proposed method is confirmed through experiment.

삼각파 비교 PWM 기법에 있어서 단일 전류센서에 의한 삼상 전류 측정 및 전압 왜곡 보상

교류전동기의 가변속 운전에 사용되는 삼상 인버터에는 두개 또는 세개의 전류센서가 장착되며 이를 이용하여 삼상 교류전류를 측정한다. 전류센서의 갯수를 줄이기 위하여 개발된 것이 직류링크에 한개의 전류센서로 직류전류를 측정하고 측정된 전류 값과 스위칭 상태로부터 삼상 교류전류를 추정하는 방법이다. 전류를 정확히 측정하려면 스위칭 상태가 최소 측정시간 이상 유지되어야 하며, 이를 위한 펄스폭 조정과 이에 따른 전압 왜곡의 보상 방법이 연구되어 왔다. 그러나 기존에 발표된 방식들은 공간벡터 전압변조법에는 적합하지만 산업체에서 널리 쓰이는 펄스폭 변조 방식인 삼각파 비교법에 적용하기에는 어려운 면이 많다. 본 연구에서는 삼각파 비교법에 적합한 전류 측정 방식과 전압왜곡 보상 방식을 제안하고 이의 타당성을 실험을 통하여 검증하였다.