Development of the Starting Algorithm and Starter for Turbo Generator

The starter of the turbo generator is composed of a high speed generator(HSG), an inverter and a boost converter instead of a gearbox, a DC motor and a low-voltage battery in the starter of the turbo shaft generation system. Because turbo generator is needed a high speed motoring at start-up, high speed generator has a low leakage inductance and inverter need a high DC link voltage. In this study, for developing the stater of a turbo generator, a boost converter with a high capacity was developed to convert high voltage from a low battery voltage. And for controlling a high frequency current to be injected to a motor winding with a low leakage inductance, the inverter with a high precision and a high speed operation was designed and for a stable ignition, the starting algorithm of a turbo generator was proposed. Turbo generator was started by the starter developed to verify the performances.

터보 제너레이터의 시동 알고리즘 및 시동기 개발

터보 제너레이터의 시동기는 터보 샤프트 발전 시스템 시동기의 구성인 기어박스, DC 전동기, 저 전압 축전지를 대신하여 고속 발전기, 인버터 그리고 승압기로 구성된다. 터보 제너레이터는 시동 시 고속 회전이 요구되어 고속발전기는 수십 $\mu$Η의 낮은 누설 인덕턴스를 가지며, 인버터는 높은 전압의 DC link 전압이 필요하다. 본 연구에서는 시동기 구현을 위해 축전지 전압을 높은 전압으로 승압하는 대 용량 승압기를 개발하였다. 그리고 낮은 누설 인덕턴스를 갖는 전동기 권선에 높은 주파수의 전류 제어를 위해 정밀 고속 연산을 수행하는 인버터 드라이버의 설계와 안정된 점화를 위한 터보 제너레이터의 시동 알고리즘을 제안하였다. 또한 개발한 시동기로 터보 제너레이터의 시동을 수행하여 성능을 확인하였다.