• 제목/요약/키워드: 가변속 운전

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가변부하시스템에서의 적응제어에 관한 연구 (A study on the adaptive control used in a system with variable load)

  • 강대규;전내석;이성근;김윤식;안병원;박영산
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
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    • pp.397-400
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    • 2001
  • 본 논문에서는 공기압축기 구동용 유도전동기를 대상으로 부하토크관측기와 신경망을 이용한 피드포워드 보상기를 결합한 속도 적응제어시스템을 제안한다. 공기압축기를 구동하는 전동기는 피스톤의 상하운동에 의해 급격한 가변형의 부하를 받게 되고, 이로 인해 운전특성에 문제가 발생된다. 신경망 추정기를 이용하여 속도 제어기의 이득을 실시간으로 동조함으로써 전동기의 속도제어 특성을 개선한다. 제안된 시스템에 대한 이론적 해석과 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검정한다.

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단상 영구자석 동기전동기의 속도 가변형 비례공진 전류제어에 관한 연구 (A Study on Speed Variable Proportional Resonant Current Controller of Single-Phase PMSM)

  • 이원석;황선환;박종원
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.954-960
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    • 2020
  • 본 논문은 단상 영구자석 동기전동기의 속도 가변형 비례공진 전류제어 기법을 제안한다. 단상 영구자석 동기전동기는 전자기적 특성상 고정자 전류와 역기전력의 위상차에 따른 부토크 및 영토크가 발생하며 센서리스 운전 시 낮은 고정자 저항과 인덕턴스로 인해 과전류 제한이 필요하다. 이러한 조건하에서 전류제어를 위해 3상 교류 전동기에 사용되는 벡터 제어를 이용할 경우, 좌표변환, 역좌표변환 및 가상의 dq축 성분을 생성하는 과정이 필요하다. 하지만, 단상 영구자석 동기전동기의 자기적 특성을 고려하여 제안한 속도 가변형 비례공진 전류제어 기법은 3상 교류 전동기에 사용되는 좌표변환 과정이 필요하지 않다. 본 논문에서는 가변 비례공진 전류제어 기법을 이용하여 안정적인 기동 성능을 확인하며 일정 속도 도달 시 위치 센서 없이 단상 영구자석 동기전동기의 수학적 모델 기반 센서리스 제어로 제안한 전류제어 기법의 효용성을 다수의 실험을 통해 검증하였다.

가변 풍속시 운전모드 절환을 고려한 이중여자 유도형 풍력발전기의 시뮬레이터 (A Wind Turbine Simulator for Doubly-Fed Induction-type Generator with Automatic Operation Mode Change during Wind Speed Variation)

  • 송승호;심동준;정병창
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.349-360
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    • 2006
  • 이중여자 유도형 풍력발전 시스템은 다른 풍력발전 시스템에 비하여 에너지 변환 효율이 우수하고 전력변환 장치의 용량이 작아도 되는 특성이 있다. 이러한 특징을 살리기 위해서는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지의 변화를 고려하여 발전기의 제어기를 설계해야 한다. 본 논문에서는 상위 제어기와 하위 제어기로 구분하여 이중여자 유도 발전기의 제어기를 설계하였다. 상위 제어가는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지가 변화함에 따라서 발전기의 운전모드를 결정하고 제어 기준값을 계산한다. 발전기의 운전모드는 최저 속도 제어와 가변 토크 제어, 그리고 토크 제한 모드로 구성된다. 하위 제어기는 상위 제어기의 지령에 따라서 발전 시스템의 전류를 제어한다. 또한 본 논문에서는 3kW급 권선형 유도기를 사용한 이중여자 유도형 풍력발전기의 시뮬레이터를 제작하였다. 설계한 제어기는 시뮬레이터에 적용하여 실험적으로 검증하였다.

제형파 역기전력을 갖는 브러시리스 DC모터의 센서리스 운전특성 향상 (An Improvement of Sensorless Driving Performance for Brushless DC Motor with Trapezoidal Back EMF)

  • 우혁재;송명현;박규남;김경민;정회범
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.582-588
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    • 2002
  • 본 연구에서는 브러시리스 직류 전동기(BLDCM)에 대한 효율적인 센서리스 운전 기법을 제시한다. 제시된 기법은 인버터 스위칭 주파수(4KHz, 6KHz, 8KHz)를 회전속도에 따라 적절히 가변함으로서 넓은 속도 범위에서 운전성능과 효율을 향상시킬 수 있다. 실험결과들은 제시된 기법이 제형파 역기전력을 갖는 BLDCM의 센서리스 운전특성을 효율 적으로 개선 할 수 있음을 보여주고 있다.

교류계도반

  • 김정진
    • 전기의세계
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    • 제9권
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    • pp.46-50
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    • 1962
  • 전력계통의 운영에 있어서 예컨데 손실전력의 감소라든가 안정한 운전의 검토 또는 전력계통의 계획시에 있어서 경제적인 송전선 및 변전소의 건설지점개정, 송전망구성방법, 고장시의 대책등을 결정하는데 있어서는 이에 관한 각종 계산을 할 필요가 생기게 된다. 그러나 복잡한 전력계통에 있어서 이들 문제를 사람이 직접 계산 해결한다는 것은 용이한 일이 아니며 필요로하는 많은 시일과 노력 및 이에 대한 그 결과의 부적확등으로 모든 문제를 다 계산하여 해결한다는 것은 바랄 수 없었다. 이와같은 전력계통의 계산을 단시간에 또한 정확하게 가능하도록 한 것이 교류계산반이다. 교류계산반은 다수의 막정발전기, 가변저항, 가변 Inductance, 가변 capacitance, 변압기등의 전위를 비치하고 이들 전위를 연결하여 실제전력계통과 같은 모위회로를 만들고 각부의 전압, 전류, 전력, 위상각등의 제량을 측정함으로써 실계통의 제특성을 신속히 파악 분석하게 한 것으로서 계산기의 분류중에서는 Analogue형의 직접형에 속하며 특히 이 교류계산반은 직접상이형인 계산장치이다.

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지열원 멀티열펌프 시스템의 용량가변 특성 연구 (Capacity Modulation of a Ground Source Multi-Heat Pump in the Part Load Condtions)

  • 조찬용;오명석;최종민
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.120-120
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    • 2010
  • 에너지 절약적 차원에서 한 대의 실외기에 다수의 실내기가 접속되는 개별공조형 멀티 열펌프에 관한 연구 및 개발과 보급이 증대되고 있다. 본 연구에서는 복수의 실내기를 갖고 가변속 압축기를 채용한 지열원 물대공기 멀티열펌프시스템을 학교 현장에 설치하여 제조사의 운전 제어 알고리즘에 따라 일일 냉난방 실증 성능 특성을 분석하였다. 2008년 9월 30일의 냉방부하가 낮은 일자에 대하여 시간에 따른 부하 변동에 따라 압축기의 용량가변으로 실내기 냉방용량은 정격용량 대비 17.1%에서 111.3%의 범위에서 변이되었으나, 열펌프 유닛의 일일 최대 COP는 6.2를 나타냈으며, 일일 평균 열펌프 유닛 COP는 4.5로 열펌프 유닛 인증 기준 이상의 성능을 나타냈다. 2008년 11월 10일 대비 2008년 12월 15일에는 시스템 가동 중의 평균 외기온도가 $9.6^{\circ}C$ 감소하였으나, 각 재실공간의 용도별 부분 부하특성으로 11월 10일 보다 난방 부하량이 작게 나타났다. 하지만, 12월 15일에는 부하량이 매우 작아서 11월 10일보다 잦은 압축기 가변에 따른 손실로 일일 평균 COP가 낮게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 정격 용량대비 94%의 부하율로 11월 10일과 12월 15일 대비 4배 이상의 부하량으로 압축기 용량 가변율이 작아서 난방용량과 COP 변화율이 작게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 지중순환수의 실외열교환기 유입온도가 2008년 12월 15일보다 감소하고, 시스템의 난방용량 증가로 상대적으로 응축기와 증발기 크기가 감소한 효과로 히트펌프 유닛 COP가 감소하였으나, 본 지열원 열펌프 제조사에서 생산하고 있는 본 지열원 시스템과 동일한 압축기 등을 채용한 동일 용량의 공기열원 열펌프의 1월 12일 외기온도 $-10^{\circ}C$에서의 열펌프 유닛 COP 대비 70% 우수한 성능을 나타냈다. 본 지열원 히트펌프의 2008년 11월 10일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP는 외기온도가 낮고 일일 부하량이 크게 나타난 1월 12일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP 대비 37% 높게 나타났으나, 지중순환펌프의 정속운전으로 시스템 요구 지중순환수 유량 증가에 따른 성능 향상보다 소비전력 증가 영향이 커서 1월 12일의 시스템 COP 보다 33.3% 작은 값을 나타냈다. 본 연구의 용량 가변형 압축기를 채용한 지열원 멀티 히트펌프 유닛을 지열원 냉난방 시스템의 히트펌프 유닛으로 사용할 경우 시스템 최적화를 통한 시스템 COP 향상과 연간에너지 절감을 이루기 위해서는 히트펌프의 용량 변화 시에 지중순환펌프의 순환 유량 최적화를 위한 효율적 운전 제어 알고리즘 개발이 요구된다.

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이중여자 유도발전기를 이용한 가변속운전과 정속운전 풍력발전시스템의 운전특성 비교 (Comparison of Characteristics for Variable Operation using Doubly-fed Induction Generator and Fixed Speed Operation in Wind Turbine System)

  • 노경수;김태호
    • 전기학회논문지
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    • 제58권7호
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    • pp.1313-1320
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    • 2009
  • This paper analyzes the steady-state operating characteristics of doubly-fed induction generator(DFIG) and fixed-speed induction generator(FSIG) in wind turbine system. It also presents a modeling and simulation of a grid-connected wind turbine generation system for dynamics analysis on MATLAB/Simulink, and compares the responses between DFIG and FSIG wind turbine systems with respect to wind speed variation, 3-phase fault and 1-phase ground fault of the network. Simulation results show the variations of generator's active/reactive output, rotor speed, terminal voltage, fault current, etc. Case studies demonstrate that DFIG illustrates better performance compared to FSIG.

유압펌프용 가변속 SRM 구동시스템 설계 (Design of Variable Speed SRM Drive for Hydraulic Pump Application)

  • 이동희;김봉철;안영주;안진우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • 본 논문에서는 유압펌프 시스템의 효율적 구동을 위한 SRM 구동시스템이 제안된다. 유압 펌프 시스템이 요구하는 최대 사용 유압 및 사용유량으로부터 적정한 용량의 SRM을 설계 및 제작하고, 시험을 위해 SRM과 제어기를 포함한 전체 유압시스템을 구성한다. 제시한 SRM 구동시스템은 효율적 구동을 위해 속도제어 뿐만 아니라 유압계통의 압력검출로부터 압력제어도 같이 행하며, 이로부터 SRM이 적정한 운전영역에서 구동되도록 한다. 2.2[KW] 12/8극 SRM과 DSP를 사용한 제어기가 설계되고, 이 시스템을 실제 유압시스템에 적용하여 운전 특성을 확인하였다. 그 결과 제안한 시스템이 고효율과 빠른 응답특성을 가짐을 알 수 있다.

회전수 상승폭 변화에 따른 인버터열펌프의 비정상 운전특성 (A study on the transient characteristics during speed up of inverter heat pump)

  • 황윤제;김호영
    • 설비공학논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.495-507
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    • 1998
  • The transient characteristics of a 4.0㎾ inverter driven heat pump was investigated by theoretical and experimental studies. The heat pump used in this study consists of a high side scroll compressor and $\Phi$7 compact heat exchangers with two capillary tubes. A series of tests was peformed to examine the transient characteristics of heat pump in heating and cooling mode when the operating speed was varied from 30Hz to 102Hz. One of the major issues that has not been addressed so far is transient characteristics during speed modulation. A cycle simulation model has been developed to predict the cycle performance under frequency rise-up conditions, and the results of theoretical study were compared with the results of experimental study. The theoretical model was driven from mass conservation and energy conservation equations to predict the operation points of refrigerant cycle and the performances at various operating speeds. For transient conditions, the simulated results are in good agreement with the experimental results within 10%. The transient cycle migration of the liquid state refrigerant causes a significant dynamic change in system. Thus, the migration of refrigerant is the most important factor whenever An experimental analysis is performed or A simulation model is developed.

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적정 전압 여자를 적용한 이중 정격 SRM의 가변속 운전 (Variable speed operation of SRM with dual rating using proper voltage excitation)

  • 안영주
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권4호
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    • pp.348-352
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    • 2016
  • 본 논문은 적정 전압 여자를 적용한 스위치드 릴럭턴스 전동기의 효율 개선에 대하여 기술한다. 세탁기와 같이 적용 속도에 큰 차이가 있는 부하의 경우 일정한 직류링크전압으로는 효율 개선에 어려움이 있다. 저속운전영역에서 과도한 직류전압의 영향을 줄이기 위해 보통 사용되고 있는 구동회로내의 다이오드 정류기 대신 SCR을 사용한 AC-DC 컨버터가 SRM 드라이버에 포함된다. AC-DC 컨버터는 저속에 알맞은 적정한 여자전압을 공급한다. 실험결과를 통하여 저속영역에서 효율이 개선됨을 확인하였다.