• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권4호
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• pp.538-550
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• 1998

The variable frequency and variable voltage AC source made by a conventional inverter which is composed of power semi-conductors includes much noises in sine wave due to high frequency switching of DC source. In this paper the 3rd low pass LC filter for a variable speed 3 phase induction motor driven by a full bridge inverter is introduced to solve the EMI problem by serious noise current. The utility of a modified 3rd order Butterworth LC filter is confirmed through FFT analysis of sine waves and noiseless ACsource can be obtained by the proposed LC filter. The speed of a 3 phase induction motor driven by a full bridge inverter with a LC filter is satisfactorily controlled by a digital PID controller under the condition of stepwise load and setpoint changes.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.215-220
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• 2000

본 논문에서는 SRM운전에서 맥동토오크와 부하토오크의 변화로 인한 속도변경을 줄이기 위해 동적 도통각 제어 원리를 이용한 PLL(Phase Locked Loop) 속도제어 방식을 채택하였다. SRM은 많은 장점을 가지고 있으나 토오크리플에 따른 속도변동으로 정밀한 속도제어에 어려움이 있다. SRM 구동 시스템에 PLL을 적용한 결과 전동기는 강인한 정속도 운전을 할 수 있으며, 또한 운전속도에 따라 선행각을 조정함으로서 고효율 구동을 할 수 있었다. 구성된 시스템은 운전속도와 부하의 변화에 따라 선행각이 증가함으로써 뛰어난 동적 속도제어 특성을 갖고 있으며, 인버터 인가전압을 제어하는 선행각을 조정함으로서 일정부하 영역에서 높은 효율특성을 가진다. SRM 구동 시스템의 PLL 속도제어와 고효율 구동을 위한 도통각제어를 위해 TMS320F240 DSP를 사용함으로서 디지털 제어기의 유연성과 소형화를 꾀하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.262-264
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• 2007

최근 전압 및 주파수 가변을 이용하여 전동기의 속도를 제어하여 전동기 경부하시 베인에서 소모되는 에너지 절감효과를 얻을 수 있는 인버터 시스템이 널리 사용되고 있다. 이에 전력연구원은 6.6kV, 1MVA급 인버터 개발 및 동해화력 발전처에 설치, 보일러 점화 전/후 시험, 계통 병입 후 부하 시험 등을 국내 최초로 성공적으로 완료하여 현재 이차 공기 송풍기 구동용 인버터는 상업 운전 중이다. 본 논문에서는 기존 동해화력 발전 설비와 신규 인버터 시스템의 인터페이스 부분에 해당하는 보일러 DCS 로직과 계통 병입 후 시운전 결과에 대하여 상세히 기술하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1731-1732
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• 2005

본 논문은 풍력발전기 안정된 출력발전을 위하여 풍력 동기발전기 여자기 설계에 중점을 두었다. 풍력발전기 최대 발전을 얻기 위해 동기발전기 속도제어와 여자제어가 필요하다. 속도제어에서 AC/DC 정류기는 전력 다이오드로 구성하고 DC/AC 인버터는 IGBT로 구성하였다. 여자제어 구성은 AC/DC는 전력 다이오드로 구성하고 DC단은 DC/DC 부스트로 구성하였다. 또한, 동기발전기 여자 제어기 제어신호에 동기발전기 출력 AC/DC의 전력과 동기발전기 속도로 적절하게 조절함으로서 안정되고 최대 출력이 되도록 하였다. 또한, 제안된 제어기가 우수한 성능을 보임을 시뮬레이션으로 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.65-67
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• 2006

연료전지용 전력변환 시스템에서 기존의 PID 제어기의 해석적인 해를 얻는 것은 매우 어려운 일이다. 최근, UPS용 CVCF 시스템에서 오차 공간 접근법을 이용한 새로운 제어알고리즘을 바탕으로 시스템의 제어기의 제어상수를 해석적으로 접근하여 좋은 성능을 얻은 바 있다. 오차 공간 접근법은 해석적으로 시스템의 응답속도 및 오버슈트를 임의의 제한범위 내로 설계할 수 있도록 하는 제어할 수 있는 장점이 있다. 이러한 UPS 시스템의 제어기 설계방법을 유사한 구조의 연료전지의 인버터 제어기 설계에 적용하여 해석적으로 제어기의 제어상수를 얻고 시뮬레이션을 통하여 제어기가 안정하며 빠른 응답속도를 가지는 것을 확인한다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.35-38
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• 2005

인버터는 전기적으로 DC(직류)를 AC(교류)로 변환하는 역 변환 장치이며, 상용전원(AC 22V/440V)으로부터 공급된 전력을 입력받아 전압과 주파수를 가변시켜 전동기에 공급함으로써 전동기의 속도를 고효율로 이용하게 제어하는 장치이다. 본 논문에서는 550kW급 IGBT, DIODE의 발열에 의한 인버터 내부의 열 및 온도분포를 ICEPAK 상용코드를 통하여 수치적 해석을 수행하였다. 인버터의 발열은 캐패시터의 수명과 소자들의 오작동 등 많은 열적 문제를 가지고 있으며 Heat-sink, Fan, Duck등을 통하여 전도와 대류가 이루어지는 시스템이다. 인버터은 많은 파라미터들에 의해 온도가 결정되기 때문에 실험을 통한 해석은 제한적 일수 밖에 없다. 따라서 수치해석을 통하여 빠른 시간에 효율적인 열 설계를 할 수 있으며, 인버터의 크기는 최종적으로 Heat-sink의 형상에 따라 달라지므로 이를 최적화 하고 소형화 하는 작업이 필요하다. 인버터의 복잡한 내부구조상 하단부(발열원, Heat-sink, Fan등)만 수치해석을 수행하였을 때와 Full Model과는 $15^{\circ}C$ 온도 차이를 보였다. 최종적으로 인버터의 최적 열 설계를 위하여 Frame위치 변경, Heat-Sink 형상변화등 많은 수치해석을 통하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.55-64
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• 2002

인버터를 적용한 유압식 시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드 존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 유압식 시스템의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어 시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지 룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 마지막으로, 설계된 퍼지제어기와 기존의 PID 제어기를 결합하여 보다 성능이 향상된 하이브리드 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 정상상태제어성능이 우수한 PID 제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 시스템이 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.392-393
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• 2019

본 논문에서는 전기 보트 추진을 위한 SPMSM(Surface mounted Permanent Magnet Synchronous Motor) 구동 시스템을 개발하였다. 전차원 폐루프 관측기를 이용하여 외란 토크 관측기를 구성하고, 관측된 외란 성분을 속도 제어기 출력에 보상하여 속도 제어 성능을 향상시켰다. 리튬이온 배터리, 인버터 및 1kW SPMSM으로 구성된 전기 보트 추진 시스템을 이용한 구동 실험을 통해 추진용 전동기의 속도 제어 특성을 확인하였다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제10권6호
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• pp.81-87
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• 1996

본 논문은 SRM 의 가변속 구동을 위한 디지털 방식 인버터에 관한 연구이다. 전동기의 속도제어를 위해 고정스위치각과 가변전압제어방식을 사용하였으며 이는 평탄 상전류를 얻어 토오크 맥동을 저감하고 상제어를 위한 위상각 제어를 하지 않아 제어시스템을 단순하게하는 장점을 가진다. 8097마이크로콘트롤러를 이용하여 제어시스템을 디지털화, 소형화하고 제어의 유연성을 높였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.182.1-182.1
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• 2010

본 논문에서는 3kW 영구 자석형 동기발전기(PMSG)를 이용한 풍력 터빈 시뮬레이터 개발에 대해 기술하였다. 풍력발전 시스템은 블레이드를 포함한 회전부, 동력 전달부, 발전기, 전력변환기로 크게 나눌 수 있으며, 시뮬레이터는 유도 모터와 PMSG, 인버터-컨버터와 제어 시스템으로 이루어진다. 시뮬레이터를 운전하기 위해서는 특정 속도의 바람 모델을 적용하여 풍력 발전기의 회전부에 걸리게 되는 토크와 회전 속도 값이 요구된다. 풍력 터빈 모델로부터 계산값을 시뮬레이터에 맞게 스케일링하여 유도 모터를 구동 한다. 발전기측 컨버터는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 알고리즘을 통해 제어하고 계통측 인버터는 유효 전력과 무효 전력을 제어하도록 한다. PSIM과 MATLAB/SIMULINK를 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션으로 그 결과를 증명하였다.