• Title/Summary/Keyword: 직렬형 설계

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Modular design of solid-state Marx modulator for 40kV nanosecond pulse (40kV 나노초 펄스발생용 모듈형 solid-state Marx modulator 설계)

  • Bae, Jung-Soo;Kim, Tae-Hyun;Son, Seong-Ho;Yu, Chan-Hun;Kim, Hyoung-Suk;Jang, Sung-Roc
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.233-235
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    • 2020
  • 본 논문은 40 kV 나노초 펄스발생을 위한 모듈형 solid-state Marx modulator(SSMM) 설계에 대해 기술한다. 가속기 및 플라즈마 어플리케이션과 같은 다양한 응용분야에 요구되는 전압 및 전류 사양을 만족시키기 위해 10 kV(출력 전압), 50 ns(펄스폭), 20 ns(상승&하강 시간), 100 kHz(반복률)의 사양을 만족하는 단위모듈기반으로 모듈형 설계를 제안한다. 독립적인 제어가 가능한 4개의 단위모듈을 기반으로 제안된 SSMM은 임의의 출력 파워 및 임피던스를 만족시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 예를 들어, 모든 단위모듈의 위상을 같게 했을 때 출력전압을 증가시킬 수 있으며 각 모듈의 위상을 지연하였을 경우는 펄스의 반복률을 크게 높일 수 있다. 개발된 SSMM은 직렬 스택 MOSFET의 스위칭 성능을 향상시키기 위해 게이트 구동 회로는 동기 신호와 구동 전력을 제공하는 1 턴 변압기로 설계되었다. 출력 펄스의 폭과 하강시간을 최소화하기 위해 다이오드 대신 기생 커패시턴스에 저장된 에너지를 빠르게 방출하는 액티브 풀다운 회로가 적용되었다. 또한, 출력 펄스의 빠른 상승을 달성하기 위해 게이트의 라인 인덕턴스를 최소화하고 모든 게이트 신호의 동기화는 필수적이다. 개발된 ns급 펄스전원장치는 단위모듈을 기반으로 최대 펄스전압이 40 kV 까지 출력이 가능하며 이에 대한 상세설계 및 구현은 실험결과를 바탕으로 검증한다.

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5kW LDC With Input Series Capacitor Voltage Balancing (입력직렬 Capacitor 전압 밸런싱을 적용한 5kW LDC)

  • Kim, Sung-Hoon;Eom, Tae-Ho;Lee, Jeong;Kim, Jun-Mo;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.11a
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    • pp.151-152
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    • 2017
  • 본 논문에서는 고전압 입력을 가지는 LDC를 입력직렬-출력 병렬형 컨버터로 구성하여 모듈단위의 설계를 하였다. 이러한 형태의 각 모듈의 성분들이 이상적으로 동일하지 않은 단점을 가지고 있기 때문에 변압기의 Lr, 듀티비 D, 스위칭 주파수 fs에 따라서 입력전압의 편차 발생한다. 따라서 입력 전압의 편차를 저감시키기 위해서 입력 전압 밸런싱 제어를 적용하여 각 모듈의 전압을 동일하게 유지하여 출력 전류 제어를 진행 하여 제어방법의 타당성을 검증한다.

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증기조건 향상에 따른 증기터빈 기술동향

  • Na, Un-Hak
    • 열병합발전
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    • s.36
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    • pp.16-21
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    • 2003
  • For many years, T/G Supplier has constructed a number of thermal power plants and researched to improve the performance and the reliability of steam turbine, which are achieved by advances in design and materials technology. In recent, interest is renewed in advance steam condition as means of improving economy of thermal power plant and reducing environmental pollution. Improvements in the maximum power have been driven by the development of advanced rotor and bucket material and longer last stage bucket. Improvements in efficiency have been brought through advance in mechanical efficiency and thermodynamic efficiency. This paper describes a number of new steam path design features introduced to the steam turbine product. And also this paper describes new design technologies' development, new technologies' trend and technologies' development for ultra-super critical steam turbine.

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Steam Turbine Technology for Advanced Steam Condition (증기조건 향상에 따른 증기터빈 기술 동향)

  • Nah, U.H.;Cho, S.I.;Shin, H.;Kim, Y.S.;Yang, S.H.
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.2174-2179
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    • 2003
  • For many years, T/G Supplier has constructed a number of thermal power plants and researched to improve the performance and the reliability of steam turbine, which are achieved by advances in design and materials technology. In recent, interest is renewed in advanced steam condition as means of improving economy of thermal power plant and reducing environmental pollution. Improvements in the maximum power have been driven by the development of advanced rotor and bucket material and longer last stage bucket. Improvements in efficiency have been brought through advances in mechanical efficiency and thermodynamic efficiency. This paper describes a number of new steam path design features introduced to the steam turbine product. And also this paper describes new design technologies' development, new technologies' trend and technologies' development for ultra-super critical steam turbine.

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Design of Parameters for High Power Static Var Compensator Used Cascade Multilevel Inverter (직렬형 멀티레벨 인버터를 사용한 대용량 무효전력 보상장치의 파라메타 설계)

  • Min, Wan-Ki;Choi, Jae-Ho
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
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    • v.52 no.4
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    • pp.172-178
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    • 2003
  • This paper examines the application of high voltage static var compensator(SVC) with cascade multilevel inverter which employs H-bridge inverter(HBI). This method has the primary advantage that the number of voltage levels can be increased for a given number of semiconductor devices when compared to the conventional control methods. The SVC system is modeled using the d-q transform which calculates the instantaneous reactive power. This model is used to design a controller and analyze the SVC system. From the mathematical model of the system, the design procedures of the circuit parameters L and C are presented in this thesis. To meet the specific total harmonic distortion(THD) and ripple factor of the capacitor voltage, the circuit parameters L and C are designed. Simulated and experimental results are also presented and discussed to validate the proposed schemes.

Design of Optimized Fuzzy Cascade controller Based on Partical Swarm Optimization for Ball & Beam System (볼빔 시스템에 대한 입자 군집 최적화를 이용한 최적 퍼지 직렬형 제어기 설계)

  • Jang, Han-Jong;Oh, Sung-Kwun
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.57 no.12
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    • pp.2322-2329
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    • 2008
  • In this study, we introduce the design methodology of an optimized fuzzy cascade controller with the aid of particle swarm optimization(PSO) for ball & beam system. The ball & beam system consists of servo motor, beam and ball, and remains mutually connected in line in itself. The ball & beam system determines the position of ball through the control of a servo motor. We introduce the fuzzy cascade controller scheme which consists of the outer(1st) controller and the inner(2nd) controller as two cascaded fuzzy controllers, and auto-tune the control parameters(scaling facrors) of each fuzzy controller using PSO. For a detailed comparative analysis from the viewpoint of the performance results and the design methodology, the proposed method for the ball & beam system which is realized by the fuzzy cascade controller based on PSO, is presented in comparison with the conventional PD cascade controller based on serial genetic alogritms.

Design of Passive Parameters for A Cascade Multilevel Inverter Based Static Var Compensator (직렬형 멀티레벨 인버터를 사용한 무효전력보상장치의 수동 파라메타 설계)

  • Min, Wan-Ki;Min, Jun-Ki;Choi, Jae-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.06a
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    • pp.125-130
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    • 2002
  • This paper examines the application of high voltage static var compensator(SVC) with cascade multilevel inverter which employs H~bridge inverter(HBI). The SVC system is modeled using the d-q transform which calculates the instantaneous reactive power. This model is used to design a controller and analyze the SVC system. From the mathematical model of the system, the design procedures of the circuit parameters Land C are presented in this thesis. To meet the specific total harmonic distortion(THD) and ripple factor of the capacitor voltage, the circuit parameters Land C are designed. Simulated and experimental results are also presented and discussed to validate the proposed schemes.

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Control Scheme for Input Terminal Voltage Balancing of ISOP DAB Converter by EtherCAT Communication (EtherCAT 통신을 이용한 ISOP DAB Converter의 입력단 전압 밸런싱 제어)

  • Hwang, Junsik;Kim, Sungmin;Byen, Byeng Joo;Jeong, B.H.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.451-452
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    • 2020
  • 입력 전압과 출력 전압의 변환비가 큰 시스템에서는 전압 변환비가 큰 한 개의 컨버터 설계하기보다는 다수의 컨버터를 직렬 혹은 병렬로 구성하여 용량을 증가시키는 것이 유리하며, 모듈형으로 컨버터를 제작하여 연결할 경우, 다양한 용량의 컨버터를 구현할 수 있다. 입력 전압이 출력 전압보다 큰 시스템에서는 ISOP(Input Series-Output Parallel) 방식을 사용한다. 시스템을 ISOP로 시스템을 구성할 경우 직렬로 연결된 모듈들의 직류단 전압 불균형 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 각 모듈의 직류단 전압을 제어한다. 본 논문에서는 EtherCAT 통신을 사용하여 ISOP 연결된 컨버터를 제어하였고 10개의 컨버터 모듈을 이용한 실험을 통해 제시하는 방법의 성능을 검증하였다.

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The Research of Hybrid HVDC System for Harmonic Reducing (고조파 저감을 위한 전류형, 전압형 하이브리드 HVDC에 관한 연구)

  • Kim, Jin-Yub;Jung, Seung-Hwan;Hwang, Jung-Goo;Kim, Chun-Sung;Park, Sung-Jun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.231-232
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    • 2015
  • 본 논문에서는 기존 전류형 HVDC(High Voltage Direct Current) 토폴로지에서 DC단에 직렬로 MMC(Modular multi-level Con verter, MMC) 토폴로지를 결합하여 대용량의 전력을 전류형 HVDC로 사용하고, 소용량 전력을 MMC로 사용 및 전력을 컨트롤하여 전류형 HVDC의 점호각을 최소로 가져갈 수 있는 토폴로지를 설계하였다. 이러한 토폴로지는 최소점호각 제한을 적게 할 수 있고, 동일출력 DC전압 조건하에서 무효전력발생을 적게 할 수 있는, 기존 전류형 HVDC에 MMC를 추가한 새로운 하이브리드 HVDC용 AC/DC컨버터의 구조이다. 타당성 검증을 위해 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 수행하였다.

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2-Leg Inverter for 2-Phase Induction Motor with Power Factor Correction (역률 개선 기능을 갖는 2상 유도전동기를 위한 2레그형 인버터)

  • Bae, Jin-Han;Yoon, Duck-Yong
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.116-117
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    • 2014
  • 본 논문에서는 3상 IPM을 사용하여 2상 유도전동기를 위한 2레그형 인버터를 설계하였다. 3상 IPM은 6개의 스위칭 소자를 내장하고 있어서 이중 4개는 2레그형 인버터로 사용하고, 나머지 2개는 역률제어 회로에 이용할 수 있다. 이렇게 하면 하드웨어의 추가를 최소화하면서 역률제어 기능을 갖는 2레그형 인버터를 구현할 수 있다. 2레그형 인버터에서는 반드시 직류링크에 2개의 커패시터를 직렬로 연결하는데, 입력 전원의 반주기 마다 각각의 커패시터에 충방전 동작이 수행된다. 이러한 동작으로 인해 2개의 커패시터에 전압 불균형이 발생할 수 있고 커패시터 용량이 서로 다를 경우에는 이 전압 리플이 더욱 커지게 되며, 이것은 전동기에 불평형 전류를 공급하게 되어 전동기의 토크리플을 발생시킨다. 본 논문에서는 직류링크의 전압 불균형 문제가 전동기에 미치는 영향을 분석하고, 이러한 전압 불균형을 보상하여 전동기의 토크리플을 제거하고 동작특성을 개선하는 방법을 제안하며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 이를 검증한다.

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