• 제목/요약/키워드: 포화 전력

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매입형 영구자석 동기전동기의 고속운전시 전류제어 성능 개선 (Improvement Current Control Performance of High Speed IPMSM Operation)

  • 최현우;김원용;심재훈;목형수;양두영;이주석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.271-272
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    • 2014
  • 비례-적분(PI) 제어기는 전동기의 간섭성분을 고려하지 않기 때문에 고속회전영역에서 오버슈트가 커지고, 적분기 포화로 인해 정착 시간이 느려지는 단점이 있다. 고속회전영역에서 느린 응답성을 보완하기 위해 전동기의 간섭성분을 고려하는 Cascade PI 전류제어기가 제안되었지만 오버슈트를 증가시키는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 Cascade PI 제어기를 소개하고 Cascade PI 제어기의 오버슈트 특성을 개선하기 위한 전류제어기를 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 각 제어기의 성능을 비교, 분석하였으며 실험을 통해 이를 검증하였다.

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결합 인덕터를 이용한 2상 이중 강압형 직류-직류 컨버터 (Two-phase Double Step-down DC-DC Converter Using Coupled Inductor)

  • 정승용;차헌녕;김흥근
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.159-160
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    • 2014
  • 기존 인터리브드 방식의 2상 이중 강압형 직류-직류 컨버터는 비절연 강압형 직류-직류 컨버터로 출력 전류 리플 감소, 이중 강압으로 인한 스위치 전압 스트레스 감소, 인덕터 전류 불평형 문제 해결, 그리고 스위칭 손실 감소 등의 장점으로 대용량 직류-직류 컨버터에 적합하다. 본 논문에서는 기존의 2상 이중 강압형 직류-직류 컨버터에 결합 인덕터를 적용하여 인덕터의 전류 리플을 감소시키고 이를 수치적으로 해석한다. 또한 결합 인덕터의 문제점인 각 상의 인덕터 전류 불평형으로 인한 인덕터 포화현상에 대하여 실험을 통해 확인 한다.

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전기자동차용 유도전동기를 위한 반포화 적분-비례 전류제어기 (Anti-windup IP Current Controller of Induction Motor for EVs)

  • 서은성;신휘범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.265-266
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    • 2014
  • 전기자동차에 적용되는 배터리 전압은 배터리의 용량, 크기, 중량 및 가격 등과 같은 사항에 의해 제한을 가진다. 따라서 전기자동차 구동을 위해 전류 제어를 수행할 경우 배터리 전압 제한에 따라 제어기의 포화가 발생할 수 있고, 이는 와인드업 현상을 야기한다. 와인드업 현상은 울렁거림 현상, 큰 오버슈트 및 느린 정착 시간과 같은 과도상태 응답 특성을 저하시키고 심각할 경우 시스템의 불안정을 초래한다. 자동차의 특성상 가 감속 및 정지, 출발과 같이 급변하는 기준 명령의 변화가 빈번하기 때문에 승차감 및 안정성에 있어 과도상태의 응답 특성이 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 전기자동차용 유도전동기를 위한 반포화 적분-비례 제어기를 제안하고, 실험을 통해 제어 성능의 우수함을 보인다.

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보호계전기 동작 신뢰도 제고를 위한 알고리즘 개선 및 정정기법 고찰 (A study on algorithm reform and setting technique for enhancing Protective relay operation reliability)

  • 유영식;김완종;조범섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.25-26
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    • 2007
  • 전력계통의 복잡화와 대도시의 지중선로 및 전력전자 설비 사용 확대로 써지성 고주파 성분이 포함된 특이 고장현상이 증가하고 있으며, 이와 관련 있는 것으로 추정되는 보호계전기의 원인 불명 동작 사례도 최근에 발생하고 있다. 보호계전기의 동작은 부동작, 정동작 및 오동작으로 구분할 수 있는데 보호계전기가 부동작 또는 오동작할 경우 광역정전으로 진전될 가능성이 크진다. 따라서 보호계전기의 정상 동작은 광역정전을 예방하는 시발점이 된다. 보호계전기의 비정상 동작사례를 살펴보면 CT비 선정의 부적합으로 인한 설비소손 및 오동작과 CT 포화 또는 원인불명의 차전류로 인한 오동작 사례가 다수 발생하고 있다. 본 논문은 보호계전기의 비정상적 동작을 방지하고 동작 신뢰도를 제고하기 위한 비율차동계전기의 알고리즘 개선 방안과 바람직한 정정 기법에 대해 고찰하였다.

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간단한 구조를 갖는 직렬 반도체 스위치 스태킹 기반 고전압 스위치 및 게이트 구동 회로 설계 (Design of High Voltage Switch Based on Series Stacking of Semiconductor Switches and Gate Drive Circuit with Simple Configuration)

  • 박수미;정우철;류홍제
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.221-223
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    • 2020
  • 반도체 기반 고전압 펄스 발생장치에 적용 가능한 고전압 스위치는 주로 수 kV 정격의 반도체 스위치를 직렬로 스태킹하여 구성되며, 이때 각 스위치 소자에는 절연과 동기화된 각각의 게이트 신호가 인가되어야 한다. 본 논문에서는 짧은 펄스 폭의 온, 오프 게이트 펄스와, 단일 턴의 고전압 전선을 일차측으로 갖는 게이트 변압기를 통해 직렬로 구성된 반도체 스위치 스택 기반의 펄스 모듈레이터에 적용 가능한 간단한 구조의 게이트 구동회로가 설계되었다. 각 스위치에 게이트 신호를 전달하기 위해 온, 오프 게이트 펄스를 사용함으로써 게이트 변압기의 포화를 방지할 수 있으며, 이때 각 스위치의 게이트 턴-온, 오프 전압은 변압기 이차측의 제너 다이오드와 스토리지 커패시터를 통해 유지된다. Pspice 시뮬레이션을 통해 12개의 IGBT를 직렬로 구성하여 설계된 구조의 게이트 회로를 적용, 최대 10kV 펄스 출력 조건에서 안정적인 동작을 확인하고 설계를 검증하였으며 1200V 급 IGBT를 사용하여 실제 스위치 스택과 게이트 구동회로 모듈을 1리터 이내의 부피로 고밀도화하여 제작하였다.

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병렬권선 운전시 SRM의 부하분담 특성에 관한 연구 (The Study on the Characteristics of the Load Sharing in SRM with the Parallel Operation of Phase Winding)

  • 이상훈;박성준;최철;안진우;김철우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.30-39
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    • 2003
  • SRM의 구동에 있어 전류정격은 스위칭 소자의 정격과 직결되고 경제적인 측면에서 적은 정격전류 스위칭 소자를 이용하여 구동하기 위해서는 스위칭 소자의 병력운전이 필수적이다. 스위칭 소자의 병렬 운전시 스위칭 소자의 전류분담을 균일하기 위해서 제조업체의 기술자료를 중심으로 많은 연구가 이루어졌으나, 아직도 실용화하기 위해서는 많은 문제를 앉고 있다. 스위칭 소자의 병력운전은 스위치의 특성 즉, 전류에 대한 상이한 포화전압이 그 근본적인 원인이 되고 있다. 이를 보상하기 위해서 스위칭 소자에 직렬로 적당한 저항값을 삽입하는 방법이 있지만 이 방법은 근본적인 대책이 될 수 없다. 본 논문에서는 스위칭 소자의 포화전압과 같은 파라메터가 전류분담에 영향을 미치지 않는 새로운 병렬운전기법인 상권선 병력운전기법 제안하였다.

동적전압보상기를 위한 정합 변압기의 돌입전류 제어 (Inrush Current Control of Matching Transformer for Dynamic Voltage Restorer)

  • 서일동;전희종;손진근
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.340-348
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    • 2006
  • 본 논문에서는 동적전압보상기 (DVR)를 구성하기 위한 정합 변압기의 돌입전류 제어기법을 제안하였다. DVR 시스템은 배전계통에서 발생하는 순시적 전압강하를 보상하기 위한 직렬전압 주입장치로서, 임의의 전압을 생성하는 PWM 인버터와 전압 평활용 LC 수동필터 및 절연을 위한 정합 변압기 등으로 구성된다. 그러나 정합 변압기의 사용은 변압기내에서 자속 포화현상에 의하여 정격의 수배에 달하는 돌입전류가 발생하여 시스템의 절연파괴를 초래하고 이 때문에 변압기의 정격용량을 2 배 정도로 초과하여 사용하게 한다. 따라서 본 연구에서는 정합 변압기의 자속 포화현상에 따른 돌입전류의 크기를 분석할 수 있는 새로운 모델링 분석기법 및 돌입전류의 크기를 제한하는 자화전류 제어기법을 제안하였다. 모의실험 및 실험을 통하여 제안된 DVR 제어기법의 타당성을 입증하였다.

사용자의 개별적 특성을 활용한 저전력 페이징 방안의 제안 및 분석 (Performance Analysis of Low Power Paging Scheme using user's Property)

  • 정지원;김정호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권5호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 최근 비약적인 휴대폰의 다기능 세대의 발전에 따라 단말은 보다 많은 기능을 제공하고, 사용자도 점점 증가되는 추세이다. 하지만 이는 최근 대두되는 정보 통신 분야의 Green IT측면에서 휴대폰의 세대 발전을 따져본다면 반색 할 만한 일은 아니다. 휴대폰의 세대가 발전함에 따라 이산화탄소의 배출 감소율이 줄어들며, 현재 거의 포화상태에 도달해 있기 때문이다. 이는 기지국 등의 인프라뿐 아니라 단말기 자체에서 운영 중 전력 소모를 하면서 약 18%의 이산화탄소가 배출되기 때문에 단말기 자체의 전력 소모를 줄이는 일이 Green IT의 화두가 되고 있다. 본 논문에서는 단말기와 기지국 사이의 페이징 과정 중 사용자의 개별적 특성을 고려한 슬롯 인덱스(slot index)의 조절을 통해 단말기 운영 중의 전력 소모를 줄이는 방법을 제안한다. 사용자의 특성은 통화시간대와 통화량에 따라 분류하여 이들에게 각기 다른 슬롯 인덱스를 적용시켜 페이징 시의 전력 소모를 관찰하였다. 이는 평균 80%정도의 소비 전력을 줄일 수 있었으나, 슬롯 인덱스 값이 증가 될수록 통화 품질과 관련된 응답 시간(time response)값이 증가되어 저하된 통화 품질을 얻는 Trade Off가 존재한다. 본 논문에서는 개인별 특성에 따른 페이징 조절에 대한 분석과 함께 Trade Off 해결안으로써 기지국 페이징채널 Power ramping방안을 제안하고 그 영향을 분석하고자 한다.

Ku-대역 50 W급 GaN HEMT 내부 정합 전력증폭기 (Ku-Band 50-W GaN HEMT Internally-Matched Power Amplifier)

  • 김세일;이민표;홍성준;임준수;김동욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.8-11
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    • 2019
  • 본 논문에서는 Wolfspeed사(社)의 CGHV1J070D GaN HEMT를 사용하여 Ku-대역에서 동작하는 50 W급 내부 정합 전력증폭기를 설계하고 제작하였다. 전력 트랜지스터를 구성하는 단위 트랜지스터 셀의 출력 신호 간 크기와 위상을 맞추기 위해 슬릿과 비대칭 T-junction을 입출력 정합회로에 사용하였다. 비유전율이 40과 9.8인 두 종류의 박막 기판을 사용하여 제작된 내부 정합 전력증폭기는 펄스 주기 $330{\mu}s$, 듀티 6 %의 펄스 모드 조건에서 전력 성능이 측정되었으며, 16.2~16.8 GHz에서 50~73 W의 포화 출력 전력과 35.4~46.4 %의 드레인 효율, 4.5~6.5 dB의 전력 이득을 보였다.

Spatial Measurement of Plasma Temperature & Density in a microdischarge AC-PDP cell

  • 김진구
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.231-231
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    • 1999
  • PDP(Plasma Display Panel)는 21세기 디스플레이 시장을 대체할 차세대 디스플레이 장치로서 넓은 시야각, 얇고, 가볍고, 메모리기능이 있다는 여러 가지 장점들을 가지고 있지만 현재 고휘도, 고효율, 저소비전력 등의 문제점들을 해결하여야 한다. 이러한 문제점들의 해결을 위해서는 명확한 미세방전 PDP 플라즈마에 대한 정확한 진단 및 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 미세 면방전 AC-PDP 플라즈마의 기초 변수들 (플라즈마 밀도 & 온도, 플라즈마 뜬 전위, 플라즈마 전위 등의 측정을 통해 고휘도, 고효율 PDP를 위한 최적의 방전환경을 알아내는 데 있다. 일반적으로 전자의 밀도는 방전전류에 비례하는 관계를 보인다. 전류에 대해 방전전압이 일정하다면 전자밀도가 커짐에 따라서 휘도는 포화되며 상대적으로 휘도와 전류의 비로 표시되는 발광효율은 감소하게 된다. 반면 전자밀도가 상당히 작다면 휘도는 전자밀도에 비례하고 효율은 최대값을 보인다. 따라서 미세구조 PDP에서 휘도와 발광효율, 양쪽에 부합하는 최적의 방전환경을 플라즈마 전자밀도와 온도의 측정을 통해서 해석하는 것이 필요하다. 본 실험에서는 방전기체의 종류와 Ne+Xe 방전기체의 조성비에 따른 플라즈마 밀도, 온도의 공간적인 분포특성을 진단하기 위해서 초미세 랑뮈에 탐침(지름: 수 $mu extrm{m}$)을 제작하였다. 제작된 초미세 탐침을 컴퓨터로 제어되는 스텝핑모터를 장착한 정밀 X, Y, Z stage에 부착하여서 수 $\mu\textrm{m}$간격의 탐침 삽입위치에 따라서 미세면방전 AC-PDP의 플라즈마 밀도 및 온도분포 특성을 진단하였다. PDP 방전공간에 초미세 랑뮈에 탐침을 삽입해서 -200~+200V의 바이어스 전압을 가해준다. 음의 바이어스 전압구간에서 이온 포화전류를 얻어내어 여기서 플라즈마 이온 밀도를 측정하고 양의 바이어스 전압구간에서 플라즈마 전자온도를 측정하면 미세면방전 AC-PDP 플라즈마의 기초 진단이 가능하다.

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