이 논문에서는 자기에너지 회생 스위치(MERS)를 이용한 3상 유도전동기의 역률개선을 목표로 한다. 기존의 MERS는 단상의 유도성부하에 대해서는 간단한 제어방법을 통하여 역률을 개선시키는 효과가 있는 스위치로 알려져 있다. 이러한 스위치의 기능을 응용하여 논문에서는 실제 전철 둥의 구동시스템에서 사용하는 3상 유도전동기 부하를 가진 시스템에 MERS를 적용시켰을 때 어떠한 이점들이 발생 하는지를 제안한다. 시뮬레이션을 위해 실제로 사용되는 3상 유도전동기와 이를 구동시키기 위한 컨버터와 인버터가 포함된 모터 구동 회로를 직접 구성하였다.
This paper presents the over-modulation strategy and indirect vector control drive of NPC type PWM inverter. NPC inverter has three level phase voltage output.It can perform in high voltage through assembling switching components. It has less harmonics and surge voltage stress at motor terminals than the 2 level inverter in same switching frequency through 3 level voltage. The conventional railway vehicle has used the vector control to MI=0.907 and the slip-frequency control from MI=0.907 to six-step mode. The slip-frequency control has bad motive power and slow torque control response. But vector control has good motive power and can instant torque control. In this paper, output voltage is controlled linearly from linear region to six-step mode by using over-modulation strategy. And NPC inverter is used.
본 연구에서는 카오스 랜덤 캐리어 PWM에 의한 3상 유도 전동기의 스위칭 소음 저감에 대하여 다루고 있다. 랜덤 수 발생기로서는 종전부터 사용해 온 선형일치발생기(LCG)대신에 Logistic map의 분기트리를 사용하였다. 카오스 랜덤 수 발생은 80C196 마이크로 콘트롤러가 담당하고 있으며, 80C196으로부터 발생된 카오스 랜덤 수와 MAX038에 의하여 삼각파 랜덤 캐리어가 발생되고 있다. 1.5kw급 3상 유도전동기 구동 시스템에 카오스 랜덤 PWM와 종전의 방법을 적용하여 전동기 전압 및 전류 그리고 스위칭 소음의 스펙트럼을 고찰하였다.
일반적으로 사용하고 있는 유도전동기의 로터는 알루미늄 다이캐스팅 기술을 적용하는 것이 보통이다. 그러나 본 연구에서는 알루미늄에 비해 융점이 높은 동 다이캐스팅 기술을 적용하여 고속 고효율의 공작기계용으로 개발하였다. 30kW급 이상의 전기자동차용과는 달리 공작기계용은 3kW급과 10kW급으로 개발하였으며 슈퍼프리미엄급에 해당되는 성능과 30,000rpm에서 그 성능을 확인하였다.
본 연구에서는 카오스 랜덤 PWM(Chaotic Random PWM) 기법에 의한 3상 유도모터의 스위칭 소음 저감에 대하여 다루고 있다. 일반적으로 사용되고 있는 랜덤 발생기로서 선형일치발생기(Linear Congruential Generator : LCG)대신에 로지스트 사상(Logistic Map)의 분기도(Bifurcation Diagram)를 랜덤 발생기로 사용하였다. 카오스 랜덤수 발생기는 80C196 마이크로 콘트롤러가 전담하고 있으며, 80C196으로부터 발생된 카오스랜덤 수와 MAX038에 의하여 삼각파 랜덤 캐리어가 발생되고 있다. 1.5kw급 3상 유도모터 구동 시스템에 카오스 RPWM기법을 적용하여 모터전압 및 전류 그리고 스위칭 소음의 스펙트럼을 고찰하였다. 카오스 RPWM과 LCG에 의한 RPWM의 결과를 각각 비교하였으며 본 연구의 타당성을 입증하였다.
현재 멀티레벨 인버터는 고압 대용량 시스템에 많이 사용되고 있으며, 연구 또한 지속되고 있다. 현재 일반적으로 사용되는 멀티레벨 방법으로는 Neutral Point Clamp(NPC), H-Bridge 케스캐이드, 플라잉 커패시터가 멀티레벨이 있다. 본 논문에서는 Neutral Point Clamp 토포로지 중 다이오드 클램프 멀티레벨을 이용하여 3상 유도전동기용 하이브리드 다이오드 클램프 멀티레벨 인버터를 구성 하였다. 그리고 신호 발생 방법으로는 Subhamonic PWM 방식을 사용하였으며, 유도 전동기 제어는 간접벡터제어로 제어를 함으로써 유도 전동기 구동용 하이브리드 다이오드 클램프 멀티레벨 인버터의 적합함을 검증 하였다.
본 논문에서는 벡터제어 인버터의 저가격화를 위해 고가의 홀전류센서 대신에 션트저항을 사용하면서 전동기의 모든 운전 영역에서 상전류를 정확하게 검출할 수 있는 새로운 2가지의 전류측정 방법을 제안한다. 첫째는 인버터의 3상 브리지 회로에서 상위 스위치와 직류링크의 양극(DCP : DC-link Positive) 단자 사이에 션트저항을 삽입하고, 하위 스위치와 직류링크의 음극(DCN : DC-link Negative) 단자 사이에도 션트저항을 삽입하여 상전류를 측정하는 방법이다. 둘째는 인버터의 출력단에 홀전류센서 대신에 션트저항을 삽입하여 상전류를 측정하는 방법이다. 이 2가지 전류측정 방법의 유효성을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증한다.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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v.52
no.3
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pp.124-132
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2003
The goal of this paper is to propose a virtual instrumentation system based on three dimensional current coordinates for monitoring power quality A developed system with various experimental graphic screens and numerical results is made up 586-PC and DSP(digital signal processor) board, power quality analyzing and evaluating software for windows. Power parameters are analyzed using correlation signal processing techniques based on the correlation between voltage and current waveforms. Analysis. results are visualized by 3-D current coordinates, and it Is compared and evaluated with conventional time / frequency domain. To verify the validity of the proposed system, power and harmonic parameters of single phase induction motor drives is analyzed and verified.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.12
no.3
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pp.139-146
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1998
In this paper, we proposed the hybrid intelligent control method for fast response time and precise speed control of the AC Servo system. The proposed system first used the fuzzy-neural network control methods for fast response time and when the error reaches the preset value, used the PLL control method. In order to verify the advantage of he proposed method, the system is implemented. The results of the simulation and the experiment of speed control to use the 3-phase induction motor as a plant, we verified excellency of the proposed control method to compare with the conventional fuzzy-neural network control method.
과거에는 하나의 제어시스템을 구축하기 위해서는 여러 개의 주변소자를 접목시켜서 구현해 왔다. 하지만 근래에 들어서 소형화, 간략화를 통해 계속해서 원 칩 마이크로프로세서의 사용이 늘고 있으며, 통신방식으로는 가장 주목 받고 있는 통신 방식은 이더넷 통신이다. 이더넷은 하나 하나의 시스템이 거미줄처럼 연결되어 결론적으론 하나의 커다란 묶음으로 묶여있는 시스템이다. 때문에 세계 그 어느 장소든지 이더넷에 연결된 시스템은 지구 반대편의 시스템과도 연결이 가능하다. 이더넷을 통해 연결된 시스템은 최대 100Mbps의 빠른 속도로 복수 객체의 동시제어가 가능한 이유등으로 가장 많이 사용되는 추세이다. 본 논문에서는 DSP를 이용하여 3상 AC모터의 속도 제어시스템을 구성하고 이더넷을 통하여 원격제어 및 각 변수의 변화하는 값을 원격 모니터링 하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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