• 제목/요약/키워드: 3-phase induction motor drive

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Reduced Rating T-Connected Autotransformer Based Thirty-Pulse AC-DC Converter for Vector Controlled Induction Motor Drives

  • Singh Bhim;Bhuvaneswari G.;Garg Vipin
    • Journal of Power Electronics
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    • 제6권3호
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    • pp.214-225
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    • 2006
  • The design and performance analysis of a reduced rating autotransformer based thirty-pulse AC-DC converter is carried out for feeding a vector controlled induction motor drive (VCIMD). The configuration of the proposed autotransformer consists of only two single phase transformers, with their windings connected in a T-shape, resulting in simplicity in design, manufacturing and in a reduction in magnetics rating. The design procedure of the autotransformer along with the newly designed interphase transformer is presented. The proposed configuration has flexibility in varying the transformer output voltage ratios as required. The design of the autotransformer can be modified for retrofit applications, where presently a 6-pulse diode bridge rectifier is used. The proposed thirty-pulse AC-DC converter is capable of suppressing less than $29^{th}$ harmonics in the supply current. The power factor is also improved to near unity in the wide operating range of the drive. A comparison of different power quality indices at AC mains and DC bus is demonstrated in a conventional 6-pulse AC-DC converter and the proposed AC-DC converter feeding a VCIMD. A laboratory prototype of the proposed autotransformer based 30-pulse AC-DC converter was developed with test results validating the proposed design and system.

클러스터링과 방사기저함수 네트워크를 이용한 실시간 유도전동기 고장진단 (Real-time Fault Diagnosis of Induction Motor Using Clustering and Radial Basis Function)

  • 박장환;이대종;전명근
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.55-62
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    • 2006
  • 본 논문에서는 3상 유도전동기의 고장진단을 수행하기 위해 패턴인식에 기반을 둔 진단 알고리즘을 제안한다. 실험 장치는 유도전동기 구동의 기계적 모듈과 고장신호를 구하기 위한 데이터 획득 모듈로 구성하였다. 진단 절차를 위한 첫 번째 단계로서 전처리 과정은 획득한 전류를 단순화하고 정규화 하는 것을 수행한다. 데이터의 단순화 과정은 3상전류를 Concrodia 벡터의 크기로 변환하는 것을 적용한다. 다음으로 특징 추출 단계를 커널 주성분 분석과 선형판별분석으로 수행하며, 마지막으로, 분류기는 방사기저함수 네트워크를 사용한다. 다양한 부하에 대하여 몇몇의 전기적 고장과 기계적 고장 하에서 획득한 데이터를 이용하여 제안된 방법의 타당성을 검증한다.

멀티레벨 인버터와 다상 유도기를 이용한 견인기용 대전력 VSI의 구조와 특성 (Configurations of High Power VSI Drives for Traction Applications Using Multi Level Inverters and Multi Phase Induction Motors)

  • ;류홍제;김종수;임근희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.500-504
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    • 1997
  • Current source inverter drives of auto sequentially commutated type are very popular in high power applications, because of simple power circuit configuration with four quadrant operation. But the six-step current output create harmonic problems and the input power factor of such a drive is not always good. In this respect pulse width modulated drives using gate turn off thyristors ( GTO ) are finding application, especially in traction drives. However the switching and snubber loses of a GTO do not permit the inverter switching frequency go beyond a few hundred hertz.This will again introduce low frequency harmonic problems. Multi level inverters of the 3-level and 5-level can be considered as an alternative to overcome the low switching frequency harmonic problem of the 2-level GTO inverters. But with multi level inverters the complexity of the power circuit increases. In this paper a combination of multi level ( 2-level and 3-level ) inverters and multi phase induction motor ( 3-phase and 6-phase) configurations are presented for high power VSI drives for traction applications with reduced inverter switching frequency requirements coupled with reduced voltage rating for the power switch.

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단상 강압 정류기를 이용한 유도전동기의 효율 및 역률 개선 (Efficiency and Power Factor Improvement of Induction Motor Using Single-Phase Back Rectifier)

  • 문상필;이현우;서기영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.22-29
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    • 2002
  • 일반적으로 유도 전동기 가변속 운전할 때 인버터의 스위칭 작용으로 많은 고조파가 포함되어 전동기의 고조파 손실, 토크 맥동, 전자기적 소음 및 진동 등을 초래하게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 부분공진 벅 컨버터와 3상 전압형 SPWM 인버터 회로를 유도전동기 운전시스템에 적용하였다. 제안한 회로의 입력전류를 거의 단위 역률로 정현파화하기 위해 동작 조건을 다양하게 변화시켰으며 커패시터는 보조다이오드와 전력스위칭에 적절히 배열하여 전원측으로 전압을 회생시켜 공급하였다. 그리고 전압반전기능을 부가하는 것에 의해 전원전압 극성 반전시 입력전류의 변형 최소화함으로서 역률 및 효율이 개선시켰다. 또한 출력 필터를 이용하여 출력선간전압의 고조파 성분을 감소하였으며, 상태공간 해석을 도입하여 정류기의 동작을 예측하였다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.

회전자 위치정보 센서를 이용한 Switched Reluctance Motor (SRM)의 구동 및 제어 시스템 Modeling (Modeling of Switched Reluctance Motor (SRM) Drive and Control System using Rotor Position Information Sensor)

  • 정성인
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.137-142
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    • 2021
  • 최근에는 회전자에 희토류 영구자석을 삽입하여 높은 효율과 출력밀도를 얻을 수 있는 매입형 영구자석 (IPM: Interior Permanent Magnet) 전동기 또는 표면부착형 영구자석 (SPM : Surface Permanent Magnet) 전동기처럼 영구자석이 사용된 전동기의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 영구자석을 사용하기 때문에 릴럭턴스 전동기나 유도전동기와 비교해 효율이 높고 출력밀도가 높은 장점이 있으나 회전자에 영구자석을 삽입함으로써 고속운전 및 영구자석의 감자로 인한 신뢰성 감소, 희토류 금속의 원가 상승 등이 문제시되고 있다. 본 논문에서는 희토류 영구자석 전동기를 대체할 수 있는 미래기술 개발과, 희토류 저감형 전동기와 탈 희토류 전동기의 기술 선점을 요구하는 시대적 이슈(Issue)에 맞춰 영구자석이 필요 없는 스위치드 릴럭턴스 전동기 (Switched Reluvtance Motor, SRM)를 구동시키기 위한 구동 제어에 연구하고자 한다. PSIM 시뮬레이션 프로그램에서 제공하는 3상 SRM library를 이용하여 회전자 위치 정보 센서를 이용한 SRM의 구동 및 제어 시스템 모델링 (Modeling)을 연구하고자 한다.

4-SWITCH 3상인버터를 이용한 3상 유도전동기 구동을 위한 새로운 RPWM 기법 (New RPWM techniques for three-phase induction motor drive using four-switch three-phase inverter)

  • 이효상;권수범;박종진;김남준
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.168-172
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    • 2003
  • 본 논문에서는 고주파 스위칭 시 스위칭 손실의 감소, 구현의 용이성 및 인버터 제어를 위하여 요구되는 연산시간 감소 등 다양한 장점을 가진 2-LEG 인버터를 대상으로, 새로운 RPWM(Random PWM) 기법에 의한 3상유도전동기 구동 방식에 대하여 서술한다. 기존의 RPWM 방식과 비교하여 제안한 RPWM 기법으로부터, 10000(rpm) 이상의 고속운전 영역에서의 인버터 출력전류의 고조파 스펙트럼을 넓은 주파수 영역으로(특정주파수의 side band) 고루 분산시켜 RPWM의 고조파 저감효과에 대한 우수성을 입증하고자 한다. 이러한 과정에서 제안된 RPWM 기법을 적용한 알고리즘에 대하여 DSP를 이용한 IGBT 인버터에 의한 실험을 수행하여, 이로부터 그 결과를 검토하여 제안된 기법의 타당성을 검증하고자 한다.

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GFPID 제어기에 의한 Pseudo-on-line Method를 이용한 유도전동기의 구동 (Drive of Induction Motors using Pseudo-on-line Method Based on Genetic Algorithms for Fuzzy-PID Controller(GFPID))

  • 권양원;윤양웅;강학수;안태천
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2386-2388
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    • 2000
  • This paper proposes a novel method with pseudo-on-line scheme using look-up table based on the genetic algorithm. The technique is a pseudo-on-line method that optimally estimate the parameters of fuzzy PID(FPID) controller for systems with non-linearity using the genetic algorithm which does not use the gradient and finds the global optimum of an un-constraint optimization problem. The proposed controller(GFPID) is applied to speed control of 3-phase induction motor and its computer simulation is carried out. Simulation results show that the proposed method is more excellent than conventional FPID and PID controllers.

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CRPWM 인버터로 구동되는 유도전동기의 벡터제어 시스템 구현 (Implementation of a Vector Control System of CRPWM Inverter Fed Induction Motor)

  • 김종진;김홍근
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제10권3호
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    • pp.55-63
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    • 1996
  • 본 논문에서는 CRPWM 인버터로 구동되는 유동전동기의 벡터젝어를 구현하였다. 회전자자속은 회전자 좌표계 자속모델을 이용하여 추정하였으며 전류제어기는 고정좌표계 삼각파 비교 제어기를 사용하였다. 회전자자속의 추정, 속도제어기, 자속제어기, 벡터회전, 상 변화 등의 연산은 80C196 마이크로 콘트롤러를 사용하여 실시간 제어를 하였으며 전류 제어기는 마이크로 콘트롤러의 처리부담을 덜어주기 위해 아날로그회로로 구현하였다. 제안한 시스템에 대하여 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검토하였으며 실험을 통하여 전류제어 특성과 시스템의 과도 응답 특성이 우수함을 보였다.

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3상 유도전동기 구동을 위한 새로운 제어방식의 인버어터에 관한 연구 (A Study on the New Controlled Method of the Inverter for Three Phase Induction Motor Drive)

  • 서윤철;김영민;박현철;이성룡;유철로
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.336-338
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    • 1996
  • Inverter is classified into voltage source and current source by the circuit's configuration. VSI (voltage source inverter) has the excellent generality, economical effects and high power-factors. CSI (current source inverter) is proper to frequent acceleration and deceleration of induction motor, the energy recovering accomplished to ac power line without any other device. But CSI inverter have some troubles such that the numbers of components are increased and the circuits are complicated. To solve these problems, a new inverter is proposed in this paper. This method gives protection of inverters when appears both an instantaneous load-open circuits and an instantaneous load-short circuits, and it has the both merits of both VSI and CSI.

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3상 전압형 인버어터를 구동하기 위한 SHE PWM의 최적 스위칭 패턴 (Optimal Switching Pattern of SHE PWM for drive Three Phase Voltage Type Inverter)

  • 이윤종;정동화;김혁주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 정기총회 및 창립40주년기념 학술대회 학회본부
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    • pp.347-350
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    • 1987
  • This paper is proposed the optimal switching pattern of sleeted harmonic elimination (SHE PWM). It defined harmonic elimination band (HBE) to find the solution of Constant Voltage (CV), and sought all solutions which we are included HEB. Then, it calculated generalised klirr factor (GKF) by this solution and decided optimal switching pattern, used as initial conditions of newton raphson (NR) method to decide switching pattern at variable voltage (W). This strategy is applied to 1HP three phase induction motor. From the result, the validity of theoretical proposition can be verified.

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