• Journal of Power Electronics
• /
• 제12권4호
• /
• pp.548-558
• /
• 2012

In this paper, a novel offset-based single-state pulse width modulation (PWM) method for achieving zero common-mode voltage (CMV) and reducing switching losses in multilevel inverters is presented. The specific active switching state of the zero common-mode (ZCM) voltage that approximates the reference voltage can be deduced from the switching state sequence of the reduced CMV phase disposition PWM (CMV PD PWM) method. From the reference leg voltages for the zero common-mode voltage, an N-to-2-level transformation defines a virtual two-level inverter and the corresponding nominal leg voltage references. The commutation process of the reduced CMV PD PWM method in a multilevel inverter and its outputs can be simply followed in a nominal switching time diagram for the virtual inverter. The characteristics of the reduced CMV PD PWM and the single-state PWM for zero common-mode voltage are analyzed in detail in this paper. The theoretical analysis of the proposed PWM method is verified by experimental results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.514-515
• /
• 2014

3상 4선식 인버터에서 불평형 부하는 중성선 전류를 증가시키고, 이는 직류링크 전압 불 평형을 야기한다. 이러한 이유로, neutral leg을 추가하여 불평형 부하에서 중성선전류와 직류링크전압 불평형을 제어방법이 제안되었다. 본 논문은 상태궤환제어를 이용하여 중성선전류와 직류링크전압 불평형을 제어하는 neutral leg 제어기설계 방법을 제안한다. 제안한설계 방법은 neutral leg의 파라미터 변동에도 우수한 특성을 가진다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문이 제안한 제어방법의 타당성과 실효성을 증명한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
• /
• pp.5-6
• /
• 2017

본 논문에서는 비선형 부하를 갖는 3상 4선식 4-leg 인버터의 LC 필터 커패시터 결선방식에 따른 특성을 비교 분석 한다. 특성 비교 분석을 위해 동일한 인덕턴스 조건에서 각 결선방식에 따른 커패시턴스를 설계하고 시뮬레이션을 진행한다. 시뮬레이션을 통해 각 결선방식에 따른 특성 및 손실을 비교하여 비선형 부하를 갖는 3상 4선식 4-leg인버터에 적합한 설계 방식을 제시한다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.322-331
• /
• 2002

본 논문은 단상 반파 PWM 정류기와 3상 2-leg 인버터를 결합한 단상-삼상 컨버터 회로에서 전원전압의 센서를 제거하여 3상 유도전동기를 저가형으로 구동하는 방법을 제안하고자 한다. 전원전압의 센서를 제거하기 위해 전원 전류의 실측치와 제어기 내의 모델전류가 일치하도록 관측기를 구성하여 전원전압을 추정한다. 본 논문에서 제안한 기법을 사용할 경우 스위칭 소자와 센서 수를 줄이면서 직류전압 일정제어, 입력전류의 정현제어 및 단위 역률 제어가 가능하고 VVVF 교류전압을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 3[Hp]의 3상 유도전동기의 V/f 구동에 적용한 실험결과로 제시된 알고리즘의 타당성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
• /
• pp.154-156
• /
• 2003

3상 4레그(leg) VSI(Voltage Source Inverter)는 독립된 3개의 출력전압을 합성할 수 있다. 따라서 전압 합성에 있어서 3개의 자유도를 갖는다. 본 논문에서는 3상 4레그 VSI를 위한 PWM방법에 대해서 설명한다. 3상 4레그 VSI를 위한 기존의 PWM기술은 3-D SVPWM으로 그 구현 방법에 있어서 많은 양의 계산과 테이블을 필요로 하였다. 하지만, 본 논문에서 제안 한 방법은 3상 3레그 VSI경우에 적용되었던 옵셋(offset) 전압의 개념을 사용한다. 또한 단일 반송파를 이용하여 폴(Pole)전압과 비교함으로써 PWM을 구현하기 때문에 그 적응이 매우 간단하다. 본 논문에서는 기존의 3-D SVPWM과 제안한 방법이 해석적으로 동일한 방법임을 증명하였으며, 3상 4레그 VSI에서 합성가능한 3자유도의 전압범위를 계산하였다. 마지막으로 이를 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제4권6호
• /
• pp.579-588
• /
• 1999

이 논문은 PWM 인버터-유도전동기 구동 시스템에서 발생되는 전도노이즈를 예측하기 위한 기법을 제시하였다. 전도노이즈 예측을 위한 시뮬레이션 모델을 얻기위하여 기생성분을 갖는 인버터에 대한 고주파수 모델과 고정자권선의 복수코일모델을 설계하였다. 마지막으로 결과는 시뮬레이션과 실험으로 확인되었다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제16권4호
• /
• pp.1306-1315
• /
• 2016

Modern power systems driven by high-power converters have become inevitable in view of the ever increasing demand for electric power. The total power loss can be reduced by limiting the switching losses in such power converters; increased power efficiency can thus be achieved. A reduced switching frequency that is less than a few hundreds of hertz is applied to power converters that produce output waveforms with high distortion. Selective harmonic elimination pulse width modulation (SHEPWM) is an optimized low switching frequency pulse width modulation method that is based on offline estimation. This method can pre-program the harmonic profile of the output waveform over a range of modulation indices to eliminate low-order harmonics. In this paper, a SHEPWM scheme for three-phase three-leg neutral point clamped inverter is proposed. Aside from eliminating the selected harmonics, the DC capacitor voltages at the DC bus are also balanced because of the symmetrical pulse pattern over a quarter cycle of the period. The technique utilized in the estimation of switching angles involves the firefly algorithm (FA). Compared with other techniques, FA is more robust and entails less computation time. Simulation in the MATLAB/SIMULINK environment and experimental verification in the very large scale integration platform with Spartan 6A DSP are performed to prove the validity of the proposed technique.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.128-134
• /
• 2008

독립형 전원시스템에서 엔진을 이용한 발전시스템은 지금까지 에너지의 효율적인 측면보다는 설치 단가 및 신뢰성이 중요한 이슈가 되어왔으나, 최근 들어 신뢰성과 함께 에너지의 효율적 사용, 대기 환경 개선 및 발전 전력 품질 등이 점차 중요시 되어가고 있다. 가변속 엔진 발전 시스템의 경우 출력 전력에 대응하여 엔진 속도를 가변함으로써, 경부하시 획기적인 효율 개선이 가능하다. 또한 부하 전압, 주파수는 출력 인버터에 의해 제어되므로, 그 응답 속도가 빨라 고 품질의 전력을 전원에 공급할 수 있다. 특히 급격한 부하 증가 시 엔진 출력이 늘어나는 시간동안 부족한 전력을 슈퍼캐패시터로부터 공급받음으로써, 부하 급증 시에도 안정된 전력 공급이 가능하다. 본 논문에서는 소형 디젤 엔진과 슈퍼캐패시터를 이용한 가변속 엔진 발전 시스템의 개념을 설명하고, 가변속 운전의 필요성, 고정 운전속 대비 연비 절감 및 3상 4선식 인버터를 사용한 고품질의 전력 공급 등의 타당성을 모의 실험과 실험을 통하여 검증하도록 한다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.164-171
• /
• 2006

본 논문에서는 BLDC 전동기 구동용 인버터의 한 상에서 개방된 형태의 스위치 고장이 발생하여도 구동 시스템의 제어 성능을 유지하기 위한 고장 허용 시스템이 제안되었다. 고장의 확인 방법은 실제 전류와 기준 전류의 오차를 이용하는 방법과 인버터 하단에 전압센서를 추가하는 방법 등 두 가지 형태가 제안되었다. 시스템의 재구성 방법은 고장이 발생한 상을 양방향 스위치에 의해 직류-링크 중성점과 연결하여 4 스위치 구동의 형태로 구성하였다. 제안한 고장 허용 시스템은 짧은 고장 검출 시간과 시스템 토폴로지의 재구성에 의해 고장 발생 후 제어 성능을 빠르게 회복하여 연속적인 시스템 운영이 가능하다. 제안한 고장 허용 시스템의 우수한 성능은 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2007

본 논문에서는 각종 산업분야에서 매우 중요한 전력전자 시스템의 신뢰성을 향상시키기 위해 전압형 인버터 시스템의 새로운 고장 검출 기법을 제안한다. 제안한 기법은 인버터 시스템의 스위치 고장 발생시에 각 상의 하단 스위치에 나타나는 전압 이상을 검출하여 고장을 판단한다. 시스템의 재구성 방법은 고장이 발생한 상을 양방향 스위치에 의해 직류-링크 중성점과 연결함으로서 4-스위치 구동으로 구성한다. 제안한 고장 검출기법은 간단한 알고리즘으로 구현되며 빠른 고장 검출이 가능하다는 장점을 갖는다. 그러므로 고장 발생 후에도 빠른 시스템 재구성을 통해 연속적인 시스템 운영이 가능하다. 제안한 고장 검출과 고장 허용 시스템의 우수성은 시뮬레이션을 통하여 검증되었다.