• Title/Summary/Keyword: Cascaded inverter

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The First Part of H-Bridge Multi-level Inverter for Fluidized Bed Combustion Boiler Secondary Air Fan (동해화력 순환 유동층 보일러 이차공기송풍기용 H-브릿지 멀티레벨 인버터 현장적용(1))

  • Ryu, Ho-Seon;Kim, Bong-Suck
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.259-261
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    • 2007
  • 논문은 동해화력발전처의 이차공기송풍기를 가변 회전수 제어하여 소내 소비 전력을 절감하고 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 실증 적용된 동해화력발전처 이차 공기 송풍기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 관한 것이다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저압의 단상 인버터(셀 인버터)를 다수 직렬 접속하여 고압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-브릿지 전압형 인버터이다. 본 논문에서는 동해화력발전처에 실증 적용된 6.6kV, 1MVA급 인버터의 계통 병입 후 부하 변동 시험을 통하여 신뢰성을 입증하였다.

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Thermal environmental performance evaluation of 4kW power electronic cooling system for commercial vehicle (4kW급 상용차량용 전력전자 냉방장치의 열 환경 성능평가)

  • Han, Keun-Woo;Kim, Seong-Gon;Lee, Chung-Hoon;Choi, Myoung-Hyun;Jung, Young-Gook
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.290-291
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    • 2017
  • This study deals with an evaluation method for testing the robustness of the 4 kW commercial power electronic cooling system to the thermal environment. The power electronic cooling system consists of a cascaded push-pull DC / DC converter, a three-phase DC / AC inverter, and an electric compressor. The system manufactured by the thermal environment evaluation test (heat distribution test, thermal impact test, high temperature operation test, temperature cycle test, low temperature operation test) for the commercial electric power cooling system for commercial vehicle proves that it is robust against thermal environment.

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Comparative Study on the Characteristics of Multilevel Inverter Topology (멀티레벨 인버터 토폴로지의 비교 연구)

  • Park, Jong-Je;Yun, Hong-Min;Na, Seung-Ho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.510-511
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    • 2012
  • 최근 전력변환 분야에서 고압 인버터의 요구가 증가함에 따라 국내외 Drive 업체에서 멀티레벨 인버터에 대한 관심이 커지고 있다. 특히, 현재 LS산전에서 양산되고 있는 Cascaded H-Bridge(이하 CHB) Type의 멀티레벨 인버터와 더불어 1981년 Nabae 교수에 의해 처음 제안된 3-Level Neutral Point Clamped(이하 NPC) Type의 멀티레벨 인버터는 최근 그 성능 및 신뢰성에 대한 검증이 많이 이루어 졌으며 경쟁사인 ABB/YASKAWA/TMEIC사(社) 등에서 실제 제품화가 되고 있다. 본 논문에서는 현재 LS산전에서 개발중인 3-Level NPC 인버터 기반의 5-Level NPC 인버터의 System 최적화를 위해 양산중인 CHB Type의 멀티레벨 인버터와 그 특성을 비교하여 해당 인버터 개발에 대한 타당성을 검증하였다.

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Speed Sensorless Control of High Power Induction Motor Using a Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter (H-브릿지 멀티레벨 인버터를 이용한 고전압 대용량 유도 전동기 속도 센서리스 제어)

  • Park, Young-Min;Ryu, Han-Seong;Lee, Hyun-Won;Lee, Se-Hyun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.293-294
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    • 2012
  • 본 논문에서는 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 이용한 고전압 대용량 유도 전동기 구동을 위한 단순하고 강인한 속도 센서리스 제어를 소개하였다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 고전압 대용량화, 우수한 입출력 전력품질, 모듈화, 그리고 설치 조건 편의성으로 인해 고전압 대용량 유도 전동기 가변속 용도로 적용이 확대되고 있지만, V/F 운전시의 대표적인 단점인 저속 영역에서의 낮은 토오크, 무부하 혹은 경부하 조건의 전류 및 전동기 진동, 그리고 전동기 슬립에 의한 속도 변동은 대용량 유도 전동기의 인버터 적용에 걸림돌이 되고 있다. 따라서, 이러한 문제점을 극복하기 위해 속도 센서가 필요 없으며 전동기 상수에 강인한 속도 센서리스 제어를 전류 및 슬립 보상을 적용하여 유도 전동기의 기동 토오크 증대, 경부하 진동 억제, 그리고 속도 제어 특성을 향상 시켰다.

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Reduction of Current Distortion in a Five-Level Cascaded H-Bridge Inverter for Medium Voltage Drives (5-레벨 H-브리지 인버터의 출력전류 품질 향상을 위한 보상 기법)

  • Kim, Yonghui;Kim, Hongju;Cho, Geum Bea;Kim, Jeahong
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.214-215
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    • 2016
  • 본 논문에서는 5-레벨 H-브리지 인버터에서 DC 링크 전압변화로 인하여 야기되는 출력전류 왜곡을 보상하는 기법에 대하여 연구하였다. 제안된 방식에서는 인버터로 모터를 구동할 때 일반적으로 사용되는 모터 상전류 정보를 이용하여 보상 알고리즘을 구성하였다. 또한 제안된 보상 기법은 저속운전에서 전류왜곡을 줄이고 고속운전에서 과변조 영역을 확장하기 위하여 3차 고조파를 주입하는 방식과 함께 사용되었다. 시뮬레이션 테스트 결과, 제안된 간단한 보상기법을 이용하여 전류왜곡이 상당히 줄어드는 것이 확인되었다.

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Multi-Level Inverter Circuit Analysis and Weight Reduction Analysis to Stratospheric Drones (성층권 드론에 적용할 멀티레벨 인버터 회로 분석 및 경량화 분석)

  • Kwang-Bok Hwang;Hee-Mun Park;Hyang-Sig Jun;Jung-Hwan Lee;Jin-Hyun Park
    • Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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    • v.26 no.5
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    • pp.953-965
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    • 2023
  • The stratospheric drones are developed to perform missions such as weather observation, communication relay, surveillance, and reconnaissance at 18km to 20km, where climate change is minimal and there is no worry about a collision with aircraft. It uses solar panels for daytime flights and energy stored in batteries for night flights, providing many advantages over existing satellites. The electrical and power systems essential for stratospheric drone flight must ensure reliability, efficiency, and lightness by selecting the optimal circuit topology. Therefore, it is necessary to analyze the circuit topology of various types of multi-level inverters with high redundancy that can ensure the reliability and efficiency of the motor driving power required for stable long-term flight of stratospheric drones. By quantifying the switch element voltage drop and the number and weight of inverter components for each topology, we evaluate efficiency and lightness and propose the most suitable circuit topology for stratospheric drones.

Modeling and Control Design of Dynamic Voltage Restorer in Microgrids Based on a Novel Composite Controller

  • Huang, Yonghong;Xu, Junjun;Sun, Yukun;Huang, Yuxiang
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • v.11 no.6
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    • pp.1645-1655
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    • 2016
  • A Dynamic Voltage Restorer (DVR) model is proposed to eliminate the short-term voltage disturbances that occur in the grid-connected mode, the switching between grid-connected mode and the stand-alone mode of a Microgrid. The proposed DVR structure is based on a conventional cascaded H-bridge multilevel inverter (MLI) topology; a novel composite control strategy is presented, which could ensure the compensation ability of voltage sag by the DVR. Moreover, the compensation to specified order of harmonic is added to implement effects that zero-steady error compensation to harmonic voltage in specified order of the presented control strategy; utilizing wind turbines-batteries units as DC energy storage components in the Microgrid, the operation cost of the DVR is reduced. When the Microgrid operates under stand-alone mode, the DVR can operate on microsource mode, which could ease the power supply from the main grid (distribution network) and consequently be favorable for energy saving and emission reduction. Simulation results validate the robustness and effective of the proposed DVR system.

Shunt Active Filter for Multi-Level Inverters Using DDSRF with State Delay Controller

  • Rajesh, C.R.;Umayal, S.P.
    • Journal of Power Electronics
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    • v.18 no.3
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    • pp.863-870
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    • 2018
  • The traditional power control theories for the harmonic reduction methods in multilevel inverters are found to be unreliable under unbalanced load conditions. The unreliability in harmonic mitigation is caused by voltage fluctuations, non-linear loads, the use of power switches, etc. In general, the harmonics are reduced by filters. However, such devices are an expensive way to provide a smooth and fast response to secure power systems during dynamic conditions. Hence, the Decoupled Double Synchronous Reference Frame (DDSRF) theory combined with a State Delay Controller (SDC) is proposed to achieve a harmonic reduction in power systems. The DDSRF produces a sinusoidal harmonic that is the opposite of the load harmonic. Then, it injects this harmonic into power systems, which reduces the effect of harmonics. The SDC is used to reduce the delay between the compensation time for power injection and the generation of a reference signal. The proposed technique has been simulated using MATLAB and its reliability has been verified experimentally under unbalanced conditions.

Control Algorithm of H-Bridge Multi-level Inverter (H-브릿지 멀티레벨 인버터 제어알고리즘)

  • Kim, Bong-Suck;Ryu, Ho-Seon;Shin, Man-Su;Lee, Joo-Hyun;Lim, Ick-Hun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07b
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    • pp.974-975
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    • 2006
  • 본 논문에서는 대용량 전력 변환 장치이며 출력 전압 가변이 가능한 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 제어 알고리즘을 제안한다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저압의 단상 인버터(셀 유닛)를 다수 직렬 접속하여 고압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-bridge 전압형 인버터이다. 다수의 독립 절연 직류부를 만들기 위해 입력 측에 다권선 변압기를 사용하여 입력 측 고조파 함유율을 축소시킬 수 있다. 인버터를 사용하는 제어방법 중 가장 오래되고 일반적인 방법으로 출력전압과 출력 주파수의 비를 일정하게 제어하여 전동기의 자속 크기를 일정하게 제어하고, 별도의 센서 없이도 운전이 가능한 V/F 제어모드는 저속 모드에서 제어 성능이 떨어지는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다. 정격용량 180kVA이고 출력 전압 480V인 H-브릿지 멀티 레벨 인버터 실험을 통해 벡터제어와 센서리스 벡터제어를 구현하여 저속 모드에서 제어 성능의 향상을 입증하였다.

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A Single-Source Photovoltaic Power Conditioning System using Forward-Flyback converter and Asymmetric cascaded Multi Level H-bridge Inverter (포워드-플라이백 컨버터와 단일 전원 비대칭 다단식 H-bridge 다중 레벨 인버터를 적용한 태양광 전력 조절 시스템)

  • Jeon, Young-tae;Sundar, Mohana;Park, Joung-Hu
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.73-74
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    • 2016
  • 본 논문은 포워드-플라이백 컨버터와 태양광 단일 전원 비대칭 다단식 H-bridge 다중 레벨 인버터를 적용한 태양광 전력 조절 시스템에 관한 논문이다. 이는 기존에 연구되었던 대칭형 다단식 H-Brdige 다중 레벨 인버터나 플라이백 컨버터를 사용한 태양광 전력 조절 시스템의 단점을 보완 한 것이다. 대칭형 다단식 멀티 레벨 인버터는 각 H-Bridge 구조 마다 독립된 전원이 필요하지만, 포워드-플라이백(Foward-Flyback) 컨버터를 접목시켜 단일 태양광 전원으로 하나의 다단식 H-Brdige 인버터를 구성 할 수 있고, 또한 기존의 플라이백 컨버터를 포워드-플라이백 컨버터로 대체 하면서 기존 대비 대용량 설비가 용이하고 효율적인 태양광 전력 조절 시스템을 설계 할 수 있다. 제안한 시스템의 가능성을 확인하기 위하여, PSIM 시뮬레이션을 통해 계통 연계형 1kW급 태양광 시스템의 최대 전력 추종 제어(Maximum Power Point Tracking)와 인버터의 Vdc 전압 제어를 확인하였다.

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