• 전력전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.88-95
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• 2008

본 논문에서는 BLDC 전동기 구동용 인버터 한상의 스위치에서 개방 형태의 고장이 발생하여도 구동 시스템의 제어 성능을 유지하기 위한 빠른 고장 검출 시스템이 제안되었다. 제안된 방법은 고장 검출을 위한 추가적인 구성요소 없이 단지 BLDC 전동기의 구동 시에 나타나는 고유의 전류 제어 특성을 이용하여 간단한 방식으로 고장 검출 및 고장 위치 확인이 가능하다. 신속히 고장이 발생한 스위치의 위치를 판단한 후, 시스템은 연속적인 동작을 위해 재구성되어진다. 재구성 방법은 고장이 발생한 상을 양방향 스위치에 의해 직류-링크 중성점과 연결하여 4-스위치 구동의 형태로 구성하였다. 제안한 고장 검출 시스템은 짧은 고장 검출 시간과 시스템 토폴로지의 재구성에 의해 고장 발생 후 제어 성능을 빠르게 회복하여 연속적인 시스템 운영이 가능하다. 제안한 고장 검출 시스템의 우수한 성능은 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.129-134
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• 2021

최근 급속한 산업 발달과 생활수준의 향상으로 인하여 전력 수요가 점차 증대되고 있고 이러한 전력수요 급증에 의해 화석연료 의존도가 높은 우리나라의 경우 국제환경 규제에 의한 온실가스 배출량의 감축 및 동결은 바로 산업 활동의 위축을 가져오게 된다. 이에 따라 환경을 국가의 산업생산 활동과 연계시키고자 하는 선진국과의 경쟁에서 많은 어려움이 발생하고 있고 이에 대한 대책으로 대체 에너지의 개발이 세계적으로 큰 관심거리가 되고 있다. 이러한 새로운 발전방식 중 비교적 용량이 작은 소규모의 발전설비는 태양광발전 (Photovoltaic generation), 풍력발전 (Wind power generation), 연료전지발전 (Fuel cell generation) 등이 있다. 그중 실용화에 있어서 중요한 요소인 연속운전 및 높은 발전효율, 장기적인 내구성을 고려할 때 가장 주목을 받는 것이 연료전지이다. 연료전지 기술은 화석연료 사용에 따른 공해요인의 제거 및 전력산업 구조조정에 따른 분산형 전원으로서 개발 및 보급 가능성이 큰 새로운 형태의 발전방식으로 주목받고 있다. 따라서 본 논문에서는 연료전지에서 발생하는 직류전원을 입력으로 하여 최종적으로 우리 일상생활에서 사용하는 교류전원을 얻는 데 필요한 전력변환 회로를 설계하여 연료전지 발전시스템을 연구 및 구성하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.538-545
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• 2001

본 논문에서는 영구 자석형 동기 전동기를 이용한 고속 엘리베이터 시스템 용 무기어식 구동 시스템의 개발 사례를 소개한다. 엘리베이터 구동원으로서 영구 자석형 동기 전동기의 채택은 에너지 절약, 승차감 향상, 기계실의 하중 부담 감소 및 효율적인 공간 활용 등의여러 장점을 지닌다. 전력 변환 장치로는 기존의 다이오드 정류기와 제동 저항 대신 직류단 전압 제어 회생 운전 그리고 낮은 고조파 함유율이 역률 1 제어가 가능한 승압형 PWM 컴버터를 채택하였다. 제어 시스템은 고속 대용량의 단일 DSP를 사용하여 통합형 제어 시스템을 구축함으로써 전체 제어 시스템의 신뢰성 및 성능을 크게 향상시켰다. 시험 장치로는 고속 엘리베이터용 부사 시뮬레이터 시스템을 개발하여 운전 거리에 대한 제약 없이 구동 시스템의 다양한 시험이 가능해졌다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.121-126
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• 2013

교류기기의 속도 및 토크 제어시스템에서 전력변환장치로 사용되는 싸이클로컨버터는 저속에서 토크가 크고 제어가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한, 정류기, 직류링크부, 인버터가 설치되지 않으므로 시스템이 간단하고 대전력 시스템에 적합하다. 현재 사용되고 있는 대형선박의 추진전동기의 구동용 전력변환장치를 싸이클로컨버터로 변경하면 시스템이 간단해지므로 설치비용을 크게 감소시킬 수 있다. 하지만 기존의 싸이클로컨버터는 전력 반도체소자의 고속 스위칭에 의한 손실이 크고 출력 전압파형이 왜곡되어서 고조파 성분이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 1차측에 위상이 다른 2개의 입력단과 2차측에 1개의 출력단으로 구성되는 상천이 필터를 설치한다. 위상이 다른 2개의 전압파형이 더해져서 2차측으로 변압됨으로써 전압파형이 정현파에 가깝게 출력된다. 그로 인해 추진전동기에 입력되는 전압파형이 개선되고 총고조파왜형율도 크게 감소한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.125-131
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• 2001

본 논문은 백터제어기법을 적용한 철도차량용 1.2MVA전동차 구동시스템의 개발에 관한 것이다. 벡터제어를 위해서는 출력 전압의 크기와 위상을 순시적으로 제어해야한다. 전동차 구동시스템에서는 DC링크 단의 전압 이용률을 최대로 하기 위해 고속 운전 영역에서는 1펄스 모드를 사용한다. 따라서 고속 운전 영역에서는 토크성분 전류와 지송성분 전류를 독립적으로 술시 에어해야 하는 백터제어기법을 정용할 수 없다. 이에, 본 연구에서는 저속이 운전영역에서는 순시 토크 제어가 가능한 벡터제어를 적용하고, 고속 운전 영역에서는 슬립 주파수제어를 적용하는, 백터 제어와 스칼라 제어의 병용제어 기법을 제안하였다. 또한 운전영역에 따라 이들 두 제어방법이 부드럽게 전환되도록 하는 제어기법이 제시되었다. 제안되 제어기법을 4대의 210kW 유도전동기를 구동하는 1.2MVA 전동차 견인 구동시스템에 적용하여 그 효용성을 알아보았다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.1093-1098
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• 2007

Tilting trains are currently in operation in 13 countries around the world. With the advances in tilting technology, verification of economic efficiency, and changes in economic situations, the introduction of tilting trains will rapidly spread across the globe. The measurement system is composed of the industrial computers installed in the console and the measurement racks mounted on each car. It is utilized to accumulate the data by the communication card and the optical cable. The optical cable and power cable are coupled at the connector located in joint of train to make easy to disconnect car each other. The signal conditioner is designed to choose and to extend the channel for each sensor readily. The sensor measurement rack has adopted as decentralization method. It is installed in each car to minimize the cable length. In also, it is manufactured based on 19"rack and covered to protect the cable. In this study, the programs for measurement and analysis were also developed to understand the traction system characteristics of TTX. Using this measurement system, we studied that acceleration test, re-powering test, and gradually powering test. The acceleration performance of TTX is 1.735 km/h/s, and it is inner standard value. The notch test result from 1 to 7 steps, DC link voltage is under standard value, and the output electric current of inverter is controlled normally. From the test results, we saw the performances of the traction systems are normal.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.411-419
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• 2005

본 논문에서는 계통연계형 태양광 발전시스템의 태양전지 전류 추정을 위한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법이 제시되었다. 태양전지 전류 추정 정보는 슬라이딩 모드 관측기에서 얻어지고, 기준전압을 갱신하기 위한 최대전력 추적기의 입력정보로 사용되어 진다. 계통연계형 인버터의 입력 커패시턴스 값은 규정치의 50[$\%$] 정도까지 바뀔 수 있으며, 선형 관측기는 파라미터 변화나 외란이 존재하는 조건에서는 정확한 상태값을 추정할 수 없다. 슬라이딩 모드 관측기의 구조는 간단하지만, 파라미터 변화나 외란에서도 슬라이딩 모드 관측기는 강인한 추종능력을 보여주고 있다. 본 논문에서는 등가 입력조건을 이용한 슬라이딩 모드 관측기를 설계하는 방법이 제시되고, 제시된 관측기의 수렴조건에 대해 서술하였다. 수학적인 모델링과 실험결과로서 제안한 방법의 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.11-19
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• 2011

본 연구에서는 풍력발전시스템의 다양한 특성들을 고려한 DFIG풍력발전시스템 하드웨어 시뮬레이터를 개발하였다. 개발한 하드웨어 시뮬레이터는 유도전동기를 이용한 풍력터빈 모델과 이중여자 유도발전기 그리고 컨버터와 인버터로 구성된 Back-to-Back컨버터로 구성되었다. 특히 풍력터빈 시뮬레이터는 풍속계를 이용하여 실시간으로 풍속을 측정하고 측정된 바람으로 블레이드의 특성을 모의하였다. DFIG풍력발전 시뮬레이터에서 생산되는 전력은 MPPT제어를 수행하는 MSC(Machine Side Converter)와 DC link전압을 일정하게 제어하는 GSC(Grid Side Converter)에 의해 계통에 연계되어 운전한다. 제안하는 시스템은 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였으며, 축소모형실험을 통해서 성능을 검증하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권5호
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• pp.62-70
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• 2007

본 논문에서는 일정 토크영역에서 승압형 PFC 컨버터와 직접토크제어(DTC) 방법을 사용하여 BLDC 모터의 구동 시스템을 DSP(TMS320F2812)로 구현하였다. 기존의 6단계 PWM 전류제어와 달리 미리 정한 샘플시간 마다 간단한 look-up 표로부터 2상 도통 모드에 대한 인버터의 전압 상태 벡터를 설정함으로써 원하는 전류파형을 만들었으며 이로부터 기존의 전류제어기보다 훨씬 빠른 토크 응답특성을 얻을 수 있었다. 또한 BLDC 모터의 비 이상적인 사다리형 역기전력에 의해 발생되는 저주파 토크변동을 저감하기 위하여 위치 loop-up 표를 사용하였다. 아울러 역률을 보정하기 위해 승압형 PFC 컨버터를 구성하였고 이 때 전파 정류된 입력전압과 출력전압, 인덕터의 전류에 의해 평균전류모드 제어 방식으로 80 kHz마다 PWM 듀티(duty)가 조절 되도록 하였다. 이와 같이 복잡한 제어 알고리즘은 초고속 DSP의 출현으로 PFC와 DTC 알고리즘이 동시에 제어가 가능하며, 본 논문에서는 DTC 알고리즘을 구현할 때 DSP의 일반 범용의 출력포트를 사용하여 구현하였고 단지 PFC에서만 1개의 PWM을 사용하여 디지털 제어기를 구현하였다. 실험을 통해 DTC 알고리즘과 PFC 컨버터를 이용한 BLDC 모터 구동 시스템의 타당성과 효용성을 보였고, 실험결과로부터 PFC 컨버터를 사용하지 않았을 때는 역률이 약 0.77이었으나 PFC 컨버터를 사용하였을 때는 부하변동에 관계없이 약 0.9997로 크게 향상됨을 확인하였다.