• 제목/요약/키워드: DC-link voltage ripple

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IPMSM 파라미터 변화에 영향 받지 않는 데드타임 및 인버터 비선형성 보상기법 (Compensation Scheme for Dead Time and Inverter Nonlinearity Insensitive to IPMSM Parameter Variations)

  • 박동민;김경화
    • 전력전자학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.213-221
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    • 2012
  • In a PWM inverter-fed IPMSM (Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) drive, a dead time is inserted to prevent a breakdown of switching device caused by the short-circuit of DC link. This distorts the inverter output voltage resulting in a current distortion and torque ripple. In addition to the dead time, nonlinearity exists in switching devices of the PWM inverter, which is generally dependent on operating conditions such as the temperature, DC link voltage, and current. The voltage disturbance caused by the dead time and inverter nonlinearity directly influences on the inverter output performance, and it is known to be more severe at low speed. In this paper, a new compensation scheme for the dead time and inverter nonlinearity under the parameter variation is proposed for a PWM inverter-fed IPMSM drive. The overall system is implemented using DSP TMS320F28335 and the validity of the proposed algorithm is verified through the simulation and experiments.

이산 전류 제어를 위한 공진형 인버터 (A Simple Resonant Link Inverter for a Discrete-Time Current Control)

  • 오인환;정영석;주형길;윤명중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.36-45
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    • 1998
  • 공진형 인버터의 직류 링크단의 전압 상승을 직류 공급 전압 이내로 제한하고, 공진형 인덕터의 전류 내량을 줄이기 위한 간단한 전압 억제형 공진형 인버터를 제안하였다. 이 전압 인버터를 영구 자석형 동기 전동기(PMSM)에 적용하여 이산 펄프 제어 방법중의 하나인 예측형 전류 제어 방법에 의해 실험과 시뮬레이션을 통하여 제안된 인버터의 동작을 보이고, 그 결과를 CRDM(Current Regulated Delta Modulation)방법에 의한 결과와 비교하였다.

고속전철 보조전원장치용 PWM 컨버터의 병렬운전에 관한 연구 (A Study on Parallel Operation of PWM Converter for Auxiliary bloc High Speed Train)

  • 송상훈;성재원;김연충;원충연;최종묵;기상우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.358-361
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    • 1999
  • In auxiliary block of high speed train power factor correction and harmonics reduction is very important issue for efficient energy transport. The GTO-equipped PWM converter is used for traction untill resently. But the rising power capability of IGBTs resently allows to build IGBT-equipped PWM converter with a considerably increased switching frequency. This paper presents switching pattern, control method, operation mode and tuned filter to reduce dc link voltage ripple for paralleled converter.

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고속전철용 보조전원장치의 고조파저감 (Reduction Harmonic of Auxiliary Block for High Speed Train)

  • 송상훈;김연충;원충연;최종목;기상우;배기훈
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 1999년도 학술대회논문집-국제 전기방전 및 플라즈마 심포지엄 Proceedings of 1999 KIIEE Annual Conference-International Symposium of Electrical Discharge and Plasma
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    • pp.162-167
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    • 1999
  • In Auxiliary block of High speed train Power factor correction and Harmonics reduction is very important issue for efficient energy transport. The GTO-equipped PWM converter is used for traction untill resently. but the rising power capability of IGBTs resently allows to build IGBT-equipped PWM converter with a considerably increases switching frequency. In this paper presents switching pattern, control method, operation mode and tuned filter to reduce dc link voltage ripple for paralleled converter.

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전류센서리스 단위역률 3상 PWM AC/DC Boost 컨버터 (Current Sensorless Three Phase PWM AC/DC Boost Converter with Unity Power Factor)

  • 천창근;김철우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.105-112
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    • 2003
  • AC/DC 전력변환장치로서 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기는 역률저하 및 저차고조파 발생의 문제점을 가진다. 본 논문에서는 역률개선 및 고조파 감소의 문제점을 극복하기 위하여 3상 PWM AC/DC Boost 컨버터에 대해 연구하였다. 제안한 컨버터의 특성은 입력 단에 전류 센서 없이 전압 센서만을 사용하여 입력전류의 위상을 조정하는 비교적 간단한 알고리즘으로 단위역률을 구현하였으며, 일정 주파수로 스위칭 소자를 구동시키는 정현 PWM 방식을 채용하여 불규칙한 스위칭 주파수 방식에서 나타나는 입력필터의 설계 및 스위칭 소자 선정에 대한 어려움을 극복하였다. 본 논문에서 제안한 제어알고리즘을 시뮬레이션 한 결과 부하영역 및 발전영역에서도 단위역률이 잘 이루어졌으며 DC link 단의 출력전압이 거의 리플 없이 다이나믹한 응답특성을 보였다. 또 시뮬레이션으로 얻어진 회로정수를 바탕으로 인덕터 및 커패시터의 용량을 적절한 크기로 산정하여 실험 에 적용한 결과 같은 부하조건에서 다이오드 정류기와 비교하여 역률 및 저차 고조파가 현저하게 개선되었음을 알 수 있었다.

듀얼 인버터 개방 권선형 영구자석 동기 전동기 제어를 위한 PWM 캐리어 생성 방법 및 영벡터 위치에 따른 전류 리플 영향성 분석 (PWM Carrier Generating Method for OEW PMSM with Dual Inverter and Current Ripple Analysis according to Zero Vector Location)

  • 심재훈;최현규;하정익
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.13-15
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    • 2019
  • 듀얼 인버터를 가진 개방 권선형 영구자석 동기 전동기는 같은 DC Link 전압으로 모터에 더 큰 전압을 사용할 수 있게 할 수 있다. 이 때문에 DC Link와 인버터 사이의 DC/DC Boost 컨버터의 필요성을 없애줄 뿐 아니라 배터리의 전압을 낮출 수 있어 안전상의 이점 및 BMS의 요구 조건을 낮추므로 경제적 이점을 가질 수 있다. 이 시스템은 경제적 이점 외에도 모터에 고전압을 인가함으로써 기존에 비해 고속 운전 영역 확장 또는 운전 영역을 기존과 동일하게 유지한다면 인버터의 손실 감소라는 이점 또한 얻을 수 있다. 그러나 1차단 인버터와 2차단 인버터의 합성전압 차이로 인해 생기는 Zero Sequence Voltage (ZSV)로 인해 시스템의 손실을 증대시키는 Zero Sequence Current (ZSC)가 흐를 수 있다. 본 연구에서는 이를 억제하기 위한 스위칭 패턴 형성을 위한 PWM 캐리어 생성 방법에 대해 제시하고, 이 방법을 적용하여 스위칭 순서 상 센터 영벡터의 유/무에 따른 제어 영향성 분석을 추가로 진행하여 전류 리플을 줄일 수 있는 스위칭 패턴 생성 방법을 제시한다.

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A 2nd Order Harmonic Compensation Method for Wind Power System Using a PR Controller

  • Jeong, Hae-Gwang;Lee, Jong-Hyun;Lee, Kyo-Beum
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.507-515
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    • 2013
  • This paper proposes a compensation method for the $2^{nd}$-order harmonic of single-phase grid-connected wind power generation systems. Theoretically, a single-phase grid-connected inverter system has no choice but to cause the $2^{nd}$-order harmonic to DC-link voltage. The reference active current is affected by the DC-link voltage. The output current from the reference active current is distorted by the $1^{st}$ and $3^{rd}$-order harmonic. The proposed method can compensate, conveniently, the reference active current with the $2^{nd}$-order harmonic. To reduce the $2^{nd}$-order ripple in the reference active current, proposed method takes a PR controller as a feed-forward compensator. PR controllers can implement selective harmonic compensation without excessive computational requirements; the use of these controllers simplifies the method. Both the simulation and experimental results agree well with the theoretical analysis.

Fast Switching Direct Torque Control Using a Single DC-link Current Sensor

  • Wang, Wei;Cheng, Ming;Wang, Zheng;Zhang, Bangfu
    • Journal of Power Electronics
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    • 제12권6호
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    • pp.895-903
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    • 2012
  • This paper presents a fast switching direct torque control (FS-DTC) using only a single DC-link current sensor. In FS-DTC, six new active voltage complex space vectors (CSVs) are synthesized by the conventional active voltage space vectors (SVs). The corresponding sectors are rotated in the anticlockwise direction by 30 degrees. A selection table is defined to select the CSVs. Based on the "Different Phase Mode", the output sequence of the selected CSV is optimized. Accordingly, a reconstruction method is proposed to acquire the phase currents. The core of the FS-DTC is that all of the three phase currents can be reliably reconstructed during every two sampling periods, which is the result of the fast switching between different phases. The errors between the reconstructed and actual currents are strictly limited in one sampling period. The FS-DTC has the advantages of the standard DTC scheme such as simple structure, quick torque response and robustness. As can be seen in the analysis, the FS-DTC can be thought of as an equivalent standard DTC scheme with 86.6% of the maximum speed, 173.2% of the torque ripple, and 115% of the response time of the torque. Based on a dSPACE DS1103 controller, the FS-DTC is implemented in an induction machine drive system. The results verify the effectiveness of the FS-DTC.

Zigbee통신을 이용한 전력변환기기의 DC Bus 커패시터의 온라인 원격 고장진단 시스템 (On-line Remote Diagnosis System for DC Bus Capacitor of Power Converters Using Zigbee Communication)

  • 정완섭;손진근
    • 전기학회논문지P
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    • 제64권1호
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    • pp.29-34
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    • 2015
  • DC bus electrolytic capacitors are used in variety of equipments as smoothing element of the power converters because it has high capacitance for its size and low price. It is responsible for frequent breakdowns of many static converters and inverter drive systems. Therefore it is important to diagnosis monitoring the condition of an electrolytic capacitor in real-time to predict the failure of power converter. In this paper, the on-line remote diagnosis monitoring system for DC BUS electrolytic capacitors of power converter using low-cost type Zigbee communication modules is developed. To estimate the health status of the capacitor, the equivalent series resistor(ESR) of the component has to be determined. The capacitor ESR is estimated by using RMS computation using AC coupling method of DC link ripple voltage/current. The Zigbee communication-based experimental results show that the proposed remote DC capacitor diagnosis monitoring system can be applied to DC/DC converter and UPS successfully.

대전력 3상 유도전동기의 고정자권선을 이용한 전압원 인버터의 병렬운전 (Parallel Operation of Voltage Source Inverters by Using Stator Windings of High Power Three-Phase Induction Motors)

  • 김인동;노의철;전성즙
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.815-820
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    • 2004
  • 본 논문에서는 고압 대전력 3상 유도전동기의 고정자 권선을 이용한 전압원 인버터의 병렬운전 방식을 제안한다. 현재 사용되고 있는 대부분의 4극 이상 대전력 유도전동기는 각 상의 권선이 외부에서 접근이 가능하도록 외부단자가 설치되어 있으며, 이들 외부 단자를 이용하여 복수대의 전압원 인버터를 병렬운전 하여 대전력 유도전동기를 구동할 수 있다. 이와 같이 고압 대전력 유도전동기를 복수 개의 전압원 인버터를 병렬 운전하여 구동할 경우, 특정 인버터의 고장발생 시 비록 구동 토오크는 감소될지라도, 나머지 인버터로 시스템을 계속 구동할 수 있어 시스템의 고장대처능력을 향상시킬 수 있다. 또한 병렬 운전되고 있는 각 인버터의 스위칭 동작에 대해 서로 위상차를 갖게 함으로서, 등가 스위칭 주파수를 증가시켜 출력 토오크 리플 감소와 입력 전류 리플 감소, DC Link 커패시터의 크기 감소와 같은 좋은 특성을 얻을 수 있다. 또한 각 인버터로의 전력의 분산에 의해 시스템에서 발생하는 EMI영향을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안한 방식을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 특성을 증명하였다.