• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.972-973
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• 2006

본 논문에서는 고압전동기를 직접 드라이브 할 수 있는 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 제안한다. 전동기의 부하장치로는 에디커런트 다이나모메타를 사용하였다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 여러 개의 단상 Power Cell을 직렬로 연결함으로써 저전압 전력용 반도체를 사용하여 고전압을 얻을 수 있고, 정현파에 가까운 출력전압 파형을 얻을 수 있는 멀티레벨 인버터 토폴로지이다. H-브릿지 멀티레벨 인버터의 주요 장점은 Power Cell의 모듈화, 셀 단위의 보호동작 용이, 확장성 향상 그리고 제어 신호 및 Power Cell의 신뢰성 향상에 있다. 본 논문에서 제안하는 H-브릿지 멀티레벨 인버터는 상당 3개의 Power Cell이 직렬로 연결되어 총 9개의 Power Cell로 구성이 되어, 선간전압은 13레벨이며 dv/dt가 적으며 입력 단 THD를 크게 낮출 수 있다. 정격용량 180kVA 이고 출력전압이 480V인 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 제작하여 와전류 다이나모메타 부하 시험을 통해 제안된 방법의 타당성과 신뢰성을 입증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10d
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• pp.182-184
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• 2006

본 논문에서는 고압전동기를 직접 드라이브 할 수 있는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 개별 전력 셀의 동작원리에 대해서 고찰하였다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 여러 개의 단상 Power Cell을 직렬로 연결함으로써 저전압 전력용 반도체를 사용하여 고전압을 얻을 수 있고, 정현파에 가까운 출력전압 파형을 얻을 수 있는 멀티레벨 인버터 토폴로지이다. 480V, 180kVA H-브릿지 멀티레벨 인버터를 제작하고 V/F제어, 벡터제어, 센서리스 벡터제어 이론을 적용하여 인버터 출력전압 레벨이 여러 단계이며 dv/dt가 적으며 입력단 THD를 크게 낮출 수 있다는 결론을 얻었다.

• 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.

• 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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.384-386
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• 2007

본 논문은 H-브릿지 멀티레벨 인버터 Power Cell 고장시의 3상 불평형 제어 방법을 제안하였다. 전동기 구동용 인버터 시스템에서 3상 출력 선간 전압이 평형이면 운전이 가능하다. 따라서 고장이 발생한 Power Cell만 Bypass 시키고 불평형 상전압 위상을 변경하여 3상 출력 선간 전압을 평형으로 유지하면 출력 전압 감소를 최소화하면서 운전하는 것이 가능하다. 제안된 방법은 옵셋 전압을 이용한 전압 변조 개념을 3상 불평형 제어에 확대 적용한 것으로, Power Cell의 고장 위치와 수량에 관계없이 상전압의 실시간 불평형 제어를 이용한 인버터의 최대 출력 전압을 이용할 수 있다는 장점이 있으며, 13레벨로 구성된 H-브릿지 멀티레벨 인버터 시험을 통해 제안된 방법의 타당성과 신뢰성을 입증하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.12 no.5
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• pp.424-431
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• 2007

This thesis proposed H-Bridge Multi-Level Inverter for Fluidized Bed Combustion Boiler Secondary Air Fan in 200MW thermal power plant. The adjustable speed drive systems improve the efficiency in lightly load condition and extend the life span of motor by limiting the over current at starting. H-Bridge Multi-level Inverter is composed of the several series low voltage power cell inverters, which have the independent isolated do link, in each phase. KEPRI(Korea Electric Power Research Institute) has successfully completed to develop, install, and commission H-Bridge Multi-level Inverter(6.6kV, 1MVA). This thesis gives a full detail about H-Bridge Multi-level Inverter, proposed boiler DCS(Distributed Control System) logic, and commissioning test result.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.07a
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• pp.374-379
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• 2004

H-브릿지 멀티레벨 인버터는 여러 개의 단상 Power Cell을 직렬로 연결함으로써 저전압 전력용 반도체를 사용하여 고전압을 얻을 수 있고, 정현파에 가까운 출력전압 파형을 얻을 수 있는 멀티레벨 인버터 토폴로지이다. 본 토폴로지는 출력전압 레벨에 비례하여 Power Cell의 수가 증가하므로, 주제어기의 연산능력에 대한 부담증가와 신호선의 많아지는 단점이 있다. 따라서 Power Cell제어를 직접적인 PWM 신호가 아닌 통신을 사용함으로써 이러한 단점을 극복할수 있으며, 신뢰성 측면이나 보수/유지 측면에서도 유리하다. 본 논문은 산업현장에서 신뢰성을 인정받아 많이 사용되고 있는 직렬통신 방식의 일종인 CAN통신 인터럽터를 이용한 H-브릿지 멀티레벨 인버터 Power Cell의 PWM 동기화 및 위상 전이 방법에 관한 것이다. 제안된 방법의 주요 장점은 주제어기와 셀 제어기 사이에 직렬통신(CAN)을 사용함으로써 주제어기와 셀 제어기의 신호선의 단순화, 주제어기의 부담 감소, Power Cell의 모듈화, 셀 단위의 보호동작 용이, 확장성 향상 그리고 제어 신호 및 Power Cell의 신뢰성을 향상에 있다. 13레벨로 구성된 H-브릿지 멀티레벨 인버터 시험을 통해 제안된 방법의 타당성과 신뢰성을 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.568-570
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• 2008

본 논문은 이차공기송풍기를 가변 회전수 제어하여 소내 소비 전력을 절감하고, 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 실증 적용된 발전소 이차 공기송풍기 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. 주요내용은 국산 인버터 발전소 현장적용 기술을 바탕으로 대형 인버터 현장 실측 내용과 적용시의 문제점들을 다루어 발전소에 확대 적용에 도움을 주고자한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.155-156
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• 2013

본 논문에서는 고전압 대용량 유도전동기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 신뢰성 향상을 위한 전력 회로 모듈화, 제어 장치 분산화, 제어기와 통신 이중화, 그리고 Power Cell 고장 발생시 인버터 연속 운전 방법을 소개하였다. 신뢰성 향상을 위해 적용된 방법은 다양한 전압과 용량의 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 설계 및 제작하여 각종 부하 실험, 산업 현장 적용을 통해 타당성과 실용성을 입증하였다. 또한 실제 제품 설계, 생산, 판매, 유지 보수 과정을 통해 설계의 유연성, 유지보수의 편리성, 잉여성 확보, 그리고 사용자 요구에 대한 대응성이 우수함을 확인하였다.

• 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.