• 제목/요약/키워드: Harmonics reduction

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PMSG 적용 가변속 계통연계형 풍력발전 시스템의 통합 시뮬레이션 및 스위치 개방고장 진단기법 연구 (A Study on the Integrated Simulation and Condition Monitoring Scheme for a PMSG-Based Variable Speed Grid-Connected Wind Turbine System under Fault Conditions)

  • 김경화;송화창;최병욱
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.65-78
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    • 2013
  • To analyze influences under open fault conditions in switching devices, an integrated simulation and condition monitoring scheme for a permanent magnet synchronous generator (PMSG) based variable speed grid-connected wind turbine system are presented. Among various faults in power electronics components, the open fault in switching devices may arise when the switches are destructed by an accidental over current, or a fuse for short protection is blown out. Under such a faulty condition, the grid-side inverter as well as the generator-side converter does not operate normally, producing an increase of current harmonics, and a reduction in output and efficiency. As an effective way for a condition monitoring of generation system by online basis without requiring any diagnostic apparatus, the estimation schemes for generated voltage, flux linkage, and stator resistance are proposed and the validity of the proposed scheme is proved through comparative simulations.

부트스트랩 회로를 적용한 3-레벨 NPC 인버터의 저속 운전을 위한 PWM 스위칭 전략 (A PWM Control Strategy for Low-speed Operation of Three-level NPC Inverter based on Bootstrap Gate Drive Circuit)

  • 정준형;구현근;임원상;김욱;김장목
    • 전력전자학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.376-382
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    • 2014
  • This paper proposes the pulse width modulation (PWM) control strategy for low-speed operation in the three-level neutral-point-clamped (NPC) inverters based on the bootstrap gate drive circuit. As a purpose of the cost reduction, several papers have paid attention to the bootstrap circuit applied to the three-level NPC inverter. However, the bootstrap gate driver IC cannot generate the gate signal to the IGBT for low-speed operation, because the bootstrap capacitor voltage decreases under the threshold level. For low-speed operation, the dipolar and partial-dipolar modulations can be the effective solution. However, these modulations have drawbacks in terms of the switching loss and THD. Therefore, this paper proposes the PWM control strategy to operate the inverter at low-speed and to minimize the switching loss and harmonics. The experimental results are presented to verify the validity on the proposed method.

SOGI를 이용한 단상 계통연계형 인버터의 데드타임 보상 (Dead time Compensation of Single-phase Grid-connected Inverter Using SOGI)

  • 성의석;이재석;황선환;김장목
    • 전력전자학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.166-174
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    • 2017
  • This study proposes a compensation method for the dead-time effects on a single-phase grid-connected inverter. Dead time should be considered in the pulse-width modulation gating signals to prevent the simultaneous conduction of switching devices, considering that a switching device has a finite switching time. Consequently, the output current of the grid-connected inverter contains odd-numbered harmonics because of the dead time and the nonlinear characteristics of the switching devices. The effects of dead time on output voltage and current are analyzed in this study. A new compensation algorithm based on second-order generalized integrator is also proposed to reduce the dead-time effect. Simulation and experimental results validate the effectiveness of the proposed compensation algorithm.

Cogging Torque Reduction in Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor

  • Behbahanifard, Hamidreza;Sadoughi, Alireza
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권4호
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    • pp.878-888
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    • 2016
  • Cogging torque has a negative impact on the operation of permanent magnet machines by increasing torque ripple, speed ripple, acoustic noise and vibration. In this paper Magnet Shifting Method has been used as a tool to reduce the cogging torque in inset Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor (LSPMSM). It has been shown that Magnet Shifting Method can effectively eliminate several lower-order harmonics of cogging torque. In order to implement the method, first the expression of cogging torque is studied based on the Fourier analysis. An analytical expression is then introduced based on Permanent Magnet Shifting to reduce cogging torque of LSPMS motors. The method is applied to some existing machine designs and their performances are obtained using Finite Element Analysis (FEA). The effect of magnet shifting on pole mmf (magneto motive force) distribution in air gap is discussed. The side effects of magnet shifting on back-EMF, core losses and torque profile distortion are taken into account in this investigation. Finally the experimental results on two prototypes 24 slot 4 pole inset LSPMS motors have been used to validate the theoretical analysis.

감속 시의 고정부 작용력 측정을 이용한 반작용휠 계의 가진 입력 특성 규명 (Identification of Input Force for Reaction Wheel of Satellite by Measured Action Forceon Decelerating)

  • 신윤호;허용화;오시환;김대관;김광준;용기력
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.263-271
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    • 2010
  • A reaction wheel is commonly used, as an important actuator, to control the attitude of a satellite. Operation of the reaction wheel plays a role of an excitation source to loading equipment inside the satellite. As requirements for environmental vibration to manifest the performance of precision equipment are getting more stringent, the research for analysis or reduction of unwanted action force in high frequency range when operating the reaction wheel is necessary. In this paper, the procedure to extract input forces and damping of a rotor system of reaction wheel is suggested. The analysis for measured action forces of reaction wheel is accomplished and important higher harmonics of action forces are determined. The input forces and damping of the rotor system are, then, extracted by curve-fitting and a particular solution for input force.

스터브 필터를 이용한 광대역 렉테나 설계 (A Broad-band Rectenna Using Stub Filter)

  • 오경민;이현욱;남희;윤기철;홍태의;이대성;황학인;이종철
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.86-96
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    • 2008
  • 본 논문에서는 광대역 평면 모노폴 안테나와 광대역 대역통과 스터브 여파기를 이용하여 2.45 GHz에서 무선전력 전송이 가능한 광대역 렉테나를 설계 및 제작하였다. 기존의 일반적인 평면형 안테나의 크기를 표면전류분포를 이용하여 방사체와 접지면의 크기를 줄일 수 있었고, 광대역 효과를 얻기 위해 확장된 접지면에 2차 고조파가 제거된 스터브 여파기를 사용한 정류회로단을 효율적으로 집적화 시킬 수 있었다. 그 결과 본 논문에서 제안한 렉테나는 부하저항이 270 Ohm에서 80% 의 RF-to-DC Power 최대 변환 효율을 보이며, $1.8{\sim}2.8$ GHz의 넓은 대역에서 RF-to-DC Power 변환효율이 50% 이상을 유지한다.

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최대출력추종 제어를 포함한 단상 태양광 인버터를 위한 새로운 입출력 고조파 제거법 (A Novel Input and Output Harmonic Elimination Technique for the Single-Phase PV Inverter Systems with Maximum Power Point Tracking)

  • Amin, Saghir;Ashraf, Muhammad Noman;Choi, Woojin
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.207-209
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    • 2019
  • This paper proposes a grid-tied photovoltaic (PV) system, consisting of Voltage-fed dual-active-bridge (DAB) dc-dc converter with single phase inverter. The proposed converter allows a small dc-link capacitor, so that system reliability can be improved by replacing electrolytic capacitors with film capacitors. The double line frequency free maximum power point tracking (MPPT) is also realized in the proposed converter by using Ripple Correlation method. First of all, to eliminate the double line frequency ripple which influence the reduction of DC source capacitance, control is developed. Then, a designing of Current control in DQ frame is analyzed and to fulfill the international harmonics standards such as IEEE 519 and P1547, $3^{rd}$ harmonic in the grid is directly compensated by the feedforward terms generated by the PR controller with the grid current in stationary frame to achieve desire Total Harmonic Distortion (THD). 5-kW PV converter and inverter module with a small dc-link film capacitor was built in the laboratory with the proposed control and MPPT algorithm. Experimental results are given to validate the converter performance.

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연령증가에 따른 지첨용적맥파의 주파수 영역에서의 변화 (Age-related Changes of the Finger Photoplethysmogram in Frequency Domain Analysis)

  • 남동현;박영배;박영재;신상훈
    • 대한한의진단학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.42-62
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    • 2008
  • 연구배경과 목적: 지첨용적맥파는 광학기술을 이용하여 손가락 끝에서 혈액용적의 변화를 측정하여 맥파를 검출하는 기술로서, 지첨용적맥파에 대한 시간영역 파형분석을 통해 혈관의 노화정도를 파악할 수 있음은 이미 잘 알려진 사실이다. 이에 본 연구자는 시간영역 파형분석을 통해 혈관노화지표를 얻을 수 있다면, 주파수영역분석법을 통해서도 혈관노화지표를 얻을 수 있을 것으로 가정하였다. 본 연구에서는 주파수영역에서 혈관노화지표를 찾기 위해 건강한 성인들을 대상으로 지첨용적맥파를 측정하고 주파수영역에서 분석하여 고조파가 혈관노화 지표로서 활용될 수 있는가 여부를 결정하고자 한다. 연구방법: 건강인 390명(남자 174명과 여자 216명)을 대상으로 안정 후 앙와위에서 30초 동안 지첨용적맥파를 검출하였다. 검출한 맥파신호에서 기저선이 비교적 안정된 5-6개의 맥파주기를 선택하여 시간영역 파형분석을 통해 얻어지는 혈관노화지표인 승각시간, 경화지수, 반사지수, 가속도맥파를 구하였다. 주파수영역분석을 위해서는 빠른 퓨리에변환(FFT)를 실시하여 고조파 성분을 추출하였다. 특정점 검출을 위해서는 AcqKnowledge software의 peak detector 기능을 이용하였다. 연구결과: 표준화된 고조파 파워는 연령증가에 따라 유의하게 감소하였다; nPWR2 (r=-0.286, p<0.0001), nPWR3 (r=-0.482, p<0.0001), nPWR4 (r=-0.564, p<0.0001), nPWRS (r=-0.467, p<0.0001) 및 nPWR6 (r=-0.263, p<0.0001). 표준화된 고조파 파워의 logarithmic scale에서 연령증가에 따라 보다 강한 선형적인 감소가 나타났다; Ln(nPWR2) (r=-0.281, p<0.0001), Ln(nPWR3) (r=-0.492, P<0.0001), Ln(nPWR4) (r=-0.621, P<0.0001), Ln(nPWRS) (r=-0.487, P<0.0001) 및 Ln(nPWR6) (r=-0.273, P<0.0001). 승각시간, 반사지수, 경화지수를 독립변수로 한 중회귀분석에서 Ln(nPWR2) (R-squared=0.451), Ln(nPWR3) (R-squared=0.471) 및 Ln(nPWR4) (R-squared=0.432)는 비교적 잘 설명되었으나, Ln(nPWRS) (R-squared=0.232) 및 Ln(nPWR6) (R-squared=0.183)는 비교적 잘 설명되지 않았다. 결론: 건강인의 지첨용적맥파에서 기준 주파수로 표준화한 고조파 파워는 연령증가에 따라 감소였으며, 주파수영역분석이 가지는 특성을 고려해 볼 때 표준화된 고조파 파워는 기존의 시간영역 파형분석을 통해 얻어지는 혈관노화지표에 비해 잡음에 의한 오차가 보다 적을 것으로 기대된다. 따라서 우리는 표준화된 고조파 파워가 간편하고 용이하게 혈관노화를 반영하는 새로운 지표로서 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

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신경학적 손상이 없는 갑상선 술 후 음도문제의 음성치료 (Voice therapy for pitch problems following thyroidectomy without laryngeal nerve injury)

  • 김지성;김미진
    • 말소리와 음성과학
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    • 제15권3호
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    • pp.53-58
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    • 2023
  • 갑상선 절제술 후 정상적인 성대 움직임을 보이는 경우의 29.7%가 주관적인 음성문제를 호소하며, 이는 의사소통과 관련된 삶의 질 저하로 이어질 수 있다. 본 연구의 목적은 신경학적 손상이 없는 갑상선 절제술 후 음성의 음도문제를 개선하기 위해 경부운동과 semi-occluded vocal tract exercise를 적용하여 고안한 음성치료법의 효과를 알아보는 것이다. 이를 위해 갑상선 절제술 후 음도문제를 보이는 여성 10명을 대상으로 무작위 배정에 의힌 음성치료를 갑상선 술 2주 후 1회 실시하였다. 술 전과 술 후, 음성치료 직후의 음성 비교하기 위해 음향학적 분석[fundamental frequency, jitter, shimmer, noise-to-harmonics ratio, min Voice Range Profile(VRP), max VRP, VRP]을 실시하였다. 연구결과, 술 전에 비해 술 후 유의한 감소를 보였던 max VRP, VRP가 음성치료 직후 유의한 증가를 보였다. 이와 같은 결과는 본 연구의 음성치료법이 갑상선 술 후 음성문제의 주요한 증상인 고음역대 주파수 저하를 개선하는데 효과적인 방법임을 시사한다. 추후에는 본 치료효과가 장기간 지속되는지에 대한 연구가 필요할 것이다.

LTCC를 이용한 push-push 유전체 공진 발진기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the Push-push Dielectric Resonator Oscillator using a LTCC)

  • 류근관;오일덕;김성찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.541-546
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    • 2010
  • LTCC(low temperature co-fired ceramic) 공정의 다층기판을 이용하여 push-push 유전체 공진 발전기를 설계 및 제작하였다. 중심주파수 8GHz를 갖는 직렬 궤환형의 단일 유전체 공진 발진기를 설계하고 이를 이용하여 중심주파수 16GHz인 push-push 유전체 공진 발진기를 설계하였다. 발전기의 회로 크기에 큰 영향을 미치는 바이어스 회로를 LTCC 다층구조의 중간층에 배치함으로써 일반적인 단층기판을 이용한 경우에 비해 발진기 회로의 크기를 크게 줄 일 수 있었다. 제작된 push-push 유전체 공진 발진기의 측정결과 기본 주파수 및 3차 고조파 억압특성은 각각 15dBc 및 25dBc 이상의 특성을 나타내었으며 발진기의 위상잡음 특성은 -102dBc/Hz@100KHz 및 -128dBc/Hz@1MHz의 특성을 각각 나타내었다.