• 제목/요약/키워드: Harmonics reduction

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보조 전원을 이용한 12 펄스 다이오드 정류기를 사용하는 추진시스템의 고조파 및 토크 리플 저감 (Harmonic and Torque Ripple Reduction of Electric Propulsion System using 12-Pulse Diode Rectifier by Auxiliary Supply)

  • 김종수;서동환;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.66-70
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    • 2013
  • 전기추진선박의 추진시스템에 주로 사용되는 3상 정류기의 입력전류는 다양한 저차 고조파를 포함하고 있다. 이러한 고조파 저감을 위해서 대전력이 필요한 대형 선박에 사용되는 전력변환장치는 12펄스 출력의 정류기가 현재 사용되고 있지만 여전히 $12{\pm}1$차의 고조파가 발생되는 문제점이 있다. 또한, 속도 및 토크 제어기법으로 널리 사용되고 있는 직접토크제어기법의 경우에는 토크 리플이 심하고 전동기의 입력전류는 인버터의 스위칭에 의해 고조파를 크게 포함하고 있다. 본 연구에서는 직접토크제어기법을 이용하는 전기추진시스템의 12펄스 정류기에 보조 전원을 공급하여 고조파를 저감하고 토크 제어성능을 향상시켰으며 실선시스템 환경에서 시뮬레이션을 통해 그 유효성을 입증하였다.

단상 인버터로 구성된 3상 구형파 인버터의 고조파 저감기법에 관한 연구 (A Study on the Harmonic Reduction Technique in Three-Phase Square-Wave Inverters Formed by Single-Phase Inverters)

  • 조승연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.355-359
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    • 2000
  • This paper deal with the harmonic reduction technique in three-phase square-wave inverter system formed by single-phase inverter. To reduce the harmonics six single-phase inverters are used for forming multi-phase inverter and zig-zag connected output transformer for eliminating the harmonic 6(2k-1)$\pm$1 orders. And an ac filter is furnished at output side. Computer simulations show that the THD of the output voltage can be reduced immensely.

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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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개선된 보조전원장치에 의한 고조파 저감대책 (Harmonic Reduction Scheme By the Advanced Auxiliary Voltage Supply)

  • 윤두오;윤경국;김성환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.759-769
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    • 2015
  • 본 논문에서는 12펄스 정류기의 커패시터 중앙 DC버스에 개선된 보조전원장치를 설치하는 방법을 제안하였다. 11차 및 13차 고조파가 감소하는 이론적인 배경을 다루었으며 부하전류의 크기, 전원전압의 위상 및 크기, 커패시터 전압에 따라 개선된 보조전원의 파형 및 크기가 어떻게 제어되어야 하는지를 제시하였다. 기존의 구형파 보조전원장치를 적용한 경우는 전 영역에서 고조파 왜형률이 6~60[%]로 큰 편차를 보이지만 본 눈문에서 제안하는 개선된 보조전원장치를 적용한 경우 저 부하에서 고 부하에 이르는 전 영역에서 57~71[%] 라는 안정되고 뛰어난 고조파 왜형율 저감 효과를 보인다. 특히 10[%] 부하상태에서 기존방식은 고조파 왜형율 저감 효과가 6[%]로 효과가 거의 없지만 제안된 방식은 71[%]라는 놀라운 저감성능을 보여주고 있다. 소프트웨어 PSIM을 활용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 방식의 유효성을 입증하였다.

Random Position PWM을 이용한 유도전동기의 가청 스위칭 소음 저감 (Reduction of Audible Switching Noise in Induction Motor Drives Using Random Position PWM)

  • 나석환;임영철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.287-297
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    • 1998
  • RPWM(Random Pulse Width Modulation)은 인버터의 스위칭 주파수를 랜덤하게 변화 시킴으로써 전압, 전류의 고조파 및 소음의 스펙트럼을 광대역에 분산시키는 PWM 기법이다. 스위칭 주파수 또는 펄스의 위치를 랜덤하게 변화시켜 고조파의 불연속적인 이산치 성분을 넓은 영역에 분산시켜 EMI, 진동 등에 좋은 효과를 낼 수 있을 뿐만 아니라, 전력소자의 스위칭에 의해 발생하는 가청 스위칭 소음을 저감할 수 있으므로 근래에 매우 각광 받고 있다. 본 연구에서는 펄스의 위치를 랜덤하게 함으로써 가청 스위칭 소음을 저감할 수 있는 새로운 RPPWM(Random Position Pulse Width Modulation) 방식의 제안 및 구현하였다. 제안된 방식은 각 3상 펄스들의 위치를 변조 구간 내의 임의의 위치에 랜덤하게 배치함으로써 RPWM을 구현하는 방식이다. 이를 위하여 16bit 공성능 마이크로 컨트롤러의 C167을 사용하여, 공각 벡터 변조에 의하여 각 변조 구간에서의 듀티비를 구한 후, 랜덤수 발생기를 이용하여 균일한 분포로 각 상의 펄스를 배치하였다. 그리고 제안된 RPPWM을 이용하여 실험한 결고, 전압, 전류 및 소음의 스텍트럼이 광대역화 되어 전력소자의 스위칭에 의해 발생하는 전동기의 가청 스위칭 소음이 현저히 저감 됨을 확인하였다.

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Z-소스 인버터의 병렬운전 특성 개선 (A Characteristic Improvement for the Parallel Operation of Z-source Inverters)

  • 김윤호;이욱영;서강문
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.56-61
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    • 2007
  • 본 논문에서는 연료전지 시스템을 위한 Z-소스 인버터로 구성된 병렬운전 연료전지 시스템의 순환전류 감쇄 방안을 검토하였다. PWM 방식으로는 Carrier phase shifted SPWM을 적용하였으며, 이 방식은 출력 전류의 고조파 성분을 줄일 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 이 기법을 Z-소스 인버터로 구성된 병렬운전 시스템에 적용하는 경우 추가적으로 순환전류가 발생한다. Z-소스 인버터로 구성된 병렬운전 시스템이 동작 시 발생하는 순환전류를 감소시키며, 부하전류에 낮은 고조파 성분을 가질 수 있도록 커플링된 순환전류 리액터를 사용하였다. 순환전류 리액터를 상호 커플링시킴으로써 순환전류를 추가적으로 감소시킬 수 있다. 이에 대한 적합성을 시뮬레이션과 실험을 통해 입증하였다.

Zig-Zag 결선 및 Open-Delta 방식을 이용한 새로운 고조파 저감장치의 개발 (Development of the New Hormonic Eliminating Device Using Zig-Zag Connection and Open-Delta Mode)

  • 이성호;김기성;유상봉
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.169-174
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    • 2005
  • 지금까지의 고조파 필터는 중성선 리액터와 지그재그결선의 영상 고조파 전류를 제거하였으나, 부하율에 따라 고조파 저감율이 변하여 경부하에서는 고조파 저감율이 낮아지는 특성이 있고, 중성선 리액터 과열로 중성선 단선 위험의 문제가 발생하였다. 본 Zig-Zag 결선 및 Open Delta 방식을 이용한 새로운 고조파 저감장치(HANOS)는 Zig-Zag 결선의 Core Block내에 추가로 Open Delta 방식을 결선하여 중성선에 연결함으로써 중성선에 흐르는 영상 고조파 전류가 과열 없이 안전하게 제거되는 것을 시험 분석한 결과로 증명하였다.

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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    • 제18권3호
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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.

DFT 기반 페이저 연산 시 새로운 저역통과필터를 이용한 고주파 노이즈 경감 방법 (High Frequency Noise Reduction Method Using a Newly Designed Low-pass Filter in DFT-Based Phasor Estimation)

  • 백민우;강상희
    • 전기학회논문지
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    • 제66권6호
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    • pp.898-904
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    • 2017
  • DFT(Discrete Fourier Transform) is one of the most widely used method to estimate the phasor of a relaying signal. The harmonics are eliminated by the DFT. However, high frequency components, except for harmonics, are not removed and cause an error in DFT-based phasor estimation process. This paper suggests high frequency noise reduction method by using a newly designed low-pass filter to estimate a signal phasor. When selecting a stop-band cut-off frequency of the low-pass filter, high frequency components generated by faults are considered. To reduce the phasor estimation delay caused by a low-pass filter, this paper proposes a low-pass filter whose settling time is reduced. An adverse effect of high frequency noise on DFT-based phasor estimation is reduced. To evaluate the performance of the proposed method, signals which are collected under a fault condition at a 345[kV] transmission system modeled by EMTP-RV are used.

DVR시스템에 사용되는 인버터부의 LC필터 설계와 피드백 성능분석 (Design and Feedback Performance Analysis of the Inverter-side LC Filters Used in the DVR System)

  • 박종찬;손진근
    • 전기학회논문지P
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    • 제64권2호
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    • pp.79-84
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    • 2015
  • Voltage sags are considered the dominant disturbances affecting power quality. Dynamic voltage restorers(DVRs) are mainly used to protect sensitive loads from the electrical network voltage disturbances such as sags or swells and could be used to reduce harmonic distortion of ac voltages. The typical DVR topology essentially contains a PWM inverter with LC Filter, an injection transformer connected between the ac voltage line and the sensitive load, and a DC energy storage device. For injecting series voltage, the PWM inverter is used and the passive filter consist of inductor(L) and capacitor(C) for harmonics elimination of the inverter. However there are voltage pulsation responses by the characteristic of the LC passive filter that eliminate the harmonics of the PWM output waveform of the inverter. Therefore, this paper presented design and feedback performance of LC filter used in the DVRs. The voltage control by LC filter should be connected in the line side since this feedback method allows a relatively faster dynamic response, enabling the elimination of voltage notches or spikes in the beginning and in the end of sags and strong load voltage THD reduction. Illustrative examples are also included.