Commutation failures can deteriorate the availability of high-voltage direct current (HVDC) links and may lead to outage of the HVDC system. Most commutation failures are caused by voltage reduction due to ac system faults on inverter side. The commutation failure process can be divided into two stages. The first stage, from the occurrence to the clearing of faults, is called 'Deterioration Stage'. The second stage, from the faults clearing to restoring the power system stability, is called 'Recovery Stage'. Based on the analysis of the commutation failure process, this paper proposes a direct-current fuzzy controller including prevention and recovery controller. The prevention controller reduces the direct current to prevent Commutation failures in the 'Deterioration Stage' according to the variation of ac voltage. The recovery controller magnifies the direct current to speed up the recovery of power system in the 'Recovery Stage', based on the recovery of direct voltage. The validity of this proposed fuzzy controller is further proved by simulation with CIGRE HVDC benchmark model in PSCAD/EMTDC. The results show the commutation failures can be mitigated by the proposed direct-current fuzzy controller.
최근, 유도전동기 회전속도 제어용 구동 전원으로 인버터와 싸이크로컨버터가 널리 사용되고 있다. 싸이크로컨버터에 의한 전동기 구동은 일정 주파수의 교류전원에서 직접 주파수가 다른 교류로 변환함으로 하드웨어 구성이 인버터 보다 간단하다. 본 연구의 목적은 싸이크로컨버터에 의한 유도전동기 벡터제어 시스템의 제어방법 및 하드웨어 설계를 행하는 것이다. 본 연구에서는 교류 전동기 슬립 주파수형 벡터제어 알고리즘을 도출하고 이 원리에 기초하여 싸이크로컨버터를 이용한 벡터제어 시스템을 구성하였다. 싸이크로컨버터는 1차 입력전류 진폭 $li_1l$ 과 각주파수 $\omega_1$을 지령값으로 진폭변조 제어신호를 발생하여 SCR의 게이터를 트리거한다. 본 벡터제어 시스템은 교류 전동기를 구동한 결과 자속이 일정하게 유지되면서 정회전에서 역회전까지 연속적으로 양호한 운전을 할 수 있었다.
LCD 모니터 화면의 대형화와 슬림화에 따른 모니터 내의 백 라이트용 냉음극 방전램프(CCFL)도 가늘어지고 길어지고 있으며, 하나의 램프를 이용한 백 라이트로는 휘도의 한계가 있어 램프를 병렬로 사용해 필요한 휘도를 만들고있다. 멀티램프 구동용 인버터는 소형, 고효율화 뿐만 아니라 대출력이 요구된다. 방전램프가 정밀하고 동일한 제작 과정을 거치더라도 점등, 주파수, 전압, 전류 등 여러가지 특성이 동일하지 못하다. 이는 각기 상이한 램프특성 때문에 초기 점등조건이나 점등 후 동일한 휘도를 갖기 어렵다. 본 논문에서는 멀티램프를 최소의 인버터 개수로 같은 입력조건에서 같은 출력을 갖도록 설계한다. LCD 모니터 내부에 상하각 2개씩 4개의 램프를 내장하고 있는 18인치형을 이용하였다. 하나의 구동용 인버터를 이용하였으며, 결과적으로 $90\%$이상의 휘도대비 입출력 효율을 얻었으며, 램프간의 출력차이가 미소하여 상용화 가능하며, 또 다른 방전램프의 멀티구동에 이용 가능하다.
본 논문은 5KW급의 SOFC와 저전압 배터리를 복합전원으로 하는 10KW급 독립형 연료전지발전시스템의 전력변환장치의 개발에 관한 것이다. 이를 위한 전격변환장치는 연료전지로부터의 저전압을 상승시키기 위한 고주파 DC-DC 컨버터 및 이를 안정된 교류전원으로 변환하기 위한 DC-AC 인버터 그리고 저전압 배터리를 충$.$방전하기 위한 양방향 DC-DC 컨버터로 구성된다. 미국 에너지부 및 IEEE가 주최한 "2003 International Future Energy Challenge Competition"에서 제시한 90%이상의 효율과 $40/KW 이하의 양산가등의 사양을 목표로 개발된 본 전력변환장치에 대한 토폴로지, 주요 부품의 설계 및 제어방식에 관하여 기술하고 실험결과를 제시한다.험결과를 제시한다.
PWM 인버터의 출력전압을 제어하는 방식에는 2가지 제어기법이 있다. 첫 번째 방법은 전류제어기를 사용하여 출력전압을 제어하는 이중 제어루프를 갖는 제어방식이며, 두 번째 방법은 단일루프만으로서 출력전압을 제어하는 제어방식이다. 일반적으로 3상 PWM 인버터의 제어기는 각상 제어 PI제어기, 2상 정지좌표계 PI제어기, 동기 좌표계 PI제어기로 구성되며, 각상제어 PI제어기를 이용하여 3상의 독립된 출력측 전압 및 전류를 제어하도록 구성된다. 단일루프 전압제어기는 높은 출력 임피던스의 경우 이중제어루프 도다 더 낮은 성능을 나타내기만, 낮은 출력임피던스의 경우에는 또는 부하범위에서 좋은 제어성능을 나타낸다. 또한 시뮬레이션과 실험을 통하여 이를 검증하였다.
Power quality is a critical issue in distribution systems, where a dynamic voltage restorer (DVR) is commonly used to mitigate the voltage disturbances for loads. This paper deals with a nonlinear control for the three-phase four-wire (3P-4W) DVR under a grid voltage unbalance and nonlinear loads in the distribution system, where a novel control scheme based on the feedback linearization technique is proposed. Through feedback linearization, a nonlinear model of a DVR with a PWM voltage-source inverter (VSI) and LC filters is linearized. Then, the controller design of the linearized model is performed by applying the linear control theory, where the load voltages are kept constant by controlling the d-q-0 axis components of the DVR output voltages. To keep the load voltage unchanged, an in-phase compensation strategy is employed, where the load voltages are recovered to be the same as the previous voltage without a change in the magnitude. With this strategy, the performance of the DVR becomes faster and more stable even under unbalanced source voltages and nonlinear loads. The validity of the proposed control strategy has been verified by simulation and experimental results.
For grid-connected LCL-filtered inverters, resonance yields instability and low bandwidth. As a result, careful designs are required. This paper presents a systematic current control structure, where pole assignment consisting of one or more feedbacks is the inner loop, and the outer loop is the direct grid current control. Several other issues are discussed, such as the inner-loop feedback choices, pole-assignment algorithms, robustness and harmonic rejection. Generally, this kind of strategy has three different types according to the inner-loop feedback choices. Among them, a novel pole-assignment algorithm has been proposed, where the inner control maintains four freely-assigned poles which are just two pairs of conjugated poles located at the fundamental and resonance frequencies separately. It has been found that with the different types, the steady-state and dynamic performances are quite different. Finally, simulations and experiments have been provided to verify the control and design of the proposed methods.
Recently, as a result of the progress in power electronics and magnet technology, the applications of inverter fed BLDC Motor have increased for industry and home appliance. Also because of the high efficiency, good acoustic noise characteristic, BLDC Motor applications are growing. However, BLDC Motor requires position sensor, which has many problems such as high cost, more space and difficult to install. Therefore, sensorless control algorithm is being studied. In this paper, sensorless algorithm for interior permanent magnet BLOC motor adaptable for home appliance is proposed. The maximum torque per amp operation with advance angle considering load torque and speed was simulated and verified through the experiment.
Electric power trains receive electric power from overhead cables via a pantograph system. Power collector system in trains increase the cross section of tunnel and require a massive coreless filter reactor in propulsion inverter because of the power disturbance by contact loss phenomenon of a train. In this paper we proposed a wireless train which can run to next station with charging energy of ultra-capacitor module block. We designed DC-DC converter to charge and discharge ultra-capacitor modules by using Next Train running test results and confirm the feasibility of the proposed system through simulation.
This paper proposes maximum torque control of IPMSM drive using adaptive teaming mechanism-fuzzy neural network (ALM-FNN) controller, model reference adaptive fuzzy tonal(MFC) and artificial neural network(ANN). This control method is applicable over the entire speed range which considered the limits of the inverter's current and voltage rated value. For each control mode, a condition that determines the optimal d-axis current $i_d$ for maximum torque operation is derived. This paper considers the design and implementation of novel technique of high performance speed control for IPMSM using ALM-FNN, MFC and ANN controller. The proposed control algorithm is applied to IPMSM drive system controlled ALM-FNN, MFC and ANN controller, the operating characteristics controlled by maximum torque control are examined in detail. Also, this paper proposes the analysis results to verify the effectiveness of the ALM-FNN, MFC and ANN controller.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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