• 제목/요약/키워드: Space vector pulse-width modulation

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인버터 전압왜곡 보상방법의 분석 및 적용상의 문제점에 대한 연구 (Modeling and Compensation of Voltage Source Inverter Nonlinearity)

  • 김남수;김현배;박기헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1352-1354
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    • 2005
  • In this paper, an improved dead time compensation method which is concerned about dead time and extra time in Pulse-Width-Modulation(PWM) period is presented comparing the existing dead time compensation. The voltage drop across the switches are modeled excluding effect of stray capacitor. A low pass filter(LPF) is adopted for accurate detecting of current polarity. The method is based on Space-Vector-Pulse-Width-Modulation(SVPWM). All simulation results are presented using MATLAB and Simulink.

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전압변조기법 변경을 이용한 유도전동기의 스위칭 손실 및 토크 리플 저감 방법 (Torque Ripple Reduction and Switching Loss Reduction Method for Induction Motors by Hybrid PWM)

  • 이성호;김솔준;이준석;이장무
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.189-190
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    • 2018
  • 본 논문에서는 유도전동기의 토크 리플 및 스위칭 손실 저감을 위해 전압변조기법인 공간벡터변조(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM) 기법과 불연속전압변조(Discontinuous Pulse Width Modulation, DPWM) 기법을 혼합하여 사용하는 새로운 변조기법을 제안한다. 제안하는 방식은 지령전압이 최대인 부근에서 SVPWM 기법을 사용하며, 나머지 구간에서는 DPWM 기법을 적용한다. 전 구간 단일기법을 적용할 때와 비교하여 제안하는 방식은 토크 리플 및 스위칭 손실을 효율적으로 저감시킬 수 있으며 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

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Analysis of the Phase Current Measurement Boundary of Three Shunt Sensing PWM Inverters and an Expansion Method

  • Cho, Byung-Geuk;Ha, Jung-Ik;Sul, Seung-Ki
    • Journal of Power Electronics
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    • 제13권2호
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    • pp.232-242
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    • 2013
  • To obtain phase currents information in AC drives, shunt sensing technology is known to show great performance in cost-effectiveness and therefore it is widely used in low cost applications. However, shunt sensing methods are unable to acquire phase currents in certain operation conditions. This paper deals with the derivation of the boundary conditions for phase current reconstruction in three-shunt sensing inverters and proposes a voltage injection method to expand the measurable areas. As the boundary conditions are deeply dependent on the switching patterns, they are typically analyzed on the voltage vector plane for space vector pulse width modulation (SVPWM) and discontinuous pulse width modulation (DPWM). In the proposed method, the voltage injection and its compensation are conducted within one sampling period. This guarantees fast current reconstruction and the injected voltage is decided so as to minimize the current ripple. In addition to the voltage injection method, a sampling point shifting method is also introduced to improve the boundary conditions. Simulation and experimental results are presented to verify the boundary condition derivation and the effectiveness of the proposed voltage injection method.

전차의 포탑 선회, 고저 구동용 10kW BLDC 전동기 가변속 전류제어기 개발 (The Development of a Speed Changeable Current Controller for Driving a 10kW BLDC Motor for Revolving and Elevating a Turret a Tank)

  • 박무열;구본민;최중경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.947-950
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    • 2005
  • 본 논문에서는 전차 포탑의 선회, 고저를 담당하던 기존의 유압시스템을 모터를 사용하는 전기시스템으로 대체한 후 이 시스템에 벡터제어기법을 적용하였다. 모터의 각 상에 원하는 교류 전류를 공급하기 위한 전압원 인버터의 스위칭 방법으로는 주로 사용하는 공간벡터 PWM 변조방식 보다는 연산량이 적어서 빠른 연산을 수행할 수 있는 MIN-MAX PWM 변조방식을 사용하였으며 디지털 필터를 설계 적용하였다. 설계된 전류제어기는 전차의 환경시제에서 전류제어, 속도제어, 주파수응답 및 속도 궤적 추종 실험을 하였으며 그 성능을 입증하였다.

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SVPWM 방식의 3상 인버터에 대한 간단한 데드타임 보상 알고리즘 (Dead Time Compensation Algorithm for the 3-Phase Inverter using SVPWM)

  • 김홍민;추영배;이동희
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.610-617
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    • 2011
  • 본 논문은 공간벡터펄스 변조법(SVPWM, Space Vector Pulse Width Modulation)을 사용하는 3상 인버터의 새로운 데드타임 직접 보상 방법을 제안한다. 제안된 데드타임 보상방식은 인버터에 인가되는 데드타임을 중간상 전류의 방향에 따라, 유효전압이 인가되는 유효전압벡터 인가시간에서 직접 보상하는 방식이다. 3상 인버터에서 각상에 인가되는 전압의 크기는 유효전압이 인가되는 시간에 의해 결정되고, 데드타임의 영향에 따라, 실제로 유효전압이 인가되는 스위칭 시간은 전류의 방향에 따라 손실이 발생하게 된다. 제안된 방식에서는 실제로 전류의 방향에 따라 손실이 발생하는 유효전압벡터의 인가시간에 직접적으로 손실 시간을 더하여 유효전압벡터의 인가시간을 계산하는 방식으로 별도의 전압오차를 보상하기 위한 제어기와 복잡한 d-q 변환을 필요로 하지 않는 장점이 있다. 제안된 방식은 3상 R-L 부하에 대하여 컴퓨터 모의해석과 실험을 통하여 제안된 방식의 데드타임 보상을 검증하였다.

DC-Link Capacitor Voltage Balanced Modulation Strategy Based on Three-Level Neutral-Point-Clamped Cascaded Rectifiers

  • Han, Pengcheng;He, Xiaoqiong;Zhao, Zhiqin;Yu, Haolun;Wang, Yi;Peng, Xu;Shu, Zeliang
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권1호
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    • pp.99-107
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    • 2019
  • This study proposes a new modulation strategy to deal with unbalanced output voltage that is based on three-level neutral-point-clamped cascaded rectifiers. The fundament idea is to reallocate the value of the voltage levels generated by each of the modules on the basis of space vector pulse width modulation. This proposed modulation strategy can reduce the switching frequency while maintaining the mutual-module voltage balance. First, an analysis of unbalanced output voltage is reflected. Then a new modulation strategy is introduced in detail. Internal module capacitor voltages are balanced by the selection of redundant vectors. Moreover, the voltage balance ability is calculated. Finally, the feasibility of this modulation strategy is verified through experimental results.

The Algorithms for Controlling AC Output Voltage of Z-Source Inverter Using Modified SVPWM

  • Tran Quang-Vinh;Chun Tae-Won;Son Jang-Kyung;Hee Lee-Hong;Ahn Jung-Ryol
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.64-69
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    • 2004
  • This paper deals with an algorithm for controlling ac output voltage of Z-source inverter using Modified SVPWM (abbreviated as MSVPWM). Unlike the conventional space vector pulse width modulation, MSVPWM has one extra shoot-through zero time $T_{sh}$. During shoot-through zero time, both switches in a leg are conducted simultaneously in order to boost inverter output voltage to any desirable value regardless the line voltage. The algorithm to control linearly the capacitor voltage is suggested to improve the performance of Z-source inverter system. The performance of Z-source inverter using above algorithms is demonstrated in simulation results using PSIM. Index terms-Z-source inverter (ZSI), shoot-through time, three-phase carrier-based PWM, space vector PWM (SVPWM), modified space vector PWM (MSVPWM).

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A New Space Vector Random PWM Scheme for Induction Motor Drives

  • Kim Hoe-Geun;Na Seok-Hwan;Lim Young-Cheol;Jung Young-Gook
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.160-168
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    • 2001
  • The RPWM (Random· Pulse Width Modulation) is a switching technique to spread the voltage and current harmonics over a wide frequency area. By using randomly changing switching frequency of the inverter, the power spectrum of the electromagnetic acoustic noise can be spread to the wide-band area. The wide­band noise is much more comfortable and less annoying than the narrow-band one. So, the RPWM has been attracting interest as an excellent method for the reduction of acoustic noise on the inverter drive system. In this paper a new RPPWM (Random Position Space Vector PWM) is proposed and implemented. Each of three phase pulses is located randomly in each switching interval. Along with the randomization of PWM pulses, the space vector modulation is also executed in the C167 micro-controller. The experimental results show that the voltage and current harmonics are spread to a wide band area and that the audible switching noise is reduced by the proposed RPPWM method.

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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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3상 4선식 인버터의 선간 단락 사고 발생 시 새로운 3D SVM 기법 (A New 3-D Space Vector PWM under Line-to-Line Fault in Three-Phase Four-Wire Inverter)

  • 안창균;최봉연;강경민;이훈;김미나;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.330-331
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    • 2020
  • In this paper, we propose a new three-dimension space vector pulse width modulation for three-phase four-wire inverter under line-to-line fault. In order to this method, the processes of selecting of the output voltage vectors and synthesizing the reference voltage vector are discussed. In addition, we deal with the calculation of the duty cycles for each sector. The experiments are provided to validate the effectiveness of the proposed method.

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