유도성 부하의 단상 PFC 회로 및 제어기 설계 결과보고서

소개글

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목차

1. 서론

2. 이론적 배경
1) 전력
2) 역률 보상

3. 선행연구
1) 보상회로의 설계
2) 유도전동기와 보상회로

4. 본론
1) 설계 목표
2) 상세 설계
3) 결과물 시연
4) 트러블 슈팅

5. 결론
1) 설계 결과
2) 고찰

6. 출처

본문내용

요약
본 논문에서는 유도성 부하 전원시스템에 역률 개선 회로인 PFC 회로를 설계하였고, 이를 제어하는 회로를 설계하여 부하에 따른 역률을 개선하는 시스템을 제안한다. PFC 회로에서 유도성 부하의 역률에 따라 보상 값을 달리하여 0.97의 역률을 유지하게 하였다. 이 동작을 위하여 제어기에서는 아두이노를 통한 전압, 전류, 무효전력, 피상전력, 전력, 역률을 계산하는 매커니즘을 작성하였고, 이를 바탕으로 릴레이 모듈, 커패시터의 보상시스템을 동작시켰다. 이 설계를 통해 효율을 개선할 수 있었고, 경제적으로 이점을 얻을 수 있었다.

무효전력은 전력계통의 신뢰도 유지를 위해 전압을 제어하기 위한 필수적인 요소로 매우 중요하며 부적절하게 무효전력을 운용할 경우에 전압의 붕괴가 야기되어 2003년 8월에 발생한 북미 대정전과 같은 사고로 이어질 가능성이 있다. 따라서 전압계통은 합리적인 비용으로 무효전력의 공급을 보장해야 한다. 전압안정도와 매우 밀접하며, 전력전송의 효율성에 큰 영향을 미치는 무효전력의 조달과정을 무효 전력량과 역률로 확인할 수 있다. 이 역률 값이 개선되면 같은 크기의 유효전력을 전송하면서 역률 개선된 부하단의 상위 계통에 흐르는 전류(피상전력)값을 줄일 수 있고 이로써 부하에 연결된 송배전선로와 변압기의 용량을 줄이는 경제성을 가지게 된다.

참고 자료

송경빈 외 4명, 역률요금제도 개선 방향, 2011
김종겸, 유도전동기 역률 보상 파라미터의 적정성 검토,2008
손석금, 역률 개선 콘덴서를 이용한 유도전동기 기동특성 분석, 2017