PWM Inverter 회로에 관한 연구

소개

PWM Inverter 회로에 관한 연구

목차

국문초록

제 1 장 서 론
1.1. 연구의 배경 및 필요성

제 2 장 배경지식
2.1. 인버터의 이론적 고찰
2.1.1 인버터 출력의 고조파 성분
2.1.1.1 인버터 출력의 푸리에급수
2.1.2. 인버터의 고조파 왜곡율

제 3 장 모의 실 험
3.1. PSpice Evaluation Version을 이용한 시뮬레이션

제 4 장 결 론

참고문헌

본문내용

1.1 연구의 배경 과 필요성

최근 전력용 반도체 소자의 급속한 발전과 마이크로프로세서의 기술 향상은 에너지의 집적과 고도의 제어성을 만족시키면서 전력 변환기의 발달을 가속화 시키고 있다. 특히 인버터의 기술개발은 유도 전동기의 정속운전을 광범위한 가변속 구동 시스템으로 전환이 가능하게 함은 물론 무정전 공급장치(Uninterruptible Power Supply : UPS) 및 컴퓨터 주변 장치 등에도 널리 사용되고 있다.
구조적인 장점을 가지고 있는 유도 전동기의 고성능 가변속 제어 기술을 위한 시스템에는 전력용 트랜지스터, MOSFET, GTO, IGBT 등 자기 소호형 반도체 소자를 사용한 PWM인버터는 가변전압과 가변 주파수 (Veriable Voltage Variable Frequency : VVVF)의 출력을 동시에 제어하여 자속을 일정하게 유지함으로써 광범위한 가변속 운전에 대하여 전동기의 효율, 역률의 저하없이 속도를 제어할 수 있게 한다. 이것은 또 특정의 고조파를 제거 혹은 감소시킬 수 있는 이점이 있으므로 교류전동기의 속도제어와 최대 토오크 운전에 많이 사용되고 있다.
그러나 이러한 인버터는 스위칭 소자의 빈번한 온․오프 작용으로 인하여 출력단에는 많은 고조파 성분을 포함하게 된다. 이는 전력손실, 전자기적 간섭, 소음, 토오크 리플 및 온도상승 등을 초래하여 전동기의 특성을 변화시키거나 전원계통 전압의 불평형 및 주변 통신계통에 장애를 주는 등 심각한 문제를 야기하게 된다.
이러한 고조파의 영향을 줄이기 위한 변조방식에서는 변조비를 증가시켜야 하나 이러한 경우에는 스위칭 소자의 손실이 증가하게 된다. 이와 같은 스위칭 소자에 의한 손실을 줄이고 고조파 손실을 억제하기 위한 방안으로 다양한 스위칭 방식의 인버터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
따라서 본 연구에서는 정현적인 기준신호와 변화를 준 반송 삼각파를 비교하는 개선된 PWM 제어기법을 제안하였다. 이 기법은 기준신호에 대하여 매 반주기마다 π/3~ 2π/3 구간 동안에는 반송파를 인가하지 않는 대신 DC 링크단의 전압이 정․부로 교차하여 인가되도록 반송파 신호를 변형시켰다. 이로 인한 스위칭 주파수의 저감으로 스위칭 손실을 줄이고 전고조파 왜곡(Tatal Harmonic Distortion : THD)을 개선하여 인버터의 교류 출력단에 발생하는 고조파를 제거 또는 감소시킴으로써 전동기나 기타 전원계통에 발생하는 여러 문제점들을 해결할 수 있음을 보여준다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 본 논문의 타당성을 입증한다.

참고자료

· 1. B.K. Bose, "Power Electronics and ac Drives." Ch4-5. Englewood Cliffs. NJ : Prentice-Hall, 1986
· 2. Daniel W. Hart, "Introduction to Power Electronics" Ch1, Ch8. Simon&Schuster. NJ : Prentice-Hall, 1997
· 3. Bimal K. Bose, "Power Electronics and Variable Frequency Drives" Ch4, Ch8. The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc : IEEE PRESS, 1997
· 4. Marvin J. Fisher, "Power Electronics" Ch8, Wadsworth : Pws-Kent, 1991
· 5. Blaschke, "The principle of field orientation as applied to the new tansvector closed-loop control system for rotation field machines", Siemens Rev., vol. 34, no.5, pp217-220, 1972
· 6. K. kenzo, O. Tsutomu, and S. Takashi, "Apllication Trends in AC Motor Drives", IEEE IECON, pp31-36, 1992
· 7. W. Leonard, "Microcomputer Control of High Dynamic performance", Automatica, vol. 22, pp1-19, 1986
· 8. James T. Humphres, "Industrial Electronics" Ch1. Albany. NY : Delmar, 1993
· 9. 김희옥, “인버터 출력파형의 고조파 저감을 위한 개선된 PWM 제어 기법, pp30-43, 1998,