본 연구에서는 펄스의 위치를 랜덤하게 함으로써 효율적은 RPWN (Random PWM)을 구현할 수 있는 새로운 공간 벡터 RPPWM(Random Position PWM)방식을 제안하였다. 제안한 방식은 마이크로 컨트롤로 적용하기 쉬운 공간벡터 변조에 의하여 각 상의 듀티비를 연산한 다음, 스위칭 순서를 유지하며 각 3상 펄스들의 위치를 변조구간내에서 임의의 위치에 랜덤하게 배치함으로써 RPWM을 구현하는 방식이다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 MATLAB/SIMULINK를 이용하여 펄스위치의 랜덤화 공각벡터 변조, 인버터 및 3상 유도전동기를 포함하는 전체 시스템을 모델화하였다. 종전의 공각벡턱 PWM 그리고 제안된 RPPWM에 의한 인버터 출력 전압 전류의 고조파 성분을 시뮬레이션에 의하여 비교 검토하였으며 제안된 방법의 유용성을 입증할 수 있었다.
In this paper, a new space vector RPPWM (Random Position PWM) is proposed. In the proposed RPPWM, each of three phase pulses is located randomly in each switching interval. Based on the space vector modulation technique, the duty ratio of the pulses is calculated. Along with the randomization of the PWM pulses, we can obtain the effects of spread spectra of voltage, current as in the case of randomly changed switching frequency. To verify the validity of the proposed RPPWM, simulation study was tried using Matlab/simulink. The main model described in Simulink block diagrams includes the space vector modulation block, pulse position randomization block, inverter block, 3 phase induction motor block, and so on. By the simulation study, the harmonics of the output voltage, and the current of inverter are predicted in different PWM methods- SVPWM, LLPWM, proposed RPPWM.
본 연구에서는 각 상의 PWM 펄스를 개별적으로 랜덤하게 위치시킬 수 있는 새로운 2상 공간벡터 RPWM (Random PWM) 기법을 제안하고 있다. 제안된 방식은 각 2상 펄스들을 변조 구간 내에서 임의의 위치에 랜덤하게 배치하고 이를 기준으로 한 인버터 스위칭에 의해 고조파의 스펙트럼을 광대역화 하는 RPWM 기법이다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여, 16비트 고성능 마이크로 콘트롤러Cl67 기반의 실험을 수행하였다 제안된 2상 RPWM에 의한 인버터 출력 선간 전압과 직류 링크 전류의 고조파 스펙트럼 및 모터의 가청 스위칭 소음 저감효과를 종전의 방식과 비교 검토하였으며, 제안된 방법의 우수성을 입증할 수 있었다.
In this paper, a new Three-Phase Lead-Lag Random Pulse Position PWM(LL-RPWM) scheme is proposed and implemented for decreasing audible acoustic noise of motor drives. In the proposed RPWM(Random PWM), each of three phase pulses is located randomly in each switching interval. Based on the space vector modulation technique, the duty ratio of the pulses is calculated. Along with the randomization of the PWM pulses, we can obtain the effects of spread spectra of voltage, current as in the case of randomly changed switching frequency. To verify the validity of the proposed LL-RPWM, the simulation and experimental study was tried. Along with the randomization PWM pulses, the space vector modulation is also executed in the C167 micro-controller. The simulation and experimental results show that the voltage and current harmonics are spread to a wide band area and that the audible acoustic noise is reduced by the proposed RPWM method.
In this paper, a new two-phase space vector RPWM(Random PWM) is proposed. In the proposed RPWM, each of two-phase PWM pulses is located randomly in each switching interval. Based on the space vector modulation technique, the duty ratio of the pulses is calculated. Along with the randomization of the PWM pulses, we can obtain the effects of spread spectra of inverter output voltage, d.c link current and audible switching acoustic noise as in the case of randomly changed switching frequency. To verify the validity of the proposed two-phase RPWM scheme, the experiment based on the C167 micro-controller was executed. The performance of the proposed scheme was compared with traditional PWM schemes experimentally.
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.
In this paper, a new three phase RPWM(Random PWM)with fixed switching frequency is proposed. In the proposed RPWM, each of three phase pulses is located randomly in each switching interval. Based on the space vector modulation technique, the duty ratio of the pulses is calculated. Along with the the randomization of the PWM pulses, we can obtain the effects of spread spectra of voltage, current as in the case of randomly changed switching frequency. To verify the validity of the proposed RPWM, the experimental study was tried. 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 acoustic noise is reduced by the proposed RPWM method.
In this paper, EPLD(Erasable Programmable Logic Device) based induction motor drives with a SRP-PWM(Separatley Randomized Pulse Position PWM) is proposed. In the proposed RPWM (Random PWM), each of three phase pulses is located randomly in each switching interval. Based on the space vector modulation technique, the duty ratio of the pulses is calculated. To verify the validity of the proposed RPWM, the experimental study was tried. Along with the randomization of PWM pulses, the space vector modulation is also executed in the TMS320C31 DSP(Digital Signal Processor). The experimental results show that the voltage and switching noise harmonics are spread to a wide band area. Also, the performance of the proposed SRP-PWM and the conventional SVM-PWM are nearly the same from the viewpoing of the v/f constant control.
전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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pp.316-319
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1998
RPWM(Random Pulse Width Modulation) is a switching technique to spread the voltage and current harmonics on the wide frequency area. Using randomly changed switching frequency of the inverter, the power spectrum of the electromagnetic acoustic noise cab be spread to the wide-band area. The wide-band noise is much more comfortable and less annoying than the narrow-band one. So RPWM have been attracting an interest as an excellent method for the reduction of acoustic noise on the inverter drive system. In this paper a new RPPWM (Random Position PWM) is proposed and implemented. Each of three pulses is located randomly in each switching interval. Along with the randomization of PWM pulses, the space vector modulation is executed in the C167 microcontroller also. The experimental results show that the voltage and current harmonics were spread to wide band area and that the audible switching noise was reduced by proposed RPPWM method.
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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[게시일 2004년 10월 1일]
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