• 제목/요약/키워드: DC voltage ripple

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아나로그 적분기를 이용한 리플전압 순시추종 보상 제어기 (Ripple Voltage instantaneous following Compensation Controller using Analogue Integrator)

  • 김광태;김상돈;고희석;이현우
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.486-489
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    • 2004
  • 대용량의 직류 전원을 연속적으로 얻기 위한 가장 손쉬운 방법은 상용 교류전력을 정류하여 사용하는 것이다. 이렇게 얻어진 직류 전압 원은 리플을 포함하는 문제와 허용된 법위에 있지만 전압 변동율이 존재하게 된다. DC-DC 컨버터나 인버터 제어에서 이러한 문제를 해결하기 위하여 많은 연구가 행해지고 있다. 그러나 보상제어시간이 길거나 제어나 제어 이론이 복잡하여 시스템이 복잡하게 되는 등 각각의 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 아나로그 적분기의 적분시간이 적분기 입력전압의 크기에 반비례하는 원리를 이용하여 이 펄스 변조 스위칭 컨버터를 순시 추종 제어하는 방법을 제시한다. 제안된 제어방법의 주요 특징은 정주촉수로 동작한다. 보상제어시간은 스위칭 주기를 기본단위로 추종제어 한다. 제어결과는 한 주기의 평균치로 추종 제어한다. 정상상태는 물론 과도 상태에서도 정확하게 지령치에 추종하여 제어됨을 알 수 있다.

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Cascaded NPC/H-bridge 컨버터의 DC링크 리플 저감을 위한 3차 고조파 주입 기법 (DC-link Ripple Reduction of Cascaded NPC/H-bridge Converter using Third Harmonic Injection)

  • 박우호;강진욱;현승욱;홍석진;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.218-219
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    • 2016
  • This paper present Phase Shifted with carrier based on Sinusoidal PWM(SPWM) by using Cascaded NPC/H-birdge converter. The proposed Phase Shifted PWM method is adding third harmonic injection in switching signal. The advantage of the proposed method is reducing the voltage and capacity of the capacitor. This paper compare general Phase Shifted method with proposed Phase Shifted method that added the third harmonic injection. Each PWM method is tested without considering the switching loss by using PSIM 9.1.4 simulation.

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듀얼 인버터 개방 권선형 영구자석 동기 전동기 제어를 위한 PWM 캐리어 생성 방법 및 영벡터 위치에 따른 전류 리플 영향성 분석 (PWM Carrier Generating Method for OEW PMSM with Dual Inverter and Current Ripple Analysis according to Zero Vector Location)

  • 심재훈;최현규;하정익
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.13-15
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    • 2019
  • 듀얼 인버터를 가진 개방 권선형 영구자석 동기 전동기는 같은 DC Link 전압으로 모터에 더 큰 전압을 사용할 수 있게 할 수 있다. 이 때문에 DC Link와 인버터 사이의 DC/DC Boost 컨버터의 필요성을 없애줄 뿐 아니라 배터리의 전압을 낮출 수 있어 안전상의 이점 및 BMS의 요구 조건을 낮추므로 경제적 이점을 가질 수 있다. 이 시스템은 경제적 이점 외에도 모터에 고전압을 인가함으로써 기존에 비해 고속 운전 영역 확장 또는 운전 영역을 기존과 동일하게 유지한다면 인버터의 손실 감소라는 이점 또한 얻을 수 있다. 그러나 1차단 인버터와 2차단 인버터의 합성전압 차이로 인해 생기는 Zero Sequence Voltage (ZSV)로 인해 시스템의 손실을 증대시키는 Zero Sequence Current (ZSC)가 흐를 수 있다. 본 연구에서는 이를 억제하기 위한 스위칭 패턴 형성을 위한 PWM 캐리어 생성 방법에 대해 제시하고, 이 방법을 적용하여 스위칭 순서 상 센터 영벡터의 유/무에 따른 제어 영향성 분석을 추가로 진행하여 전류 리플을 줄일 수 있는 스위칭 패턴 생성 방법을 제시한다.

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최소토크맥동을 갖는 BLDC 전동기의 최적제어 (Optimum Torque Control Method for BLDC Motor with Minimum Torque Pulsation)

  • 강병희;목형수;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.56-63
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    • 2003
  • 본 연구에서는 감쇠상 역기전력을 고려한 토크모델이 도통 및 전환구간에서 다름을 보였으며 이를 통해 전환구간에서 나타나는 토크맥동을 수학적으로 해석하였다. 본 논문에서는 전환시간에 의해 나타나는 토크맥동을 저감할 수 있는 새로운 방식을 제안하였다. 첫째, 전환시간을 조절하여 상승상 및 감쇠상의 전류의 기울기를 일정하게 조정하는 절환지연시간제어를 제안하였다. 이를 통하여 비전환상에서의 전류맥동을 저감하였으며 직류단전압과 4배의 역기전력전압의 크기가 같아지는 임계속도 이하에서 토크맥동을 저감할 수 있다. 그러나, 역기전력 및 전환하는 전류의 관계에 의해 토크맥동이 여전히 존재한다. 특히 임계속도 이상에서는 토크맥동율이 크게 증가한다. 둘째, 역기전력과 전류의 관계에 따라 나타나는 토크맥동을 고려한 전환시점제어를 제안하였다. 제안한 방식에 의하여 BLDC 전동기의 토크맥동을 임계속도 이상에서 뿐 만 아니라 전 속도영역에서도 최소화 할 수 있다.

역기전력 추정법을 이용한 브러시리스 직류 전동기의 홀센서 상전류 전환시점 보상 방법 (Position Correction Method for Misaligned Hall-Effect Sensor of BLDC Motor using BACK-EMF Estimation)

  • 박제욱;김종훈;김장목
    • 전력전자학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.246-251
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    • 2012
  • This paper proposes a new position compensation method for misaligned Hall-effect sensors of BLDCM(Brushless DC Motor). If the Hall-effect sensors are installed at wrong position, the exact rotor position cannot be obtained. Therefore, when the BLDCM is controlled with this wrong position, the torque ripple can be increased and the average torque also decreases. The back-EMF of BLDCM can be obtained by using the voltage equation and by multiplying the back-EMF constant and rotor speed. At a constant speed, the estimated back-EMF by using the multiplication of the back-EMF constant and rotor speed is constant, but the estimated back-EMF from the voltage equation decreases at the commutation point because the line-to-line back-EMF of two conducting phases is start to decrease at this point. Therefore, by using the difference between these two estimated back-EMFs, the commutation point of the phase current can be determined and position compensation can be carried out. The proposed position correction method doesn't require additional hardware circuit and can be easily implemented. The validity of the proposed position compensation method is verified through several experiments.

A 2nd Order Harmonic Compensation Method for Wind Power System Using a PR Controller

  • Jeong, Hae-Gwang;Lee, Jong-Hyun;Lee, Kyo-Beum
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.507-515
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    • 2013
  • This paper proposes a compensation method for the $2^{nd}$-order harmonic of single-phase grid-connected wind power generation systems. Theoretically, a single-phase grid-connected inverter system has no choice but to cause the $2^{nd}$-order harmonic to DC-link voltage. The reference active current is affected by the DC-link voltage. The output current from the reference active current is distorted by the $1^{st}$ and $3^{rd}$-order harmonic. The proposed method can compensate, conveniently, the reference active current with the $2^{nd}$-order harmonic. To reduce the $2^{nd}$-order ripple in the reference active current, proposed method takes a PR controller as a feed-forward compensator. PR controllers can implement selective harmonic compensation without excessive computational requirements; the use of these controllers simplifies the method. Both the simulation and experimental results agree well with the theoretical analysis.

불평형 전원 조건에서 MMC 기반 HVDC 시스템 순환전류에 관한 연구 (A Study of Circulating Current in MMC based HVDC System under an Unbalanced Grid Condition)

  • 도원석;김시환;김태진;김래영
    • 전기학회논문지
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    • 제64권8호
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    • pp.1193-1201
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    • 2015
  • This paper presents a study of circulating current of modular multi-level converter (MMC) based a high voltage direct current (HVDC) system under unbalanced grid conditions. Due to the connection of a dependent DC source in each phase, the MMC system inherently generates the power ripple of double-line-frequency components in the AC-side and as a result, the additional sinusoidal current named circulating current flows through the each arm. Reliability improvement of HVDC system under an unbalanced grid condition is one of the important criteria. Generally, the modeling of the circulating current is based on the power relation between DC-side and AC-side. However, the method is not perfectly matched in the MMC system due to the difference of the structural characteristic. In this paper, improved modeling method of circulating current is proposed, which is based on the inner arm power. The proposed method is verified by several simulations to have good agreement of the circulating current components.

Fast Switching Direct Torque Control Using a Single DC-link Current Sensor

  • Wang, Wei;Cheng, Ming;Wang, Zheng;Zhang, Bangfu
    • Journal of Power Electronics
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    • 제12권6호
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    • pp.895-903
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    • 2012
  • This paper presents a fast switching direct torque control (FS-DTC) using only a single DC-link current sensor. In FS-DTC, six new active voltage complex space vectors (CSVs) are synthesized by the conventional active voltage space vectors (SVs). The corresponding sectors are rotated in the anticlockwise direction by 30 degrees. A selection table is defined to select the CSVs. Based on the "Different Phase Mode", the output sequence of the selected CSV is optimized. Accordingly, a reconstruction method is proposed to acquire the phase currents. The core of the FS-DTC is that all of the three phase currents can be reliably reconstructed during every two sampling periods, which is the result of the fast switching between different phases. The errors between the reconstructed and actual currents are strictly limited in one sampling period. The FS-DTC has the advantages of the standard DTC scheme such as simple structure, quick torque response and robustness. As can be seen in the analysis, the FS-DTC can be thought of as an equivalent standard DTC scheme with 86.6% of the maximum speed, 173.2% of the torque ripple, and 115% of the response time of the torque. Based on a dSPACE DS1103 controller, the FS-DTC is implemented in an induction machine drive system. The results verify the effectiveness of the FS-DTC.

마이크로그리드 전력변환장치용 커패시터 고장 검출 기법 (Capacitor Failure Detection Technique for Microgrid Power Converter)

  • 이우현;송광철;안준재;박성미;박성준
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권6_2호
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    • pp.1117-1125
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    • 2023
  • The DC part of the DC microgrid power conversion system uses capacitors for buffers of charge and discharge energy for smoothing voltage and plays important roles such as high frequency component absorption, power balancing, and voltage ripple reduction. The capacitor uses an aluminum electrolytic capacitor, which has advantages of capacity, low price, and relatively fast charging/discharging characteristics. Aluminum electrolytic capacitors(AEC) have previous advantages, but over time, the capacity of the capacitors decreases due to deterioration and an increase in internal temperature, resulting in a decrease in use efficiency or an accident such as steam extraction due to electrolyte evaporation. It is necessary to take measures to prevent accidents because the failure diagnosis and detection of such capacitors are a very important part of the long-term operation, safety of use, and reliability of the power conversion system because the failure of the capacitor leads to not only a single problem but also a short circuit accident of the power conversion system.

Novel Switched-Inductor Quasi-Z-source Inverter

  • Deng, Kai;Zheng, Jianyong;Mei, Jun
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권1호
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    • pp.11-21
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    • 2014
  • A novel switched-inductor quasi-Z-source inverter is proposed in this study. Compared with classic topologies, the boost ability of the proposed topology is strengthened. The voltage stress of the capacitors, diodes, and power devices are reduced, and the current ripple of the DC voltage source is suppressed. Conversion efficiency is also improved. The operation principle of the proposed topology is analyzed in detail and compared with that of similar topologies. The feasibility of the proposed topology is verified by simulations and experiments on a laboratory prototype.