• Journal of Power Electronics
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• 제16권2호
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• pp.480-489
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• 2016

A novel hybrid carrier-based pulse width modulation (CBPWM) scheme that combines unipolar and dipolar modulations is proposed for single-phase three-level rectifiers, which are widely applied in railway traction drive systems. The proposed CBPWM method can satisfy the volt-second balancing principle in the complete modulation index region through overmodulation compensation. The modulation scheme features two modulation modes: unipolar and dipolar. The operation range limits of these modulation modes can be modified by changing the separation coefficient. In comparison with the traditional unipolar CBPWM, the proposed hybrid CBPWM scheme can provide advantageous features, such as lower high-order harmonic distortion of the line current and better utilization of switching frequency. The separation coefficient value is optimized to achieve the maximum utilization of these advantages. The experimental results verify the feasibility and effectiveness of the proposed hybrid CBPWM scheme.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권4호
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• pp.449-455
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• 2011

Electric drive vehicles (EDV) have received much attention recently because of their environmental and energy benefits. In an EDV, the motor drive system directly influences the performance of the propulsion system. However, the available DC voltage is limited, which limits the maximum speed of the motors. At high speeds, the inverter voltage increases if the square wave (SW) voltage (six-step operation) is used. Although conventional direct torque control (DTC) has several advantages, it cannot work in the six-step mode required in high-speed applications. In this paper, a single-mode seamless DTC for AC motors is proposed. In this scheme, the trajectory of the reference flux changes continuously between circular and hexagonal paths. Therefore, the armature voltage changes smoothly from a high-frequency switching pattern to a square wave pattern without torque discontinuity. In addition, because multi-mode controllers are not used, implementation is more straightforward. Simulation results show the voltage pattern changes smoothly when the motor speed changes, and consequently, torque control without torque discontinuity is possible in the field weakening area even with a six-step voltage pattern.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.66-73
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• 2000

본 논문에셔는 3고초파를 주입한 정현파 PWM 인버터의 과변조 영역에서 인버터를 전형적으로 제어하기 위한 새로운 방법을 제시한다. 정현파 PWM에 3고조파를 삽입하면 단순한 정현파 PWM에 비해 선형영역을 확장할 수 있다. 그러나 이 경우에도 선형영역은 six-step 인버터메 비해 90% 정도가 된다. 따라서 과변조 영역에서 변조지수와 인버터 출력의 기본파 전압의 크기에 대한 관계를 분석함으로써, 과변조 영역에서 기준전압올 보정해 줄 수 있다. 보정된 기준 전압을 명령값으로 사용하게 되므로 반복 계산 없이 3고조파 주입형 정현파 PWM에서 출력전압을 SIX-step에샤의 전압에 이로는 과변조 영역까지 선형적으로 제어가 가능하다. 인버터-유도전동기시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 통하여 이를 확인하였다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권10호
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• pp.186-192
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• 1998

이 논문은 고속전철, 지하철과 같은 철도차량의 추진제어시스템에 적용될 수 있는 고능률 저주파 스위칭 PWM 기법에 관한 것이다. 500Hz이하의 낮은 스위칭 주파수로써 6스텝까지의 과변조제어를 연속적으로 수행할 뿐만 아니라 고주파 함유율을 저하 시키기 위한 PWM 방법으로 동기 기법을 공가벡터변조에 적용하였으며 DSP를 사용하여 구현하였다. 제안된 기법의 우수성과 효용성은 디지털 시뮬레이션과 실용량 모델의 실험을 통해 보인다. 실험은 전동차 추진제어장치인 1.65MVA IGBT VVVF인버터와 160톤의 전동차를 등가화한 관성부하를 통해 수행되었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.543-549
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• 2005

본 논문에서는 캐리어(Carrier)를 이용한 매트릭스 컨버터(Matrix Converter)의 전압 변조 방법을 제안한다. 출력상전압에 적절한 옵셋(Offset) 전압을 더하고, 캐리어 파형의 기울기를 적절히 제어함으로써 입력 전류를 역율 1의 정현파로 제어하면서 동시에 출력 전압의 합성이 가능하다. 이 방법은 기존의 매트릭스 컨버터 전압 변조 방법인 SVPWM과 동일한 스위칭 패턴을 나타내지만, 그 구현은 훨씬 간단한다. 또한 기존의 전압형 인버터(Voltage Source Inverter, VSI)에서 발전된 2상/3상 변조, 과변조(Over Modulation) 등의 개념을 유사하게 적용할 수 있어 그 활용도가 매우 논다. Matlab/Simulink를 이용한 시뮬레이션 결과와 실험을 통해 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.403-405
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• 2007

This paper presents the over-modulation strategy and indirect vector control drive of NPC type PWM inverter. NPC inverter has three level phase voltage output.It can perform in high voltage through assembling switching components. It has less harmonics and surge voltage stress at motor terminals than the 2 level inverter in same switching frequency through 3 level voltage. The conventional railway vehicle has used the vector control to MI=0.907 and the slip-frequency control from MI=0.907 to six-step mode. The slip-frequency control has bad motive power and slow torque control response. But vector control has good motive power and can instant torque control. In this paper, output voltage is controlled linearly from linear region to six-step mode by using over-modulation strategy. And NPC inverter is used.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권6호
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• pp.491-499
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• 1999

본 논문은 새로운 제어기법의 고성능 전동차 추진용 IGBT VVVF 인버터에 관한 것이다. 현차 적용 전에 견인력 제어성의 우수함과 안정성을 검증하기 위해, 현차 조건에서 발생될 수 있는 경우에 대한 모의 주행시험을 실시하고 그 결과를 보인다. 모의 주행시험은 160톤의 차량을 등가화한 관성부하장치를 이용하여 정상상태는 물론 전압변동 등 각종 과도상태에 대해서도 실시하였다. 본 논문에서는 4병렬 접속된 견인전동기의 토오크 제어성 향상을 위한 벡터제어기법 적용과 공간벡터 변조기법에 동기방식을 적용하여 500Hz이하의 저주파 스위칭으로써 6스텝까지 연속 과변조 제어가 가능한 최적의 PWM방법을 제시한다.