• Title/Summary/Keyword: Power Ripple

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Design of LCL Filter of Single Phase Inverter for Improving Current Ripple Reduction (스위칭 리플 저감 향상을 위한 단상 인버터의 LCL 필터 설계)

  • Liu, Zhenqian;Jo, Jongmin;Song, Wooseok;Cha, Hanju
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.221-223
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    • 2019
  • 본 논문은 전류의 스위칭 리플 저감 향상을 위한 계통연계형 단상 인버터의 LCL 필터 설계방법을 제안하였으며 LCL 필터는 %임피던스 값을 기준으로 전류리플 저감 관점에서 설계하였다. 컨버터 측 필터 인덕터는 인버터의 모듈레이션 인덱스에 따른 정격전류에 대한 스위칭 주파수 전류성분의 리플율을 고려하였으며, 필터 커패시터는 정격 조건에서 흡수되는 무효전력의 크기를 제한하였다. 계통 측 필터 인덕터는 컨버터 측 전류와 계통 측 전류의 스위칭 주파수 성분의 감쇄비를 고려하여 설계하였다. 설계된 LCL 필터를 단상 인버터에 적용하여 전류 제어 안정성 및 전류리플특성을 시뮬레이션을 통해 필터 설계의 타당성을 검증하였다.

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Finite Control Set Model Predictive Control with Variable Sampling Time for Torque Ripple Reduction in SPMSM drive system (표면부착형 영구자석 동기 전동기 구동 시스템에서 토크 리플 저감을 위한 가변 샘플링 시간이 적용된 유한요소 모델예측제어)

  • Lee, Jae-Hyung;Choo, Kyoung-Min;Jeong, Won-Sang;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.396-397
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    • 2019
  • 본 논문은 유한요소 모델예측제어(FCS-MPC)의 샘플링 시간을 가변하여 표면부착형 영구자석 동기 전동기(SPMSM)의 토크 리플을 개선하고 스위칭 손실을 저감하는 가변 샘플링 시간이 적용된 모델예측제어 기법을 제안한다. 기존 FCS-MPC는 토크 리플을 저감하기 위해 고정 샘플링 시간을 짧게 설정하였다. 고정 샘플링 시간을 짧게 설정함에 따라, 전압벡터의 변경횟수가 증가하여 스위칭 손실이 증가하였다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해 가변 샘플링 시간이 적용된 FCS-MPC를 통해 토크 리플을 저감하고, 전압벡터의 변경횟수를 감소시켜 스위칭 손실을 저감하였다. 본 논문에서 제안하는 기법은 시뮬레이션을 통해 증명되었다.

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Torque Ripple Reduction and Switching Loss Reduction Method for Induction Motors by Hybrid PWM (전압변조기법 변경을 이용한 유도전동기의 스위칭 손실 및 토크 리플 저감 방법)

  • Lee, Sung Ho;Kim, Sol Joon;Lee, June-Seok;Lee, Chang-Moo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.11a
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    • pp.189-190
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    • 2018
  • 본 논문에서는 유도전동기의 토크 리플 및 스위칭 손실 저감을 위해 전압변조기법인 공간벡터변조(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM) 기법과 불연속전압변조(Discontinuous Pulse Width Modulation, DPWM) 기법을 혼합하여 사용하는 새로운 변조기법을 제안한다. 제안하는 방식은 지령전압이 최대인 부근에서 SVPWM 기법을 사용하며, 나머지 구간에서는 DPWM 기법을 적용한다. 전 구간 단일기법을 적용할 때와 비교하여 제안하는 방식은 토크 리플 및 스위칭 손실을 효율적으로 저감시킬 수 있으며 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

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Torque Ripple Reduction Method of Multi-phase BLDC Motor Drive Systems under Open Fault Conditions (다상 BLDC 모터 드라이브 시스템의 개방 고장 시 토크 리플 저감 방법)

  • Park, Hyeoncheol;Suh, Yongsug
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.52-54
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    • 2020
  • 다상 BLDC 모니터는 높은 효율, 단위 전류당 높은 토크 밀도 및 비교적 쉬운 제어 특성으로 인해 동일 크기, 동일 무게에서 더 높은 출력을 요구하는 대형 트랙션 또는 선박 추진 응용 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있다. 선박 등의 대용량 추진 시스템은 안정적인 운전 성능을 위해 모터의 일부 상 고장의 경우에도 시스템의 안정적인 동작이 중요한 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 모터의 한 상에서 고장이 발생한 경우 BLDC 모터의 정상인 상 전류의 위상각을 제어하여 토크 리플을 저감하는 제어 방법을 제안한다. 제안된 방법은 토크 리플에 큰 영향을 미치는 출력 토크의 2차 고조파 성분의 합이 영이 되도록 정상인 상 전류의 위상각을 제어하여 가능한 범위 내에서 최대 출력 토크를 얻음과 동시에 토크 리플 성분을 최소화한다. 본 논문에서 제안한 방법은 12상 BLDC 모터의 HILs 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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DC Link Voltage Ripple Analysis of Minimum Loss Discontinuous PWM Strategy in Two-Level Three-Phase Voltage Source Inverters (최소손실 불연속 변조 기법에 따른 2레벨 3상 전압원 인버터의 DC 링크 전압 리플 분석)

  • Lee, Junhyuk;Yang, Hyoung-Kyu;Kim, Myeong-Won;Choe, Jang-Hyeok;Park, Jung-Wook
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.427-428
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    • 2020
  • 본 논문에서는 최소손실 불연속 변조 기법에 따른 2레벨 3상 전압원 인버터의 DC 링크 전압 리플을 분석하고 이를 통해 DC 링크 커패시터 전기 용량을 선정하는 방법을 제시하였다. 커패시터 전기 용량은 클수록 전압 리플을 제한하는 데 유리하지만, 이는 인버터 제작비용을 증가시키고 전력 밀도를 낮춘다. 따라서 DC 링크 커패시터 전기 용량을 적절히 선정하는 것이 중요하다. PSIM을 이용한 매입형 영구자석 동기 전동기 구동모의실험으로 제시한 분석 방법의 타당성을 검증하였다.

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Modeling and Improved Predictive Current Control for Buck-Boost Series Resonant Inverter

  • Moon, Gun-Woo;Lee, Jung-Hoon;Baik, In-Cheol;Kim, Kyeong-Hwa;Youn, Myung-Joong
    • Journal of Electrical Engineering and information Science
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    • v.1 no.1
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    • pp.51-57
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    • 1996
  • An improved predictive current control technique for a zero current switched(ZCS) buck-boost series resonant inverter(SRI) is proposed to overcome the inherent disadvantages such as the uncontrollable large overshoot and the large current ripple. Using the proposed technique, four quadrant operations of the output voltage and current for an uninterrutible power supply(URS) application are guaranteed and the buck-boost operation can also be obtained without an additional bidirectional switch.

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New Double-Connected Multi-Step Inverter for High Power Motor Drive Applications (대용량 모터드라이브 적용을 위한 새로운 이중접속방식의 멀티스텝 인버터)

  • Yang, Seung-Uk;Choe, Gyu-Ha;Mok, Hyung-Soo
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.11 no.3
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    • pp.209-215
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    • 2006
  • Now, in this paper, going to present you with an Idea related to a new inverter of multi-step voltage source, that Is, the double-connected 12-step inverter with an auxiliary circuit. It possibly can be 24-step inverter with 3-phase voltage source which will enable us make full application even to medium and high power-level Motor drive, UPS, STATCOM, SVC, etc. in which the PWM method could not be employed. 24-step operation can be obtained from the link between the existing 12-step inverter and the additional auxiliary circuit in which the transformer of auxiliary circuit generates ripple voltage delivered to the inverter. Through a lot of experiments and simulations, (from which the validity of this scheme is confirmed,) we came to the conclusion that the increase of the primary winding number on transformer by 2N(N=1,2,3....) leads to the 12M-step(M=2,3,4...) inverter. The validity of the proposed scheme is confirmed by the simulated and experimental results.

Harmonic Analysis of Power Conversion System for Torque and Speed Changing of Electric Propulsion Ship (전기추진선박의 토크 및 속도변화에 따른 전력변환장치의 고조파 분석)

  • Kim, Jong-Su;Kim, Seong-Hwan
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.17 no.1
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    • pp.83-88
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    • 2011
  • There are various environmental conditions under which ship may navigate over ocean or in harbor. Ship's torque and speed change frequently under the voyage conditions. In this case, harmonics is created in the electrical power systems. The major adverse impacts of voltage and current harmonics in the electrical power systems on generator, transformer, converter, inverter and propulsion motor lead to the increase of machine heating caused by iron and copper losses which are dependent on frequency. In this paper, an analysis of THD(total harmonic distortion) for currents and voltages in the propulsion equipment was carried out. The THD and torque ripple in the input currents of the propulsion motor have been confirmed by the simulation results.

Design of the High Efficiency DC-DC Converter Using Low Power Buffer and On-chip (저 전력 버퍼 회로를 이용한 무선 모바일 용 스텝다운 DC-DC 변환기)

  • Cho, Dae-Woong;Kim, Soek-Jin;Park, Seung-Chan;Lim, Dong-Kyun;Jang, Kyung-Oun;Yoon, Kwang-Sub
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.45 no.9
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • This paper proposes 3.3V input and 1.8V output voltage mode step-down DC-DC buck converter for wireless mobile system which is designed in a standard 0.35$\mu$m CMOS process. The proposed capacitor multiplier method can minimize error amplifier compensation block size by 30%. It allows the compensation block of DC-DC converter be easily integrated on a chip. Also, we improve efficiency to 3% using low power buffer. Measurement result shows that the circuit has less than 1.17% output ripple voltage and maximum 83.9% power efficiency.

Study of Wear Characteristics of Hydraulic Equipment Used in Power Plants (발전소용 유압기기의 마모특성 연구)

  • Lee, Yong Bum;Lee, Gi Chun;Chang, Mu Seong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.9
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    • pp.1183-1188
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    • 2013
  • The reliability of hydraulic equipment used in power plants is especially important because failures that occur in the power plant can have a great ripple effect on human lives and financial losses. In this study, specimens using the materials used in the spool and sleeve of hydraulic valves of power plants have been produced, heat-treated, and tested under the precipitation conditions of phosphate ester hydraulic fluid with a variety of conditions. 23 full factorial designs have been applied to evaluate the significance of factors that affect the wear loss of the specimen, specifically, the load, velocity, and temperature. The significance evaluation was performed on the main effects and two-way interactions for wear loss based on the experiment results, and the mathematical equations between the wear loss and the three factors were derived from the analysis results.