• 제목/요약/키워드: SPWM Control Algorithm

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3상 6펄스 PWM 정류기의 D-Q 제어 기반 출력전압 제어 알고리즘 및 EMTP-RV 시뮬레이션 연구 (A Study on the D-Q Control based Output Voltage Control Algorithm and EMTP-RV Simulation of Three-phase 6-Pulse PWM Rectifier)

  • 고윤석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.45-52
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    • 2021
  • 3상 PWM 정류기에 대한 공간벡터제어 기반 전압제어방식은 스위칭 구간에 대한 스위칭 패턴을 설계해야하기 때문에 최적한 스위칭 패턴을 설계하는데 많은 노력이 요구된다. 본 연구에서는 3상 6펄스 전압형 PWM 정류기를 위한 D-Q 제어에 기반 한 SPWM 출력전압 제어 알고리즘을 연구하였다. 출력전압제어 알고리즘에서 3상 기준신호들은 공간벡터 표시법에 기반 한 D-Q 변환으로부터 얻어지며 스위칭 패턴 대신에 SPWM 방식을 이용하여 정류기 스위칭 제어 신호들을 생성하도록 하였다. 다음으로, EMTP-RV를 이용하여 D-Q 제어기반 SPWM 방식을 가지는 3상 6펄스 전압형 PWM 정류기를 모델링하였다. 끝으로, EMTP-RV 시뮬레이션을 통해 얻어지는 출력전압파형을 기준 값과 비교, 출력전압이 기준전압을 정확하게 추종함을 확인함으로서 D-Q 제어기반 SPWM 전압제어 알고리즘의 유효성을 확인할 수 있었다.

LCL 필터의 성능 검증을 위한 SPWM 제어기반의 3상 인버터 출력 파형 발생 장치 개발 및 적용 연구 (Development And Application of Three-phase Inverter Output Wave Generator based on SPWM Control to Verify the Performance of LCL filters)

  • 임동균;강창균;하원진;촐롱바타르;고윤석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.841-852
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    • 2022
  • 본 논문에서는 LCL 필터의 성능 검증을 위한 SPWM 제어기반의 3상 인버터 출력 파형 발생 장치를 개발하였다. 필터의 성능 검증을 위한 검사 신호를 얻기 위해 먼저, DSP 기반의 3상 SPWM 신호 생성 알고리즘을 개발하였으며, 동시에 3개의 하프 브리지 게이트 드라이버를 이용하여 SPWM 게이트 구동 신호들로부터 3상 SPWM 출력 파형을 발생시키기 위한 3상 전압형 인버터 회로를 설계하였다. 다음, 개발된 SPWM 기반 3상 인버터 출력 파형 장치의 검사 신호 발생 장치로서의 유효성을 검증하기 위해 하나의 LCL 필터가 실험, 제작되었으며, DSP 기반의 성능 검증 시스템이 실험적으로 구축되었다. 끝으로, 주어진 시비율을 가지는 출력 제어 실험에서 LCL 필터의 전 후의 3상 전압 파형을 비교함으로써 SPWM 기반 3상 인버터 출력파형 발생 장치의 유효성을 확인할 수 있었다.

Application of Fuzzy PI Control Algorithm as Stator Power Controller of a Double-Fed Induction Machine in Wind Power Generation Systems

  • Chung, Gyo-Bum;Choi, Jae-Ho
    • Journal of Power Electronics
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    • 제9권1호
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    • pp.109-116
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    • 2009
  • This paper addresses the output control of a utility-connected double-fed induction machine (DFIM) for wind power generation systems (WPGS). DFIM has a back-to-back converter to control outputs of DFIM driven by the wind turbine for WPGS. To supply commercially the power of WPGS to the grid without any problems related to power quality, the real and reactive powers (PQ) at the stator side of DFIM are strictly controlled at the required level, which in this paper is realized with the Fuzzy PI controller based on the field orientation control. For the Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) converter connected to the rotor side of DFIG to maintain the controllability of PQ at the state side of DFIM, the DC voltage of the DC link capacitor is also controlled at a certain level with the conventional Proportion-Integral (PI) controller of the real power. In addition, the power quality at the grid connected to the rotor side of DFIM through the back-to-back converter is maintained in a certain level with a PI controller of the reactive power. The controllers for the PQ at the stator side of DFIM, the DC link voltage of the back-to-back inverter and the reactive power at the grid connected to the rotor side of DFIM are designed and simulated in the PSIM program, of which the result verifies the performance of the proposed controllers.

철도 차량 구동용 IPMSM 속도 제어를 위한 스위칭 알고리즘 연구 (A Study on the Switching Algorithm for IPMSM Speed Control in Railway Vehicle)

  • 강성윤;이창희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.286-287
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    • 2017
  • 본 논문은 철도 차량 구동용 IPMSM 제어를 위한 속도 영역별 PWM 알고리즘을 제안한다. 철도 차량의 고속영역 제어는 인버터 전압 이용률을 최대화 할 수 있는 1-Pulse 제어 기법이 요구된다. 그러나, SPWM을 이용한 비동기 1-Pulse 제어는 출력 전류의 불균형을 초래한다. 따라서, 고속영역 제어를 위해 동기화 시킨 후 SPWM을 이용한 1-pluse 제어는 필수적이다. 본 논문에서는 비동기 모드로 제어를 시작하여 과변조 영역 이전에 지령 전압과 삼각파 주파수를 동기화 시킨 후 고속 영역운전을 하는 PWM 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 시뮬레이션으로 검증한다.

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Single Pulse-Width-Modulation Strategy for Dual-Active Bridge Converters

  • Byen, Byeng-Joo;Jeong, Byong-Hwan;Choe, Gyu-Ha
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권1호
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    • pp.137-146
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    • 2018
  • This paper describes a single pulse-width modulation control strategy using the Single Pulse-Width Modulation (SPWM) method with a soft-switching technique for a wide range of output voltages from a bidirectional Dual-Active Bridge (DAB) converter. This method selects two typical inductor current waveforms for soft-switching, and proposes a rule that makes it possible to achieve soft-switching without any compensation algorithm from the waveforms. In addition, both the step-up and step-down conditions are analyzed. This paper verifies that the leakage inductance is independent from the rule, which makes it easier to apply in DAB converters. An integrated algorithm, which includes step-up and step-down techniques, is proposed. The results of experiments conducted on a 50-kW prototype are presented. The system efficiency is experimentally verified to be from 85.6% to 97.5% over the entire range.

3레벨 인버터의 실시간 제어를 위한 근사화 SHE PWM (Approximate SHE PWM for Real-Time Control of 2-Level Inverter)

  • 박영진;홍순찬
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.365-374
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    • 1998
  • 본 연구에선는 고조파 저감효과가 크고 실시간 제어가 가능하도록 근사화된 3레벨 SHE PWM 방식을 제안하였다. SHE PWM 방식으로 특정 고조파를 제거할 수 있는 스위칭 각을 얻으면 기본파 전압의 크기에 따라 불연속적이고 비선형적인 분포를 이루게 되어 실시간제어에의 적용이 어려우므로 이들 비선형적인 분포를 부분적으로 근사화시킨 직선방식을 얻고 직선방정식의 계수들의 집합을 하나의 조견표로 작성하여 새로운 SHE PWM 스위칭 각 분포를 얻었다. 이때 인버터 dc 링크 전압의 변동을 보상할 수 있도록 인버터 출력 기본파전압과 직류전원 전압의 비를 일정하게 유지시켜며, 이렇게 새로이 얻어진 SHE PWM에 의한 스위칭 패턴을 3레벨 인버터에 적용하여 유도전동기를 운전할 때 인버터 출력전압의 고조파분포를 해석하였다. 또한 시뮬레이션을 통한 전동기 전류의 고조파 왜곡 및 토크리플 특성도 해석하여 제안한 3레벨 근사화 SHE PWM 방식의 고조파 저감효과가 3레벨 SPWM 방식의 결과와 비교하여 우수하며, 직류링크전압 변동에 대한 보상이 이루어짐을 확인하였다.

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BESS를 적용한 계통연계형 PV시스템의 운전특성에 관한 연구 (A Study on the Operating Characteristics for the Grid Interconnected PV System with BESS)

  • 이강연;정병호;조금배;백형래;정해덕
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.69-77
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    • 2006
  • Photovoltaic is an attractive technology to remote power applications, because of its reliability, low maintenance, and zero fuel requirements. In this paper represents residential PV system based on BESS(battery energy storage system) for managing the electric power, a pattern of daily operation considering the load characteristics of the house, the generation characteristics of PV power, and utility power leveling. For apply to control algorithm, we consider the load on monthly power consumption trend and daily usage pattern. As for the control of the proposed system, to increase the conversion efficiency of the PV power, bidirectional converter is used for MPPT and SPWM inverter. An experimental system is implemented, and some experimental results are provided to demonstrate the effectiveness of the proposed system.