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새로운 능동형 커먼 모드 전압 감쇄기를 이용한 PWM 인버터의 고주파 누설전류 억제
A new active common mode voltage Damper to suppress high frequency leakage current of PWM Inverter 원문보기

전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.6 no.5, 2001년, pp.423 - 431  

구정회 (부산대학교 대학원 전기공학과) ,  이상훈 (경성대학교 대학원 전기공학과) ,  박성준 (부산대학교 지능기계공학과) ,  김철우 (부산대학교 전자전기정보컴퓨터공학부)

초록
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최근의 유도전동기 구동 시스템은 고속의 ON, OFF동작 특성을 가진 전력 반도체 소자를 가진 인버터와 이를 제어하기 위한 SVPWM(Space Vector PWM)제어이론에 의하여 주로 구성되어 있다. 이러한 PWM 인버터는 정현파 형태의 전압과 전류를 얻기 위해 높은 스위칭 주파수로 동작을 하게 되고, 매 스위칭이 일어나는 순간마다 di/dt 및 dv/dt가 매우 크기 때문에 무시할 수 없는 양의 고주파 누설전류고정자 권선프레임 사이에 존재하는 기생 커패시터를 통해 접지로 흐르게 된다. 이로 인해 누전보호 계전기의 오동작 및 모터 권선의 절연파괴에 의한 모터의 수명단축 등과 같은 문제점을 야기하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 일으키는 고주파 누설 전류와 커먼 모드 전압을 감쇄하기 위하여 4 레벨 반파 브릿지 인버터에 의해 커먼 모드 전압과 크기가 같고 극성이 반대인 전압을 생성하고, 이 전압을 커먼 모드 트랜스포머에 인가하여 누설 전류의 원인이 되는 커먼 모드 전압을 상쇄시킬 수 있는 새로운 형태의 능동형 커먼 모드 전압 감쇄기를 제안하였다. 제안된 감쇄기의 동작 성능을 P-SPICE를 이용한 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였다.

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This paper proposes a new active common-mode voltage damper circuit that is capable of suppressing a common-mode voltage produced in the PWM VSI-fed induction motor drives. The new active common mode voltage damper is consists of a four-level half-bridge Inverter and a common mode transformer with a...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 PWM 인버터에 의해 구동되는 유도 전동기 시스템에서 발생하는 고주파 누설전류의 발생 원인이 되는 커먼 모드 전압을 상쇄시킬 수 있는 새로운 형태의 4레벨 반파 브릿지 인버터를 이용한 능동형 커먼모드 전압 감쇄기 (A new active common-mode voltage damper)를 제시하였다. 전체적인 하드웨어의 부피를 최소화 할 수 있는 간략화된 4 레벨 반파 브릿 지 인버터회로 및 브로킹 커패시터에 의한 커먼 모드 트랜스포머의 자기포화 방지를 통해 회로의 안정성을 확보하였으며, 시뮬레이션 및 실험을 통해서 제안한 능동형 커먼 모드 전압 감쇄기에 의한 커먼 모드 전압 및 고주파 누설전류가 효과적으로 저감됨을 확인하였으며, 저감된 누설전류에 대한 전고조파왜율(THD)이 50%정도 개선되었다.
  • 본 논문에서는 고주파 누설전류의 저감 효과를 최대 화하기 위해 능동형 커먼 모드 전압 감쇄기의 방법을 도입하면서 그 하드웨어의 부피를 보다 간략화 하였으며, 브로킹 커패시터에 의한 커먼 모드 트랜스포머의 안정성 확보 및 보상전압의 레벨을 쉽게 유지할 수 있는 새로운 형태의 능동형 커먼 모드 전압 감쇄기를 제 시하였다. 능동형 커먼 모드 전압 감쇄기는 4 레벨 반 파 브릿지 인버터에 의해 커먼 모드 전압과 크기가 같 고 극성이 반대인 보상전압을 커먼 모드 트랜스포머에 인가함으로써 누설전류의 원인이 되는 커먼 모드 전압 을 상쇄시키게 된다.
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