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NTIS 바로가기전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.22 no.4, 2017년, pp.369 - 372
인효철 (Dept. of Electrical and Computer Eng., Ajou University) , 김석민 (Dept. of Electrical and Computer Eng., Ajou University) , 박성수 (Dept. of Space Survey Information Tech., Ajou University) , 이교범 (Dept. of Electrical and Computer Eng., Ajou University)
This paper presents a control scheme for three-level NPC inverters using small DC-link capacitors. To reduce the inverter system volume, the film capacitor with small capacitance is a promising candidate for the DC-link. When small capacitors are applied in a three level inverter, however, the AC ri...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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3-레벨 인버터에 사용되는 직류단 커패시터는 어떤 문제점을 가지고 있는가? | 또한 3-레벨 인버터에 사용되는 직류단 커패시터는 제작 허용 오차, 스위치의 특성 불일치, 3상 불평형 등과 같은 이유로 중성점 전압이 변동하여 일정한 극전압을 출력하지 못하며 출력 전력의 품질을 악화시키는 요인이 된다. 또한, 직류단 커패시터의 불안정한 전압은 스위칭 소자와 직류단 커패시터에 전압 스트레스를 주게 되어 커패시터와 스위치 수명을 단축시킬 수 있으므로 시스템의 신뢰도가 하락한다. | |
3-레벨 NPC가 중전압, 고전력 분야에 널리 사용되는 이유는? | 전력 변환 시스템에서 3-레벨 NPC (neutral-point clamped) 인버터는 직류단이 2개의 커패시터로 구성되어 -Vdc/2, 0, +Vdc/2 의 3개의 극전압 레벨을 출력한다. 4개의 스위치가 직렬로 연결된 구조이기 때문에 2레벨 인버터와 비교하여 절반의 정격내압을 갖는 스위치를 사용할 수 있으며 인버터 출력 전류에 적은 고조파를 포함하므로 중전압, 고전력 분야에 널리 사용된다[1]. | |
3-레벨 인버터에 사용되는 대용량 전해 커패시터의 단점은 무엇인가? | 그러나 3-레벨 인버터의 직류단 구성을 위해 주로 사용되는 대용량 전해 커패시터는 필름 커패시터에 비해 짧은 수명을 가지므로 인버터의 신뢰성을 저하시키며 상대적으로 큰 크기로 인해 시스템의 부피가 커지는 단점이 있다. 따라서 시스템의 신뢰성을 향상시키기 위해 직류단에 작은 용량의 필름 커패시터를 적용하는 연구가 많이 진행되고 있다. |
V. Yaramasu and B. Wu, "Predictive control of a three-level boost converter and an NPC inverter for high-power PMSG-based medium voltage wind energy conversion systems," IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 29, No. 10, pp. 5308-5322, Oct. 2015.
A. Emadi, A. Khaligh, and C. H. Rivetta, "Constant power loads and negative impedance instability in automotive systems: definition, modeling, stability, and control of power electronics converter and motor drives," IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 55, No. 4, pp. 1112-1125, Jul. 2006.
J. S. Lee and K. B. Lee, "Time-offset injection method for neutral-point ac ripple voltage reduction in a three-level inverter," IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 31, No. 3, pp. 1931-1941, Mar. 2016.
J. S. Lee, S. Yoo, and K. B. Lee, "Novel discontinuous PWM method of a three-level inverter for neutral-point voltage ripple reduction," IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 63, No. 6, pp. 3344-3354, Jun. 2016.
H. Shin, Y. Son, and J. I. Ha, "Grid current shaping method with dc-link shunt compensator for three-phase diode rectifier-fed motor drive system," IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 32, No. 2, pp. 1279-1288, Mar. 2016.
R. Maheshwari, S. Munk-Nilelsen, and S. Busquets-Monge, "Design of neutral-point voltage controller of a three-level NPC inverter with small dc-link capacitor," IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 60, No. 5, pp. 1861-1871, May 2013.
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