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제안 방법
- 실험을 위해 제작한 H-브릿지 멀티레벨 인버터는 직렬접속을 통한 440V 전압 출력을 위해 총 9개의 H-bridge회로 구조를 갖는 셀의 직류 전원을 셀 간 상호 분리시켜야 하므로, 입력 다권선 변압기를 사용해 변압기 2차권선 수를 셀 수량과 동일하게 제작하였다. 각 셀 내 다이오드 정류회로의 사용으로 인해 발생하는 고조파의 크기를 최소한으로 하기 위해 변압기 2차 권선을 3상으로 그룹지어 각 그룹의 3개 권선을 20도 위상차가 되도록 제작하였다. 이렇게 제작된 변압기를 사용하면 셀 내 다이오드 3상 전파 정류부로 인해 발생하는 5차, 7차, 11차, 13차, 17차, 19차, 23차, 25차, 29차, 31차 고조파 성분을 변암기 1차 측 전류합성과정에서 상쇄시켜 30% 이상의 부하 사용 시 입력전류 THD크기를 5% 이하로 줄일 수 있다.
대상 데이터
- 본 논문에서는 전동기 가변속 장치인 대용량 인버터 전력 회로를 구성하는 여러 토폴로지 중 전압 및 용량 변경에 쉽게 적용할 수 있고 시장 경쟁력이 있는 저 전압용 IGBT를 이용할 수 있는 Cascaded 방식의 브릿지 멀티레벨 인버터를 선정하였다. 440V, 180kVA H-브릿지 멀티레벨 인버 터를 실제 제작하여 실험을 통해 인버터 출력 전압이 멀티레벨이고 dv/dt가 적으며 입력단 THD를 크게 낮출 수 있어 성능 면에서도 여타 방식보다 우수함을 입증하였다.
- 이와 같은 전력 회로 방식을 cascaded H-bridge 멀티레벨 방식이라고 부른다. 실험을 위해 제작한 H-브릿지 멀티레벨 인버터는 직렬접속을 통한 440V 전압 출력을 위해 총 9개의 H-bridge회로 구조를 갖는 셀의 직류 전원을 셀 간 상호 분리시켜야 하므로, 입력 다권선 변압기를 사용해 변압기 2차권선 수를 셀 수량과 동일하게 제작하였다. 각 셀 내 다이오드 정류회로의 사용으로 인해 발생하는 고조파의 크기를 최소한으로 하기 위해 변압기 2차 권선을 3상으로 그룹지어 각 그룹의 3개 권선을 20도 위상차가 되도록 제작하였다.
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