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[국내논문] 매트릭스 컨버터 입력 LC 필터 설계 및 분석
Design and analysis of input finer for 3 Phase Matrix Converter 원문보기

대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문, 2009 Apr. 23, 2009년, pp.146 - 148  

차한주 (충남대학교) ,  김우중 (충남대학교)

초록
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본 논문에서는 매트릭스 컨버터의 입력 필터 설계를 하고, 시뮬레이션하여 타당성을 검증하고 분석한다. 매트릭스 컨버터는 18개의 양방향 스위치로 구성되어 있으며, 출력 전압을 합성하기 위해 각각의 스위치가 빠르게 온-오프 한다. 이러한 스위칭 과정에서 고차 고조파가 발생하고, 이 고조파는 매트릭스 컨버터 주위에 연결된 각종 기기에 영향을 미친다. 따라서 고차 고조파를 줄이기 위해 계통과 매트릭스 컨버터 사이에 입력 필터를 설치하여 이러한 영향을 줄여야 한다. 입력 필터의 L과 C, 그리고 공진 주파수 근처의 값을 줄이기 위한 댐핑 저항 값을 계산하는 방법을 소개하고, 타당성을 검증한다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 정해진 부하 용량으로 Cf 값을 설정하였고, 스위칭 주파수를 고려하여 Lf 값을 계산하여 정하였다. 그리고 Lf 값이 미치는 전압강하 정도를 계산하여 적합한 값인지 확인하였고, 다음으로 댐핑 저항값을 구하였다. 댐핑 저항 Rd값을 구하기 위해서 입력 필터의 전달함수를 구해 Matlab을 사용하여 보드 선도를 그려 Rd 값을 찾고 효율 저하여부도 검증하였다.
  • 그리고 Lf 값이 미치는 전압강하 정도를 계산하여 적합한 값인지 확인하였고, 다음으로 댐핑 저항값을 구하였다. 댐핑 저항 Rd값을 구하기 위해서 입력 필터의 전달함수를 구해 Matlab을 사용하여 보드 선도를 그려 Rd 값을 찾고 효율 저하여부도 검증하였다. 이렇게 설계한 1.
  • 댐핑 저항 Rd값을 구하기 위해서 입력 필터의 전달함수를 구해 Matlab을 사용하여 보드 선도를 그려 Rd 값을 찾고 효율 저하여부도 검증하였다. 이렇게 설계한 1.7kW 용량에 맞는 입력 필터를 시뮬레이션으로 필터 적용 전후의 입력전류를 측정하여 설계한 값이 적합한지 검증하였다. 추후 설계한 입력 필터 값으로 구현하고, 입력필터까지 적용한 매트릭스 컨버터로 1.

대상 데이터

  • Cf 값이 이미 정해져 있으므로 Lf 값으로 인해 차단 주파수가 결정되고, 이 차단 주파수는 스위칭 주파수에 의해 결정된다. 위 전압 변조 방법의 스위칭 주파수는 5kHz 이고, 그림 4에 시뮬레이션으로 입력전류 Ia의 FFT 변환하여 차단 주파수를 결정하는데 필요한 자료로 활용하였다. 약 5kHz 고조파를 차단하여야 하므로 임시로 차단 주파수를 2kHz 부근으로 정하고 Lf 값을 구한다.

이론/모형

  • 서로 강하게 영향 받는다. 하지만 제어방법에 따라 출력이 입력에 독립적으로 될 수 있으며, 본 논문에서는 옵셋전압 PWM 전압 변조 방법[1]으로 제어한다. 이 방법은 입력 역률 1.
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