이중 컨버터에 의한 유도기의 운전특성 개선

Abstract

산업현장에서 인버터 시스템을 이용하여 유도전동기 가변속 구동시 고효율로 교류를 직류로 변환이 가능한 전압형 PWM 컨버터시스템 원리 및 제어방법에 대해서 연구하였다. 또한 컨버터와 인버터가 채용된 이중 컨버터시스템을 이용한 유도전동기 구동 특성에 대해서 실험결과를 통하여 다음과 같은 결론에 도출하였다. 1) AC/DC 변환시스템에서 전원 3상 입력전류를 동기좌표축상의 유효분과 무효분으로 분리하여 무효분 전류를 0 으로 함으로써 전원상전압과 상전류의 위상이 거의 일치하여 역률이 거의 1에 가까움을 알수 있었고, 또한 전원측 전류의 왜곡을 줄여 고조파 출력크기가 대폭 줄어듬을 알 수 있었다. 2) 가변속 운전시에도 직류출력 기준 명령값에 축 유효성분 전류를 실시간으로 제어함으로써 출력 직류전압을 맥동성분없이 일정하게 유지시킬 수 있었다. 이상과 같은 결과들을 종합해 보면 유도전동기 뿐 만 아니라 인버터를 사용하는 산업현장에서 전력품질을 개선하고 고효율 운전을 하고자 하는 경우 이중 컨버터로 운전하는 것이 유익하리라 사료된다.

This paper presents the high efficiency operation of induction motor with the dual converter which has the PWM dc converter and inverter under the variable speed drive. In the single inverter operation without any harmonic elimination facilities for speed drive, harmonic problems and low power factor will be generated because the waveforms of input source current of inverter system are distorted in the AC-DC rectification mode. To solve the problems, it is possible to achieve the power factor control and decreasing the distortion of input source current with the PWM dc converter connected in place of AC/DC diode or SCR rectifier. To verify the theoretical analysis, experimental results are presented to support the discussion.