Parallel Operation of Voltage Source Inverters by Using Stator Windings of High Power Three-Phase Induction Motors

대전력 3상 유도전동기의 고정자권선을 이용한 전압원 인버터의 병렬운전

  • Published : 2004.08.01

Abstract

The parallel operation of voltage source inverters using stator windings of high power three-phase induction motors was proposed in this paper. Most current high power induction motors with more than 4 electric poles have their external terminals installed so that windings of each phase can be approached from the outside. High power induction motors can be driven by parallel-operating several voltage source inverters through these external terminals. This way, in case a certain inverter breaks down, the operation torque will get decreased but the system can maintain its operation with the other inverters, so it can cope more effectively with breakdowns. Moreover, by providing phase difference to the switching movements of each inverter, it can increase equivalent switching frequency, which helps achieve good characteristics such as the reduction in the ripple of output torque, the reduction in the ripple of input current, and the reduction in the size of DC capacitors. Besides, since power is divided into each inverter, it can also decrease the ifluence of EMI occurring in the system. The characteristics of the proposed method were proved through computer simulations in this paper.

본 논문에서는 고압 대전력 3상 유도전동기의 고정자 권선을 이용한 전압원 인버터의 병렬운전 방식을 제안한다. 현재 사용되고 있는 대부분의 4극 이상 대전력 유도전동기는 각 상의 권선이 외부에서 접근이 가능하도록 외부단자가 설치되어 있으며, 이들 외부 단자를 이용하여 복수대의 전압원 인버터를 병렬운전 하여 대전력 유도전동기를 구동할 수 있다. 이와 같이 고압 대전력 유도전동기를 복수 개의 전압원 인버터를 병렬 운전하여 구동할 경우, 특정 인버터의 고장발생 시 비록 구동 토오크는 감소될지라도, 나머지 인버터로 시스템을 계속 구동할 수 있어 시스템의 고장대처능력을 향상시킬 수 있다. 또한 병렬 운전되고 있는 각 인버터의 스위칭 동작에 대해 서로 위상차를 갖게 함으로서, 등가 스위칭 주파수를 증가시켜 출력 토오크 리플 감소와 입력 전류 리플 감소, DC Link 커패시터의 크기 감소와 같은 좋은 특성을 얻을 수 있다. 또한 각 인버터로의 전력의 분산에 의해 시스템에서 발생하는 EMI영향을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안한 방식을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 특성을 증명하였다.

Keywords

References

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