3레벨 인버터의 실시간 제어를 위한 근사화 SHE PWM = Approximate SHE PWM for Real-Time Control of 2-Level Inverter

국문 초록 (Abstract)

본 연구에선는 고조파 저감효과가 크고 실시간 제어가 가능하도록 근사화된 3레벨 SHE PWM 방식을 제안하였다. SHE PWM 방식으로 특정 고조파를 제거할 수 있는 스위칭 각을 얻으면 기본파 전압의 크기에 따라 불연속적이고 비선형적인 분포를 이루게 되어 실시간제어에의 적용이 어려우므로 이들 비선형적인 분포를 부분적으로 근사화시킨 직선방식을 얻고 직선방정식의 계수들의 집합을 하나의 조견표로 작성하여 새로운 SHE PWM 스위칭 각 분포를 얻었다. 이때 인버터 dc 링크 전압의 변동을 보상할 수 있도록 인버터 출력 기본파전압과 직류전원 전압의 비를 일정하게 유지시켜며, 이렇게 새로이 얻어진 SHE PWM에 의한 스위칭 패턴을 3레벨 인버터에 적용하여 유도전동기를 운전할 때 인버터 출력전압의 고조파분포를 해석하였다. 또한 시뮬레이션을 통한 전동기 전류의 고조파 왜곡 및 토크리플 특성도 해석하여 제안한 3레벨 근사화 SHE PWM 방식의 고조파 저감효과가 3레벨 SPWM 방식의 결과와 비교하여 우수하며, 직류링크전압 변동에 대한 보상이 이루어짐을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The SHE(Selected Harmonic Elimination) PWM scheme which eliminates specific lower order harmonics can generate h high quality output waveforms in 3-level PWM inverters. However. its application has limited since SHE switching a angles cannot be calculated on-line by a microprocessor-implemented control system. Based on off-line optimization. in which multiple SHE solutions were found and analysed for 2 to 5 switching angles per quarter in the 3-level SHE PWM pattern. this paper presents an algebraic algorithm for an ordinary microprocessor to calculate approximate SHE S switching angles on-line with such high resolution that it makes no practical difference between the accurate and the a approximate SHE switching angles. By employing the variable of the dc-link voltage Vdc' the proposed SHE PWM p pattern can ideally compensate the dc input fluctuation together with selected harmonics eliminated.