KR0186048B1 - Control equipment for output voltage of 3-phase inverter - Google Patents

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KR0186048B1 KR1019940002663A KR19940002663A KR0186048B1 KR 0186048 B1 KR0186048 B1 KR 0186048B1 KR 1019940002663 A KR1019940002663 A KR 1019940002663A KR 19940002663 A KR19940002663 A KR 19940002663A KR 0186048 B1 KR0186048 B1 KR 0186048B1
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    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/04—Regulating voltage or current wherein the variable is ac
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Abstract

본 발명은 3상인버터의 출력전압 제어장치에 관한 것으로, 종래에는 부하가 선형적일 경우에 두개의 변환기(3상/2상변환기와 고정축/회전축변환기)에 의해 변환된 값이 직류 즉, 일정한 값으로 변환되지만 비선형적일 경우엔 변환된 값은 직류에 교류가 더해진 맥동하는 값으로 되어 마이크로프로세서에서 디지탈적으로 비례-적분제어를 행하게 되므로 이 맥동성분에 따르는 오차를 전적으로 보상하지 못해 결국 정상상태 에러가 되어 시스템이 요구하는 전압을 제대로 발생시키지 못하게 되는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명은 두개의 변환기(3상/2상변환기와 고정축/회전축변환기)를 통해 직류값으로 변환시키는 점에 주안하여 비선형적인 부하에서 발생하는 맥동성분만을 따로이 검출하고 이 검출된 값을 제어기상에서 다시 더해 비선형부하로 인한 에러를 보상할 수 있도록 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for controlling an output voltage of a three-phase inverter. In the related art, when a load is linear, a value converted by two transducers (three-phase / two-phase converter and fixed-axis / rotary axis converter) is DC, If converted to a value but nonlinear, the converted value becomes a pulsating value with alternating current in direct current, and digitally performs proportional-integral control in the microprocessor. There was a problem that does not properly generate the voltage required by the system. Therefore, the present invention focuses on the conversion of a direct current value through two transducers (three phase / two phase converter and a fixed shaft / rotary axis converter), and separately detects only a pulsation component generated in a nonlinear load and controls the detected value. The phases are added again to compensate for errors due to nonlinear loads.

Description

3상인버터의 출력전압 제어장치Output voltage control device of three-phase inverter

제1도는 종래 3상인버터의 출력전압 제어장치 구성도.1 is a configuration diagram of an output voltage control device of a conventional three-phase inverter.

제2도는 본 발명 3상인버터의 출력전압 제어장치 구성도.Figure 2 is a block diagram of the output voltage control device of the three-phase inverter of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1, 5, 17 : 3상/2상변환기 2, 6, 18 : 고정축/회전축변환기1, 5, 17: 3-phase / 2-phase converter 2, 6, 18: Fixed shaft / rotary shaft converter

3, 4, 9, 10, 21, 22 : 비교부 7, 8 : 전압용 비례-적분제어기3, 4, 9, 10, 21, 22: comparison unit 7, 8: proportional-integral controller for voltage

11, 12 : 전류용 비례-적분제어기 13 : 회전축/고정축변환기11, 12: proportional-integral controller for current 13: rotation axis / fixed axis converter

14 : 2상/3상변환기 15 : 게이트구동부14: 2 phase / 3 phase converter 15: Gate driver

16 : 인버터부 19, 20 : 로우패스필터16: inverter unit 19, 20: low pass filter

23, 24 : 곱셈기 25, 26 : 가산기23, 24: multiplier 25, 26: adder

본 발명은 3상인버터의 출력전압 제어장치에 관한 것으로, 특히 다이오드브릿지와 같은 비선형 부하에서의 마이크로프로세서에 의한 전압제어에 적당하도록 한 3상인버터의 출력전압 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an output voltage control device for a three-phase inverter, and more particularly, to an output voltage control device for a three-phase inverter that is suitable for voltage control by a microprocessor in a nonlinear load such as a diode bridge.

종래 3상인버터의 출력전압 제어장치 구성은 제1도에 도시된 바와 같이 필터캐패시터에서 검출된 3상전압(Vcu, Vcv, Vcw)을 2상전압으로 변환시키는 3상/2상변환기(1)와, 상기 3상/2상변환기(1)를 통해 변환된 2상전압을 회전좌표축상의 전압값(Vdf)(Vqf)으로 변환시켜 출력시키는 제1고정축/회전축변환기(2)와, 상기 제1고정축/회전축변환기(2)에서 변환된 출력전압(Vdf)(Vqf)과 기준전압(Edref,Eqref)을 비교하여 그에 따른 오차를 발생시키는 제1,2비교부(3)(4)와, 상기 마이크로프로세서로 전원을 공급하는 인버터부(16)로 흐르는 3상전류를 검출하여 2상전류로 변환시키는 3상/2상변환기(5)와, 상기 3상/2상변환기(5)를 통해 변환된 2상전류에 대하여 회전좌표축상의 직류값(idf)(iqf)으로 변환시켜 출력하는 제2고정축/회전축변환기(6)와, 상기 제1,2비교부(3)(4)를 통해 출력된 오차에 대해 비례-적분제어를 행하여 기준전류값(idref,iqref)을 출력시키는 제1,2전압용 비례-적분제어기(7)(8)와, 상기 제2고정축/회전축변환기(6)를 통해 출력된 직류전류치(idf)(iqf)와 제1,2전압용 비례-적분제어기(7)(8)를 통해 출력된 기준전류치(idref,iqref)를 비교하고 이에 따른 오차를 발생시키는 제3,4비교부(9)(10)와, 상기 제3,4비교부(9)(10)를 통한 오차에 대해 비례-적분제어를 행하여 출력시키는 제3,4전류용 비례-적분제어기(11)(22)와, 상기 제3,4전류용 비례-적분제어기(11)(22)를 통해 비례-제어를 행한 결과값에 대해 고정 좌표축상의 값으로 변환시키는 회전축/고정축변환기(13)와, 상기 회전축/고정축변환기(13)를 통한 값을 다시 3상값으로 변환시키는 2상/3상변환기(10)와, 상기 2상/3상변환기(10)로부터 출력되는 3상변환값을 기준으로 게이트신호를 인버터부(16)에 보내어 전원공급을 제어하는 게이트구동부(15)로 구성된다.The output voltage control device of the conventional three-phase inverter has a three-phase / two-phase converter (1) for converting three-phase voltages (Vcu, Vcv, Vcw) detected by the filter capacitor into two-phase voltages, as shown in FIG. And a first fixed shaft / rotation axis converter 2 for converting the two-phase voltage converted through the three-phase / two-phase converter 1 into a voltage value V df (V qf ) on the rotational coordinate axis, and outputting the converted voltage. The first and second comparison units for comparing the output voltage (V df ) (V qf ) and the reference voltage (Ed ref , Eq ref ) converted in the first fixed shaft / rotary shaft converter 2 to generate an error accordingly ( 3) (4), a three-phase / two-phase converter (5) for detecting a three-phase current flowing through the inverter unit 16, which supplies power to the microprocessor, and converting it into a two-phase current; A second fixed shaft / rotation shaft converter 6 for converting and outputting a DC value i df (i qf ) on the rotational coordinate axis with respect to the two-phase current converted through (5), and the first and second comparison units 3 Through (4) A proportional-integral controller (7) (8) for the first and second voltages for performing a proportional-integral control on the output error and outputting a reference current value (id ref , iq ref ), and the second fixed shaft / rotation shaft. Compare the DC current value i df (i qf ) output through the converter 6 with the reference current value id ref , iq ref output through the proportional-integral controller 7 and 8 for the first and second voltages. And third and fourth comparators 9 and 10 for generating an error according to the third and fourth comparators 9 and 10 and performing proportional-integral control on the errors through the third and fourth comparators 9 and 10, and outputting the third and fourth comparators 9 and 10. Fourth-current proportional-integral controller 11 and 22 and the third and fourth current-proportional-integral controller 11 and 22 convert the result value of the proportional-control into a value on a fixed coordinate axis. Rotation axis / fixed axis converter 13, 2-phase / 3-phase converter 10 for converting the values through the rotation axis / fixed axis converter 13 back to 3-phase values, and 2-phase / 3-phase converter 10 Based on the three-phase conversion value output from Sending a bit signal to the inverter unit 16 is composed of a gate driver 15 for controlling the power supply.

이와 같이 구성된 종래의 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the conventional technology configured as described above are as follows.

필터캐패시터에서 검출된 3상전압(Vcu,Vcv,Vcw)을 3상/2상변환기(1)에서 입력받아 2상전압으로 변환시키고 이를 다시 제1고정축/회전축변환기(2)에서 전원전압의 위상과 일치되는 회전 좌표축상의 전압값 즉, 일정한 상수의 값으로 변환시켜 출력한다. 또한 상기 필터캐피시터에서 검출된 3상전류(iu,iv,iw)에 대하여도 3상전압의 경우에서와 마찬가지로 3상/2상변환기(5)와 제2고정축/회전축변환기(6)를 통해 전원전압의 위상과 일치하는 회전좌표축상의 직류값으로 변환시켜 출력한다.The three-phase voltage (Vcu, Vcv, Vcw) detected by the filter capacitor is inputted from the three-phase / two-phase converter (1), and converted into two-phase voltages, which are then converted into the two-phase voltages by the first fixed shaft / rotary shaft converter (2). The voltage value on the rotational coordinate axis coinciding with the phase, that is, converted into a constant value and outputted. In addition, the three-phase current (iu, iv, iw) detected by the filter capacitor as in the case of the three-phase voltage through the three-phase / two-phase converter (5) and the second fixed axis / rotary axis converter (6) The output is converted into DC value on the rotational coordinate axis coinciding with the phase of the voltage.

상기 제1고정축/회전축변환기(2)에서 변환된 2상전압(Vdf,Vdf)은 각각 제1비교부(3)와 제2비교부(4)에 입력되어 그 비교부의 기준전압(Edref,Eqref)과 각각 비교되고 그에 대한 오차를 출력시킨다. 따라서 상기 제1비교부(3)와 제2비교부(4)에서 비교된 오차에 대하여는 제1전압용 비례-적분기(7)와 제2전압용 비례-적분기(8)에서 각각 비례-적분제어를 행한 결과값을 전류기준값(idref,iqref)으로 삼아 제3,4비교부(9)(10)에서 상기 제2고정축/회전축변환기(6)에서 변환된 직류전류값(idf,idf)을 비교하여 그 비교된 오차를 다시 제3,4전류용 비례-적분제어기(11)(12)로 각각 출력시킨다.The two-phase voltages V df and V df converted by the first fixed shaft / rotation axis converter 2 are input to the first comparator 3 and the second comparator 4, respectively, and the reference voltage ( Ed ref , Eq ref ) and output an error for each. Therefore, for the errors compared in the first comparator 3 and the second comparator 4, the proportional-integral control is performed in the proportional-integrator 7 for the first voltage and the proportional-integrator 8 for the second voltage, respectively. The DC current value i df , converted by the second fixed shaft / rotation shaft converter 6 in the third and fourth comparators 9 and 10 by using the resultant value of the current reference value id ref and iq ref as a reference value. i df ) is compared and the compared errors are output to the proportional-integral controllers 11 and 12 for the third and fourth currents, respectively.

따라서 상기 제3,4전류용 비례-적분제어기(11)(12)에서 각각 비례-적분제어되어 나온 전류값에 대하여 회전축/고정축변환기(13)와 2상/3상변환기(14)를 통해 고정축상의 전류값으로 변환시키고 다시 3상 전류값으로 변환시켜 게이트구동부(15)로 출력시킨다.Therefore, through the rotation axis / fixed-axis converter 13 and the two-phase / three-phase converter 14 for the current value that is proportional-integral controlled by the third and fourth current proportional-integral controllers 11 and 12, respectively. The current is converted into a current value on the fixed shaft, and then converted into a 3-phase current value and output to the gate driver 15.

이에 따라 상기 게이트구동부(15)는 상기 2상/3상변환기(14)로부터 출력된 3상전류에 따라 초기의 기준전압에 근사하도록 인버터부(16)에 게이트구동신호를 출력하여 상기 인버터부(16)에서 마이크프로세서의 파워를 제어하도록 한다.Accordingly, the gate driver 15 outputs a gate driving signal to the inverter unit 16 so as to approximate an initial reference voltage according to the three-phase current output from the two-phase / three-phase converter 14, thereby inverting the inverter unit 16. ) To control the power of the microphone processor.

그러나 이와 같은 종래의 기술에 있어서, 부하가 선형적일 경우에 두개의 변환기(3상/2상변환기와 고정축/회전축변환기)에 의해 변환된 값이 직류 즉, 일정한 값으로 변환되지만 비선형적일 경우엔 변환된 값은 직류에 교류가 더해진 맥동하는 값으로 되어 마이크로프로세서에서 디지탈적으로 비례-적분제어를 행하게 되므로 이 맥동성분에 따르는 오차를 전적으로 보상하지 못해 결국 정상상태 에러가 되어 시스템이 요구하는 전압을 제대로 발생시키지 못하게 되는 문제점이 있었다.However, in this conventional technique, when the load is linear, the value converted by the two transducers (three-phase / two-phase converter and fixed-axis / rotary shaft converter) is converted to a direct current, that is, a constant value, but is nonlinear. The converted value becomes a pulsating value with alternating current in direct current, and digitally performs proportional-integral control in the microprocessor. Therefore, the error due to this pulsating component cannot be completely compensated. There was a problem that does not occur properly.

따라서 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 두개의 변환기(3상/2상변환기와 고정축/회전축변환기)를 통해 직류값으로 변환시키는 점에 주안하여 비선형적인 부하에서 발생하는 맥동성분만을 따로이 검출하고 이 검출된 값을 제어기상에서 다시 더해 비선형 부하로 인한 에러를 보상할 수 있도록 한 3상인버터의 출력전압 제어장치를 창안한 것으로, 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Therefore, in order to solve the conventional problems, the present invention focuses on the conversion of the DC value through two transducers (three-phase / two-phase converter and fixed-axis / rotary shaft converter), and separately detects only a pulsation component generated in a nonlinear load. In addition, an output voltage control device of a three-phase inverter, which adds the detected value again on a controller to compensate for an error due to nonlinear load, is described below.

제2도는 본 발명 3상인버터의 출력전압 제어장치 구성도로서 이에 도시한 바와 같이 필터캐패시터에서 검출된 3상전압(Vcu,Vcv,Vcw)을 2상전압으로 변환시키는 3상/2상변환기(1)와, 상기 3상/2상변환기(1)에서 변환된 2상전압을 회전축상의 값으로 변환시키는 제1고정축/회전축변환기(2)와, 상기 제1고정축/회전축변환기(2)에서 변환된 출력전압과 기준전압(Vdref,Vqref)을 비교하여 그에 따른 오차를 발생시키는 제1,2비교부(3)(4)와, 상기 필터캐패시터에서 검출된 부하전류(iLU,iLV,iLW)를 2상전류로 변환시켜 출력하는 3상/2상변환기(17)와, 상기 3상/2상변환기(17)를 통해 변환된 2상전류에 대하여 회전좌표축상의 직류값으로 변환시켜 출력하는 제3고정축/회전축변환기(18)와, 상기 제3고정축/회전축변환기(18)에서 변환된 두개의 직류값에 대하여 각각 필터링하는 제1,2로우패스필터(19)(20)와, 상기 제3고정축/회전축변환기(18)로부터 출력된 전류의 직류값과 제1,2로우패스필터(19)(20)를 통해 필터링된 전류의 직류값에 대하여 비교하고 그에 따른 오차를 출력하는 제5,6비교부(21)(22)와, 상기 제5,6비교부(21)(22)의 출력전압에 대해 일정한 이득을 곱하는 제1,2곱셈기(23)(24)와, 상기 제1,2비교부(3)(4)를 통해 출력된 오차에 대해 비례-적분제어를 행하여 기준전류값(idLf,iqLf)을 출력하는 제1,2전압용 비례-적분제어기(7)(8)와, 상기 제1,2전압용 비례-적분제어기(7)(8)와 제1,2곱셈기(23)(24)의 출력값을 각각 입력받아 가산하는 제1,2가산기(25)(26)와, 인버터부(16)로 흐르는 3상전류(iu,iv,iw)를 입력받아 2상전류로 변환시켜 제2고정축/회전축변환기(6)로 출력하는 3상/2상변환기(5)와, 상기 제1,2가산기(25)(26)로부터 출력되는 값과 제2고정축/회전축변환기(6)으로부터 각각 출력되는 전류값(idf)(iqf)을 비교하고 그에 따른 오차를 비례-적분제어를 행하는 제3,4전류용 비례-적분제어기(11)(12)를 통해 비례-제어를 행한 결과값에 대해 고정 좌표축상의 값으로 변환시키는 회전축/고정축변환기(13)와, 상기 회전축/고정축변환기(13)를 통해 변환된 직류값을 3상전류값으로 변환시켜 출력하는 2상/3상변환기(14)와, 상기 2상/3상변환기(14)로부터 출력되는 3상변환값을 기준으로 게이트신호를 인버터부(16)에 보내어 전원공급을 제어하는 게이트구동부(15)로 구성한다.2 is a configuration diagram of an output voltage control device of a three-phase inverter of the present invention, as shown in FIG. 3, which converts three-phase voltages (Vcu, Vcv, Vcw) detected by a filter capacitor into two-phase voltages. 1), a first fixed shaft / rotation shaft converter (2) for converting the two-phase voltage converted by the three-phase / two-phase converter (1) to a value on a rotating shaft, and the first fixed shaft / rotation shaft converter (2). The first and second comparison units 3 and 4 for comparing the output voltage converted from the reference voltage with the reference voltages Vd ref and Vq ref and generating an error thereof, and the load current i LU , detected by the filter capacitor. i LV , i LW ) is converted into a two-phase current and outputs a three-phase and two-phase converter 17 and a two-phase current converted through the three-phase and two-phase converter 17 into DC values on a rotational coordinate axis. Filtering each of the two DC values converted by the third fixed axis / rotation axis converter 18 and the third fixed axis / rotation axis converter 18 to be outputted. Filtering through the first and second low pass filters 19 and 20, the DC value of the current output from the third fixed shaft / rotary shaft converter 18, and the first and second low pass filters 19 and 20. A constant gain is obtained for the output voltages of the fifth and sixth comparators 21 and 22 and the fifth and sixth comparators 21 and 22 for comparing the DC values of the currents and outputting the error. Proportional-integral control is performed on the errors output through the first and second multipliers 23 and 24 to be multiplied with the first and second comparators 3 and 4, so that the reference current values id Lf and iq Lf A proportional-integral controller (7) (8) for the first and second voltages, a proportional-integral controller (7) (8), and a first and second multipliers (23) and (24) for the first and second voltages. The first and second adders 25 and 26 which respectively receive and add the output values of and the three-phase currents i u , i v , i w flowing through the inverter unit 16 are received and converted into two-phase currents. A three-phase / two-phase converter 5 outputted to the fixed shaft / rotation axis converter 6, and values output from the first and second adders 25 and 26 and a second one; Jeongchuk / rotation axis current value that is output from each transducer (6), (df i) (i qf) to compare and thus proportional to the errors of the - for the third and fourth proportional currents which performs integral control-integral controller 11 (12) By converting the rotation axis / fixed axis converter 13 for converting the result value of the proportional-control result to a value on the fixed coordinate axis and the DC value converted through the rotation axis / fixed axis converter 13 to a three-phase current value A gate driver for controlling a power supply by sending a gate signal to the inverter unit 16 based on a two-phase / three-phase converter 14 for outputting and a three-phase conversion value output from the two-phase / three-phase converter 14. It consists of (15).

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention configured as described above in detail.

필터캐패시터에서 검출되는 3상전압(Vcu,Vcv,Vcw)을 입력받은 3상/2상변환기(1)는 2상전압으로 변환하여 출력하고 이를 제1고정축/회전축변환기(2)에서 입력받아 회전축상의 변환값으로 다시 변환한 일정한 전압값(Vdf,Vqf)을 각각 제1,2비교부(3)(4)의 반전단자(-)로 출력한다. 이에 상기 제1,2비교부(3)(4)는 그의 비반전단자(+)로 각각 입력되는 기준전압(Vdref)(Vqref)을 비교하고 그에 따른 오차를 제1,2전압용 비례-적분제어기(7)(8)로 출력하여 비례-적분제어를 각각 행한값에 대하여 부하전류기준값(idLf,iqLf)으로 삼도록 하고 이를 제1,2가산기(25)(26)로 각각 출력한다.The three-phase / two-phase converter (1) receiving the three-phase voltages (Vcu, Vcv, Vcw) detected by the filter capacitor converts the two-phase voltage and outputs it, and receives it from the first fixed shaft / rotary shaft converter (2). The constant voltage values V df and V qf converted back to the converted values on the rotating shaft are output to the inverting terminals (-) of the first and second comparison parts 3 and 4, respectively. Accordingly, the first and second comparison units 3 and 4 compare the reference voltages Vd ref and Vq ref respectively input to the non-inverting terminals (+), and proportion the errors for the first and second voltages. Output to the integrating controller (7) (8) to set the load current reference values (i dLf , i qLf ) to the values of the proportional-integral control respectively, and to the first and second adders (25) and (26), respectively. Output

또한 필터캐패시터에서 검출되는 부하전류(iLU,iLV,iLW)을 입력받은 3상/2상변환기(17)는 전압검출에서와 마찬가지로 2상전류로 변환하여 출력하고 이를 제3고정축/회전축변환기(18)에서 입력받아 회전축상의 변환값으로 다시 변환한 일정한 직류값으로 변환시키고 이 직류값중 비선형 부하로 인해 맥동하게 되는 교류성분을 제1,2로우 패스필터(19)(20)를 각각 통과시켜 필터링하게 되면 맥동성분만 남게된다. 이 맥동성분을 제5,6비교부(21)(22)에서 직류값과 비교하고 그 차이에 대하여 일정한 이득으로 곱하는 제1,2곱셈기(23)(24)를 통해 제1,2가산기(25)(26)로 출력하면, 상기 제1,2가산기(25)(26)는 제1,2곱셈기(25)(26)의 출력과 제1,2전압용 비례-적분기(7)(8)의 출력을 가산하여 출력한다.In addition, the three-phase / two-phase converter 17 receiving the load currents (i LU , i LV , i LW ) detected by the filter capacitor converts and outputs the two-phase current as in the voltage detection, and the third fixed shaft / rotation shaft The first and second low pass filters 19 and 20 are respectively converted into a constant DC value inputted from the converter 18 and converted into a constant DC value which is converted back into a converted value on a rotating shaft. Filtering through will leave only pulsating components. The first and second adders 25 are compared with the DC values in the fifth and sixth comparison units 21 and 22 and through the first and second multipliers 23 and 24 which multiply the difference by a constant gain. (26), the first and second adders 25 and 26 are outputs of the first and second multipliers 25 and 26 and the proportional-integrator 7 and 8 for the first and second voltages. Add the output of and output it.

즉, 상기 제1,2로우패스필터(19)(20)를 통해 필터링하면 맥동성분이 남게되는데 이 맥동성분이 부하전류에서 비선형부하로 인해 발생되는 고조파성분이 되므로 제1,2전압용 비례-적분제어기(7)(8)의 결과값과 더하여 상기 제1,2전압용 비례-적분제어기(7)(8)에서 비선형 부하때문에 보상되지 않는 맥동성분을 보상하게 된다.That is, if the filtering through the first and second low pass filters 19 and 20 is performed, pulsation components remain, and the pulsation components become harmonic components generated by non-linear loads in the load current, so the proportionality for the first and second voltages is reduced. In addition to the resultant values of the integral controllers 7 and 8, the pulsating components which are not compensated by the nonlinear load in the proportional-integral controllers 7 and 8 for the first and second voltages are compensated.

그리고 이 보상값을 인버터부(16)의 3상전류(iu,iv,iw)를 검출하여 3상/2상변환기(5)와 제2고정축/회전축변환기(6)를 통해 변환된 값(idf.)(iqf)을 제3,4비교부(21)(22)에서 비교하고 제1,2전류용 비례-적분제어기(11)(12)를 통해 그 차이를 최소화시키는 방향으로 제어한다. 이 값은 회전축상의 2상값이므로 이를 다시 회전축/고정축변환기(13)와 2상/3상변환기(14)를 통해 변환시켜 게이트구동부(15)에 보내게 되고 이를 받은 인버터부(16)에서 마이크로프로세서의 파워를 제어하게 된다.The compensation value is detected through the three-phase / two-phase converter 5 and the second fixed axis / rotation axis converter 6 by detecting the three-phase current i u , i v , i w of the inverter unit 16. The value (i df .) (I qf ) is compared in the third and fourth comparison parts 21 and 22 and the direction of minimizing the difference through the proportional-integral controller 11 and 12 for the first and second currents. To control. Since this value is a two-phase value on the rotation axis, it is converted again through the rotation axis / fixed axis converter 13 and the two-phase / three-phase converter 14 and sent to the gate driver 15, and the microcontroller receives the microcontroller from the inverter unit 16. It will control the power of the processor.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 3상/2상변환기와 고정축/회전축변환기를 통해 직류값으로 변환시 비선형적인 부하에서 발생하는 맥동성분만을 따로이 검출하고 이 검출된 값을 제어기상에서 다시 더래 비선형 부하로 인한 에러를 보상하도록 한 효과가 있다.As described in detail above, the present invention separately detects only a pulsation component generated in a nonlinear load when converting it to a DC value through a three-phase / two-phase converter and a fixed shaft / rotary shaft converter, and again detects the detected value on the controller. There is an effect to compensate for the error caused by.

Claims (1)

필터캐패시터에서 검출된 3상전압을 2상전압으로 변환하는 3상/2상변환기(1)와, 상기 필터캐패시터에서 검출된 3상부하전류 및 인버터부(16)로 흐르는 3상전류를 2상전류로 변환시키는 3상/2상변환기(5)(17)와, 상기 3상/2상변환기(1,5,17)에서 변환된 2상전압 및 전류를 회전축상의 값으로 변환시키는 제1내지 제3 고정축/회전축변환기(2,6,18)와, 상기 제1고정축/회전축변환기(2)에서 변환된 출력전압과 기준전압(Vdref,Vqref)을 비교하여 그에 따른 오차를 발생시키는 제1,2비교부(3)(4)와, 상기 제3고정축/회전축변환기(18)에서 변환된 두개의 직류값에 대하여 각각 필터링하는 제1,2로우패스필터(19)(20)와, 상기 제3고정축/회전축변환기(18)로부터 출력된 전류의 직류값과 제1,2로우패스필터(19)(20)를 통해 필터링된 전류의 직류값에 대하여 비교하고 그에 따른 오차를 출력하는 제5,6비교부(21)(22)와, 상기 제5,6비교부(21)(22)의 출력전압에 대해 일정한 이득을 곱하는 제1,2곱셈기(23)(24)와, 상기 제1,2비교부(3)(4)를 통해 출력된 오차에 대해 비례-적분제어를 행하여 기준전류값(idLf,iqLf)을 출력하는 제1,2전압용 비례-적분제어기(7)(8)와, 상기 제1,2전압용 비례-적분제어기(7)(8)와 제1,2곱셈기(23)(24)의 출력값을 각각 입력받아 가산하는 제1,2가산기(25)(26)와, 상기 제1,2가산기(25)(26)로부터 출력되는 값과 제2고정축/회전축변환기(6)로부터 각각 출력되는 전류값(idf)(iqf)을 비교하고 그에 따른 오차를 비례-적분제어를 행하는 제3,4전류용 비례-적분제어기(11)(12)로 출력하는 제3,4비교부(9)(10)와, 상기 제3,4전류용 비례-적분제어기(11)(12)로 출력하는 제3,4비교부(9)(10)와, 상기 제3,4전류용 비례-적분제어기(11)(22)를 통해 비례-제어를 행한 결과값에 대해 고정 좌표축상의 값으로 변환시켜 2상/3상변환기(14)로 출력하는 회전축/고정축변환기(13)와, 상기 2상/3상변환기(14)로부터 출력되는 3상변환값을 기준으로 게이트신호를 인버터부(16)에 보내어 전원공급을 제어하는 게이트구동부(15)로 구성됨을 특징으로 하는 3상인버터의 출력전압 제어장치.The three-phase / two-phase converter 1 for converting the three-phase voltage detected by the filter capacitor into a two-phase voltage, and the three-phase load current detected by the filter capacitor and the three-phase current flowing through the inverter unit 16 as two-phase currents. Three to two-phase converters (5) and (17) for conversion, and first to third for converting the two-phase voltage and current converted by the three-phase and two-phase converters (1, 5, and 17) to values on a rotating shaft. A fixed-axis / rotary shaft converter (2, 6, 18) and the output voltage converted from the first fixed-axis / rotary shaft converter (2) and the reference voltage (Vd ref , Vq ref ) to generate an error accordingly First and second low pass filters 19 and 20 for filtering the first and second comparison units 3 and 4 and the two DC values converted by the third fixed axis / rotation axis converter 18, respectively. Compares the DC value of the current output from the third fixed shaft / rotation axis converter 18 with the DC value of the current filtered through the first and second low pass filters 19 and 20 and compares the error accordingly. The first and second multipliers 23 and 24 multiplying the output voltages of the fifth and sixth comparators 21 and 22 and the output voltages of the fifth and sixth comparators 21 and 22 by a constant gain. And a proportional-integral controller for the first and second voltages which outputs reference current values (id Lf and iq Lf ) by performing proportional-integral control on the error output through the first and second comparison units (3) and (4). (7) (8) and first and second adders for receiving and adding output values of the proportional-integral controllers (7) (8) and first and second multipliers (23) and (24) for the first and second voltages, respectively. (25) (26), and the value output from the first and second adders (25) and (26) and the current value (i df ) (i qf ) respectively output from the second fixed axis / rotation axis converter (6). And third and fourth comparison units 9 and 10 for comparing and outputting the error to the third and fourth proportional-integral controllers 11 and 12 for proportional-integral control, and the third and fourth. The third and fourth comparators 9 and 10 output to the current proportional-integral controllers 11 and 12, and the proportional-integral controllers 11 and 22 for the third and fourth currents. Row control The three-phase transformation value output from the two-phase / three-phase converter 14 and the rotating shaft / fixed-axis converter 13 for converting the result value into a value on the fixed coordinate axis and outputting it to the two-phase / three-phase converter 14. The output voltage control device of the three-phase inverter, characterized in that consisting of a gate driver for controlling the power supply by sending a gate signal to the inverter unit 16 on the basis of.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101026281B1 (en) * 2008-10-20 2011-03-31 엘에스산전 주식회사 Current controller of active power filter
KR101527446B1 (en) * 2013-11-27 2015-06-10 서울과학기술대학교 산학협력단 An apparatus and a method for model predictive control of an uninterruptible power supply

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