KR101028162B1 - Apparatus for testing inverter - Google Patents

Apparatus for testing inverter

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KR101028162B1
KR101028162B1 KR1020110011285A KR20110011285A KR101028162B1 KR 101028162 B1 KR101028162 B1 KR 101028162B1 KR 1020110011285 A KR1020110011285 A KR 1020110011285A KR 20110011285 A KR20110011285 A KR 20110011285A KR 101028162 B1 KR101028162 B1 KR 101028162B1
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박현
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(주) 지디스
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    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal

Abstract

PURPOSE: A device for testing an inverter by a simulation is provided to check whether the inverter normally operates and precisely test the driving range of the inverter. CONSTITUTION: A device for testing an inverter comprises a terminal unit(10), a direct current output unit(20), an alternative current output unit(30), a digital signal controller(40), and a measuring unit(50). The terminal unit inputs a command for testing the inverter and outputs a test result. The direct current output unit outputs a fixed strength of a direction current voltage to the inverter after 3-phase power inputted from the outside is rectified. The alternative current output unit varies a frequency and supplies the varied frequency to the inverter after a direction current voltage outputted from the direct current output unit is converted into a fixed strength of an alternative current voltage. The measuring unit measures a power value outputted from the inverter and transmits a signal about the measured power value to the terminal unit.

Description

인버터 성능 모의 시험장치{APPARATUS FOR TESTING INVERTER}Inverter performance simulation tester {APPARATUS FOR TESTING INVERTER}

본 발명은 인버터 성능 모의 시험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인버터의 성능검사 및 정상작동 유무를 전체적으로 점검할 수 있는 인버터 성능 모의 시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter performance simulation test apparatus, and more particularly, to an inverter performance simulation test apparatus capable of checking the performance of the inverter as a whole and whether normal operation is present.

통상적으로 인버터(inverter)는 상용 교류 전원을 직류 전압으로 변환하여 이를 다시 원하는 주파수나 전압으로 바꾸어 주는 것으로, 일반 전압의 경우 큰 전압 변동률을 가지나 정밀 전압의 안정적인 제공을 위해 주로 사용된다.In general, an inverter converts a commercial AC power supply into a DC voltage and converts it back to a desired frequency or voltage. In the case of a general voltage, an inverter has a large voltage fluctuation rate but is mainly used to provide a stable voltage.

이러한 인버터는 발전소, 공장, 빌딩 등의 시설물에서 주로 사용되고 있으며, 정상작동의 유무를 점검하기 위해 다수의 테스트 장치가 사용된다. 일반적인 인버터 테스트 장치는 인버터의 즉각적인 테스트가 가능하도록 각종 제어기기 및 접속단자, 전원공급부 등이 구비되어 있다.These inverters are mainly used in facilities such as power plants, factories, buildings, etc., and a plurality of test apparatuses are used to check the normal operation. In general, the inverter test apparatus is provided with various controllers, connection terminals, power supply units, etc. to enable an immediate test of the inverter.

하지만 상기와 같은 인버터의 자체 성능검사 및 시험을 하기 위해서는 Digital Multimeter, Hook-on Amp-meter, Power Harmonic Analyzer, Oscilloscope, High speed Recorder 등과 같은 검교정이 확인된 측정장비 및 기록장비 이외에 Variable Load(Resistor)Bank를 이용하여 부분적인 기능점검만을 단순하게 점검할 수밖에 없는 제약이 있었다.However, in order to test and test the inverter's own performance as above, Variable Load (Resistor) in addition to measuring equipment and recording equipment that has been verified such as Digital Multimeter, Hook-on Amp-meter, Power Harmonic Analyzer, Oscilloscope, High Speed Recorder, etc. There was a limitation that only a partial functional check could be performed simply by using the bank.

다시 말해, 인버터 설비는 순간적인 정전시에도 발전소 보호계통 등 주요기기가 정상 운전될 수 있도록 안정적인 전원을 공급할 수 있는지에 대해 정밀 점검이 필요한 상황임에도 불구하고 테스트 기기의 부재로 부분적인 기능점검만을 수행하고 있어 인버터 고장에 의한 사고 발생이 지속적으로 발생하는 문제점이 있었다.In other words, the inverter facility only performs partial functional checks due to the absence of test equipment, despite the fact that it is necessary to perform a detailed inspection on whether or not stable power can be supplied so that major equipment such as power plant protection systems can be operated normally even during a momentary power failure. There was a problem that the occurrence of an accident caused by the inverter failure occurs continuously.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 인버터 설비의 전체적인 기능점검을 수행하여 인버터의 건전성을 확인하고 운전범위를 정밀하게 테스트할 수 있도록 하는 인버터 성능 모의 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems described above, to provide an inverter performance simulation test apparatus to perform the overall functional check of the inverter equipment to check the integrity of the inverter and to accurately test the operating range. The purpose.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, another problem to be solved by the present invention not mentioned here is those skilled in the art from the following description. Will be clearly understood.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 핵심적 기술구성은, 시설물에 설치되어 운전되는 인버터 설비에 시험전원과 외란을 공급하여 인버터의 성능검사 및 정상작동의 유무를 점검하는 인버터 성능 모의 시험장치에 있어서, 인버터를 테스트하기 위한 명령을 입력하고 테스트 결과를 출력하는 단말부와; 외부에서 입력되는 3상 전원을 정류한 후 일정 크기의 직류전압을 출력하여 인버터에 공급하는 직류출력부와; 상기 직류출력부에서 출력되는 직류전압을 일정 크기의 교류전압으로 변환한 후 주파수를 가변하여 인버터에 공급하는 교류출력부와; 상기 직류출력부 및 교류출력부에서 출력되는 전원 값을 제어하는 디지털신호제어부와; 상기 인버터에서 출력되는 전원 값을 측정하여 일정 신호로 연산처리한 후 상기 단말부로 전송하는 계측부;를 포함하여 구성되되, 상기 직류출력부는 상기 디지털신호제어부에 의해 80V 내지 160V 범위에서 직류전압을 임의로 생성하고 일정시간 동안 전압의 범위를 변경시켜 외란을 발생시키며, 상기 교류출력부는 상기 디지털신호제어부에 의해 80V 내지 160V 범위에서 40Hz~80Hz의 주파수 대역을 가지는 교류전압을 임의로 생성하고 일정시간 동안 전압의 범위를 변경시켜 외란을 발생시키는 것을 특징으로 한다.The core technical configuration of the present invention for achieving the object as described above, the inverter performance simulation test apparatus for supplying test power and disturbances to the inverter equipment installed and operated in the facility to check the performance of the inverter and the presence of normal operation A terminal comprising: a terminal for inputting a command to test an inverter and outputting a test result; A DC output unit for rectifying the three-phase power input from the outside and outputting a DC voltage having a predetermined size to supply to the inverter; An AC output unit for converting the DC voltage output from the DC output unit into an AC voltage having a predetermined magnitude and then varying the frequency to supply the inverter; A digital signal controller for controlling a power value output from the DC output unit and the AC output unit; A measurement unit which measures a power value output from the inverter and calculates and processes the power value as a predetermined signal, and transmits it to the terminal unit, wherein the DC output unit arbitrarily generates a DC voltage in a range of 80V to 160V by the digital signal controller. And the disturbance is generated by changing the range of voltage for a predetermined time, the AC output unit arbitrarily generates an AC voltage having a frequency band of 40Hz ~ 80Hz from 80V to 160V range by the digital signal controller and a range of voltage for a predetermined time It is characterized by generating a disturbance by changing the.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 디지털신호제어부는, 상기 단말부와 데이터 신호를 송수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터 신호를 연산처리하는 CPU모듈과, 외부 신호의 입출력을 처리하는 디지털모듈과, 상기 직류출력부 및 교류출력부의 출력 전압 및 외란을 조절하는 점호각제어모듈과, 상기 직류출력부 및 교류출력부에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the digital signal controller, a communication module for transmitting and receiving data signals with the terminal unit, a CPU module for calculating and processing data signals transmitted and received through the communication module, digital processing the input and output of an external signal A module, a firing angle control module for adjusting output voltage and disturbance of the DC output unit and the AC output unit, and an A / D module for converting the analog signals output from the DC output unit and the AC output unit into digital signals; It is characterized in that the configuration.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 디지털신호제어부에는, 상기 교류출력부의 출력 전압 및 주파수 대역을 조절하는 IGBT제어모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the digital signal controller, characterized in that it further comprises an IGBT control module for adjusting the output voltage and the frequency band of the AC output unit.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 계측부는, 상기 단말부와 데이터 신호를 송수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터 신호를 연산처리하는 CPU모듈과, 외부 신호의 입출력을 처리하는 디지털모듈과, 상기 직류출력부 및 교류출력부의 출력 전원을 상기 CPU모듈에 입력 가능한 일정 범위의 전압으로 변환시키는 T/D모듈과, 상기 직류출력부 및 교류출력부에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the measurement unit, a communication module for transmitting and receiving data signals with the terminal unit, a CPU module for calculating and processing data signals transmitted and received through the communication module, a digital module for processing input and output of external signals and And a T / D module for converting the output power of the DC output unit and the AC output unit into a voltage within a predetermined range input to the CPU module, and converting the analog signals output from the DC output unit and the AC output unit into digital signals. Characterized in that it comprises an A / D module.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 계측부에는, 상기 직류출력부 및 교류출력부의 출력 전원에서 발생할 수 있는 과전압 및 고주파를 억제하는 필터링모듈가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the measurement unit, characterized in that it further comprises a filtering module for suppressing overvoltage and high frequency that may occur in the output power of the DC output unit and the AC output unit.

상술한 바와 같은 구성과 방법으로 이루어지는 본 발명은, 일정 범위의 시험전원과 외란을 이용하여 인버터 설비의 전체적인 기능점검을 수행함으로써, 인버터의 건전성을 확인하고 운전범위를 정밀하게 테스트할 수 있으며, 그 결과값을 레코더에 기록하여 추후 재점검시 결과값들을 비교하여 인버터의 성능을 재확인할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention having the above-described configuration and method, the entire functional inspection of the inverter equipment is performed by using a test power source and disturbance within a certain range, so that the integrity of the inverter can be checked and the operating range can be precisely tested. By recording the result value in the recorder, it is possible to reconfirm the performance of the inverter by comparing the result values at a later recheck.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인버터 성능 모의 시험장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털신호제어부와 직류출력부의 연결 구성을 도시하는 개념도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털신호제어부와 교류출력부의 연결 구성을 도시하는 개념도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 계측부의 구성을 도시하는 개념도.1 is a block diagram showing the configuration of an inverter performance simulation test apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a connection configuration of a digital signal controller and a DC output unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a connection configuration of a digital signal controller and an AC output unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a measurement unit according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다. 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 바람직한 실시 예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments based on the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It must be interpreted to mean meanings and concepts.

또한, 하기 설명에서 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 특정 사항들 없이도, 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
In addition, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without specific matters such as a specific circuit element in the following description.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인버터 성능 모의 시험장치의 구성을 도시하는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an inverter performance simulation test apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 인버터 성능 모의 시험장치는 시설물에 설치되어 운전되는 인버터 설비에 시험전원과 외란을 공급하여 인버터의 성능검사 및 정상작동의 유무를 점검한다.Inverter performance simulation test apparatus of the present invention supplies the test power and disturbance to the inverter equipment installed and operated in the facility to check the performance of the inverter and check the normal operation.

도 1을 참조하면 크게, 인버터를 테스트하기 위한 명령을 입력하고 테스트 결과를 출력하는 단말부(10)와, 외부에서 입력되는 3상 전원을 정류한 후 일정 크기의 직류전압을 출력하여 인버터(1)에 공급하는 직류출력부(20)와, 상기 직류출력부(20)에서 출력되는 직류전압을 일정 크기의 교류전압으로 변환한 후 주파수를 가변하여 인버터(1)에 공급하는 교류출력부(30)와, 상기 직류출력부(20) 및 교류출력부(30)에서 출력되는 전원 값을 제어하는 디지털신호제어부(40)와, 상기 인버터(1)에서 출력되는 전원 값을 측정하여 일정 신호로 연산처리한 후 상기 단말부(10)로 전송하는 계측부(50)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a terminal unit 10 that inputs a command for testing an inverter and outputs a test result, and rectifies a three-phase power input from the outside, and outputs a DC voltage having a predetermined size, the inverter 1 ) And an AC output unit 30 for converting the DC voltage output from the DC output unit 20 into an AC voltage having a predetermined size and then varying the frequency to supply the inverter 1. ), The digital signal controller 40 controlling the power value output from the DC output unit 20 and the AC output unit 30, and calculating the power value output from the inverter 1 to calculate a predetermined signal. It is configured to include a measuring unit 50 to transmit to the terminal unit 10 after processing.

여기서 상기 직류출력부(20)는 상기 디지털신호제어부(40)에 의해 80V 내지 160V 범위에서 직류전압을 임의로 생성하고 일정시간 동안 전압의 범위를 변경시켜 외란을 발생시키며, 상기 교류출력부(30)는 상기 디지털신호제어부(40)에 의해 80V 내지 160V 범위에서 40Hz~80Hz의 주파수 대역을 가지는 교류전압을 임의로 생성하고 일정시간 동안 전압의 범위를 변경시켜 외란을 발생시키게 된다.Here, the DC output unit 20 generates a disturbance by randomly generating a DC voltage in the range of 80V to 160V by the digital signal controller 40 and changing the voltage range for a predetermined time, and the AC output unit 30 The digital signal controller 40 randomly generates an AC voltage having a frequency band of 40 Hz to 80 Hz in the range of 80 V to 160 V, and causes disturbance by changing the range of the voltage for a predetermined time.

이와 같은 본 발명은 직류출력부(20)와 교류출력부(30)에서 정상적인 전원을 출력하여 안전계통 모의전원(DC125V)을 입력하게 되는데, 안전계통 모의전원 인가시에 인버터(1)의 기능을 확인하고 전력품질을 분석하게 된다.As described above, the present invention outputs normal power from the DC output unit 20 and the AC output unit 30 to input the safety system simulation power supply (DC125V), and the function of the inverter 1 when the safety system simulation power is applied. Check and analyze the power quality.

이때 안전계통 모의전원에 외란을 주입하여 인버터의 능동상태 및 전력품질을 확인하는데, 일정치 이상의 외란 주입으로 소외전원의 절체가 잘 이루어졌는지 확인하고 소외전원 입력으로 인한 전력품질의 저하는 없는지를 확인한다.In this case, the disturbance is injected into the safety system mock-up power source to check the active state and power quality of the inverter. do.

외란은 정상적인 전압 DC125V를 기준으로 ±30%의 불안정된 모의전원을 점진적으로 주입하여 인버터(1)의 능동상태 및 출력전원을 분석한다. 또한 모의 소외전원으로 연결시에는 AC120V, 60Hz의 정상적인 전원뿐만 아니라, 전압 및 주파수의 변동을 모의하여 상기 인버터(1)의 능동상태를 확인할 수 있게 된다.
The disturbance analyzes the active state and output power of the inverter 1 by gradually injecting an unstable simulation power of ± 30% based on the normal voltage DC125V. In addition, when connected to a simulated alienated power source, it is possible to check the active state of the inverter 1 by simulating a change in voltage and frequency as well as a normal power source of AC120V and 60 Hz.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털신호제어부와 직류출력부의 연결 구성을 도시하는 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a connection configuration of a digital signal controller and a DC output unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

직류출력부(20)는 시험자가 단말부(10)를 통해 전원의 크기나 외란의 형태를 명령함으로써 이루어지는데, 3상 전원을 정류함으로써 시험자가 요구한 직류전압을 만들어 출력하게 된다.The DC output unit 20 is made by the tester instructing the size of the power supply or the disturbance form through the terminal unit 10, by rectifying the three-phase power supply to make and output the DC voltage required by the tester.

이때 디지털신호제어부(40)는 단말부(10)에서 명령된 전원을 생성하기 위해 PID(Proportinal Integral Differential) 제어를 통한 3% 이내의 정확하고 안정된 전원을 생성하여 인버터에 공급하게 된다. 인버터(1)에 공급되는 전원의 범위는 DC80V 내지 DC160V로 사용자가 임의의 전압을 생성할 수 있다. 또한 수초이상 동안 전압의 범위를 변경하여 외란을 주입할 수 있으며, 로드뱅크(load bank)를 이용하여 인버터 출력측 부하를 변화시켜 줌으로써 부하의 변동시에도 인버터(1) 출력측 전압의 품질을 확인하고 기록으로 남길 수 있다. 여기서 외란의 입력시 인버터(1)의 능동상태, 인버터 출력의 품질, 대체 전원으로 절체가 되는 임계점, 절체 시간 등을 도 1에 도시된 레코부(60)를 이용하여 기록 및 저장할 수 있음은 물론이다.At this time, the digital signal controller 40 generates an accurate and stable power within 3% through PID (Proportinal Integral Differential) control to generate the power commanded by the terminal unit 10 and supplies it to the inverter. The range of power supplied to the inverter 1 is DC80V to DC160V so that the user can generate any voltage. Disturbance can be injected by changing the voltage range for more than a few seconds. By varying the load on the inverter output using a load bank, the quality of the voltage on the output of the inverter 1 can be checked and recorded even when the load changes. You can leave Here, the active state of the inverter 1 when the disturbance is input, the quality of the inverter output, the critical point to be switched to the alternative power source, the transfer time, etc. can be recorded and stored using the recorder 60 shown in FIG. to be.

상기한 디지털신호제어부(40)의 구성을 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 상기 단말부(10)와 데이터 신호를 송수신하는 통신모듈(41)과, 상기 통신모듈(41)을 통해 송수신되는 데이터 신호를 연산처리하는 CPU모듈(43)과, 외부 신호의 입출력을 처리하는 디지털모듈(45)과, 상기 직류출력부(20) 및 교류출력부(30)의 출력 전압 및 외란을 조절하는 점호각제어모듈(47)과, 상기 직류출력부(20) 및 교류출력부(30)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D모듈(49)을 포함하여 구성된다The configuration of the digital signal controller 40 will be described in more detail with reference to FIG. 2. The communication module 41 transmits and receives a data signal to and from the terminal unit 10, and is transmitted and received through the communication module 41. Adjusting the output voltage and disturbance of the CPU module 43 for processing the data signal, the digital module 45 for processing the input and output of the external signal, and the DC output unit 20 and the AC output unit 30 And a whistle control module 47 and an A / D module 49 for converting an analog signal output from the DC output unit 20 and the AC output unit 30 into a digital signal.

상기 CPU모듈(43)은 DSP(Digital Signal Processor)를 사용하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 신호처리 및 고속연산을 수행하며, 직류출력부(20)와 교류출력부(30)에 원하는 전압의 입력값 및 외란을 명령하고 그 결과값을 연산한 후 데이터 전송 및 저장하게 된다.The CPU module 43 converts an analog signal into a digital signal using a DSP (Digital Signal Processor) to perform signal processing and high-speed operation, and the DC output unit 20 and the AC output unit 30 It commands the input value and disturbance, calculates the result value, and transmits and saves the data.

그리고 상기 디지털신호제어부(40)에는, 후술할 도 3에 도시된 바와 같이 상기 교류출력부(30)의 출력 전압 및 주파수 대역을 조절하는 IGBT제어모듈(48)이 더 포함될 수 있는데, 상기 IGBT제어모듈(48)은 Inverter IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 통해 펄스폭변조(PWM; Pulse Width Modulation)를 수행하여 AC 전압을 조절하게 된다. 펄스폭변조로 입력된 DC 구형파형을 시간 변화에 따른 스위칭(switching)을 하면 구형파는 AC 파형으로 변조되고 스위칭 속도 조절에 의해 출력전압도 조절된다.
In addition, the digital signal controller 40 may further include an IGBT control module 48 for adjusting an output voltage and a frequency band of the AC output unit 30 as shown in FIG. 3 to be described later. The module 48 performs an AC voltage by performing pulse width modulation (PWM) through an Inverter Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) device. When switching the DC square waveform inputted by the pulse width modulation according to the change of time, the square wave is modulated into the AC waveform and the output voltage is controlled by adjusting the switching speed.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털신호제어부와 교류출력부의 연결 구성을 도시하는 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a connection configuration of a digital signal controller and an AC output unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

교류출력부(30)는 시험자가 단말부(10)를 통해 전원의 크기나 주파수 등을 가변하여 외란의 형태를 명령함으로써 이루어지는데, 3상 전원을 정류한 DC 출력전원을 IGBT제어모듈을 이용하여 시험자가 요구한 교류전압을 만들어 출력하게 된다.The AC output unit 30 is made by the tester by varying the size or frequency of the power supply through the terminal unit 10 to command the form of disturbance, the DC output power rectified three-phase power supply using the IGBT control module The tester creates and outputs the required AC voltage.

이때 디지털신호제어부(40)는 단말부(10)에서 명령된 전원을 생성하기 위해 PID(Proportinal Integral Differential) 제어를 통한 3% 이내의 정확하고 안정된 전원을 생성하여 인버터(1)에 공급하게 된다. 인버터(1)에 공급되는 전원의 범위는 AC80V 내지 AC160V로 40Hz~80Hz의 주파수 대역에서 사용자가 임의의 전압을 생성할 수 있다. 또한 수초이상 동안 전압의 범위를 변경하여 외란을 주입할 수 있으며, 외란 입력시 인버터의 능동상태, 인버터 출력부의 품질, 정상시 사용하는 전원으로의 절체 시험 등을 수행할 수 있다.
At this time, the digital signal controller 40 generates an accurate and stable power within 3% through PID (Proportinal Integral Differential) control to generate the power commanded by the terminal unit 10 and supplies it to the inverter 1. The range of the power supplied to the inverter 1 is AC80V to AC160V, the user can generate any voltage in the frequency band of 40Hz ~ 80Hz. In addition, it is possible to inject disturbance by changing the voltage range for more than a few seconds, and can perform the active state of the inverter, the quality of the inverter output part, and the transfer test to the power source normally used during the disturbance input.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 계측부의 구성을 도시하는 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a measurement unit according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면 계측부(50)는, 단말부(10)와 데이터 신호를 송수신하는 통신모듈(51)과, 상기 통신모듈(51)을 통해 송수신되는 데이터 신호를 연산처리하는 CPU모듈(52)과, 외부 신호의 입출력을 처리하는 디지털모듈(53)과, 상기 직류출력부(20) 및 교류출력부(30)의 출력 전원을 상기 CPU모듈(52)에 입력 가능한 일정 범위의 전압으로 변환시키는 T/D(transducer)모듈(56)과, 상기 직류출력부(20) 및 교류출력부(30)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D모듈(55)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, the measurement unit 50 includes a communication module 51 for transmitting and receiving data signals to and from the terminal unit 10, and a CPU module 52 for calculating and processing data signals transmitted and received through the communication module 51. And converting the output power of the digital module 53 and the DC output unit 20 and the AC output unit 30 into a predetermined range of voltages input to the CPU module 52. T / D (transducer) module 56, and the A / D module 55 for converting the analog signal output from the DC output unit 20 and the AC output unit 30 to a digital signal.

상기와 같이 구성되는 계측부(50)는 전력품질을 측정하는 것으로서, 한 주기당 샘플링을 32회 실시하여 전압, 전류, 역률, 주파수, 유효전력, 무효전력, SAG(IEEE 기준에 따른 교류전압 실효치의 순간적인 감소현상), Swell(SAG의 반대 현상으로 짧은시간동안 전압이 비정상적으로 상승하는 현상), DIP(IEC 기준에 따른 교류전압 실효치의 순간적인 감소현상), THD(Total Harmonic Distortion; 총고조파) 등을 측정하여 단말부(10)로 전송하게 된다.The measurement unit 50 configured as described above measures the power quality, and performs sampling 32 times per cycle to determine the voltage, current, power factor, frequency, active power, reactive power, and SAG (effective value of AC voltage according to the IEEE standard). Instantaneous reduction), swell (voltage increases abnormally for a short time due to the opposite of SAG), DIP (instant decrease of AC voltage effective value according to IEC standard), THD (Total Harmonic Distortion) And the like are measured and transmitted to the terminal unit 10.

여기서 상기 계측부(50)에는 노이즈 제거회로 및 서지 보호회로가 포함된 필터링모듈(54)이 더 포함되는 것이 바람직한데, 상기 필터링모듈(54)은 상기 직류출력부(20) 및 교류출력부(30)의 출력 전원에서 발생할 수 있는 과전압(surge) 및 고주파(noise)를 억제하여 이상신호에 취약한 CPU모듈(52)을 보호하게 된다.
Here, the measuring unit 50 further includes a filtering module 54 including a noise removing circuit and a surge protection circuit. The filtering module 54 includes the DC output unit 20 and the AC output unit 30. By suppressing surge and high frequency that may occur in the output power of the power supply to protect the CPU module 52 vulnerable to the abnormal signal.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 상술한 본 발명의 개념과 특정 실시 예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 형상의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 해당 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.The foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of the present invention in order that the claims that follow may be better understood. It should be appreciated by those skilled in the art that the above-described concepts and specific embodiments of the present invention can be used immediately as a basis for designing or modifying other shapes for carrying out similar objects to the present invention.

또한 상기에서 기술된 실시 예는 본 발명에 따른 하나의 실시 예일 뿐이며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위 내라면 하기에서 기술되는 본 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.In addition, the above-described embodiment is only one embodiment according to the present invention, and various modifications and changes may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. These various modifications and changes are also within the scope of the technical idea of the present invention, and will be included in the claims of the present invention described below.

1: 인버터 10: 단말부
20: 직류출력부 30: 교류출력부
40: 디지털신호제어부 41: 통신모듈
43: CPU모듈 45: 디지털모듈
47: 점호각제어모듈 48: IGBT제어모듈
49: A/D모듈 50: 계측부
51: 통신모듈 52: CPU모듈
53: 디지털모듈 54: 필터링모듈
55: A/D모듈 56:T/D모듈
60:레코더부1: inverter 10: terminal section
20: DC output unit 30: AC output unit
40: digital signal controller 41: communication module
43: CPU module 45: digital module
47: firing angle control module 48: IGBT control module
49: A / D module 50: measuring unit
51: communication module 52: CPU module
53: digital module 54: filtering module
55: A / D Module 56: T / D Module
60: Recorder part

Claims (5)

시설물에 설치되어 운전되는 인버터 설비에 시험전원과 외란을 공급하여 인버터의 성능검사 및 정상작동의 유무를 점검하는 인버터 성능 모의 시험장치에 있어서,
인버터를 테스트하기 위한 명령을 입력하고 테스트 결과를 출력하는 단말부;
외부에서 입력되는 3상 전원을 정류한 후 일정 크기의 직류전압을 출력하여 인버터에 공급하는 직류출력부;
상기 직류출력부에서 출력되는 직류전압을 일정 크기의 교류전압으로 변환한 후 주파수를 가변하여 인버터에 공급하는 교류출력부;
상기 직류출력부 및 교류출력부에서 출력되는 전원 값을 제어하는 디지털신호제어부; 및
상기 인버터에서 출력되는 전원 값을 측정하여 일정 신호로 연산처리한 후 상기 단말부로 전송하는 계측부;를 포함하여 구성되되,
상기 직류출력부는 상기 디지털신호제어부에 의해 80V 내지 160V 범위에서 직류전압을 임의로 생성하고 일정시간 동안 전압의 범위를 변경시켜 외란을 발생시키며,
상기 교류출력부는 상기 디지털신호제어부에 의해 80V 내지 160V 범위에서 40Hz~80Hz의 주파수 대역을 가지는 교류전압을 임의로 생성하고 일정시간 동안 전압의 범위를 변경시켜 외란을 발생시키는 것을 특징으로 하는 인버터 성능 모의 시험장치.In the inverter performance simulation test apparatus for supplying test power and disturbance to the inverter equipment installed and operated in the facility to check the performance of the inverter and check the normal operation,
A terminal unit for inputting a command for testing an inverter and outputting a test result;
DC output unit for rectifying the three-phase power input from the outside to output a DC voltage of a predetermined size to supply to the inverter;
An AC output unit for converting the DC voltage output from the DC output unit into an AC voltage having a predetermined size and then varying the frequency to supply the inverter to the inverter;
A digital signal controller for controlling a power value output from the DC output unit and the AC output unit; And
It is configured to include; measuring unit for measuring the power value output from the inverter and arithmetic processing to a predetermined signal and then transmitting to the terminal unit,
The DC output unit randomly generates a DC voltage in the range of 80V to 160V by the digital signal control unit and generates a disturbance by changing the range of voltage for a predetermined time,
The AC output unit randomly generates an AC voltage having a frequency band of 40 Hz to 80 Hz in the 80V to 160V range by the digital signal controller, and generates a disturbance by changing the voltage range for a predetermined time. Device. 제 1항에 있어서,
상기 디지털신호제어부는,
상기 단말부와 데이터 신호를 송수신하는 통신모듈과,
상기 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터 신호를 연산처리하는 CPU모듈과,
외부 신호의 입출력을 처리하는 디지털모듈과,
상기 직류출력부 및 교류출력부의 출력 전압 및 외란을 조절하는 점호각제어모듈과,
상기 직류출력부 및 교류출력부에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D모듈을
포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터 성능 모의 시험장치.The method of claim 1,
The digital signal controller,
A communication module for transmitting and receiving a data signal with the terminal unit;
A CPU module for calculating and processing data signals transmitted and received through the communication module;
Digital module for processing the input and output of the external signal,
A firing angle control module for controlling output voltage and disturbance of the DC output unit and the AC output unit;
A / D module for converting the analog signal output from the DC output unit and AC output unit into a digital signal
Inverter performance simulation tester, characterized in that comprising a. 제 2항에 있어서,
상기 디지털신호제어부에는,
상기 교류출력부의 출력 전압 및 주파수 대역을 조절하는 IGBT제어모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 인버터 성능 모의 시험장치.The method of claim 2,
The digital signal controller,
Inverter performance simulation test apparatus further comprises an IGBT control module for adjusting the output voltage and the frequency band of the AC output unit. 제 1항에 있어서,
상기 계측부는,
상기 단말부와 데이터 신호를 송수신하는 통신모듈과,
상기 통신모듈을 통해 송수신되는 데이터 신호를 연산처리하는 CPU모듈과,
외부 신호의 입출력을 처리하는 디지털모듈과,
상기 직류출력부 및 교류출력부의 출력 전원을 상기 CPU모듈에 입력 가능한 일정 범위의 전압으로 변환시키는 T/D모듈과,
상기 직류출력부 및 교류출력부에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D모듈을
포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터 성능 모의 시험장치.The method of claim 1,
The measurement unit,
A communication module for transmitting and receiving a data signal with the terminal unit;
A CPU module for calculating and processing data signals transmitted and received through the communication module;
Digital module for processing the input and output of the external signal,
A T / D module for converting the output power of the DC output unit and the AC output unit into a voltage in a predetermined range input to the CPU module;
A / D module for converting the analog signal output from the DC output unit and AC output unit into a digital signal
Inverter performance simulation tester, characterized in that comprising a. 제 4항에 있어서.
상기 계측부에는,
상기 직류출력부 및 교류출력부의 출력 전원에서 발생할 수 있는 과전압 및 고주파를 억제하는 필터링모듈가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 인버터 성능 모의 시험장치.The method of claim 4.
In the measurement unit,
Inverter performance simulation apparatus characterized in that it further comprises a filtering module for suppressing overvoltage and high frequency that may occur in the output power of the DC output unit and the AC output unit.
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