KR101062386B1 - Power Factor Correction Method of Matrix Converter and Its System - Google Patents
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Abstract
매트릭스 컨버터의 역률 개선 방법이 개시된다. 입력 필터와 연결된 매트릭스 컨버터의 역률 개선 방법은, 입력필터로 입력되는 입력전압 및 입력전류를 측정하여 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압 및 입력전류의 실제 위상차를 계산하는 단계, 계산된 실제 위상차를 기초로 입력 역률의 보상이 필요한지 판단하는 단계, 입력 역률의 보상이 필요하다고 판단된 경우, 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압 및 입력전류의 목표 위상차를 산출하는 단계 및, 산출된 목표 위상차를 이용하여 공간 벡터 변조를 수행하는 단계를 포함한다. 이에 따라 입력필터를 사용함에 따른 매트릭스 컨버터의 역률 저하를 개선할 수 있게 된다. A method of improving the power factor of a matrix converter is disclosed. The method for improving power factor of a matrix converter connected to an input filter may include calculating an actual phase difference between an input voltage and an input current input to the matrix converter by measuring an input voltage and an input current input to the input filter, based on the calculated actual phase difference. Determining whether compensation of the input power factor is necessary; calculating a target phase difference between the input voltage and the input current input to the matrix converter; and determining a space vector modulation using the calculated target phase difference. Performing a step. Accordingly, it is possible to improve the power factor reduction of the matrix converter by using the input filter.
공간벡터변조(SVM), 역률, 입력필터 SVM, Power Factor, Input Filter
Description
본 발명은 매트릭스 컨버터의 역률 개선 방법 및 그에 따른 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력필터를 사용하는 매트릭스 컨버터의 역률 개선 방법 및 그에 따른 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and system for improving power factor of a matrix converter, and more particularly, to a method and system for improving power factor of a matrix converter using an input filter.
전력용 소자의 발달과 함께 전력변환기의 효율과 성능 향상을 위한 노력은 꾸준히 계속되어 왔다. 전력변환기 가운데 매트릭스 컨버터는 일정 교류전원을 사용해 가변 주파수와 전압을 공급함에 있어 기존의 인버터와는 달리 상용 교류전원을 직류로 변환하는 과정이 없기 때문에 제어기술과 전력용 반도체소자의 발달과 함께 인버터를 대체할 수 있는 차세대 전력변환기로 주목받고 있다. With the development of power devices, efforts have been made to improve the efficiency and performance of power converters. Among the power converters, the matrix converter does not convert commercial AC power to direct current, unlike conventional inverters, to supply variable frequency and voltage using a constant AC power source. It is attracting attention as a next-generation power converter that can be replaced.
도 1은 종래의 매트릭스 컨버터의 구성을 나타내는 회로도이다. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional matrix converter.
매트릭스 컨버터(130)는 상용 교류전원(110)으로부터 직접 가변 교류로 변환하기 때문에 정류기와 평활용 콘덴서가 필요하지 않아 시스템의 부피와 무게를 현저히 줄일 수 있을 뿐만 아니라 고온에서의 동작도 용이하고 변환 효율 향상과 함께 수명도 연장시킬 수 있다는 장점이 있다. 이외에도 매트릭스 컨버터(130)는 별 도의 부가장치 없이 입출력 전류를 정현파로 유지할 수 있고 양방향 전력제어가 가능하며, 입력 역률을 1로 만드는 것이 가능하다. 또한, 전동기를 제어할 경우 특정 전력소자에 전류가 집중되지 않아 저속상태로 오랫동안 운전해도 소자에 무리를 주지 않는다는 등의 장점이 있다. Since the
매트릭스 컨버터(130)는 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 자기 소호 기능을 가진 9개의 양방향성 전력용 반도체로 구성되어 있으며 전력용 반도체의 고속 스위칭으로 발생하는 고조파 성분의 잡음이 주전원단에 미치는 영향을 제거하려면 입력필터(110)를 설치해야 한다. 이러한 목적으로 주로 LC 필터가 사용되며 입력전류에서 원하는 고조파 성분을 제거하고 입력전압파형의 왜곡을 가능한 억제할 수 있도록 하려면 필터를 효과적으로 설계하는 것이 대단히 중요하다.As shown in FIG. 1, the
그러나 입력필터(120)의 최적 설계에도 불구하고 필터에 포함된 인덕턴스나 커패시턴스 성분 때문에 매트릭스 컨버터(130)에 입력되는 전압과 전류의 위상을 같게 제어하는 기존의 공간벡터변조방식으로는 전원에서의 역률을 1로 유지하는 것이 어렵다. 또한, 출력 주파수나 부하가 바뀌게 되면 입력 역률도 동시에 바뀌게 되어 매트릭스 컨버터의 동작 범위가 넓어질 경우 모든 운전 구간에서 높은 역률을 유지하기가 어렵다는 문제점이 있다. However, despite the optimal design of the
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 입력필터를 사용하는 매트릭스 컨버터의 역률 개선 방법 및 그에 따른 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a method for improving the power factor of a matrix converter using an input filter and a system according to the above problem.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 필터와 연결된 매트릭스 컨버터의 역률 개선 방법은, 상기 입력필터로 입력되는 입력전압 및 입력전류를 측정하여 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압 및 입력전류의 실제 위상차를 계산하는 단계, 상기 계산된 실제 위상차를 기초로 입력 역률의 보상이 필요한지 판단하는 단계, 입력 역률의 보상이 필요하다고 판단된 경우, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압 및 입력전류의 목표 위상차를 산출하는 단계 및, 상기 산출된 목표 위상차를 이용하여 공간 벡터 변조를 수행하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, a method of improving power factor of a matrix converter connected to an input filter according to an embodiment of the present invention may include: an input voltage input to the matrix converter by measuring an input voltage and an input current input to the input filter; And calculating the actual phase difference of the input current, determining whether compensation of the input power factor is necessary based on the calculated actual phase difference, and when it is determined that compensation of the input power factor is necessary, the input voltage and the input to the matrix converter Calculating a target phase difference of the current, and performing spatial vector modulation by using the calculated target phase difference.
여기서, 상기 공간 벡터 변조를 수행하는 단계는, 공간 벡터 변조를 위한 상태 공간을 복수의 영역으로 구분하는 단계, 상기 복수의 구간 중 소정 구간에 위치한 출력전압벡터의 인접한 벡터 성분인 기준 출력전압벡터를 검출하는 단계, 상기 기준 출력전압벡터를 생성할 수 있는 스위칭 벡터들을 선택하는 단계 및, 상기 스위칭 벡터들 및 상기 산출된 목표 위상차를 이용하여 각 스위칭 벡터의 스위칭 인가 시간을 산출하는 단계를 포함할 수 있다. The performing of the spatial vector modulation may include: dividing a state space for spatial vector modulation into a plurality of regions, and determining a reference output voltage vector, which is an adjacent vector component of an output voltage vector located in a predetermined section, among the plurality of sections. Detecting, selecting switching vectors capable of generating the reference output voltage vector, and calculating switching application time of each switching vector by using the switching vectors and the calculated target phase difference. have.
이 경우, 상기 기준 출력전압벡터는 상기 출력전압벡터의 인접한 벡터 성분인 제1 기준 출력전압벡터 및 제2 기준 출력전압벡터를 포함하며, 상기 제1 기준 출력전압벡터를 생성할 수 있는 스위칭 벡터들은 제1 및 제2 스위칭 벡터이며, 상기 제2 기준 출력전압벡터를 생성할 수 있는 스위칭 벡터들은 제3 및 제4 스위칭 벡터가 될 수 있다.In this case, the reference output voltage vector includes a first reference output voltage vector and a second reference output voltage vector, which are adjacent vector components of the output voltage vector, and the switching vectors capable of generating the first reference output voltage vector include: The switching vectors that are the first and second switching vectors and capable of generating the second reference output voltage vector may be third and fourth switching vectors.
한편, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류벡터가 동 일 구간에 위치하는 경우, 상기 제1 및 제2 스위칭 벡터에 대한 스위칭 인가 시간 d1, d2는 각각 아래 수식에 의해 산출될 수 있다. Meanwhile, when the input voltage vector and the input current vector inputted to the matrix converter are located in the same section, the switching application times d1 and d2 for the first and second switching vectors may be calculated by the following equations, respectively. .
여기서, α0 는 출력전압벡터의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터(및 입력전압벡터)가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage vector, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section in which the output voltage vector is located, and k i is the input current vector ( And an interval in which the input voltage vector) is located, q is a voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
또한, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류 벡터가 동일 구간에 위치하는 경우, 상기 제3 및 제4 스위칭 벡터에 대한 스위칭 인가 시간 d3, d4는 각각 아래 수식에 의해 산출될 수 있다. In addition, when the input voltage vector and the input current vector input to the matrix converter are located in the same section, the switching application times d3 and d4 for the third and fourth switching vectors may be calculated by the following equations, respectively.
여기서, α0 는 출력전압벡터의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터(및 입력전압벡터)가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage vector, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section in which the output voltage vector is located, and k i is the input current vector ( And an interval in which the input voltage vector) is located, q is a voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
또한, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류벡터가 동일 구간에 위치하는 경우, 영전압벡터가 인가되는 스위칭 인가시간 d5는 아래 수식에 의해 산출될 수 있다. In addition, when the input voltage vector and the input current vector input to the matrix converter are located in the same section, the switching application time d5 to which the zero voltage vector is applied may be calculated by the following equation.
여기서, α0 는 출력전압벡터의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터(및 입력전압벡터)가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage vector, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section in which the output voltage vector is located, and k i is the input current vector ( And an interval in which the input voltage vector) is located, q is a voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
한편, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류 벡터가 다른 구간에 위치하는 경우, 상기 제1 및 제2 스위칭 벡터에 대한 스위칭 인가 시간 d1, d2는 각각 아래 수식에 의해 산출될 수 있다.Meanwhile, when the input voltage vector and the input current vector inputted to the matrix converter are located in different sections, the switching application times d1 and d2 for the first and second switching vectors may be calculated by the following equations, respectively.
여기서, α0 는 출력전압의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section in which the output voltage vector is located, and k i is the input current vector. Where q is the voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
또한, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류벡터가 다 른 구간에 위치하는 경우, 상기 제3 및 제4 스위칭 벡터에 대한 스위칭 인가 시간 d3, d4는 각각 아래 수식에 의해 산출될 수 있다. In addition, when the input voltage vector and the input current vector input to the matrix converter are located in different sections, the switching application times d3 and d4 for the third and fourth switching vectors may be calculated by the following equations, respectively. .
여기서, α0 는 출력전압벡터의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage vector, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section where the output voltage vector is located, and k i is the input current vector. Q is the voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
또한, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류벡터가 다른 구간에 위치하는 경우, 영전압벡터가 인가되는 스위칭 인가시간 d5는 아래 수식에 의해 산출될 수 있다.In addition, when the input voltage vector and the input current vector input to the matrix converter are located in different sections, the switching application time d5 to which the zero voltage vector is applied may be calculated by the following equation.
여기서, α0 는 출력전압벡터의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage vector, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section where the output voltage vector is located, and k i is the input current vector. Q is the voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
한편, 입력 필터를 포함하는 매트릭스 컨버터 시스템은, 상기 입력필터로 입력되는 입력전압 및 입력전류를 측정하여 상기 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압 및 입력전류의 실제 위상차를 계산하는 검출부, 상기 계산된 실제 위상차를 기초로 입력 역률의 보상이 필요한지 판단하고, 입력 역률의 보상이 필요하다고 판단된 경우, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압 및 입력전류의 목표 위상차를 산출하는 연산부 및, 상기 산출된 목표 위상차를 이용하여 공간 벡터 변조를 수행하는 공간벡터변조부를 포함한다.The matrix converter system including an input filter may include a detector configured to measure an input voltage and an input current input to the input filter and calculate an actual phase difference between the input voltage and the input current input to the matrix converter, and the calculated actual value. If it is determined that compensation of the input power factor is necessary based on the phase difference, and it is determined that compensation of the input power factor is necessary, an operation unit for calculating the target phase difference between the input voltage and the input current input to the matrix converter, and the calculated target phase difference And a spatial vector modulator for performing spatial vector modulation.
여기서, 상기 공간벡터변조부는, 공간 벡터 변조를 위해 구분된 복수의 구간 중 소정 구간에 위치한 출력전압벡터의 인접한 벡터 성분인 기준 출력전압벡터를 검출하고, 상기 기준 출력전압벡터를 생성할 수 있는 스위칭 벡터들을 선택하여, 상기 선택된 스위칭 벡터들 및 상기 산출된 목표 위상차를 이용하여 각 스위칭 벡터의 스위칭 인가 시간을 산출할 수 있다.The spatial vector modulator may be configured to detect a reference output voltage vector, which is an adjacent vector component of an output voltage vector located in a predetermined section, among the plurality of sections divided for spatial vector modulation, and generate the reference output voltage vector. By selecting the vectors, the switching application time of each switching vector may be calculated using the selected switching vectors and the calculated target phase difference.
이 경우, 상기 기준 출력전압벡터는 상기 출력전압벡터의 인접한 벡터 성분인 제1 기준 출력전압벡터 및 제2 기준 출력전압벡터를 포함하며, 상기 제1 기준 출력전압벡터를 생성할 수 있는 스위칭 벡터들은 제1 및 제2 스위칭 벡터이며, 상기 제2 기준 출력전압벡터를 생성할 수 있는 스위칭 벡터들은 제3 및 제4 스위칭 벡터가 될 수 있다.In this case, the reference output voltage vector includes a first reference output voltage vector and a second reference output voltage vector, which are adjacent vector components of the output voltage vector, and the switching vectors capable of generating the first reference output voltage vector include: The switching vectors that are the first and second switching vectors and capable of generating the second reference output voltage vector may be third and fourth switching vectors.
한편, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류벡터가 동일 구간에 위치하는 경우, 상기 제1 및 제2 스위칭 벡터에 대한 스위칭 인가 시간 d1, d2는 각각 아래 수식에 의해 산출될 수 있다. Meanwhile, when the input voltage vector and the input current vector input to the matrix converter are located in the same section, the switching application time d1 and d2 for the first and second switching vectors may be calculated by the following equations, respectively.
여기서, α0 는 출력전압벡터의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입 력전류벡터(및 입력전압벡터)가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage vector, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section where the output voltage vector is located, and k i is the input current vector. (And the input voltage vector) is located, q is the voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
또한, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류 벡터가 동일 구간에 위치하는 경우, In addition, when the input voltage vector and the input current vector input to the matrix converter is located in the same section,
상기 제3 및 제4 스위칭 벡터에 대한 스위칭 인가 시간 d3, d4는 각각 아래 수식에 의해 산출될 수 있다. The switching application times d3 and d4 for the third and fourth switching vectors may be calculated by the following equations, respectively.
여기서, α0 는 출력전압벡터의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터(및 입력전압벡터)가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage vector, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section in which the output voltage vector is located, and k i is the input current vector ( And an interval in which the input voltage vector) is located, q is a voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
또한, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류 벡터가 동일 구간에 위치하는 경우, 영전압벡터가 인가되는 스위칭 인가시간 d5는 아래 수식에 의해 산출될 수 있다.In addition, when the input voltage vector and the input current vector input to the matrix converter are located in the same section, the switching application time d5 to which the zero voltage vector is applied may be calculated by the following equation.
여기서, α0 는 출력전압벡터의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터(및 입력전압벡터)가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage vector, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section in which the output voltage vector is located, and k i is the input current vector ( And an interval in which the input voltage vector) is located, q is a voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
한편, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류 벡터가 다른 구간에 위치하는 경우, 상기 제1 및 제2 스위칭 벡터에 대한 스위칭 인가 시간 d1, d2는 각각 아래 수식에 의해 산출될 수 있다.Meanwhile, when the input voltage vector and the input current vector inputted to the matrix converter are located in different sections, the switching application times d1 and d2 for the first and second switching vectors may be calculated by the following equations, respectively.
여기서, α0 는 출력전압벡터의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage vector, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section where the output voltage vector is located, and k i is the input current vector. Q is the voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
또한, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류 벡터가 동일 구간에 위치하는 경우, 상기 제3 및 제4 스위칭 벡터에 대한 스위칭 인가 시간 d3, d4는 각각 아래 수식에 의해 산출될 수 있다. In addition, when the input voltage vector and the input current vector input to the matrix converter are located in the same section, the switching application times d3 and d4 for the third and fourth switching vectors may be calculated by the following equations, respectively.
여기서, α0 는 출력전압벡터의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage vector, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section where the output voltage vector is located, and k i is the input current vector. Q is the voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
또한, 상기 매트릭스 컨버터로 입력되는 입력전압벡터 및 입력전류벡터가 동 일 구간에 위치하는 경우, 영전압벡터가 인가되는 스위칭 인가시간 d5는 아래 수식에 의해 산출될 수 있다. In addition, when the input voltage vector and the input current vector input to the matrix converter are located in the same section, the switching application time d5 to which the zero voltage vector is applied may be calculated by the following equation.
여기서, α0 는 출력전압벡터의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage vector, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section where the output voltage vector is located, and k i is the input current vector. Q is the voltage conversion rate ( V 0 / V m) .
이에 따라, 매트릭스 컨버터에서 입력필터를 사용할 경우 부하나 출력 주파수가 변동하더라도 거의 모든 부하 영역에서 입력 역률을 거의 1로 유지할 수 있게 된다. Accordingly, when the input filter is used in the matrix converter, the input power factor can be maintained at almost 1 in almost all load regions even when the load or output frequency is changed.
이하에서, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트릭스 컨버터 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2에 따르면, 매트릭스 컨버터 시스템(200)은 전원부(210), 입력필터부(220), 매트릭스 컨버터부(230), 검출부(240), 연산부(250) 및 공간벡터변조부(260)를 포함한다. 한편, 본 발명에 따른 전원부(210), 입력필터부(220) 및 매트릭스 컨버터부(230)의 회로 구조는 도 1에 도시된 바와 동일하므로 회로 구조와 관련하여서는 도 1에 도시된 회로도를 참고하여 설명하도록 한다. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a matrix converter system according to an embodiment of the present invention. According to FIG. 2, the
전원부(210)는 교류 전원으로 구성되어, 가변 주파수와 전압을 공급한다. 구체적으로, 전원부(210)는 3상 교류 전원으로 구성될 수 있다. 3상 교류원으로부터의 3상 입력전류는 각각 3상 교류원으로부터 입력필터부(220)를 거쳐 매트릭스 컨버터부(230)로 입력된다.The
입력필터부(220)는 매트릭스 컨버터부(230)에 구비된 9개의 양방향성 전력용 반도체의 고속 스위칭으로 발생하는 고조파 성분의 잡음이 주전원단에 미치는 영향을 제거하는 기능을 한다. The
입력필터부(220)는 소자의 무효 에너지를 최소화하면서 입력 전류의 리플을 줄이도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 입력필터부(220)는 도 1에 도시된 입력필터(120)와 같이 LC 저역통과필터로 구현될 수 있으며, 경우에 따라 더 높은 감쇄율을 필요할 때는 다단 필터로 구현되는 것도 가능하다. The
입력필터부(220)의 차단 주파수는 스위칭 주파수보다 낮아야 하며, 매트릭스컨버터부(230)의 출력이 작을 때라도 입력역률을 최대로 유지해야 하고, 정격전류가 흐를 때 인덕터에 전압강하가 작도록 입력필터부(220)를 설계해야 한다. The cutoff frequency of the
매트릭스 컨버터부(230)는 도 1에 도시된 바와 같이 9개의 양방향 스위치로 구성되며, 각각의 양방향 스위치는 입력과 출력을 연결하는 구조이다. 매트릭스 컨버터부(230)는 9개의 양방향 스위치의 게이트(gate)를 스위칭 제어 즉, 온/오프(ON/OFF) 제어함에 따라 가변 전압, 가변 주파수를 공급할 수 있게 된다. As shown in FIG. 1, the
검출부(240)는 입력필터(220)로 입력되는 입력전원전압 및 입력전원전류를 측정하여 매트릭스 컨버터(230)로 입력되는 입력전압 및 입력전류의 실제 위상차를 계산하는 역할을 한다. 여기서, 검출부(240)는 입력필터(220)로 입력되는 입력전원전류를 주기적으로 측정할 수 있다. The
연산부(250)는 검출부(240)에서 제공된 실제 위상차를 기초로 입력 역률의 보상이 필요한지 여부를 판단하는 기능을 한다.The
또한, 연산부(250)는 입력 역률의 보상이 필요하다고 판단된 경우, 매트릭스 컨버터(230)로 입력되는 입력전압 및 입력전류의 목표 위상차를 산출하게 된다. In addition, when it is determined that compensation of the input power factor is necessary, the
공간벡터변조부(260)는 연산부(250)에서 산출된 목표 위상차를 이용하여 매트릭스 컨버터(230)의 스위칭을 제어하기 위한 공간벡터변조를 수행하는 기능을 한다. The
구체적으로, 공간벡터변조부(260)는 공간벡터변조를 위한 상태 공간을 복수의 영역으로 구분하고, 복수의 구간 중 소정 구간에 위치한 출력전압벡터의 인접한 벡터 성분인 기준 출력전압벡터를 검출할 수 있다. 또한, 검출된 기준 출력전압벡터를 생성할 수 있는 스위칭 벡터들을 선택하여, 선택된 스위칭 벡터들 및 연산부(240)에서 산출된 목표 위상차를 이용하여 각 스위칭 벡터의 스위칭 인가 시간을 산출할 수 있게 된다. In detail, the
이하에서는, 연산부(250)와 공간벡터변조부(260)의 기능을 중심으로 매트릭스 컨버터 시스템(200)의 상세한 구성을 설명하도록 한다. Hereinafter, a detailed configuration of the
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 입력필터의 상당(per phase)등가 회로를 나타내는 회로도이다. FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a per phase equivalent circuit of the input filter illustrated in FIGS. 1 and 2.
도 3에 도시된 입력필터부(120)의 입력과 출력 사이의 전압 및 전류 관계식들은 아래의 수학식 1 내지 3과 같다. Voltage and current relational expressions between the input and the output of the
전원전압 및 전류의 정상상태 값을 아래의 수학식 4와 같이 위상각이 같은 정현파로 가정하면 수학식 1 내지 3에서 매트릭스 컨버터부(220)에 인가되는 정상상태 기본파 전압값 및 전류값은 수학식 5, 6과 같다. If the steady state values of the power supply voltage and current are assumed to be sinusoidal waves having the same phase angle as shown in
여기서, ω는 입력전원 주파수이다. 또한, 수학식 5에서 입력필터부(220)의 필터 인덕터 L에 의한 전압강하는 일반적으로 무시할 수 있을 정도로 작으므로 아래의 수학식 7이 성립한다.Where ω is the input power frequency. In addition, since the voltage drop due to the filter inductor L of the
따라서, 수학식 6에서 매트릭스 컨버터부(230)의 입력전압 Vi와 전류 Ii의 위상차 φ는 아래의 수학식 8과 같고, 이를 이용하여 매트릭스 컨버터부(230)로 입력되는 입력전압과 입력전류의 목표 위상차 δ를 계산할 수 있다. Therefore, in
한편, 매트릭스 컨버터부(230)는 도 1에 도시된 바와 같이 9개의 양방향 스위치를 구비한다. 설명의 편의를 위하여 매트릭스 컨버터부(230)의 입력단에서의 전압 및 전류는 소문자 a, b, c를 이용하여 표시되며, 출력단은 대문자 A, B, C를 이용하여 표시된다. Meanwhile, the
매트릭스 컨버터부(230)의 9개의 양방향 스위치의 스위칭 형태는 전부 27가지가 존재하고, 각각의 경우에 대한 출력전압벡터 및 입력전류벡터는 표 1(매트릭스 컨버터(MC)의 스위칭 형태)과 같다.There are 27 switching modes of the nine bidirectional switches of the
표 1에서 매트릭스 컨버터부(230)의 스위칭 형태는 3개의 그룹(Ⅰ 내지 Ⅲ)로 나눌 수 있는데, 그룹 Ⅰ은 2개의 출력단자가 한 개의 입력단자에 연결된 경우이고, 그룹 Ⅱ는 모든 출력 단자가 한 개의 입력 단자에 연결된 경우이며, 그룹 Ⅲ는 모든 출력단자가 서로 다른 입력단자에 연결된 경우를 나타낸다. In Table 1, the type of switching of the
한편, 그룹 Ⅲ는 각 출력선간전압이 각 입력선간전압과 직접 연결되고, 입력선간전압에 따라서 출력선간전압이 변동하게 되며, 입력선간전류도 출력선간전류의 영향을 받게 된다. 따라서, 출력선간전압의 공간벡터위치(α0)는 입력선간전압의 공간벡터 위치(αi)에 의존하고, 입력선간전류의 공간벡터위치(βi)도 출력선간전류의 공간벡터위치(βo)에 의존하게 된다. 공간벡터변조의 목적은 출력선간전압과 입력선간전류를 제어하기 위한 것이기 때문에 그룹 Ⅲ는 공간벡터방식에 적합하지 않으므로 제외하기로 한다. On the other hand, in Group III, the voltage between each output line is directly connected to the voltage between each input line, the output line voltage varies according to the input line voltage, and the input line current is also affected by the output line current. Therefore, the spatial vector position α 0 of the output line voltage depends on the spatial vector position α i of the input line voltage, and the spatial vector position β i of the input line current is also the spatial vector position β of the output line current. o ). Since the purpose of the spatial vector modulation is to control the output line voltage and the input line current, group III is not suitable for the space vector method and will be omitted.
그룹 Ⅰ은 두 개의 출력선간전압은 한 개의 입력선간전압과 연결되고, 하나의 출력선간전압은 0이다. 그룹 Ⅰ에 속하는 18개의 스위칭 배열은 그룹 Ⅲ와 달리 입력선간전압과 출력선간접압에 독립적으로 출력선간전압과 입력선간전류의 공간벡터 6개의 위치를 결정한다. 따라서, 그룹 Ⅰ은 공간벡터변조방식에 유효한 스위칭 배열이 된다. In Group I, two output line voltages are connected to one input line voltage, and one output line voltage is zero. Unlike group III, 18 switching arrays in group I determine the positions of six space vectors of output line voltage and input line current independently of input line voltage and output line voltage. Therefore, the group I becomes an effective switching arrangement for the spatial vector modulation method.
그룹 Ⅱ는 세 개의 출력선간전압이 한 개의 입력선간전압과 직접 연결되므로 모든 출력선간전압이 0이 된다. 영벡터 구간 동안에 입력 전류는 모두 0이고, 부하전류는 매트릭스 컨버터부(230)의 스위칭을 통해 환류하게 된다. 따라서, 그룹 Ⅱ는 공간벡터변조방식에 유효한 스위칭 배열이 된다. In Group II, all three output line voltages are directly connected to one input line voltage, so all output line voltages are zero. The input currents are all zero during the zero vector period, and the load current is refluxed through the switching of the
결과적으로, 그룹 Ⅰ에 속하는 18개의 넌-제로(non-zero) 공간벡터(±1, ±2,...,±9)와 그룹 Ⅱ에 속하는 3개의 제로 공간 벡터(0a, 0b, 0c)가 본 발명에 따른 공간벡터변조에 이용될 수 있다. As a result, 18 non-zero spatial vectors belonging to group I (± 1, ± 2, ..., ± 9) and three zero spatial vectors belonging to group II (0 a , 0 b , 0 c ) can be used for spatial vector modulation according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 매트릭스 컨버터(220)의 입력전압이 아래의 수학식 9와 같을 경우 스위칭 형태에 따른 출력 상전압벡터와 입력전류벡터의 관계를 보여주며, 상태공간을 6개의 구간으로 나눌 경우 각각의 구간에서 존재하는 전압벡터, 전류벡터는 인접한 공간벡터를 이용하여 표현할 수 있게 된다. 4A and 4B show a relationship between an output phase voltage vector and an input current vector according to a switching form when the input voltage of the
따라서, 매트릭스 컨버터부(230)의 공간벡터변조를 위한 입력전압벡터 및 출력전압벡터는 수학식 10과 같이 표현할 수 있게 된다.Therefore, the input voltage vector and the output voltage vector for spatial vector modulation of the
동일한 방법으로, 매트릭스 컨버터부(230)의 공간벡터변조를 위한 입력전류 벡터 및 출력전류벡터는 수학식 11과 같이 표현할 수 있게 된다. In the same way, the input current vector and output current vector for spatial vector modulation of the
도 4a 및 도 4b는 매트릭스 컨버터부(230)에 입력되는 전압벡터와 전류벡터가 상태공간 상에서 같은 구간에 있는 경우의 공간벡터변조부(260)의 공간벡터변조방식을 설명하기 위한 도면들이다. 4A and 4B are diagrams for describing a space vector modulation method of the
도 4a 및 도 4b와 같이 정의된 상태 공간 상에서 매트릭스 컨버터부(230)에 입력되는 입력전압벡터와 입력전류벡터가 같은 구간에 있는 경우, 적합한 스위칭 패턴을 구하고자 한다. 해석의 편의를 위해 입력전압벡터와 출력전압벡터가 구간 1(-π/6≤αi≤π/6, 0≤αo≤π/3)에 있다고 가정하면, 기준 출력전압 v 0'를 생성하기에 적합한 스위칭 벡터는 표 1로부터 -7, +9를 얻을 수 있다. 표 1의 스위칭 형태(-9≤j≤+9)에 대응하는 출력전압벡터를 V j라 두면, 전압벡터 V -7 과 V +9에 대한 각각의 스위칭 인가시간(스위칭 싸이클) d 1, d 2는 수학식 12, 13의 조건을 만족한다. When the input voltage vector and the input current vector input to the
수학식 12 및 13으로부터 원하는 입력전압과 입력전류의 위상차를 도 4b와 같이 δ로 두고 출력전압벡터와 입력전압벡터가 임의의 구간에 존재할 경우로 일반화하면, d 1, d 2는 각각 수학식 14, 15와 같이 표현된다. If the phase difference between the desired input voltage and the input current from
여기서, α0 는 출력전압의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터(및 입력전압벡터)가 위치하는 구간, q 는 전압변환률(V 0/V m)이며, 그 크기는 아래의 수학식 16과 같다.Where α 0 is the phase of the output voltage, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section in which the output voltage vector is located, and k i is the input current vector (and Where the input voltage vector) is located, q is the voltage conversion rate ( V 0 / V m ), and the magnitude thereof is expressed by Equation 16 below.
마찬가지 방법으로, 기준 출력 전압 v 0''를 생성하기에 적합한 스위칭 벡터는 +1, -3이 되고, 각각의 전압벡터 V +1 과 V -3에 대한 각각의 스위칭 인가시간(스위칭 싸이클)을 구할 수 있으며, 이들을 전압벡터 및 전류벡터가 kv, ki구간에 존재할 경우로 일반화하여 각 스위칭 벡터의 스위칭 인가시간을 구하면, 아래의 수학식 17, 18과 같다. In a similar manner, the switching vectors suitable for generating the reference output voltage v 0 '' are +1, -3, and the respective voltage vectors V +1 and Each switching application time (switching cycle) for V- 3 can be obtained, and the voltage and current vectors are k v , When the switching application time of each switching vector is obtained by generalizing to the case of k i , the following equations (17) and (18) are used.
또한, 영전압벡터가 인가되는 스위칭 인가시간 d 5는 수학식 19를 만족해야해야 하므로, 수학식 20과 같다. In addition, since the switching application time d 5 to which the zero voltage vector is applied must satisfy Equation 19,
아래의 표 2(입력전압벡터와 입력전류벡터가 동일한 구간에 있을 경우 스위칭 패턴)는 입력전압벡터와 입력전류벡터가 같은 구간에 있을 경우 입력전압벡터와 출력전압벡터에 따른 가능한 스위칭 상태를 나타낸다. Table 2 (a switching pattern when the input voltage vector and the input current vector are in the same section) indicates possible switching states according to the input voltage vector and the output voltage vector when the input voltage vector and the input current vector are in the same section.
도 5a 및 도 5b는 매트릭스 컨버터에 입력되는 전압벡터와 전류벡터가 상태공간 상에서 서로 다른 구간에 있는 경우의 공간벡터변조부(260)의 공간벡터변조방식을 설명하기 위한 도면들이다. 5A and 5B are diagrams for describing a space vector modulation method of the
도 5a 및 도 5b에 정의된 상태 공간 상에서 매트릭스 컨버터 입력되는 전압벡터와 전류벡터가 서로 다른 구간에 있는 경우, 적합한 스위칭 패턴을 구하고자 한다. 해석의 편의를 위해 입력전압벡터와 출력전압벡터가 구간 1(-π/6≤αi≤π/6, 0≤αo≤π/3)에 있고, 입력전류벡터는 구간 6(0≤βi≤11π/6)에 위치한다고 가정하면, 기준 출력전압 v 0'를 생성할 수 있는 스위칭 형태는 표 1로부터 -7, +8이 되고, 이에 대응하는 각각의 전압벡터 V -7 과 V +8이 인가되는 스위칭 인가시간(스위칭 싸이클) d 1, d 2는 수학식 21, 22의 조건을 만족한다. In the state space defined in FIGS. 5A and 5B, when a voltage vector and a current vector input to the matrix converter are in different sections, a suitable switching pattern is obtained. For convenience of analysis, the input voltage vector and the output voltage vector are in interval 1 (-π / 6≤α i ≤π / 6, 0≤α o ≤π / 3), and the input current vector is in interval 6 (0≤β Assuming that i ≤ 11π / 6), the switching type that can generate the reference output voltage v 0 'is -7, +8 from Table 1, and corresponding voltage vectors V -7 and The switching application time (switching cycle) d 1 and d 2 to which V + 8 is applied satisfies the conditions of Equations 21 and 22.
수학식 21 및 22를 이용하여 원하는 입력전압과 입력전류의 위상차를 도 4b와 같이 δ로 두고 출력전압벡터가 kv 구간, 입력전압벡터가 ki구간에 존재할 경우로 일반화하면, d 1, d 2는 각각 수학식 23, 24와 같이 표현된다. When using Equation 21 and 22 put as δ, as the phase difference between the desired input voltage and input current and Figure 4b, the output voltage vector is generalized to k v interval, when the input voltage vector is present in the k i interval, d 1, d 2 is represented by Equations 23 and 24, respectively.
여기서, α0 는 출력전압의 위상, αi 는 입력전압벡터의 위상, δ는 입력전압벡터와 입력전류벡터의 위상차, kv는 출력전압벡터가 위치하는 구간, ki는 입력전류벡터(및 입력전압벡터)가 위치하는 구간, q는 전압변환률(V 0/V m)이다.Where α 0 is the phase of the output voltage, α i is the phase of the input voltage vector, δ is the phase difference between the input voltage vector and the input current vector, k v is the section in which the output voltage vector is located, and k i is the input current vector (and Where q is the voltage conversion factor ( V 0 / V m) .
마찬가지 방법으로, 기준 출력 전압 v 0''를 생성하기에 적합한 스위칭 형태는 +1, -2가 되고, 각각의 전압벡터 V +1 과 V -2에 대한 각각의 스위칭 인가시간(스위칭 싸이클)을 구할 수 있으며, 이들을 전압벡터 및 전류벡터가 kv, ki구간에 존재할 경우로 일반화하여 스위칭 인가시간을 구하면, 아래의 수학식 25, 26과 같다. In the same way, the switching forms suitable for generating the reference output voltage v 0 '' are +1, -2, and the respective voltage vectors V +1 and Each switching application time (switching cycle) for V -2 can be obtained, and the voltage and current vectors are k v , When the switching application time is obtained by generalizing to the case where k i is present,
또한, 수학식 19를 만족하는 영전압벡터에 대한 스위칭 인가시간 d 5는 수학식 27과 같다. In addition, the switching application time d 5 for the zero voltage vector satisfying Equation 19 is expressed by Equation 27.
아래의 표 3(입력전압벡터와 입력전류벡터가 서로 다른 구간에 있을 경우 스위칭 패턴)는 입력전압벡터와 입력전류벡터가 서로 다른 구간에 있을 경우 입력전압벡터와 출력전압벡터에 따른 가능한 스위칭 상태를 나타낸다. Table 3 below (switching pattern when input voltage vector and input current vector are in different sections) shows possible switching states according to input voltage vector and output voltage vector when input voltage vector and input current vector are in different sections. Indicates.
한편, 스위칭 싸이클을 나타내는 식에서 알 수 있는 바와 같이 전압변환률(V 0/V m) q 의 최대값은 가 되고, 역률이 1인 경우에서 가 된다. 본 발명에서 매트릭스 컨버터의 입력전압과 입력전류의 위상차를 보상할 수 있는 최대값 δmax는 출력전압에 따라 다르며, 그 크기는 아래의 수학식 28과 같다. On the other hand, as can be seen from the equation representing the switching cycle, the maximum value of the voltage conversion factor ( V 0 / V m ) q is Where the power factor is 1 Becomes In the present invention, the maximum value δ max that can compensate the phase difference between the input voltage and the input current of the matrix converter depends on the output voltage, and the magnitude thereof is expressed by Equation 28 below.
이면, If so,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 역률 개선 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method for improving power factor according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 역률 개선 방법에 따르면, 입력필터부(220)로 입력된 입력전압 및 입력전류를 측정하여 입력전압 v s및 입력전류 i s의 실제 위상차 φ를 계산한다(S610). 구체적으로, 도 1b에서 인덕터에 의한 전압강하는 입력전압에 의해 무시할 정도로 작으므로 매트릭스 컨버터부(230)에 인가되는 전압의 크기는 입력전원전압과 같다고 볼 수 있다. 따라서, 입력전원전류를 측정하여 매트릭스 컨버터에 인가되는 입력전압과 입력전류의 위상차를 알 수 있게 된다. According to the power factor improvement method of FIG. 6, the actual phase difference φ between the input voltage v s and the input current i s is calculated by measuring the input voltage and the input current input to the input filter unit 220 (S610). Specifically, since the voltage drop caused by the inductor in FIG. 1B is small enough to be neglected by the input voltage, the voltage applied to the
S610 단계에서 계산된 실제 위상차 φ를 기초로 입력 역률의 보상이 필요한지 판단한다(S620). 구체적으로, S510 단계에서 계산된 실제 위상차 φ에 의한 역률값이 기설정된 임계값보다 작은 경우(또는 |sin(φ)|값이 기설정된 값보다 큰 경우)에 역률 보상이 필요하다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 임계값을 0.995 로 설정한 경우 실제 위상차 φ에 의한 역률값이 0.995보다 작은 경우(또는 |sin(φ)|> 0.1 인 경우)에 역률 보상이 필요하다고 판단할 수 있다. On the basis of the actual phase difference φ calculated in step S610 it is determined whether the input power factor compensation is necessary (S620). Specifically, when the power factor value by the actual phase difference φ calculated in step S510 is smaller than the predetermined threshold value (or when | sin (φ) | is greater than the predetermined value), it may be determined that power factor correction is necessary. . For example, when the threshold value is set to 0.995, it may be determined that power factor correction is necessary when the power factor value due to the actual phase difference φ is smaller than 0.995 (or when {sin (φ) |> 0.1).
S620 단계에서 입력 역률의 보상이 필요하다고 판단되는 경우, 입력전압 및 입력전류의 목표 위상차를 산출한다(S630). 구체적으로 입력전압 및 입력전류의 목표 위상차는 상술한 수학식 8을 이용하여 구할 수 있으며, 산출된 목표 위상차는 수학식 28을 만족해야 한다. 즉, 산출된 목표 위상차 δ가 수학식 28의 δmax 보다 작은 경우에는 산출된 목표 위상차 δ를 이용하고, 산출된 목표 위상차 δ가 수학 식 28의 최대값 δmax 보다 큰 경우에는 최대값 δmax를 이용하여 공간벡터변조방식을 적용할 수 있다. If it is determined in step S620 that compensation of the input power factor is necessary, a target phase difference between the input voltage and the input current is calculated (S630). Specifically, the target phase difference between the input voltage and the input current may be obtained using
S630 단계에서 산출된 목표 위상차를 이용하여 공간벡터변조를 수행한다(S640). The spatial vector modulation is performed using the target phase difference calculated in step S630 (S640).
도 7은 도 6의 공간벡터변조방법을 상세히 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 7 is a flowchart illustrating the spatial vector modulation method of FIG. 6 in detail.
도 7의 공간벡터변조방법에 따르면, 우선 공간벡터변조를 위한 상태 공간을 복수의 영역으로 구분한다(S710). 예를 들어, 도 3a, 3b, 도 4a, 4b에 도시된 바와 같이 출력전압벡터와 입력전압(전류)벡터의 상태공간을 6개의 영역으로 구분할 수 있다. According to the spatial vector modulation method of FIG. 7, first, a state space for spatial vector modulation is divided into a plurality of regions (S710). For example, as shown in FIGS. 3A, 3B, 4A, and 4B, the state spaces of the output voltage vector and the input voltage (current) vector may be divided into six regions.
S710 단계에서 구분된 복수의 구간 중 소정 구간에 위치한 출력전압벡터의 인접한 벡터성분인 기준출력전압벡터를 검출한다(S720). 여기서, 기준 출력전압벡터는 출력전압벡터 v 0 의 인접한 벡터 성분인 제1 기준 출력전압벡터 v' 0 및 제2 기준 출력전압벡터 v'' 0를 포함하며, 제1 기준 출력전압벡터 v' 0를 생성할 수 있는 스위칭 벡터들은 제1 및 제2 스위칭 벡터이며, 제2 기준 출력전압벡터 v'' 0를 생성할 수 있는 스위칭 벡터들은 제3 및 제4 스위칭 벡터가 될 수 있다. The reference output voltage vector, which is an adjacent vector component of the output voltage vector located in the predetermined section, is detected among the plurality of sections divided in operation S710 (S720). Here, the reference output voltage vector is the output voltage vector v 0 Of the adjacent vector components of a first reference output voltage vector v 0 and a second reference output voltage vector v '' includes a 0, the first reference output voltage vector v switching vector capable of producing a zero are the first and the The switching vectors, which are two switching vectors and can generate the second reference output voltage vector v '' 0 , can be the third and fourth switching vectors.
S720 단계에서 선택된 스위칭벡터들 및 S630 단계에서 산출된 목표 위상차를 이용하여 각 스위칭 벡터들의 스위칭 인가시간을 산출한다. 구체적으로, 제1 기준 출력전압벡터 v' 0 에 대한 제1 및 제2 스위칭 벡터들 및 S630 단계에서 산출된 목표 위상차 δ를 이용하여 제1 및 제2 스위칭 벡터에 대한 스위칭 인가시간을 산출하고, 제2 기준 출력전압벡터 v'' 0에 대한 제3 및 제4 스위칭 벡터들 및 S630 단계에서 산출된 목표 위상차 δ를 이용하여 제1 및 제2 스위칭 벡터에 대한 스위칭 인가시간을 산출한다. 스위칭 벡터들에 대한 스위칭 인가시간의 구체적인 산출방법은 도 1 내지 5에 대한 설명, 표 1 내지 3, 수학식 1 내지 28에 대한 설명부분에서 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.The switching application time of each switching vector is calculated using the switching vectors selected in step S720 and the target phase difference calculated in step S630. Specifically, the switching application time for the first and second switching vectors is calculated using the first and second switching vectors for the first reference output voltage vector v ' 0 and the target phase difference δ calculated in step S630. The switching application time for the first and second switching vectors is calculated using the third and fourth switching vectors for the second reference output voltage vector v '' 0 and the target phase difference δ calculated in step S630. Since a detailed calculation method of the switching application time for the switching vectors has been described above with reference to FIGS. 1 to 5, Tables 1 to 3, and
한편, 상술한 역률 보상 방법은 개로(open loop) 방식 또는 폐로(closed loop) 방식에 적용될 수 있다. 개로 방식은 역률이 임계치 이하이면, 원하는 입력 역률을 얻기 위한 위상차 δ를 구해 도 6에 도시된 역률 보상 방법을 한번만 수행하는데 반해, 폐로 방식은 원하는 입력역률을 억을 수 있도록 피드백 제어를 수행한다. 즉, 일정 주기마다 전원역률을 측정하여 일정 범위를 벗어나게 되면, 도 6에 도시된 역률 보상 방법을 자동으로 수행하게 된다. 일반적으로 입력 역률을 1로 만들기 위한 매트릭스 컨버터 입력전압과 입력전류의 위상차 δ는 수학식 8을 이용하여 구할 수 있지만, 이 값을 보상할 경우, 역률의 변화로 인해 입력전류의 크기가 크게 바뀌게 되고, 이로 인해 또 다시 역률이 바뀌게 되어 원하는 역률값을 얻기가 어려울 수 있다. 또한, 부하 변동에 따라 역률값이 변할 수도 있다. 따라서, 개로 방식의 보상 방식은 시스템 특성을 잘 알고 있는 경우에 사용하는 것이 바람직하고, 일반적으로 폐로 보상 방식을 적용할 수 있다. Meanwhile, the above-described power factor correction method may be applied to an open loop method or a closed loop method. When the power factor is less than or equal to the threshold value, the phase difference δ for obtaining a desired input power factor is obtained and the power factor correction method shown in FIG. 6 is performed only once, whereas the closing method performs feedback control to suppress the desired input power factor. In other words, if the power factor is measured at regular intervals and out of a certain range, the power factor correction method shown in FIG. 6 is automatically performed. In general, the phase difference δ between the matrix converter input voltage and the input current for setting the input power factor to 1 can be obtained by using
한편, Matlab/Simulink를 이용해 제안된 공간벡터변조방식의 타당성을 검증하 였으며, 시뮬레이션에서 사용된 부하 및 제정수는 다음과 같다. On the other hand, the validity of the proposed spatial vector modulation method is verified using Matlab / Simulink, and the loads and constants used in the simulation are as follows.
ㆍ입력전압 : 3상 220V/60Hzㆍ Input Voltage: 3 Phase 220V / 60Hz
ㆍ3상 RL 부하 : R = 10Ω, 5mHㆍ 3 phase RL load: R = 10Ω, 5mH
ㆍ입력필터 : L = 2mH, C = 50μFㆍ Input Filter: L = 2mH, C = 50μF
도 8a 및 도 8b는 매트릭스 컨버터에서 입력필터가 있을 경우 주어진 조건에서 본 발명에 따른 공간벡터변조방식과 기존의 공간벡터변조방식에 대해 입력 역률값을 비교설명하기 위한 도면들이다. 8A and 8B are diagrams for comparing input power factor values with respect to the spatial vector modulation method and the conventional spatial vector modulation method according to the present invention under given conditions when there is an input filter in the matrix converter.
도 8a은 부하전류 변동에 따른 입력역률의 변화를 나타낸 것으로 이 경우 출력전압은 60V, 40Hz로 일정히 유지했다. 도 8a에서 알 수 있는 바와 같이 기존의 스위칭 방식과는 달리 본 발명에 따른 스위칭 방식을 사용하면 부하가 아주 작은 경우를 제외하고 거의 전영역에서 역률을 1로 유지할 수 있음을 알 수 있다. 8A shows the change of the input power factor according to the load current variation. In this case, the output voltage was kept constant at 60V and 40Hz. As can be seen in FIG. 8A, unlike the conventional switching method, the switching method according to the present invention can be seen that the power factor can be maintained at almost all regions except for a very small load.
도 8b은 주어진 3상 RL부하에서 출력주파수의 변화에 따른 역률 변화를 보인 것인데 이 경우 출력전압과 출력주파수의 비를 일정히 유지하였다. 8b shows the change in power factor according to the change of the output frequency at a given three-phase RL load. In this case, the ratio of the output voltage and the output frequency was kept constant.
도 9a 내지 9c는 출력주파수가 각각 30Hz, 40Hz, 60Hz인 경우에 대해 기존의 공간벡터변조방식으로 제어할 때의 입력역률과 본 발명에 따른 공간벡터변조방식의 개로방식과 폐로방식으로 역률을 보상할 경우 입력 역률의 변화를 보여주고 있다. 도 9a 내지 9c에 도시된 바와 같이 개로방식으로는 입력역률을 1로 만들기가 어렵다. 이는 개로방식에서 입력역률을 1로 만들기 위해 계산된 위상각 δ값이 최적값이 아니기 때문인데, 그 이유는 역률보상을 통해 입력전류가 바뀌게 되고 이 전류에 적합한 위상각은 이전의 그것과 달라지기 때문이다. 특히, 30Hz와 40Hz와 같이 낮은 주파수에서는 역률보상으로 인한 전류변화가 크기 때문에 개로방식으로는 역률을 1로 만들기가 어렵다는 것을 의미한다. 9a to 9c show the power factor correction when the output frequency is 30 Hz, 40 Hz, and 60 Hz, respectively, when the input power factor is controlled by the conventional spatial vector modulation method and the opening and closing methods of the spatial vector modulation method according to the present invention. The change in input power factor is shown. As shown in FIGS. 9A to 9C, it is difficult to set the input power factor to 1 by the opening method. This is because the phase angle δ value calculated to make the
도 10a는 출력전압이 60V, 출력주파수가 40Hz일 때 기존의 공간벡터변조방식에 따른 매트릭스 컨버터부(230)의 입출력 전압 및 전류 파형을 나타내고 있다. 입력필터부(220)로 인해 매트릭스 컨버터부(230)의 입력전압과 입력전류가 동상이 되도록 제어할 경우 전원전류 위상은 전원전압 위상을 앞서고 있음을 알 수 있다. 도 10b는 도 10a와 같은 조건에서 입력역률을 1로 만들기 위해 본 발명에 따른 공간벡터변조방식을 사용해 폐로방식으로 제어할 경우 매트릭스 컨버터부(230)의 입출력 전압 및 전류파형을 나타내고 있다. 도 10b에서 알 수 있는 바와 같이 전원전압 및 전류는 동상이 되고, 역률개선으로 인해 기존의 공간벡터변조방식에 비해 입력전류의 크기가 현저하게 감소됨을 알 수 있다. FIG. 10A illustrates the input / output voltage and current waveforms of the
도 11a 및 도 11b는 출력전압이 75V, 출력주파수가 60Hz일 때인데 그 내용은 도 10a 및 도 10b와 각각 대응된다. 11A and 11B show an output voltage of 75 V and an output frequency of 60 Hz, the contents of which correspond to FIGS. 10A and 10B, respectively.
도 12는 제안한 폐로 보상방식의 과도특성을 알아보기 위해 출력전압을 90V, 60Hz에서 60V, 40Hz로 계단상으로 변화시켜 매트릭스 컨버터부(230)의 출력전압과 전류, 역률보상 특성, 주전원전압 및 전류, 그리고 필터를 거쳐 매트릭스 컨버터부(230)에 입력되는 전압, 전류의 관계를 동시에 나타내 보였다. 도 12에서 알 수 있는 바와 같이 제안된 알고리즘에 의해 역률보상이 잘 이뤄질 뿐 아니라 각종 전압, 전류에 대한 전기적 특성도 우수함을 알 수 있다. FIG. 12 shows the output voltage and current of the
도 8 내지 12에 따른 실시 예에서 이용된 매트릭스 컨버터(공간벡터알고리즘 의 구현을 위해 DSP TI 20F2812와 매트릭스 컨버터 스위칭 소자의 구동을 위해 ALTERA EPM7128 FPGA가 사용됨)는 시작품으로, 안정성을 고려해 선간전압이 70V인 저전압 입력을 사용했으나 매트릭스 컨버터부(230)의 전압변환율 q 를 0.47, 0.71로 하여 시뮬레이션에서의 출력전압 60V와 90V와 같은 전압변환율과 출력주파수를 갖게 하여 제안된 알고리즘의 구현 가능성을 알아보았다. The matrix converter (the DSP TI 20F2812 and the ALTERA EPM7128 FPGA are used to drive the matrix converter switching element for the implementation of the space vector algorithm) used in the embodiments according to FIGS. Phosphorus low voltage input was used, but the voltage conversion ratio q of the
도 13a와 도 14a는 출력주파수가 40Hz, 60Hz인 경우 기존의 공간벡터제어방식으로 제어할 경우 전원의 입력전압과 입력전류 및 매트릭스 컨버터에 인가되는 전압과 전류를 나타내고 있다. 또,한 도 13b와 도 14b는 출력주파수가 각각 40Hz, 60Hz인 경우 본 발명에 따른 공간벡터제어방식을 사용한 경우이다. 도 13c와 도 14c는 출력주파수가 각각 40Hz, 60Hz인 경우 같은 실험조건에서 부하에 인가되는 매트릭스 컨버터의 출력전압과 전류를 나타낸다.13A and 14A illustrate an input voltage and an input current of a power source and a voltage and a current applied to a matrix converter when the output frequency is 40 Hz or 60 Hz and controlled by a conventional space vector control method. 13B and 14B are cases where the spatial vector control method according to the present invention is used when the output frequencies are 40 Hz and 60 Hz, respectively. 13C and 14C show output voltages and currents of a matrix converter applied to a load under the same experimental conditions when the output frequencies are 40 Hz and 60 Hz, respectively.
실험결과에서 알 수 있는 바와 같이 기존의 방식에서 매트릭스 컨버터의 전압전류위상은 일치하지만 전원의 전압과 전류는 입력필터로 인해 위상차가 있음을 알 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 공간벡터제어 방식을 사용할 경우 전원전압과 전류의 위상을 같게 하여 입력 역률을 1로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 같은 출력전압과 부하조건에서 전원전류의 크기가 작아짐을 알 수 있다. As can be seen from the experimental results, in the conventional method, the voltage and current phase of the matrix converter match, but the voltage and current of the power supply have a phase difference due to the input filter. However, in the case of using the space vector control method according to the present invention, the input power factor can be maintained at 1 by equalizing the power supply voltage and the current, and the power supply current becomes smaller under the same output voltage and load conditions.
이에 따라, 매트릭스 컨버터에서 입력필터를 사용할 경우 부하나 출력 주파수가 변동하더라도 거의 모든 부하 영역에서 입력 역률을 거의 1로 유지할 수 있게 된다. 특히, 경부하에서 심각한 역률 저하를 보상할 수 있게 된다.Accordingly, when the input filter is used in the matrix converter, the input power factor can be maintained at almost 1 in almost all load regions even when the load or output frequency is changed. In particular, it is possible to compensate for the severe power factor drop at light loads.
도 1은 종래의 매트릭스 컨버터의 구성을 나타내는 회로도이다. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional matrix converter.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매트릭스 컨버터 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a matrix converter system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 입력필터의 상당(per phase)등가 회로를 나타내는 회로도이다. FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a per phase equivalent circuit of the input filter illustrated in FIGS. 1 and 2.
도 4a 및 도 4b는 매트릭스 컨버터부에 입력되는 전압벡터와 전류벡터가 상태공간 상에서 같은 구간에 있는 경우의 공간벡터변조방식을 설명하기 위한 도면들이다. 4A and 4B are diagrams for describing a space vector modulation method when the voltage vector and the current vector input to the matrix converter are in the same section in the state space.
도 5a 및 도 5b는 매트릭스 컨버터에 입력되는 전압벡터와 전류벡터가 상태공간 상에서 서로 다른 구간에 있는 경우의 공간벡터변조방식을 설명하기 위한 도면들이다. 5A and 5B are diagrams for describing a space vector modulation method when a voltage vector and a current vector input to a matrix converter are in different sections in a state space.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 역률 개선 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method for improving power factor according to an embodiment of the present invention.
도 7은 도 6의 공간벡터변조방법을 상세히 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 7 is a flowchart illustrating the spatial vector modulation method of FIG. 6 in detail.
도 8 내지 14는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 공간벡터변조방식과 기존의 공간벡터변조방식에 따른 역률값을 비교설명하기 위한 도면들이다. 8 to 14 are diagrams for comparing and explaining a power factor value according to a spatial vector modulation method and a conventional spatial vector modulation method according to various embodiments of the present disclosure.
* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawing
210 : 전원부 220 : 입력필터부210: power supply unit 220: input filter unit
230 : 매트릭스 컨버터부 240 : 검출부230: matrix converter 240: detector
250 : 연산부 260 : 공간벡터변조부250: calculator 260: spatial vector modulator
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Cited By (2)
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Families Citing this family (1)
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005168197A (en) | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Control unit for ac-ac direct conversion device |
JP2006262560A (en) | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Nagaoka Univ Of Technology | Control device of ac-ac direct power converter |
JP2006280063A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Controller of ac/ac direct power converter |
KR100841645B1 (en) * | 2006-06-08 | 2008-06-27 | 엘에스산전 주식회사 | An output control apparatus and output control method for a matrix converter |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005168197A (en) | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Control unit for ac-ac direct conversion device |
JP2006262560A (en) | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Nagaoka Univ Of Technology | Control device of ac-ac direct power converter |
JP2006280063A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Controller of ac/ac direct power converter |
KR100841645B1 (en) * | 2006-06-08 | 2008-06-27 | 엘에스산전 주식회사 | An output control apparatus and output control method for a matrix converter |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101456240B1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-11-03 | 김영화 | Quality Power Saver |
KR20200109823A (en) | 2019-03-14 | 2020-09-23 | 중앙대학교 산학협력단 | Matrix Rectifier and The Method for Controlling Input Power Factor of The Matrix Rectifier |
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