KR101296798B1 - Ｐｗｍ 전력변환장치용 인덕터 시험장치 - Google Patents

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이경준
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신동설
유동욱
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Abstract

본 발명은 인덕터 성능 검사를 위하여, 시험하고자 하는 인덕터를 결합시켜 소정의 소비 전력을 인가하여 모의운전하고, 모의운전에 따라 인덕터에 흐르는 전류 데이터 및 전압 데이터를 검출하는 인덕터 시험 장치; 및 상기 인덕터 시험장치와 데이터를 송수신하며 상기 인덕터 시험 장치로부터 수신한 상기 전류 데이터 및 전압 데이터에 기초하여 상기 인덕터에서의 DC 중첩특성 곡선을 도출하는 단말을 포함하며, 상기 인덕터의 전류 데이터는, 상기 인덕터에 흐르는 DC 전류, DC bias 전류 및 리플전류 중 적어도 하나를 포함하는 PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템에 관한 것이다.

Description

ＰＷＭ 전력변환장치용 인덕터 시험장치 {System for examination of inductor for PWM power conversion equipment}
본 발명은 PWM 방식의 전력변환장치용 인덕터 시험 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로, 구체적으로는 PWM 전력변환장치에서 사용되는 모든 방식의 인덕터의 성능을 시험하는 시스템 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
일반적으로 펄스폭변조(Pulse Width Modulation: PWM) 전력변환방식 및 PWM 정류기는 산업분야에서 도금용, 통신용, 전철 구동 장치, 전기로, 고전압 직류 전송(High Voltage DC Transmission: HVDC), 유동적 교류 전송(Flexible AC Transmission: FACT) 등 산업 공정에 핵심요소로 이용되고 있다.
이러한 PWM 전력변환방식은 주로 산업기기의 동력부를 제어하는 부분에 연관되어 있어 짧은 시간의 고장(예컨대, 운동 정지, 전력변환과정에서의 오류)이나 효율성 감소는 막대한 손실과 직결되는 큰 문제를 야기할 수 있다.
특히, PWM 방식을 이용하는 전력변환 시스템의 필수 구성요소인 인덕터는 그 설계나 제작 상태에 따라 전력 변환 시스템의 효율을 좌우한다.
그럼에도 불구하고, 현재 인덕터 제작업체에서는 다양한 운전 조건에서 인덕터의 특성 데이터를 추출할 수 있는 장비 부재로 인하여, 최적화된 인덕터 설계 및/또는 제작이 어려운 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, PWM 방식을 이용한 전력변환 시스템에 사용되는 인덕터의 성능시험을 위해 본 발명에서 제안한 방법으로부터 DC 중첩 특성을 추출하여 피시험품의 특성을 파악하는 PWM 전력변환장치용 인덕터 시험 장치를 제안하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 성능 검사를 위한 인덕터 검사 시스템은, 시험하고자 하는 인덕터를 결합시켜 소정의 소비 전력을 인가하여 모의운전하고, 모의운전에 따라 인덕터에 흐르는 전류 데이터 및 전압 데이터를 검출하는 인덕터 시험 장치; 및 상기 인덕터 시험장치와 데이터를 송수신하며 상기 인덕터 시험 장치로부터 수신한 상기 전류 데이터 및 전압 데이터에 기초하여 상기 인덕터에서의 DC 중첩특성 곡선을 도출하는 단말을 포함하며, 상기 인덕터의 전류 데이터는, 상기 인덕터에 흐르는 DC 전류, DC bias 전류 및 리플전류 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 인덕터 시험 장치는, 상기 인덕터를 모의운전하도록 구동시키기 위한 전력을 인가하는 전원부; 상기 전원부를 통해 인가된 전력을 변환하는 AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터를 포함하는 전력변환부; 및 실시간 또는 소정 주기에 따라 상기 인덕터 전류 및 전압 데이터를 검출하고, 상기 단말로부터 수신한 사용자 입력신호에 기초하여 상기 전력변환부 또는 상기 인덕터를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 인덕터 전류 및 전압 데이터를 검출하는 신호 검출부; 상기 전력변환부를 제어하는 AC/DC 제어부; 및 상기 인덕터에 흐르는 전류를 제어하는 인덕터 전류 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 인덕터 전류 제어부에 의해 제어된 정격전류를 펄스폭변조(Pulse-Width Modulation: PWM) 파형으로 변환하기 위한 PWM 발생부; 및 상기 단말과 데이터 송수신을 수행하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 단말은, 상기 인덕터 시험 장치와 데이터를 송수신하기 위한 통신부; 상기 인덕터 시험 장치로부터 상기 통신부를 통해 수신한 상기 인덕터 전류 및 전압 데이터에 기초하여 상기 인덕터의 DC 중첩특성 곡선을 도출하는 제어부; 및 상기 제어부에서 분석된 결과를 출력하기 위한 디스플레이부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 인덕터 전류 및 전압 데이터에 기초하여, 상기 인덕터 시험 장치에서 모의운전 수행시 기 설정된 인덕터 양단에 걸리는 전압 값 및 스위칭 주기를 토대로 상기 DC bias 전류의 변동에 따른 상기 리플전류의 변화량에 따라 상기 인덕터의 인덕턴스 값을 분석할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 분석결과에 따라 상기 인덕터의 DC 전류 변화량에 따른 상기 인덕터의 인덕턴스 값의 변화량을 나타내는 DC 중첩특성 곡선을 도출하여 상기 도출된 DC 중첩특성 곡선을 상기 디스플레이부상의 일면에 출력할 수 있다.
한편, 상기 단말은, 인덕터 성능과 관련하여 사용자 입력에 의한 신호를 상기 단말에 입력하기 위한 사용자 입력부를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양태 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 성능 검사를 위한 인덕터 시험 장치는, 시험하고자 하는 인덕터를 결합시, 모의운전하도록 구동시키기 위한 전력을 인가하는 전원부; 상기 전원부를 통해 인가된 전력을 변환하는 AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터를 포함하는 전력변환부; 및 실시간 또는 소정 주기에 따라 상기 인덕터에 흐르는 DC 전류, DC bias 전류 및 리플전류 중 적어도 하나를 포함하는 인덕터 전류 데이터 및 전압 데이터를 검출하는 제어부를 포함한다.
상기 실시형태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따르면, PWM 전력변환장치용 인덕터에 대하여 DC 중첩 특성을 검출하여 인덕터 성능을 검사할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 인덕터의 직류(DC) 전류를 제어할 수 있는 DC/DC 컨버터를 이용하여 인덕터에 흐르는 전류값을 조정하면서 다양한 운전 조건에 따라 인덕터 성능에 대한 검사를 수행할 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 시험 장치의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 시험 장치와 데이터 통신을 수행하는 단말의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터 시험 장치에서 검출하는 인덕터 전류 파형의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템에서 인덕터 성능을 검사하는 과정의 일 예를 나타내는 절차흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템에서 인덕터 시험 검출 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
본 발명은 PWM 방식의 전력변환장치용 인덕터 시험 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로, 구체적으로는 PWM 전력변환장치에서 사용되는 모든 방식의 인덕터의 성능을 시험하는 시스템 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1을참조하면, PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템(100)은 시험하고자 하는 발전 시스템의 인덕터를 연결하여 가상의 발전 시스템으로 운용하기 위한 인덕터 시험 장치(200) 및 인덕터 시험 장치에서 측정되는 전류의 파형 데이터를 수신하여 측정 분석하기 위한 단말(300)을 포함한다.
이때, 측정되는 전류는 검사대상이 되는 인덕터가 3상인지 또는 단상인지에 따라 3상 전류가 되거나 또는 단상 전류가 될 수 있다.
도 1에 도시된 단말(300)은 인덕터 시험 장치의 데이터를 송수신하며 인덕터 시험 장치를 제어하기 위한 인덕터 모듈레이션 어플리케이션(Man Monitering Interface: MMI) 이 활성화된 것으로, 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) 등이 포함될 수 있다. 인덕터 시험 장치(200)와 단말(300)은 인터넷 통신망(예를 들어, RS-232, 485 통신망)을 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
도 1에 도시된 인덕터 시험 장치(200)는 시험 대상이 되는 인덕터가 장치 내 결합되면, 소 정량의 전원(직류 전원 또는 교류 전원)을 인가하여 인버터를 통해 인덕터로 정격전류가 흐르도록 모의 운전하고, 인덕터에서의 전류 및 전압을 검출할 수 있다.
인덕터 시험 장치(200)에서 검출된 전류 및 전압에 대한 데이터가 단말(300)로 전송되면, 단말(300)은 MMI 어플리케이션을 통해 인덕터의 정격전류값, 스위칭 주파수(fs) 등을 토대로 인덕터 성능을 분석하여 인덕터의 인덕턴스 또는 DC중첩 특성과 같은 운전 조건에 따른 인덕터 성능결과를 도출한다. 이와 같은, 본 발명에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템의 인덕터 시험 장치 각 구성에 대하여 이하 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 시험 장치의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 인덕터 시험 장치(200)는 교류 전력을 시험 장치로 인가하는 전원부(210), 인가된 전력을 변환하는 전력변환부(220), 시험 대상이 되는 인덕터(230) 및 전력 변환부를 제어하기 위한 제어부(240)를 포함한다. 인덕터(230)에 흐르는 전류 및 전압의 측정값은 전력계통으로 연계되기 위한 소정의 출력 결선부를 통해 제어부(240)로 인가된다.
도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 장치가 될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 단말(300)은 상기 도 1에서 상술한 것과 같이 인덕터 시험 장치(200)로부터 전송되는 인덕터(230)의 전류 또는 전압 정보를 토대로 인덕터의 DC 중첩특성 등의 인덕터 성능을 분석하기 위한 것이다.
다시 도 2를 참조하면, 전력 변환부(220)는 전원부(210)에 해당하는 에너지의 발전형태에 따라 AC/DC 컨버터(221), 인덕터에 흐르는 전류값을 조정하기 위한 커패시터(222) 및 DC/DC 컨버터(223)를 포함한다.
AC/DC 컨버터(221)는 계통 전원으로부터 요구되는 DC 전압을 생성하면서 인덕터(230)의 리플전류를 제어하고, 커패시터(222)와 DC/DC 컨버터(223)는 출력 DC전류를 제어하면서 인덕터(230)의 DC bias 전류를 제어한다. DC/DC 컨버터(223)는 에너지를 충분하게 공급하기 어려운 경우나 부하량이 적은 경우에 높은 변환 효율이 필요한 경우 사용되는 것으로서, 직류전동기와 직류발전기를 기계적으로 결합한 형태로 스위치, 전류 스위치 또는 다이오드, 인덕터, 출력 커패시터, 제어회로 등으로 구성된다.
제어부(240)는 전력 변환부(220)를 제어하며, 구체적으로는 AC/DC 컨버터(221), DC/DC 인버터(223) 또는 인덕터 전류값을 검침한다.
제어부(240)는 인덕터(230)에서의 신호를 검출하는 신호 검출부(241), 전류 등에 대한 제어신호를 PWM 파형으로 발생하는 PWM 발생부(242), AC/DC 컨버터(221)의 입력 역률(power factor)을 제어하는 입력 역률부(243), 인덕터(230)의 전류를 제어하는 인덕터 전류 제어부(244) 및 단말(300)과 데이터를 송수신하기 위한 통신부(245)를 포함할 수 있다.
신호 검출부(241)는 인덕터(230)에서의 전류 또는 전압을 검출하는데, 검출된 전류 또는 전압에 관한 신호를 통신부(245)를 통해 단말(300)로 전송된다. 예컨대, 전압(Vac), DC 링크 전압(Vdc) 및 인덕터의 DC 전류(IT)을 검출한다.
인덕터 전류 제어부(244)는 통신부(245)를 통해 단말(300)로부터 수신한 제어신호에 따라 인덕터(230)를 제어한다. 예를 들어, 단말(300)로부터 전송되는 사용자 제어신호는 사용자가 발전용 시스템에서 운전되고자 하는 인덕터(230)의 정격 전류 값 또는 인덕턴스 값, 전력변환부(220)의 스위칭 주파수 값 또는 계통 주파수 값 등을 포함하며, 나아가 인덕터 시험 장치(200)의 동작에 따라 측정된 인덕터(230) 파형의 분석 데이터도 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 시험 장치와 데이터 통신을 수행하는 단말의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 계통 연계형 모의운전 시스템에 속한 단말(300)은 유무선 통신부(310), 사용자 입력에 따라 신호를 입력하기 위한 사용자 입력부(320), 단말의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(330), 단말 동작에 따른 결과를 출력하기 위한 디스플레이부(340) 및 메모리(350)를 포함한다.
도 3에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 단말이 구현될 수도 있다.
제어부(330)는 단말(300)의 전반적인 동작을 제어하며, 일 예로 인덕터 시험 장치(200)에서 검침한 데이터를 토대로 인덕터 성능을 분석하기 위한 소정의 인덕터 모듈레이션에 관한 어플리케이션(예를 들어, MMI 프로그램)이 설정된 인덕터 시험장치 분석 모듈(331)을 더 포함할 수 있다.
인덕터 시험장치 분석 모듈(331)은 인덕터 시험 장치(200)와 데이터를 송수신하며, 인덕터 시험 장치(200)로부터 수신한 검출 신호를 토대로 인덕터의 정격전류, 정격전압 또는 인덕터에 흐르는 전압의 DC 중첩 특성 등을 분석할 수 있다.
DC 중첩 특성은 인덕터의 특성을 용이하게 파악할 수 있는 주요한 파라미터중의 하나로서, 인덕터에 흐르는 전류가 증가함에 따라 인덕턴스 값이 감소되는 반비례 관계를 나타낸다. 인덕터에 사용된 코아 특성에 따라 포화전류의 정의가 변동될 수 있는데, 예컨대, 산화철을 포함하는 자성체 세라믹을 나타내는 페라이트(ferrite)의 경우 초기 인덕턴스 값에 80%를 나타내기 시작하는 전류를 포화전류로 정의할 수 있다.
따라서, 인덕터 시험장치 분석 모듈(331)은 인덕터 시험 장치(200)로부터 전송되는 DC 전류(IT)를 이용하여 인덕터의 DC 중첩 특성을 분석할 수 있다. 이하 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕터 시험 장치에서 검출하는 인덕터 전류 파형의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 인덕터(230)에 흐르는 DC 전류(IT)(401)는 DC bias 전류(IDC)(402)와 리플전류(IAC)(403)로 구성된다. 리플전류란 교류전원을 직류전원으로 변환하는 과정에서 완전히 제거되지 않고 직류성분에 중첩적으로 교류성분이 나타나는 것을 나타낸다. 이러한 리플전류나 고주파 성분은 전력공급장치의 수명을 단축시키고 논리 동작을 오작동하게 할 수 있으므로 최소화하거나 제거하는 것이 바람직하다.
도 4에 도시된 것처럼 인덕터(230)에 흐르는 DC 전류(IT)(401)는 일정한 값의 DC bias 전류(IDC)(402)에 소정의 리플전류(IAC)(403)가 중첩되어 나타나는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 인덕터의 DC 중첩 특성을 통해 인덕터의 성능을 분석할 수 있고, AC/DC 컨버터(221)를 통해 리플전류(IAC) 값을 제어할 수 있다.
또한, 커패시터(222)와 DC/DC 컨버터(223)를 통해 DC bias 전류(IDC)를 제어함으로써, 다양한 조건에 따라 실제 계통 연계형 시스템이 운전할 때와 동일한 상황으로 인덕터에서 흐르는 정격전류를 측정하고, 인덕터의 성능을 분석할 수 있다.
하기 수학식 1은 검출된 인덕터 전류로부터 인덕터(230) 양단에 걸리는 전압을 도출하기 위한 수식이다.
Figure 112012044863619-pat00001
상기 수학식1에서, VL은 인덕터 양단에 걸리는 전압을 나타내고, di는 리플전류(IAC)를 나타내고, dt는 스위칭 주기를 나타내고, L은 인덕터의 인덕턴스 값을 나타낸다. 수학식 1에 따르면, VL과 dt를 고정된 상수 값으로 놓고, DC bias 전류(IDC)를 증가시키면서 리플전류(IAC)를 측정하면 궁극적으로 인덕턴스 값인 L 값을 도출할 수 있다.
DC bias 전류(IDC)는 사용자가 DC/DC 컨버터(223)를 통해 조정할 수 있으므로, 사용자가 인덕터 양단에 걸리는 VL 전압을 원하는 값으로 제어할 수 있고 리플전류(IAC) 값도 조정할 수 있다.
다시 도 3를 참조하면, 인덕터 시험장치 분석 모듈(331)은 도 4에 도시된 인덕터 전류 특성을 토대로 인덕터의 DC 중첩특성 곡선을 도출할 수 있고, 도출된 인덕터의 DC 중첩특성 곡선은 사용자가 모니터링할 수 있도록 디스플레이부(340)로 전달된다.
이에 따라, 사용자는 인덕터의 DC 중첩특성 곡선을 모니터링하며 인덕터의 성능을 파악하고, 인덕터 시험 장치에서 시험하고자 하는 인덕터의 정격 전류 값, 인버터 구현시 필요한 인덕턴스 값, 전력변환부의 스위칭 주파수 값 및 인덕터 모듈레이션 어플리케이션의 인덱스 값 중 적어도 하나에 대한 사용자 입력신호를 사용자 입력부(320)를 통해 단말(300)로 입력할 수 있다.
인덕터 시험장치 분석 모듈(331)은 사용자 입력부(320)를 통해 입력된 사용자 입력신호 중 일부를 통신부(310)를 통해 인덕터 시험 장치(200)로 전송하여 원격제어를 수행할 수 있다.
메모리(350)는 인덕터 시험 장치(200)로부터 전송된 신호를 토대로 실제 측정된 인덕터의 정격전류 및 양단전압값과 인덕터 시험 장치(200)에 인가된 소비전력, 스위칭 주파수 등에 관한 정보를 저장한다. 또는, 사용자가 입력한 인덕터 성능 조정과 관련된 정보도 저장할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템에서 인덕터 성능을 검사하는 과정의 일 예를 나타내는 절차흐름도이다.
도 5를 참조하면, 상기 도 2에서 상술한 인덕터 시험 장치(200)에 시험 대상이 되는 시스템의 인덕터를 결합하여 시험 대상이 되는 시스템의 정격전력에 대응되는 소정량의 소비전력을 인가한다(S501).
인덕터 시험 장치(200)는 소정량의 전력을 DC/DC 컨버터(223)를 이용하여 고효율을 낼 수 있도록 변환하여 인덕터(230)로 인가하고, 인가된 DC 전력에 따른 인덕터(230)에서의 전류 파형 및/또는 전압을 검출한다(S502).
인덕터로부터 검출된 전류 및/또는 전압 정보는 통신망을 통해 상기 도 3에 도시된 단말(300)로 전송된다(S503).
단말(300)은 인덕터 시험장치 분석 모듈(331)을 이용하여 인덕터에서의 검출된 전류 또는 전압 정보를 토대로 인덕터(230)의 모의운전 중 특성을 분석하여 DC 중첩 곡선을 도출한다(S504).
인덕터 시험장치 분석 모듈(331)은 상기 수학식 1에서 설명한 리플전류와 인덕터 양단에 걸리는 전압과의 관계를 통해 DC 중첩 특성을 도출할 수 있고, 나아가 인덕터 코아 또는 코일 온도 데이터를 도출할 수 있다.
이에 따라, 단말(300)은 분석결과에 따라 인덕터(230) 성능에 관한 UI 또는 인덕터(230)에서 분석된 전류 또는 전파의 파형 등에 관한 UI를 구성하여 디스플레이부(340)상에 출력한다(S505). 이에 관한 일 예는 도 6에 도시되었으며 이후 후술하도록 한다.
이후, 사용자는 단말(300)의 디스플레이부(340) 상에 출력된 인덕터 성능에 관한 UI에 기초하여, 사용자 입력부(320)를 통해 운전되고자 하는 인덕터의 정격 전류 값, 인버터 제어시 필요한 인덕턴스 값, 전력변환부의 스위칭 주파수 값, 계통 주파수 값 및 인덕터 모듈레이션 어플리케이션의 인덱스 값 중 적어도 하나에 대한 제어신호를 입력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템에서 인덕터 시험 검출 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.
구체적으로, 도 6은 인덕터 시험 장치의 인덕터에 대한 검출 결과 신호를 수신한 단말에서 인덕터 성능을 분석하여 모니터링한 일 예를 나타낸다.
도 6에 도시된 것처럼, 인덕터 시험결과에 따른 모니터링 화면(600)은 인덕터 모의시험을 위해 계통 연계 시스템에서 정격 전력에 대응하는 소비전력(P), PWM 값, 인덕터 양단에 걸리는 전압(VDC) 등의 초기입력 데이터(601), 모의운전 결과 인덕터에서 검출된 DC 전류(IT), DC bias 전류(IDC) 및 리플전류(IAC) 값의 분석 데이터(602), 분석 데이터를 토대로 도출된 인덕터 DC 중첩특성 곡선(603), 인덕터 코아 또는 코일 온도 데이터(604) 및 사용자 제어신호(인덕터의 정격 전류 값, 인버터 제어시 필요한 인덕턴스 값, 전력변환부의 스위칭 주파수 값, 계통 주파수 값 등)를 입력하기 위한 제어신호 입력창(605) 등을 포함할 수 있다.
인덕터의 DC 중첩특성 곡선(603)은 인덕터에 흐르는 DC 전류(IDC) 값에 따른 인덕턴스의 변화량을 나타내는 곡선으로, 상기 수학식 1을 통해 도출되는 곡선이다. 사용자는 도 6에 도시된 것과 같이 본 발명에 따라 용이하게 도출된 인덕터의 DC 중첩특성 곡선을 통해 인덕터의 운전중 특성을 파악하고, 용도에 따른 제어신호를 입력할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. PWM 전력변환장치용 인덕터 성능 검사를 위한 인덕터 검사 시스템에 있어서,
    시험하고자 하는 인덕터를 결합시켜 소정의 소비 전력을 인가하여 모의운전하고, 모의운전에 따라 인덕터에 흐르는 전류 데이터 및 전압 데이터를 검출하는 인덕터 시험 장치; 및
    상기 인덕터 시험장치와 데이터를 송수신하며 상기 인덕터 시험 장치로부터 수신한 상기 전류 데이터 및 전압 데이터에 기초하여 상기 인덕터에서의 DC 중첩특성 곡선을 도출하는 단말을 포함하며,
    상기 인덕터의 전류 데이터는,
    상기 인덕터에 흐르는 DC 전류, DC bias 전류 및 리플전류 중 적어도 하나를 포함하는, PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인덕터 시험 장치는,
    상기 인덕터를 모의운전하도록 구동시키기 위한 전력을 인가하는 전원부;
    상기 전원부를 통해 인가된 전력을 변환하는 AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터를 포함하는 전력변환부; 및
    실시간 또는 소정 주기에 따라 상기 인덕터 전류 및 전압 데이터를 검출하고, 상기 단말로부터 수신한 사용자 입력신호에 기초하여 상기 전력변환부 또는 상기 인덕터를 제어하는 제어부를 포함하는, PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 인덕터 전류 및 전압 데이터를 검출하는 신호 검출부;
    상기 전력변환부를 제어하는 AC/DC 제어부; 및
    상기 인덕터에 흐르는 전류를 제어하는 인덕터 전류 제어부를 포함하는, PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 인덕터 전류 제어부에 의해 제어된 정격전류를 펄스폭변조(Pulse-Width Modulation: PWM) 파형으로 변환하기 위한 PWM 발생부; 및
    상기 단말과 데이터 송수신을 수행하기 위한 통신부를 더 포함하는, PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단말은,
    상기 인덕터 시험 장치와 데이터를 송수신하기 위한 통신부;
    상기 인덕터 시험 장치로부터 상기 통신부를 통해 수신한 상기 인덕터 전류 및 전압 데이터에 기초하여 상기 인덕터의 DC 중첩특성 곡선을 도출하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 분석된 결과를 출력하기 위한 디스플레이부를 포함하는, PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 인덕터 전류 및 전압 데이터에 기초하여, 상기 인덕터 시험 장치에서 모의운전 수행시 기 설정된 인덕터 양단에 걸리는 전압 값 및 스위칭 주기를 토대로 상기 DC bias 전류의 변동에 따른 상기 리플전류의 변화량에 따라 상기 인덕터의 인덕턴스 값을 분석하는, PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 분석결과에 따라 상기 인덕터의 DC 전류 변화량에 따른 상기 인덕터의 인덕턴스 값의 변화량을 나타내는 DC 중첩특성 곡선을 도출하고,
    상기 도출된 DC 중첩특성 곡선을 상기 디스플레이부상의 일면에 출력하는, PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 단말은,
    상기 인덕터 성능 검사 결과에 따른 사용자 입력에 의한 신호를 상기 단말에 입력하기 위한 사용자 입력부를 더 포함하는, PWM 전력변환장치용 인덕터 검사 시스템.
  9. PWM 전력변환장치용 인덕터 성능 검사를 위한 인덕터 시험 장치에 있어서,
    시험하고자 하는 인덕터를 결합시, 모의운전하도록 구동시키기 위한 전력을 인가하는 전원부;
    상기 전원부를 통해 인가된 전력을 변환하는 AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터를 포함하는 전력변환부; 및
    실시간 또는 소정 주기에 따라 상기 인덕터에 흐르는 DC 전류, DC bias 전류 및 리플전류 중 적어도 하나를 포함하는 인덕터 전류 데이터 및 전압 데이터를 검출하는 제어부를 포함하는, PWM 전력변환장치용 인덕터 시험 장치.
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