KR101361940B1 - 병렬 운전 인버터 시스템의 슬레이브 제어기 - Google Patents

병렬 운전 인버터 시스템의 슬레이브 제어기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 병렬 운전 인버터 시스템에서 마스터 제어기와 통신하면서 인버터를 제어하는 슬레이브 제어기에 관한 것으로서, 3상 출력 전류 각각에 대하여 상 출력 전류와 그 평균 값의 오차를 산출하는 제1가산부, 제1가산부에서 산출된 각 상의 오차를 이용하여 각 상에 대한 보상 펄스 폭을 산출하는 PI 제어부, PI 제어부에서 보상된 펄스 폭을 일정 범위 내로 제한하는 리미터, 리미터에서 출력되는 각 상의 보상 펄스 폭을 해당 상에 대한 원래의 펄스 폭에 합산하는 제2가산부를 포함하여 이루어진다. 본 발명에 따르면, 병렬 운전하는 인버터의 출력 전류가 각 인버터의 출력 전류 평균 값을 추종하여 균등하게 흐르도록 제어할 수 있으며, 여러 인버터가 동일한 전력을 분담하게 되기 때문에 인버터 병렬 운전 시스템의 설계를 최적화할 수 있게 된다.

Description

병렬 운전 인버터 시스템의 슬레이브 제어기{ Slave Controller for Parallel Operation Inverter System }
본 발명은 병렬 운전 인버터 시스템의 슬레이브 제어기에 관한 것으로서, 특히 병렬 운전 인버터의 출력 전류가 균등하게 흐르도록 제어한다.
저압 인버터(Inverter)는 그 적용 용량 범위가 수백 W(Watt)에서 수 MW로 다양한데, 모든 용량 범위에서 인버터 단독 운전이 가능하지만, 수백 kW 이상의 경우에는 인버터 단독 운전으로 설계하면 전력용 반도체 소자의 한계나 기구 설계 제약 등으로 설계 효용성이 현저하게 저하된다.
이런 단점을 극복하기 위하여, 일정 용량 이상의 인버터는 설계 용량보다 낮은 용량의 인버터를 여러 대 병렬 운전하는 방식을 채택한다.
여러 대의 인버터를 병렬 운전하는 경우, 하나의 마스터 제어기(주 제어기)와 여러 대의 슬레이브 제어기가 연결된다.
이때 병렬 운전되는 인버터의 전력용 반도체 소자의 특성, 병렬 운전을 위한 배선, 통신에 의한 스위칭 신호 지연, 게이트 구동 회로에 의한 지연 등의 이유로 출력 전류가 균등하게 배분되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
도 1은 N 대의 인버터를 병렬 운전하는 시스템의 예를 보인 것으로서, 병렬 운전을 총괄 제어하기 위한 마스터 제어기(11, Master Controller), 마스터 제어기(11)로부터 운전명령을 수신하고 그에 따라 동작하는 N 대의 슬레이브 제어기(12-1~12-N, Slave Controller), 각 슬레이브 제어기의 제어신호에 따라 'DC to AC' 변환을 수행하는 N 대의 인버터(13-1~13-N), 각 인버터 출력 전류의 파형 왜곡을 낮추기 위한 3상 인덕터(L3-1~L3-N), N 대의 인버터 병렬 운전으로 구동되는 전동기(15, Motor)로 구성되어 있다.
인버터(13-1~13-N)의 출력 전압을 제어하기 위한 일반적인 방법은 PWM(Pulse Width Modulation)에 의한 전압 제어이다.
도 1과 같이 N 대의 인버터(13-1~13-N)를 병렬 운전할 때, 각 인버터를 3상의 동일한 PWM 신호로 운전하면, 인버터 출력 전류(전동기 입력 전류 : Iu, Iv, Iw)를 N 대의 인버터로 분산할 수 있다. 즉, 인버터 출력 전력은 병렬 수 만큼 N 등분하여 감당할 수 있기 때문에, 대용량 전동기 구동을 위한 인버터를 용량이 낮은 인버터로 병렬 운전하도록 설계할 수 있다.
마스터 제어기(11)에 의해 각 인버터(13-1~13-N)가 동일한 시점에 동일한 펄스 폭으로 운전된다면, 각 상의 인버터 출력 전류의 관계는 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. u상에 대해 표시하였지만 v상과 w상에 대해서도 같다.
Figure 112013014117912-pat00001
Figure 112013014117912-pat00002
여기서, N은 총 병렬 수, Iu는 인버터의 U상 총 출력 전류(전동기 입력 전류), Iuk는 인버터 #k의 U상 출력 전류를 말한다.
수학식 1을 전력으로 다시 표현하면 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112013014117912-pat00003
Figure 112013014117912-pat00004
여기서, Ptot은 인버터 전체의 출력 전력, Pk는 인버터 #k의 출력 전력이다.
그러나, 마스터 제어기(11)에서 슬레이브 제어기(12-1~12-N)로 동일한 PWM 신호를 주더라도, 마스터 제어기(11)와 슬레이브 제어기(12-1~12-N) 사이의 통신에 의한 시간 지연이나, 각 인버터(13-1~13-N)의 전력용 반도체 특성의 차이와 전력용 반도체를 구동하기 위한 회로의 시간 지연 차이 등의 요인에 의하여, 각 인버터(13-1~13-N)의 상 전류에는 차이가 발생한다.
다음의 수학식 3은 이러한 각 상 전류의 불균등 현상을 표현한 것으로서, 도 2에는 N 대의 인버터 병렬 운전 시 나타나는 출력 전류의 불균등을 보였다.
Figure 112013014117912-pat00005
병렬 운전에서의 출력 전류 불균등은 N 대의 인버터의 전력 불균등을 의미하며, 다음의 수학식 4와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112013014117912-pat00006
이와 같이 병렬 운전하는 인버터에서는 전력 불균등이 나타날 수 있기 때문에 인버터 설계 시에는 충분한 여유를 가지고 인버터 용량을 선정해야 하는 문제점이 나타난다.
예를 들어, 3대의 인버터로 600kW의 전력을 공급하도록 설계한다면, 이론적으로는 200kW 용량의 인버터 3대로 설계할 수 있다.
하지만, 인버터의 전력(전류) 불균등에 의하여 200kW보다 높은 용량의 인버터를 3대 이용해야 안전하게 설계할 수 있다. 즉, 병렬 운전에 따른 'Derating Factor'가 고려되어야 하며, 다음의 수학식 5에 나타낸 바와 같이 병렬로 연결된 인버터의 수가 많을수록 이론적으로 계산된 인버터 용량보다 훨씬 더 큰 용량의 인버터가 필요하게 된다.
Figure 112013014117912-pat00007
여기서, K는 'Derating Factor'로서 'K ≤ 1'이고, 병렬 수 N에 반비례하며, Pinv는 병렬 운전하는 개별 인버터의 출력 전력이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 복수의 인버터를 병렬 운전할 때 발생되는 인버터의 출력 전류 불균등을 해결하여, 병렬 운전 인버터의 출력 전류가 균등하게 흐르도록 제어하는 슬레이브 제어기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 병렬 운전 인버터 시스템의 슬레이브 제어기는 병렬로 연결된 복수의 인버터에 일대일 대응하여 구비되어 마스터 제어기와 통신하면서 인버터를 PWM 제어하며,
해당 인버터의 3상 출력 전류 각각에 대하여 상 출력 전류와 그 평균 값의 오차를 산출하는 제1가산부; 상기 제1가산부에서 산출된 각 상의 오차를 이용하여 각 상에 대한 보상 펄스 폭을 산출하는 PI 제어부; 상기 PI 제어부에서 보상된 펄스 폭을 일정 범위 내로 제한하는 리미터; 및 상기 리미터에서 출력되는 각 상의 보상 펄스 폭을 원래의 펄스 폭에 합산하는 제2가산부를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 제2가산부에서 합산된 펄스 폭을 이용하여 해당 인버터를 PWM 제어한다.
상기 슬레이브 제어기는 각 상의 출력 전류 정보를 상기 마스터 제어기로 전송하고, 상기 각 상 출력 전류의 평균 값과 각 상에 대한 출력 전류를 제어할 원래의 펄스 폭 정보를 상기 마스터 제어기로부터 수신할 수 있다.
상기 PI 제어부는 다음 수학식에 따라 각 상에 대한 보상 펄스 폭을 산출하도록 구성될 수 있다.
Ton,PI = Kp × I,err + ∫(Ki × I,err)dt
여기서, Ton,PI는 해당 상에 대해 산출된 보상 펄스 폭이고, Kp와 Ki는 각각 비례상수와 적분상수이며, I,err는 해당 상에 대하여 제1가산부에서 산출된 오차를 말한다.
상기 리미터는 상기 PI 제어부에서 각 상에 대해 보상된 펄스 폭을 다음 수학식에 따라 일정 범위 내로 제한하도록 구성될 수 있다.
Ton,comp = Ton,PI, : (-Ton,max)≤Ton,PI≤(+Ton,max)일 때,
Ton,comp = +Ton,max : Ton,PI > (+Ton,max)일 때,
Ton,comp = -Ton,max : Ton,PI < (-Ton,max)일 때,
여기서, Ton,comp는 해당 상에 대한 리미터의 출력 펄스 폭, Ton,PI는 PI 제어부에서 해당 상에 대해 산출된 보상 펄스 폭, (+Ton,max)는 리미터의 최대 출력 펄스 폭, (_Ton,max)는 리미터의 최소 출력 펄스 폭이다.
본 발명에 따르면, 병렬 운전하는 인버터의 출력 전류가 각 인버터의 출력 전류 평균 값을 추종하도록 제어하여, 인버터 병렬 운전 시 각 상의 출력 전류를 균등하게 제어할 수 있다.
각 인버터의 출력 전류를 균등하게 제어할 수 있다는 것은, 병렬 운전하는 N 대의 인버터가 동일한 전력을 분담한다는 것을 의미하기 때문에, 인버터 병렬 운전 시스템을 설계할 때 전력 회로 설계를 최적화할 수 있다.
예컨대, 3대의 인버터가 600kW의 전력을 공급할 수 있도록 설계한다면, 200kW 용량의 인버터 3대로 설계할 수 있게 된다.
도 1은 병렬 운전 인버터 시스템의 예,
도 2는 인버터 병렬 운전 시 나타나는 출력 전류 불균등의 예,
도 3은 본 발명에 따른 슬레이브 제어기의 일 실시예,
도 4는 마스터 제어기와 슬레이브 제어기가 주고 받는 정보의 예,
도 5는 인버터를 PWM 제어할 펄스 폭이 조정되는 것을 설명하는 예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 병렬 운전 인버터 시스템의 슬레이브 제어기(20: 이하, 슬레이브 제어기라 한다)에 관한 일 실시예를 보인 것으로서, 복수의 인버터를 병렬 운전하는 시스템에서 각 인버터에 일대일 대응하여 구비되며, 마스터 제어기와 통신하면서 인버터를 PWM 제어한다.
병렬 운전 인버터 시스템은 다양하게 구성될 수 있다.
구체적인 예를 들자면, 병렬 운전을 총괄하여 제어하기 위한 마스터 제어기, 마스터 제어기로부터 운전명령을 수신하고 그에 따라 동작하는 N 대의 슬레이브 제어기, 각 슬레이브 제어기의 제어신호에 따라 'DC to AC' 변환을 수행하는 N 대의 인버터, 각 인버터 출력 전류의 파형 왜곡을 낮추기 위한 3상 인덕터, N 대의 인버터 병렬 운전으로 구동되는 전동기(Motor) 등을 이용하여 구성할 수 있다.
슬레이브 제어기(20)는 각 상에 대하여 제1가산부(21-1~21-3), PI 제어부(22-1~22-3), 리미터(23-1~23-3), 제2가산부(24-1~24-3)를 구비하며, 제2가산부(24-1~24-3)에서 처리된 펄스 폭을 이용하여 인버터를 PWM 제어한다.
제2가산부(24-1~24-3)에서 합산된 펄스 폭은 해당 인버터의 출력 전류가 각 인버터의 출력 전류 평균 값을 추종하도록 조정된 것으로서, 이 펄스 폭을 이용하여 PWM 제어가 이루어지므로 각 상의 출력 전류가 균등하게 제어된다.
슬레이브 제어기(20)가 인버터의 출력 전류를 균등하게 제어하기 위하여 마스터 제어기와 통신하는 정보는 다양하게 구성될 수 있다.
도 4는 마스터 제어기(11)와 슬레이브 제어기(20) 사이의 통신 정보에 관한 예를 보인 것으로서, 마스터 제어기(11)는 슬레이브 제어기(20)로 3상의 펄스 폭 정보(Ton,u, Ton,v, Ton,w)와, 각 병렬 운전 인버터의 출력 전류 평균 값(Iu,avg, Iv,avg, Iw,avg) 등을 전달할 수 있고, 슬레이브 제어기(20)는 마스터 제어기(11)로 3상의 출력 전류 정보를 전달할 수 있다.
이제 슬레이브 제어기(20)의 동작을 상세히 설명하기로 한다.
제1가산부(21-1~21-3)는 해당 인버터의 3상(U, V, W) 출력 전류 각각에 대하여, 상 출력 전류와 그 평균 값 사이의 오차를 산출한다.
즉, 제1가산부(21-1~21-3)는 자신이 제어하는 인버터 #M에 대하여 U상 출력 전류의 평균(Iu,avg)과 U상 출력 전류(Iu,M)의 차, V상 출력 전류의 평균(Iv,avg)과 V상 출력 전류(Iv,M)의 차, W상 출력 전류의 평균(Iw,avg)과 W상 출력 전류(Iw,M)의 차를 산출한다. 도 3에서 Ik,M은 인버터 #M의 k상 출력 전류를 말한다.
제1가산부(21-1~21-3)의 출력을 각각 Iu,err, Iv,err Iw,err라고 할 때, 다음의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112013014117912-pat00008
Figure 112013014117912-pat00009
Figure 112013014117912-pat00010
그러면, 출력 전류의 평균 값이 출력 전류의 값보다 클 때 '+' 값이 산출되고, 그렇지 않으면 '-' 값이 산출된다.
PI 제1어부(22-1~22-3)는 제1가산부(21-1~21-3)에서 산출된 각 상의 오차를 이용하여, 각 상에 대한 보상 펄스 폭을 산출한다.
여기서 보상 펄스 폭이란 각 상의 출력 전류 제어를 위해 추가하거나 감소시킬 펄스 폭을 말한다.
PI 제어부(22-1~22-3)는 다음의 수학식 7과 같이 보상 펄스 폭을 산출하도록 구성될 수 있다.
Figure 112013014117912-pat00011
Figure 112013014117912-pat00012
Figure 112013014117912-pat00013

여기서 Ton,PI,k는 k상에 대해 산출된 보상 펄스 폭이고, Kp와 Ki는 비례상수와 적분상수이며, Ik,err는 k상에 대하여 제1가산부(21-1~21-3)에서 산출된 오차를 말한다.
리미터(23-1~23-3)는 PI 제어부(22-1~22-3)에서 보상된 펄스 폭을 일정 범위 내로 제한하는 역할을 수행한다. 예컨대, 리미터(23-1~23-3)는 다음의 수학식 8과 같이 보상 펄스 폭을 제한하도록 구성될 수 있다.
Figure 112013014117912-pat00014
Figure 112013014117912-pat00015
Figure 112013014117912-pat00016
여기서, Ton,comp,k는 k상에 대한 리미터의 출력 펄스 폭, Ton,PI,k는 PI 제어부에서 k상에 대해 산출한 보상 펄스 폭, (+Ton,max)는 리미터의 최대 출력 펄스 폭, (-Ton,max)는 리미터의 최소 출력 펄스 폭이다.
제2가산부(24-1~24-3)는 리미터(23-1~23-3)에서 출력되는 각 상의 펄스 폭을 마스터 제어기에서 보내준 원래의 펄스 폭에 합산한다.
제2가산부의 역할은 다음의 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112013014117912-pat00017
Figure 112013014117912-pat00018
Figure 112013014117912-pat00019
여기서 Ton,k'는 k상에 대한 제2가산부의 출력, Ton,k는 마스터 제어기가 보내 준 k상에 대한 원래 펄스 폭, Ton,comp,k는 k상에 대한 리미터의 출력 펄스 폭을 말한다.
그리고, 슬레이브 제어기(20)는 제2가산부(24-1~24-3)에서 합산된 펄스 폭을 이용하여 해당 인버터를 PWM 제어한다.
도 5는 인버터 #M의 U상 전류가 병렬 운전 인버터의 U상 평균 전류보다 작은 경우(a)와 큰 경우(b)에 대한 펄스 폭 제어를 보인 것으로서, V상이나 W상에 대해서도 같다.
도 5a를 참조하자면, 인버터 #M의 U상 전류가 병렬 운전 인버터의 U상 평균 전류보다 작은 경우, 제1가산부의 출력 값은 '+'가 되고, PI 제어부에 의해 양의 보상 펄스 폭(Ton,comp,u)이 산출되며, 이 보상 펄스 폭은 리미터에 의해 제한된 후 제2가산부에서 원래의 펄스 폭(Ton,u)에 합산된다.
그러므로, 인버터 #M을 PWM 제어하기 위하여 사용되는 실제 펄스 폭(Ton,u')은 원래의 펄스 폭보다 증가되고, 이를 인버터 #M의 게이트 구동 회로에 전달하여 출력 전압을 제어한다.
도 5b를 참조하자면, 인버터 #M의 U상 전류가 병렬 운전 인버터의 U상 평균 전류보다 큰 경우, 제1가산부의 출력 값은 '-'가 되고, PI 제어부에 의해 음의 보상 펄스 폭(Ton,comp,u)이 산출되며, 이 보상 펄스 폭은 리미터에 의해 제한된 후 제2가산부에서 원래의 펄스 폭(Ton,u)에 합산된다.
그러므로, 인버터 #M을 PWM 제어하기 위하여 사용되는 펄스 폭(Ton,u')은 원래의 펄스 폭보다 감소되고, 이를 인버터 #M의 게이트 구동 회로에 전달하여 출력 전압을 제어한다.
결국 각 인버터의 출력 전류가 평균 값보다 작으면 다시 커지게 되고, 평균 값보다 크면 다시 작아지게 된다. 즉, 인버터의 각 상 전류가 병렬 운전 인버터의 평균 전류를 추종하게 된다.
인버터 병렬 운전 시 각 상의 출력 전류를 균등하게 제어한다는 것은 병렬 운전하는 N 대의 인버터가 동일한 전력을 분담하는 것을 의미하기 때문에, 인버터 병렬 운전 시스템에 관한 전력 회로 설계를 최적화할 수 있게 된다.
상술한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것임은 물론이다.
11: 마스터 제어기 12-1~12-N,20: 슬레이브 제어기
13-1~13-N: 인버터 15: 전동기
21-1~21-3: 제1가산부 22-1~22-3: PI 제어부
23-1~23-3: 리미터 24-1~24-3: 제2가산부

Claims (4)

  1. 병렬 운전 인버터 시스템에서 병렬로 연결된 복수의 인버터에 일대일 대응하여 구비되고, 마스터 제어기와 통신하면서 인버터를 PWM 제어하는 슬레이브 제어기에 있어서,
    해당 인버터의 3상 출력 전류 각각에 대하여, 상 출력 전류와 그 평균 값 사이의 오차를 산출하는 제1가산부;
    상기 제1가산부에서 산출된 각 상의 오차를 이용하여 각 상에 대한 보상 펄스 폭을 산출하는 PI 제어부;
    상기 PI 제어부에서 보상된 펄스 폭을 일정 범위 내로 제한하는 리미터; 및
    상기 리미터에서 출력되는 각 상의 보상 펄스 폭을 해당 상에 대한 원래의 펄스 폭에 합산하는 제2가산부를 포함하고,
    상기 제2가산부에서 합산된 각 상의 펄스 폭을 이용하여 해당 인버터를 PWM 제어하는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 인버터 시스템의 슬레이브 제어기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬레이브 제어기는 각 상의 출력 전류 정보를 상기 마스터 제어기로 전송하고, 각 상 출력 전류의 평균 값과 각 상에 대한 출력 전류를 제어할 원래의 펄스 폭 정보를 상기 마스터 제어기로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 인버터 시스템의 슬레이브 제어기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 PI 제어부는 다음 수학식
    [ Ton,PI = Kp × I,err + ∫(Ki × I,err)dt
    여기서, Ton,PI는 해당 상에 대해 산출된 보상 펄스 폭, Kp와 Ki는 각각 비례상수와 적분상수, I,err는 해당 상에 대하여 제1가산부에서 산출된 오차임. ]
    에 따라 각 상에 대한 보상 펄스 폭을 산출하는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 인버터 시스템의 슬레이브 제어기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 리미터는 상기 PI 제어부에서 각 상에 대해 보상된 펄스 폭을 다음 수학식
    [ Ton,comp = Ton,PI, : (-Ton,max)≤Ton,PI≤(+Ton,max)일 때,
    Ton,comp = +Ton,max : Ton,PI > (+Ton,max)일 때,
    Ton,comp = -Ton,max : Ton,PI < (-Ton,max)일 때,
    여기서, Ton,comp는 해당 상에 대한 리미터의 출력 펄스 폭, Ton,PI는 PI 제어부에서 해당 상에 대해 산출된 보상 펄스 폭, (+Ton,max)는 리미터의 최대 출력 펄스 폭, (-Ton,max)는 리미터의 최소 출력 펄스 폭임. ]
    에 따라 일정 범위 내로 제한하는 것을 특징으로 하는 병렬 운전 인버터 시스템의 슬레이브 제어기.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3101800A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-07 LSIS Co., Ltd. System for driving inverters in parallel
KR20170060111A (ko) * 2014-11-04 2017-05-31 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전동기 구동 장치 및 공기 조화기
CN107888057A (zh) * 2017-12-15 2018-04-06 南京亚派科技股份有限公司 一种地铁能量回馈装置的主从控制系统及其控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920020827A (ko) * 1991-04-22 1992-11-21 시기 모리야 3상 교류 출력변환기의 병렬운전 제어장치
US6267180B1 (en) 1998-08-25 2001-07-31 Halliburton Energy Services, Inc. Packer releasing tool and method for releasing a packer assembly from a wellbore
US20010036097A1 (en) 1999-06-24 2001-11-01 Toshio Kikuchi Power module
JP2008228548A (ja) 2007-03-16 2008-09-25 Nippon Reliance Kk インバータの並列運転を行う電力変換装置及び電力変換方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920020827A (ko) * 1991-04-22 1992-11-21 시기 모리야 3상 교류 출력변환기의 병렬운전 제어장치
US6267180B1 (en) 1998-08-25 2001-07-31 Halliburton Energy Services, Inc. Packer releasing tool and method for releasing a packer assembly from a wellbore
US20010036097A1 (en) 1999-06-24 2001-11-01 Toshio Kikuchi Power module
JP2008228548A (ja) 2007-03-16 2008-09-25 Nippon Reliance Kk インバータの並列運転を行う電力変換装置及び電力変換方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170060111A (ko) * 2014-11-04 2017-05-31 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전동기 구동 장치 및 공기 조화기
EP3217535A4 (en) * 2014-11-04 2018-07-11 Mitsubishi Electric Corporation Motor drive device and air conditioner
US10128775B2 (en) 2014-11-04 2018-11-13 Mitsubishi Electric Corporation Motor drive apparatus and air conditioner
KR101961575B1 (ko) * 2014-11-04 2019-03-25 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전동기 구동 장치 및 공기 조화기
EP3101800A1 (en) * 2015-06-01 2016-12-07 LSIS Co., Ltd. System for driving inverters in parallel
KR20160141937A (ko) * 2015-06-01 2016-12-12 엘에스산전 주식회사 인버터 병렬 운전 시스템
KR101695546B1 (ko) * 2015-06-01 2017-01-12 엘에스산전 주식회사 인버터 병렬 운전 시스템
US9853566B2 (en) 2015-06-01 2017-12-26 Lsis Co., Ltd. System for driving inverters in parallel
CN107888057A (zh) * 2017-12-15 2018-04-06 南京亚派科技股份有限公司 一种地铁能量回馈装置的主从控制系统及其控制方法
CN107888057B (zh) * 2017-12-15 2024-03-15 南京亚派科技股份有限公司 一种地铁能量回馈装置的主从控制系统及其控制方法

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