KR101970235B1 - 회생인버터 장치 및 회생인버터 장치를 이용하는 회생컨버터 장치 - Google Patents

회생인버터 장치 및 회생인버터 장치를 이용하는 회생컨버터 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단상의 인버터 회로를 회생 인버터로 이용하여 제조 비용을 줄일 수 있는 회생인버터 장치 및 회생인버터 장치를 이용하는 회생컨버터 장치를 제공한다. 본 발명의 전동기의 회생에너지를 변환하는 회생컨버터 장치는, 전력계통으로부터 3상의 AC 전원을 입력받아 직류로 변환하는 컨버터와, 컨버터의 컨버터 출력전력을 저장하는 DC 링크와, 컨버터 출력전력을 전동기에 적합한 주파수의 교류로 변환하는 제1 인버터와, 전동기의 회생 에너지를 교류전원으로 변환하는 단상의 제2 인버터와, 제2 인버터의 단상 출력 전력을 3상의 AC 전원으로 전달하는 전달부와, 제1 인버터 및 제2 인버터를 구동하는 게이트 드라이버와, 게이트 드라이버를 제어하며, 컨버터에서 출력되는 전력의 직류전압(Vdc)이 한계전압 이상으로 상승하면, DC 링크에 축적되는 전력을 전력계통으로 환원하도록 제2 인버터를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

회생인버터 장치 및 회생인버터 장치를 이용하는 회생컨버터 장치{Regenerative inverter and regenerative converter apparatus using regenerative inverter}
본 발명은 회생인버터 장치 및 회생인버터 장치를 이용하는 회생컨버터 장치에 관한 것으로, 상세하게는, 회생제동으로 발생한 회생에너지를 전력계통으로 되돌리는 회생인버터 장치 및 회생인버터 장치를 이용하는 회생컨버터 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유도전동기 구동용 인버터에서 전동기를 제동하는 과정에서 전동기로부터 회생에너지가 발생하며, 이는 인버터 내부의 DC-링크 전압을 상승시켜 고장을 일으키는 주요 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 회생에너지를 DBR(Dynamic Braking Resistor)를 통해 열 에너지로 소멸시키는 방법과, 회생 컨버터를 이용하여 회생에너지를 전력 계통으로 되돌리는 방법이 있다.
회생 인버터는 교류 전동기의 가변속 제어를 행하는 인버터와 교류 전원의 사이에 배치되어, 교류 전동기의 감속시에 발생하는 유도 기전력을 교류 전원으로 회생하는 전력 변환기이다. 일반적으로 산업 현장에 사용되는 유도전동기의 대부분이 3상 구동 방식이므로 회생 인버터는 통상적으로 3상 인버터 회로로 구성된다.
등록특허 제10-1192191호, 전원 회생형 컨버터 장치, 2012년 12월 18일 등록공고
본 발명은 단상의 인버터 회로를 회생 인버터로 이용하여 제조 비용을 줄일 수 있는 회생인버터 장치 및 회생인버터 장치를 이용하는 회생컨버터 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 전동기의 회생에너지를 변환하는 회생컨버터 장치는, 전력계통으로부터 3상의 AC 전원을 입력받아 직류로 변환하는 컨버터와, 컨버터의 컨버터 출력전력을 저장하는 DC 링크와, 컨버터 출력전력을 전동기에 적합한 주파수의 교류로 변환하는 제1 인버터와, 전동기의 회생 에너지를 교류전원으로 변환하는 단상의 제2 인버터와, 제2 인버터의 단상 출력 전력을 3상의 AC 전원으로 전달하는 전달부와, 제1 인버터 및 제2 인버터를 구동하는 게이트 드라이버와, 게이트 드라이버를 제어하며, 컨버터 출력 전력의 직류전압(Vdc)이 한계전압 이상으로 상승하면, DC 링크에 축적되는 전력을 전력계통으로 환원하도록 제2 인버터를 제어하는 제어부를 포함한다.
제2 인버터는 착탈가능한 육면체 형상의 모듈로 형성되며, 전달부는, 육면체 형상의 제1면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 R상으로 전달하도록 설치된 제1 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 S상으로 전달하도록 설치된 제2 출력단자와, 육면체 형상의 제2면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 R상으로 전달하도록 설치된 제3 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 T상으로 전달하도록 설치된 제4 출력단자와, 육면체 형상의 제3면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 S상으로 전달하도록 설치된 제5 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 T상으로 전달하도록 설치된 제6 출력단자를 포함하여 구성된다.
또한, 제2 인버터가 회생 컨버터 장치에 체결되는 방향에 따라서, 제1 출력단자 및 제2 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 R상 및 S상으로 각각 연결되는 제1 연결부, 제3 출력단자 및 제4 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 R상 및 T상으로 각각 연결되는 제2 연결부 및 제5 출력단자 및 제6 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 S상 및 T상으로 각각 연결되는 제3 연결부 중 하나가 선택적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
회생컨버터 장치의 3상 입력전원의 부하 정보를 수집하는 외부의 상위 제어 시스템으로부터 수집된 부하 정보에 따라서, 제2 인버터의 단상 출력 전력을 3상의 AC 전원으로 전달하는 전달부를 제어하는 제어신호를 수신하여, 제어부로 전달하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전력계통으로부터 3상의 AC 전원을 입력받아 직류로 변환하는 컨버터, 컨버터의 컨버터 출력전력을 저장하는 DC 링크, 컨버터 출력전력을 전동기에 적합한 주파수의 교류로 변환하는 제1 인버터, 전동기의 회생 에너지를 전력계통으로 환원하는 회생 인버터 장치, 제1 인버터 및 회생 인버터 장치를 구동하는 게이트 드라이버 및 게이트 드라이버를 제어하며, 컨버터에서 출력되는 전력의 직류전압(Vdc)이 한계전압 이상으로 상승하면, DC 링크에 축적되는 전력을 전력계통으로 환원하도록 회생 인버터 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 회생 컨버터 장치에 포함되는 회생 인버터 장치는, 전동기의 회생 에너지를 교류전원으로 변환하는 단상의 제2 인버터와, 제2 인버터의 단상 출력 전력을 3상의 AC 전원으로 전달하는 전달부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 단상의 인버터 회로를 이용하여 회생 컨버터를 구성함으로써 제조 비용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 회생 인버터로서 단상의 인버터 회로를 적용할 때 릴레이를 이용하여 결선되는 상을 선택할 수 있으므로, 다수의 회생 컨버터 장치가 설치되어야 하는 경우 선택된 일부의 회생 컨버터 장치에 포함되는 각각의 회생인버터의 출력을 부하가 편중된 상에 결선하여 회생에너지를 공급함으로써 상 불균형을 해소할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 회생 인버터로서 단상의 인버터 회로를 모듈화하여, 회생 인버터 모듈의 체결 방향에 따라 회생 컨버터 장치의 3상 입력단에 연결하여, 회생 인버터의 설치를 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회생 컨버터 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 회생 컨버터 장치에 적용되는 회생 인버터 장치의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 회생 인버터 장치를 모듈화하여 회생 컨버터 장치의 본체에 체결한 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 회생 인버터 장치를 회생 컨버터 장치의 본체와 착탈가능한 회생 인버터 모듈로 구성한 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 회생 인버터 모듈을 회생 컨버터 장치의 R-S상 단자에 연계한 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4의 회생 인버터 모듈을 회생 컨버터 장치의 R-T상 단자에 연계한 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 4의 회생 인버터 모듈을 회생 컨버터 장치의 S-T상 단자에 연계한 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회생 컨버터 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
회생 컨버터 장치(100)는 제동 제어부(30)의 제어에 따라 전동기(20)를 제동하는 브레이크(40)가 동작함에 의해 발생하는 회생 에너지를 변환하여 전력계통(10)으로 환원하는 장치이다. 회생 컨버터 장치(100)는 컨버터(110), DC 링크(120), 제1 인버터(130), 회생 인버터 장치(140), 게이트 드라이버(150) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다.
컨버터(110)는 전력계통(10)으로부터 3상의 AC 전원을 입력받아 직류전력으로 변환한다. 전력계통(10) 및 컨버터(110) 사이에는 입력되는 AC 전원의 노이즈를 제거하는 EMI 필터(105)가 추가로 설치될 수 있다.
DC 링크(120)는 컨버터(110)의 컨버터 출력전력을 저장한다. 컨버터(110)와 DC 링크(120) 사이에는 돌입전류 방지 회로(115)가 추가되어 설치될 수 있다.
제1 인버터(130)는 DC 링크(120)의 컨버터 출력전력을 변환하여 전동기(20)를 구동하기 위한 전력을 출력한다. 제1 인버터(130)는 컨버터 출력전력을 전동기에 적합한 주파수의 교류로 변환한다.
회생 인버터 장치(140)는 DC 링크(120)에 축적되는 전동기(20)의 회생 에너지를 교류전원으로 변환하여 전력계통(10)으로 환원한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 회생 인버터 장치(140)는 제2 인버터(142) 및 전달부(144)를 포함한다.
제2 인버터(142)는 단상 인버터로서, 전동기(20)의 회생 에너지를 교류전원으로 변환한다.
전달부(144)는 제2 인버터의 단상 출력 전력을 3상의 AC 전원으로 전달한다.
게이트 드라이버(150)는 제1 인버터(130) 및 제2 인버터(142)를 구동한다.
제어부(160)는 게이트 드라이버(150)를 제어하며, 컨버터(110)에서 출력되는 전력의 직류전압(Vdc)이 한계전압 이상으로 상승하면, DC 링크(120)에 축적되는 전력을 전력계통으로 환원하도록 회생 인버터 장치(140)를 제어한다. 예를 들어, 제어부(160)는 제2 인버터(142)를 제어하거나, 제2 인버터(142) 및 전달부(144)를 둘 다 제어할 수 있다.
외부의 상위 제어 시스템(50)은 회생컨버터 장치(100)를 포함하는 복수의 회생컨버터 장치의 3상 입력전원의 부하 정보를 수집하고, 수집된 부하 정보에 따라서 제2 인버터(142)의 단상 출력 전력을 3상의 AC 전원(10)으로 전달하는 전달부(144)를 제어하는 제어신호를 회생 컨버터 장치(100)에 전달할 수 있다. 이를 위해, 회생 컨버터 장치(100)는 상위 제어 시스템(50)으로부터 전달되는 제어 신호를 수신하여, 제어부(160)에 전달하는 통신부(170)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
일반적으로, 유도전동기(20)는 3상 구동 방식이므로 회생인버터 장치(140)의 회로도 3상 인버터 회로로 구성되어 있으나, 회생에너지는 통상적으로 매우 짧은 시간동안 발생하므로 발생하는 에너지의 양이 크지 않은 것이 일반적이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라 단상의 제2 인버터(142)를 이용하여 회생인버터 장치(140)의 제조비용을 절감할 수 있다. 또한, 상위 제어 시스템(50)은 통신을 통하여 회생에너지를 전달하는 전달부(144)의 결선 방향을 임의로 제어할 수 있다.
한편, 공항이나 대형 물류센터 등의 수하물처리시스템과 같이 3상의 유도전동기가 대량으로 사용되는 분야에서, 단상의 제2 인버터(142)의 사용 또는 다른 원인에 의해 특정한 상에만 단상의 부하가 편중될 경우 상위 제어 시스템(50)은 대량의 회생컨버터 장치 중 선택된 일부의 회생컨버터 장치에 포함되는 각 회생인버터 장치의 결선을 제어하여 회생에너지의 공급을 제어함으로써 상 불균형을 해소할 수 있다.
도 2는 도 1의 회생 컨버터 장치에 적용되는 회생 인버터 장치(140)의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
제2 인버터(142)는 단상 인버터로서 제1 스위칭 소자(S1), 제2 스위칭 소자(S2), 제3 스위칭 소자(S3) 및 제4 스위칭 소자(S4)를 포함할 수 있다. 제2 인버터(142)는 제1 출력전력을 출력하는 제1 출력단자(H) 및 제2 출력전력을 출력하는 제2 출력단자(N)로 회생에너지를 출력할 수 있다. 제1 스위칭 소자(S1), 제2 스위칭 소자(S2), 제3 스위칭 소자(S3) 및 제4 스위칭 소자(S4)는 IGBT(insulated gate bipolar mode transistor)로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
전달부(144)는 제1 릴레이(210), 제2 릴레이(220) 및 제3 릴레이(230)를 포함할 수 있다.
제1 릴레이(210)는 제2 인버터(142)의 제1 출력전력을 AC 전원(10)의 R상으로 전달하는 제1 릴레이 스위치(K11) 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 AC 전원(10)의 S상으로 전달하는 제2 릴레이 스위치(K12)를 포함한다.
제2 릴레이(220)는 제2 인버터(142)의 제1 출력전력을 AC 전원(10)의 R상으로 전달하는 제3 릴레이 스위치(K21) 및 제2 인버터(142)의 제2 출력전력을 AC 전원(10)의 T상으로 전달하는 제4 릴레이 스위치(K22)를 포함한다.
제3 릴레이(230)는 제2 인버터(142)의 제1 출력전력을 AC 전원(10)의 S상으로 전달하는 제5 릴레이 스위치(K31) 및 제2 인버터(142)의 제2 출력전력을 T상으로 전달하는 제6 릴레이 스위치(K32)를 포함한다.
제어부(160)는 컨버터(110)에서 출력되는 전력의 직류전압(Vdc)이 한계전압 이상으로 상승하면, 제1 릴레이(210), 제2 릴레이(220) 및 제3 릴레이(230) 중 하나가 선택적으로 동작하도록 제어할 수 있다.
제어부(160)는 제1 릴레이(210)를 ON으로 제어하여, 회생에너지를 R상 및 S상으로 연계하여 출력할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 제2 릴레이(220)를 ON으로 제어하여, 회생에너지를 R상 및 T상으로 연계하여 출력할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 제3 릴레이(330)를 ON으로 제어하여, 회생에너지를 S상 및 T상으로 연계하여 출력할 수 있다. 이때, 제어부(160)는 제1 릴레이(210), 제2 릴레이(220) 및 제3 릴레이(230) 중 하나의 릴레이만 ON상태로 제어하고, 나머지 릴레이는 모두 OFF 상태가 되도록 제어한다.
다른 방법으로, 제어부(160)는 복수의 회생컨버터 장치의 3상 입력전원의 부하 정보를 수집하는 외부의 상위 제어 시스템(50)으로부터 상기 수집된 부하 정보에 따라서 상 불균형을 해소하도록 결정된 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호에 따라서, 제1 릴레이, 제2 릴레이 및 제3 릴레이 중 하나가 선택적으로 동작하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전달부(144)의 연결 상태, 예를 들어, 제1 릴레이(210), 제2 릴레이(220) 및 제3 릴레이(230) 중 어느 릴레이가 연결된 상태인 나타내는 표시부(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
제2 인버터(142)와 전달부(144) 사이에는, 제1 단상 출력전력의 무효전력을 흡수하는 제1 리액터(L1)가 추가로 설치될 수 있다. 또한, 제2 인버터(142)와 전달부(144) 사이에는, 제2 단상 출력전력의 무효전력을 흡수하는 제2 리액터(L2)가 추가로 설치될 수 있다.
또한, 제어부(160)는 제1 출력단자(H) 및 제2 출력단자(N) 중 하나에 설치된 전류센서에서 센싱된 전류를 이용하여 제2 인버터(142)의 출력전류를 모니터링할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 회생 인버터 장치(140)에 단상의 제2 인버터(142)를 이용함으로써 기존의 3상 인버터 회로에 소요되는 부품중 2개의 스위칭 소자(IGBT) 및 1개의 전류 센서를 제거할 수 있다. 또한, 기존의 3상 인버터 회로를 구동하기 위한 게이트 드라이버(150)의 구성도 2상 인버터 회로에 맞게 단순화할 수 있으므로, 회생 인버터 장치(140)의 부품 절감을 통한 제조비용을 줄일 수 있다.
도 3은 도 1의 회생 인버터 장치를 모듈화하여 회생 컨버터 장치의 본체에 체결한 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 회생 인버터 장치(140)는 모듈로서 구성하여 회생 컨버터 장치(100)의 본체에 착탈가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 회생 인버터 장치(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 육면체 형상의 모듈로 형성될 수 있다. 도 3에서 (+)로 표시된 선은 DC 링크(120)의 (+)단을 나타내고, (-)로 표시된 선은 DC 링크(120)의 (-)단을 나타낸다.
도 4는 도 1의 회생 인버터 장치를 회생 컨버터 장치(100)의 본체와 착탈가능한 회생 인버터 모듈(140)로 구성한 예를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 전달부(144)는 제1 출력단자(310), 제2 출력단자(320), 제3 출력단자(330), 제4 출력단자(340), 제5 출력단자(350) 및 제6 출력단자(360)를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 전달부(144)는 제1 출력단자(310), 제2 출력 단자(320)의 구성을 포함하는 제1 연결부와, 제2 출력단자(330) 및 제4 출력단자(340)의 구성을 포함하는 제2 연결부와, 제5 출력단자(350) 및 제6 출력단자(360)의 구성의 구성을 포함하는 제3 연결부를 포함할 수 있다.
육면체 형상의 제1면에는 제2 인버터(142)의 제1 출력전력을 R상으로 전달하도록 설치된 제1 출력단자(310) 및 제2 인버터(142)의 제2 출력전력을 S상으로 전달하도록 설치된 제2 출력단자(320)가 설치되고, 육면체 형상의 제2면에는 제2 인버터(142)의 제1 출력전력을 R상으로 전달하도록 설치된 제3 출력단자(330) 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 T상으로 전달하도록 설치된 제4 출력단자(340)가 설치되고, 육면체 형상의 제3면에는 제2 인버터(142)의 제1 출력전력을 S상으로 전달하도록 설치된 제5 출력단자(350) 및 제2 인버터(142)의 제2 출력전력을 T상으로 전달하도록 설치된 제6 출력단자(360)가 설치된다.
제2 인버터(142)가 회생 컨버터 장치(100)에 체결되는 체결 방향에 따라서,도 2에 도시된 제2 인버터(142)의 제1 출력단자(H)는 도 4에 도시된 제1 출력단자(310), 제3 출력단자(330) 및 제5 출력 단자(350)에 각각 연결될 수 있다. 또한, 제2 인버터(142)가 회생 컨버터 장치(100)에 체결되는 체결 방향에 따라서, 도 2에 도시된 제2 인버터(142)의 제2 출력단자(N)는 도 4에 도시된 제2 출력단자(320), 제4 출력단자(340) 및 제6 출력단자(360)에 각각 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 인버터(142)가 회생 컨버터 장치(100)에 체결되는 체결 방향에 따라서, 제2 인버터(142)의 제1 출력단자(310) 및 제2 출력단자(320)가 회생 컨버터 장치(100)의 3상의 계통전원 입력단의 R상 및 S상으로 각각 연결되는 제1 연결부, 제3 출력단자(330) 및 제4 출력단자(340)가 회생컨버터 장치(100)의 3상의 계통전원 입력단의 R상 및 T상으로 각각 연결되는 제2 연결부 및 제5 출력단자(350) 및 제6 출력단자(360)가 회생 컨버터 장치(100)의 3상의 계통전원 입력단의 S상 및 T상으로 각각 연결되는 제3 연결부 중 하나가 선택적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 제2 인버터(142)가 회생 컨버터 장치(100)에 체결되는 체결 방향은 제어부(160)의 제어 신호에 따라 변경될 수 있다. 이를 위해 제2 인버터(142)를 회생 컨버터 장치(100)에 대한 체결하는 방향을 변경하는 추가의 장치(도시되지 않음)가 설치될 수 있다.
이와 같이, 회생 인버터 장치(140)는 모듈로 구성하면, 수화물 처리 시스템과 같이 다량의 회생 컨버터 장치가 이용되는 분야에서, 상위 제어 시스템(50)에 의해 모니터링될 수 있는 회생 에너지의 발생 상황에 따라서, 회생제동이 불필요한 위치의 회생 컨버터 장치에서 회생 인버터 장치를 쉽게 제거할 수 있으며, 회생에너지가 발생하는 위치의 회생 컨버터 장치에서 회생 인버터 장치를 쉽게 설치할 수 있다. 또한, 회생 인버터 장치(140)가 회생 컨버터 장치(100)에 체결되는 체결 방향을 변경하는 것으로, 회생 에너지가 출력되는 상을 쉽게 변경할 수 있으므로, 회생 인버터 장치(140)를 회생 컨버터 장치(100)에 대한 설치, 상 변화에 따른 변경 및 유지 보수를 쉽게 할 수 있다.
도 5는 도 4의 회생 인버터 모듈(140)을 회생 컨버터 장치(100)의 R-S상 단자에 연계한 구성을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 육면체 형상의 제1면에 위치된 제2 인버터(142)의 제1 출력전력의 출력단자(H)는 제2 인버터(142)의 제1 출력전력을 전력계통(10)의 R상으로 전달하도록 설치된 제1 출력단자(310)와 연결되고, 제2 인버터(142)의 제2 출력전력의 출력단자(N)는 제2 인버터(142)의 제2 출력전력을 전력계통(10)의 S상으로 전달하도록 설치된 제2 출력단자(320)와 연결된다.
도 6은 도 4의 회생 인버터 모듈(140)을 회생 컨버터 장치(100)의 R-T상 단자에 연계한 구성을 나타내는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 육면체 형상의 제2면에 위치된 제2 인버터(142)의 제1 출력전력의 출력단자(H)는 제2 인버터(142)의 제1 출력전력을 전력계통(10)의 R상으로 전달하도록 설치된 제3 출력단자(330)와 연결되고, 제2 인버터(142)의 제2 출력전력의 출력단자(N)는 제2 인버터(142)의 제1 출력전력을 전력계통(10)의 T상으로 전달하도록 설치된 제4 출력단자(340)와 연결된다.
도 7은 도 4의 회생 인버터 모듈(140)을 회생 컨버터 장치(100)의 S-T상 단자에 연계한 구성을 나타내는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 육면체 형상의 제3면에 위치된 제2 인버터(142)의 제1 출력전력의 출력단자(H)는 제2 인버터(142)의 제1 출력전력을 전력계통(10)의 S상으로 전달하도록 설치된 제5 출력단자(350)와 연결되고, 제2 인버터(142)의 제2 출력전력의 출력단자(N)는 제2 인버터(142)의 제1 출력전력을 전력계통(10)의 T상으로 전달하도록 설치된 제6 출력단자(360)와 연결된다.
본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
100: 회생컨버터 장치 110: 컨버터
120: DC 링크 130: 제1 인버터
140: 회생인버터 장치 142: 제2 인버터
144: 전달부 150: 게이트 드라이버
160: 제어부 170: 통신부

Claims (5)

  1. 전동기의 회생에너지를 변환하는 회생컨버터 장치로서,
    전력계통으로부터 3상의 AC 전원을 입력받아 직류로 변환하는 컨버터;
    컨버터의 컨버터 출력전력을 저장하는 DC 링크;
    컨버터 출력전력을 전동기에 적합한 주파수의 교류로 변환하는 제1 인버터;
    전동기의 회생 에너지를 교류전원으로 변환하는 단상의 제2 인버터;
    제2 인버터의 단상 출력 전력을 3상의 AC 전원으로 전달하는 전달부;
    제1 인버터 및 제2 인버터를 구동하는 게이트 드라이버; 및
    게이트 드라이버를 제어하며, 컨버터 출력 전력의 직류전압(Vdc)이 한계전압 이상으로 상승하면, DC 링크에 축적되는 전력을 전력계통으로 환원하도록 제2 인버터를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    제2 인버터는 회생컨버터 장치에 착탈가능한 육면체 형상의 모듈로 형성되며,
    상기 전달부는,
    육면체 형상의 제1면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 R상으로 전달하도록 설치된 제1 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 S상으로 전달하도록 설치된 제2 출력단자와,
    육면체 형상의 제2면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 R상으로 전달하도록 설치된 제3 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 T상으로 전달하도록 설치된 제4 출력단자와,
    육면체 형상의 제3면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 S상으로 전달하도록 설치된 제5 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 T상으로 전달하도록 설치된 제6 출력단자를 포함하여 구성되고,
    상기 제2 인버터가 회생컨버터 장치에 체결되는 방향에 따라서, 제1 출력단자 및 제2 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 R상 및 S상으로 각각 연결되는 제1 연결부, 제3 출력단자 및 제4 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 R상 및 T상으로 각각 연결되는 제2 연결부 및 제5 출력단자 및 제6 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 S상 및 T상으로 각각 연결되는 제3 연결부 중 하나가 선택적으로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 회생컨버터 장치.
  2. 삭제
  3. 전동기의 회생에너지를 변환하는 회생컨버터 장치로서,
    전력계통으로부터 3상의 AC 전원을 입력받아 직류로 변환하는 컨버터;
    컨버터의 컨버터 출력전력을 저장하는 DC 링크;
    컨버터 출력전력을 전동기에 적합한 주파수의 교류로 변환하는 제1 인버터;
    전동기의 회생 에너지를 교류전원으로 변환하는 단상의 제2 인버터;
    제2 인버터의 단상 출력 전력을 3상의 AC 전원으로 전달하는 전달부;
    제1 인버터 및 제2 인버터를 구동하는 게이트 드라이버;
    게이트 드라이버를 제어하고 제2 인버터를 제어하는 제어부; 및
    상기 회생컨버터 장치를 포함한 복수의 회생컨버터 장치의 3상 입력전원의 부하 정보를 수집하는 외부의 상위 제어 시스템으로부터 상기 수집된 부하 정보에 따라서, 제2 인버터의 단상 출력 전력을 3상의 AC 전원으로 전달하는 전달부를 제어하는 제어신호를 수신하여, 제어부로 전달하는 통신부;
    를 포함하고,
    제2 인버터는 회생컨버터 장치에 착탈가능한 육면체 형상의 모듈로 형성되며,
    상기 전달부는,
    육면체 형상의 제1면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 R상으로 전달하도록 설치된 제1 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 S상으로 전달하도록 설치된 제2 출력단자와,
    육면체 형상의 제2면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 R상으로 전달하도록 설치된 제3 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 T상으로 전달하도록 설치된 제4 출력단자와,
    육면체 형상의 제3면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 S상으로 전달하도록 설치된 제5 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 T상으로 전달하도록 설치된 제6 출력단자를 포함하여 구성되고,
    상기 제2 인버터가 회생컨버터 장치에 체결되는 방향에 따라서, 제1 출력단자 및 제2 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 R상 및 S상으로 각각 연결되는 제1 연결부, 제3 출력단자 및 제4 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 R상 및 T상으로 각각 연결되는 제2 연결부 및 제5 출력단자 및 제6 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 S상 및 T상으로 각각 연결되는 제3 연결부 중 하나가 선택적으로 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회생컨버터 장치.
  4. 전력계통으로부터 3상의 AC 전원을 입력받아 직류로 변환하는 컨버터, 컨버터의 컨버터 출력전력을 저장하는 DC 링크, 컨버터 출력전력을 전동기에 적합한 주파수의 교류로 변환하는 제1 인버터, 전동기의 회생 에너지를 전력계통으로 환원하는 회생인버터 장치, 제1 인버터 및 회생인버터 장치를 구동하는 게이트 드라이버 및 게이트 드라이버를 제어하며, 컨버터 출력 전력의 직류전압(Vdc)이 한계전압 이상으로 상승하면, DC 링크에 축적되는 전력을 전력계통으로 환원하도록 회생인버터 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 회생컨버터 장치에 포함되는 회생인버터 장치로서,
    전동기의 회생 에너지를 교류전원으로 변환하는 단상의 제2 인버터; 및
    제2 인버터의 단상 출력 전력을 3상의 AC 전원으로 전달하는 전달부;를 포함하고,
    제2 인버터는 착탈가능한 육면체 형태의 모듈로 형성되며,
    상기 전달부는,
    육면체의 제1면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 R상으로 전달하도록 설치된 제1 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 S상으로 전달하도록 설치된 제2 출력단자와,
    육면체의 제2면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 R상으로 전달하도록 설치된 제3 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 T상으로 전달하도록 설치된 제4 출력단자와,
    육면체의 제3면에 설치되며, 제2 인버터의 제1 출력전력을 S상으로 전달하도록 설치된 제5 출력단자 및 제2 인버터의 제2 출력전력을 T상으로 전달하도록 설치된 제6 출력단자를 포함하여 구성되고,
    상기 제2 인버터가 회생컨버터 장치에 체결되는 방향에 따라서, 제1 출력단자 및 제2 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 R상 및 S상으로 각각 연결되는 제1 연결부, 제3 출력단자 및 제4 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 R상 및 T상으로 각각 연결되는 제2 연결부 및 제5 출력단자 및 제6 출력단자가 회생컨버터 장치의 3상의 계통전원 입력단의 S상 및 T상으로 각각 연결되는 제3 연결부 중 하나가 선택적으로 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 회생인버터 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010263702A (ja) * 2009-05-07 2010-11-18 Denki Kogyo Co Ltd 三相単相直接電力変換器回路

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04355681A (ja) * 1991-06-04 1992-12-09 Mitsubishi Electric Corp 電力回生装置
JP3271059B2 (ja) * 1998-05-25 2002-04-02 株式会社日立製作所 電気車用３相インバータ装置
KR101192191B1 (ko) 2009-01-05 2012-10-17 주식회사 대우일렉트로닉스 세탁기
KR101402209B1 (ko) * 2012-07-31 2014-06-02 주식회사 카이론테크놀로지 전원 회생형 단상교류 부하장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010263702A (ja) * 2009-05-07 2010-11-18 Denki Kogyo Co Ltd 三相単相直接電力変換器回路

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