KR200141115Y1 - Converter controller for a large inverter - Google Patents
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Abstract
본 고안은 MVA단위의 대용량 인버터 시스템에서 고압, 대전류를 스위칭하는 조건에서 오동작 없이 안정되게 손실제거 및 손실을 다시 회생시키는 콘버터제어기에 관한 것으로, 본 고안은 대용량 인버터 시스템의 콘버터 제어기에 있어서, 스너버 DC 뱅크의 에너지로 부터 리액터로 전달되는 전류를 감지하는 리액터전류센서와, 리액터의 에너지가 프리휠 다이오드를 통하여 주 DC 뱅크로 전달되는 스너버 DC 뱅크의 전압을 감지하는 스너버 DC 뱅크 전압센서와, 상기 리액터와 스너버 DC 뱅크를 디지탈로 제어하는 제어기로 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a converter controller that stably eliminates loss and regenerates loss without malfunction in the conditions of switching high voltage and large current in a large-capacity inverter system of the MVA unit. A reactor current sensor for sensing the current delivered from the DC bank to the reactor, a snubber DC bank voltage sensor for sensing the voltage of the snubber DC bank from which the reactor's energy is transferred to the main DC bank through the freewheel diode; And a controller for digitally controlling the reactor and the snubber DC bank.
Description
제 1 도는 종래의 대용량 인버터 시스템의 제어회로도1 is a control circuit diagram of a conventional high-capacity inverter system
제 2 도는 본 고안 대용량 인버터 시스템의 무손실 스너버전력회로도2 is a lossless snubber power circuit diagram of the high-capacity inverter system of the present invention.
제 3 도는 본 고안 대용량 인버터 시스템의 제어기의 블럭도3 is a block diagram of a controller of the present invention high-capacity inverter system
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 정류기 2 : 프리휠 다이오드1: rectifier 2: freewheel diode
3 : 주 DC 뱅크 4 : 리액터3: main DC bank 4: reactor
5 : GTO 소자 6 : 스너머 DC 뱅크5: GTO element 6: Smermer DC bank
7 : 스너버 다이오드 8 : 인버터7: snubber diode 8: inverter
10: 제어기 11: 리액터전류센서10: Controller 11: Reactor Current Sensor
12 : 스너버 DC 뱅크전압센서 13:게이트신호12: Snubber DC bank voltage sensor 13: Gate signal
[고안의 상세한 설명][Detailed Description of Design]
본 고안은 대용량 인버터 시스템의 콘버터 제어기에 관한 것으로, 특히 MVA단위의 대용량 인버터 시스템에서 고압, 대전류를 스위칭하는 조건에서 오동작 없이 안정되게 손실제거 및 손실을 다시 회싱시키는 콘버터 제어기에 관한 것이다.The present invention relates to a converter controller of a large-capacity inverter system, and more particularly, to a converter controller for stably eliminating loss and re-heating loss without malfunction under conditions of switching high voltage and large current in a large-capacity inverter system of MVA unit.
종래의 대용량 인버터 시스템의 콘버터제어기는 제 1 도에 도시한 바와같이, 3상 AC 전원릉 DC로 변환시키는 정류기(1)와, 상기 정류기(1)에서 정류된 DC전원을 저장하는 주 DC 뱅크(3)와, 상기 DC 전원을 AC로 변환하는 인버터(8)로 구성되는 무손실스너버부로 구성되는바, 상기 무손실스너버부는 스너버다이오드(7), 상기 인버터(8)로 부터 발생된 스너버 에너지를 저장하는 스너버 DC 뱅크(6), 주전력소자(5), 리액터(4), 프리휠 다이오드(2), 주전력소자 GTO (5)의 온, 오프 명령을 내리는 제어기(10)으로 구성되어진다.As shown in FIG. 1, the converter controller of the conventional high-capacity inverter system includes a rectifier 1 for converting a three-phase AC power to DC and a main DC bank for storing the DC power rectified by the rectifier 1 ( 3) and a lossless snubber portion comprising an inverter 8 for converting the DC power to AC, wherein the lossless snubber portion is a snubber diode 7 and a snubber generated from the inverter 8. It consists of a snubber DC bank (6) that stores energy, a main power device (5), a reactor (4), a freewheel diode (2), and a controller (10) which commands the on / off command of the main power device (GTO) 5. It is done.
상기와 같이 구성되는 종래의 콘버터 제어기는 대용량인버터(8)가 스위칭 할때 마다 스너버다이오드(7)를 통해서 스너버 에너지가 스너버뱅크(6)로 전달되어 축적된다.In the conventional converter controller configured as described above, each time the large-capacity inverter 8 switches, the snubber energy is transferred to the snubber bank 6 and accumulated through the snubber diode 7.
상기 축적된 에너지는 주 DC 뱅크(3)으로 희생시켜 스너버 DC 뱅크(6)의 전압을 일정한 폭내로 유지시켜야 상기 인버터(8)가 안정하게 동작할 수 있으며, 상기 에너지회생 동작은 다음과 같다.The accumulated energy is sacrificed to the main DC bank 3 to maintain the voltage of the snubber DC bank 6 within a constant width so that the inverter 8 can operate stably. The energy regeneration operation is as follows. .
상기 주전력소자(5)를 온시켜 스너버 DC 뱅크(6)의 에너지를 리액터(4)로 옮긴 다음 주전력소자(5)를 오프시켜 리액터(4)의 에너지가 프리휠 다이오드(2)를 통하여 주 DC뱅크(3)로 전달되게 하는 동작으로 스너버 DC 뱅크(6)의 전압을 일정한 폭내로 유지하기 위하여 제어기(10)가 주전력소자의 온, 오프 주기를 조절한다.The main power device 5 is turned on to transfer the energy of the snubber DC bank 6 to the reactor 4, and then the main power device 5 is turned off so that the energy of the reactor 4 is transferred through the freewheel diode 2. In order to maintain the voltage of the snubber DC bank 6 within a predetermined width, the controller 10 adjusts the on and off periods of the main power device.
이와 같이 상기 에너지를 회생시킴에 있어서, 상기 제어기는 고압, 대전류를 스위칭하게 되므로 오동작을 일으키게 되는 문제점을 가지고 있었다.As described above, in regenerating the energy, the controller switches a high voltage and a large current, thereby causing a malfunction.
따라서 본 고안의 목적은 고압, 대전류를 스위칭하는 환경조건에서도 오동작 없이 안정되게 에너지를 회생시킬 수 있도록 하고자 하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to enable energy to be stably regenerated without malfunction even under environmental conditions of switching high voltage and high current.
상기의 목적을 실현하기 위하여 본 고안은 대용량 인버터 시스템의 콘버터제어기에 있어서, 스너버 DC 뱅크의 에너지로 부터 리액터로 전달되는 전류를 감지하는 리액터전류센서와, 리액터의 에너지가 프리휠 다이오드를 통하여 주 DC 뱅크로 전달되는 스너버 CD 뱅크의 전압을 감지하는 스너버 DC 뱅크 전압센서와, 상기 리액터와 스너버 DC 뱅크를 디지탈로 제어하는 제어기로 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.In order to realize the above object, the present invention is a converter controller of a large-capacity inverter system, the reactor current sensor for sensing the current transferred from the energy of the snubber DC bank to the reactor, and the energy of the reactor through the freewheel diode to the main DC And a snubber DC bank voltage sensor for sensing the voltage of the snubber CD bank transferred to the bank, and a controller for digitally controlling the reactor and the snubber DC bank.
이하 첨부된 도면에 의거 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 2 도는 본 고안 대용량 인버터 시스템의 무손실 스너버의 전력회로도로서, 3상 AC 전원릉 DC 로 변환시키는 정류기(1)와, 상기 정류기(1)에서 정류된 DC 전원을 저장하는 주 DC 뱅크(3), 상기 DC 전원을 AC로 변환하는 인버터(8)와, 스너버다이오드(7), 상기 인버터(8)로 부터 발생된 스너버 에너지를 저장하는 스너버 DC 뱅크(6), 주전력소자(5), 래액터(4), 프리휠 다이오드(2), 주전력소자 GTO(5)의 온, 오프 명령을 내리는 제어기(10)와, 상기 리액터(4)의 전류를 감지하는 리액터 전류센서(11)와, 상기 스너버 DC 뱅크(6)의 전압을 감지하는 스너버 DC 뱅크전압센서(12)와, 상기 주전력소자(5)에 온, 오프 명령을 내리는 게이트신호(13)로 구성되게 된다.2 is a power circuit diagram of a lossless snubber of the high-capacity inverter system of the present invention, which includes a rectifier 1 for converting a three-phase AC power supply to a DC, and a main DC bank for storing the DC power rectified by the rectifier 1. ), An inverter 8 for converting the DC power to AC, a snubber diode 7, a snubber DC bank 6 for storing snubber energy generated from the inverter 8, and a main power device ( 5), a controller 10 for issuing on and off commands of the reactor 4, the freewheel diode 2, the main power element GTO 5, and a reactor current sensor 11 for sensing the current of the reactor 4; ), A snubber DC bank voltage sensor 12 for sensing a voltage of the snubber DC bank 6, and a gate signal 13 for giving an on / off command to the main power device 5. .
상기와 구성된 무손실 스너버의 전력회로는 대용량인버터(8)가 스위칭 할 때 마다 스너버다이오드(7)르 통해서 스너버 에너지가 스너버뱅크(6)로 전달되어 축적된다.In the power loss circuit of the lossless snubber configured as described above, each time the large-capacity inverter 8 switches, the snubber energy is transferred to the snubber bank 6 and accumulated through the snubber diode 7.
상기 축적된 에너지는 주 DC 뱅크(3)으로 희생시켜 스너버 DC 뱅크(6)의 전압을 일정한 폭내로 유지시켜야 상기 인버터(8)가 안정하게 동작할 수 있으며, 상기 에너지회생 동작을 설명하면 다음과 같다.The accumulated energy must be sacrificed to the main DC bank 3 to keep the voltage of the snubber DC bank 6 within a certain width so that the inverter 8 can operate stably. Same as
상기 제어기(10)에서 게이트신호(13)를 통해서 상기 주전력소자(5)를 온시켜 스너버 DC 뱅크(6)의 에너지를 리액터(4)로 옮긴다. 이때 상기 스너버 DC 뱅크(6)의 에너지가 리액터(4)로 옮겨지는 전류는 리액터전류센서(11)에 의하여 감지되면서 옮겨지게 되고, 이어서 상기 제어기(10)에서는 게이트신호(13)를 통해서 주전력소자(5)를 오프시켜 리액터(4)의 에너지가 프리휠 다이오드(2)를 통하여 주 DC 뱅크(3)로 전달되게 하는 동작으로 스너버 DC 뱅크(6)의 전압을 일정한 폭내로 유지하기 위하여 제어기(10)가 주전력소자(5)의 온, 오프 주기를 조절하게 되는데, 이때 상기 제어기(10)에서는 스너버 DC 뱅크(6)의 전압상태를 감지하면서 상기 스너버 DC 전압이 일정한 폭내로 유지도록 하면서 상기 주력소자(5)의 온, 오프 주기를 조절하면서 에너지를 회생시키게 되는 것이다.In the controller 10, the main power device 5 is turned on through the gate signal 13 to transfer energy of the snubber DC bank 6 to the reactor 4. At this time, the current from which the energy of the snubber DC bank 6 is transferred to the reactor 4 is sensed by the reactor current sensor 11 and then transferred, and then the controller 10 transmits the main signal through the gate signal 13. In order to keep the voltage of the snubber DC bank 6 within a constant width by turning off the power device 5 so that the energy of the reactor 4 is transferred to the main DC bank 3 through the freewheel diode 2. The controller 10 adjusts the on / off period of the main power device 5, wherein the controller 10 senses the voltage state of the snubber DC bank 6 while keeping the snubber DC voltage within a constant width. The energy is regenerated while adjusting the on and off periods of the main element 5 while maintaining.
제 3도는 본 고안 대용량 인버터 시스템의 제어기의 제어블럭도 로서, 소정의 클럭신호를 출력하는 클럭발생기(1)와, 초기화시키는 리세트부(2)와, 듀티 50%, 800㎐의 펄스를 발생시키는 펄스발생기(3)와, S/R 래치(4)와, 리액터 전류센서(8), 스너버 DC 뱅크전압센서(9)와, 전류센서(8)의 출력과 전압센서(9)의 출력과 기준치와 비교하는 비교기(10)와, AND 게이트(5), 주전력소자(GTO)의 최소 온시간을 보상해 주는 보상기(6)와, OR게이트(7), 전류센서(8), 전압센서(9)의 출력이 허용 최대치보다 클때 게이트신호를 억제하는 보호기(11), 정상상태일때 게이트신호를 통과시키는 AND 게이트(12)로 구성되게 된다.3 is a control block diagram of a controller of the high-capacity inverter system of the present invention, which includes a clock generator 1 for outputting a predetermined clock signal, a reset unit 2 for initialization, and a pulse of 50% duty and 800 Hz. Pulse generator (3), S / R latch (4), reactor current sensor (8), snubber DC bank voltage sensor (9), output of current sensor (8) and output of voltage sensor (9) And comparator 10 to compare the reference value with the reference value, AND gate 5, compensator 6 for compensating the minimum on time of the main power device (GTO), OR gate (7), current sensor (8), voltage The protector 11 suppresses the gate signal when the output of the sensor 9 is larger than the allowable maximum value, and the AND gate 12 passes the gate signal when in the steady state.
상기와 같이 구성되는 제어기는 클럭발생기(1)로 부터 발생되는 1㎒ 클럭으로 부터 펄스발생기(3)는 듀티 50%, 800 ㎐의 펄스를 발생시켜 S/R 래치(4)를 세트시켜 출력을 하이신호로 한다.In the controller configured as described above, the pulse generator 3 generates a 50% duty, 800 kHz pulse from the 1 MHz clock generated from the clock generator 1, and sets the S / R latch 4 to output the pulse. High signal.
비교기(10)에서는 리액터전류센서(8)와 스너버 DC 뱅크(9)의 출력치를 기준치와 비교하여 출력치가 비교치보다 클때 S/R 래치(4)의 출력을 로우신호로 한다.The comparator 10 compares the output values of the reactor current sensor 8 and the snubber DC bank 9 with a reference value and sets the output of the S / R latch 4 as a low signal when the output value is larger than the comparison value.
한편 상기 펄스발생기(3)와 상기 S/R 래치(4)의 출력은 AND 게이트(5)를 통해서 논리곱 되어 리액터전류와 스너버 DC 뱅크전압이 제어되도록 하는 펄스폭을 갖는 게이트신호가 만들어진다.On the other hand, the outputs of the pulse generator 3 and the S / R latch 4 are logically multiplied through the AND gate 5 to generate a gate signal having a pulse width for controlling the reactor current and the snubber DC bank voltage.
상기 게이트신호는 최소 온 시간 보상기(6)와 OR 게이트(7)를 통과함으로써, 주전력소자(5)의 최소 온시간을 보장해주는 게이트신호로 변환된다.The gate signal passes through the minimum on-time compensator 6 and the OR gate 7 to be converted into a gate signal that guarantees the minimum on-time of the main power element 5.
한편 보호기(11)는 리액터전류와 스너머 DC 뱅크전압이 최대허용치 보다 커질때 로우신호를 발생시킨다.On the other hand, the protector 11 generates a low signal when the reactor current and the smear DC bank voltage become larger than the maximum allowable value.
상기 AND 게이트(12)는 최소 온시간이 보장된 게이트신호를 보호기(11) 출력이 정상 하이신호일때 게이트신호가 제어기(10)에서 생성되도록 한다.The AND gate 12 allows the gate signal to be generated in the controller 10 when the output of the protector 11 is a normal high signal.
상기와 같이 동작하여 생성된 게이트신호는 상기 무손실 스너버 회로의 주전력소자(5)를 제어하여 줌으로써 스너버회로의 손실제거 및 그 손실을 다시 회생시킬 수 있게 되는 것이다.The gate signal generated by the operation as described above controls the main power element 5 of the lossless snubber circuit so that the loss of the snubber circuit can be eliminated and the loss can be regenerated again.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 대용량 인버터 시스템의 콘버터제어기에 있어서, 스너버 DC 뱅크의 에너지로 부터 리액터로 전달되는 전류를 감지하는 리액터전류센서와, 상기 리액터의 에너지가 프리휠 다이오드를 통하여 주 DC 뱅크로 전달되는 스너버 DC 뱅크의 전압을 감지하는 스너버 DC 뱅크 전압센서와, 상기 리액터와 스너버 DC 뱅크를 디지탈로 제어하는 제어기로 구성함으로써, 고압, 대전류를 스위칭하는 환경조건에서도 에너지손실 없이 안정되게 동작하여 손실을 다시 회생시킬 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.As described above, the present invention is a converter controller of a large-capacity inverter system, the reactor current sensor for sensing the current transferred from the energy of the snubber DC bank to the reactor, and the energy of the reactor through the freewheel diode to the main DC bank It consists of a snubber DC bank voltage sensor that senses the voltage of the snubber DC bank transferred to the controller, and a controller that digitally controls the reactor and the snubber DC bank, so that it is stable without energy loss even in an environment where high voltage and large current are switched. It will work to provide the effect of regenerating losses.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR2019940034556U KR200141115Y1 (en) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | Converter controller for a large inverter |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR2019940034556U KR200141115Y1 (en) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | Converter controller for a large inverter |
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Family
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Family Applications (1)
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1994
- 1994-12-19 KR KR2019940034556U patent/KR200141115Y1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
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| KR960025828U (en) | 1996-07-22 |
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