KR20080032761A - 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단장치 및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인버터 구동식 교류전동기(이하 "교류전동기")의 고정자 권선의 절연 상태를 진단하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호에 의해 구동되는 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 진단 장치의 일특징에 따르면, 상기 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호선 각각을 단속하기 위하여 각 신호선에 삽입되는 제1, 제2, 제3단속기와, 상기 제1~제3단속기 중 하나와 병렬로 연결되는 저항과, 상기 제1~제3단속기가 열린 경우에 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하는 수단을 포함한다. 상기 제1~제3단속기가 닫히면 정상적으로 교류전동기와 인버터가 연결되어 교류전동기가 구동되고, 상기 제1~제3단속기가 열리면 상기 저항을 통해 흐르는 전류를 측정하여 교류전동기의 권선 절연상태를 진단한다. 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하는 수단으로는 변류기(CT)를 사용할 수있고, 저항 양단의 전압을 측정하여 저항값으로 나눠서 계산할 수도 있다.

교류전동기, 유도전동기, 인버터, 권선, 절연, 진단

Description

인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단장치 및 방법{Apparatus and method for detecting stator winding groundwall insulation condition of inverter-fed AC motor}

도 1, 도 2는 종래의 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단방법을 설명하기 위한 도면

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진단장치의 개념도.

도 4는 도 3의 장치의 작용을 설명하기 위한 파형도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단장치의 개념도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 진단방법의 순서도.

<표기없는 도면부호의 설명>

10: 전동기 보디, 12a~c: 고정자 권선, 13: 입력 연결부, 14: 고압트랜스, 16: 전류검출 커팩시터, 18: 측정기, 20: 교류전동기, 30: 삼상 교류입력부, 40: 정류부, 50: 스위칭부, 60: 단속부

본 발명은 인버터 구동식 교류전동기(이하 "교류전동기")의 고정자 권선의 절연 상태를 진단하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

1990년대부터 시작된 인버터구동 전동기의 증가, 대용량화, 스위칭 속도의 증가에 따라서 전동기의 고정자 절연에 많은 무리가 가고 있으며 이로 인한 인버터 구동 전동기의 고장이 증가할 것이다. 따라서 인버터에 전동기의 상 절연 상태를 진단할 수 있는 기능을 추가 하는 것은 신뢰성 있는 운전을 위하여 필수적이라 할 수 있다. 그러나 현재 인버터 구동 전동기의 절연 상태 진단은 상용 전원으로 구동되는 전동기의 진단법과 마찬가지로 상 절연 진단을 위해 Insulation resistance, Polarization index, Dissipation factor test 등의 오프라인 방식에 의존하고 있으며, 중요한 전동기의 경우에만 부분방전(Partial discharge) 감지가 사용되고 있는 정도이다.

오프라인 진단 방식들을 사용하면 3~6년에 한번 행하는 정기 점검시에만 진단을 할 수 있기 때문에 절연의 열화가 상대적으로 빠른 속도로 진행되는 인버터 구동 전동기의 신뢰성을 보장하기에는 부적합하다. 또한 인버터가 소형~중형 전동기 구동에 많이 사용됨을 고려할 때, 고가의 장비가 요구되기 때문에 고압-대용량 전동기에 적합한 부분방전 감지는 인버터 구동 전동기에 사용하기에는 한계가 있다. 따라서, 인버터 구동 전동기의 절연 고장으로 인한 수리 및 인건비, 공정이 멎어서 발생하는 손실, 인명 및 화재 사고 등을 방지하기 위해서는 새로운 개념의 인버터 전용 절연 진단 기술 개발이 시급하다

도 1은 종래의 교류전동기의 고정자 권선의 절연성을 진단하는 방식을 나타 내는데, 오프라인으로(즉, 점검을 위해 전동기를 정지한 상태에서) 권선 절연을 검사하는 것을 나타낸다. 도 1의 오프라인 절연 진단은 전동기가 멈춘 상태에서 각 상의 권선(12a, 12b, 12c)을 분리하고 각 권선의 입력을 모두 단락시킨 상태에서(도 1의 13) 전원 Vag를 인가하고 권선을 통해 전동기 보디(10)로 누설되는 누설전류(I_leak)를 측정하고 있다. 권선의 절연 상태를 진단하기 위해 가장 많이 사용되는 절연 상태 인자로는 절연 저항, Polarization Index, Dissipation Factor, 역률팁업(power factor tip-up), 절연 커패시턴스 등을 사용할 수 있는데, 동일기기에 대해 정기점검 때마다 이들 측정된 값들의 시간에 따른 변화를 관찰하여 절연상태를 진단한다.

그러나 이러한 오프라인 방식의 가장 큰 단점은 3~6년에 한 번씩 행하는 정기점검시에만 진단을 할 수 있기 때문에 절연의 상태를 자주 진단할 수 없다는 데에 있다. 3~6년에 한 번 진단 데이터를 측정하기 때문에 데이터를 같은 조건에서 측정하기가 힘들므로 일관성이 없을 수 있으며, 데이터 수가 적기 때문에 기기의 현재 상태나 고장 시기 예측이 힘들다.

이러한 단점을 극복하기 위하여 종래에 온라인 절연 진단이 이루어지고 있다. 도 2에 나타낸 온라인 절연 진단은 전기기기가 동작 중일 때 절연의 상태를 진단하므로, 기기의 절연 진단을 위해 공정 전체를 멈추지 않아도 되며 전동기 운전 중에 언제든지 진단을 할 수 있기 때문에 절연의 상태를 자주 진단할 수 있다. 도 2에 따르면, 전동기의 구동을 위한 전압의 인가와 별도로 삼상 권선(12a, 12b, 12c)과 보디(10) 사이에 고압트랜스(14)와 전류검출 커패시터(16)를 이용한 고압방전 검출 루프를 형성하여 전동기의 운전 중에 각 상 권선의 절연상태를 오실로스코프 등의 측정기(18)로 감시하도록 한다.

현재 사용되고 있는 온라인 절연 상태진단법 중 가장 많이 사용 되는 것은 온라인 부분방전 감지법이다. 부분방전은 2,300V급 이상의 대용량 상용 구동 전동기나 400V급 이상의 인버터 구동 전동기에서 절연 파괴의 중요한 요인이 된다. 현재 Iris Power Engineering, ADWEL과 같은 기업에서 제품으로 판매되는 온라인 부분방전 진단기는 부분방전에 의한 전동기 고장을 방지하는 데에 매우 효과적이다.

그러나 부분방전 감지법은 측정 결과의 해석이 주관적이며 고가의 특수한 장비가 요구되기 때문에 아주 중요한 대용량 전동기에만 적합한 방법이다. 또한 부분방전에 의한 절연파괴는 절연 열화의 한 가지 메커니즘에 지나지 않으며, 실제로는 부분방전 외에도 다양한 절연파괴 원인과 증세가 있기 때문에 어느 정도의 한계점이 있다.

본 발명은 교류전동기 구동용 인버터 회로에 간단한 구성요소들을 부가하여 변경함으로써 교류전동기의 고정자 권선의 상 절연을 온라인으로 진단하는 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호에 의해 구동되는 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 장치를 제공한다.

본 발명의 진단 장치의 일특징에 따르면, 상기 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호선 각각을 단속하기 위하여 각 신호선에 삽입되는 제1, 제2, 제3단속기와, 상기 제1~제3단속기 중 하나와 병렬로 연결되는 저항과, 상기 제1~제3단속기가 열린 경우에 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하는 수단을 포함한다.

상기 제1~제3단속기가 닫히면 정상적으로 교류전동기와 인버터가 연결되어 교류전동기가 구동되고, 상기 제1~제3단속기가 열리면 상기 저항을 통해 흐르는 전류를 측정하여 교류전동기의 권선 절연상태를 진단한다. 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하는 수단으로는 변류기(CT)를 사용할 수있고, 저항 양단의 전압을 측정하여 저항값으로 나눠서 계산할 수도 있다.

본 발명의 진단 장치의 다른 특징에 따르면, 상기 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호선 중 하나를 단속하기 위하여 어느 한 신호선에 삽입되는 단속기와, 상기 단속기에 병렬로 연결되는 저항과, 상기 3상 교류 신호선 세 개에 흐르는 전체 전류를 측정하는 수단을 포함한다. 이 경우에, 상기 단속기가 닫히면 정상적으로 교류전동기와 인버터가 연결되어 교류전동기가 구동되고, 상기 단속기가 열리면 상기 3상 교류 신호선에 흐르는 전체 전류를 측정하여 교류전동기의 권선 절연상태를 진단한다. 상기 3상 교류 신호선에 흐르는 전류를 측정하는 수단으로는 변류기(CT)를 사용할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른, 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호에 의해 구동되는 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 방법은, 상기 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호선 중 두 개를 차단하는 단계, 상기 단계에서 차단된 신호선 이외의 나머지 한 개 선을 차단하고 저항을 통해 연결하는 단계, 상기 인버터를 정상 구동하면서 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하여 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 권선 절연상태 진단 방법의 다른 특징에 따르면, 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호선 중 하나를 차단하고 저항을 통해 연결하는 단계와, 3상 교류 신호선 세 개에 흐르는 전체 전류를 측정하여 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 단계를 포함한다.

여기서도 마찬가지로 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하는 단계에서, 저항에 흐르는 전류의 측정은, 변류기(CT)를 사용하거나 저항 양단의 전압을 측정하여 저항값으로 나누어 계산할 수 있다(I=V/R을 이용).

본 발명에서, 정상/불량을 판단하는 기준은, 시스템 사양 및 적용 환경, 운용자(operator) 등 여러가지 요인에 의해 달라질 수 있지만, 그 근간은 IEEE표준 43을 따르고 있다. 예를 들어 IEEE표준 43에 보면 1kV 이하의 유도전동기의 경우에는 절연저항의 최소값을 5MΩ으로 규정하고 있다. 이는 유도전동기의 중성점과 접지 사이의 절연저항이 5MΩ 이상이 되어야 정상이라는 의미이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 인버터 구동형 교류전동기의 권선 절연 진단장치의 일실시예를 도 3에 도시하였다. 도 3은 기본 인버터 회로에 본 발명에 추가된 측정용 구성요소들을 추가한 것을 나타낸다.

우선, 도 3에서 기본 인버터 회로는, 3상 교류입력(Vag, Vbg, Vcg)(30)을 받아 정류부(40)에서 DC로 정류한 후에 이 전압을 C_dc를 통해 평활한다. 평활된 DC전압은 스위칭부(50)를 통하여 원하는 3상 교류 신호(Ia, Ib, Ic)로 만들어지고 이 신호들이 교류전동기(20)의 3상 입력 전원으로 인가되어 교류전동기가 구동된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 이러한 기본 인버터 회로에 단속기(60)와 저항을 추가하여 절연 진단이 가능하도록 변경한다. 도 3에서 보면, 각 신호선마다 각각 제1, 제2, 제3단속기(60)를 삽입하고 제1단속기에는 병렬로 전류검출용 저항 R_sense를 연결한다.

제1~제3단속기(60)가 모두 닫히면 인버터는 일반적으로 사용되는 교류전동기 구동용으로 동작한다. 그러나 단속기(60)가 열리면 교류전동기의 입력 전원중 B, C 단자는 전원과 분리되고 A단자만 저항 R_sense를 통하여 인버터와 연결된다.

인버터의 정류부(40)의 P 단자와 N 단자 사이에는 DC전압 V_DC가 걸려 있다. 스위칭부(50)의 S1과 S4를 번갈아 60Hz로 스위칭하면, 도 4의 V_Pg(실선) 곡선처럼 60Hz의 구형파 전압이 A단자에 인가된다. 구형파 펄스 전압이 교류전동기 권선에 인가되면 이 절연의 등가회로는 R과 C의 병렬 연결 형태이기 때문에 매우 큰 충전 전류가 스파크 형태로 흐르게 되므로 이를 측정하는 것이 불가능하다. 그렇기 때문에 R_sense 저항을 추가하여, 구형파 펄스 형태의 전압을 도 4의 V_Ag(가는 점선) 곡선과 같이 시정수를 갖고 증가하게 만든 것이다. 이로써 누설 전류의 측정이 가능케 된다.

즉 교류전동기의 입력 단자인 A단자에는 구형파 전원이 아닌 시정수를 갖고 천천히 증가되는 전압이 인가되고 그 영향으로 교류전동기의 절연을 통하여 측정이 가능한 누설 전류가 흐르게 된다. 이때의 누설전류(I_leak)는 도 4에서 파선으로 나타난다. 누설전류는 변류기(CT; current transformer)를 통하여 측정하는 것도 가능하지만, I=V/R을 이용하여 R_sense 양단에 걸리는 전압을 측정하여 저항값으로 나누어 주어도 누설 전류를 계산해 낼 수 있다.

이와 같이, 교류전동기의 권선에 인가되는 전압과 절연을 통하여 흐르는 누설 전류를 측정하여 고정자 상 절연의 상태를 진단할 수 있다. 계산할 수 있는 절연인자로는 절연 커패시턴스와 DF(Dissipation factor)가 있으며 다음과 같은 식으로 계산이 가능하다. 아래 수학식 1, 2에서 V는 절연에 인가된 전압, I_leak는 절연을 통해 흐르는 누설 전류, ω는 인가 전압의 주파수를 의미한다.

본 발명에 따르면, 측정한 누설전류를 직접 진단에 사용하지는 않지만 이를 이용해 절연저항, 커패시턴스, 전압과 누설전류의 위상차, DF(Dissipation Factor) 등의 절연인자를 계산할 수 있다(이들 인자들은 상호 연관성을 가지고 있다). 이들 중에서, 특징성이 가장 우세한 절연인자는 DF라고 할 수 있다. 참고로, 본 발명에 따른 방법에 의하면 절연저항이 5MΩ인 경우에는 DF가 약 0.178의 값을 나타내었다.

이와 같이 교류전동기가 동작하지 않을 때마다 절연 상태 인자들을 측정하고 시간에 따른 변화를 관찰함으로써 고정자 권선의 절연 상태를 진단할 수 있다. 또한 60Hz 스위칭 뿐만 아니라 주파수 스윕을 통하여 절연인자의 변화에 따른 고장 진단 기법의 연구가 가능하고 더 나아가 새로운 절연 진단 모델을 제시할 수 있는 가능성도 가지고 있다.

한편, 도 3의 실시예를 변형한 다른 실시예의 구성을 도 5에 나타내었다. 도 5의 실시예에서는 세 개의 3상 교류 신호선 중 하나에만 단속기(70)를 삽입하고 여기에 저항 R_sense를 병렬로 연결하였다. 그리고 변류기 CT를 이용하여 세 개의 신호선에 흐르는 전류를 측정한다. 이렇게 하면 도 5의 회로는 도 3에 도시한 회로와 정확히 같은 회로가 된다.

누설전류는 전동기 권선의 중성점을 통해 보디로 빠져 나가는 전류를 말한다. 결국 절연열화가 진행되고 있다면 누설전류가 존재하게 되고 인버터의 입장에서 전동기로 나가는 전류와 들어오는 전류의 크기가 다르게 된다. 따라서 도 5의 경우, 인버터와 전동기를 연결하는 세 개의 교류 신호선에 흐르는 전류의 합은 0이 되어야 하지만 누설전류가 존재한다면 CT에서 전류가 측정될 것이다.

한편, 본 발명에 따른 고정자 권선 절연상태 진단방법의 구체적인 프로세스는 앞에서 설명한 본 발명의 진단장치의 작용과 동일하므로 간략하게 설명한다.

도 6은 도 3에 나타낸 장치에 대응하는 본 발명의 진단방법의 흐름도를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 우선, 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호선 중 두 개를 차단한다(100). 이는 도 3에 나타낸 제2, 제3단속기에 의해 이루어진다. 그리고나서 위 단계에서 차단한 두 신호선 이외의 나머지 한 개 선을 차단하고 그 자리에 저항 R_sense를 연결한다(200). 이렇게 하면 인버터에서 출력되는 전류는 이 저항을 통해서 교류전동기로 입력된다. 이 상태에서 인버터를 정상 구동하면서 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하여 교류전동기의 권선 절연상태를 진단한다(300).

한편, 도면으로 도시하지는 않았지만, 도 5의 장치에 대응하는 본 발명의 진단방법에서는, 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호선 중 하나를 차단하고 저항을 통해 연결하는 단계와, 상기 3상 교류 신호선 세 개에 흐르는 전체 전류를 변류기로써 측정하여 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 단계가 포함된다.

인버터를 정상 구동시키면서 권선 절연상태를 진단하는 처리흐름에 대해서는 도 7에 나타내었다. 도 6의 단계 100 및 단계 200을 통해 인버터와 교류전동기 사 이를 차단하고 저항 R_sense를 연결하면, 전원의 중성점 g와 DC 링크단의 전위차 V_Ng(=V_Pg)(도 3 및 도 5 참조)와 누설전류 I_LEAK를 측정할 수 있다. 측정된 V_Ng와 누설전류 I_LEAK는 아날로그 신호이므로 이를 컴퓨팅하기 위하여 A/D 변환을 한다(310). 디지털로 변환된 V_Ng와 I_LEAK로부터 DFT법을 활용하여 전압과 전류의 기본파 성분을 계산하여 절연인자 계산을 하기 위한 기본 변수인 Theta값과 V_Ng,rms,1 및 I_LEAK,rms,1을 출력한다(320). 여기서 V_Ng,rms,1 및 I_LEAK,rms,1은 각각 전위차 및 누설전류의 기본파 성분의 RMS값(실효치)을 의미한다. 이렇게 기본파 성분에 대해서 계산한 변수를 이용하여 절연인자를 계산하면 된다(330). 본 발명의 실시예에서는 수학식 1과 수학식 2를 이용하여 C_eq, R_eq, tan(δ)를 계산하였다.

소정의 절연인자 판단기준(335)을 적용하여 이들 절연인자로부터 절연 결함 여부를 판단하여(340), 안전한 상태라면 계속해서 상기 과정을 되풀이하여 절연 결함을 모니터링하고(350), 절연 결함이 발생하였으면 경고신호를 발생한다(360).

이상에서 본 발명을 구체적으로 실시하기 위한 실시예를 설명하였다. 그러나 이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현한 하나의 예로서 본 발명의 기술적 범위를 한정짓는 것이 아니다. 본 발명의 기술적 범위 내지는 권리범위는 첨부된 특허청구범위의 합리적 해석에 의해 결정되는 것이다.

절연의 정확한 상태를 저렴한 비용으로 수시로 또는 온라인으로 진단할 수 있는 본 발명은 인버터에 의해 구동되는 모든 전동기에서 용이하게 구현할 수 있다. 인버터를 이용한 가변 주파수 신호 주입과 누설 전류를 측정함으로써, 권선의 절연 상태를 일반적인 오프라인 진단 방법 보다 훨씬 빈번하게 모니터링 할 수 있다.

모든 인버터 구동 전동기의 고장 원인의 60% 이상이 되는 고정자 권선의 절연 상태를 용이하게 진단할 수 있다면, 산업 설비에서 전동기의 신뢰도를 크게 높임으로써 절연파괴에 의한 화재, 인명피해, 전동기의 대체/수리 비용, 공정 정지에 의한 생산력 저하에 따른 막대한 손실을 최소화 할 수 있고, 전동기가 사용되는 산업체의 경쟁력을 크게 향상시킬 수 있다. 또한 이 기술은 외국 선진 기업에서도 보유하고 있지 않은 기술로 국제 인버터 시장의 기술력이 포화되고 있음을 감안할 때, 국내의 기술력 및 인버터 제품의 국제 경쟁력이 크게 향상될 것으로 기대된다.

Claims (13)

1. 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호에 의해 구동되는 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 장치에 있어서,

   상기 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호선 각각을 단속하기 위하여 각 신호선에 삽입되는 제1, 제2, 제3단속기와,

   상기 제1~제3단속기 중 하나와 병렬로 연결되는 저항과,

   상기 제1~제3단속기가 열린 경우에 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하는 수단을 포함하여,

   상기 제1~제3단속기가 닫히면 정상적으로 교류전동기와 인버터가 연결되어 교류전동기가 구동되고, 상기 제1~제3단속기가 열리면 상기 저항을 통해 흐르는 전류를 측정하여 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 것을 특징으로 하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하는 수단은 변류기(CT)인 것을 특징으로 하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하는 수단은 저항 양단의 전압을 측정하는 수단인 것을 특징으로 하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단장치.
4. 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호에 의해 구동되는 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 장치에 있어서,

   상기 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호선 중 하나를 단속하기 위하여 어느 한 신호선에 삽입되는 단속기와,

   상기 단속기에 병렬로 연결되는 저항과,

   상기 3상 교류 신호선 세 개에 흐르는 전체 전류를 측정하는 수단을 포함하여,

   상기 단속기가 닫히면 정상적으로 교류전동기와 인버터가 연결되어 교류전동기가 구동되고, 상기 단속기가 열리면 상기 3상 교류 신호선에 흐르는 전체 전류를 측정하여 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 것을 특징으로 하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 3상 교류 신호선에 흐르는 전류를 측정하는 수단은 변류기(CT)인 것을 특징으로 하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단장치.
6. 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호에 의해 구동되는 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 방법에 있어서,

   상기 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호선 중 두 개를 차단하는 단계,

   상기 단계에서 차단된 신호선 이외의 나머지 한 개 선을 차단하고 저항을 통해 연결하는 단계,

   상기 인버터를 정상 구동하면서 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하여 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 단계를 포함하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하는 단계에서

   저항에 흐르는 전류를 측정하기 위하여 변류기(CT)를 사용하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 저항에 흐르는 전류를 측정하는 단계에서

   저항 양단의 전압을 측정하여 저항값으로 나누는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단방법.
9. 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호에 의해 구동되는 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 방법에 있어서,

   상기 인버터에서 출력되는 3상 교류 신호선 중 하나를 차단하고 저항을 통해 연결하는 단계,

   상기 3상 교류 신호선 세 개에 흐르는 전체 전류를 측정하여 교류전동기의 권선 절연상태를 진단하는 단계를 포함하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 3상 교류 신호선에 흐르는 전체 전류를 측정하는 단계에서, 전류의 측정은 변류기(CT)를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단방법.
11. 제6항 또는 제9항에 있어서, 권선 절연상태를 진단하는 단계는,

    전원의 중성점 g와 DC 링크단의 전위차 V_Ng(=V_Pg)와 누설전류 I_LEAK를 측정하는 단계,

    측정된 V_Ng와 누설전류 I_LEAK를 A/D 변환하여 디지털신호로 출력하는 단계,

    디지털로 변환된 V_Ng와 I_LEAK로부터 전압과 전류의 기본파 성분을 계산하여 절연인자 계산을 하기 위한 기본 변수값을 계산하는 단계,

    기본파 성분에 대해서 계산한 변수를 이용하여 절연인자를 계산하는 단계,

    절연인자 판단기준을 적용하여 상기 계산된 절연인자로부터 절연 결함 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 기본 변수값 계산단계에서 출력되는 값은 Theta값과 V_Ng,rms,1 및 I_LEAK,rms,1 이며(여기서 V_Ng,rms,1 및 I_LEAK,rms,1은 각각 전위차 및 누설전류의 기본파 성분의 RMS값(실효치)을 의미함),

    상기 절연인자를 계산하는 단계에서는

    

    및

    

    를 계산하는 것을 특징으로 하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 절연 결함 여부를 판단하는 단계는,

    절연 결함이 없는 안전한 상태라면 계속해서 이전의 단계를 반복하여 계속적으로 절연 결함을 모니터링하고, 절연 결함이 발생하였으면 경고신호를 발생하는 단계를 추가로 포함하는, 인버터 구동 교류전동기의 고정자권선 절연 진단방법.

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