KR20180106543A - 인버터 제어방법 - Google Patents

인버터 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180106543A
KR20180106543A KR1020170035038A KR20170035038A KR20180106543A KR 20180106543 A KR20180106543 A KR 20180106543A KR 1020170035038 A KR1020170035038 A KR 1020170035038A KR 20170035038 A KR20170035038 A KR 20170035038A KR 20180106543 A KR20180106543 A KR 20180106543A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switching
inverter
state
zero vector
switching element
Prior art date
Application number
KR1020170035038A
Other languages
English (en)
Inventor
김효진
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스산전 주식회사 filed Critical 엘에스산전 주식회사
Priority to KR1020170035038A priority Critical patent/KR20180106543A/ko
Priority to US15/869,839 priority patent/US10418894B2/en
Priority to EP18153223.5A priority patent/EP3379709A1/en
Priority to JP2018030712A priority patent/JP2018161043A/ja
Priority to CN201810229837.1A priority patent/CN108631568B/zh
Publication of KR20180106543A publication Critical patent/KR20180106543A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H02M1/15—Arrangements for reducing ripples from dc input or output using active elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M5/4585—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • H02P3/22—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054—Transistor switching losses
    • H02M1/0058—Transistor switching losses by employing soft switching techniques, i.e. commutation of transistors when applied voltage is zero or when current flow is zero
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

인버터 제어방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예의 제어방법은, 인버터 운전시 과부하가 인가되는 경우, 스위칭소자의 스위칭 상태에서 변화가 더 적은 영벡터를 선정하고, 선정된 영벡터로 상부 및 하부 스위칭소자의 스위칭 상태를 전환하고, 과부하가 지속되는 경우, 전환된 영벡터 상태를 유지한다.

Description

인버터 제어방법{APPARATUS FOR CONTROLLING INVERTER}
본 발명은 인버터 제어방법에 대한 것이다.
일반적으로, 인버터는 상용 교류전원을 입력으로 하여 이를 직류전원으로 변환한 후, 다시 전동기에 적합한 교류전원으로 변환하여 전동기에 공급하는 전력변환장치이다. 이러한 인버터는 전동기를 효율적으로 제어함으로써 전동기의 소모전력을 감소시켜 에너지 효율을 높인다.
종래의 인버터 시스템에서는, 인버터에 과부하가 인가되어 인버터가 과전류를 출력하게 되면, 인버터의 제어부는 인버터의 스위칭소자의 출력 게이트를 모두 차단하게 된다.
이때 인버터의 스위칭소자의 스위칭의 변환이 발생하는데, 온 상태에 있는 스위칭 소자의 개수가 많을수록 스위칭 변환시 발생하는 스위칭 손실이 크게 발생하는 문제점이 있다.
또한, 스위칭소자를 모두 오프시키는 경우, 인버터 출력전류의 리플이 커지게 되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 스위칭소자의 스위칭 손실을 저감하고 출력전류의 리플을 저감하는 인버터 제어방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 3상의 상부 및 하부 스위칭소자로 구성되는 인버터부를 포함하는 본 발명의 인버터의 제어방법은, 인버터 운전시 과부하가 인가되는 경우, 상기 스위칭소자의 스위칭 상태에서 변화가 더 적은 영벡터를 선정하는 단계; 선정된 영벡터로 상기 상부 및 하부 스위칭소자의 스위칭 상태를 전환하는 단계; 및 과부하가 지속되는 경우, 전환된 영벡터 상태를 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 선정하는 단계는, 상기 스위칭 상태가 1이 더 많은 경우, 영벡터를 [1, 1, 1]을 선정하고, 상기 전환하는 단계는, 상기 상부 스위칭소자는 온으로 전환하고, 상기 하부 스위칭소자는 오프로 전환할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 선정하는 단계는, 상기 스위칭 상태가 0이 더 많은 경우, 영벡터를 [0, 0, 0]을 선정하고, 상기 전환하는 단계는, 상기 상부 스위칭소자 및 상기 하부 스위칭소자를 오프로 전환할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 제어방법은, 과부하가 해제되는 경우, 벡터제어에 의해 상기 복수의 스위칭소자를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 인버터의 과부하 상태에 의해 과전류가 출력되는 경우, 해당 스위칭 상태에서 가장 변화가 적은 영벡터를 선정하고, 해당 영벡터로 인버터부의 스위칭소자를 온 또는 오프함으로써, 스위칭 손실을 줄이고, 전류리플을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예가 적용되는 인버터 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 제어부의 벡터제어 방식을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 인버터 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 인버터 제어방법의 동작을 설명하기 위한 일예시도이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '상에' 있다거나 '접하여' 있다고 기재된 경우, 다른 구성요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '바로 위에' 있다거나 '직접 접하여' 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다. 구성요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, '～사이에'와 '직접 ～사이에' 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. '포함한다' 또는 '가진다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예가 적용되는 인버터 시스템의 개략적인 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 인버터(1)는 3상의 교류전원을 입력받으며, 정류부(10)가 이러한 교류전원을 직류전압으로 변환하고, 직류링크 커패시터(20)가 직류전압을 평활하여 직류링크 전압으로 저장한 후, 인버터부(30)가 직류링크 전압을 소정 크기 및 주파수의 교류전압으로 변환하여 전동기(2)를 구동할 수 있다.
인버터부(30)는 3상의 전압을 출력하는 3개의 레그를 포함하며, 각 레그에는 2개의 스위칭소자가 병렬연결되어 있음을 알 수 있다. 설명의 편의를 위해, 각 레그의 상부의 스위칭소자를 '상부 스위칭소자(30a)'라 하고, 각 레그의 하부의 스위칭소자를 '하부 스위칭소자(30b)'라 하기로 한다.
제어부(40)는 이러한 인버터(1)를 보통 가변전압 가변주파수((Variable Voltage Variable Frequency, VVVF) 방식 또는 벡터제어 방식으로 제어하며, 본 발명의 일실시예에서, 제어부(40)는 벡터제어방식으로 인버터(1)의 인버터부(30)의 각 스위칭소자의 온 또는 오프를 제어할 수 있다. 이러한 벡터제어 방식에서, 제어부(40)는 인버터부(30)의 스위칭 상태를 벡터도에 의해 제어하게 된다.
도 2는 도 1의 제어부의 벡터제어 방식을 설명하기 위한 일예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 도 2의 벡터도에서, 기준전압이 A와 같은 경우, 제어부(40)는 인버터부(30)의 UVW 상의 스위치를 각각 [1, 1, 0]의 상태를 유지하게 제어신호를 제공할 수 있다. 이때 '1'은 인버터부(30)의 각 상의 상부 스위칭소자가 온 상태이고, 하부 스위칭소자가 오프 상태인 것을 의미하고, '0'은 인버터부(30)의 각 상의 상부 스위칭소자 및 하부 스위칭소자가 모두 오프상태인 것을 의미할 수 있다.
종래의 인버터 제어방법에서는, 인버터(1)에 과부하가 인가되어 인버터(1)가 과전류를 출력하게 되면, 제어부(40)는 인버터부(30)의 스위칭소자의 출력 게이트를 모두 차단하였다. 즉, 스위칭소자의 스위치를 각 상별로 [0, 0, 0]이 되도록 게이트 신호를 제공하였다.
이때 인버터부(30)의 스위칭소자의 스위칭의 변환이 발생하는데, 온 상태에 있는 스위칭소자의 개수가 많을수록 스위칭 변환시 발생하는 스위칭 손실이 크게 발생하고, 스위칭소자를 모두 오프시키는 경우, 출력전류의 리플이 커지게 되었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 현재의 스위칭소자의 스위칭 상태를 확인하고, 스위칭의 변화가 가장 적은 영벡터를 선정하여 해당 영벡터가 되도록 스위칭소자의 온 또는 오프를 제어할 수 있다.
이를 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 인버터 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 도 1의 인버터 시스템에서 제어부(40)가 인버터(1)를 제어하는 것을 나타내는 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 인버터(1)의 운전이 시작되면(S31), 제어부(40)는 도 2와 같은 벡터제어 방식에 따라 인버터부(30)의 스위칭소자의 온 또는 오프를 제어할 수 있다.
이와 같은 인버터(1)의 운전상태에서 과부하가 인가되어(S32), 과부하 동작전류에 도달한 경우, 제어부(40)는 현재의 스위칭소자의 스위칭 상태에서 더 변화가 적은 영벡터를 선정할 수 있다(S33). 예를 들어, 과전류가 출력되는 현재의 스위칭 상태가 U, V, W 상에서 각각 [1, 0, 1] 상태인 경우, 제어부(40)는 영벡터로서 [1, 1, 1]을 선정할 수 있다. 또는, 과전류가 출력되는 현재의 스위칭 상태가 U, V, W 상에서 각각 [0, 0, 1] 상태인 경우, 제어부(40)는 영벡터로서 [0, 0, 0]을 선정할 수 있다.
즉, 제어부(40)는 스위칭소자의 상태변화가 가장 적은 영벡터를 선정할 수 있다. 이때, 영벡터인 [0, 0, 0]과 [1, 1, 1]은 도 2의 원점 B에 해당하는 벡터로써, 실제 동일하게 출력이 발생하지 않는 상태이고, 인버터부(30)의 U, V, W상의 각 레그의 상부 스위칭소자가 온 되면 [1, 1, 1]의 영벡터라 하고, 하부 스위칭소자가 모두 온 되면 [0, 0, 0]의 영벡터라 한다.
다시 말해, 제어부(40)는, 현재 스위칭소자의 스위칭 상태가 1이 더 많은 경우, 영벡터를 [1, 1, 1]을 선정하고, 현재 스위칭소자의 스위칭 상태가 0이 더 많은 경우, 영벡터를 [0, 0, 0]으로 선정할 수 있다.
이와 같이, 제어부(40)가 상태를 변환할 영벡터를 선정한 경우, 해당 영벡터로 인버터부(30)의 스위칭소자의 상태를 온 또는 오프로 전환할 수 있을 것이다(S34).
이때, 영벡터가 [0, 0, 0]으로 선정되는 경우, 제어부(40)는 인버터부(30)의 상부 스위칭소자(30a) 및 하부 스위칭소자(30b)를 모두 오프로 전환하고, 영벡터가 [1, 1, 1]로 선정되는 경우, 제어부(40)는 인버터부(30)의 상부 스위칭소자(30a)는 모두 온으로 전환하고, 하부 스위칭소자(30b)를 모두 오프로 전환할 수 있다.
이후, 과부하 상태가 해제되면(S35), 제어부(40)는 정상상태의 벡터제어를 수행할 수 있고, 과부하 상태가 해제되지 않은 경우(S35)에는, S34에서 전환된 영벡터 상태를 유지할 수 있다(S37).
이와 같이, 과부하 상태가 해제되지 않은 경우에는 전환된 영백터 상태를 유지함으로써, 과전류 상태를 신속하게 해제할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 인버터 제어방법의 동작을 설명하기 위한 일예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에서, 인버터부(30)의 스위칭소자의 스위칭 동작중, 예를 들어 V상 전류가 과부하 동작전류에 도달한 경우, 제어부(40)는 스위칭소자의 스위칭 상태를 확인하고, [0, 1, 0] 상태인 경우, [1, 1, 1] 영벡터가 스위칭 상태의 변화가 더 적은 것으로 결정하고, 스위칭소자의 스위칭 상태를 영벡터에 해당하는 [1, 1, 1]이 되도록 제어할 수 있을 것이다.
이에 의하면, 종래의 스위칭소자를 모드 오프상태인 [0, 0, 0]으로 상태를 전환하던 것에 비해 50%의 스위칭 손실을 저감할 수 있고, 과부하 상태가 유지되었다가 해제되는 경우, 스위칭 손실의 저감에 의해 전류의 리플을 줄일 수 있다.
본 발명의 일실시예의 제어방법에 의하면, 인버터의 과부하 상태에 의해 과전류가 출력되는 경우, 해당 스위칭 상태에서 가장 변화가 적은 영벡터를 선정하고, 해당 영벡터로 인버터부(30)의 스위칭소자를 온 또는 오프함으로써, 스위칭 손실을 줄이고, 전류리플을 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1: 인버터 2: 전동기
10: 정류부 20: 직류링크 커패시터
30: 인버터부 40: 제어부

Claims (4)

  1. 3상의 상부 및 하부 스위칭소자로 구성되는 인버터부를 포함하는 인버터의 제어방법에 있어서,
    인버터 운전시 과부하가 인가되는 경우, 상기 스위칭소자의 스위칭 상태에서 변화가 더 적은 영벡터를 선정하는 단계;
    선정된 영벡터로 상기 상부 및 하부 스위칭소자의 스위칭 상태를 전환하는 단계; 및
    과부하가 지속되는 경우, 전환된 영벡터 상태를 유지하는 단계를 포함하는 인버터 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선정하는 단계는, 상기 스위칭 상태가 1이 더 많은 경우, 영벡터를 [1, 1, 1]을 선정하고,
    상기 전환하는 단계는, 상기 상부 스위칭소자는 온으로 전환하고, 상기 하부 스위칭소자는 오프로 전환하는 인버터 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선정하는 단계는, 상기 스위칭 상태가 0이 더 많은 경우, 영벡터를 [0, 0, 0]을 선정하고,
    상기 전환하는 단계는, 상기 상부 스위칭소자 및 상기 하부 스위칭소자를 오프로 전환하는 인버터 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    과부하가 해제되는 경우, 벡터제어에 의해 상기 복수의 스위칭소자를 제어하는 단계를 더 포함하는 인버터 제어방법.
KR1020170035038A 2017-03-21 2017-03-21 인버터 제어방법 KR20180106543A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170035038A KR20180106543A (ko) 2017-03-21 2017-03-21 인버터 제어방법
US15/869,839 US10418894B2 (en) 2017-03-21 2018-01-12 Inverter system and method of controlling the same
EP18153223.5A EP3379709A1 (en) 2017-03-21 2018-01-24 Inverter system and method of controlling the same
JP2018030712A JP2018161043A (ja) 2017-03-21 2018-02-23 インバータシステム及びその制御方法
CN201810229837.1A CN108631568B (zh) 2017-03-21 2018-03-20 逆变器系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170035038A KR20180106543A (ko) 2017-03-21 2017-03-21 인버터 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180106543A true KR20180106543A (ko) 2018-10-01

Family

ID=61024666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170035038A KR20180106543A (ko) 2017-03-21 2017-03-21 인버터 제어방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10418894B2 (ko)
EP (1) EP3379709A1 (ko)
JP (1) JP2018161043A (ko)
KR (1) KR20180106543A (ko)
CN (1) CN108631568B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112865584B (zh) * 2019-11-12 2022-06-03 上海汽车变速器有限公司 空间矢量脉宽调制系统
US11650231B2 (en) * 2021-06-15 2023-05-16 Infineon Technologies Austria Ag On resistance current sensing for power conversion devices

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62141997A (ja) 1985-12-16 1987-06-25 Toyo Electric Mfg Co Ltd インバ−タの電流制限方法
US5552977A (en) * 1995-06-20 1996-09-03 Ford Motor Company Three phase inverter circuit with improved transition from SVPWM to six step operation
JP3486037B2 (ja) 1996-01-19 2004-01-13 株式会社東芝 インバータ装置
US6600669B2 (en) * 2001-06-27 2003-07-29 The Board Of Regents Of The University And Community College System Of Nevada, On Behalf Of The University Of Nevada At Reno Random pulse width modulation method and device
FI112006B (fi) 2001-11-14 2003-10-15 Kone Corp Sähkömoottorikäyttö
US6653812B1 (en) * 2002-01-31 2003-11-25 Analog Devices, Inc. Space vector modulation methods and structures for electric-motor control
US7414425B2 (en) * 2004-05-10 2008-08-19 Temic Automotive Of North America, Inc. Damping control in a three-phase motor with a single current sensor
JP4494112B2 (ja) 2004-07-28 2010-06-30 三菱電機株式会社 空気調和装置のインバータ制御装置および空気調和装置
ES2355903T3 (es) 2004-11-04 2011-04-01 DIEHL AKO STIFTUNG & CO. KG Disposición de circuito y procedimiento para el control de un motor eléctrico, en particular de una lavadora.
JP4862475B2 (ja) 2006-05-10 2012-01-25 株式会社明電舎 交流−交流直接変換装置のスイッチングパターン生成方法
US8100799B2 (en) * 2007-09-12 2012-01-24 GM Global Technology Operations LLC Method and system for controlling power inverters in electric drives of vehicles with two-mode transmissions
JP5454993B2 (ja) 2008-03-17 2014-03-26 株式会社安川電機 マトリクスコンバータの保護装置
JP5354369B2 (ja) 2009-09-09 2013-11-27 株式会社デンソー 電力変換装置
KR101610068B1 (ko) 2010-12-09 2016-04-07 현대자동차주식회사 인버터 보호장치 및 방법
JP5470296B2 (ja) 2011-02-03 2014-04-16 株式会社日立製作所 電力変換装置
JP5656775B2 (ja) * 2011-08-31 2015-01-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP5637155B2 (ja) 2012-02-22 2014-12-10 株式会社デンソー モータ制御装置及びモータ制御方法
DE102012210652A1 (de) * 2012-06-22 2013-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters
DE102012210648A1 (de) * 2012-06-22 2013-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Wechselrichters
WO2014167714A1 (ja) * 2013-04-12 2014-10-16 三菱電機株式会社 電力変換装置、およびそれを備えたモータ駆動装置、およびそれを備えた送風機、圧縮機、およびそれらを備えた空気調和機、冷蔵庫、ならびに冷凍機
US9318976B1 (en) * 2014-10-30 2016-04-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Adjustable PWM method to increase low speed starting torque and inverter voltage measurement accuracy

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018161043A (ja) 2018-10-11
EP3379709A1 (en) 2018-09-26
US20180278143A1 (en) 2018-09-27
US10418894B2 (en) 2019-09-17
CN108631568B (zh) 2021-02-23
CN108631568A (zh) 2018-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2968459C (en) Standby and charging of modular multilevel converters
JP5995139B2 (ja) 双方向ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP6099951B2 (ja) 電力変換装置
CN107852023B (zh) 不间断电源装置
JP5360125B2 (ja) 直列多重電力変換装置
JP2011193589A (ja) 電力変換装置
JP5981504B2 (ja) デュアル構造のパワーセルを備えるインバータ
JP2015156740A (ja) 電力変換装置
KR101427342B1 (ko) 부하의 세그먼테이션을 고려한 풀 브릿지 인버터 및 그 제어방법
KR20180106543A (ko) 인버터 제어방법
CN110557042B (zh) 逆变器的控制装置
JP6371254B2 (ja) 電力変換装置
WO2016135889A1 (ja) モータ駆動制御装置及び空気調和機
KR102416374B1 (ko) 고압인버터 전력셀의 직류단 전압 제어장치
JP2010110179A (ja) 整流回路
JP6397775B2 (ja) 電力変換装置
US11031859B2 (en) Device for stabilizing direct current (DC) distribution system
JP5593761B2 (ja) 電力変換装置
JPH10112979A (ja) 電源装置
JP2005218247A (ja) インバータの駆動方法及びインバータ装置
JP2006191725A (ja) 高圧交流電動機駆動装置
JP2008086094A (ja) マトリクスコンバータ
KR20160062834A (ko) 경부하에서의 전력 변환 장치 및 제어 방법
US20210036634A1 (en) Power transmission via a bipolar high-voltage dc transmission link
JP2006325282A (ja) スイッチング電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application