KR970004468B1 - 전력변환기의 제어장치 - Google Patents

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Description

전력변환기의 제어장치

제 1 도는 이 발명의 제 1 실시예를 표시하는 블럭도,

제 2a 도는 이 발명에 사용하는 전력변환기의 회로(메인 인버터회로)를 표시하는 블럭도,

제 2b 도는 이 발명에 사용하는 다른 전력변환기의 회로를 표시하는 블럭도,

제 3 도는 전달함수 G(S)(807) 및 Z(S)(822)의 특성을 표시하는 그래프,

제 4 도~제 35 도는 각각 제 2 내지 제 33 실시예를 표시하는 블럭도,

제 36 도는 제 33 실시예의 동작원리를 표시하는 블럭도,

제 37 도~제 55 도는 각각 제 34 내지 제 52 실시예를 표시하는 블럭도,

제 56 도는 이 발명에 의한 전력변환기의 다른 실시예를 표시하는 회로도,

제 57 도는 종래의 시스템의 구성을 표시하는 블럭도,

제 58 도는 제 57 도에 표시한 PWM 회로의 구조를 표시하는 블럭도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 메인인버터회로,5 : 부하,

7 : 드라이브회로,801 : 교류정현파 기준발진회로,

802 : 진폭지령 발생회로,803 : 전압제어증폭기,

804 : PWM회로,805 : 평균치 검출회로,

806 : 제한회로,807 : 전달함수 G(S),

822 : 전달함수 Z(S).

이 발명은 다수의 스위칭장치를 구비하고 교류변환출력을 얻을 수 있는 전력변환기로 부터의 출력전압을 정밀하게 제어하는 전력변환기의 제어회로에 관한 것이다.

제 57 도는 예를 들면 Intelec 83 제 5 차 전기통신에너지회의 (도쿄에서 10.18~21)의 논문집 205~212쪽 "Invevter oupout voltage Waveform closed Loop ontrol Technique"에 공시된 종래의 한 형태의 인버터 제어회로와 동등한 블럭접속도이다.

제 57 도에서, 1은 메인 인버터호로, 2 및 3은 각각 교류필터를 형성하는 리액터와 콘덴서를 표시하고, 4는 직류전원, 5는 부하, 7은 메인인버터회로(1)의 구동회로를 표시하며, 801은 교류정현파 기준발진회로이고, 802는 진폭지령발생회로, 그리고 803은 전압제어증폭기를 표시한다. 804는 예를 들면 제 58 도에 표시한 바와 같이 비교회로(804a) 및 반송파발생회로(804b)로 구성되는 펄스폭변조회로(이후 "PWM회로"라 함)를 표시한다.

811은 승산기, 812는 가감산기이다.

다음은 제 57 도에 표시한 회로의 동작을 설명한다.

콘덴서(3)의 양단자간의 회로부분에서 출력전압을 얻게 하며, 그 레벨은 PWM(804)의 제어출력(PWMO)에 일치한다. 한편, 고류정현파 기준발진회로(801) 및 진폭지령 발생회로(802)의 출력은 승산기(811)에서 곱해져서 출력전압지령(Vc^*)이 된다. 이때 출력전압지령(Vc^*)과 출력전압(VC)의 편차가 가감산기(812)에서 연산된다.

전압제어증폭기(803) 및 PWM회로(804)는 인버터(1)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 전압 편차를 제로(영)가 되게 한다.

인버터와 같은 전력변환기를 제어하는 종래의 장치는 상기와 같이 구성되어 있으므로 아래와 같은 문제점이 있다.

(1) 메인 인버터회로(1)는 외부에서 볼때 아주 낮은 임피던스 전압원으로 작용한다.

그러므로 메인 인버터회로(1)의 부하측에 단락문제가 때로는 발생한다.

출력전류가 과다하게 흐르는 변압기 전압의 공급으로 인하여 돌기전류가 흐르게 되면 과다전류상태가 되므로 회로소자의 보호가 곤란하게 된다는 다른 문제가 발생한다.

(2) 메인 인버터회로(1)의 전압제어시스템에는 불완전한 댐핑(damping) 특성을 가진 LC 필터를 포함하고 있으므로 상기 필터의 공진을 방지시켜 전압제어시스템이 안정화되도록 전압제어 증폭기(803)를 설계하는 것이 쉽지 않다.

(3) 리액터(2)가 직렬로 메인인버터회로(1)의 출력단자에 접속되어 리액터(2)의 전압 강하가 부하(5)에 흐르는 전류에 추종하여 변화하므로 출력전압을 소망치로 제어하기 위하여는 상기 전압강하를 완전하고도 신속하게 보상할 전압제어증폭기(803)가 필요하게 된다. 그러므로 정확한 출력전압이 필요하지 않더라도 리액터(2)의 전압강하를 보상하기 위하여 전압제어증폭기(803)에 의하여 수행되는 출력전압제어가 필요하게 된다. 정확한 출력전압이 요구되면 전압제어증폭기(803)는 커다란 게인(gain)을 갖도록 설계되지 않으면 안된다. 그러나 전압제어시스템의 안정화를 위하여 게인 확대는 한계가 있으며 따라서 부하가 급변시에는 전압제어시스템의 응답에 상당하는 출력전압에 바람직스럽지 않게 초과 또는 미달이 발생한다.

이 발명은 상기 문제점을 해소하기 위한 것으로서 전력변환기와 출력선을 과전류로부터 용이하게 보호할 수 있는 전력변환기의 제어장치를 제공하는데 목적이 있다.

이 발명의 다른 목적은 LC 필터의 겉보기 감쇠율을 개량하여서 전압제어증폭기의 설계를 용이하게 하고, 전압제어시스템의 응답보다 빠른 속도로 직렬 리액터의 전압강하를 보상시켜 출력전압특성을 개선할 수 있으며, 전력변환기와 출력선을 과전류로부터 용이하게 보호할 수 있는 전력변환기의 제어장치를 얻는데 있다.

이 발명에 의한 전력변환기의 제어장치는 전압장치는 전압지령치를 발생하여 전력변환기로 부터 전달될 전압을 지령하는 전압지령치 발생수단과, 지령전압치에 따라서 전력변환기의 다수의 스위칭장치를 제어하는 전압제어수단과, 전력 변환기에서 부하로 공급되는 출력전류를 검지하는 전류검출수단과, 이 전류검출수단에서 검출된 값에 따라서 전압제어수단에 공급되는 지령전압치를 제한하는 전류제한수단으로 구성된다.

[실시예 1]

제 1 도는 이 발명의 제 1 실시예를 표시한다. 제 1 도에서, 1은 1~2KHz의 삼각파를 반송하며 제 2 도에 표시한 바와 같이 배치된 다이오드(D1)~(D4)가 반전되어 병렬접속된 트랜지스터(S1)~(S4)를 가진 단상풀 브리지(full bridge) 인버터의 펄스폭을 변조하는 회로를 예시한 메인인버터회로이다. 2 및 3은 각각 필터인 리액터 및 콘덴서를 표시하며, 4는 직류전원, 5는 부하, 7은 메인인버터회로(1)의 구동회로, 6a는 부하전류(I_L)를 검출하는 검출기, 6c 는 출력전압(Vc)를 검출하는 전압검출기를 각각 표시한다.

제 1 도를 참조하여 800과 900사이의 부호는 제어회로의 엘리번트(element)이다.

801은 교류정현파기준발진회로, 802는 진폭지령발생회로, 803는 전압제어증폭기, 804는 PWM회로, 805는 평균치검출회로, 806은 제한회로, 807은 전달함수 G(S), 811은 승산기, 그리고 812 및 813은 가감산기를 각각 표시한다.

예를 들어 비선형특성을 가지고 있으며 일정레벨 이하로 제한하고 있는 입력에 대하여 출력을 계수배로 곱하는 함수가 전달함수 G(S) (807)로서 사용된다면 출력전압은 작은 입력에 비례하여 강하하게 된다.

대입력을 받게되면 전압강하량은 제한된다.

다음은 제 1 도에 의하여 이와 같이 구성된 제 1 실시예의 동작을 설명한다.

승산기(811)에서 출력되는 출력전압지령(Vc^*)을 전압검출기(6c)에서 검출된 출력전압(Vc)에 일치시키기 위하여 전압제어증폭기(803) 및 PWM회로(804)를 전압제어루프로 형성하므로 메인인버터회로(1)에 의하여 실행되는 스위칭동작이 제어된다.

부하전류(I_L)는 검출기(6a)에 의하여 검출되고 평균부하전류치는 평균치검출회로(805)에서 검출된다. 제한회로(806)에는 최대부하전류가 설정되고 평균부하전류치가 소정치보다 작으면 제한회로(806)의 출력은 제로(영)가 된다. 평균부하전류치가 소정치보다 크면 평균 부하전류치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806)로부터 전달된다.

제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 가감산기(813)에서 진폭지령 발생회로(802)로부터 송출된 출력을 감한다. 가감산기(813)의 출력과 교류정현파 기준발진회로(801)의 출력은 승산기(811)에서 곱셈되어 출력전압지령(Vc^*)을 얻게 된다.

따라서, 평균부하전류치가 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 크면 출력전압지령(Vc^*)이 강하된다. 또 상기 전압제어루프가 출력전압지령(Vc^*)에 추종하여 출력전압(Vc)도 강하시키게 된다. 출력전압(Vc)이 강하되게 되면 부하전류(I_L)도 감소된다.

이 결과 출력선을 과전류로부터 보호할 수 있게 된다.

즉 인버터를 출력측에서 볼때 소정치보다 큰 부하전류(I_L)가 통과할때에만 전달함수 G(S)(807)를 가상출력임피던스가 되도록 작용시켜 출력전압(Vc)을 강하시킨다.

그러므로 전달함수 G(S)(807)의 절대치 1G(A) 1가 ∞이면 부하의 단락등의 발생으로 인한 소정치 이상의 과부하전류(I_L)는 평균치회로의 응답으로 출력임피던스 ∞를 나타나게 한다. 이 결과 출력전압(Vc)는 부하전류(I_L)가 소정치이하로 될때까지 강하된다. 1G(S) 1는 사실상 유한이므로 부하전류(I_L)는 어느 정도 소정치보다 큰 값이 된다.

그러나 1G(S) 1값을 아주 큰 값으로 하면 실제적으로 아무런 문제도 발생하지 않는다.

전달함수 G(S)(807)는 적절한 임피던스 값을 가지며 임의 함수라도 된다. 예를 들어 회로가 비례회로이면 전달함수 G(S)(807)을 레지스터로서 작용한다. 회로가 차동회로이면 전달함수 G(S)(807)는 리액터로서 작용한다. 회로가 적분회로이면 그것은 콘덴서가 된다. 회로가 비례, 적분 및 차동회로의 조합회로이면 그것은 레지스트, 콘덴서, 리액터의 조합으로 형성된 회로가 된다. 또 부하전류(I_L)를 제한하는 적합한 임피던스를 가지고 있으며 비선형 엘리먼트를 포함하는 회로를 사용하여도 된다.

[실시예 2]

제 4 도는 이 발명의 제 2 실시예를 표시한다. 제 1 도와 같은 엘리먼트는 동일부호를 붙이고 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 1 실시예와 다른점은 가상출력임피던스 형성에 관하여 부하전류(I_L)의 순간치를 출력전압지령(Vc^*) 변동에 사용하는데 있다. 나머지 구성은 제 1 실시예와 같다.

제 4 도에 표시한 회로에서, 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806)에 공급된다.

이 부하전류의 순간치가 소정의 정(+)의 값보다 크거나 소정의 부(-)의 값보다 작으면 부하저류의 순간치로부터 소정치를 감한값이 제한회로(806)에서 송출된다.

이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 가감산기(814)에서 승산기(811)의 출력인 출력전압지령(Vc^*)을 한다.

제 2 실시예에는 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806)에 설정한 소정치보다 크면 출력전압지령(Vc^*)가 순간적으로 강하되게 구성되어 있으므로 전압제어루프에 응답에 의하여 부하전류(I_L)를 제한회로에 설정된 소정치 범위로 고속으로 제한할 수 있다.

[실시예 3]

제 5 도는 이 발명의 제 3 실시예를 표시한다. 제 5 도에서 제 1 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 1 실시예와 다른 것은 부하전류(I_L)의 순간치를 사용하여 PWM 전압지령(V_A ^*)을 변동시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 1 실시예와 같다.

제 5 도에 표시한 회로에서, 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로에 공급된다. 이 부하 전류의 순간치가 소정의 정의 값 이상이거나 소정의 부의 값 이하이면 부하전류의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806)에서 송출된다. 이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)을 통과하여 가감산기(815)에서 전압제어승산기(803)의 출력을 감한다. 이 가감산기(815)의 출력은 PWM 전압지령(V_A ^*)로서 사용된다.

제 3 실시예에는 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806)에 설정된 소정치이상이면 PWM 전압지령(V_A ^*)이 순간적으로 강하되므로 PWM회로(804)의 응답에 의하여 제한회로(806)에 설정된 소정치범위내로 부하전류(I_L)를 순간적으로 제한할 수 있다.

[실시예 4]

제 6 도는 이 발명의 제 4 실시예를 표시한다. 제 6 도에서 제 1 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 이들의 상세한 설명은 여기서 생략하다. 상기 제 1 실시예와 다른 것은 인버터전류(I_A)의 평균치를 사용하여 출력전압진폭지령을 변동시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 1 실시예와 같다.

제 6 도에서, 인버터전류(I_A)는 검출기(6b)에 의하여 검출되는 한편 평균인버터전류는 평균치검출회로(805)에 의하여 검출된다. 제한회로(806)에는 최대인버터전류가 설정되므로 평균치검출회로(805)의 출력인 평균인버터전류가 소정치보다 작으면 제한회로(806)의 출력은 제로(영)가 된다. 평균 인버터전류가 소정치보다 크면 평균인버터 전류에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806)로부터 송출된다.

이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 감산기(813)에서 진폭지령 발생회로(802)의 출력을 감한다. 감산기(813)의 출력과 교류정현파기준발진회로(801)의 출력은 승산기(811)에서 곱셈되어 출력전압지령(Vc^*)를 얻게 되므로 평균인버터전류가 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 크면 출력전압지령(Vc^*)은 강하된다.

출력전압(Vc)이 강하되면 인버터전류(I_A)가 갑소된다. 따라서 변환기는 과전류로 부터 보호할 수 있게 된다.

제 4 실시예에서는 인버터전류(I_A)의 평균치가 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 크면 출력전압진폭지령이 강하되게 구성되므로 인버터전류(I_A)를 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 작게 되도록 평균적으로 제한시킬 수 있다.

[실시예 5]

제 7 도는 이 발명의 제 5 실시예를 표시한다. 제 7 도에서, 제 6 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다. 상기 제 4 실시예와 다른 것은 인버터전류(I_A)의 순간치를 사용하여 출력전압지령(Vc^*)를 변동시켜 가상 출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 4 실시예와 같다.

제 7 도를 참조하여, 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806)로 공급된다. 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의 값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 인버터 전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806)에서 송출된다. 이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 가감산기(814)에서 승산기(811)의 출력인 출력전압지령(Vc^*)을 감한다.

제 5 실시예는 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 크면 출력전압지령(Vc^*)이 순간적으로 강하되게 구성되므로 인버터전류(I_A)는 전압제어루프의 응답에 의하여 제한회로(806)에 설정된 값 범위에 고속으로 제한할 수 있다.

[실시예 6]

제 8 도는 이 발명의 제 6 실시예를 표시한다. 제 8 도에서, 제 6 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다. 상기 제 4 실시예와 다른 것은 인버터 전류(I_A)의 순간치를 사용하여 출력전압지령(Vc^*)을 변동시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다.

나머지 구성은 제 4 실시예와 같다.

제 8 도를 참조하여, 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806)에 공급된다. 이 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의 값 보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806)에 송출된다.

이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)을 통과하여 가감산기(815)에서 전압제어증폭기(803)의 출력을 감한다.

가가산기(815)의 출력은 PWM 전압지령(V_A ^*)이 된다.

제 6 실시예는 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 크면 PWM 전압지령(V_A ^*)이 순간적으로 강하게 구성되므로 PWM회로(804)의 응답에 의하여 제한회로(806)에 설정된 소정치범위로 인버터전류(I_A)를 순간적으로 제한할 수 있다.

[실시예 7]

제 9 도는 이 발명의 제 7 실시예를 표시한다. 제 9 도에서, 제 1 도와 제 5 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

부하전류(I_L)만을 제한하는 방식으로 구성된 제 1 실시예와 인버터전류(I_A)만을 제한하는 방식으로 구성된 제 4 실시예와는 대조적으로 제 7 실시예는 부하전류(I_L)의 평균치를 사용하여 최대치선택회로(809)로 하여금 출력전압진폭지령을 변동시키는 신호를 선택하게 하던가 인버터전류(I_A)에 의하여 출력전압진폭지령을 변동시키는 신호를 선택하게하여 가상출력 임피던스를 형성하는 방식으로 구성된다. 나머지 구성은 제 1 실시예 또는 제 4 실시예와 같다.

제 9 도를 참조하여, 부하전류(I_A)는 검출기(6a)에서 검출되는 한편 부하전류의 평균치는 평균치검출회로(805a)에서 검출된다. 제한회로(806a)에는 최대부하전류가 설정된다. 평균치검출회로(805a)의 출력인 부하전류의 평균치보다 소정치보다 작으면 제한 회로(806a)의 출력은 제로가 된다.

부하전류의 평균치가 소정치보다 크면 부하전류의 평균치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806a)에서 송출된다.

이 제한회로(806a)의 출력은 전달함수 G(S)(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)로 공급된다. 한편 인버터전류(I_A)는 검출기(6b)에 의하여 검출되고, 평균인버터전류를 평균치검출회로(805a)에 의하여 검출된다. 제한회로(806b)에는 최대인버터전류가 설정된다. 평균치검출회로(805b)의 출력인 인버터전류의 평균치가 소정치보다 작으면 제한회로(806b)의 출력은 제로가 된다. 인버터전류의 평균치가 소정치보다 크면 인버터전류의 평균치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806a)에서 송출된다.

이 제한회로(806b)의 출력은 전달함수 G(S)(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다. 최대치선택회로(809)는 큰 절대치를 가진 신호를 선택하고 송출하게 된다.

최대치선택회로(809)의 출력은 감산기(813)에서 진폭지령발생회로(802)에서 송출된 출력을 감한다.

가감산기(813)의 출력과 교류정현파기준발진회로(801)의 출력은 승산기(811)에서 곱셈되어서 출력전압지령(Vc^*)을 얻게 된다. 따라서 부하전류(I_L)의 평균치가 제한회로(806b)에 설정된 소정치보다 크거나 인버터전류(I_A)의 평균치가 제한회로(806b)에 설정된 소정치보다 크면 출력전압지령(Vc^*)이 강하된다. 전압제어루프도 출력전압지령(Vc^*)에 추종하여 출력전압(Vc)을 강하시키게 된다. 출력전압(Vc)이 강하되면 부하전류(I_L) 또는 인버터전류(I_A)도 마찬가지로 감소된다. 이 결과 변환기와 출력선을 과전류로부터 부호하게 된다.

제 7 실시예는 부하전류(I_L)의 평균치가 제한회로(806b)에 설정된 소정치보다 크거나 인버터전류(I_A)의 평균치 제한회로(806b)에 설정된 소정치보다 크면 출력전압진폭지령이 강하되게 구성되므로 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)를 제한회로(806a)(806b)에 각각 설정된 소정치보다 작게 되도록 평균적으로 제한할 수 있다.

제한회로(806a)에 설정되는 소정치를 출력선보호가 가능하도록 결정되고, 제한회로(806b)에 설정되는 소정치를 변환기보호가 가능하도록 결정하게 되면, 부하전류(I_L)는 출력선이 보호될 수 있도록 전류범위로 제한할 수 있고, 또 변환기전류(I_A)는 변환기가 보호될 수 있는 전류범위로 제한할 수 있다.

제 7 실시예는 부하전류를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 제한회로(806a) 및 전달함수 G(S)(807a)와 인버터전류(I_A)를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하여 제한회로(806b) 및 전달함수(807b)를 별도로 설치하는 방식으로 구성하였으나 소정최대 전류 및 가상 출력임피던스가 동일특성인 경우에는 아래 공용식 구조를 사용할 수 있다.

부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)의 평균치를 최대치 선택회로(809)에 공급한다.

그리고 이 최대치선택회로(809)의 출력은 제한회로를 통과하여 전달함수 G(S)에 입력된다. 즉 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)에 대하여 제한회로 및 전달함수 G(S)를 공용으로 설치한다.

[실시예 8]

제 10 도는 이 발명의 제 8 실시예를 표시한다. 제 10 도에서, 제 9 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다. 상기 제 7 실시예와 다른 것은 부하전류(I_L)은 순간치로 출력전압지령(Vc^*)를 변동시키는 신호와 인버터전류(I_A)의 순간치로 출력전압지령(Vc^*)를 변동시키는 신호중 하나를 최대치선택회로에서 선택하여 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 7 실시예와 같다.

제 10 도를 참조하여 부하전류(I_L)의 순간치는 제한회로(806a)에 공급된다. 부하전류(I_L)의 순간치가 소정의 정의 값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 부하전류(I_L)의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806a)에서 송출된다. 이 제한회로(806a)의 출력은 전달함수 G(S)(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다.

한편 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806b)에 공급된다. 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의 값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806b)에서 송출된다. 이 제한회로(806b)의 출력은 전달함수 G(S)(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다. 최대치선택회로(809)는 절대치가 큰 신호를 선택하고 신호의 극성을 확실하게 복원하면서 출력한다. 이 최대치선택회로(809)의 출력은 가감산기(814)에서 승산기(811)의 출력인 출력전압지령(Vc^*)을 감한다.

제 8 실시예는 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806a)에 설정된 소정치보다 크거나 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806b)에 설정된 소정치보다 크면 출력전압지령(Vc^*)가 순간적으로 감소되는 방식으로 구성되므로 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)는 각각 전압제어루프의 응답에 의하여 제한회로(806a) 및 (806b)에 각각 설정된 소정치내에 고속으로 제한시킬 수 있다.

[실시예 9]

제 11 도는 이 발명의 제 9 실시예를 표시한다. 제 11 도에서, 제 9 도에 표시한 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다. 상기 제 7 실시예와 다른 것은 부하전류(I_L)의 순간치를 사용하여 PWM 전압지령(V_A ^*)을 변동시키는 신호 또는 인버터전류(I_A)의 순간치를 사용하여 PWM 전압지령(V_A ^*)을 변동시키는 신호를 최대치 선택회로에서 선택하여 가상출력임피던스를 형성하는데 있다.

나머지 구성은 제 7 실시예와 같다.

제 11 도를 참조하여, 부하전류(I_L)의 순간치는 제한회로(806a)에 공급된다. 이 부하전류(I_L)의 순간치가 소정의 정의 값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 부하전류(I_L)의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806a)에서 송출된다. 이 제한회로(806a)의 출력은 전달함수 G(S)(807a)를 통과하여 최대치 선택회로(806b)에 공급된다. 이 인버터 전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의 값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806b)에서 송출된다. 이 제한회로(806b)의 출력은 전달함수 G(S)(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다. 최대치선택회로(809)는 절대치가 큰 신호를 선택하고 신호의 극성을 확실하게 복원하면서 출력한다. 최대치선택회로(809)의 출력은 가감산기(815)에서 전압제어증폭기(803)의 출력을 감한다. 가감산기(815)의 출력은 PWM 전압지령(V_A ^*)이 된다.

제 9 실시예는 부하전류(I_L)의 순간치보다 제한회로(806a)에 설정된 소정치보다 크거나 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806b)에 설정된 소정치보다 크면 PWM 전압지령(V_A ^*)이 순간적으로 강하되는 방식으로 구성되므로, 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)는 각각 PWM회로(804)의 응답에 의하여 제한회로(806a) 및 (806b)에 각각 설정된 소정치내에 제한시킬 수 있다.

제 1 내지 제 9 실시예는 단상인버터에 관하여 설명하였으나 상기 구성은 각상에 또는 적어도 2개상에 동일한 제어회로가 사용되는 경우 제 2b 도와 같이 구성되고, 다이오드(D5)~(D10)가 반전되어 병렬접속된 트랜지스터(S5)~(S10)를 구비한 3상 인버터에 적용하여도 된다.

부하전류(I_L)를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 제한회로(806a) 및 전달함수 G(S)(807a)와 인버터전류(I_A)를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 제한회로(806b) 및 전달함수 G(S)(807b)가 별도 설치되어 있는 제 8 및 제 9 실시예를 대조해 볼때 소정의 최대전류 및 가상출력임피던스가 동일특성을 가진 경우에는 아래 공용식 구조를 사용할 수 있다 :

부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)의 순간치가 최대치선택회로에 공급되고 이 최대치선택 회로의 출력은 제한히로를 통과하여 전달함수 G(S)에 입력된다. 즉 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)에 대하여 제한회로 및 전달함수 G(S)를 공용으로 설치한다.

[실시예 10]

다음은 이 발명의 제 10 실시예를 설명한다. 다상 교류회로중에서 3상 3선식 교류회로는 3상 전류의 합계가 제로가 되는 조건이 유지된다. 그러므로 상기 회로는 어느 현상을 소정치 범위에 제한하게 되면 나머지 상의 전류를 상기 조건을 충족시키도록 변경시켜야 하는 간섭성이 있다. 이 결과 3상을 개별적으로 제어하는 것은 어렵다.

제 12 도는 이 발명의 제 10 실시예를 표시한다. 제 12 도를 참조하여, 제 4 도에 표시한 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다. 상기 제 2 실시예와 다른 것은 제어회로가 각상에 설치되고, 전류보상회로가 추가적으로 설치되어 비간섭적 제어를 실시하는데 있다.

제 12 도에서, 메인인버터회로(1)는 제 2b 도와 같이 3상구조로 형성되며, 여기서 접미어 U가 붙은 엘리먼트는 U상 인버터의 엘리먼트, 접미어 V가 붙은 것은 V상 인버터의 엘리먼트 접미어 W가 붙은 것은 W상 인버터 엘리먼트이다. 각상의 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806)에 공급된다. 부하전류(I_L)의 순간치가 소정의 값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 부하전류(I_L)의 순간치에서 소정치를 감한값이 각 상별로 제한회로(806)에서 송출된다.

이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하며, 전류보정회로(808)에 입력된다. 전류보정회로(808)는 공급된 3상 신호의 합계가 제로로 되게 보정된 신호를 송출한다.

다음 이 신호는 가감산기(814u)(814v)(814w)에서 승산기(811u)(811v)(811w)의 출력인 각상의 출력전압지령(V_CU ^*)(V_CV ^*)(V_CW ^*)을 감한다.

다음은 전류보정회로(808)의 상세한 동작을 설명한다.

여기서 검출부하전류치는 I_LU, I_LV, I_LW, 제한회로(806) 설정치는 ±K, 제한회로(806)의 출력은 I_LUM, I_LUV, I_LMW, 전류보정회로(808)의 출력은 I_JU, I_JV, I_JW로 가정한다.

U상만에 과전류가 발생한 경우 제한회로(806)의 출력은 아래와 같이 된다.

L_LMU=I_LU-K(1)

I_LM=0(2)

I_LMW=0(3)

전류보정회로(808)의 출력은 아래와 같으며 3상의 신호합계가 제로가 되도록 보정되어 출력된다.

I_JU=I_LMU(4)

I_JV=-I_LMU/2(5)

I_JW=I_LMU/2(6)

예를 들어 U상과 V상의 2개상의 과전류가, 발생하였다면 제한회로(806)의 출력은 아래와 같이 된다.

I_LMU=I_LU-K(7)

I_LMV=I_LV-K(8)

I_LMW=0(9)

전류보정회로(808)의 출력은 아래와 같이 3상 신호의 합계가 제로가 되도록 보정되어 출력된다.

I_JU=I_LMU(11)

I_JV=I_LMV(12)

I_JW=-(I_LMU+I_LMV)(13)

즉 전류 보정회로(808)는 신호를 3상 3선식에 적용할 수 있게 3상의 신호합계가 제로로되는 신호로 변환한다.

제 10 실시예는 부하전류(I_L)의 각상의 순서치중 어느 하나가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 3상 신호의 합계가 제로로 되게 하는 보정신호를 사용하여 지령 출력전압을 동시에 강하시키는 방식으로 구성되는 부하전류(I_L)를 고속으로 간섭성이 없이 전압제어루프응답에 의하여 제한회로(806)에 설정된 소정치범위에 제한할 수 있다.

[실시예 11]

제 13 도는 이 발명의 제 11 실시예를 표시한다. 제 13 도에서 제 12 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호로 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략된다.

상기 제 10 실시예와 다른 것은 부하전류(I_L)의 순간치를 사용하여 PWM 전압지령을 변동시켜 가상임피던스를 형성하는데 있다.

나머지 구성은 제 10 실시예와 같다.

제 13 도를 참조하여 각상의 부하전류(I_L)의 순간치는 제한회로(806)에 공급된다. 출력전류의 순간치가 소정의 정의값보다 크거나 소정의 부하값보다 작으면 부하전류의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806)에서 각상에 송출된다. 이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 전류보정회로(808)에 공급된다.

전류보정회로(808)는 3상에 공급되는 신호의 합계와 제로가 되도록 보정된 신호를 송출하고 이 신호는 가감산기(815u)(815v)(815w)에서 전압제어증폭기(803u)(803v)(803w)의 출력을 감한다. 가감산기(815u)(815v)(815w)의 출력은 PWM 전압지령(V_AU ^*)(V_AV ^*)(V_AW ^*)이 된다. 제 11 실시예는 부하전류(I_L)의 각상 순간치중 어느 하나가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 3상의 신호합계를 제로가 되게하는 보정 신호를 사용하여 지령출력전압을 순간적으로 강하시키는 방식으로 구성되므로 부하전류(I_L)는 고속으로 간섭성없이 PWM 응답에 의하여 제한회로에 설정된 소정치범위에 제한할 수 있다.

[실시예 12]

제 14 도는 이 발명의 제 12 실시예를 표시한다. 제 14 도에서, 제 12 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 10 실시예와 다른 것은 인버터전류(I_A)의 순간치를 사용하여 출력전압지령을 변동시켜 가상출력 임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 10 실시예와 같다.

제 14 도를 참조하여, 각상의 부하전류(I_L)의 순간치는 제한회로(806)에 공급된다.

출력전류의 순간치가 소정의 정의값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 출력전류의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806)에서 각상에 송출된다. 이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 전류보정회로(808)에 공급된다.

전류보정회로(808)는 3상에 공급되는 신호의 합계가 제로가 되도록 보정된 신호를 송출하며 이 각상의 신호는 가감산기(814u)(814v)(814w)에서 승산기(811u)(811v)(811w)의 출력인 출력전압지령(V_CU ^*)(V_CV ^*)(V_CW ^*)을 감한다.

제 12 실시예에는 인버터전류(I_A)의 각상의 순간치중 어느 하나가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 3상의 신호합계를 제로가 되게 하는 보정신호를 사용하여 지령출력전압을 동시에 강하시키는 방식으로 구성되므로 부하전류(I_L)는 고속으로 간섭없이 전압제어루프의 응답에 의하여 제한회로(806)에 설정된 소정치범위에 제한할 수 있다.

[실시예 13]

제 15 도는 이 발명의 제 13 실시예를 표시한다. 제 15 도에서, 제 14 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 12 실시예와 다른 것은 인버터전류의 순간치를 사용하여 PWM 전압지령을 변동시켜 가상 출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 12 실시예와 같다.

제 15 도를 참조하여, 각상의 인버터전류(I_A)의 순간치는 제한회로(806)에 공급된다.

이 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806)에서 각상에 송출된다.

이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 전류보정회로(808)에 공급된다.

전류보정회로(808)는 각상에 공급되는 신호의 합계가 제로가 되도록 보정된 신호를 송출하고 각상의 이 신호는 가감산기(815u)(815v)(815w)의 출력은 PWM 전압지령(V_AU ^*)(V_AV ^*)(V_AW ^*)이 된다.

제 13 실시예는 인버터전류(I_A)의 각상의 순간치중 어느 하나가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 3상의 신호합계를 제로가 되게 하는 보정신호를 사용하여 PWM 전압지령을 동시에 강하시키는 방식으로 구성되므로 인버터전류(I_A)는 간섭성없이 순간적으로 PWM회로(804)의 응답에 의하여 제한회로(806)에 설정된 소정치범위에 제한할 수 있다.

[실시예 14]

제 16 도는 이 발명의 제 14 실시예를 표시한다. 제 16 도에서, 제 12 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

부하전류(T_A)만을 제한하는 방식으로 구성된 제 12 실시예와는 대조적으로, 이 실시예는 최대치선택회로(809)가 부하전류(I_L)를 사용하여 출력전압지령을 변동시키는 신호 또는 인버터전류(I_A)를 사용하여 출력전압지령을 변동시키는 신호를 선택하여 가상출력임피던스를 형성하는 방식으로 구성된다.

나머지구성은 제 10 또는 제 12 실시예와 같다.

제 16 도를 참조하여, 각상의 부하전류(I_L)의 순간치는 제한회로(806a)에 공급된다. 출력전류의 순간치가 소정의 정의값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 부하전류의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806a)에서 송출된다.

이 제한회로(806a)의 출력은 전달함수 G(S)(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다.

한편, 각상의 인버터전류(I_A)의 순차치는 제한회로(806b)에 공급된다. 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806b)에서 송출된다. 이 제한회로(806b)의 출력은 전달함수 G(S)(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다.

최대치선택회로(809)는 절대치가 큰 각상의 신호를 선택하여 출력한다. 최대치 선택회로(809)의 출력 전류보정회로(808)에 공급되어 3상의 신호합계가 제로가 되게 보정된다. 그다음 각상의 출력은 승산기(811u)(811v)(811w)의 출력인 출력전압지령(V_CU ^*)(V_CV ^*)(V_CW ^*)을 감하며 이 감산은 가감산기(814u)｜(814v)｜(814w)｜에서 실행된다.

제 14 실시예는 각상의 부하전류(I_L)의 순간치중 어느 하나가 제한회로(806a)에 설정된 소정치보다 크거나 각상의 인버터전류(I_A)의 순간치중 어느 하나가 제한회로(806b)에 설정된 소정치보다 크면 3상의 신호를 제로가 되게 하는 보전신호를 사용하여 출력전압 지령을 순간적으로 강하시키는 방식으로 구성되므로 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)는 고속으로 간섭성없이 전압제어루프의 응답에 의하여 제한회로(806a) 및 (806b)에 설정된 범위에 제한할 수 있다.

[실시예 15]

제 17 도는 이 발명의 제 15 실시예를 표시한다. 제 17 도에서, 제 16 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 14 실시예와 다른 것은 선택회로(809)가 부하전류(I_L)의 순간치를 사용하여 PWM 전압지령을 변동시키는 신호 또는 인버터전류(I_A)를 사용하여 PWM 전압지령을 변동시키는 신호를 선택하여 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 14 실시예와 같다.

제 17 도를 참조하여, 각상의 부하전류(I_L)이 순간치는 제한회로(806a)에 공급된다.

이 부하전류의 순간치가 소정의 정의 값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 부하 전류의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806a)에서 송출된다. 이 제한회로(806a)의 출력은 전달함수 G(S)(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다.

한편, 각상의 인버터전류(I_A)의 순간치는 제한회로(806b)에 공급된다. 이 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의 값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806)에서 송출된다. 이 제한회로(806b)의 출력은 전달함수 G(S)(807b)를 통과하여 최대치 선택회로(809)에 입력된다.

최대치선택회로(809)는 덜대치가 큰 각상의 신호를 선택하고 송출한다. 이 최대치선택회로(809)의 출력은 전류보정회로(808)에 공급되어 각상의 신호합계가 제로가 되게 보정된다. 그 다음 각상에 대한 출력은 저압제증폭기(803u)(803v)(803w)의 출력을 감한다. 가감산기(815u)(815v)(815w)의 출력은 PWM 전압지령(V_AU ^*)(V_AV ^*)(V_AW ^*)이 된다.

제 15 실시예는 각상에 대한 부하전류(I_L)의 순간치중 어느 하나가 제한회로(806a)에 설정된 소정치 보다 크거나 각성에 대한 인버터전류(I_A)의 순간치중 어느 하나의 제한회로(806a)에 설정된 소정치보다 크면, 3상의 신호합계가 제로가 되게 하는 보정신호를 사용하여 PWM 전압지령을 순간적으로 강하시키는 방식으로 구성되므로 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)는 순간적으로 간섭성없이 PWM회로(804)의 응답에 의하여 제한회로(806a)(806b)에 설정된 소정치범위에 제한할 수 있다.

제 14 및 제 15 실시예는 부하전류(I_L)를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 제한회로(806a) 및 전달함수 G(S)(807a)와 인버터전류(I_A)를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 제한회로(806b) 및 전달함수 G(S)(807b)가 별도로 설치되어 있으나, 소정의 최대전류 및 가상출력임피던스가 동일특성인 경우에는 아래와 같은 공용식구성을 사용할 수 있다 :

부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)의 순간치가 최대치 선택회로에 공급된다. 이 최대치선택회로의 출력은 제한회로를 통과하여 전달함수 G(S)에 입력된다. 즉 제한회로 및 전달함수 G(S)가 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)에 대하여 공통으로 설치된다.

[실시예 16]

제 18 도는 이 발명의 제 16 실시예를 표시한다. 제 18 도에서, 1은 1~2KHz의 삼각반송파로 제 2 도와 같이 구성된 단상풀브리지 인버터의 펄스폭을 변조하기 위한 회로로 예시되는 메인인버터회로이다. 2 및 3은 각각 필터용 리액터 및 콘덴서이고, 4는 직류전원, 5는 부하, 7은 메인인버터회로(1)용 구동회로, 6b는 인버터전류(I_A)를 검출하는 검출기, 6c는 출력전압(Vc)을 검출하는 전압검출기를 각각 표시한다.

제 18 도에서, 800과 900 사이의 부호는 제어회로의 엘리먼트를 표시한다. 801은 교류정현파기준발진회로, 802는 진폭지령발생회로, 803은 전압제어증폭기, 804는 PWM 회로, 822는 제 3 도에 표시한 전달함수 G(S)(807)의 특성과 동일한 특성을 가진 전달함수 Z(S), 811은 승산기, 812 및 825는 가감산기를 각각 표시한다.

다음은 이와 같이 구성된 제 16 실시예의 동작을 제 18 도에 의하여 설명한다.

진폭지령발생회로(802) 및 교류정현파 기준발진회로(801)의 출력은 승산기(811)에서 곱셈되어 출력전압지령(V_C ^*)을 얻게된다. 이 출력전압지령(Vc^*)을 전압검출기(6c)에서 검출된 출력전압(Vc)과 일치시키기 위하여 전압제어증폭기(803) 및 PWM회로(804)는 전압제어루프를 형성하므로 메인인버터회로(1)에 의하여 실행되는 스위칭동작이 제어된다. 인버터전류(I_A)는 검출기(6b)에서 검출되어 전달함수 Z(S)(822)를 통과한 후 가감산기(825)에서 인버터전류(I_A)를 전압제어증폭기(803)의 출력에서 감한다. 가감산기(825)의 출력은 PWM 전압지령(VA^*)이 된다.

전달함수 Z(S)(822)가 비례회로이면 PWM 전압지령(V_A ^*)은 인버터전류(I_A)에 의하여 강하된다. 그러므로 가상저항이 리액터(2)에 직렬로 접속된 상태가 실현된다.

이때 제어시스템의 개방루프의 전달함수 H(S)는 아래와 같이 된다.

H(S)=(1/(LCS²+RCS+1)×VC(S)(13)

여기서 VC(S)는 전압제어증폭기(803)의 전달함수이다.

따라서, LC 필터의 겉보기 전달함수 F(S)는 아래와 같이 된다.

F(S)=1(LCS²+RCS+1)(14)

또 감쇠(Damping) 계수 S는 아래와 같이 된다.

ζ=(r/2)×(15)

(15) 식에서 알 수 있는 바와 같이 인버터전류(I_A)를 사용하여 PWM 전압지령(V_A ^*)의 감쇠가 실행되지 않으면 R은 제로이며 ζ도 제로가 된다.

그러므로 공진특성때문에 제어하는 용이하게 실시할 수 없다. 그러나 인버터전류(I_A)를 사용한 PWM 전압지령(V_A ^*)의 감쇠는 R에 임의치를 갖게할 수 있다. 그러므로 ζ를 0.7 이상 충족시키는 비례계수 R의 선택은 전압제어증폭기(803)가 개선될 것으로 볼때 LC 필터의 감쇠를 가능하게 한다. 이 결과, LC 필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고자 복잡한 설계의 필요성이 제거된다.

전달함수 Z(S)(822)는 LC 필터의 겉보기감쇠를 개선할 수 있으면 임의로 결정하여도 된다. 또 비선형엘리먼트를 포함하는 회로의 사용도 LC 필터의 겉보기 감쇠를 개선할 수 있다는 문제가 발생하지 않는다.

[실시예 17]

제 19 도는 이 발명의 제 17 실시예를 표시한다. 제 19 도에, 제 18 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 16 실시예와 같은 것은 LC 필터의 공진주파수만을 통과하는 밴드패스(bandpass) 필터(821)가 추가로 설치된 것이다. 나머지 구성은 제 16 실시예와 같다.

제 19 도를 참조하여, LC 필터의 공진주파수만을 통과하는 밴드패스필터(821)를 통과할 때 인버터전류(I_A)가 검출기(6b)에 의하여 검출된다. 이때 인버터전류(I_A)는 전달함수 Z(S)(822)에 공급된다. 전달함수 Z(S)(822)의 출력은 가감산기(825)에서 전압 제어증폭기(803)의 출력을 감한다. 가감산기(825)의 출력은 PWM 지령(V_A ^*)이 된다.

전달함수 Z(S)(822)는 제 16 실시예와 마찬가지로 전압제어증폭기(803)에서 볼때 LC 필터의 감쇠를 가능하게 하는 회로를 형성하게 된다. 밴드패스필터(821)가 LC 필터의 공진주파수대역내의 성분을 원활하게 통과시키므로 감쇠를 개선하는 동일한 작용이 실행된다.

예를 들어, 메인인버터회로(1)가 상업용주파수 예컨대 50 또는 60HZ로 전력을 부하(5)에 공급되는 주파수대역에서 전달함수 Z(S)(822)에 공급될 신호가 밴드패스필터(821)에서 제거된다. 그러므로 전달함수 Z(S)(822)의 출력은 제로가 된다.

제 17 실시예는 LC 필터가 전압제어증폭기(803)에서 볼때 리액터(2)에 직렬로 접속되는 LC 필터의 공진주파수대역에서만 가상임피던스를 발생시켜 감쇠를 개선시키는 방식으로 구성된다. 부하(5)에 공급되는 전력의 주파수대역에서 LC 필터는 저임피던스특성을 가진 필터로서 작용한다. 따라서, 부하가 급속이 변동되더라도 전압제어증폭기(803)는 가상출력임피던스로 인하여 발생되는 전압강하만 보상하면 된다. 그러므로 LC 필터의 공진을 방지하기 위한 특별하고도 복잡한 설계소요가 제거된다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성이 개선된다.

[실시예 18]

제 20 도는 이 발명의 제 18 실시예를 표시한다. 제 20 도에서 제 19 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다. 제 17 실시예와 다른 것은 평균치검출회로(805), 제한회로(806), 전달함수 G(S)(806) 및 가감산기(813)을 추가로 설치한데 있다. 나머지 구성은 제 17 실시예와 같다.

제 20 도를 참조하여, 승산기(811)의 출력이며 전압검출기(6c)에서 검출되는 출력전압(Vc)과 일치시키는 출력전압지령(Vc^*)을 만들기 위하여 전압제어증폭기(803) 및 PWM회로(804)는 전압제어루프를 형성하여서 메인인버터회로(1)에서 실시되는 스위칭동작을 제어한다. 부하전류(I_L)는 검출기(6a)에서 검출되고 평균부하전류치는 평균치검출회로(805)에서 검출된다.

제한회로(806)에는 최대부하전류가 설정되므로 평균치검출회로(805)의 출력이 소정치 보다 작으면 제한회로(806)의 출력은 제로가 된다. 평균부하전류치가 소정치보다 크면 평균부하전류치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806)에서 송출된다. 이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 가감기(813)에서 진폭지령발생회로(802)의 출력을 감한다.

가감산기(813)의 출력과 교류정현파기준발진회로(801)의 출력은 승산기(811)에서 곱셈되어 출력전압지령(Vc^*)를 얻는다. 따라서 평균출력전류치가 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 크면 출력전압지령(Vc^*)은 강하한다. 또 상기 전압제어루프는 출력전압지령(Vc^*)에 추종하여 출력전압(Vc)도 강하시키게 된다.

출력 전압(Vc)이 강하되면 부하전류(I_L)도 감소된다. 이 결과 출력선이 과전류로부터 보호될 수 있다.

즉, 인버터를 외측에서 볼때 소정치보다 큰 부하전류(I_L)가 흘렀을때에만 출력전압(Vc)을 강하시키도록 전달함수 G(S)(807)가 가상출력임피던스로 되게 한다.

따라서 전달함수 G(S)(807)의 절대치 IG(S)1가 ∞이면 부하단락등의 발생으로 인하여 부하전류(I_L)가 소정치이상으로 초과하면 평균치회로의 응답으로 출력임피던스 ∞를 나타나게 한다.

이 결과 출력전압(Vc)은 부하전류(I_L)가 소정치이하로 될때까지 강하된다. 1G(S)1는 실제로 유한이므로 부하전류(I_L)는 소정치보다 다소 큰값이 된다. 그러나 1G(S)1의 값을 충분히 큰 값으로 하면 아무런 문제도 발생하지 않는다.

전달함수 G(S)(807)는 적절한 임피던스치를 가지면 임의 함수라도 된다. 예를 들어 회로가 비례회로인 경우는 그것은 레지스터가 된다. 회로가 차동회로인 경우는 전달함수 G(S)(807)는 리액터가 된다. 회로가 적분회로인 경우는 그것은 콘덴서가 된다. 회로가 비례, 적분 및 차동회로의 조합회로인 경우는 그것은 레지스터, 콘덴서, 리액터의 조합으로 형성된 회로가 된다. 또 그것이 부하전류(I_L)를 제한하는 적절한 임피던스를 가지고 있으면 비선형 엘리먼트를 포함하는 회로를 사용할 수도 있다.

제 17 실시예와 마찬가지로 제 18 실시예에 의한 구성은 LC 필터의 공진을 방지하기 위한 특별하고도 복잡한 전압제어증폭기(803) 설계의 필요성을 제거시켜 준다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 부하 전류(I_L)의 평균치가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 지령출력전압이 강하된다.

이 결과 제한회로(806)에 설정한 소정치보다 큰 부하전류(I_L)의 흐름을 평균적으로 제한할 수 있다.

[실시예 19]

제 21 도는 이 발명의 제 19 실시예를 표시한다. 제 21 도에서, 제 20 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다. 상기 제 18 실시예와 다른 것은, 부하전류(I_L)의 순간치를 사용하여 출력전압지령(Vc^*)을 변동시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 18 실시예와 같다.

제 21 도를 참조하여, 부하전류(I_L)의 순간치는 제한회로(806)에 공급된다. 출력전류의 순간치가 소정의 정의 값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 출력전류의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806)에서 송출된다. 이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 가감산기(814)에서 승산기(811)의 출력인 출력전압지령(Vc^*)을 감한다.

제 17 실시예와 마찬가지로 제 19 실시예는 LC 필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거할 수 있게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 출력전압지령(Vc^*)이 순간적으로 강하한다. 그러므로 부하전류(I_L)는 전압제어루프의 응답에 의하여 고속으로 제한회로(806)에 설정된 소정치범위에 제한할 수 있다.

[실시예 20]

제 22 도는 이 발명의 제 20 실시예를 표시한다. 제 22 도에서, 제 20 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 18 실시예와 다른 것은 부하전류(I_L)의 순간치를 사용하여 PWM 전압지령(I_A ^*)을 변동시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지구성은 제 18 실시예와 같다.

제 22 도를 참조하여, 부하전류(I_L)의 순간치는 제한회로(806)에 공급된다. 이 부하전류의 순간치가 소정의 정의값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 부하전류의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806)에서 송출된다. 이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 가감산기(815)에서 전압제어증폭기(803)의 출력을 감한다. 가감산기(815)의 출력은 PWM 전압지령(I_A ^*)으로 사용한다.

제 17 실시예와 마찬가지로 제 20 실시예는 LC 필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거할 수 있게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 PWM 전압지령(I_A ^*)이 순간적으로 강하된다. 따라서 부하전류(I_L)는 PWM회로(804)의 응답에 의하여 제한회로(806)에 설정된 소정치범위에 순간적으로 제한할 수 있다.

[실시예 21]

제 23 도는 이 발명의 제 21 실시예를 표시한다. 제 23 도에서, 제 20 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 18 실시예와 다른 것은 인버터전류(I_A)의 순간치를 사용하여 출력전압지령을 변동시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 18 실시예와 같다.

제 23 도를 참조하여, 인버터전류(I_A)는 검출기(6b)에서 검출되는 한편 평균인버터전류는 평균치검출회로(805)에서 검출된다. 제한회로(806)에는 최대인버터전류가 설정되어 있으므로 평균치검출회로(805)의 출력인 평균인버터전류가 소정치보다 작으면 제한회로(806)의 출력이 제로가 된다. 평균인버터전류가 소정치보다 크면 평균인버터전류에서 소정치를 감한값이 제한회로(806)에서 송출된다.

이 제한회로의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 감산기(813)에서 진폭지령발생회로(802)의 출력을 감한다. 감산기(813)의 출력과 교류정현파 기준발진회로(*01)의 출력이 승산기(811)에서 곱셈되어서 출력전압지령(Vc^*)을 얻게되므로 평균인버터전류가 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 크면 출력전압지령(Vc^*)이 강하된다. 출력전압(Vc)도 전압제어루프에 의하여 출력전압지령(Vc^*)을 따라 강하된다. 출력전압(Vc)이 강하되면 인버터전류(I_A)는 감소된다. 그러므로 변환기는 초과전류로부터 보호된다.

제 17 실시예와 마찬가지로 제 21 실시예는 LC 필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거할 수 있게 한다.

또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 인버터전류(I_A)의 평균치가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게되면 출력전압진폭 지령이 강하된다. 그러므로 인버터전류(I_A)는 평균적으로 제한회로(806)에 설정된 소정치이하로 제한할 수 있다.

[실시예 22]

제 24 도는 이 발명의 제 22 실시예를 표시한다. 제 24 도에서, 제 23 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 21 실시예와 다른 것은 인버터전류(I_A)의 순간치를 사용하여 출력전압지령(Vc^*)을 변동시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 21 실시예와 같다.

제 24 도를 참조하여, 인버터전류(I_A)의 순간치는 제한회로(806)에 공급된다. 이 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의 값보다 크거나 소정의 부하 값보다 작으면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806)에서 송출된다.

이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 가감산기(814)에서 승산기(811)의 출력인 출력전압지령(Vc^*)을 감한다.

제 17 실시예와 마찬가지로 제 22 실시예는 LC 필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거할 수 있게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게되면 순간적으로 출력전압진폭지령(Vc^*)을 낮추게 된다. 그러므로 인버터전류(I_A)는 전압제어루프에 의하여 제한회로(806)에 설정된 소정치이하로 고속으로 제한할 수 있다.

[실시예 23]

제 25 도는 이 발명의 제 23 실시예를 표시한다. 제 25 도에서, 제 23 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 21 실시예와 다른 것은 인버터전류(I_A)의 순간치를 사용하여 PWM 전압지령(V_A ^*)을 변동시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 21 실시예와 같다.

제 25 도를 참조하여, 인버터전류(I_A)의 순간치는 제한회로(806)에 공급된다. 이 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의 값보다 크거나 소정의 부의 값보다 작으면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806)에서 송출된다.

이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 감산기(815)에서 전압제어증폭기(803)의 출력을 감한다.

가감산기(815)의 출력은 PWM 전압지령(V_A ^*)이 된다.

제 17 실시예와 마찬가지로, 제 23 실시예는 LC 필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거할 수 있게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 인버터전류(V_A)의 순간치가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게되면 순간적으로 PWM지령(V_A ^*)을 낮추게 된다. 그러므로 인버터전류(V_A)는 PWM회로(804)의 응답에 의하여 고속으로 제한회로(806)에 설정된 소정치이하로 제한할 수 있다.

[실시예 24]

제 26 도는 이 발명의 제 24 실시예를 표시한다. 제 26 도에서, 제 20 도 또는 제 23 도에 표시한 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

부하전류(I_L)만을 제한하는 방식으로 구성된 제 18 실시예와 인버터전류(I_A)만을 제한하는 방식으로 구성된 제 21 실시예와는 대조적으로 이 실시예는 최대치선택회로(809)가 부하전류(I_L)의 평균치를 사용하여 출력전압진폭지령을 변동시키는 신호나 인버터전류(I_A)의 평균치를 사용하여 출력전압진폭지령을 변동시키는 신호를 선택하여 가상출력임피던스를 형성하는 방식으로 구성된다. 나머지 구성은 제 18 실시예 또는 제 21 실시예와 같다.

제 26 도를 참조하여, 부하전류(I_L)는 검출기(6a)에서 검출되는 한편 부하전류의 평균치는 평균치검출회로(805a)에서 검출된다. 제한회로(806a)에는 최대부하전류가 설정되어 있다.

평균치검출회로(805a)의 출력인 부하전류의 평균치가 소정치보다 작으면 제한회로(806a)의 출력은 제로가 된다. 부하전류의 평균치가 소정치보다 크면 부하전류의 평균치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806a)에서 송출된다.

이 제한회로(806a)의 출력은 전달함수 G(S)(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 공급된다. 한편 인버터전류(I_A)는 검출기(6b)에서 검출되는 한편 평균인버터전류는 평균치검출회로(805b)에서 검출된다. 제한회로(806b)에는 최대인버터전류가 설정되어 있다. 평균치검출회로(805b)의 출력인 인버터전류의 평균치가 소정치이하이면 제한회로(806b)의 출력은 제로가 된다. 인버터전류의 평균치가 소정치이상이면 인버터전류의 평균치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806b)에서 송출된다. 이 제한회로(806b)의 출력은 전달함수 G(S)(807b)를 통과하여 최대치 선택회로(809)에 입력된다.

최대치선택회로(809)는 절대치가 큰 신호를 선택하여 송출한다. 이 최대치선택회로(809)의 출력은 가감산기(813)에서 진폭지령발생회로(802)의 출력을 감한다. 가감산기(813)의 출력과 교류정현파기준발진회로(801)의 출력은 승간기(811)에서 곱셈되어서 출력전압지령(Vc^*)을 얻게 된다. 따라서, 부하전류(I_L)의 평균치가 제한회로(806a)에 설정된 소정치이상이거나 인버터전류(I_A)의 평균치가 제한회로(806a)에 설정된 소정치이상이면 출력전압지령(Vc^*)은 낮추게 된다. 전압제어루프도 출력전압(Vc)를 출력전압지령(Vc)를 출력전압지령(Vc^*)에 추종하여 낮추게 한다. 출력전압(Vc)이 강하되면 부하전류(I_L) 또는 인버터전류(I_A)도 마찬가지로 감소된다. 이 결과 변환기와 출력선이 초과전류로부터 보호된다.

제 17 실시예와 마찬가지로 제 23 실시예는 LC 필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거할 수 있게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성의 개선할 수 있다. 부가하여 부하전류(I_L)의 평균치가 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과하게 되거나, 인버터전류(I_A)의 평균치가 제한회로(806b)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)를 평균적으로 제한회로(806a)(806b)에 설정된 소정이하로 제한할 수 있다.

출력선을 보호할 수 있도록 제한회로(806a)에 설정될 소정치를 결정함으로써 또 변환기를 보호할 수 있도록 제한회로(806b)에 설정될 소정치를 결정함으로써 또 변환기를 보호할 수 있도록 제한회로(806b)에 설정될 소정치를 결정함으로써 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)를 각각 출력선과 변환기의 보호전류레벨에 최적으로 제한할 수 있다.

제 24 실시예는 부하전류(I_L)를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 제한회로(806a) 및 전달함수 G(S)(807a)와 인버터전류(I_A)를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 제한회로(806b) 및 전달함수 G(S)(807b)를 별도로 설치하는 방식으로 구성되었으나, 소정의 최대전류 및 가상출력임피던스가 동일특성인 경우에는 아래 공용식구성을 사용하여도 된다.

부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)의 평균치를 최대치선택회로(809)에 공급한다. 그리고 최대치선택회로(809)의 출력은 제한회로를 통과하여 전달함수 G(S)에 입력된다.

즉 제한회로와 전달함수 G(S)가 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)에 대하여 공용으로 설치된다.

[실시예 25]

제 27 도는 이 발명의 제 25 실시예를 표시한다. 제 27 도에서, 제 26 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부하를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 24 실시예와 다른 것은 최대치선택회로(809)가 부하전류(I_L)의 순간치를 사용하여 출력전압지령(Vc^*)을 변동시키는 신호나, 인버터전류(I_A)의 순간치를 사용하여 출력전압지령(Vc^*)를 변동시키는 신호를 선택하여 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 18 실시예 또는 제 24 실시예와 같다.

제 27 도를 참조하여, 부하전류(I_L)의 순간치는 제한회로(806a)에 공급된다. 부하전류(I_L)의 순간치가 소정의 정의값이상이거나 소정의 부의 값이하이면, 부하전류(I_L)의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806a)에서 송출된다. 이 제한회로(806a)의 출력은 전달함수 G(S)(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다. 한편 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806b)에 공급된다. 이 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의 값이상이거나, 소정의 부의 값이하이면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806b)에서 송출된다. 이 제한회로(806b)의 출력은 전달함수 G(S)(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다.

최대치선택회로(809)는 절대치가 큰 신호를 선택하여 신호의 극성을 확실하게 복원하면서 출력한다. 이 최대치선택회로(809)의 출력은 가감산기(814)에서 승산기(811)의 출력인 출력전압지령(Vc^*)을 감한다.

제 17 실시예와 마찬가지로 제 25 실시예는 LC필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거할 수 있게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압이 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과하거나 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806b)에 설정된 소정치를 초과하게되면 출력전압지령(Vc^*)이 순간적으로 강하된다. 따라서 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)는 제한회로(806a)(806b)에 설정된 소정치이하로 제한할 수 있다.

[실시예 26]

제 28 도는 이 발명의 제 26 실시예를 표시한다. 제 28 도에서, 제 26 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 24 실시예와 다른 것은 부하전류(I_L)의 순간치를 사용하여 PWM 전압지령(V_A ^*)을 변동시키는 신호든가 또는 인버터전류(I_A)의 순간치를 사용하여 PWM 전압지령(V_A ^*)을 변동시키는 신호를 최대치선택회로(809)에서 선택하여 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 24 실시예와 같다.

제 28 도를 참조하여, 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806a)에 공급된다. 이 부하전류(I_L)의 순간치가 소정의 정의 값이상이거나, 소정의 부의 값 이상이면 부하전류(I_L)의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806a)에서 송출된다. 이 제한회로(806a)의 출력은 전달함수 G(S)(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다. 한편 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806b)에 공급된다. 이 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806b)에 공급된다. 이 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정이 값 이상이거나, 소정의 부의 값 이하이면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806b)에 송출된다. 이 제한회로(806b)의 출력은 전달함수 G(S)(807b)를 통과하여 최대치선택회로에 입력된다.

최대치선택회로(809)는 절대치가 큰 신호를 선택하여 신호의 극성을 확실하게 복원하면서 출력한다. 이 최대치선택회로(809)의 출력은 가감산기(815)에서 전압제어증폭기(803)의 출력을 감한다. 가감산기(815)의 출력을 PWM 전압지령(V_A ^*)이 된다.

제 17 실시예와 마찬가지로 제 26 실시예는 LC 필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거할 수 있게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과하거나, 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806b)에 설정된 소정치를 초과하게되면 PWM 전압지령(V_A ^*)이 순간적으로 강하된다. 그러므로 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)는 PWM회로(804)의 응답에 의하여 제한회로(806a)(806b)에 설정된 소정치이하로 제한할 수 있다.

제 16 내지 제 26 실시예에는 단상인버터에 관하여 설명하였으나, 상기 구성은 동일한 제어회로가 각상에

또는 적어도 2개상에 사용된다면 제 2b 도와 같이 다이오드(D₅-D₁₀)가 병렬로 반전접속된 트랜지스터(D₅-D₁₀)가 있는 구성의 3상 인버터를 사용할 수 있다.

부하전류(I_L)을 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 제한회로(806a) 및 절단함수 G(S)(807a)와 인버터전류(I_A)를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 제한회로(806b) 및 전달함수 G(S)(807b)가 별도로 설치되어 있는 제 25 및 제 26 실시예를 대조해볼때, 소정최대전류 및 실질적 출력임피던스가 동일특성인 경우에는 다음과 같은 공용식구성을 사용하여도 된다 :

부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)의 순간치가 최대치선택회로에 공급되고 이 최대치선택회로의 출력이 제한회로를 통과하여 전달함수 G(S)에 입력된다. 즉 제한회로와 전달함수 G(S)가 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A) 및 인버터전류(I_A)에 대하여 공용으로 설치된다.

[실시예 27]

다음은, 이 발명의 제 27 실시예를 설명한다. 다상교류회로중에서 예를 들면 3상 3선식 교류회로는 3상전류의 합계가 제로가 되도록 조절된다.

따라서 상기 회로는 일정한 상을 소정치범위로 제한하는 것은 나머지 상의 전류를 상기 조건을 충족시키도록 변화시키는 간섭성이 있다.

이 결과 3상을 개별적으로 제어하기가 어렵게 된다.

제 29 도는 이 발명의 제 27 실시예를 표시한다. 제 29 도에서, 제 21 도에 표시한 엘리먼트에 표시된 것과 같은 것을 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 19 실시예와 다른 것은 제어회로가 각상에 설치되고, 전류보상회로가 추가설치되어서 비간섭성제어를 실시하는데 있다.

제 29 도를 참조하여, 메인인버터회로(1)는 제 2b 도와 같이 3상으로 형성되며, 여기서 접미어 U가 붙은 엘리먼트는 U상 인버터, 접미어 V가 붙은 엘리먼트는 V상 인버터, 접미어 W가 붙은 엘리먼트는 WTKD 인버터이다. 각상의 부하전류(I_L)의 순간치는 제한회로(806)에 공급된다. 부하전류(I_L)의 순간치가 소정의 정의값 이상이거나 소정의 부의 값 이하이면 부하전류(I_L)의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806)에서 각상에 송출된다.

이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(8107)를 통과하여 전류보정회로(808)에 입력된다. 전류보정회로(808)는 공급된 3상신호의 합계가 제로가 되도록 보정된 신호를 송출한다. 이후, 이들 신호는 가감산기(814u)(814v)(814w)에서 승산기(811u)(811v)(811w)의 출력인 출력전압지령(V_CU ^*)(V_CV ^*)(V_CW ^*)을 각상별로 감한다.

다음은 전류보정회로의 상세한 동작을 설명한다.

여기서 검출된 부하전류치는 I_LU, I_LV, I_LW제한회로(806)에 설정된 값은 ±K, 제한회로(806)의 출력은 I_LMU, I_LMV, I_LMW전류보상회로의 출력은 I_JU, I_JV, I_JW라고 가정한다.

U상의 전류만이 초과되었다면 제한회로(806)의 출력은 (1)식~(3)식과 같이 된다. 전류보전회로(808)의 출력은 (4)식-(6)식과 같이 되므로 3상의 신호합계가 제로가 되게 보정되어 송출된다.

2개상 예를 들어 U상과 V상의 전류가 초과되었다면 제한회로(806)의 출력은 (7)식~(9)식과 같이 된다. 이때 보정회로(808)의 출력은 (10)식~(12)식과 같이 되므로 3상의 신호합계가 제로로되어 송출된다. 즉 전류보정회로(808)는 신호를 3상 3선식에 적용가능하게 3상의 신호합계를 제로로한 신호로 변환한다.

제 17 실시예와 마찬가지로 제 27 실시예는 LC 필터의 공진을 방지하기 위한 전압 제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거할 수 있게 한다. 또, 공급되는 전력의 주파수대여에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 각상의 부하전류(I_L)의 순간치중 이와 같이 하나가 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과한 경우는 출력전압지령(Vc^*)이 3상의 각신호합계를 제로로하는 보정신호에 의하여 순간적으로 강하된다. 따라서 부하전류(I_L)는 고속으로 간섭성없이 전압제어루프의 응답에 의하여 제한회로(806)에 설정된 소정치이하로 제한할 수 있다.

[실시예 28]

제 30 도는 이 발명의 제 28 실시예를 표시한다. 제 30 도에서, 제 29 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

제 27 실시예와 다른 것은 부하전류(I_L)의 순간치를 사용하여 PWM전압지령을 변동시켜 가상임피던스를 형성하는데 있다.

나머지 구성은 제 27 실시예와 같다.

제 30 도를 참조하여 각상의 부하전류(I_L)의 순간치는 제한회로(806)에 공급된다. 부하전류의 순간치가 소정의 정의 값이상이거나, 소정의 부의 값이하이면 부하전류의 순간치에서 소정치를 감한 값이 각상에 제한회로(806)에서 송출된다. 이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 전류보정회로(808)에 공급된다.

전류보정회로(808)는 3상에 대하여 공급된 신호의 합계가 제로가 되게 보정된 신호를 송출한다. 이후 이 신호는 가감산기(815u)(815v)(815w)에서 전압제어증폭기(803u)(803v)(803w)의 출력을 감한다. 가감산기(815u)(815v)(815w)의 출력은 PWM전압지령(V_AU ^*)(V_AV ^*)(V_AW ^*)이 된다.

제 27 실시예와 마찬가지로 제 28 실시예는 LC필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거할 수 있게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 각 상의 대한 부하전류(I_L)의 순간치중 어느 하나가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하였다면 PWM전압지령은 3상의 각신호합계가 제로로 되게 하는 보정신호에 의하여 순간적으로 강하된다. 따라서 부하전류(I_L)는 순간적으로 간섭성 없이 PWM회로(804)의 응답에 의하여 제한회로(806)에 설정된 소정치 이하로 제한할 수 있다.

[실시예 29]

제 31 도는 이 발명의 제 29 실시예를 표시한다. 제 31 도에서, 제 29 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 27 실시예와 다른 것은 인버터전류(I_A)의 순간치를 사용하여 출력전압지령을 변동시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다.

나머지 구성은 제 27 실시예와 같다.

제 31 도를 참조하여, 각상의 부하전류(I_L)의 순간치는 제한회로(806)에 공급된다. 부하전류의 순간치가 소정의 정의 값이상이거나 소정의 부의 값이하이면 부하전류의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로에서 각상의 송출된다. 이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 전류보정회로(808)에 공급된다.

전류보정회로(808)는 3상에 공급된 각 신호의 합계가 제로가 되게 보정된 신호를 송출한다. 이후 이들신호는 가감산기(814u)(814v)(814w)에서 승산기(811u)(811v)(811w)의 출력인 각상의 출력전압지령(V_CU ^*)(V_CV ^*)(V_CW ^*)을 감한다.

상기 실시예와 마찬가지로, 제 29 실시예는 LC필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계요소를 제거할 수 있게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 각상의 인버터전류(I_A)의 순간치중 어느 하나가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 출력전압지령이 3상의 각 신호의 합계를 제로로 하는 보정신호에 의하여 순간적으로 강하된다. 따라서 부하전류(I_L)는 고속으로 간섭성 없이 전압제어루프의 응답에 의하여 제한회로(806)에 설정된 소정치 이하로 제한할 수 있다.

[실시예 30]

제 32 도는 이 발명의 제 30 실시예를 표시한다. 제 32 도에서 제 31 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것을 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 29 실시예와 다른 것은 인버터전류(I_A)의 순간치를 사용하여 PWM전압지령을 변동시켜 가상출력 임피던스를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 제 29 실시예와 같다.

제 32 도를 참조하여 각상의 인버터전류(I_A)의 순간치는 제한회로(806)에 공급된다. 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의 값이상이거나 소정의 부의 값이하이면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806)에서 각상에 송출된다. 이 제한회로(806)의 출력은 전달함수 G(S)(807)를 통과하여 전류보정회로(808)에 공급된다.

전류보정회로(808)는 3상에 공급된 각신호의 합계가 제로가 되게 보정된 신호를 송출하며 이들 신호는 그후 가감산기(815u)(815v)(815w)에서 각상의 전압제어증폭기(803u)(803v)(803w)의 출력을 감한다.

제 17 실시예와 마찬가지로 제 30 실시예는 LC필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거할 수 있게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 각상의 인버터전류(I_A)의 순간치중 어느 하나가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 PWM전압지령은 3상의 각 신호의 합계가 제로가 되게 하는 보정신호에 의하여 순간적으로 강하된다. 따라서 부하전류(I_L)는 간섭성 없이 PWM회로(804)의 응답에 의하여 제한회로(806)에 설정된 소정치 이하로 순간적으로 제한할 수 있다.

[실시예 31]

제 33 도는 이 발명의 제 31 실시예를 표시한다. 제 33 도에서, 제 29 도 또는 제 31 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일 부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

부하전류(I_L)만을 제한하는 방식으로 구성된 제 27 실시예와 인버터전류(I_A)만을 제한하는 방식으로 구성된 제 29 실시예와는 대조적으로, 이 실시예는 최대치선택회로(809)가 부하전류(I_L)를 사용하여 출력전압지령을 변동시키는 신호 또는 인버터전류(I_A)를 사용하여 출력전압지령을 변동시키는 신호를 선택하여 가상출력임피던스를 형성하는 방식으로 구성된다. 나머지 구성은 제 27 또는 제 29 실시예와 같다.

제 33 도를 참조하여, 각상의 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806a)에 공급된다. 부하전류의 순간치가 소정의 정의 값이상이거나 소정의 부의 값이하이면 부하전류의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806a)에서 송출된다. 이 제한회로(806a)의 출력은 전달함수 G(S)(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다. 한편, 인버터전류(I_A)의 순간치가 제한회로(806b)에 공급된다. 이 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의 값이상이거나 소정의 부의 값이하이면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806b)에서 송출된다.

이 제한회로(806b)의 출력은 전달함수 G(S)(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다. 최대치선택회로(809)는 절대치가 큰 신호를 신호의 극성을 확실하게 복원하면서 각상에 송출한다. 최대치선택회로(809)의 출력은 전류보정회로(808)에 공급되어 3상의 신호 합계가 제로가 되게 보정되도록 한다. 그 다음 각상의 출력은 승산기(811u)(811v)(811w)의 출력인 출력전압지령(V_CU ^*)(V_CV ^*)(V_CW ^*)을 감하며 이 감산은 가감산기(814u)(814v)(814w)에서 실행된다.

제 17 실시예와 마찬가지로, 제 31 실시예는 LC필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거하게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다.

부가하여 각상의 부하전류(I_L)의 순간치중 어느 하나가 제한회로(806b)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 출력전압지령은 3상의 각 신호의 합계가 제로가 되게 하는 보정신호에 의하여 순간적으로 강하된다. 따라서 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)는 고속으로 간섭성 없이 전압제어루프의 응답에 의하여 제한회로(806a)(806b)에 설정된 소정치이하로 제한할 수 있다.

[실시예 32]

제 34 도는 이 발명의 제 32 실시예를 표시한다. 제 34 도에서, 제 33 도에 표시된 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 31 실시예와 다른 것은 선택회로(809)가 부하전류(I_L)의 순간치를 사용하여 PWM전압지령을 변동시키는 신호 또는 인버터전류(I_A)를 사용하여 PWM전압지령을 변동시키는 신호를 선택하여 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 나머지구성은 제 31 실시예와 같다.

제 34 도를 참조하여 각상의 부하전류(I_L)의 순간치가 제한회로(806a)에 공급된다. 부하전류의 순간치가 소정의 정의 값이상이거나, 소정의 부의 값이하이면 부하전류의 순간치에서 소정치를 감한값이 제한회로(806a)에서 송출된다. 이 제한회로(806a)의 출력은 전달함수 G(S)(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다.

한편, 각상의 인버터전류(I_A)의 순간치는 제한회로(806b)에 공급된다. 이 인버터전류(I_A)의 순간치가 소정의 정의값 이상이거나 소정의 부하값 이하이면 인버터전류(I_A)의 순간치에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806b)에서 송출된다.

이 제한회로(806b)의 출력은 전달함수 G(S)(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다. 최대치선택회로(809)는 각상에 절대치가 큰 신호를 선택하고 신호의 극성을 정확히 복원하면서 송출한다. 최대치선택회로(809)의 출력은 전류보정회로(808)에 공급되어 3상의 각 신호의 합계가 제로가 되게 보정되도록 한다. 그 다음 각 상의 출력을 전압제어증폭기(803u)(803v)(803w)의 출력에서 감한다. 가감산기(815u)(815v)(815w)의 출력은 PWM전압지령(V_AU ^*)(V_AV ^*)(V_AW ^*)이 된다.

제 17 실시예와 마찬가지로 제 32 실시예는 LC필터의 공진을 방지하기 위한 전압제어증폭기(803)의 특별하고도 복잡한 설계의 필요성을 제거하게 한다. 또 공급되는 전력의 주파수대역에서 출력전압의 과도특성을 개선할 수 있다. 부가하여 각상의 부하전류(I_L)의 순간치중 어느 하나가 제한회로(809a)에 설정된 소정치를 초과하게 되거나, 각상의 인버터전류(I_A)의 순간치중 어느 하나가 제한회로(806b)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 PWM전압지령은 3상의 각신호의 합계가 제로가 되게하는 보정신호에 의하여 순간적으로 강하된다. 따라서 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)는 순간적으로 간섭성 없이 PWM회로(804)의 응답에 의하여 제한회로(806a)(806b)에 설정된 소정치이하로 제한할 수 있다.

[실시예 33]

제 35 도는 이 발명의 제 33 실시예를 표시한다. 제 35 도에서, 1은 대략 1~2KHz의 삼각반송파로 제 2a 도와 같이 구성된 단상풀브리지인버터의 펄스폭을 변조하는 회로로 예시되는 메인인버터회로이다. 2 및 3은 각각 필터용 리액터 및 콘덴서를 표시하고, 4는 직류전원, 5는 부하, 7은 메인인버터회로(1)의 구동회로, 6b는 인버터전류(I_A) 검출용 검출기를 각각 표시한다.

제 35 도에서 800과 900 사이의 부호는 제어회로의 엘리먼트를 표시한다. 804는 PWM회로, 821는 LC필터의 공진주파수 대역만 통과시키는 밴드패스필터(BPF)를 각각 표시한다. 826은 제 16 실시예에 의한 전달함수 Z(S)(822)와 마찬가지로 LC필터의 겉보기감쇠를 개선하기 위하여 설치된 게인 R의 비례회로를 표시한다. 827은 인버터전류(I_A)에 의한 리액터(2)의 전압강하를 보상하기 위한 출력을 송출하는 보상회로인 적분시수C의 적분기이다. 828은 상기 실시예에 의한 교류정현파 기준발진회로(801) 및 진폭지령발생회로(802)로 구성되는 전압지령치 발생회로이며 교류정현파기준전압을 송출하게 된다. 829 및 830은 가감산기이다.

다음은 이와 같이 구성된 실시예의 동작을 제 35 도에 의하여 설명한다.

이 구성에 있어서, 비례회로(826)에서 송출된 출력(V_RS) 및 적분기(827)에서 송출된 출력(V_RS)을 가감산기(829) 및 (830)에서 전압지령치 발생회로(828)의 출력전압지령(Vc^*)로부터 감하여 얻은 신호를 전압지령치(V_A ^*)로서 PWM회로(804)에 공급하여서 메인인버터회로(1)의 스위칭이 제어된다. 인버터전류(I_A)는 검출기(6b)에서 검출되어서 한쪽으로는 LC필터의 공진주파수 부근의 대역을 허용하는 밴드패스필터(821)를 통과하여 비례회로(826)를 통과하여 R배한 신호(V_RS)를 송출시키고 다른쪽으로는 적분시수 C를 가진 적분기(827)에 공급되어서 신호(Vcs)를 얻게 된다.

적분기(827)의 출력(Vcs)은 비례회로(826) 및 밴드패스필터(821)가 동작할 때 제로라고 가정한다. 이 경우 PWM전압지령(V_A ^*)은 LC필터의 공진주파수부근의 대역에서 인버터전류(I_A)에 비례하여 강하된다. 따라서 실질적 레지스터 R이 리액터(2)에 직렬 접속된다. 이때 LC필터의 겉보기 전달함수 F(S)는 제 16 실시예에 의한 (14)식과 같이 된다. 또 감쇠계수 ζ는 (15)식과 같이 된다.

(15)식에서 알 수 있는 바와 같이 인버터전류(I_A)를 사용하는 PWM전압지령(V_A ^*)의 감쇠가 실시되지 않으면 R은 제로이므로 ζ가 제로가 된다. 이 경우 공진 LC필터가 형성되지만 인버터전류(I_A)를 사용한 PWM전압지령(V_A ^*)의 감쇠는 임의 상수 R를 실현할 수 있다. 따라서 ζ를 0.7 이상이 되게 하는 비례계수 R의 선택은 LC필터의 겉보기 감쇠를 개선시킨다.

다음은 적분기(827)의 동작을 설명한다.

LC필터의 공진주파수는 리플전압 PWM을 제거하기 위하여 출력전압주파수의 수배 이상의 주파수가 되도록 통상 결정되므로 LC필터의 공진주파수부근의 대역을 통과시키는 밴드패스필터(821)의 출력은 출력전압 주파수근방에서 대략 제로가 된다. 따라서 비례회로(826)의 출력(V_RS)도 대략 제로가 된다. PWM전압지령(V_A ^*)은 인버터전류(I_A)의 적분치에 비례하여 강하되도록 가상콘덴서 C가 리액터(2)에 직렬로 접속된 것과 같이 동작한다.

그러므로 적분기(827)의 적분시수 C는 아래식으로 결정된다.

C=1/{(2πf)²L_S}(16)

여기서 f는 출력전압의 주파수, L_S는 리액터(2)의 인덕턴스치이다.

출력전압의 주파수는 직렬공진주파수가 되므로 출력지령치발생회로(828)의 출력전압지령(Vc^*)에서 볼 때 리액터(2)의 전압강하는 리액터(2)의 전압강하는 리액터(2)와 같은 진폭을 가지며 180℃ 편향된 상을 가진 가상콘덴서 C의 전압강하로 인하여 취소되고 리액터(2)의 전압강하는 제로가 된다.

리액터의 인덕턴스치(L_S)는 통상 수 %에서 20%로 결정되므로 가상콘덴서 C는 대략 500%~200%가 된다. 따라서 가상콘덴서의 영향은 LC필터의 공진주파수 부근의 범위에서 무시할 수 있다. 그리고 LC필터의 공진주파수 영역에서 적분기의 출력(Vcs)가 제로가 되는 동안 비례회로(826)와 밴드패스필터(821)의 동작을 고려할 때 아무 문제도 발생하지 않는다.

상기와 같이 비례회로(826), 밴드패스필터(821) 및 적분기(827)등 제어회로의 엘리먼트는 LC필터의 공진주파수 부근범위에서만 값을 가지는 가상레지스터로서 그리고 출력전압주파수에서 리액터(2)와 공진하는 가상콘덴서로서 동작한다. 그러므로 제 35 도의 블럭도는 제 36 도의 블럭도와 등가이다.

제 36 도에서, 11은 가상레지스터, 12는 가상콘덴서를 각각 표시한다.

상기 제어 원칙은 제 36 도를 사용하여 전압지령치 발생회로(828)에서 송출된 교류정현파 기준전압(Vc^*)은 PWM회로(804)에 공급된다고 결론지을 수 있다. 메인인버터회로(1)는 구동회로(7)를 통하여 제어되어서 소망출력이 송출된다. LC필터는 가상레지스터(11)에 의하여 높은 감쇠계수를 가지는 필터가 되며, 따라서 용이하게 공진되지 아니하여 PWM로 인하여 발생되는 리플전압이 제거되고 정현파전압을 콘덴서(3)에서 얻게 된다. 부하(5)가 변동되더라도 리액터(2) 및 가상콘덴서(12)의 직렬공진을 출력전압주파수에서 출력임피던스를 대략 제로가 되게 한다. 그러므로 소망하는 교류전압을 피드백 제어 없이 얻을 수 있다.

[실시예 34]

제 37 도는 이 발명의 제 34 실시예를 표시한다. 제 37 도에서, 제 35 도에 표시된 제 33 실시예에 의한 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 제 33 실시예와 다른 것은 제 2 실시예와 동일한 전류검출기(6a), 제한회로(806), 전달함수(807) 및 가감산기(814)가 추가로 설치된데 있다. 나머지 구성은 제 33 실시예와 같다.

제 37 도를 참조하여 부하전류(I_L)는 전류검출기(6a)에서 검출되어 제한회로(806)에 입력된다. 제한회로(806)는 입력신호가 소정의 정의값이상이거나 소정의 부의 값이하이면 입력신호에서 소정치를 감한 값을 송출한다. 제한회로(806)의 출력은 전달함수(807)를 통과하여 가감산기(814)에서 전압지령치발생회로(828)의 출력전압지령(Vc^*)을 감한다. 또 비례회로(826)의 출력(V_RS) 및 적산기(827)의 출력(Vcs)을 가감산기(814)의 출력에서 감하여서 PWM전압지령(V_A ^*)을 얻는다. 따라서 부하전류(I_L)가 제한회로(806)에 설정된 소정치 이상이 되면 PWM전압지령(V_A ^*)은 강하된다. 인버터전압(V_A)도 PWM회로(804) 및 구동회로(7)에 의하여 강하된다.

인버터전압(V_A)이 강하되면 부하전류(I_L)도 감소된다. 그러므로 출력선을 초과전류로부터 보호할 수 있다. 즉 메인인버터회로(1)를 출력측에서 보면 전달함수(807)는 부하전류(I_L)가 소정치 이상 통과하였을때만 가상출력임피던스가 되어 인버터전압(V_A)을 강하시키도록 동작한다. 따라서 전달함수(807)의 절대치 ｜Z(S)｜가 ∞이면 부하단락 등의 발생으로 인하여 부하전류(I_L)가 소정치이상 초과되면 PWM회로(804)의 응답으로 출력임피던스 ∞를 출현시키게 된다. 이 결과 인버터전압(I_A)은 부하전류(I_L)가 소정치 이하로 되기까지 강하된다. 실제로는 ｜Z(S)｜는 유한이므로 부하전류(I_L)는 소정치보다 어느 정도 큰 값이 된다. 그러나 ｜Z(S)｜의 값을 충분히 큰 값이 되게 하면 아무런 문제도 발생하지 않는다.

전달함수(807)는 적절한 임피던스 값을 가지면 임의 함수라도 된다.

회로가 예를 들어 비례회로이면 레지스터가 된다. 회로가 자동회로이면 전달함수(807)는 리액터가 된다. 회로가 차동회로이면 콘덴서가 된다. 회로가 비례, 적분 및 차동회로의 조합회로이면 레지스터, 콘덴서 및 리액터의 조합으로 형성된 회로가 된다. 또, 비선형 엘리먼트를 포함하는 회로는 부하전류(I_L)를 제한하는 적절한 임피던스가 있으면 사용하여도 된다.

제 34 실시예는 LC필터가 가상레지스터에 의하여 높은 감쇠계수를 가짐으로써 쉽게 공진되지 않는 필터가 되게 하며 제 33 실시예와 같이 출력전압주파수에서 출력 임피던스가 대략 제로가 되도록 구성되므로 소망하는 교류전압을 피드백제어 없이 얻게 된다. 부가하여 부하전류(I_L)가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하면 PWM전압지령(V_A ^*)이 강하된다. 그러므로 제어회로에 설정된 소정치이상의 부하전류(I_L) 흐름은 PWM회로(804)의 응답에 의하여 순간적으로 방지될 수 있다.

[실시예 35]

제 38 도는 이 발명의 제 35 실시예를 표시한다. 제 39 도에서, 제 35 도에 표시된 제 3 실시예에 의한 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 33 실시예와 다른 것은 인버터전류(I_A)를 입력하는 제한회로(806) 전달함수(807) 및 가감산기(814) 및 가감산기(814)가 추가설치되고, 인버터전류(I_A)를 사용하여 PWM전압지령(V_A ^*)을 변동시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다.

제 38 도를 참조하여, 인버터전류(I_A)는 전류검출기(6b)에서 검출되고, 제한회로(806)에 공급된다. 이 제한회로(806)의 출력은 전달함수(807)를 통과하여 그후 가감산기(814)에서 전압지령치발생회로(828)의 출력전압지령(Vc^*)을 감한다. 또 비례회로(826)의 출력(V_RS) 및 적분기(827)의 출력(Vcs)을 가감산기(814)에서 감하여서 PWM전압지령(V_A ^*)을 얻는다.

그러므로 인버터전류(I_A)가 제한회로(806)에 설정된 소정치 이상이 되면 PWM전압지령(V_A ^*)이 강하된다. 인버터전압(V_A)도 PWM회로(804) 및 구동회로(7)에 의하여 강하된다. 인버터전압(V_A)이 강하되면 인버터전류(I_A)도 감소되어서 변환기가 초과전류로부터 보호된다.

제 35 실시예는 LC필터가 가상레지스터에 의하여 높은 감쇠계수를 가짐으로써 쉽게 공진되지 않는 필터가 되게 하며 제 33 실시예와 같이 출력전압주파수에서 출력 임피던스가 대략 제로가 되도록 구성되므로 소망하는 교류전압을 피드백제어 없이 얻게 된다. 부가하여 인버터전류(I_A)도 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하면 PWM전압지령(V_A ^*)이 강하된다. 따라서 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하는 인버터전류(I_A)의 흐름을 PWM회로(804)의 응답에 의하여 순간적으로 방지할 수 있다.

[실시예 36]

제 39 도는 이 발명의 제 36 실시예이다. 제 39 도에서, 제 37 도 및 제 38 도에 표시된 제 34 실시예와 제 35 실시예에 의한 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 설명은 여기서 생략한다.

부하전류(I_L) 만을 제한하는 방식으로 구성된 제 34 실시예와 인버터전류(I_A)만을 제한하는 방식으로 구성된 제 35 실시예와는 대조적으로 이 실시예는 최대치선택회로(809)가 부하전류(I_L)를 사용하여 PWM전압지령(V_A ^*)을 변동시키는 신호 또는 인버터전류(I_A)를 사용하여 PWM전압지령(V_A ^*)을 변동시키는 신호를 선택하여 가상출력임피던스를 형성하는 방식으로 구성된다. 나머지 구성은 제 34 실시예 또는 제 35 실시예와 같다.

806a 및 806b는 제한회로, 807a 및 807b는 전달함수 그리고 814는 가감산기를 각각 표시한다. 상기 엘리먼트는 제 10 도에 표시한 제 8 실시에와 동일하게 형성된다.

제 39 도를 참조하여, 부하전류(I_L)는 검출기(6a)에서 검출된다. 제한회로(806a)에는 최대출력전류가 설정되어서 부하전류(I_L)가 소정치이하이면 제한회로(806a)의 출력은 제로가 된다.

부하전류(I_L)가 소정치이상이면 부하전류(I_L)에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806a)에서 송출된다. 이 제한회로(806a)의 출력은 전달함수(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 공급된다.

한편, 인버터전류(I_A)는 전류검출기(6b)에서 검출된다. 제한회로(806b)에는 최대인버터전류가 설정되어 있다. 인버터전류(I_A)가 소정치 이하이면 제한회로(806b)의 출력은 제로가 된다. 인버터전류(I_A)가 소정치 이상이면 인버터전류(I_A)에서 소정치를 감한 값이 제한회로(806b)에서 송출된다. 이 제한회로(806b)의 출력은 전달함수(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 입력된다.

최대치선택회로(809)는 절대치가 큰 신호를 선택하여 송출한다.

이 최대치선택회로(809)의 출력은 가감산기(814)에서 전압지령치 발생회로(828)의 출력전압지령(Vc^*)을 감한다. 또 비례회로(826)의 출력(V_RS) 및 적분기(827)의 출력(Vcs)을 가감산기(814)의 출력에서 감하여서 PWM지령(V_A ^*)을 얻는다.

따라서 부하전류(I_L)가 제한회로(806a)에 설정된 소정치 이상이 되거나, 인버터전류(I_A)가 제한회로(806b)에 설정된 소정치 이상이 되면 PWM전압지령(V_A ^*)이 강하된다. 인버터전압(V_A)도 PWM회로(804) 및 구동회로(7)에 의하여 강하된다. 인버터전압(V_A)이 강하되면 부하전류(I) 및 인버터전류(I_A)도 감소되므로 출력선과 변환기가 초과전류로부터 보호된다.

제 36 실시예는 LC필터가 가상레지스터에 의하여 높은 감쇠계수를 가짐으로써 쉽게 공진되지 않는 필터가 되게 하며 제 33 실시예와 같은 출력전압주파수에서 출력임피던스가 대략 제로가 되도록 구성되므로 소망하는 교류전압을 피드백 제어 없이 얻을 수 있다. 부가하여 부하전류(I_L)가 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과하게 되거나 인버터전류(I_A)가 제한회로(806b)에 설정된 소정치를 초과하게 되면 PWM전압지령(V_A ^*)이 강하된다. 그러므로 제한회로(806a) 및 (806b)에 설정된 각 소정치를 초과하는 부하전류(I_L) 및 인버터전류(I_A)의 흐름을 PWM회로(804)의 응답에 의하여 순간적으로 방지할 수 있다.

제한회로(806a)에 설정될 소정치를 출력선의 보호가 가능하도록 결정하거나, 제한회로(806b)에 설정된 소정치를 변환기의 보호가 가능하도록 결정하게 되면 부하전류(I_L)를 출력선을 보호할 수 있는 전류범위로 제한할 수 있으면 또 인버터전류(I_A)를 변환기를 보호할 수 있는 전류범위로 제한할 수 있다.

[실시예 37]

제 40 도는 이 발명의 제 37 실시예를 표시한다. 제 40 도에서, 제 35 도에 표시된 제 33 실시예에 의한 엘리먼트와 같은 것은 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 여기서 생략한다.

상기 제 33 실시예와 다른 것은 전압검출기(6c), 전압제어증폭기(803), 가감산기(812) 및 가산기(831)가 추가 설치된 것에 있다.

제 40 도를 참조하여 출력전압(Vc)은 전압검출기(6c)에서 검출되고, 전압지령치 발생회로(828)의 출력전압지령(Vc^*)과 출력전압(Vc)간의 편차가 가감산기(812)에서 연산된다. 전압제어증폭기(803)는 상기 전압편차를 만들게 된다.

이 전압제어증폭기(803)는 출력전압지령(Vc^*)의 보정 dVc^*를 송출하며 이 보정 dVc^*와 출력전압지령(Vc^*)을 가산하여서 출력전압지령(V_C1 ^*)이 된다.

또 비례회로(826)의 출력(V_RS)과 적분기(827)의 출력(Vcs)를 가산기(831)의 출력에서 감하여서 PWM전압지령을 얻는다.

그러므로 전달함수의 약간의 편차가 PWM전압지령(V_A ^*)에서 인버터전압(V_A)로 제공되고 그것이 대략 1이라도 전압제어증폭기(803)는 출력전압지령(Vc^*)의 보정 dVc^*를 송출하여서 전압편차를 제로가 되게 한다.

제 37 실시에는 LC필터가 가상레지스터에 의하여 높은 감쇠계수를 가짐으로써 쉽게 공진되지 않는 필터가 되게 하며, 제 33 실시예와 같이 출력전압주파수에서 출력임피던스가 대략 제로가 되고, 출력전압지령의 보정시호를 출력하는 전압제어증폭기(803)가 설치되는 구성이므로 출력전압을 정확하게 제어할 수 있다.

[실시예 38]

제 41 도는 이 발명의 실시예 38를 나타낸다.

제 41 도에서, 제 40 도에 나타낸 실시예 37에 의한 구성요소에 대응하는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적 설명은 여기서 생략한다. 실시예 37과 다른 구성은 전류검출기(6a), 제한회로(806), 전달함수(807) 및 가산기/감산기(814)가 추가되고 출력전압명령 Vc^*이 부하전류 IL로 변환되어 가상출력 임피던스(virtral output impedance)를 형성하는데 있다. 나머지 구성은 실시예 37의 구성과 동일하다.

제 41 도에서, 그 부하전류 IL은 전류검출기(6a)에 의해 검출되어 제한회로에 의해 입력된다. 그 제한회로(806)의 출력은 그 전달함수(807)를 통과하여, 가산기/감산기(814)에서 전압명령치 발생회로(828)의 출력전압명령 Vc^*로부터 감산된다.

그 가산기/감산기(814)와 출력전압명령 Vc^*으로부터 서로 일치하는 출력을 내기 위하여 그 전압제어증폭기(803)를 작동시킨다.

따라서, 부하전류 IL이 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과하면 출력전압명령 Vc^*은 감소된다.

그 전압제어시스템의 응답에 의해 그 출력전압 Vc 역시 감소된다. 그 출력전압 Vc가 감소되면 그 부하전류 IL 역시 감소된다. 따라서, 그 출력은 과잉전류로부터 보호를 받을 수 있다.

실시예 38은 LC필터가 가상레지스터에 의해, 감쇠계수가 높아 용이하게 공진시킬 수 없는 필터로 되게 구성되어 있으므로, 그 출력전압주파수의 출력임피던스는 실시예 37과 동일하게 거의 0으로 되며, 출력전압 명령 보정을 전달하는 전압제어증폭기(803)가 설정되어 있어 그 출력전압은 정밀제어할 수 있다.

그 부하전류 IL이 그 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 그 출력전압명령 Vc^*은 감소되므로, 그 제한회로(806)에 설정된 소정치 이상의 그 부하전류 IL의 과잉 흐름을 그 전압제어시스템의 응답에 의해 고속으로 제어할 수 있다.

[실시예 39]

제 42 도는 이 발명의 실시예 39를 나타낸 것이다.

제 42 도에서, 제 40 도에 나타낸 실시예 37에 의한 구성요소에 대응되는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 여기서 그 구체적 설명을 생략한다. 위 실시예 37과 다른 구성은 제한회로(806), 전달함수(807) 및 가산기/감산기(814)가 증가되어 출력전압명령 Vc^*을 인버터전류 I_A로 변환시켜 가상출력임피던스를 형성시키는데 있다. 그 나머지 구조는 실시예 37의 구조와 동일하다.

제 42 도에서, 그 인버터전류 I_A는 전류검출기(6b)에 의해 검출되어 그 제한회로에 의해 입력된다.

그 제한회로(806)의 출력은 전달함수(807)를 통과하여 가산기/감산기(906)에서 그 전압명령치 발생회로(808)의 출력전압명령 Vc^*으로부터 감산된다.

그 가산기/감산기(906)와 출력전압명령 Vc^*의 서로 일치하는 출력은 내기 위하여 전압제어증폭기(803)를 작동시킨다.

따라서, 인버터전류 I_A가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 그 출력전압명령 Vc^*은 감소한다.

그 전압제어시스템의 응답에 의해서, 그 출력전업 Vc가 역시 감소된다. 그 출력전압 Vc이 감소되면 역시 그 인버터전류 I_A가 감소된다. 따라서, 그 변환기는 과잉전류로부터 보호를 받을 수 있다.

실시예 39는 그 LC필터가 그 가상레지스터에 의해 감쇠계수가 높아 용이하게 공진될 수 없는 필터로 되게 구성되어 있으므로, 그 출력전압주파수의 출력임피던스가 실시예 37과 동일하게 거의 0으로 되어, 출력전압명령보정을 전달하는 전압제어증폭기(803)가 설치되어, 그 출력전압을 정밀하게 제어시킬 수 있다. 그 인버터전류 I_A가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 출력전압명령 Vc^*은 감소되므로, 그 제한회로(806)에 설정된 소정치이상의 인버터전류 I_A의 과잉흐름을 전압제어시스템의 응답에 의해 고속으로 제어할 수 있다.

[실시예 40]

제 43 도는 이 발명의 실시예 40를 나타낸다.

제 43 도에서, 제 41 도 및 제 42 도에 각각 나타낸 실시예 38 및 39에 의한 구성요소에 대응하는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 여기서 그 구체적 설명을 생략한다.

부하전류 I_L만을 제한시켜 구성한 실시예 38과 인버터전류 I_A만을 제한시켜 구성한 실시예 39와 대비할때, 이 실시예는 최대치선택회로(809)가 부하전류 I_L을 사용하여 출력전압명령 Vc^*을 변환시키는 신호 또는 인버터전류 I_A를 사용하여 출력전압명령 Vc^*를 변환시키는 신호를 선택하여 가상출력임피던스를 형성할 수 있게 구성되어 있다.

나머지 구조는 실시예 38 또는 실시예 39의 구성과 같다.

제 43 도에서, 부하전류 I_L은 검출기(6a)에 의해 검출된다. 제한회로(806b)는 그 회로에 설정된 최대출력전류를 가지므로, 제한회로(806b)의 출력은 그 부하전류 I_L이 소정치보다 더 작을 경우 0으로 된다.

그 부하전류 I_L이 소정치보다 더 클 경우 그 부하저류 I_L에서 소정치를 감산함으로써 얻어진 값은 제한회로(806b)에서 전달된다. 그 제한회로(806b)의 출력은 전달함수(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 공급된다.

반면에, 인버터전류 I_A는 전류검출기(6b)에 의해 검출된다.

그 제한회로(806b)는 그 회로에 설정된 최대인버터전류를 가진다. 그 인버터전류 I_A가 소정치보다 더 작으면, 제한회로(806b)의 출력은 0으로 된다.

그 인버터전류 I_A가 소정치보다 더 클 경우 그 인버터전류 I_A에서 그 소정치를 감산시켜 얻어진 값은 제한회로(806a)로부터 전달된다. 그 제한회로(806a)의 출력은 전달함수(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 의해 입력된다.

그 최대치선택회로(809)는 더 큰 절대치를 가진 신호를 선택하여 전달한다. 그 최대치선택회로(809)의 출력이 그 가산기/감산기(814)에서 전압명령치 발생회로(828)의 출력전압지령 Vc^*에서 감산된다.

그 전압제어증폭기(803)는 그 가산기/감산기(814)와 출력전압지령 Vc^*의 출력이 서로 일치할 수 있게 작동되므로, 그 출력전압명령 Vc^*은 그 부하전류 I_L이 그 제한회로(806a)에 설정된 소정치보다 더 크거나 또는 그 인버터전류 I_A가 그 제한회로(806b)에 설정된 소정치보다 더 클 경우 감소된다.

그 전압제어시스템의 응답에 의해 그 출력전압 Vc가 역시 감소된다. 그 출력전압 Vc가 감소될 경우 그 부하전류 I_L와 인버터전류 I_A는 검출되어 출력선과 변환기는 과잉전류로부터 보호를 받는다.

실시예 40은 그 LC필터가 그 가상레지스터에 의해 감쇠계수가 높아 용이하게 공진될 수 없는 필터로 되게 구성되어 있으므로, 그 출력전압주파수의 출력임피던스는 실시예 37과 동일하게 거의 0으로 되어, 그 출력전압 명령 보정을 전달하는 전압제어증폭기는 감소되어 그 출력전압은 정밀하게 제어할 수 있다.

그 부하전류 I_L이 그 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과하거나, 그 인버터전류 I_A가 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과할 경우 그 출력전압명령 Vc^*가 감소되므로, 그 제한회로(806a, 806b)에 설정된 소정치 이상의 그 부하전류 I_L과 인버터전류 I_A의 과잉흐름은 전류제어장치의 응답에 의해 고속으로 제어할 수 있다.

그 제한회로(807b)에 설정되어 있는 소정치가 그 출력선을 보호할 수 있도록 정해질 경우와 그 제한회로(807b)에 설정되어 있는 소정치가 변환기를 보호할 수 있도록 정해질 경우, 그 부하전류 I_L는 출력선을 보호받을 수 있는 전류로 제한시킬 수 있으며, 그 인버터전류 I_A는 변환기를 보호받을 수 있는 전류로 제한시킬 수 있다.

[실시예 41]

제 44 도는 이 발명의 실시예 41을 나타낸다.

제 44 도에서, 제 40 도에 나타낸 실시예 37에 의한 구성요소와 대응하는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적 설명은 여기서 생략한다. 위 실시예 37과 다른점은 전류검출기(6a), 제한회로(806a), 전달함수(807) 및 가산기/감산기(814)가 부가되어 PWM전압명령 V_A ^*를 부하전류 I_L로 변환시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다.

그 나머지 구조는 실시예 37의 구조와 동일하다.

제 44 도에서, 그 부하전류 I_L는 전류검출기(6a)에 의해 검출되어 제한회로(806)에 의해 입력된다.

그 제한회로(806)의 출력이 전달함수(807)를 통과하며 가산기/감산기(814)에서 그 전압제어증폭기(803)에 의해 보정된 출력전압명령치 Vc^*에서 감산된다.

비례회로(826)의 출력 V_RS와 적분기(827)의 출력 Vcs는 또 가산기/감산기(814)의 출력으로부터 감산되어 PWM전압명령 V_A ^*이 얻어진다.

따라서, 그 부하전류 I_L가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 그 PWM전압명령 V_A ^*는 감소된다.

또 인버터전압 V_A은 PWM회로(804)와 드라이브회로(7)에 의해 감소된다. 그 인버터전압 V_A이 감소될 경우 역시 그 부하전류 I_L도 감소된다. 따라서, 그 출력선은 과잉전류로부터 보호를 받을 수 있다.

실시예 41은 그 LC필터가 가상레지스터에 의해 감쇠계수가 높아 용이하게 공진시킬 수 없는 필터로 되게 구성되어 있으므로, 그 출력전압주파수의 출력임피던스는 실시예 37과 동일하게 거의 0으로 되며, 그 출력전압명령 보정을 전달하는 전압제어증폭기(803)가 설치되어 있어 그 출력전압을 정밀하게 제어시킬 수 있다. 그 부하전류 I_L가 그 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 PWM전압명령 V_A ^*은 감소되므로, 그 제한회로(806)에 설정된 소정치 이상의 부하전류 I_L의 과잉흐름을 PWM회로(804)의 응답에 의해 동시에 방지할 수 있다.

[실시예 42]

제 45 도는 이 발명의 실시예 42를 나타낸다.

제 45 도에서, 제 40 도에 나타낸 실시예 37에 의한 구성요소에 대응되는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적설명을 여기서는 생략한다.

위 실시예 37과 다른점은 제한회로(806), 전달함수(807) 및 가산기/감산기(814)가 부가되어 PWM전압명령 V_A ^*이 인버터전류 I_A로 변환되어 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 그 나머지 구성은 실시예 37의 구성과 동일하다.

제 45 도에서, 인버터전류 I_A는 전류검출기(6b)에 의해 검출되어 제한회로(806)에 의해 입력된다. 그 제한회로(806)의 출력이 전달함수(807)를 관통하여 가산기/감산기(814)에서는 전압제어증폭기(803)에 의해 보정된 출력전압명령치 V_C1 ^*에서 감산된다. 그 비례회로(826)의 출력 V_RS와 적분기(827)의 출력 Vcs는 또 그 가산기/감산기(814)의 출력에서 감산되어 그 PWM전압명령 V_A ^*이 얻어진다.

따라서, 그 인버터전류 I_A가 그 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 그 PWM전압명령 V_A ^*은 감소된다. 또 그 인버터전압 V_A와 PWM회로(804)와 드라이브회로(7)에 의해 감소된다. 그 인버터전압 V_A가 감소되면, 역시 그 인버터전류 I_A도 감소된다. 따라서, 그 변환기는 과잉전류로부터 보호를 받을 수 있다.

실시예 42는 그 LC필터가 그 가상레지스터에 의해, 감쇄계수가 높아 용이하게 공진시킬 수 없는 필터로 되게 구성되어 있으므로, 그 출력전압주파수의 출력임피던스는 실시예 37과 동일하게 거의 0으로 되어, 그 출력전압명령 보정을 전달하는 전압제어증폭기(803)는 감소되어 그 출력전압을 정밀하게 제어할 수 있다. 인버터전류 I_A가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 그 PWM전압명령 V_A ^*이 감소되므로, 그 제한회로(806)에 설정된 소정치 이상의 인버터전류 I_A의 과잉흐름은 PWM회로(804)의 응답에 의해 동시에 방지시킬 수 있다.

[실시예 43]

제 46 도는 이 발명의 실시예 43을 나타낸 것이다.

제 46 도에서, 제 44 도와 제 45 도에 각각 나타낸 실시예 41 및 42에 의한 구성요소와 대응되는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적설명을 여기서 생략한다. 부하전류 I_L만을 제한시켜 구성한 실시예 41과 인버터전류 I_A만을 제한시켜 구성한 실시예 42를 비교할때 이 실시예는 최대치선택회로(809)가 그 부하전류 I_L를 사용하여 PWM전압명령 V_A ^*을 변환시키는 신호 또는 인버터전류 I_A를 사용하여 PWM전압명령 V_A ^*을 변환시키는 신호는 선택하여 가상출력임피던스를 형성할 수 있게 구성되어 있다. 그 나머지 구조는 실시예 41과 42의 구조와 동일하다.

제 46 도에서, 그 부하전류 I₁는 검출기(6a)에 의해 검출된다. 그 제한회로(806a)는 그 회로에 설정된 최대출력회로를 가져 그 제한회로(806a)의 출력은 그 부하회로 I_L이 소정치보다 더 적을 경우 0으로 된다. 그 부하전류 I_L이 소정치보다 더 클 경우 그 부하전류 I_L에서 소정치를 감산시켜 얻어진 값은 제한회로(806a)에서 전달된다. 그 제한회로(806a)의 출력이 그 전달함수(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)로 공급된다.

반면에, 그 인버터전류 I_A는 전류검출기(6b)에 의해 검출된다. 그 제한회로(806b)는 그 회로에 설정된 최대인버터전류를 가진다. 그 인버터전류 I_A가 소정치보다 더 적을 경우, 그 제한회로(806b)의 출력은 0으로 된다. 그 인버터 전류 I_A가 그 소정치보다 더 클 경우 그 인버터전류 I_A에서 소정치를 감산시켜 얻은 값을 그 제한회로(806b)로부터 전달된다. 그 제한회로(806b)의 출력은 그 전달함수(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 의해 입력된다.

최대치선택회로(809)는 더 큰 절대치를 가진 신호를 선택하여 전달한다. 그 최대치선택회로(809)의 출력이 가산기/감산기(814)에서는 전압제어증폭기(803)에 의해 보정한 출력전압명령치 V_C1 ^*에서 감산된다.

비례회로(826)의 출력 V_RS과 적분기(827)의 출력 Vcs가 또 가산기/감산기(814)에 의해 전달된 출력으로 부터 감산되어 PWM전압 명령 V_A ^*을 얻으며, 그 PWM전압명령 V_A ^*은 인버터전류 I_A가 그 제한회로(806b)에 설정된 소정치보다 더 클 경우 감소된다. 또 그 인버터전류 I_A는 PWM변조회로(804)와 드라이브회로(7)에 의해 감소된다. 그 인버터전압 V_A가 감소될 경우 그 부하전류 I_L과 인버터전류 I_A는 감소되어 그 출력선과 변환기는 과잉전류로부터 보호를 받는다.

실시예 43은 LC필터가 가상레지스터에 의해 감쇄계수가 높아 용이하게 공진시킬 수 없는 필터가로 되게 구성되어 있으므로, 그 출력전압주파수의 출력임피던스는 실시예 37과 같이 거의 0으로 되어, 그 출력전압 보정을 전달하는 전압제어증폭기(803)가 설치되어 있어 그 출력전압을 정밀제어할 수 있다. 그 출력전압명령 Vc^*는, 그 부하전류 I_L이 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과하거나 그 인버터전류 I_A가 제한회로(806b)에 설정된 소정치를 초과할 경우 감소되기 때문에, 그 부하전류 I_L과 인버터전류 I_A의 과잉흐름을 PWM회로(804)의 응답에 의해 순간제어할 수 있다. 그 제한회로(807a)에 설정된 소정치가 출력선을 보호할 수 있도록 정해질 경우나 또는 제한회로(807b)에 설정된 소정치가 그 변환기를 보호할 수 있도록 정해질 경우 그 부하전류 I_L을 출력선을 보호받을 수 있는 전류로 제한할 수 있고, 그 인버터전류 I_A는 그 변환기를 보호받을 수 있는 전류로 제한할 수 있다.

실시예 33 내지 43 은 단상인버터에 대하여 설명한 바 있으나 그 배열장치를, 유사한 제어회로를 각위상 또는 적어도 2상에 사용할 경우 제 2b 도에 나타낸 바와 같이 구성된 3상 인버터에 적용할 수 있다.

실시예 36, 40 및 43은 부하전류 I_L을 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 전달함수(807a)와 제한회로(806a) 및 인버터전류 I_A를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 전달함수(807b)와 제한회로(806b)를 각각 설치할 수 있게 각각 구성되어 있으나 다음의 공통타입구조는 소정의 최대전류와 가상출력임피던스가 동일한 특성을 가질 경우에 사용할 수 있다 :

부하전류 I_L과 인버터전류 I_A를 최대치선택회로(809)에 공급하며; 그 최대치선택회로(809)의 출력이 제한회로(806)를 통과하여 전달함수(807)에 의해 입력한다. 즉, 제한회로와 전달함수 Z(S)가 그 부하전류 I_L및 인버터전류 I_A에 대하여 공통으로 설정된다.

[실시예 44]

이 발명의 실시예 44를 아래에 설명한다.

다상 AC회로중에서, 3상 및 3-선 시스템 AC회로는 3상 전류의 합이 0이 되는 조건을 성립한다. 따라서, 위 회로는 소정치 범위로 정해진 위상의 제한에 의해 그 나머지 위상의 전류가 위 조건을 성립하도록 변환시키는 간섭성(coherency)를 가진다. 그 결과, 그 3상을 각각 제어하기가 어렵다.

제 47 도는 이 발명의 실시예 44를 나타낸다.

제 47 도에서, 제 37 도에 나타낸 구성요소와 대응되는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적 설명은 여기서 생략한다. 위 실시예 34와의 차이는 제어회로가 각 위상에 설치되고 전류보상회로(803)가 추가로 설치되어 비간섭성제어(incoherent control)을 행하는데 있다.

제 47 도에서, 첨자 U를 가진 구성요소는 U-상 인버터의 구성요소이며, 첨자 V를 가진 구성요소는 V상 인버터의 구성요소이고, 첨자 W를 가진 구성요소는 W상 인버터의 구성요소이다.

제 47 도는 3상 인버터의 단선도이며, 여기서, 위 글자위에 나타낸 상부바(top bars)는 3상 신호를 나타내는 행열(Watrices)를 표시하며 전압 V는 다음과 같이 열행렬(column matrix)로 나타낸다 :

V=col[V_U, V_V, V_W]

제 47 도에서 각 위상의 부하전류은 제어회로(806)에 공급한다. 그 부하전류가 소정의 양수값 또는 소정의 음수값 보다 더 클 경우, 각 위상에 있어서 부하전류에서 소정치를 감산하여 얻은 값을 그 제한회로(806)로 전달한다. 그 제한회로(806)의 출력은 전류보정회로(808)로 공급한다. 그 전류보정회로(808)는 이와 같이 보정한 신호를 그 3상의 공급신호합이 0이 되도록 전달하며 그 신호는 전달함수(807)를 통과하여 가산기/감산기에서 각 위상의 출력전압명령에서 감산한다.

그 다음, 그 비례회로(826)의 출력와 그 적분기(827)의 출력은 또 가산기/감산기(814)의 출력에서 또 감산시켜 PWM전압명령를 얻는다. 따라서, 그 부하전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 더 클 경우, 그 PWM전압명령은 3상 신호가 0으로 되는 보정신호로 감소된다.

또, 그 인버터전압이 PWM회로(804)와 드라이브회로(7)에 의해 감소된다. 그 인버터전압이 감소될 경우 역시 그 부하전류가 감소된다.

그 결과, 그 출력선은 과잉전류로부터 보호를 받을 수 있다. 그 전류보정회로의 구체적 동작을 아래에 설명한다.

여기서 검출부하전류치를 I_LU, I_LV, I_LW라고 할 때, 그 제한회로(806)에 설정된 값은 ±K가 되고 그 제한회로(806)의 출력이 I_LUM, I_LUV, I_LMW가 되며 전류보정회로(808)의 출력은 I_JU, I_JV및 I_JW가 된다. U-상 전류만이 과잉일 경우 그 제한회로(806)의 출력은 식(1)~(3)으로 나타낸다. 전류보정회로(808)의 출력은 식(4)~(6)으로 나타내도록 하여, 3상의 신호합은 0으로 되어 전달된다. 예로서 두 위상 예로서 U상과 V상의 전류가 과잉으로 될 경우, 제한회로(806)의 출력은 식(7)~(9)로 나타내도록 한다. 그 전류보정회로(808)의 출력은 식(10)~(12)로 나타내도록 하여 그 3상의 신호합은 0으로 되어 전달된다.

즉, 전류보정회로(808)는 그 신호를 3상 및 3선 시스템에 적합한 3상의 신호합이 0으로 되는 신호로 변환시킨다.

실시예 44는 그 LC필터가 그 가상레지스터에 의해 감쇄계수가 높아져 용이하게 공진될 수 없는 필터로 되게 구성되고, 출력전압주파수의 출력임피던스가 실시예 34와 동일하게 거의 0으로 되게 구성되어 있으므로, 그 출력전압은 정밀제어할 수 있다. 그 PWM전압명령는 그 부하전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806)에 설정된 필요한 값을 초과할 경우 그 3상의 신호합이 0으로 되는 보정신호로 감소된다.

따라서, 그 부하전류은 그 PWM회로의 응답에 의해 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 더 작게 순간제한시킬 수 있고 간섭성(coherence)을 방지할 수 있다.

[실시예 45]

제 48 도는 이 발명의 실시예 45를 나타낸다.

제 48 도에서, 그 제 47 도에 나타낸 실시예 44에 의한 구성요소에 대응되는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적설명을 여기서 생략한다.

위 실시예 44와 다른점은 부하전류대신 인버터전류를 사용하여 PWM전압명령을 변환시켜 가상출력임피던스를 형성하는데 있다. 그 나머지 구조는 실시예 43의 구성과 동일하다.

제 48 도에서, 각 위상의 인버터전류는 그 제한회로(806)에 공급한다. 그 인버터전류가 소정의 양수치보다 더 크거나 또는 소정의 음수치보다 더 작을 경우 그 소정치를 각 위상의 인버터전류에서 감산시켜 얻을 값을 제한회로(806)에서 전달한다. 그 제한회로(806)의 출력은 전류보정회로(808)에 의해 입력된다. 그 전류보정회로(808)는 3상의 공급신호의 합이 0이 되도록 보정한 신호를 전달한다. 그 다음 그 신호는 전달함수(807)를 통과하여, 그 가산기/감산기(814)에서 출력전압명령 Vc^*로부터 각 위상에 대하여 감산한다.

그 다음, 그 비례회로(826)의 출력과 적분기(827)의 출력를 또 가산기/감산기의 출력에서 감산하여 PWM전압명령을 얻는다. 따라서, 그 인버터전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806)에 설정되 소정치보다 더 클 경우 그 PWM전압명령는 3상의 신호가 0으로 되게 하는 보정신호로 감소된다.

또 인버터전압이 PWM전류(801)와 구동회로(6)에 의해 감소된다. 그 인버터전압이 감소되면, 또 인버터전류가 감소된다. 그 결과, 그 변환기는 과잉전류로부터 보호를 받을 수 있다.

실시예 45는 그 LC필터가 가상레지스터에 의해 감쇄계수가 높아 용이하게 공진시킬 수 없는 필터로 되게 하며, 그 출력전압주파수의 출력임피던스가 실시예 34와 동일하게 거의 0으로 되게 구성되므로, 바람직한 Ac전압은 피드백제어를 함이 없이 얻을 수 있다.

또, 각 위상에 대한 인버터전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 PWM전압명령은 감소된다. 따라서, 그 인버터전류는 PWM회로(804)의 응답에 의해 간섭성없이 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 더 작게 순간 제한시킬 수 있다.

[실시예 46]

제 49 도는 실시예 46을 나타낸다.

제 49 도에서, 제 47 도와 제 48 도에 각각 나타낸 실시예 44 및 45에 의한 구성요소에 대응되는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 설명을 여기 생략한다.

이 실시예는, 부하전류만을 제한시켜 구성한 실시예 44와 인버터전류만을 제한시켜 구성한 실시예 45와 비교하여 최대치선택회로(809)가 그 부하회로을 사용하여 PWM전압명령를 변환시키는 신호 또는 인버터전류를 사용하여 PWM전압명령를 변환시키는 신호를 선택하여 가상출력임피던스를 형성하도록 구성한다. 그 나머지 구성은 실시예 44 및 45의 구성과 동일하다.

제 49 도에서, 부하전류은 검출기(6a)에 의해 검출된다. 그 제한회로(806a)는 그 회로에 설정된 최대출력전류를 가져 그 부하전류가 소정치보다 더 작을 경우 제한회로(806a)의 출력은 0으로 된다. 그 부하전류이 소정치보다 더 클 경우 그 부하전류에서 그 소정치를 감산시켜 얻어진 값을 그 제한회로(806a)로부터 전달한다. 그 제한회로(806a)의 출력이 그 전달함수(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 공급된다.

반면에, 그 인버터전류는 전류검출기(6b)에 의해 검출된다. 그 제한회로(806b)는 그 회로에 설정된 최대인버터전류를 가진다. 그 인버터전류가 소정치보다 더 작을 경우, 그 제한회로(806)의 출력은 0으로 된다. 그 인버터전류가 소정치보다 더 클때, 그 소정치를 인버터전류로부터 감산시켜 얻어진 값을 제한회로(806b)로부터 전달한다. 그 제한회로(806b)의 출력은 그 전달함수(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 의해 입력된다. 그 최대치선택회로(809)는 더 큰 절대치를 가진 신호를 선택하여 전달한다. 그 최대치선택회로(809)의 출력은 전류보정회로(808)에 의해 입력된다. 그 전류보정회로(808)는 3상의 공급신호의 합이 0으로 되도록 보정신호를 전달하며, 각 위상의 신호를 가산기/감산기(814)에서의 출력전압명령에서 감산한다.

그 다음, 비례회로(826)의 출력와 적분기(827)의 출력는 또 가산기/감산기(814)의 출력에서 감산되어 PWM전압명령가 얻어진다.

따라서, 각 위상의 부하전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806a)에 설정된 소정치보다 더 크거나 또는 그 각 위상의 인버터전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806b)에 설정된 소정치보다 더 클 경우, 그 PWM전압명령은 3상 신호가 0으로 되는 보정신호로 감소된다. 또, 그 인버터전압은 PWM회로(804)와 드라이회로(7)에 의해 감소된다. 인버터전압이 감소될 경우, 또 그 부하전류과 인버터전류가 감소된다. 그 결과, 그 출력선과 변환기는 과잉전류에서 보호를 받을 수 있다.

실시예 46은 그 LC필터가 그 가상레지스터에 의해, 감쇄계수가 높아 용이하게 공진시킬 수 없는 필터로 되어 그 출력전압주파수에서 출력임피던스가 실시예 34와 동일하게 거의 0으로 되게 구성되어 있으므로, 바람직한 AC전압은 피드백의 제어를 함이 없이 얻어질 수 있다. 또, 각 위상의 인버터전류의 순간치 중 어느 하나가 그 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 그 PWM전압명령는 감소된다. 따라서 그 인버터전류는 그 PWM회로(804)의 응답에 의해 간섭성없이 그 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 더 작도록 순간제한시킬 수 있다. 그 제한회로(806a)에 설정되는 소정치가 그 출력선을 보호할 수 있도록 정해지거나 그 제한회로(806b)에 설정되는 소정치가 그 변환기를 보호할 수 있도록 정해질 경우, 그 부하전류는 그 출력선을 보호할 수 있는 전류범위로 제한시킬 수 있고, 그 인버터전류는 그 변환기를 보호할 수 있는 전류범위로 제한시킬 수 있다.

[실시예 47]

제 50 도는 이 발명의 실시예 47을 나타낸다.

제 50 도에서, 제 41 도에 나타낸 실시예 38에 구성요소와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적설명은 생략한다.

위 실시예 38과 다른점은 제어회로가 각 위상에 설치되고 전류보정회로(808)가 부가되어 비간섭성제어를 행한다. 나머지 구조는 실시예 33의 구조와 동일하다.

제 50 도에서, 각 위상의 그 부하전류은 제한회로(806)에 공급한다. 그 부하전류은 소정 양수치보다 더 크거나 소정 음수치보다 더 작을 경우, 각 위상의 부하전류에서 소정치를 감산시켜 얻은 값을 그 제한회로(806)로부터 전달한다. 그 제한회로(808)의 출력은 전류보정회로(808)에 의해 입력된다. 그 전류보정회로(808)는 3상의 공급신호합이 0으로 되게 보정한 신호를 전달한다. 그 다음 그 신호는 전달함수(807)를 통과하여, 각 위상에 대하여 그 가산기/감산기(814)의 출력전압명령에서 감산한다. 그 전압제어증폭기(803)가 그 가산기/감산기(814)와 출력전압에서 서로 일치하는 출력을 내도록 작동하므로, 그 출력전압명령은 그 부하전류이 그 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 그 3상의 신호합이 0으로 되게 하는 보정신호로 감소된다. 그 전압제어시스템의 응답에 의해, 그 결과 그 출력전압이 발생한다. 그 출력전압가 감소될 경우, 또 그 부하전류이 감소되어 그 출력선은 과잉전류로부터 보호받는다.

실시예 47은 그 LC필터가 그 가상레지스터에 의해, 감쇠계수가 높아져 용이하게 공진시킬 수 없는 필터로 되게 구성되고 그 출력전압주파수의 출력임피던스는 거의 0으로 되고 출력전압명령의 보정을 전달하는 전압제어증폭기(803)는 실시예 38과 동일하게 설정되어 있으므로, 그 출력전압은 정밀제어할 수 있다.

또, 각 위상의 부하전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우, 그 출력전압명령은 그 3상 신호의 합이 0으로 되게 하는 보정신호로 감소된다. 그 부하전류의 과잉흐름은 그 전류제어시스템의 응답에 의해 간섭성 방지없이 고속으로 제한할 수 있다.

[실시예 48]

제 51 도는 이 발명의 실시예 48를 나타낸다.

제 51 도에서, 제 50 도에 나타낸 실시예 47에 의한 구성요소에 대응되는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적설명을 여기서 생략한다. 위 실시예 47과 다른점은 인버터전류를 부하전류대신 사용하며, 그 출력전압명령을 변환시켜 가상출력임피던스를 형성한다. 그 나머지 구조는 실시예 47의 구조와 동일하다.

제 51 도에서, 각 위상의 인버터전류는 제한회로(806)에 공급된다. 그 인버터전류가 소정 양수치보다 더 크거나 소정 음수치보다 더 작을 경우 그 소정치를 인버터전류에서 감산시켜 얻어진 값을 그 제한회로(806)에서 각 위상에 전달한다. 그 제한회로(806)의 출력은 전류보정회로(808)에 의해 입력된다. 그 전류보정회로(808)는 3상 신호의 공급신호합이 0으로 되도록 보정한 신호를 전달한다. 그 다음 그 신호는 전달함수(807)를 통과하여 각 위상에 대하여 그 가산기/감산기(814)의 출력전압명령에서 감산된다. 그 전압제어증폭기(803)는 그 가산기/감산기(814)와 출력전압에서 서로 일치하는 출력을 내도록 작동하므로, 그 출력전압명령은 그 인버터전류가 그 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 3상의 신호합이 0으로 되는 보정신호로 감소된다. 그 전압제어시스템의 응답에 의해 그 결과를 출력전압가 발생한다. 그 출력전압이 감소될 경우 역시 인버터전류는 감소되어 그 변환기는 과잉전류로부터 보호된다.

실시예 48은 그 LC필터가 가상레지스터에 의해 감쇄계수가 높아 용이하게 공진시킬 수 없는 필터로 되어 출력전압주파수의 출력임피던스가 거의 0으로 되어 그 출력전압명령의 보정을 전달하는 전압제어증폭기(803)가 실시예 38과 같이 설정되게 구성되어 있으므로, 그 출력전압은 정밀제어할 수 있다.

또, 각 위상의 인버터전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 그 출력전압명령은 그 3상 신호의 합이 0으로 되게 하는 보정신호로 감소된다. 그 인버터전류의 과잉흐름은 전류제어시스템의 응답에 의해 간섭방지없이 고속으로 제한시킬 수 있다.

[실시예 49]

제 52 도는 실시예 49를 나타낸다.

제 52 도에서, 제 50 도 및 제 51 도에 각각 나타낸 실시예 47 및 48에 의한 구성요소에 대응되는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적 설명은 여기서 생략한다.

이 실시예는 부하전류만을 제한시켜 구성한 실시예 47과 인버터전류만을 제한시켜 구성한 실시예 48과 대비할때 최대치선택회로(809)는 부하전류를 사용하여 출력전압명령를 변환시키는 신호 또는 인버터전류를 사용하여 출력전압명령을 변환시키는 신호를 선택하여 가상출력임피던스를 형성하도록 구성되어 있다. 그 나머지 구조는 실시예 47 및 48의 구조와 동일하다.

제 52 도에서, 부하전류는 검출기(6a)에 의해 검출된다. 그 제한회로(806a)는 그 회로에 설정된 최대출력전류를 가져 그 부하전류가 소정치보다 더 클 경우 제한회로(806a)의 전류는 0으로 된다. 그 부하전류이 소정치보다 더 클 경우 그 부하전류에서 소정치를 감산시켜 얻어진 값을 그 제한회로(806a)로부터 전달한다. 그 제한회로(806a)의 출력은 그 전달함수(807a)를 통과하여 그 최대치선택회로(809)에 공급한다.

반면에, 인버터전류는 전류검출기(6b)에 의해 검출된다. 그 제한회로(806b)는 그 회로에 설정된 최대인버터전류를 가진다. 그 인버터전류가 소정치보다 더 작을 경우, 그 제한회로(806b)의 출력은 0으로 된다. 그 인버터전류가 소정치보다 더 클 경우 그 소정치를 인버터전류에서 감산시켜 얻어진 값을 그 제한회로(806b)로부터 전달된다. 그 제한회로(806b)의 출력이 그 전달함수(806b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 의해 입력된다. 그 최대치선택회로(809)는 더 큰 절대치를 가진 신호를 선택하여 전달한다. 그 최대치선택회로(809)의 출력은 전류보정회로(808)에 의해 입력된다. 전류보정회로(808)는 3상의 공급신호합이 0으로 되게 보정한 신호를 전달하여 각 위상의 신호를 그 가산기/감산기(814)의 출력전압명령으로부터 감산된다. 그 전압제어증폭기(803)는 가산기/감산기(814)와 출력전압에서 서로 일치하는 출력을 내도록 작동하므로, 그 출력전압명령는 각 위상의 부하전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과하거나 또는 그 인버터전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806b)에 설정된 소정치를 초과할 경우 그 3상 신호합이 0으로 되게 하는 보정신호로 감소된다. 그 전압제어시스템의 응답에 의해 출력전압＼X＼TO(Vc)이 역시 감소된다. 그 출력전압가 감소되면 역시 부하전류및 인버터전류가 감소된다. 따라서, 그 출력선과 변환기는 과잉전류로부터 보호를 받는다.

실시예 49는 그 LC필터가 그 가상레지스터에 의해 감쇄계수가 높아 용이하게 공진시킬 수 없는 필터로 되게 하여 그 출력전압주파수의 출력임피던스가 실시예 37과 동일하게 거의 0으로 되어 출력전압명령의 보정을 전달하는 전압제어증폭기(803)가 설정되게 구성되어 있으므로 그 출력전압은 정밀제어할 수 있다. 그 출력전압명령는 각 위상의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과하거나 또는 인버터전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과할 경우 3상 신호합이 0으로 되는 보정신호로 감소되므로, 그 부하전류와 인버터전류의 과잉흐름을 고속으로 방지시킬 수 있고, 동시에 그 전압제어시스템의 응답에 의해 간섭성을 방지할 수 있다. 그 제한회로(806a)에 설정된 소정치가 출력선을 보호할 수 있도록 정해지며 제한회로(806b)에 설정된 소정치가 그 변환기를 보호할 수 있도록 정해질 경우, 그 부하전류는 출력선을 보호받을 수 있는 전류로 제한할 수 있고 그 인버터전류는 그 변환기를 보호받을 수 있는 전류로 제한할 수 있다.

[실시예 50]

제 53 도는 이 발명의 실시예 50을 나타낸다.

제 53 도에서, 제 44 도에 나타낸 실시예 41에 의한 구성요소에 대응되는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적설명을 여기서 생략한다.

위 실시예 41과의 차이점은 제어회로가 각 위상에 대하여 설정되어 있고, 전류보정회로(808)가 부가되어 비간섭성제어를 행하도록 하는데 있다. 나머지 구조는 실시예 41의 구조와 동일하다.

제 53 도에서, 각 위상의 부하전류는 제한회로(806)에 공급한다. 그 부하회로이 소정 양수치보다 더 크거나 또는 소정 음수치보다 더 작을 경우 각 위상의 부하전류에서 그 소정치를 감산시켜 얻어진 값을 제한회로(806)로부터 전달된다. 그 제한회로(806)의 출력은 전류보정회로(808)에 입력한다. 그 전류보정회로(808)는 3상 공급신호의 합이 0으로 되게 보정한 신호를 전달한다. 그 다음 그 신호는 전달함수(807)를 통과하여 각 위상에 대하여 그 가산기/감산기(814)의 출력전압명령치에서 감산된다.

그 다음, 그 비례회로(826)의 출력과 적분기(827)의 출력은 그 가산기/감산기(814)의 출력에서 더 감산되어 PWM전압명령이 얻어진다. 따라서, 그 부하전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 더 클때 그 PWM전압명령은 3상 신호가 0으로 되게 하는 보정신호로 감소한다. 그 인버터전압이 감소되면, 또, 그 부하전류가 감소된다. 그 결과, 그 출력선은 과잉전류로부터 보호받을 수 있다.

실시예 50은 LC필터가 그 가상레지스터에 의해, 감쇄계수가 높아 용이하게 공진시킬 수 없는 필터로 되게 하여 출력전압주파수의 출력임피던스가 실시예 37과 동일하게 거의 0으로 되며, 출력전압명령 보정을 전달하는 전압제어증폭기(803)가 설치되게 구성되어 있으므로, 그 출력전압은 정밀제어할 수 있다. 그 PWM전압명령은 각 위상의 부하전류의 순간치중 어느 하나가 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 3상 신호합이 0으로 되게 하는 보정신호로 감소되므로, 그 부하전류의 과잉흐름은 동시에 방지할 수 있고 PWM회로(804)의 응답에 의해 간섭성을 방지할 수 있다.

[실시예 51]

제 54 도는 이 발명의 실시예 55를 나타낸다.

제 54 도에서, 제 53 도에 나타낸 실시예 50에 의한 구성요소에 대응하는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적 설명을 여기서 생략한다. 위 실시예 50과의 차이는 인버터전류를 부하전류대신 사용하여 PWM전압명령를 변환시켜 가상출력임피던스를 형성한다. 나머지 구조는 실시예 50의 구조와 동일하다.

제 54 도에서, 각 위상의 인버터전류는 제한회로(806)에 공급된다. 그 인버터전류가 소정 양수치보다 더 크거나 소정 음수치보다 더 작을 경우 그 소정치를 각 위상의 인버터전류에서 감산시켜 얻은 값을 제한회로(806)로부터 전달된다. 그 제한회로(806)의 출력은 다음 보정회로(808)에 의해 입력된다. 그 전류보정회로(808)는 3상 공급신호합이 0으로 되게 보정하는 신호를 전달한다. 그 다음 그 신호는 전달함수(807)를 통과하여 각 위상에 대하여 가산기/감산기(814)의 전압제어증폭기(803)에 의해 보정된 출력전압명령치에서 감산한다. 그 다음, 그 비례회로(826)의 출력과 적분기(827)의 출력은 또 가산기/감산기(814)의 출력에서 감산되어 PWM전압명령＼X＼TO(Vc^*)를 얻는다.

따라서, 그 인버터전류가 그 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 더 클 경우, PWM전압명령을 3상 신호가 0으로 되게 하는 보정신호로 감소한다. 또, 인버터전압이 PWM회로(804)와 드라이브회로(7)에 의해 감소된다. 그 결과 그 변환기는 과잉전류로부터 보호받을 수 있다.

실시예 51은 그 LC필터가 가상레지스터에 의해, 감쇄계수가 높아 용이하게 공진시킬 수 없는 필터로 되게 하여 출력전압주파수의 출력임피던스가 거의 0으로 되며 출력전압명령 보정을 전달하는 전달제어증폭기(803)를 실시예 34와 동일하게 설치할 수 있게 구성되어 있으므로 그 출력전압을 정밀제어할 수 있다.

또, 각 위상의 인버터전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806)에 설정된 소정치를 초과할 경우 PWM전압명령는 3상 신호합이 0으로 되게 하는 보정신호로 감소한다. 따라서, 그 인버터전류는 PWM회로(804)의 응답에 의해 간섭성없이 제한회로(806)에 설정된 소정치보다 더 작게 순간 제한시킬 수 있다.

[실시예 52]

제 55 도는 실시예 52를 나타낸다.

제 55 도에서, 제 52 도 및 제 54 도에 각각 나타낸 실시예 50과 51에 의한 구성요소와 대응되는 구성요소는 동일한 부호를 나타내어 그 구체적 설명은 여기서 생략한다. 이 실시예는 부하전류만을 제한시켜 구성한 실시예 50과 인버터전류만을 제한시켜 구성한 실시예 51과 대비할때 최대치선택회로(809)가 그 부하전류를 사용하여 PWM전압명령을 변환시키는 신호 또는 인버터전류를 사용하여 PWM전압명령를 변환시키는 신호를 선택하여 가상출력임피던스를 형성할 수 있게 구성되어 있다. 나머지 구조는 실시예 50 및 51이 구조와 동일하다.

제 55 도에서, 그 부하전류은 검출기(6a)에 의해 검출된다. 제한회로(806a)는 그 회로에 설정된 최대출력전류를 가져 그 부하전류가 소정치보다 더 적을 경우 그 제한회로(806a)의 출력은 0으로 된다. 그 부하전류가 소정치보다 더 클 경우 그 소정치를 그 부하전류에서 감산시켜 얻은 값을 제한회로(806a)로부터 전달된다. 그 제한회로(806a)의 출력이 전달함수(807a)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 공급된다.

반면에, 그 인버터전류는 전류검출기(6b)에 의해 검출된다. 그 제한회로(806b)는 그 회로에 설정된 최대인버터전류를 가진다. 그 인버터전류가 소정치보다 더 작은 경우, 그 제한회로(806b)의 출력은 0으로 된다. 그 인버터전류가 소정치보다 더 클 경우, 그 인버터전류로부터 그 소정치를 감산시켜 얻어진 값을 제한회로(806b)로부터 전달한다. 그 제한회로(806b)의 출력이 전달함수(807b)를 통과하여 최대치선택회로(809)에 의해 입력된다. 그 최대치선택회로(809)는 더 큰 절대치를 가진 신호를 선택하여 전달한다. 최대치선택회로(809)의 출력은 전류보정회로(808)에 의해 입력된다. 그 전류보정회로(808)는 3상의 공급신호합이 0으로 되게 보정한 신호를 전달하여 각 위상의 신호를 가산기/감산기(814)의 출력전압명령치로부터 감산된다.

그 다음, 비례회로(826)의 출력과 적분기(827)의 출력은 또 그 가산기/감산기(814)의 출력으로부터 감산되어 PWM전압명령이 얻어진다.

따라서, 각 위상의 부하전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806a)에 설정된 소정치보다 더 크거나 각 위상의 인버터전류의 순간치중 어느 하나가 그 제한회로(806b)에 설정된 소정치보다 더 클 경우 PWM전압명령은 3상의 신호가 0으로 되게 하는 보정신호로 감소된다.

또, 그 인버터전압은 PWM회로(804)와 드라이브회로(7)에 의해 감소된다. 그 인버터전압이 감소될 경우 또 그 부하전류와 인버터전류는 감소된다. 그 결과, 출력선과 변환기는 과잉전류로부터 보호를 받을 수 있다.

실시예 52는 그 LC필터가 그 가상레지스터에 의해 감쇄계수가 높아 용이하게 공진시킬 수 없는 필터로 되게 하여 출력전압주파수의 출력임피던스가 거의 0으로 되고 출력전압명령의 보정을 전달하는 전압제어증폭기(803)를 실시예 34와 동일하게 설정시켜 구성되어 있으므로 그 출력전압은 정밀제어할 수 있다.

또, 각 위상의 부하전류의 순차치중 어느하나가 그 제한회로(806a)에 설정된 소정치를 초과하거나, 각 위상의 인버터전류의 순차치중 어느하나가 제한회로(806b)에 설정된 소정치를 초과할 경우, PWM 전압명령은 3상신호합이 0으로 되게하는 보정신호로 감소된다. 따라서, 그 부하전류와 인버터전류는 PWM 회로(804)의 응답에 따라 간섭성없이 제한회로(806a, 806b)에 설정된 소정치보다 더 적게 순간 제한시킬 수 있다.

그 제한회로(806a)에 설정된 소정치가 출력선을 보호할 수 있도록 정해지며 그 제한회로(806b)에 설정된 소정치가 변환기를 보호할 수 있도록 정해질 경우 그 부하전류는 출력선을 보호받을 수 있는 전류로 제한시킬 수 있고 그 변환기를 보호받을 수 있는 전류로 인버터전류는 제한시킬 수 있다.

실시예 31 및 32는 부하전류 I_L을 사용하여 가상출력 임피던스를 형성하는 제한회로(806a) 및 전달함수 G(S)(807a)와 인버터전류 I_A를 사용하여 가상출력 임피던스를 형성하는 제한회로(806b) 및 전달함수 G(S)(807b)가 각각 설정되게 각각 구성되어 있으나, 소정의 최대전류와 가상출력임피던스가 다른 특성을 가질 경우에 다음의 공통타입구조를 사용할 수 있다 :

부하전류 I_L및 인버터전류 I_A각각의 순간치를 최대치선택회로(809)에 공급하며, 최대치선택회로(809)의 출력이 제한회로를 통과하여 전달함수 G(S)에 의해 입력한다. 즉 제한회로와 전달함수 G(S)가 그 부하전류 I_L및 인버터전류 I_A에 대하여 공통으로 설정되어 있다.

실시예 17~32는 인버터전류 I_A가 대역필터(821)를 통과하여 전달함수 Z(S)(822)에 의해 입력되고, 인버터전류 I_A의 흐름의 순서는 물론 변환시킬 수 있어 그 인버터전류 I_A는 전달함수 Z(S)(822)를 통고하여 대역필터(821)에 의해 입력된다.

실시예 18~32는 LC 필터의 감쇄를 인버터전류 I_A에 의해 대역필터(821)를 통과시킴으로써 향상시킬 수 있게 구성되어있으나, 그 대역필터(821)는 우수한 출력전압의 과도특성을 필요로 하지 않을 경우 그 구조에서 생략할 수 있다.

실시예 46, 49 및 52는 각각 부하전류를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 전달함수(807a) 및 제한회로(806a) 인버터전류를 사용하여 가상출력임피던스를 형성하는 전달함수(807b) 및 제한회로(806b)가 각각 설치할 수 있게 구성되어있으나, 소정의 최대전류와 가상출력임피던스가 동일한 특성을 가질 경우 다음의 공통타입의 구조를 사용할 수 있다 : 1차적으로 부하전류및 인버터전류의 순간치를 최대치 선택회로(809)에 공급한다 :

제한회로, 전달함수 및 전류보정회로 또는 또 다른 순서 : 전류보정회로 및 전달함수, 즉 제한회로와 전달함수와 부하전류및 인버터전류에 대하여 공통으로 설치되어 있다.

실시예 33~42는 인버터전류가 대역필터(821)를 통하여 비례회로(826)에 공급하며, 인버터전류 I_A의 흐름순서를 물론 변환시켜 인버터전류 I_A가 비례회로(826)를 통하여 대역필터(821)에 공급하도록 한다.

실시예 33~42는 인버터전류 I_A가 적분기(827)에 공급하도록 각각 구성되어 있으나, 출력전압의 주파수에 가까운 적분특성을 가진 1차지연회로를 물론 적분기대신 사용할 수 있다.

전압타입 인버터에 대하여 설명한 바 있으나, 이 발명은 제 56 도에 나타낸 바와 같이 구성된 사이클론 변환기(cyclone converter)와 인버터를 조합한 타입에 동일하게 적용할 수 있어, 고주파인버터(900)의 출력을 고주파트랜스포머(903)에 의해 사이클론 변환기(901)에 의해 제어하여 임의 주파수와 전압을 얻으며, 그 출력은 필터(902)에 의해 사인파(Sine waves)로 되게 하여 부하(load)로 공급한다.

위 실시예의 효과를 아래에 요약한다.

실시예 1은 부하전류 평균치가 소정치보다 더 클 경우 출력전압진폭명령이 감소되게 구성되어 있어, 부하전류를 평균제한 시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 2는 부하전류의 순간치가 소정치보다 더 클 경우 출력전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 그 부하전류는 전압제어루프(loop)의 응답에 의해 고속으로 제한시키는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 3은 부하전류의 순간치가 소정치보다 클 경우 PWM 전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 그 부하전류를 PWM 회로의 응답에 의해 순간제한을 시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시에 4는 인버터전류의 평균치가 소정치보다 클 경우 출력전압 증폭명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 인버터전류를 평균제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 5는 인버터전류의 순간치가 소정치보다 더 클 경우 출력전압 명령을 감소시킬 수 있게 구성되어 있으므로, 그 인버터 전류를 전압제어루프의 응답에 의해 고속으로 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 6은 인버터전류의 순간치가 소정치보다 더 클 경우 PWM 전압 명령을 감소시킬 수 있게 구성되어 있으므로, 그 인버터 전류를 PWM 회로의 응답에 의해 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 7은 부하전류의 평균치가 소정치보다 더 크거나 또는, 인버터 전류의 평균치가 소정의 전류보다 더 클 경우, 출력 전압 진폭 명령을 감소할 수 있게 구성되어 있으므로 부하전류와 인버터전류를 소정치보다 더 작게 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 8은 부하전류의 순간치가 소정치보다 더 크거나 인버터전류의 순간치가 소정치보다 더 클 경우 출력전압명령을 감소하도록 구성되어 있으므로 부하전류와 인버터전류를 전압제어루프의 응답에 의해 소정치보다 더 작게하여 고속으로 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 9는 부하전류의 순간치가 소정치보다 더 크거나 또는 인버터전류의 순간치가 소정치보다 더 클 경우 PWM 전압명령이 감소하도록 구성되어 있으므로, 부하전류와 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 소정치보다 더 작게하여 고속으로 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 10은 그 대응되는 위상의 부하전류 순간치중 어느 하나가 소정치보다 더 클 경우 그 3상 신호합이 0으로 되게하는 보정신호로, 3상 및 3선 타입의 경우 출력전압명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 그 부하전류를 전압제어루프의 응답에 의해 간섭성없이 소정치보다 더 적게 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 11은 그 대응되는 위상의 부하전류 순간치중 어느 하나가 소정치보다 더 클 경우 3상의 신호합이 0으로 되게 하는 보정신호로, 3상 및 3선타입의 경우 PWM 전압명령이 순간감소되도록 구성되어 있으므로, 그 부하전류가 PWM 회로의 응답에 의해 간섭성없이 소정치보다 더 적게 순간 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 12는 그 대응되는 위상의 인버터전류 순간치 중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호합이 0으로 되게하는 보정신호로, 3상 및 3선타입의 경우 출력전압 명령이 순간 감소되도록 구성되어있으므로, 인버터전류가 전압제어루프의 응답에 의해 간섭성없이 고속으로 소정치보다 적게 그 인버터전류를 순간제어시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 13은 그 대응되는 위상의 인버터전류의 순간치 중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 그 3상의 신호합이 0으로 되게하는 보정신호로, 3상 및 3선타입의 경우 PWM 전압명령이 순간 감소되도록 구성되어 있으므로, PWM 회로의 응답에 의해, 간섭성없이 그 인버터전류가 소정치보다 더 작게 순간 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시에 14는 그 대응되는 위상의 인버터전류 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로 되게하는 보정신호로, 3상 및 3선 타입의 경우 출력전압 명령이 순간 감소되도록 구성되어 있으므로, 그 인버터전류를 전압제어루프의 응답에 의해 간섭성없이 고속으로 소정치보다 더 작게 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 15는 그 대응되는 위상의 인버터전류의 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로 되게하는 보정신호로, 3상 및 3선타입의 경우 PWM 전압명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 그 부하전류와 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 간섭성없이 그 대응되는 소정치보다 더 적게 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 16은 인버터 전류를 사용하여 PWM 전압명령을 변환시키도록 구성되어 있으므로, LC 필터의 겉보기 감쇄(apuarent damping)를 향상시킬 수 있고, 그 전압제어진폭기의 구조를 용이하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 17은 인버터전류가 대역필터를 통과하여 얻은 신호를 사용하여 PW 전압명령이 변환되도록 구성되어 있으므로, 실시예 16의 효과이외에 출력전압 과돝특성은 전력을 공급하는 주파수범위내에서 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 18은 부하전류의 평균치가 소정치보다 더 클 경우 출력전압 증폭명령을 감소시키도록 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 그 출력전류를 평균으로 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 19는 부하전류의 순간치가 소정치보다 더 클 경우 출력전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 출력전류를 전압제어루프의 응답에 의해 고속으로 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 20은 부하전류의 순간치가 소정치보다 더 클 경우 PWM 전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 그 출력전류를 PWM 회로의 응답에 의해 순간 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 21은 인버터전류의 평균치가 소정치보다 더 클 경우 출력전압 진폭명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 인버터전류를 평균으로 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 22는 인버터전류의 순간치가 소정치보다 더 클 경우 출력전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에, 인버터전류를 전압제어 루프의 응답에 의해 고속으로 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 23는 인버터전류의 순간치가 소정치보다 더 클 경우 PWM 전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에, 그 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 순간제한 시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 24는 부하전류의 평균치가 소정치보다 더 크거나 또는 인버터전류의 평균치가 소정치보다 더 클 경우 출력전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 부하전류와 인버터전류를 소정치보다 더 작게 평균으로 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 25는 그 부하전류의 순간치가 소정치보다 더 크거나 인버터전류의 순간치가 소정치보다 더 클 경우 출력전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 그 부하전류와 인버터전류를 전압제어루프의 응답에 의해 고속으로 소정치보다 더 작게 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 26은 그 부하전류의 순간치가 소정치보다 더 작거나 또는 인버터전류의 순간치가 소정치보다 더 클 경우 PWM 전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 그 부하전류 및 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 소정치보다 더 작게 순간제한 시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 27은 그 대응되는 위상의 부하전류의 순간치중 어느 하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로 되게하는 보정신호로, 3상 및 3선 타입의 경우 출력전압 명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예17에서 얻을 수 있는 효과이외에 그 부하전류를 전압제어루프의 응답에 의해 고속으로 간섭성없이 소정치보다 더 작게 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 28은 그 대응되는 위상의 부하전류의 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호합이 0으로 되게 하는 보정신호로 3상 및 3선 타입의 경우 PWM 전압명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 부하전류를 PWM 회로의 응답에 의해 간섭성없이 소정치보다 더 작게 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 29는 그 대응하는 위상의 인버터전류 순간치중 어느 하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로 되는 보정신호로 3상 및 3선타입의 경우 출력전압 명령이 순간 감소하도록 구성되어있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 인버터전류를 전압제어루프의 응답에 의해 간섭성없이 고속으로 소정치보다 더 작게 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 30은 그 대응되는 위상의 인버터전류 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로 되는 보정신호로, 3상 및 3선 타입의 경우 PWM 전압명령이 순간 감소하도록 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 간섭성없이 소정치보다 더 작게 순간 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 31은 그 대응하는 위상의 인버터전류 또는 부하전류의 순간치중 어느하나가 예정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로 되는 보정신호로, 3상 및 3선 타입의 경우 출력전압명령을 순간 감소하도록 구성되어 있으므로, 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 그 부하전류 및 인버터전류를 전압제어루프의 응답에 의해 간섭성없이 고속으로 소정치보다 더 작게 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 32는 그 대응되는 위상의 인버터전류 또는 부하전류의 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 클경우 3상 신호의 합이 0으로 되는 보정신호 3상 및 3선 타입의 경우 PWM 전압명령이 순간 감소하도록 구성되어 있으므로 실시예 17에서 얻을 수 있는 효과이외에 그 부하전류와 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 간섭성없이 소정치보다 더 작게 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 33은 인버터전류를 사용하여 PWM 전압명령을 변환하도록 구성되어 있으므로, LC 필터의 겉보기 감쇄를 향상시킬 수 있고 출력전압 주파수의 출력임피던스를 거의 0으로 되게하는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 34는 그 부하전류가 소정치보다 더 클 경우 PWM 전압명령을 감소시키도록 구성되어 있으므로 실시예 33에서 얻을 수 있는 효과이외에 부하전류를 PWM 회로의 응답에 의해 순간제한 시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 35는 인버터전류가 소정치보다 더 클 경우 PWM 전압명령을 감소하도록 구성되어 있으므로, 실시예 33에서 얻을 수 있는 효과이외에, 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 순간 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 36은 그 부하전류가 소정치보다 더 크거나 또는 인버터전류가 소정치보다 더 클 경우 PWM 전압명령을 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 33에서 얻을 수 있는 효과이외에 부하전류 및 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 소정치보다 더 작게 순간제한 시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 37은 출력전압명령이 보정을 전달하는 전압제어증폭기를 설치하도록 구성되어 있으므로, 실시예 33에서 얻을 수 있는 효과이외에 출력전압을 정밀제어할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 38은 그 부하전류가 소정치보다 더 클 경우 출력전압명령이 감소하도록 구성되어 있으므로, 실시예 37에서 얻을 수 있는 효과이외에 그 부하전류를 전압제어시스템의 응답에 의해 고속으로 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 39는 인버터전류가 소정치보다 더 클 경우 출력전압 명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 37에서 얻을 수 있는 효과이외에 인버터전류를 전압제어시스템의 응답에 의해 고속으로 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 40은 부하전류가 소정치보다 더 크거나 또는 인버터전류가 소정치보다 더 클 경우 출력전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 37에서 얻을 수 있는 효과이외에 부하전류와 인버터전류를 전압제어시스템의 응답에 의해 고속으로 그 대응되는 소정치보다 더 작게 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 41은 부하전류가 소정치보다 더 클 경우 PWM 전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 37에서 얻을 수 있는 효과이외에 부하전류를 PWM 회로의 응답에 의해 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 42는 인버터전류가 소정치보다 더 클 경우 PWM 전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 37에서 얻을 수 있는 효과이외에 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 43은 부하전류가 소정치보다 더 크거나 또는 인버터 전류가 소정치보다 더 클 경우 PWM 전압명령이 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 37에서 얻을 수 있는 효과이외에 부하전류와 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 그 대응되는 소정치보다 더 작게 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 44는 그 대응되는 위상의 부하전류 순간치 중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로 되는 보정신호로 3상 및 3선 타입의 경우 PWM 전압명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 34에서 얻을 수 있는 효과이외에 그 부하전류를 PWM 회로의 응답에 의해 간섭성없이 소정치보다 더 작게 순간 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 45는 그 대응되는 위상의 인버터전류의 순간치중 어느 하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로 되는 보정신호로, 3상 및 3선 타입의 경우 PWM 전압명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 34에서 얻을 수 있는 효과이외에 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 간섭성없이 소정치보다 더 작게 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 46은 그 대응되는 위상의 부하전류의 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 크거나 또는 그 대응되는 위상의 인버터전류의 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로되는 보정신호로, 3상 및 3선 타입의 경우 PWM 전압명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 34에서 얻을 수 있는 효과이외에, 부하전류와 인버터전류를, PWM 회로의 응답에 의해 간섭성없이 그 대응되는 소정치보다 더 작게 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 47은 그 대응하는 위상의 부하전류의 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로 되는 보정신호로, 3상 및 3선 타입의 경우 출력전압 명령을 순간 감소하도록 구성되어 있으므로, 실시예 38에서 얻을 수 있는 효과이외에 그 부하전류를, 전압제어루프의 응답에 의해 간섭성없이 고속으로 소정치보다 더 적게 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 48은 그 대응하는 위상의 인버터전류 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로되는 보정신호로, 3상 및 3선 타입의 경우 출력전압명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 38에서 얻을 수 있는 효과이외에 인버터전류를 전압제어루프의 응답에 의해 간섭성없이 고속으로 소정치보다 더 작게 제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 49는 그 대응되는 위상의 부하전류순간치중 어느하나가 소정치보다 더 크거나 또는 그 대응되는 위상의 인버터전류 순간치중 어느 하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호합이 0으로되는 보정신호로, 3상 및 3선 타입의 경우 출력전압명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 38에서 얻을 수 있는 효과 이외에 부하전류와 인버터전류를 그 전압제어루프의 응답에 의해 간섭성없이 신속하게 그 대응되는 소정치보다 작게 제한시키는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 50은 그 대응되는 위상의 부하전류 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로되는 보정치로, 3상 및 3선 타입의 경우 PWM 전압명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 41에서 얻을 수 있는 효과이외에 그 부하전류를 PWM 회로의 응답에 의해 간섭성없이 소정치보다 더 작게 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 51은 그 대응하는 위상의 인버터전류의 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호의 합이 0으로 되는 보정신호로, 3상 및 3선 타입의 PWM 전압명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 41에서 얻을 수 있는 효과이외에 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 간섭성없이 소정치보다 더 작게 순간제한시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

실시예 52는 그 대응되는 위상의 부하전류 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 크거나 또는 그 대응되는 위상의 인버터전류 순간치중 어느하나가 소정치보다 더 클 경우 3상 신호합이 0으로되는 보정신호로, 3쌍 및 3선타입의 경우 출력전압명령이 순간 감소되게 구성되어 있으므로, 실시예 41에서 얻을 수 있는 효과이외에 부하전류와 인버터전류를 PWM 회로의 응답에 의해 간섭성없이 그 대응되는 소정치보다 더 작게 순간 제한시키는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (26)

1. 다수의 스위칭장치를 가지는 임의 AC 출력을 부하에 공급하기 위하여 AC-변환출력을 얻도록 하는 전력변환기의 제어장치에 있어서, 전압명령치를 명령전압에 발생하여 그 전력변환기로부터 전달되게하는 전압명령치 발생수단과, 그 명령전압레벨에 의해 그 전력변환기의 다수의 스위칭장치를 제어하는 전압제어수단과, 그 출력전류를 검출하여 그 전력변환기에서 그 부하로 공급하는 전류검출수단과, 그 명령전압레벨을 제한시켜 그 전류검출수단에 의해 검출된 값에 따라 그 전압제어수단에 공급하는 전류제한수단을 구성함을 특징으로 하는 전력변환기의 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 직렬리액터(serial reactor), 콘센서 및 AC 출력을 그 전력변환기에서 필터링(Filtering)을 하는 필터(filter)를 구성함을 특징으로 하는 위 제어장치.
3. 제 2 항에 있어서, 그 전류검출수단은 그 전력변환기와 그 필터의 직렬리액터사이에 접속시켜 그 전력변환기에서 전달된 변환기전류를 검출하도록 구성된 제 1 전류검출기(first electric current detector)임을 특징으로 하는 위 제어장치.
4. 제 2 항에 있어서, 그 전류검출수단은 그 필터의 직렬리액터와 그 부하사이에 접속시켜 그 부하전류를 검출하여 그 부하에 공급하도록 구성된 제 2 전류검출기임을 특징으로 하는 위 제어장치.
5. 제 2 항에 있어서, 그 전류검출수단에는 그 전력변환기와 필터의 직렬리액터 사이에 접속시켜 그 전력변환기에서 전달된 변환기전류를 검출하도록 구성된 제 1 전류검출기와, 그 필터의 직렬리액터와 부하사이에 접속시켜 그 부하전류를 검출하여 그 부하에 공급하도록 구성된 제 2 전류검출기를 포함함을 특징으로 하는 위 제어장치.
6. 제 1 항에 있어서, 그 전류제한수단에는 그 전류검출수단에 의해 검출된 값의 평균치를 연산하는 평균치검출회로와, 그 연산평균치와 소정치를 대비시켜 그 평균치가 그 소정치를 초과할 경우 두 값 사이의 편차를 전달하는 제한회로를 포함함을 특징으로 하는 위 제어장치.
7. 제 6 항에 있어서, 그 전류제한수단에는 제한수단의 출력을 소정의 임피던스로 제한시키는 제 1 전달수단을 포함함을 특징으로 하는 위 제어장치.
8. 제 1 항에 있어서, 그 명령전압치 발생수단에는 기준사인파(reference sine waves)를 발생시키는 기준사인파 진동회로(reference sine-wave oscillation circuit)와, 전압진폭을 명령하여 그 전력변환기에서 전달되는 명령진폭치를 발생하는 명령진폭치발생수단과, 기준사이파와 명령진폭치를 승산하는 승산기(multiplier)를 구성함을 특징으로 하는 위 제어장치.
9. 제 8 항에 있어서, 그 전류제한 수단에는 전류검출수단에 의해 검출된 값과 그 명령진폭치의 소정치사이의 편차를 감산하는 제 1 감산기(first subtracter)를 포함함을 특징으로 하는 위 제어장치.
10. 제 5 항에 있어서, 그 전류제한수단에는 제 1 전류검출기에 의해 검출된 검출치 제 1 소정치를 비교하여 그 검출기가 제 1 소정치를 초과할 경우 두 값 사이의 편차를 전달하는 제 1 제한회로와, 제 2 전류검출기에 의해 검출된 검출기와 제 2 예정치를 비교하여 그 검출기가 제 2 소정치를 초과할 경우 두값 사이의 편차를 전달하는 제 2 제한회로와, 제 1 제한회로의 출력신호와 더 큰 절대치를 가진 제 2 제한회로의 출력을 선택하는 선택회로를 구성함을 특징으로 하는 위 제어장치.
11. 제 10 항에 있어서, 그 전류제한수단에는 제 1 전류검출기에 의해 검출된 검출치의 평균치를 연산하는 제 1 평균치 검출회로와, 제 2 전류검출기에 의해 검출된 검출치의 평균치를 연산하는 제 2 평균치검출회로를 구성하며, 제 1 제한회로는 제 1 평균치검출회로에 의해 연산한 평균치와 제 1 소정치를 대비하여, 그 평균치가 제 1 소정치를 초과할 경우 두 값사이의 편차를 전달하며, 제 2 제한회로는 제 2 평균치 검출회로에 의해 연산한 평균치와 제 2 예정치를 대비하여 그 평균치를 초과할 경우 두 값사이의 편차를 전달함을 특징으로 하는 위 제어장치.
12. 제 11 항에 있어서, 그 전류제한수단에는 제 1 및 제 2 제한회로의 출력을 소정의 임피던스로 제어하는 제 1 및 제 2 전달함수회로를 포함하며, 그 선택회로는 제 1 전달함수회로의 출력신호 또는 더 큰 절대치를 가진 제 2 전달함수회로의 출력신호를 선택함을 특징으로 하는 위 제어장치.
13. 제 1 항에 있어서, 그 전압제어수단에는 출력전압을 그 전력변환기에서 검출하는 전압검출기와, 그 검출 출력전압과 명령 전압레벨사이의 편차를 연산하는 제 2 감산기와, 그 연산편차에 따라 PWM 신호를 발생하는 PWM 회로와, 그 PWM 신호의 응답에 따라 그 전력변환기의 다수의 스위칭장치를 작동하는 드라이브회로(drive circuit)를 포함함을 특징으로 하는 위 제어장치.
14. 제 1 항에 있어서, 그 전류제한수단에는 전류검출수단에 의해 검출된 검출치와 소정치사이의 편차를 명령전압레벨에서 감산시키는 제 3 감산기를 포함함을 특징으로 하는 위 제어장치.
15. 제 13 항에 있어서, 전류제한수단에는 전류검출수단에 의해 검출된 검출치와 그 소정치사이의 편차를 제 2 감산기에 의해 연산된 편차에서 감산하는 제 4 감산기를 포함함을 특징으로 하는 위 제어장치.
16. 제 1 항에 있어서, 그 전류제한수단은 소정의 임피던스값을 가진 제 2 전달함수 수단임을 특징으로 하는 위 제어장치.
17. 제 16 항에 있어서, 그 전류제한수단에는 전류검출수단에 의해 검출된 출력전압의 특정주파수성분만을 통과시켜 제 2 전달함수 수단에 전달하는 추출수단(extracting means)을 포함함을 특징으로 하는 위 제어장치.
18. 제 5 항에 있어서, 전류제한수단은 그 명령전압레벨을 제한시켜 그 제 1 전류검출기에 의해 검출된 검출치에 따라 전압제어수단에 공급하며, 그 명령 전압레벨을 제한시켜 제 2 전류검출기에 의해 검출된 검출기가 제 2 소정치를 초과할 경우 그 전압제어수단에 공급함을 특징으로 하는 위 제어장치.
19. 제 3 항에 있어서, 그 전류제한수단은 그 명령전압레벨을 제한시켜 제 1 전류검출기에 의해 검출된 검출치에 따라 전압제어수단에 공급하며, 제 1 전류검출기에 의해 검출된 값이 제 1 소정치를 초과할 경우 두 값사이의 편차에 의해 그 명령전압레벨을 감소함을 특징으로 하는 위 제어장치.
20. 제 5 항에 있어서, 그 전류제한수단은 그 명령 전압레벨을 제한레벨을 제한시켜 제 1 전류검출기에 의해 검출된 위값에 따라 그 전압제어수단에 공급하며, 제 1 전류검출기에 의해 검출된 위 값 및/또는 제 2 전류검출기에 의해 검출된 위 값이 위 제 1 및 제 2 소정치를 초과할 경우 그 명령전압레벨을 감소하며 그 전류제한수단은 위 두 소정치의 편차중에서 더 큰 편차에 따라 그 명령 전압레벨을 감소시킴을 특징으로 하는 위 제어장치.
21. 제 3 항에 있어서, 위 전류제한수단에는 제 1 전류검출기에 의해 검출된 컨버터전류에 따라 그 필터의 직렬리액터에 의해 발생하는 전압감소를 보상하는 전압을 전달하는 보상수단과, 소정의 임피던스로 제 1 전류검출기에 의해 검출되는 컨버터전류를 감소시키는 제 2 전달함수단을 포함하며, 그 전류제한수단은 그 명령전압레벨을 제한시켜 그 보상수단의 출력과 제 2 전달함수수단의 출력에 따라 그 전압제어수단에 공급하도록 구성되어 있음을 특징으로 하는 위 제어장치.
22. 제 3 항에 있어서, 그 전류제한수단에는 제 1 전류검출기에 의해 검출된 변환기전류에 따라 그 필터의 직렬리액터에 의해 발생하는 전압감소를 보상하는 전압을 전달하는 보상수단과, 제 1 전류검출기에 의해 검출된 변환기전류를 소정의 임피던스로 감소시키는 제 2 전달함수수단과 제 1 전류검출기에 의해 검출된 변환기전류가 제 1 소정치를 소정할 경우 제 1 제한회로가 위 두 값 사이의 편차를 전달하도록 구성되어 있는 제1제한회로를 포함하며, 그 전류제한수단은 그 명령전압레벨을 제한시켜 그 보상수단의 출력, 제 2 전달함수 수단의 출력 및 제 1 제한회로의 출력에 따라 그 전압제어수단에 공급함을 특징으로 하는 위 제어장치.
23. 제 5 항에 있어서, 전류제한수단에는 제 1 전류검출기에 의해 검출된 변환기전류에 따라 그 필터의 직렬리액터에 의해 발생하는 전압감소를 보상하는 전압을 전달하는 보상수단과, 제 1 전류검출기에 의해 검출된 변환기전류를 소정의 임피던스로 감소시키는 제 2 전달함수수단과, 제2 전류검출기에 의해 검출된 부하전류가 제 2 소정치를 초과할 경우 제 2 제한회로가 위 두값 사이의 편차를 전달할 수 있게 구성되어 있는 제 2 제한회로를 포함하며, 그 전류제한수단은 그 명령전압레벨을 제한시켜 그 보상수단의 출력, 제 2 전달함수수단의 출력 및 제 2 제한회로의 출력에 따라 그 전압제어수단에 공급하도록 함을 특징으로 하는 위 제어장치.
24. 제 5 항에 있어서, 그 전류제한수단에는 제 1 전류검출기에 의해 검출된 변환기전류에 따라 그 필터의 직렬리액터에 의해 발생하는 전압감소를 보상하는 전압을 전달하는 보상수단과, 제 1 전류검출기에 의해 검출된 변환기 전류를 소정의 임피던스로 감소시키는 제 2 전달함수수단과, 제 1 전류검출기에 의해 검출된 변환기전류가 제 1 소정치를 초과할 경우, 제 1 제한회로는 위 두값 사이의 편차를 전달하도록 구성되어 있는 제 1 제한회로와, 제 2 전류검출기에 의해 검출된 부하전류가 제 2 소정치를 초과할 경우 제 2 제한회로가 위 두값 사이의 편차를 전달하게 구성되어 있는 제 2 제한회로와, 제 1 제한회로의 출력신호와 절대치가 더 큰 제 2 제한회로의 출력신호를 선택하는 선택회로를 포함하며, 그 전류제한수단은 그 명령전압레벨을 제한시켜 그 보상수단의 출력, 제 2 전달함수수단의 출력 및 선택회로의 출력에 따라 전압제어수단에 공급함을 특징으로 하는 위 제어장치.
25. 제 1 항에 있어서, 다수의 스위칭장치를 가진 전력변환기를 제어하며 변환 3상 AC출력을 얻도록 함을 특징으로 하는 위 제어장치.
26. 제 25 항에 있어서, 그 전류검출수단은 각 위상에 대하여 전류를 검출하며, 그 전류제한수단에는 그 전류검출수단에 의해 검출된 3상 전류의 값 중 어느하나가 소정치를 초과할 경우 3상의 출력전류합이 0으로 되게 보정을 하는 전류보상수단을 포함하며, 전류제한수단은 그 명령전압레벨을 제한시켜 전류보상수단의 출력에 따라 그 전압제어수단에 공급함을 특징으로 하는 위 제어장치.