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초록·키워드
본 논문에서는 37 kW 유도전동기 구동을 위한 4레그 T형 3레벨 인버터의 공통모드전압 저감 및 직류링크 중성점 제어에 대하여 연구하였다. 3레그 T형 3레벨 인버터에 f 레그를 추가하고, 3상 지령상전압을 이용하여 f 레그의 두 지령극전압을 생성하는 PP-PWM(Push-Pull Pulse Width Modulation) 기법을 적용하였다. PP-PWM 기법의 스위칭 상태를 분석하여 공통모드전압 저감 특성을 확인하였으며, PP-PWM 기법 적용에 따라 부가적으로 발생하는 직류링크 중성점 전압 불균형 문제를 개선하기 위해 상·하단 직류링크 전압을 검출하여 비례적분 중성점균형제어기를 구성하였다. 해당 제어기를 통해 계산된 오프셋전압을 3상 지령상전압에 보상함으로써 중성점 전압을 안정적으로 제어하였다. 37 kW 유도전동기 구동시스템을 대상으로 PSIM 시뮬레이션을 수행한 결과, PP-PWM 기법 적용 시 SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation) 기법 대비 공통모드전압의 크기와 변화 횟수가 감소하였다. 또한 가변속도 및 부하변동 조건에서 유도전동기의 속도 및 전류 응답을 확인하였으며, 중성점균형제어 적용 시 직류링크 상·하단 커패시터 전압의 불균형과 출력전압 및 출력전류의 왜곡이 개선됨을 확인하였다.
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