KR100889262B1 - Power Supply for Attenuating Harmonics and Controlling Overvoltage - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply for harmonic reduction and overvoltage control.

본 발명은, 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치에 있어서, N상 입력단과 연결되어 고조파를 제거하는 N 개의 가변 리액터, N상 출력단과 연결되어 상기 고조파를 제거하는 N 개의 캐패시터, 상기 가변 리액터에 연결되어 기준 전압을 초과하는 전압이 입력된 경우 상기 기준 전압을 초과하지 않는 전압을 출력하는 N 개의 가변 변압기, 상기 가변 변압기와 상기 출력단 사이에 연결되어 상기 기준 전압을 초과하지 않는 전압이 입력된 경우에는 온 상태이었다가, 상기 기준 전압을 초과하는 과전압이 입력된 경우에는 상기 가변 변압기를 환상결선(Ring Connection)으로 결선시키기 위하여 오프 상태가 되는 N 개의 단락 스위치, 상기 기준 전압을 초과하지 않는 전압이 입력된 경우에 오프 상태이었다가, 상기 기준 전압을 초과하는 과전압이 입력된 경우에는 상기 가변 변압기를 환상결선으로 결선시키기 위하여 온 상태가 되는 N 개의 결선 스위치 및 상기 출력단의 전류에 포함된 상기 고조파 성분을 감지한 후 상기 고조파를 제거하기 위하여 상기 가변 리액터를 조절하고, 상기 기준 전압을 초과하지 않는 입력 전압이 입력되는 경우에는 상기 단락 스위치를 온하고 상기 결선 스위치를 오프함으로써 상기 입력 전압을 그대로 상기 출력단에 전달하고, 상기 기준 전압을 초과하는 과전압이 입력된 경우에 상기 단락 스위치를 오프하고 상기 결선 스위치를 온함으로써 출력회로의 결선 구조를 환상결선으로 변경한 후 상기 가변 변압기 구동장치에 제어신호를 보내어 상기 출력단의 전압을 상 기 기준 전압을 초과하지 않도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치를 제공한다.In the power supply device for harmonic reduction and overvoltage control, an N variable reactor connected to an N phase input terminal to remove harmonics, an N capacitor connected to an N phase output terminal to remove the harmonics, and connected to the variable reactor N variable transformers for outputting a voltage not exceeding the reference voltage when a voltage exceeding the reference voltage is input, and ON when a voltage connected between the variable transformer and the output terminal and not exceeding the reference voltage is input. In a state where an overvoltage exceeding the reference voltage is input, N short-circuit switches to be turned off in order to connect the variable transformer to a ring connection, and a voltage not exceeding the reference voltage is input. In the case of an off state and an overvoltage exceeding the reference voltage is inputted, After detecting the harmonic components included in the currents of the output terminal and the N connection switches to be turned on to connect the variable transformer to the annular connection, the variable reactor is adjusted to remove the harmonics, and the reference voltage is adjusted. When the input voltage which is not exceeded is input, the short switch is turned on and the wiring switch is turned off to transfer the input voltage to the output terminal as it is, and when the overvoltage exceeding the reference voltage is input, the short switch is turned off. And a controller configured to control the voltage of the output terminal not to exceed the reference voltage by sending a control signal to the variable transformer driving device after changing the wiring structure of the output circuit to an annular connection by turning on the connection switch. Harmonic Reduction and Overvoltage Control It provides an apparatus.

본 발명에 의하면, 전원장치의 출력단에 흐르는 고조파 전류를 감지하여 고조파 저감용 가변 리액터의 용량을 제어하여 고조파를 저감시키고, 입력단에 과전압이 흐를 경우 스위칭소자를 제어하고 스위칭소자와 연결된 가변 변압기를 조절하여 적정 전압을 출력단에 공급하는 효과가 있다. According to the present invention, by sensing the harmonic current flowing through the output terminal of the power supply to control the capacity of the variable reactor for reducing the harmonics to reduce harmonics, if the overvoltage flows to the input terminal to control the switching element and control the variable transformer connected to the switching element It is effective to supply a proper voltage to the output terminal.

과전압, 리액터, 고조파, 전원장치, 변압기 Overvoltage, Reactor, Harmonics, Power Supply, Transformer

Description

고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치{Power Supply for Attenuating Harmonics and Controlling Overvoltage}Power Supply for Attenuating Harmonics and Controlling Overvoltage

도 1은 종래의 3상 전원 공급장치에 고조파 저감용 필터가 연결된 회로를 도시한 도면,1 is a view showing a circuit connected to a harmonic reduction filter to a conventional three-phase power supply,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치를 도시한 도면,2 is a view showing a power supply for harmonic reduction and overvoltage control according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치에서 과전압 입력시 제어기에 의해 형성되는 환상 결선 구조의 가변 변압기가 포함된 출력단의 등가회로를 도시한 도면,3 is a diagram illustrating an equivalent circuit of an output stage including a variable transformer having an annular connection structure formed by a controller when an overvoltage is input in a power supply for harmonic reduction and overvoltage control according to a preferred embodiment of the present invention;

도 4는 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치의 제어기가 과전압을 제어하는 방법을 도시한 흐름도,4 is a flowchart illustrating a method of controlling an overvoltage by a controller of a power supply device for harmonic reduction and overvoltage control;

도 5는 과전압 제어시 입출력 전압을 도시한 그래프이다. 5 is a graph illustrating input and output voltages during overvoltage control.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

111 ~ 113: 리액터 116 ~ 118: 캐패시터111-113: Reactor 116-118: Capacitor

200: 제어기200: controller

211 ~ 213: 가변 리액터 216 ~ 218: 캐패시터211 to 213: Variable reactor 216 to 218: Capacitor

221 ~ 223: 결선 스위치 231~ 233: 가변 변압기221 to 223: connection switch 231 to 233: variable transformer

241 ~ 243: 단락 스위치 251: 전류 감지기241 to 243: short-circuit switch 251: current detector

본 발명은 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전원장치의 출력단에 흐르는 고조파 전류를 감지하여 고조파 저감용 가변 리액터의 용량을 제어하여 고조파를 저감시키고, 입력단에 과전압이 흐를 경우 스위칭소자를 제어하고 스위칭소자와 연결된 가변 변압기를 조절하여 적정 전압을 출력단에 공급하기 위한 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply for harmonic reduction and overvoltage control. More specifically, by reducing the harmonics by sensing the harmonic current flowing through the output terminal of the power supply to control the capacity of the variable reactor for reducing harmonics, and controlling the switching element and the variable transformer connected to the switching element when overvoltage flows in the input terminal. The present invention relates to a power supply for harmonic reduction and overvoltage control for supplying an appropriate voltage to an output terminal.

일반적으로 송전선로 상의 문제, 변압기, 부하특성 등 이루 헤아릴 수 없을 만큼 다양한 원인으로 인해 고조파가 발생한다. 이러한 고조파가 전기 시스템에 유입되면 소음이 커지며 기기의 마모가 빨라짐은 물론 기기의 전력효율이 저하되어 에너지 낭비를 초래한다.In general, harmonics occur due to innumerable causes such as problems on transmission lines, transformers, and load characteristics. When these harmonics enter the electrical system, the noise becomes louder, the wear of the device is faster, and the power efficiency of the device is lowered, resulting in energy waste.

도 1은 종래의 3상 전원 공급장치에 고조파 저감용 필터가 연결된 회로를 도시한 도면이다.1 is a circuit diagram illustrating a harmonic reduction filter connected to a conventional three-phase power supply.

도 1에 도시하듯이, 종래의 3상 전원 공급장치는 R, S 및 T의 3상 입력단으로 들어오는 고조파를 감쇄시키기 위해 일반적으로 고정 용량의 리액터(111~113)와 캐패시터(116~118)를 연결하여 고조파를 감쇄시킨 U, V 및 W의 3상 출력 전원을 만들도록 설계 제작된다.As shown in FIG. 1, a conventional three-phase power supply device generally employs fixed-capacity reactors 111-113 and capacitors 116-118 to attenuate harmonics entering the three-phase input stages of R, S, and T. It is designed and manufactured to make three-phase output power supply of U, V, and W with attenuation harmonic.

하지만 실시간으로 변하는 부하에 따라서도 고조파 발생 가능성이 있을 뿐만 아니라 다양한 원인 불명의 고조파가 다양한 경로를 통하여 유입될 여지가 있기 때문에 일반적인 고정식 필터 소자만으로는 동적으로 변화하는 고조파 발생에 능동적으로 대처할 수가 없는 문제점이 발생한다.However, there is a possibility that harmonics are generated depending on the load that changes in real time, and since various unknown harmonics may be introduced through various paths, a general fixed filter element alone cannot actively cope with dynamically changing harmonics. Occurs.

또한 전원 입력단(R, S 및 T)에서 입력되는 전압에 과전압이 입력되는 경우에는 입력된 과전압이 출력단(U, V 및 W)으로 그대로 출력되어 전력을 낭비하게 됨은 물론 과전압이 부하측에 인가됨에 따라 부하측 기기의 수명이 단축되는 문제점이 발생한다.In addition, when overvoltage is input to the voltage input from the power input terminals (R, S, and T), the input overvoltage is output as it is to the output terminals (U, V, and W) as well as wasting power, as the overvoltage is applied to the load side. There is a problem that the life of the load side equipment is shortened.

전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 전원장치의 출력단에 흐르는 고조파 전류를 감지하여 고조파 저감용 가변 리액터의 용량을 제어하여 고조파를 저감시키고, 입력단에 과전압이 흐를 경우 스위칭소자를 제어하고 스위칭소자와 연결된 가변 변압기를 조절하여 적정 전압을 출력단에 공급하는데 그 주된 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention, by detecting the harmonic current flowing through the output terminal of the power supply to control the capacity of the variable reactor for harmonic reduction to reduce the harmonics, when the overvoltage flows to the input terminal to control the switching element and switching element Its main purpose is to regulate the variable transformer connected to and supply the appropriate voltage to the output stage.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치에 있어서, N상 입력단과 연결되어 고조파를 제거하는 N(N은 자연수) 개의 가변 리액터, N상 출력단과 연결되어 상기 고조파를 제거하는 N 개의 캐패시터, 상기 가변 리액터에 연결되어 기준 전압을 초과하는 전압이 입력된 경우 상기 기준 전압을 초과하지 않는 전압을 출력하는 N 개의 가변 변압기, 상기 가변 변압기와 상기 출력단 사이에 연결되어 상기 기준 전압을 초과하지 않는 전압이 입력된 경우 에는 온(On) 상태이었다가, 상기 기준 전압을 초과하는 과전압이 입력된 경우에는 상기 가변 변압기를 환상결선(Ring Connection)으로 결선시키기 위하여 오프(Off) 상태가 되는 N 개의 단락 스위치, 상기 기준 전압을 초과하지 않는 전압이 입력된 경우에 오프 상태이었다가, 상기 기준 전압을 초과하는 과전압이 입력된 경우에는 상기 가변 변압기를 환상결선으로 결선시키기 위하여 온 상태가 되는 N 개의 결선 스위치 및 상기 출력단의 전류에 포함된 상기 고조파 성분을 감지한 후 상기 고조파를 제거하기 위하여 상기 가변 리액터를 조절하고, 상기 기준 전압을 초과하지 않는 입력 전압이 입력되는 경우에는 상기 단락 스위치를 온(On)하고 상기 결선 스위치를 오프(Off)함으로써 상기 입력 전압을 그대로 상기 출력단에 전달하고, 상기 기준 전압을 초과하는 과전압이 입력된 경우에 상기 단락 스위치를 오프하고 상기 결선 스위치를 온함으로써 출력회로의 결선 구조를 환상결선으로 변경한 후 상기 가변 변압기 구동장치에 제어신호를 보내어 상기 출력단의 전압을 상기 기준 전압을 초과하지 않도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the power supply device for harmonic reduction and overvoltage control, N (N is a natural number) variable reactors connected to the N-phase input terminal, the harmonic is connected to the N-phase output terminal to the harmonics N capacitors to be removed, N variable transformers connected to the variable reactor and outputting a voltage not exceeding the reference voltage when a voltage exceeding the reference voltage is input, and connected between the variable transformer and the output terminal. When a voltage not exceeding the voltage is input, the state is On, and when an overvoltage exceeding the reference voltage is input, the off state is used to connect the variable transformer to a ring connection. N short-circuit switches to be turned off when a voltage not exceeding the reference voltage was input, and the When the overvoltage exceeding the reference voltage is input, to detect the harmonic components included in the current of the output line and the N connection switch to the on state to connect the variable transformer to the annular connection to remove the harmonics When the variable reactor is adjusted and an input voltage not exceeding the reference voltage is input, the short circuit switch is turned on and the wiring switch is turned off to transfer the input voltage to the output terminal as it is. When the overvoltage exceeding the reference voltage is input, the short circuit switch is turned off and the connection switch is turned on to change the wiring structure of the output circuit into an annular connection, and then send a control signal to the variable transformer driving device to supply a voltage at the output terminal. A controller for controlling the voltage not to exceed the reference voltage. It provides a reduced harmonic voltage and power control device, characterized in that.

또한, 전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 전원장치의 과전압 제어 방법에 있어서, (a) 상기 전원장치의 출력이 과전압인 것을 감지하는 단계, (b) 가변 변압기와 출력단 사이에 연결된 모든 단락 스위치를 오프(Off)하고 입력단과 상기 가변 변압기 사이에 연결되어 모든 결선 스위치를 온(On)하는 단계, (c) 상기 가변 변압기를 가변시키는 구동장치에 제어 신호를 보냄으로써 1 제어유닛만큼 출력 전압을 감소시키는 단계, (d) 상기 출력 전압과 기준 전압을 비교하는 단계, (e) 상기 단계 (d)의 비교 결과 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 큰 경우 상기 단계 (c)로 진행하는 단계, (f) 상기 단계 (d)의 비교 결과 상기 출력 전압이 상기 기준 전압과 같은 경우 상기 단계 (d)로 진행하는 단계, (g) 상기 단계 (d)의 비교 결과 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 작은 경우 가변 변압기를 가변시키는 상기 구동장치에 제어 신호를 보냄으로써 상기 1 제어유닛만큼 상기 출력 전압을 증가시키는 단계, (h) 입력 전압이 상기 기준 전압에서 임계전압을 뺀 값보다 큰지 여부를 비교하는 단계, (i) 상기 단계 (h)의 비교 결과 상기 입력 전압이 상기 기준 전압에서 임계전압을 뺀 값보다 큰 경우 상기 단계 (d)로 진행하는 단계 및 (j) 상기 단계 (h)의 비교 결과 상기 입력 전압이 상기 기준 전압에서 임계전압을 뺀 값보다 크지 않은 경우 상기 모든 단락스위치를 온(On)하고 상기 모든 결선 스위치를 오프(Off)함으로써 출력회로의 결선상태를 바꾸고 출력단에서 과전압이 감지될 때까지 현재의 결선상태를 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 과전압 제어 방법을 제공한다.In addition, the present invention to solve the above problems, in the overvoltage control method of the power supply, (a) detecting that the output of the power supply is an overvoltage, (b) any short circuit connected between the variable transformer and the output terminal Turning off the switch and connecting all input switches on between the input terminal and the variable transformer, and (c) outputting a control voltage by one control unit by sending a control signal to a driving device for varying the variable transformer. (D) comparing the output voltage with a reference voltage, (e) proceeding to step (c) if the output voltage is greater than the reference voltage as a result of the comparison of step (d), (f) proceeding to step (d) if the output voltage is equal to the reference voltage as a result of the comparison of step (d), (g) the output voltage is the reference voltage as a result of the comparison of step (d) Increasing the output voltage by the first control unit by sending a control signal to the drive device varying the variable transformer if smaller, (h) comparing whether the input voltage is greater than the reference voltage minus the threshold voltage (I) proceeding to step (d) if the input voltage is greater than the threshold voltage minus the threshold voltage as a result of the comparison of step (h) and (j) comparing the step (h) As a result, when the input voltage is not greater than the reference voltage minus the threshold voltage, all the short circuit switches are turned on and all the wiring switches are turned off to change the connection state of the output circuit and detect an overvoltage at the output terminal. It provides a method for overvoltage control of a power supply comprising the step of maintaining the current connection state until.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function is obvious to those skilled in the art or may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고조파 저감 및 과전압 제어용 전 원장치를 도시한 도면이다.2 is a diagram showing a power supply for harmonic reduction and overvoltage control according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치는 제어기(200), 가변 리액터(211 ~ 213), 캐패시터(216 ~ 218), 결선 스위치(221 ~ 223), 가변 변압기(231 ~ 233), 단락 스위치(241 ~ 243) 및 전류 감지기(251)를 포함한다.Power supply for harmonic reduction and overvoltage control according to a preferred embodiment of the present invention is a controller 200, variable reactors (211 ~ 213), capacitors (216 ~ 218), wiring switches (221 ~ 223), variable transformers (231 ~ 233) ), A short switch 241 to 243, and a current detector 251.

도 2에서는 3상 입력 전원을 상정하였으며, 출력 기준 전압은 380 V로 설정하였다.In FIG. 2, a three-phase input power was assumed, and the output reference voltage was set to 380 V.

도 2에 도시하듯이, 전류감지기(251)가 출력단의 전류를 감지하여 제어기(200)로 보내면 제어기는 이 전류에 함유된 고조파 성분의 크기를 분석하여 이 고조파를 감소시키기 위하여 가변 리액터(211 ~ 213)의 용량을 조절한다. 이와 같은 가변 리액터 용량조절은 가변 리액터를 가변시킬 수 있도록 모터와 같은 장치를 사용한 가변 리액터 용량 가변용 구동장치(미도시)를 제어기의 신호로 구동함으로써도 가능하다.As shown in FIG. 2, when the current sensor 251 senses the current at the output stage and sends it to the controller 200, the controller analyzes the magnitude of the harmonic components contained in the current to reduce the harmonics. 213). Such variable reactor capacity control is also possible by driving a variable reactor capacity variable drive device (not shown) using a device such as a motor so as to vary the variable reactor with a signal from a controller.

뿐만 아니라 제어기(200)는 3상 입력단에서 과전압이 입력될 경우 과전압을 차단하여 출력 전압이 기준전압이 넘지 않도록 제어하는 일도 한다.In addition, when the overvoltage is input from the three-phase input terminal, the controller 200 controls the output voltage so that the output voltage does not exceed the reference voltage.

만일 3상 입력 전원(R, S 및 T)에서 기준 전압(380 V) 이하의 전압이 입력될 경우에 제어기(200)는 단락 스위치(241 ~ 243)를 온(On)하여 가변 변압기(231 ~ 233)를 단락시킴으로써 가변 변압기 때문에 발생할 수 있는 고조파를 차단함은 물론 결선 스위치(221 ~ 223)를 오프(off) 상태로 만들어 입력 전압이 그대로 출력단으로 출력되도록 만든다.If a voltage less than the reference voltage (380 V) is input from the three-phase input power sources R, S, and T, the controller 200 turns on the short-circuit switches 241 to 243 to turn on the variable transformers 231 to. By short-circuiting 233, it cuts off harmonics that may occur due to the variable transformer as well as turns off the connection switches 221 to 223 so that the input voltage is output to the output terminal as it is.

만일 3상 입력 전원(R, S 및 T)의 전압이 기준 전압인 380 V를 초과하여 입력될 경우에는 제어기(200)가 이를 감지하여 단락 스위치(241 ~ 243)를 오프함과 동시에 결선 스위치(221 ~ 223)를 온 상태로 만든 후 출력 전압이 기준 전압과 일치되도록 가변 변압기를 조절함으로써 과전압을 제어한다. 이와 같은 가변 변압기 용량조절은 가변 변압기를 가변시킬 수 있도록 모터와 같은 장치를 사용한 가변 변압기 용량 가변용 구동장치를 제어기의 신호로 구동함으로써도 가능하다.If the voltage of the three-phase input power supply (R, S and T) exceeds the reference voltage of 380 V, the controller 200 detects this and turns off the short-circuit switches 241 to 243 and simultaneously connects the connection switch ( 221 to 223) are turned on and the overvoltage is controlled by adjusting the variable transformer so that the output voltage matches the reference voltage. Such variable transformer capacity control is also possible by driving a variable transformer capacity variable drive using a device such as a motor with a signal from a controller to vary the variable transformer.

한편 결선 스위치(221 ~ 223) 및 단락 스위치(241 ~ 243)는 트라이액(TRIAC)과 같은 양방향 스위치 소자를 사용할 수 있다.Meanwhile, the connection switches 221 to 223 and the short switches 241 to 243 may use bidirectional switch elements such as triacs.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치에서 과전압 입력시 제어기의 스위칭에 의해 형성되는 환상 결선 구조의 가변 변압기(231 ~ 233)가 포함된 출력단의 등가회로를 도시한 도면이다.3 illustrates an equivalent circuit of an output stage including variable transformers 231 to 233 having an annular connection structure formed by switching of a controller when an overvoltage is input in a power supply for harmonic reduction and overvoltage control according to a preferred embodiment of the present invention. Drawing.

도 3에 도시하듯이, 제어기(200)가 단락 스위치 및 결선 스위치를 제어하여 출력회로를 환상 결선 구조로 만들고 여기에 연결된 가변 변압기로부터 기준 전압(380 V)이 출력되도록 가변 변압기를 제어한다.As shown in FIG. 3, the controller 200 controls the short circuit switch and the connection switch to make the output circuit an annular connection structure, and controls the variable transformer so that the reference voltage 380 V is output from the variable transformer connected thereto.

한편, 3상 입력 전압이 기준 전압보다 작아질 경우 제어기는 결선 스위치(221 ~ 223)를 오프함과 동시에 단락 스위치(241 ~ 243)를 온 상태로 바꾸어 가변 변압기(231 ~ 233)를 단락시킴으로써 출력에 영향을 미치지 않게 하고 가변 변압기로 인한 고조파 발생 가능성도 차단한다. On the other hand, when the three-phase input voltage is less than the reference voltage, the controller outputs by shorting the variable transformers (231 to 233) by turning off the connection switches (221 to 223) and turning on the short switches (241 to 243). It also prevents harmonics caused by variable transformers.

도 4는 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치의 제어기가 과전압을 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of controlling an overvoltage by a controller of a power supply device for harmonic reduction and overvoltage control.

도 4에 도시하듯이 과전압이 발생하면 단락스위치를 오프함과 동시에 결선스위치를 온 상태로 만든 후 가변 변압기를 가변시키는 구동장치에 제어 신호를 출력함으로써 1 제어유닛만큼 가변 변압기를 조절하여 출력 전압을 감소시킨다. 참고로 1 제어유닛은 1회 가변시 전압을 가변시키는 단위를 나타내며 제어유닛의 크기는 실시예에 따라 가변적이다.As shown in FIG. 4, when an overvoltage occurs, the short-circuit switch is turned off and at the same time, the connection switch is turned on, and then the output voltage is adjusted by controlling the variable transformer by one control unit by outputting a control signal to a driving device for varying the variable transformer. Decrease. For reference, one control unit represents a unit for varying the voltage at one time and the size of the control unit is variable according to the embodiment.

이 때 출력 전압과 기준 전압을 비교하여 출력 전압이 기준 전압보다 크면 다시 구동장치에 제어 신호를 출력함으로써 1 제어유닛만큼 출력전압을 감소시킨다.At this time, if the output voltage is greater than the reference voltage by comparing the output voltage and the reference voltage, the output voltage is reduced by one control unit by outputting a control signal to the driving device again.

만일 출력 전압과 기준 전압이 같으면 현재의 출력 상태를 계속 유지한다. If the output voltage is the same as the reference voltage, the current output state is maintained.

만일 출력 전압이 기준 전압보다 작게 되면 구동장치에 제어 신호를 출력함으로써 1 제어유닛만큼 출력전압을 증가시킨다. 출력전압을 증가시킨 직후 입력 전압이 기준 전압에서 임계전압을 뺀 값보다 큰지 여부를 비교한 결과, 입력 전압이 기준 전압에서 임계전압을 뺀 값보다 크면 다시 출력 전압과 기준 전압을 비교하는 플로우를 진행한다.If the output voltage is lower than the reference voltage, the output voltage is increased by one control unit by outputting a control signal to the drive unit. As soon as the output voltage is increased, it is compared whether the input voltage is greater than the threshold voltage minus the threshold voltage. If the input voltage is greater than the threshold voltage minus the threshold voltage, the flow compares the output voltage and the reference voltage again. do.

만일 입력 전압이 기준 전압에서 임계전압을 뺀 값보다 크지 않은 경우에는 단락스위치를 온함과 동시에 결선스위치를 오프하여 환상 결선 구조의 출력회로를 제거하고 입력 전압이 그대로 출력단에 전달되도록 해준다.If the input voltage is not larger than the threshold voltage minus the threshold voltage, the short circuit switch is turned on and the connection switch is turned off to remove the output circuit of the annular connection structure, and the input voltage is transmitted to the output terminal as it is.

도 5는 과전압 제어시 입출력 전압을 도시한 그래프이다. 5 is a graph illustrating input and output voltages during overvoltage control.

도 5에 도시하듯이, 기준 전압을 초과한 입력 전압이 입력된 경우에는 곧바로 단락스위치가 오프됨과 동시에 결선스위치가 온 상태가 된 후 제어기에 의해 출 력이 제어된다. As shown in FIG. 5, when an input voltage exceeding the reference voltage is input, the output is controlled by the controller after the short switch is turned off and the connection switch is turned on at the same time.

만일 이후에 기준전압 보다 작은 입력전압이 입력된다 하더라도 곧바로 단락스위치를 온 상태로 되고 결선스위치가 오프되지는 않는다. 기준 전압 근처에서 곧바로 단락스위치 및 결선스위치의 스위칭이 일어나면 회로가 불안정해지므로 약간의 임계전압 값을 두어 스위칭 간격을 두게 함으로써 회로를 안정시킨다.Even if an input voltage smaller than the reference voltage is subsequently input, the short-circuit switch is immediately turned on and the wiring switch is not turned off. If the short-circuit and wiring switches are switched immediately near the reference voltage, the circuit becomes unstable, so the circuit is stabilized by giving a slight threshold voltage to the switching interval.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전원장치의 출력단에 흐르는 고조파 전류를 감지하여 고조파 저감용 가변 리액터의 용량을 제어하여 고조파를 저감시키고, 입력단에 과전압이 흐를 경우 스위칭소자를 제어하고 스위칭소자와 연결된 가변 변압기를 조절하여 적정 전압을 출력단에 공급하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by detecting the harmonic current flowing through the output terminal of the power supply device to control the capacity of the variable reactor for reducing the harmonics to reduce the harmonics, when the overvoltage flows to the input terminal, the switching element is controlled and It is effective to supply the proper voltage to the output terminal by adjusting the connected variable transformer.

Claims (3)

고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치에 있어서, In the power supply device for harmonic reduction and overvoltage control, N상 입력단과 연결되어 고조파를 제거하는 N(N은 자연수) 개의 가변 리액터; N (N is a natural number) variable reactors connected to the N-phase input terminal to remove harmonics; N상 출력단과 연결되어 상기 고조파를 제거하는 N 개의 캐패시터; N capacitors connected to an N-phase output terminal to remove the harmonics; 상기 가변 리액터에 연결되어 기준 전압을 초과하는 전압이 입력된 경우 상기 기준 전압을 초과하지 않는 전압을 출력하는 N 개의 가변 변압기;N variable transformers connected to the variable reactors and outputting a voltage not exceeding the reference voltage when a voltage exceeding a reference voltage is input; 상기 가변 변압기와 상기 출력단 사이에 연결되어 상기 기준 전압을 초과하지 않는 전압이 입력된 경우에는 온(On) 상태이었다가, 상기 기준 전압을 초과하는 과전압이 입력된 경우에는 상기 가변 변압기를 환상결선(Ring Connection)으로 결선시키기 위하여 오프(Off) 상태가 되는 N 개의 단락 스위치; If the voltage is connected between the variable transformer and the output terminal and does not exceed the reference voltage, the circuit is turned on. If an overvoltage exceeding the reference voltage is input, the variable transformer is connected to an annular connection ( N short-circuit switches to be in an off state for connection to a ring connection; 상기 기준 전압을 초과하지 않는 전압이 입력된 경우에 오프 상태이었다가, 상기 기준 전압을 초과하는 과전압이 입력된 경우에는 상기 가변 변압기를 환상결선으로 결선시키기 위하여 온 상태가 되는 N 개의 결선 스위치; 및N connection switches which are in an off state when a voltage not exceeding the reference voltage is input and in an on state in order to connect the variable transformer to an annular connection when an overvoltage exceeding the reference voltage is input; And 상기 출력단의 전류에 포함된 상기 고조파 성분을 감지한 후 상기 고조파를 제거하기 위하여 상기 가변 리액터를 조절하고, 상기 기준 전압을 초과하지 않는 입력 전압이 입력되는 경우에는 상기 단락 스위치를 온(On)하고상기 결선 스위치를 오프(Off)함으로써 상기 입력 전압을 그대로 상기 출력단에 전달하고, 상기 기준 전압을 초과하는 과전압이 입력된 경우에 상기 단락 스위치를 오프하고 상기 결선 스위치를 온함으로써 출력회로의 결선 구조를 환상결선으로 변경한 후 상기 가변 변압기 구동장치에 제어신호를 보내어 상기 출력단의 전압을 상기 기준 전압을 초과하지 않도록 제어하는 제어기After detecting the harmonic component included in the current of the output terminal, the variable reactor is adjusted to remove the harmonic, and when the input voltage not exceeding the reference voltage is input, the short switch is turned on. By turning off the connection switch, the input voltage is transmitted to the output terminal as it is, and when the overvoltage exceeding the reference voltage is input, the short circuit switch is turned off and the connection switch is turned on to thereby connect the output structure of the output circuit. A controller for controlling the voltage of the output terminal not to exceed the reference voltage by sending a control signal to the variable transformer driving device after changing to an annular connection 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고조파 저감 및 과전압 제어용 전원장치.Harmonic reduction and overvoltage control power supply comprising a. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 N은 3인 것을 특징으로 하는 고조파 저감 및 과전압 제어용 억제 전원장치.N is 3, the suppression power supply for harmonic reduction and overvoltage control. 전원장치의 과전압 제어 방법에 있어서, In the overvoltage control method of the power supply device, (a) 상기 전원장치의 출력이 과전압인 것을 감지하는 단계;(a) detecting that an output of the power supply is an overvoltage; (b) 가변 변압기와 출력단 사이에 연결된 모든 단락 스위치를 오프(Off)하고 입력단과 상기 가변 변압기 사이에 연결되어 모든 결선 스위치를 온(On)하는 단계;(b) turning off all short-circuit switches connected between the variable transformer and the output stage and turning on all connection switches connected between the input stage and the variable transformer; (c) 상기 가변 변압기를 가변시키는 구동장치에 제어 신호를 보냄으로써 1 제어유닛만큼 출력 전압을 감소시키는 단계;(c) reducing the output voltage by one control unit by sending a control signal to a drive for varying the variable transformer; (d) 상기 출력 전압과 기준 전압을 비교하는 단계;(d) comparing the output voltage with a reference voltage; (e) 상기 단계 (d)의 비교 결과 상기 출력 전압이 상기 기준 전압보다 큰 경우 상기 단계 (c)로 진행하는 단계;(e) proceeding to step (c) if the output voltage is greater than the reference voltage as a result of the comparison of step (d); (f) 상기 단계 (d)의 비교 결과 상기 출력 전압이 상기 기준 전압과 같은 경우 상기 단계 (d)로 진행하는 단계;(f) proceeding to step (d) if the output voltage is equal to the reference voltage as a result of the comparison of step (d); (g) 입력 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 단계;(g) comparing an input voltage with the reference voltage; (h) 상기 단계 (g)의 비교 결과 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 크지 않은 경우 단계 (j)로 진행하는 단계;(h) proceeding to step (j) if the input voltage is not greater than the reference voltage as a result of the comparison of step (g); (i) 상기 단계 (g)의 비교 결과 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 큰 경우 가변 변압기를 가변시키는 상기 구동장치에 제어 신호를 보냄으로써 상기 1 제어유닛만큼 상기 출력 전압을 증가시키는 단계;(i) increasing said output voltage by said one control unit by sending a control signal to said drive device for varying a variable transformer if said input voltage is greater than said reference voltage as a result of the comparison in step (g); (j) 입력 전압이 상기 기준 전압에서 임계전압을 뺀 값보다 큰지 여부를 비교하는 단계;(j) comparing whether the input voltage is greater than the reference voltage minus a threshold voltage; (k) 상기 단계 (j)의 비교 결과 상기 입력 전압이 상기 기준 전압에서 상기 임계전압을 뺀 값보다 큰 경우 상기 단계 (d)로 진행하는 단계; 및(k) proceeding to step (d) when the comparison result of step (j) indicates that the input voltage is greater than the reference voltage minus the threshold voltage; And (l) 상기 단계 (j)의 비교 결과 상기 입력 전압이 상기 기준 전압에서 상기 임계전압을 뺀 값보다 크지 않은 경우 상기 모든 단락스위치를 온(On)하고 상기 모든 결선 스위치를 오프(Off)함으로써 출력회로의 결선상태를 바꾸고 출력단에서 과전압이 감지될 때까지 상기 결선상태를 유지하는 단계(l) when the input voltage is not greater than the reference voltage minus the threshold voltage, the output is obtained by turning on all short-circuit switches and turning off all wiring switches. Changing the connection state of the circuit and maintaining the connection state until an overvoltage is detected at the output terminal; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 과전압 제어 방법.Overvoltage control method for a power supply comprising a.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000058359A (en) 1998-08-06 2000-02-25 Toshiba Corp Gap adjustment test apparatus for dc smoothing series reactor
KR200292779Y1 (en) 2002-08-05 2002-10-25 영파워테크놀로지(주) Harmonic current filtering & Power saving Controller
KR20050034499A (en) * 2003-10-09 2005-04-14 김봉옥 A device of decreasing harmonic with keep improve the balance of voltage and current
KR20050037160A (en) * 2003-10-17 2005-04-21 한국전력공사 Superconducting parallel circuit using superconducting direct transformer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000058359A (en) 1998-08-06 2000-02-25 Toshiba Corp Gap adjustment test apparatus for dc smoothing series reactor
KR200292779Y1 (en) 2002-08-05 2002-10-25 영파워테크놀로지(주) Harmonic current filtering & Power saving Controller
KR20050034499A (en) * 2003-10-09 2005-04-14 김봉옥 A device of decreasing harmonic with keep improve the balance of voltage and current
KR20050037160A (en) * 2003-10-17 2005-04-21 한국전력공사 Superconducting parallel circuit using superconducting direct transformer

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