KR100978587B1 - 입력 역률 개선을 위한 매트릭스 컨버터의 출력 제어 방법및 출력 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
전압섹터 | 섹터 1 또는 섹터 4 | 섹터 2 또는 섹터 5 | 섹터 3 또는 섹터 6 | |||||||||
전류섹터 | t1 | t2 | t3 | t4 | t1 | t2 | t3 | t4 | t1 | t2 | t3 | t4 |
섹터1또는 섹터4 | -7 | +9 | +1 | -3 | +9 | -8 | -3 | +2 | -8 | +7 | +2 | -1 |
섹터2 또는 섹터5 | +4 | -6 | -7 | +9 | -6 | +5 | +9 | -8 | +5 | -4 | -8 | +7 |
섹터3 또는 섹터6 |
-1 | +3 | +4 | -6 | +3 | -2 | -6 | +5 | -2 | +1 | +5 | -4 |
섹터4또는 섹터1 | +7 | -9 | -1 | +3 | -9 | +8 | +3 | -2 | +8 | -7 | -2 | +1 |
섹터5 또는 섹터2 | -4 | +6 | +7 | -9 | +6 | -5 | -9 | +8 | -5 | +4 | +8 | -7 |
섹터6 또는 섹터3 | +1 | -3 | -4 | +6 | -3 | +2 | +6 | -5 | +2 | -1 | -5 | +4 |
전압섹터 | 섹터 1 또는 섹터 4 | 섹터 2 또는 섹터 5 | 섹터 3 또는 섹터 6 | |||||||||
전류섹터 | t1 | t2 | t3 | t4 | t1 | t2 | t3 | t4 | t1 | t2 | t3 | t4 |
섹터1 또는 섹터4 | -7 | +8 | +1 | -2 | +9 | -7 | -3 | +1 | -8 | +9 | +2 | -3 |
섹터2 또는 섹터5 | +4 | -5 | -7 | +8 | -6 | +4 | +9 | -7 | +5 | -6 | -8 | +9 |
섹터3 또는 섹터6 | -1 | +2 | +4 | -5 | +3 | -1 | -6 | +4 | -2 | +3 | +5 | -6 |
섹터4 또는 섹터1 | +7 | -8 | -1 | +2 | -9 | +7 | +3 | -1 | +8 | -9 | -2 | +3 |
섹터5 또는 섹터2 | -4 | +5 | +7 | -8 | +6 | -4 | -9 | +7 | -5 | +6 | +8 | -9 |
섹터6 또는 섹터3 | +1 | -2 | -4 | +5 | -3 | +1 | +6 | -4 | +2 | -3 | -5 | +6 |
그룹 | 벡터 | A | B | C | vi | αi | ii | βi |
Ⅰ |
+1 | a | b | b | 2/3vab | 0 | isa | -Π/6 |
-1 | b | a | a | -2/3vab | 0 | isa | -Π/6 | |
+2 | b | c | c | 2/3vbc | 0 | isa | Π/2 | |
-2 | c | b | b | -2/3vbc | 0 | isa | Π/2 | |
+3 | c | a | a | 2/3vca | 0 | isa | 7Π/6 | |
-3 | a | c | c | -2/3vca | 0 | isa | 7Π/6 | |
+4 | b | a | b | 2/3vab | 2Π/3 | isb | -Π/6 | |
-4 | a | b | a | -2/3vab | 2Π/3 | isb | -Π/6 | |
+5 | c | b | c | 2/3vbc | 2Π/3 | isb | Π/2 | |
-5 | b | c | b | -2/3vbc | 2Π/3 | isb | Π/2 | |
+6 | a | c | a | 2/3vca | 2Π/3 | isb | 7Π/6 | |
-6 | c | a | c | -2/3vca | 2Π/3 | isb | 7Π/6 | |
+7 | b | b | a | 2/3vab | 4Π/3 | isc | -Π/6 | |
-7 | a | a | b | -2/3vab | 4Π/3 | isc | -Π/6 | |
+8 | c | c | b | 2/3vbc | 4Π/3 | isc | Π/2 | |
-8 | b | b | c | -2/3vbc | 4Π/3 | isc | Π/2 | |
+9 | a | a | c | 2/3vca | 4Π/3 | isc | 7Π/6 | |
-9 | c | c | a | -2/3vca | 4Π/3 | isc | 7Π/6 |
그룹 | 벡터 | A | B | C | vi | αi | ii | βi |
Ⅱ |
0a | a | a | a | 0 | - | 0 | - |
0b | b | b | b | 0 | - | 0 | - | |
0c | c | c | c | 0 | - | 0 | - | |
Ⅲ |
x | a | b | c | x | x | x | x |
x | a | c | b | x | x | x | x | |
x | b | c | a | x | x | x | x | |
x | b | a | c | x | x | x | x | |
x | c | a | b | x | x | x | x | |
x | c | b | a | x | x | x | x |
Claims (7)
- 3상 교류 전원으로부터 공급되는 전원을 교류-교류 전력 변환에 의해 3상 부하에 공급하되, LC 필터를 입력단에 구비하는 매트릭스 컨버터의 출력 제어 방법에 있어서,(a) 상기 3상 교류 전원의 전원전압(Vs) 및 전원전류(Is)를 검출하고, 검출된 전원전압 및 전원전류의 크기와 위상각을 산출하는 단계;(b) 상기 LC 필터의 출력단에서 필터전압(Vi) 및 필터전류(Ii)를 검출하고, 검출된 필터전압 및 필터전류의 크기와 위상각을 산출하는 단계;(c) 상기 산출된 전원전압과 전원전류의 크기와 상기 LC 필터의 L,C 소자값을 이용하여 전원전류와 필터전류의 위상차를 산출하는 단계;(d) 상기 (b)단계에서 검출된 필터전압과 필터전류 크기와 위상각을 고려하여 공간벡터를 각각 생성하고, 각 공간벡터의 스위칭 테이블을 생성하기 위한 기설정된 섹터 중에서 상기 필터전압의 공간벡터와 상기 필터전류의 공간벡터 각각이 위치하는 섹터를 판별하는 단계;(e) 상기 검출된 필터전압 및 필터전류 각각의 크기와 위상각을 고려하여 목표 출력 전압(Vo)의 공간벡터를 생성하고, 공간벡터의 섹터를 판별한 다음, 기저장된 스위칭 테이블로부터 상기 판별된 섹터에 따라 목표 출력 전압의 스위칭 시간을 산출하기 위한 스위칭 벡터를 선택하는 단계;(f) 상기 선택된 스위칭 벡터에 따라 목표 출력 전압을 제어하기 위한 스위칭 시간을 산출하고, 산출된 스위칭 시간을 이용하여 필터전압과 목표 출력 전압간 전압비(q)를 산출하는 단계;(g) 상기 산출된 전압비를 고려하여 기설정된 최대 보상 가능 위상차 조건을 이용하여 최대 보상 가능한 위상차를 산출하는 단계; 및(h) 상기 산출된 최대 보상 가능한 위상차에 따라 위상차를 보상하여 보상된 위상을 갖는 필터전류를 공급하도록 제어하는 단계를 포함하되,상기 (e) 단계 이전에, (e-1) 목표 출력전압 제어시 공간벡터 변조를 위하여 상기 산출된 필터전압 크기와 필터전압 위상각, 필터전류 크기와 필터전류 위상각에 대한 스위칭 테이블을 생성하여 저장하는 단계를 더 포함하고,상기 저장되는 스위칭 테이블은 상기 (d) 단계에서 필터전압과 필터전류의 판별된 섹터가 동일한 섹터인 경우와 동일하지 않은 섹터인 경우에 따라 가능한 스위칭 벡터 조합을 생성하고, 생성된 스위칭 벡터 조합이 동일한 섹터인 경우와 동일하지 않은 섹터인 경우별로 저장하며,상기 (g)단계는 (g-1) 상기 산출된 전압비를 이용하여 상기 산출된 전원전류와 필터전류의 위상차를 보상하기 위한 최대보상 가능 위상차 조건을 산출하여 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 역률 개선을 위한 매트릭스 컨버터의 출력 제어 방법.
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- 3상 교류 전원으로부터 공급되는 전원을 교류-교류 전력 변환에 의해 3상 부하에 공급하되, LC 필터를 입력단에 구비하는 매트릭스 컨버터의 출력 제어 장치에 있어서,전원전압(Vs), 전원전류(Is)를 검출하여 각각의 크기와 위상각을 산출하는 전원전압/전류 검출부;필터전압(Vi), 필터전류(Ii)를 검출하여 각각의 크기와 위상각을 산출하는 필터전압/전류 검출부;계산된 위상각으로부터 전원전류와 필터전류의 위상차를 산출하는 위상차 산출부;상기 검출된 필터전압, 필터전류의 공간벡터를 생성하고, 공간벡터별 스위칭 테이블을 생성하기 위한 섹터를 기설정한 다음, 상기 생성된 공간벡터 각각의 섹터를 판별하여 판별된 섹터에 따른 목표 출력 전압의 스위칭 벡터를 기저장된 스위칭 테이블로부터 선택하도록 제어하며, 선택된 스위칭 벡터에 의해 스위칭 시간을 산출하고, 필터전압과 목표 출력 전압간 전압비(q)를 산출하는 공간벡터 제어부; 및상기 목표 출력 전압을 제어시 스위칭 시간을 산출하기 위한 기준인 샘플링 주파수를 제어하는 샘플링제어부;상기 산출된 전압비를 이용하여 상기 산출된 전원전류와 필터전류 간의 최대보상 가능 위상차 조건을 계산하고, 계산된 조건으로부터 최대 보상 가능한 위상차를 보상하도록 위상제어신호를 생성하는 위상차 보상 제어부를 포함하되,상기 공간벡터 제어부는,각 스위칭 조합에 따른 필터전압의 크기 및 위상각, 필터전류의 크기 및 위상각을 해당 스위칭조합별로 스위칭 테이블에 저장하되, 상기 검출된 필터전압과 필터전류 각각의 공간벡터가 위치하는 섹터의 동일여부를 판별하여 판별된 결과에 따라 구분된 스위칭 벡터별로 스위칭 테이블을 생성 및 저장하는 스위칭 테이블 설정/저장모듈; 및상기 저장된 스위칭 테이블로부터 목표 출력 전압의 공간벡터를 생성하고, 생성된 공간벡터의 스위칭 시간을 계산하고, 계산값을 이용하여 필터전압과 목표 출력 전압간 전압비를 계산하는 공간벡터 변조모듈을 더 포함는 것을 특징으로 하는 입력 역률 개선을 위한 매트릭스 컨버터의 출력 제어 장치.
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