KR20050093206A - Over voltage protection apparatus for matrix converter - Google Patents
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Abstract
종래의 바리스터 수단에 의한 메트릭스 컨버터의 과전압 보호방법은 전류 경로의 인덕턴스에 의한 턴 오프 에너지에 의해 바리스터가 스트레스를 받음으로써 바리스터의 수명이 제한 된다는 문제점이 있었기에, 본 발명은 6-다이오드 및 커패시터로 구성된 과전압 보호수단에 의하여 전류의 자유순환경로를 확보하고 메트릭스 컨버터의 양방향 반도체 스위칭 소자에 인가되는 스파이크 전압을 소자의 내전압 내량치 이내로 억제함으로써, 반영구적으로 메트릭스 컨버터를 과전압으로부터 보호하여 고신뢰성을 확보함으로써 메트릭스 컨버터의 본격 상용화가 가능하게 한다. The overvoltage protection method of the matrix converter by the conventional varistor means has a problem that the life of the varistor is limited by stressing the varistor by the turn-off energy caused by the inductance of the current path, and thus the present invention consists of a 6-diode and a capacitor. The over-voltage protection means ensures a free path for the current and suppresses the spike voltage applied to the bidirectional semiconductor switching element of the matrix converter within the withstand voltage value of the device, thereby semi-permanently protecting the matrix converter from overvoltage and securing high reliability. Enable full-scale commercialization of the converter.
Description
본 발명은 교류 전동기 운전 제어에 사용되는 메트릭스 컨버터의 과전압 보호장치에 관한 것으로서, 특히 DC-링크 회로를 없애고 전원전류의 고조파 리플을 저감할 뿐만 아니라 회생에너지를 전원측으로 직접 반환가능한 AC-AC 변환방식인 메트릭스 컨버터에 있어서 다이오드 및 커패시터로 이루어진 클램프(Diode Clamp) 회로에 의한 과전압 보호장치에 관한 것이다. The present invention relates to an overvoltage protection device for a matrix converter used in AC motor operation control, and in particular, eliminates the DC-link circuit, reduces harmonic ripple of the supply current, and can directly return regenerative energy to the power supply. The present invention relates to an overvoltage protection device by a clamp circuit consisting of a diode and a capacitor in an in-matrix converter.
종래의 교류 전동기 제어는 VSI(Voltage Source Inverter) 인버터에 의하여 펄스폭 변조(PWM,Pulse Width Modulation) 방법으로 제어된다. VSI 인버터는 AC-DC-AC 형태의 전력변환 과정을 거치며, 커패시터에 의한 DC-링크를 갖는다. 이러한 VSI 인버터는 입력전류 파형 왜곡에 의한 높은 THD(Total Harmonics Distortion)와 DC-링크의 커패시터 수명제한, 회생에너지로 인한 손실 등 파워 토폴로지 상의 단점을 갖고 있다. Conventional AC motor control is controlled by a pulse width modulation (PWM) method by a voltage source inverter (VSI) inverter. The VSI inverter undergoes a power conversion process in the form of AC-DC-AC and has a DC-link by a capacitor. These VSI inverters have disadvantages in power topology such as high Total Harmonics Distortion (THD) due to input current waveform distortion, capacitor life limitation of DC-link, and loss due to regenerative energy.
따라서, 이를 극복하기 위하여 AC에서 AC로 직접 파워를 변환하는 n × n 메트릭스 형태의 메트릭스 컨버터가 제안되었다. 이것은 전원 측 라인과 부하 측 라인의 각 교차점에 양방향 스위칭 소자가 설치되는 파워 토폴로지(Power Topology)를 갖고 있으며, 거의 사인파상에 가까운 입력 전류로 인한 낮은 THD, 양방향 파워 플로우에 의한 회생에너지 절감 및 DC-링크 커패시터 제거로 인한 반영구적 수명 등 상대적으로 VSI 인버터에 비하여 월등한 전력회로 토플로지이다. Accordingly, in order to overcome this problem, a matrix converter in the form of n × n matrix which directly converts power from AC to AC has been proposed. It has a power topology with bi-directional switching elements installed at each intersection of the power line and load side lines, with low THD due to nearly sinusoidal input current, reduced regenerative energy due to bidirectional power flow, and DC. Power circuit topology superior to VSI inverters, such as semi-permanent lifetime due to elimination of link capacitors.
그러나 메트릭스 컨버터는 스위치 숫자가 많고 제어가 복잡하며 전류 커뮤테이션(轉流,Commutation) 및 전류순환(Free Wheeling)이 복잡하는 등의 난제 때문에 아직 본격적인 상용화가 되지 않고 있는 기술이다.However, matrix converters are not yet commercially available due to the large number of switches, complicated control, and complicated commutation and free wheeling.
도 1은 종래의 3 x 3 메트릭스 컨버터의 전력회로 토폴로지이다. 이런 메트릭스 컨버터는 AC-AC 컨버터로서 DC-링크가 없으며 가변전압 가변주파수 (VVVF,Variable Voltage Variable Frequency) 출력획득이 가능하며, 기본적으로 입력과 출력의 각상 교차점에 각각 양방향 스위치로 구성된다.1 is a power circuit topology of a conventional 3 x 3 matrix converter. These matrix converters are AC-AC converters, have no DC-link, are capable of acquiring Variable Voltage Variable Frequency (VVVF) output, and are basically composed of two-way switches at each intersection of input and output.
따라서 3상 입력 및 3상 출력인 경우 도 1과 같이 9개의 양방향 스위치가 필요하게 된다. 메트릭스 컨버터를 구현하기 위한 양방향 스위치는 양방향 전류 경로를 가짐과 동시에 양방향 전류 블록 또한 가능해야 한다. Therefore, in the case of three-phase input and three-phase output, nine bidirectional switches are required as shown in FIG. Bi-directional switches for implementing matrix converters must have bi-directional current paths, as well as bi-directional current blocks.
도 2a, 2b, 2c는 이러한 특성을 만족하는 메트릭스용 양방향 스위치를 나타내며, 도 2a 는 다이오드 내장 양방향 스위치로써 액티브 스위치 1개에 4개의 다이오드로 구성되며, 도 2b 는 컬렉터 공통 양방향 스위치로써 액티브 스위치 2개에 2개의 다이오드로 구성되며 액티브 스위치의 컬렉터가 서로 공통접속 되어있고, 도 2c 는 에미터 공통 양방향 스위치로써 액티브 스위치의 에미터가 서로 공통접속 되어있다. 2A, 2B, and 2C show a bidirectional switch for a matrix satisfying these characteristics, and FIG. 2A is a diode-embedded bidirectional switch and includes 4 diodes per active switch, and FIG. 2B is a collector common bidirectional switch. It is composed of two diodes, and the collectors of the active switches are connected to each other in common, and FIG. 2C is an emitter common bidirectional switch.
이러한 메트릭스 컨버터는, 전동기와 같은 지상 부하인 경우, 액티브 스위치가 턴 오프되는 순간에 액티브 스위치에 역방향 접속되는 순환전류 다이오드에 의하여 자연스런 전류의 자유순환이 이루어지는 VSI 인버터와는 달리, 컨버터 전력회로 토폴로지상의 순환전류 경로가 없다. In the case of a ground load such as an electric motor, such a matrix converter is different from a VSI inverter in which a natural free circulation of current is performed by a circulating current diode connected backward to the active switch when the active switch is turned off. There is no circulating current path.
따라서, 메트릭스 컨버터를 구동제어하는 제어기 에서 별도의 커뮤테이션(轉流)제어를 해주어야 한다. 그런데 트립 발생에 의한 비상정지 혹은 정전 등과 같이 모든 양방향 스위치를 턴 오프시켜야 하는 상황 발생 시에는, 별도의 자유순환 전류 경로와 스파이크 전압 억제 수단을 갖추지 않으면 반도체 스위치는 과전압에 의하여 전압 내량을 이기지 못해 파손된다.Therefore, a separate commutation control must be performed in the controller for controlling the matrix converter. However, in a situation where all the two-way switches must be turned off such as an emergency stop or a power failure caused by a trip occurrence, unless a separate free circulation current path and spike voltage suppression means are provided, the semiconductor switch cannot be damaged due to overvoltage do.
도 3은 종래의 메트릭스 컨버터에 대한 과전압 보호를 위해 바리스터 수단을 채택한 기술구성을 나타낸다. 전원 단에 설치된 입력 라인필터(3)는 입력전류에 나타나는 스위칭 주파수 고조파(Switching Frequency Harmonics)를 저감하기 위한 것으로 메트릭스 컨버터의 상용화를 위해서 반드시 필요하다. 3 shows a technical configuration employing a varistor means for overvoltage protection for a conventional matrix converter. The input line filter 3 installed in the power stage is for reducing switching frequency harmonics appearing in the input current and is necessary for commercialization of the matrix converter.
메트릭스 컨버터부(4)는 전원 측과 부하 측의 각상의 교차점에 9개의 양방향 스위치가 설치되어 있고(SAa ~ SCc), 도면상에서 이 스위치들은 모두 컬렉터 공통 양방향 스위치로 구성되어 있으나, 실제로는 도 2a, 2b, 2c에서 제시한 3가지 형태의 모든 스위치로 적용 가능하다. 종래의 기술에서는 전원 측의 각 상간에 VR1, VR2 및 VR3 그리고 부하 측의 각 상간에 Vr1, Vr2 및 Vr3의 바리스터가 접속되어 있다. The matrix converter unit 4 is provided with nine bidirectional switches at the intersections of the respective phases of the power supply side and the load side (SAa to SCc), and these switches are all configured as collector common bidirectional switches. It is applicable to all three types of switches shown in 2b and 2c. In the prior art, varistors of Vr1, Vr2 and Vr3 are connected between VR1, VR2 and VR3 and each phase on the load side between each phase on the power supply side.
바리스터의 전기적 특성은 도 4와 같이 인가전압에 의해서 그 저항치가 변화하는 의존성 저항으로써, 전압 Vb 및 -Vb 이내에서는 전류가 거의 흐르지 않으나, 이 전압을 넘어서면 임피던스가 급격하게 낮아져 전류가 가파르게 증가하는 특성을 갖고 있다. The electrical characteristics of the varistor are dependence resistors whose resistance values change according to the applied voltage as shown in FIG. 4, and the current hardly flows within the voltages Vb and -Vb, but when the voltage exceeds this voltage, the impedance rapidly decreases and the current rapidly increases. Has characteristics.
종래의 메트릭스 컨버터의 과전압 보호장치는 입력 측과 출력 측의 각 상간에 VR1~VR3 및 Vr1~Vr3 의 바리스터를 접속함으로써 모든 양방향 스위치를 턴 오프시켜야 하는 상황 발생 시 전력 반도체 스위칭 소자의 내전압 내량 이내의 값에서 VR1~VR3 및 Vr1~Vr3이 동작하도록 소자을 선정함으로써 전력 반도체 스위칭 소자에 과전압 인가를 방지하는 방법을 쓰고 있다.The overvoltage protection device of the conventional matrix converter is connected to the varistors VR1 to VR3 and Vr1 to Vr3 between the input and output phases, so that all bidirectional switches must be turned off within the withstand voltage of the power semiconductor switching element. By selecting the device to operate VR1 to VR3 and Vr1 to Vr3 in the value, a method of preventing overvoltage is applied to the power semiconductor switching device.
하지만, 이런 방법은 실제로 바리스터가 스트레스에 의해 파손되면, 선간단락의 전원사고가 발생하게된다. 그리하여, 종래의 바리스터 수단으로써는 빈번한 과전압 보호 상황 발생이 예상되는 상용화 환경에서는 메트릭스 컨버터를 과전압으로부터 반영구적으로 보장하지 못하게 되는 치명적인 문제점이 야기된다.In this method, however, if the varistor is damaged by stress, a power failure of the line short circuit occurs. Thus, the conventional varistor means causes a fatal problem in that it is not possible to semi-permanently guarantee the matrix converter from overvoltage in a commercial environment where frequent overvoltage protection situations are expected.
따라서, 본 발명은 이러한 메트릭스 컨버터 분야에 있어서, 난제 중 하나인 순환 전류가 복잡한 문제를 해소하고 ,모든 양방향 스위치를 턴 오프시켜야 하는 상황 발생 시 매트릭스 컨버터 의 반도체 스위칭 소자를 과전압으로 보호하기 위해서 다이오드 및 커패시터로 이루어진 클램프 수단을 포함한 과전압 보호장치를 제공하는 데 있다. Therefore, in the field of matrix converter, the present invention solves the problem of circulating current, which is one of the difficulties, and protects the semiconductor switching element of the matrix converter with overvoltage in the event that a situation where all the bidirectional switches should be turned off occurs. To provide an overvoltage protection device comprising a clamp means consisting of a capacitor.
상기와 같은 문제점을 해결하고 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 메트릭스 컨버터의 양방향 스위치들에 다이오드들 및 콘덴서로 구성되는 클램프 수단을 포함한 과전압 보호장치(7)을 포함하여, 상기 과전압 보호수단의 다이오드는 상기 모든 양방향 스위치가 턴 오프시에 회로의 인덕턴스성분에 저장된 에너지의 자유순환 전류경로를 만들어 주고, 상기 클램프 콘덴서는 상기 양방향 스위치에 인가되는 스파이크전압을 소자의 내압이내로 억제할 수 있는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the present invention includes an overvoltage protection device (7) including a clamp means consisting of diodes and a capacitor in the bidirectional switches of the matrix converter, the overvoltage protection means Diodes of the bidirectional switch create a free circulation current path of energy stored in the inductance component of the circuit when the bidirectional switch is turned off, and the clamp capacitor can suppress the spike voltage applied to the bidirectional switch to within the breakdown voltage of the device. It features.
특히,상기 메트릭스 컨버터가 3 ×3 메트릭스 컨버터의 경우, 메트릭스 컨버터의 9개의 양방향 스위치중 3개의 양방향 스위치는 에미터 공통 양방향 스위치이며 나머지 6 개의 양방향 스위치는 컬렉터 공통 양방향 스위치인 것을 특징으로 한다.Particularly, when the matrix converter is a 3 × 3 matrix converter, three bidirectional switches of the nine bidirectional switches of the matrix converter are emitter common bidirectional switches, and the remaining six bidirectional switches are collector common bidirectional switches.
또한, 상기 양방향 스위치는 아이지비티(IGBT), 트랜지스터 또는 MOS-FET 들 중의 어느 하나 인 것을 특징으로 한다.In addition, the bidirectional switch may be any one of an IGBT, a transistor, and MOS-FETs.
도 5는 본 발명의 6-다이오드 및 커패시터의 클램프 수단을 포함한 매트릭스 컨버터의 과전압 보호 장치의 구성을 나타낸다.Fig. 5 shows the configuration of the overvoltage protection device of the matrix converter including the clamp means of the six-diode and the capacitor of the present invention.
전원 단에 입력 라인 필터(3)가 설치되고 3상 전원 측과 3상 부하 측의 각 9개의 교차점에 9개의 양방향 스위칭 소자가 설치되어 메트릭스 컨버터부(8)를 구성한다는 것은 종래의 기술과 같다. 도 1 및 도 5의 종래의 메트릭스 컨버터의 경우에 9개의 모든 스위치가 동일한 형태의 양방향 스위치로 구성되나, 본 발명에서는 3개의 양방향 스위치 SAa, SBb, SCc는 에미터 공통 양방향 스위치로 구성되고, 나머지 6개의 양방향 스위치 SAb,Sac, Sba, SBc, Sca, SCb는 컬렉터 공통 양방향 스위치로 구성된다. The input line filter 3 is installed at the power supply stage, and nine bidirectional switching elements are installed at each of the nine intersections of the three-phase power supply side and the three-phase load side to form the matrix converter unit 8 as in the related art. . In the case of the conventional matrix converter of FIGS. 1 and 5, all nine switches are configured as bidirectional switches of the same type, but in the present invention, three bidirectional switches SAa, SBb, and SCc are configured as emitter common bidirectional switches. The six bidirectional switches SAb, Sac, Sba, SBc, Sca and SCb consist of a collector common bidirectional switch.
과전압 보호를 위한 6-다이오드 및 커패시터의 클램프 수단(7)의 다이오드(Dc1)의 캐소드는 스위치(SAa)의 확대도면(9)에 도시된 바와 같이, SAa1과 DAa1의 접속 점에 연결되며, 모든 양방향 스위치의 구성부품번호 순서를 스위치(SAa)의 확대도면(2)와 같이 봤을 때, 다이오드(Dc2)의 캐소드는 스위치(SBb)의 SBb1과 DBb1의 접속 점에 연결되며, 다이오드(Dc3)의 캐소드는 스위치(SCc)의 SCc1과 DCc1의 접속 점에 연결되고, 다이오드(Dc1,Dc2,Dc3)의 애노드는 공통 접속되어 클램프 콘덴서(Cc)의 한 단자에 연결되며, 클램프 저항(Rc)은 클램프 콘덴서(Cc)에 병렬접속되고, 다이오드(Dc4)의 애노드는 스위치(SAc)의 SAc1과 DAc1의 접속 점에 연결되며, 다이오드(Dc5)의 애노드는 스위치(SCb)의 SCb1과 DCb1의 접속 점에 연결되고, 다이오드(Dc6)의 애노드는 스위치(SBa)의 SBa1과 DBa1의 접속 점에 연결되며, 다이오드(Dc1,Dc2,Dc3)의 캐소드는 공통 접속되어 클램프 콘덴서(Cc)의 다른 한 단자에 연결된다.The cathode of the diode Dc1 of the clamp means 7 of the 6-diode and the capacitor for overvoltage protection is connected to the junction of SAa1 and DAa1, as shown in the enlarged view 9 of the switch SAa, and When the component number order of the bidirectional switch is viewed as shown in the enlarged drawing (2) of the switch SAa, the cathode of the diode Dc2 is connected to the connection point of SBb1 and DBb1 of the switch SBb, The cathode is connected to the connection point of SCc1 and DCc1 of the switch SCc, the anodes of the diodes Dc1, Dc2 and Dc3 are connected in common and connected to one terminal of the clamp capacitor Cc, and the clamp resistor Rc is clamped. Connected in parallel to the capacitor Cc, the anode of the diode Dc4 is connected to the connection point of SAc1 and DAc1 of the switch SAc, and the anode of the diode Dc5 is connected to the connection point of SCb1 and DCb1 of the switch SCb. The anode of diode Dc6 is connected to the connection point of SBa1 and DBa1 of switch SBa. The cathodes of the diodes Dc1, Dc2, and Dc3 are commonly connected and connected to the other terminal of the clamp capacitor Cc.
매트릭스 컨버터에 있어서 트립 발생에 의한 비상정지 혹은 정전 등과 같이 모든 양방향 스위치를 즉시 턴 오프시켜야 하는 상황 발생 시에는, 회로의 인덕턴스 성분에 저장된 에너지에 의한 전류의 자유 순환경로를 만들어 주어야 하는 데, 본 발명은 6-다이오드 및 커패시터의 클램프 수단(7)에 의하여 전류 경로를 제공하며 또한 클램프 콘덴서(Cc) 에 의하여 스파이크 전압을 소자의 내압 이내로 억제함으로써 양방향 반도체 소자를 보호할 수 있다. In a situation where a matrix converter needs to immediately turn off all the bidirectional switches such as an emergency stop or a power failure due to a trip occurrence, a free circulation path of the current by the energy stored in the inductance component of the circuit must be made. It is possible to protect the bidirectional semiconductor device by providing a current path by the clamp means 7 of the 6-diode and the capacitor and also suppressing the spike voltage within the breakdown voltage of the device by the clamp capacitor Cc.
이하 도 6 내지 도 8에 의하여 본 발명의 구성에 따른 동작을 더욱 자세히 설명한다.6 to 8 will be described in more detail the operation according to the configuration of the present invention.
*도 6은 본 발명의 도 5의 구성에서 전류 전원 측 A상에서 부하 측 a상으로 흐르던 전류경로, 즉 IA →Ia 방향의 자유순환 경로만을 따로 설명한다. 18개의 모든 액티브 스위치는 지금 오프상태이기 때문에 전류는 오로지 다이오드에 의해서만 흐를 수가 있다. 따라서 도 6와 같이 전류는 A → DAc2 → Dc4 →Cc → Dc1 →DAa1 → a 와 같은 자유순환 경로를 갖게 되고 스파이크 전압은 클램프 콘덴서(Cc)에 의하여 억제된다.FIG. 6 illustrates separately the current path flowing from the current power supply side A phase to the load side a phase in the configuration of FIG. 5 of the present invention, that is, the free circulation path in the direction of I A → I a . Since all 18 active switches are now off, current can only flow through the diode. Therefore, as shown in FIG. 6, the current has a free circulation path such as A → DAc2 → Dc4 → Cc → Dc1 → DAa1 → a and the spike voltage is suppressed by the clamp capacitor Cc.
또한 도 7은 본 발명의 도 5의 구성에서 전류 전원 측 A상에서 부하 측 b상으로 흐르던 전류경로, 즉 IA →Ib 방향의 자유순환 전류 경로만을 따로 그려 설명한다. 18개의 모든 액티브 스위치는 지금 오프상태이기 때문에 마찬가지로 전류는 오로지 다이오드에 의해서만 흐를 수가 있고 , 전류는 A → DAc2 → Dc4 → Cc → Dc2 → DBb1 → b 와 같은 자유순환 경로를 갖게 되고 스파이크 전압은 클램프 콘덴서(Cc)에 의하여 또한 억제된다.In addition, FIG. 7 illustrates only the current path flowing from the current power supply side A to the load side b phase in the configuration of FIG. 5 according to the present invention, that is, a free circulation current path in the direction I A → I b . Since all 18 active switches are now off, likewise the current can only flow through the diode, the current has a free circulation path such as A → DAc2 → Dc4 → Cc → Dc2 → DBb1 → b and the spike voltage is clamp capacitor Is also inhibited by (Cc).
또한, 이런 자유순환 경로 전류는 부하 측에서 전원 측으로도 흐를 수 있어야 하기 때문에, 이에 대한 경로 또한 갖지 않으면 안 된다. 이런 경우로써 Ia →IA 에 대해 설명한 것이 도 8이다. 자유순환 전류경로는 a → Dab1 → Dc6 → Cc →Dc1 → DAa2 →A 와 같은 경로를 갖게 되고 동일 극성으로 클램프 콘덴서(Cc)에 의하여 충전되어 스파이크 전압은 원활히 억제된다.In addition, since this free circulation path current must also flow from the load side to the power source side, it must also have a path to it. In this case, FIG. 8 describes I a → I A. The free circulation current path has a path such as a->Dab1->Dc6->Cc->Dc1->DAa2-> A, and is charged by the clamp capacitor Cc with the same polarity so that the spike voltage is smoothly suppressed.
이상과 같이 세가지 경우에 대하여 본 발명의 도 5의 구성으로부터 해당 회로만을 별도로 그려서 설명했으나, 다른 모든 경우에 대한 자유순환 전류경로도 마찬가지로 도 5의 구성으로 구현가능 함을 알 수 있다.As described above, only three circuits are described separately from the configuration of FIG. 5 of the present invention, but it can be seen that the free circulation current paths in all other cases can be implemented in the configuration of FIG. 5.
또한, 본 발명의 6-다이오드 및 커패시터 클램프 수단(7)은 종래의 메트릭스 컨버터에 발생되는 스트레스로 인한 소자수명 제한의 문제점이 없기 때문에 메트릭스 컨버터에 대한 상용화 난제해소에 크게 기여 가능하다. 한편 본 발명에서는 액티브 스위치로써 아이지비티(IGBT)를 예로 들었으나, 이는 트랜지스터 및 MOS-FET 등으로 대체되어도 동일한 목적달성이 가능하다. In addition, the 6-diode and capacitor clamp means 7 of the present invention can greatly contribute to solving the commercialization difficulties for the matrix converter because there is no problem of element life limitation due to the stress generated in the conventional matrix converter. Meanwhile, in the present invention, IGBT is used as an active switch, but the same purpose can be achieved even if it is replaced by a transistor and a MOS-FET.
이와같이, 본 발명은 6-다이오드 및 커패시터의 클램프 수단에 의하여 전류의 자유순환경로를 확보하고 메트릭스 컨버터의 양방향 반도체 스위칭 소자에 인가되는 스파이크 전압을 소자의 내전압 내량치 이내로 억제함으로써, 반영구적으로 메트릭스 컨버터를 과전압으로부터 보호하여 고신뢰성을 확보함으로써 메트릭스 컨버터의 본격 상용화가 가능하게 한다. As described above, the present invention provides a semi-permanent matrix converter by securing the free path of current by the clamp means of the 6-diode and the capacitor and suppressing the spike voltage applied to the bidirectional semiconductor switching device of the matrix converter within the withstand voltage value of the device. It protects against overvoltage and secures high reliability, enabling full-scale commercialization of matrix converter.
도 1은 종래의 메트릭스 컨버터의 전력회로 토폴로지를 나타낸 도면1 is a diagram illustrating a power circuit topology of a conventional matrix converter.
도 2a, 2b, 2c는 메트릭스 컨버터에 사용되는 양방향 스위치의 구성을 나타낸 도면2A, 2B and 2C are diagrams showing the configuration of a bidirectional switch used in a matrix converter.
도 3은 종래의 바리스터에 의한 메트릭스 컨버터의 과전압 보호장치의 구성을 나타낸 도면3 is a diagram illustrating a configuration of an overvoltage protection device of a matrix converter using a conventional varistor.
도 4는 바리스터 전류-전압 특성을 나타낸 그래프4 is a graph showing varistor current-voltage characteristics
도 5는 본 발명의 6-다이오드 및 커패시터 클램프 수단을 포함한 메트릭스 컨버터의 보호 장치의 구성을 나타낸 도면5 is a diagram showing the configuration of a protection device of a matrix converter including the 6-diode and capacitor clamp means of the present invention;
도 6은 본 발명의 6-다이오드 및 커패시터 클램프 수단에 의한 회로의 순환 전류 동작을 나타낸 도면Fig. 6 shows the circulating current operation of the circuit by the 6-diode and capacitor clamp means of the present invention.
도 7은 본 발명의 6-다이오드 및 커패시터 클램프 수단에 의한 회로의 다른 순환 전류 동작을 나타낸 도면7 shows another circulating current operation of the circuit by the 6-diode and capacitor clamp means of the present invention.
도 8은 본 발명의 6-다이오드 및 커패시터 클램프 수단에 의한 회로의 역 순환전류 동작을 나타낸 도면8 shows reverse circulating current operation of a circuit by the 6-diode and capacitor clamp means of the present invention.
** 도면부호의 간단한 설명 **** Brief Description of Drawings **
1,4,8 .....메트릭스 컨버터부 3........입력 라인필터1,4,8 ..... Metrics converter 3 ........ Input line filter
5 ...메트릭스 컨버터의 스위치 6........전동기5 ... switches on the matrix converter 6 ........ motor
7....다이오드 및 커패시터의 과전압 보호장치7 .... Overvoltage protection devices for diodes and capacitors
9....메틱릭스 컨버터의 스위치(SAa)의 확대도9 .... Enlarged view of the switch (SAa) of the matrix converter
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040018468A KR100560052B1 (en) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | Over Voltage Protection Apparatus for Matrix Converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040018468A KR100560052B1 (en) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | Over Voltage Protection Apparatus for Matrix Converter |
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Family Applications (1)
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-
2004
- 2004-03-18 KR KR1020040018468A patent/KR100560052B1/en active IP Right Grant
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|---|---|
| KR100560052B1 (en) | 2006-03-13 |
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