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자기부상식 철도용 트랜스리스 스텝제어형 인버터

전문가 제언: ○ 인버터는 직류전압과 전류를 고속으로 개폐하여 파형을 제어하기 때문에 전자노이즈나 서지(surge)가 존재한다. 인버터나 모터에서 전자노이즈가 외부로 누설되면 전자부품 등에 여러 가지 장애가 발생한다.

○ 이러한 전자노이즈에 대하여 이 문헌에서는 PWM 제어와 스텝제어를 병용하여 전류 디스토션을 대폭적으로 개선하고 영상전압을 제어하여 영상 노이즈전류를 감소시킨 연구결과를 검토한 것이다.

○ 서지는 파워 디바이스의 스위칭 시에 수반되는 과도적인 과전압이며 모터 등 기기의 절연에 장애를 일으키게 된다. 이러한 서지는 리니어 동기모터에서는 절연뿐만 아니라 진동의 원인으로 되는 고조파를 발생시킬 수 있다.

○ 또한 서지가 문제시되는 이유는 파워 디바이스의 고압화이다. 인버터의 직류전압이 고전압으로 되면 서지의 최고치(peak value)도 비례하여 높아진다. 특히 IGBT의 고내압화로 용량 수 MVA, 전압 수 kV, 동작 주파수 수 10㎑, 전압상승 시간 50㎱ 이상인 것이 출현되었으며 이 연구에서도 IGBT를 이용하였다.

○ 서지는 모터 내부에 진입하게 되면 모터코일의 앞부분에 서지전압의 대부분이 인가되며 이 부분의 전압은 서지전압 상승시간이 짧을수록 현저하다. 이러한 현상은 전력계통에서 개폐 서지가 변압기 코일 내부에 진입하는 현상과 유사하다.

○ 따라서 전자노이즈 발생 등의 현상이 발생되지 않도록 많은 연구가 이루어지고 있으며 이에 대한 대책이 필요하다.

저자: Jun Enomoto, Jun-ichi Kitano, Haruo Ikeda, Yukimori Kishida et al
자료유형: 학술정보