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일본기업, 매트릭스 컨버터 방식에 의한 전압드라이브 장치 개발 |
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정보조사팀 |
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2005-07-21 09:59:00 |
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2,788회 |
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주식회사 Yaskawa(이하, Yaskawa)가 매트릭스 컨버터(주 4) 방식의 고압 모터 드라이브 장치를 개발하였다. 이는 전원회생 기능을 가지면서 전원파형·출력파형 모두 정현파이기 때문에, 모든 전압 모터드라이브에도 적용할 수 있다.
장치의 고성능화, 에너지 절약 효과 등 고압 드라이브에 있어서도 인버터의 적용이 확대하고 있다. 그러나, 빈번한 가감속 운전을 하는 용도에서는 모터 감속시의 회생(발전) 전력의 처리를 위해 PWM 컨버터 등이 별도로 필요해, 설치공간이나 전압파형 왜곡에 의한 전원 고주파, 모터 서지 전압 적용시 문제가 발생한다.
최근에는 전원 고주파 대책, 모터 서지 전압 대책이 불필요한 직렬 다중형 고압 인버터(주 5)의 적용도 진행되고 있지만, 모터 가감속시 회생(발전) 전력을 처리할 수 없기 때문에 빈번한 가감속 운전을 하는 용도, 가감속 응답성이 필요한 용도에는 적용할 수 없는 문제가 있다.
이처럼 고압 드라이브에서 인버터화가 확대되고 있음에도 불구하고 적용에는 제약이 따른다.
금회 교류-교류 직접 전력변환회로 「매트릭스 컨버터 회로」 응용에 의해 모든 고압 모터드라이브에 적용할 수 있는 이상적인 고압 드라이브가 세계 최초로 제품화되었다. 이로써 고압 인버터 적용시의 문제 등 모든 문제점이 한번에 해결되었다. 또한, 모터의 감속에너지 전력회생에 의한 에너지절약 향상으로 지구온난화방지, 개정 에너지절약법에도 공헌하게 되었다.
(주 1) 전원회생
감속시 모터는 발전기로서 동작한다. 이때 발생하는 전력이 회생전력이다. 이 회생전력을 전원으로 돌리는 것이 전원회생으로 에너지 절약에 기여한다. 인버터 드라이브에서 회생전력은 내부 과전압의 원인이 되기 때문에, 감속을 유연하게 하여 회생동작이 되지 않도록 하던지 별도 설치된 PWM 컨버터 등으로 전원측으로 돌리는 것이 필요하다.
(주 2) 전원 고주파
상용전원의 정현파(기본파)에 대한 왜곡의 값이다. 이러한 왜곡을 발생하게 하는 전류가 전원 고주파 전류로 주변기기에 영향을 주지 않도록 가이드라인이 설정되어 있다.
(주 3) 모터 서지 전압
전력제어로 파워 디바이스를 스위칭 동작시키는 경우 모터에 발생하는 서지 전압이다. 모터 서지 전압은 모터의 절연 열화를 발생시킨다. 모터에 공급하는 전압을 정현파화하는 것으로 해결할 수 있다.
(주 4) 매트릭스 컨버터
교류전원에서 교류전압으로 직접 출력하는 파워 변환장치로 인버터는 교류전류를 일단 직류전압으로 변환하여 이 직류전압으로부터 교류전압을 출력하고 있다.
(주 5) 직렬 다중형 고압 인버터
트랜스에 의해 절연된 저압 인버터를 직렬로 접속하여 고압화한 인버터로 모터 감속시의 회생(발전) 전력은 처리할 수 없다. |
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