구 분
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동작 특성
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비 고
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전류형 (Current Source)
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정류부(Rectifier)에서 전류를 가변하여 평활용Reactor로 일정 전류를 만들어 인버터로 주파수를 가변함.
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대용량에 채용
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전류형(Voltage Source)
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PAM
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정류부(Rectifier)에서 DC전압을 가변하여 톤덴서로 평활전압을 만들어 인버터부로 주파수를 가변함.
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초기에 사용된기술로 현재는 단종됨.
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PWM
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정류부(Rectifier)에서 일정 DC전압을 만들고 인버터로
전압과 주파수를 동시에 가변함. |
최근 대부분의 인버터에 채용
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Switching 소자
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MOSFET
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GTO
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IGBT
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고속 SCR
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적용 용량
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소용량 (5KW 이하)
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초대용량 (1MW 이상)
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중대용량 (1MW 미만)
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대용량
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Switching 속도
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15KHz 초과
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1KHz 이하
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15KHz 이하
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수백 Hz 이하
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특 징
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일반Transistor의 Base전류 구동방식을 전압구동방식 으로하여 고속 스위칭이 가능.
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대전류, 고전압에 유리
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대전류, 고전압에의 대응이 가능하면서도 스위칭 속도가 빠른 특성을 보유.
최근에 가장 많이 사용되고 있음. |
전류형 인버터에 사용
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구 분
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Scalar Control Inverter
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Vector Control Inverter
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V/F제어
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SLIP주파수 제어
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제어대상
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전압과 주파수의 크기만을 제어
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· 전압의 크기와 방향을 제어함으로써 계자분 및 토오크분 전류를 제어함.
· 주파수의 크기를 제어.
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가속특성
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· 급가, 감속 운전에 한계가 있음
· 4상한 운전 시 0속도 부근 에서 Dead Time이 있음.
· 과전류 억제능력이 작음.
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· 급 가,감속운전에 한계가 있음. (V/F보다는 향상됨)
· 연속 4상한 운전가능.
· 과전류 억제능력 중간.
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· 급가,감속운전에 한계가 없음.
· 연속 4상한 운전가능
· 과전류 억제능력이 큼.
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속도제어정도
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· 제어범위 1 : 10
· 부하조건에 따라 SLIP 주파수가 변동.
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· 제어범위 1 : 20
· 속도검출 정도에 의존.
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· 제어범위 1 : 100 이상
· 정밀도(오차) : 0.5
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속도검출
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· 속도검출 안함.
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· 속도검출 실시.
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· 속도 및 위치검출
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TORQUE제어
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· 원칙적으로 불가.
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· 일부(차량용 가변속) 적용.
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· 적용 가능.
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범용성
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· 전동기 특성차이에 따른 조정 불필요.
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· 전동기 특성과 Slip주파수 조합하여 설정 필요함.
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· 전동기 특성별로 계자분 전류, 토오크분 전류, Slip 주파수 등 제반 제어량의 설정이 필요함.
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분야
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용 도
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제철
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압연 플랜트, 프로세스 라인, 송풍기, 펌프, 크레인, 반송차
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화학
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압출기, 필름라인, 교반기, 원심분리기, 압축기, 스프레이, 송풍기, 펌프
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섬유
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방사기, 정방기, 직기, 공조 설비, 송풍기, 펌프
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자동차
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콘베이어, 반송차, 도료 교반, 공조 설비
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전기/기계
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펌프, 크레인, 콘베이어, 반송기, 공조설비, 송풍기
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공작기계
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NC선반, 입선반, 연삭반, 머시닝센터
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식품
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제면기, 제과기, 콘베이어, 교반기
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종이/펄프
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초지기, 분쇄기, 교반기, 송풍기, 펌프
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시멘트/광업
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권상기, 콘베이어, 굴삭기, 크레인, 송풍기, 펌프, 압축기
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가스/수도
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압축기, 송풍기, 펌프
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반송
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자동창고, 반송차, 콘베이어
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공장/빌딩
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엘리베이터, 콘베이어, 공조 설비, 송풍기, 펌프
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가전
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에어콘, 재봉틀, 선풍기, 세탁기, 냉장고
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전력
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보이러용 송풍기, 펌프, 양수발전소
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교통
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전동차, 기관차, 선박, 전기자동차
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부 문
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기술적문제점
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대 책
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비 고
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절연성능
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· 전동기 단자에 INVERTER 전압의 2∼3배 수준의 Surge가 인가됨.
· Surge에 의한 Corona발생으로 절연파괴 발생.
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· 소선 절연의 절연강화
· CIV (Corona Inception Voltage) TEST를 실시하여 Surge 전압을 견디는지 확인
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냉각능력
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· Inverter의 고조파에 의한 발열증가
· 저속운전시 Fan의 발생풍량 저감에 따른 냉각능력 저하
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· 강제(별도) 냉각Fan의 채택
· Vector Control 전동기에 대해서는 대부분 Maker가 강제냉각방식 채택.
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기계적강성
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· 고속회전시의 기계적 Stress발생
· 정밀 Balancing이 요구됨.
· Bearing 선정기술 필요.
· 회전체 임계속도 및 고유진동수와의 공진여부 검토
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· 부품의 강성증대
· Balancing 정도향상
· Bearing의 허용회전수 및 Grease 윤활 고려
· 임계속도 구간 회피
· 축전압 발생여부 확인하여 발생시 베아링 보호를 위한 대책 강구.
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