3상 PWM 컨버터의 개방 고장 발생 시 허용 운전에 관한 연구

초록

본 논문에서는 3상 PWM 컨버터의 개방 고장 발생 시 고장 후 동작에 대한 저비용의 간단한 방법을 제안한다. 개방 고장이 발생하게 되면 스위칭 소자 간의 전류 불균형이 발생하고, 이는 전류 하모닉 성분의 증가, 출력전압 리플 증가로 이어지게 되어 시스템의 제어 성능이 크게 떨어지게 된다. 전류의 왜곡이 발생하게 되는 이유는 개방 고장으로 인해 전압명령을 만들 때 사용하는 제로-벡터에 영향을 받게 되기 때문이다. 본 논문에서 제안하는 허용 운전 방법은 개방 고장으로 인해 영향을 받게 되는 제로-벡터를 정상의 제로-벡터로 대체하여 왜곡된 전압명령을 최대한 정상적인 상태로 유도하여 운전을 계속하는 방법이다. 그 결과, 제안 방법을 통해 개방 고장이 발생하더라도 3상 PWM 컨버터의 전류의 불균형 및 출력전압 리플 또한 크게 줄일 수 있다. 제안 방법의 효용성을 검증하기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 결과 제안 방법의 타당성을 확인하였다.