AFE 정류기의 성능개선에 관한 연구

Abstract

The THD(Total Harmonic Distortion) level of AFE rectifiers is relatively lower than DFE rectifiers in the AC output of a source unit and the power factor can be improved by controlling input currents. In addition, it makes output voltages similar to DC waveforms in a DC link. However there is a disadvantage that when the source voltage is unmeasurable precisely because of harmonics or noises in circuits, a phase angle of the source can not be detected accurately, therefore the control of the rectifier will be unstable.

In this paper, the improved AFE rectifier which has the enhanced controller of a phase angle in the source unit is proposed and it also provides decoupling control by feeding forward interference factors to the synchronous rotating and axises.

Consequently, the simulation demonstrated that the output waveform in the DC link of the improved AFE rectifier illustrates the reduced harmonics and the improved power factor.|AFE 정류기는 DFE 정류기에 비해서 교류전원 출력측의 총고조파왜형률이 낮고, 입력 전류가 제어가 가능하므로 역률이 향상된다. 또한, DC link단의 직류 출력 파형을 일정하게 유지 할 수 있다. 하지만 전원 전압이 고조파나 잡음으로 제대로 측정되지 않을 경우 전원 전압의 위상각이 정확하게 검출되지 않으므로 정류기 제어가 불안정해지는 단점이 있다.

본 논문에서는 제안하는 전원 전압 위상각 제어기를 이용한 개선된 AFE 정류기를 설계하였고, 동기회전좌표계로 변환된 축, 축 전류에 외란으로 영향을 주는 간섭성분을 전향보상하여 독립적으로 제어하였다.

개선된 AFE 정류기의 직류출력 파형개선, 전원 출력측의 고조파 저감 및 역률 개선 등의 응답특성이 우수함을 시뮬레이션의 결과로서 증명하였다.