The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회논문지)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
권호 표지

A Novel Fault Detection Method of Open-Fault in NPC Inverter System

NPC 인버터의 개방성 고장에 대한 새로운 고장 검출 방법

  • 이재철 (한양대 대학원 전기공학과) ;
  • 김태진 (한양대 대학원 전기공학과) ;
  • 현동석 (한양대 전기제어계측공학부)
  • Published : 2007.04.20
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Abstract

In this paper, a novel fault detection method for fault tolerant control is proposed when the NPC inverter has a open failure in the switching device. The open fault of switching device is detected by checking the variation of a leg-voltage in the neutral-point-clamped inverter and the two phases control method is used for continuously balance the three phases voltage to the load. It can be achieve the fault tolerant control for improving the reliability of the NPC inverter by the fault detection and reconfiguration. This method has fast detection ability and a simple realization for fault detection, compared with a conventional method. Also, this fast detection ability improved the harmful effects such as DC-link voltage unbalance and overstress to other switching devices from a delay of fault detection. The proposed method has been verified by simulation and experiment.

본 논문은 NPC 인버터(Neutral-point-clamped ye티or) 시스템을 구성하는 스위칭 소자의 개방성 고장이 발생하였을 경우 인버터 시스템의 고장 제어를 위한 새로운 고장 검출 방법을 제안하였다. 고장 스위치의 검출은 NPC 인버터 각상의 폴-전압을 이용하여 수행되며, 고장 검출 이후 연속적인 평형 3상 전력을 출력하기위해 NPC 인버터는 2상 운전 시스템으로 재구성된다. 인버터 시스템의 신뢰성 향상을 위하여 고장 검출과 시스템 재구성을 통한 고장 허용 제어를 구현하였다. 제안된 고장 검출 방법은 기존 방법보다 빠른 검출 시간을 가지며 간단한 알고리즘으로서 구현이 용이하다는 장점을 갖는다. 빠른 고장 검출 능력은 고장 검출 시간의 지연에서 올 수 있는 직류-링크 커패시터의 전압 불평형 문제, 다른 스위치의 전압 스트레스 증가로 인한 소자 파괴와 같은 악영향을 개선시킬 수 있다. 제안된 방법의 타당성을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.

Keywords

References

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