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멜섹 Q PLC의 CC_Link 통신을 이용한 인버터 제어 모터제어 (050301020412) - - 01회차 : 인버터의 특성 능력단위 요소 (050301020412.1) 1. 제어방법설계하기 수행준거 1.3 선정된 모터의 종류에 따라 표준화된 계산공식을 토대로 하여 모터, 모터제어 및 구동에 필요한 컨트롤러의 사양 을 정의할 수 있어야 한다. 업무 작성자 버전 작성일 집필 홍길동 v1.0 2015.00.00 검토 유관순 v1.1 2015.00.00 수정 홍길동 v2.0 2015.00.00

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멜섹 Q PLC의 CC_Link 통신을 이용한 인버터 제어모터제어 (050301020412)

멜섹 Q PLC의 CC_Link 통신을 이용한 인버터 제어모터제어 (050301020412)

- 원 고 -

01회차 : 인버터의 특성

능력단위요소

(050301020412.1) 1. 제어방법설계하기

수행준거 1.3선정된 모터의 종류에 따라 표준화된 계산공식을 토대로하여 모터, 모터제어 및 구동에 필요한 컨트롤러의 사양을 정의할 수 있어야 한다.

업무 작성자 버전 작성일

집필 홍길동 v1.0 2015.00.00

검토 유관순 v1.1 2015.00.00

수정 홍길동 v2.0 2015.00.00

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과정 목차

모듈 회차

1. 인버터 구조 파악하기

01.인버터의 특성

02.인버터의 구조

03.인버터와 AC모터 결선

2. 인버터 제어하기

04.인버터 파라미터

05.인버터 정회전/역회전 JOG운전

06.인버터 다단속 운전

3. CC_LINK통신 준비하기

07.CC_Link통신_인버터용 통신보드

08.CC_Link통신_PLC 마스터모듈

09.CC_Link통신_PLC 마스터모듈 파라미터

10.FR_Configrator

11.CC_Link통신을 위한 인버터 파라미터

12.CC_Link통신을 위한 결선

4. CC_LINK통신으로인버터 제어하기

13. CC_Link 제어실습_정역회전

14. CC_Link 제어실습_다단속운전

15.CC_Link 제어실습_주파수 설정

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과정 목차

모듈 회차

4. CC_LINK통신으로인버터 제어하기

16.CC_Link 제어실습_에러표시와 해제

17.CC_Link 제어실습_모니터코드와 명령코드

18.CC_Link 제어실습_인버터 상태 모니터링

19.CC_Link 제어실습_위치제어(원점복귀)

20.CC_Link 제어실습_위치제어(JOG운전)

21.CC_Link 제어실습_위치제어(이동위치표시)

22.CC_Link 제어실습_위치제어(목표위치설정)

23.CC_Link 제어실습_위치제어(복수목표위치)

24.CC_Link 제어실습_위치제어(복수의 속도제어)

25.CC_Link 제어실습_위치제어(목표위치에서의 작업1)

26.CC_Link 제어실습_위치제어(목표위치에서의 작업2)

27.CC_Link 제어실습_위치제어(작업간 드웰타임 적용)

28.CC_Link 제어실습_위치제어(작업내용표시)

29.CC_Link 제어실습_위치제어(종합실습)

5. 통신이상 조치하기 30.CC_Link 제어실습_통신이상과 조치

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들어가기01. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

1.3 00

출처www.mitsubishielectric.com이미지 재작업 필요

우리의 실생활 주변에는 인버터를 이용하여 만들어진 기계들이 상당히 많이 있습니다. 속도를 변경해서 움직이는 기계들에는 대부분인버터가 동작하고 있다고 해도 과언이 아닙니다. 에스컬레이터, 엘리베이터, 공항에 가보면 보행자의 편의를 위해 설치해 놓은 무빙워크 등이 대표적인 것들입니다.

그리고 헬쓰클럽에서 많이 이용하는 런닝머신이 이해하기 편리하겠네요. 달리는 속도를 높이거나 줄이는 버튼이 있지요. 이 버튼이인버터의 동작을 제어하는 신호를 만들어 주는 것이지요.

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학습내용

• 인버터의 원리를 이해하고 사용목적을 설명할 수 있다.

• 인버터의 종류를 구분하고 특징을 설명할 수 있다.

• 인버터 제어방식의 특징을 설명할 수 있고, 용도에 따라 제어방식을 선택할 수 있다

• 부하특성에 따른 인버터의 선정하고 적용할 수 있다.

1. 인버터의 개요

2. 인버터의 종류

3. 인버터 제어방식

4. 부하특성에 따른 인버터의 적용

준비하기

학습목표

1.3 0001. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

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1) 인버터란?

2) 사용목적

3) 인버터의 원리

4) 인버터 내부 회로

LESSON 1. 인버터란?

1.3학습하기 0001. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

인버터란 무엇인가와 사용목적과 동작원리에 대해 설명합니다.

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1.인버터란?

1) 인버터란3상 교류를 직류로 변화하는 CONVERTER부와 그 직류를 가변전압,가변주파수의 교류로만들어 출력하는 INVERTER 부로 구성되어 3상 유도 전동기를 속도제어 하는 장치

학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

인버터란 산업체에서 속도제어를 필요로 하는 동력원으로는 주로 직류전동기가 이용되어 왔으며, 유도전동기는 정속도 운전에 많이 사용되어 왔습니다. 그러나, 1957 년 Thyristor (SCR)이 개발되고, 1960 년대에 이르러 전력전자 분야의 발전과 함께 유도전동기도 속도제어 계통에 이용할 수 있게되었습니다. Solid State Devices 을 이용한 유도전동기의 속도제어 방식에는 여러가지가 있으나, 대표적인 방법은 1 차 전압제어방식과 주파수 변환방식입니다.유도전동기의 속도를 정밀하게 제어 하려면 전압과 주파수 변환이 필요합니다. 인버터는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 장치로, 직류로 부터 원하는 크기의 전압 및 주파수를 갖은 교류를 얻을 수 있으므로 유도전동기의 속도제어는 물론이고 효율제어, 역률제어 등이 가능합니다.

인버터의 동작원리한국 미쓰비시 오토메이션 홈페이지http://www.mitsubishielectric.com/fa/kr_ko/products/drv/inv/index.html

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2) 사용목적

(1) 공정제어(Process Control)

(2) 공장 자동화

(3) 에너지 절약

학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

인버터 사용목적

공정제어( PROCESS CONTROL ), 공장 자동화 및 에너지 절약에 사용하고 있습니다. 예를 들면, 그림과 같이 가열로 송풍기( BLOWER )의 경우 제품의 종류나 생산량에 따라 인버터로 BLOWER 의 속도를 조정함으로써 풍량조절이 가능하여 가열로내의 온도를 최적의 온도로 조절함으로써 제품의 질적 향상을 꾀할 수 있을 뿐 아니라, 이 때 모터를 일정속도로 구동하는 Fan을 대기온도에 따른 냉각수 온도변화를 감지 시켜 적정 냉각수 온도 유지를위해, 전동기의 회전 수 제어를 하면 소요동력은 회전 수 3승에 비례해서 감소하므로 큰 전력을 절감할 수 있습니다

인버터의 동작원리http://www.aquaair.net/FlexAir.html

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3) 인버터의 원리

학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

인버터의 원리

모터속도제어는 아래 식과 같이 주파수 f 를 변화시키거나 모터의 극 수 P 나 슬립 S 을 변화 시키면 임의의 회전속도 N 을 얻을 수 있습니다. 주파수이외의 항목은 모터제작 당시 고정되는 값이므로 제어를 위해서 주파수를 조절하여 연속적으로 목표한 속도를 얻습니다. 이 원리를 이용하여 모터의가변속을 실행하는 것이 인버터입니다. 실제로는 모터 운전시 충분한 토오크를 확보하기 위해 주파수 뿐만 아니라, 전압도 주파수에 따라 가변 시킵니다. 이러한 동작때문에 인버터는 VVVF( Variable Voltage Variable Frequency )라고 합니다.

]rpm[ )1(120 spfN -´

´=

슬립주파수모타극수회전속도

: : : :

sfpN

인버터의 동작원리

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학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

우선 상용전원이 인버터에 들어오면 맨처음 컨버터(다이오드 또는 사이리스터정류기)에 의해 교류전압을 직류전압으로 변환시킵니다. 이때 변환된 직류전압의 맥동(Ripple)을 없애기 위해 전해컨덴서가 이용됩니다. 이렇게 변환된 직류가 인버터부에 의해 구형파 교류로 변환됩니다. 이 때 변환된 구형파의 형상에 따라 PAM(Pulse Amplitude Modulation)방식과 PWM(Pulse Width Modulation)방식으로 구분되며, PAM방식으로 할 것인가, PWM방식으로 할 것인가는 인버터의 스위칭소자(사이리스터, GTO 사이리스터, 트랜지스터)의 게이트(사이리스터) 혹은 베이스(트랜지스터)를 제어하는 방식에 따라 결정됩니다. 이를 결정하는 부분이 바로 마이콤에 의해 모듈화된 주파수·전압설 정지령부이며, 여기에서 주파수와 전압비(V/F)가 일정하도록 제어합니다.

인버터의 동작원리

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4) 인버터 내부 회로

(1) 컨버터 부(2) 평활회로 부 (DC LINK 부)

(3) 인버터 부

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인버터의 내부회로의 구성에 대해 알아보도록 하겠습니다. 인버터는 첫 번째 컨버터부는 3 상 교류 입력전압을 직류로 변환시키는 Diode Module( DM )과 EMI 노이즈 제거를 위해Surge Absorber( ZNR )로 구성 됩니다.

두 번째 DC LINK 부는 컨버터부에서 정류된 DC 전압을 Filtering(평활)시키는 전해 콘덴서( CB ), 전원 OFF 시 전해콘덴서에 충전된 전압을방전시키는 방전저항( RB )와 인버터 운전시 VDC 에서 발생되는 스위칭노이즈를 제거하기 위한 고조파용 고전압 Film 콘덴서( C ), 그리고 입력전원 ON 시 과전류에 의해 PM( IPM, TR. )소자의 손상을 방지하는 전류제한저항( RS )으로 구성됩니다. 또한, 인버터 출력단 SHORT 및 기타 문제발생시 과전류에 의한 POWER 소자손상 방지용 DC REACTOR 가 들어 있습니다.

마지막 세 번째의 인버터 부는 컨버터부에서 변환된 직류를 TRANSISTOR, IGBT 등의 반도체 소자를 이용하여 PWM 제어방식에 의해 DC 전압을 임의의교류 전압 및 주파수를 얻으며, 또한 TURN-ON 및 OFF 시 주소자에 인가되는 과전압과 스위칭 손실을 저감시키거나 전력용 반도체의 역바이어스 2 차항복 파괴방지를 목적으로 연결된 SNUBBER 회로로 구성됩니다.

<용어설명>

iGBT :Insulated Gate Bipolar Transistor의 약자로서 고속스위칭 소자입니다. 턴오프시간이 1㎲로 초당15000번이상 스위칭이 가능합니다. 최대정격은 1.2kV, 400A입니다. 평활된 DC전압을 펄스로 스위칭해서 AC전압으로 만드는 인버터부에 사용되며 구기종인 G 시리즈에서는 Power Transistor를 사용했습니다. Power Transistor는 초당1000 ~ 3000번으로 고속스위칭이 불가능했지만iGBT를 사용하면은 전압파형이 안정되어 전류특성이좋아지고 모터의 소음을 없앨수 있습니다.

출처 www.elec4.co.kr

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학습하기

문제 : 인버터는 모터의 속도제어를 위해 사용하는 장치입니다..모터의 속도제어를 위해 어떠한 요소를 사용하나요?

① 코일의 길이② 극수③ 자기장의 크기④ 주파수

정답: 4

해설: 인버터는모터에공급되는 3상교류를 가변주파수의교류신호로 변환시키는장치이며이주파수를변환하여모터의회전속도를제어합니다.

정답 확인

돌발! 퀴즈~

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1) 전류형 인버터

2) 전압형 인버터

3) 인버터 내부 회로

LESSON 2. 인버터의 종류

1.3학습하기 0001. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

인버터의 제어 출력형태에 따라 전류형과 전압형 인버터의 차이점에 대해 설명합니다.

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2. 인버터의 종류

1) 전류형 인버터

(1) 시스템 구성

컨버터 부, DC-LINK 부, 인버터 부

(2) 전류형 인버터의 특징

① 회생(REGENERATION)이 가능하다.

② 인버터의 주소자의 TURN-OFF 시간이 비교적 긴 PHASE CONTROL 용 SCR 를사용 한다.

③ 전류제어를 할 경우 토오크-속도 곡선의 불안정 영역에서 운전되므로반드시 제어 루우프가 필요하다.

④ 인버터의 동작 주파수의 최소치와 최대치가 제한된다 ( 6 ∼ 66Hz ).

최소 주파수 : 전동기의 맥동 토오크

최대 주파수 : 인버터의 전류 실패( COMMUTATION FAILURE )

⑤ 인버터 출력단과 모터간에 역률개선용 진상콘덴서가 사용가능 하다.

학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

인버터의 종류를 살펴보면 주회로의 구조에 따라서 전류형 인버터와 전압형 인버터로 크게 2가지로 나눌 수 있습니다.

전류형 인버터는 콘덴서 대신에 코일(리액터)이 있습니다. 콘버터에서 직류로 변환한뒤 전류를 리액터로 평활해서 인버터에서 교류출력합니다. 즉, 전류형 인버터는 전류의 주파수를 변환해서 모터의 회전수를 변환하는 방식입니다.

구조를 살펴보면 ① 컨버터 부 , CONTROLLED RECTIFIER 라고 하며, 인버터 출력전류의 크기를 제어 하는 기능을 합니다. ② DC-LINK 부, DC-LINK 내의 직류전류를 평활 시킵니다. ③ 인버터 부, CONTROLLED RECTIFIER 에서 제어된 직류 전류를 인버터부에서 원하는 주파수로 스위칭하여출력을 발생시키는 구조로 나눌 수 있습니다. 전류형 인버터의 특징은 아래의 다섯 가지로 설명할 수 있습니다.

[그림 전류형 인버터의 내부 회로]

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2) 전압형 인버터

(1) 시스템 구성

컨버터 부, DC-LINK 부, 인버터 부

(2) 전압형 인버터의 특징

① 1, 2 상한 운전만 가능하며, 4 상한 운전이 필요한 경우에는 DUAL CONVERTER 를사용 해야 한다.

② 전류 파형의 PEAK 치가 높으므로 주소자와 변압기 용량이 필요 이상으로 커진다.

③ PWM 파형에 의해 인버터와 모터간에 역률 개선용 진상콘덴서 및 서지 압소버를 부착하지 말 것.

④ 인버터의 주소자를 TURN-OFF 시간이 짧은 IGBT, FET 및 TRANSISTOR 을 사용 한다.

⑤ 인버터 출력주파수 범위가 광범위하다.

학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

전압형 인버터는 전압형 인버터는 현재 널리 사용되고 있는 인버터로 전력형태는 그림과 같습니다.

교류전원을 사용할 경우에는 교류측 변환기 출력의 맥동을 줄이기 위하여 LC 필터를 사용하는데 이를 인버터측에서 보면

낮은 임피던스 직류 전압원으로 볼수 있으므로 전압형 인버터라 합니다. 제어방식이 PAM 제어인 경우 컨버터부에서 전압이 제어되고, 인버터부에서주파수가 제어되며, PWM 제어인 경우 컨버터부에서 정류된 DC 전압을 인버터부에서 전압과 주파수를 동시에 제어합니다. 전압형 인버터는 상용전원을 콘버터로 직류로 변환한 후 콘덴서에서 평활된 전압을 인버터부에서 소정의 주파수의 교류출력으로 변환합니다. 즉, 전압형 인버터는 전압의 주파수를 변환해서 모터의 회전수를 변환하는 방식입니다. 범용 인버터는 전압형이 채용되어지고 있습니다. 구조를 살펴보면 ① 컨버터 부 ,SCR 대신에3 상 DIODE MODULE 를 사용하여 교류전압을 직류로 정류시킵니다. ② DC-LINK 부, DC-LINK 내의 직류전압을 CB(평활용 콘덴서)를 이용하여 평활시킵니다. ③ 인버터 부, 정류된 직류 전압을 PWM 제어방식을 이용하여 인버터부에서 전압과 주파수를 동시에 제어합니다. 전압형 인버터의 특징은 아래의 다섯 가지로 설명할 수 있습니다.

[그림 전압형 인버터의 내부 회로]

인버터 또 다른 분류

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1) 사용 전압에 의한 분류

(1) 저압 인버터: AC 600V 이하

(2) 고압 인버터: AC 600V 이상 (6.6KV, 3.3KV 등)

2) 인버팅 방식에 의한 분류

(1) PAM 제어: 현재는 거의 사용하지 않음

(2) PWM 제어: 출력파형이 좋다. - 부등간격 PWM 과 등간격 PWM방식이 있다.

3) 사용 소자에 의한 분류

(1) 트랜지스터 계열: 파워트랜지스터/ MOS FET / IGBT

(2) 사이리스터 계열: SCR / GTO / IGCT / SGCT

4) 제어 방식에 의한 분류 - v/f 제어 / 슬립 주파수 제어 / 벡터제어 (공간벡터, Field Vector 방식 등)

학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

앞에서 구분하는 방식이외로 여러가지 분류 방식이 있습니다. 간단하게 설명하도록 하겠습니다. 사용전압에 따라 교류전압 600볼트 이하는 저압인버터로 산업현장에서 많이 사용하는 6600볼트 또는 3300볼트 등과 같이 교류 600볼트이상의 전압을 사용하는 인버터는 고압인버터로 구분할 수 있습니다. 뒤에서 자세히 알아볼 예정인 변환방식에 따라 펄스의 크기를 변환하는 PAM방식과 펄스의 폭을 변환하는PWM방식으로 구분할 수 있습니다. 또한 사용하는 소자에 따라서 트랜지스터 계열의 파워트랜지스터 나 MOS FET , IGBT 등을 사용해서인버터가 만들어 지면 트랜지스터 계열 인버터라 하고 SCR, GTO, IGCT, SGCT등의 사이리스터 계열의 부품을 사용한 사이리스터 계열인버터라고 구분할 수 있습니다. 마지막으로 제어방식의 종류에 따라 주파수에 따른 속도를 제어하는 V/F 인버터, 슬립 주파수 제어 인버터, 벡터 인버터로 구분이 됩니다.

인버터 또 다른 분류

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문제 : 인버터를 제어 방식에 의한 분류를 하였다.다른 분류방법의 항목은 ?.

① v/f 제어② PAM 제어③ 슬립 주파수 제어④ 벡터제어

정답: 2

해설: PAM 제어는 인버팅 방식에 의한 분류한 것입니다. 펄스의 진폭을 변화 시켜인버터의 주파수를 변화시키는 방식입니다.

정답 확인

돌발! 퀴즈~

OOOOO(000000000000.0)

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1) PAM(Pulse Amplitude Modulation) 제어방식

2) PWM(Pulse Width Modulation) 제어방식

LESSON 3. 인버터 제어방식

1.3학습하기 0001. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

인버터의 제어방식인 펄스폭변조방식과 펄스높이변조방식을 설명합니다.

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3. 인버터 제어방식

1) PAM(Pulse Amplitude Modulation) 제어방식

(1) 주회로 구성

학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

인버터의 제어방식에 대해 알아보도록 하겠습니다. 인버터는 펄스의 크기를 변조하는 PAM (Pulse Amplitude Modulation) 제어방식과 펄스의 폭을 변조하는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어방식으로 나눌 수 있습니다. PAM 제어는 컨버터부에서 AC 전압을 DC 전압으로 변환시 DIODE MODULE 대신 SCR MODULE 을 사용하여 위상 제어기법으로 직류전압을 제어하고, 동시에 인버터부에서 주파수를 제어하는방식입니다. 평활된 직류전압의 크기는 변화시키지 않고 펄스상의 전압의 출력시간을 변화시켜 등가인 전압을 변화시킵니다.

모터에 흐르는 전류가 정현파에 가까워지도록 출력 펄스의 폭을 차례로 변환시키는 방식을 정현파 PWM이라 부르고, 저주파 영역의 모터토크리플이 작으므로 최근에는 이 방식이 주류로 되어가고 있습니다. Controller는 보통 PLC로 이해하시면 되겠습니다. Controller에서 전압( 또는 전류)값을 변화시켜 인버터의 컨버터부에 신호를 인가하면 인버터의 출력주파수가 변화됩니다. 또다른 방식은 인버터부에 직접주파수를 변화시켜 제어를 하는 방식인데 주파수 변화폭이 크기 않고 변화시키는 시간상으로 빠른 제어가 필요하지 않는 경우에 사용하는방식입니다. 대개 소형PLC에 기본적으로 탑제가 되어 있는 기능으로 일체형 블록타입 PLC에서 찾아 볼 수 있습니다.

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1) PAM(Pulse Amplitude Modulation) 제어방식

(2) PAM 제어시 인버터 출력 전압 파형

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PAM 제어시 인버터 출력 전압 파형을 그려보면 그림과 같습니다.

전압의 진폭 및 주파수를 제어하는 방식입니다.

그림상에서 x축에 표시한 항목은 주파수 이며 y축은 전압의 진폭을 나타내고 있습니다.

그래프상의 위의 그림은 변화전의 상태를 아래는 PAM변환이 된 상태를 표시합니다.

변화후의 전의 크기 즉 진폭과 주파수의 크기가 달라졌음을 알 수 있습니다.

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2) PWM(Pulse Width Modulation) 제어방식

(1)주회로 구성

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인버터의 PWM 제어방식에 대해 알아보도록 하겠습니다.

PWM(Pulse Width Modulation) 제어방식 주회로는 컨버터부에서 DIODE MODULE 을 이용하여 AC 전압을 DC 전압 으로 정류시켜 콘덴서로평활시킨 다음, 인버터부에서 직류전압을 CHOPPING 하여 펄스폭을 변화시켜서 인버터 출력전압을 변화시키며, 동시에 주파수를 제어하는 방식입니다. 교류를 직류로 변환할때의 직류 크기를 변환시켜 출력합니다. 그래서 PWM에 비해 고조파 성분이 적고 모터의 운전음이 작아지는 특징이 있습니다. 펄스폭이 1/2 주기에 있어서 같은 간격인 등펄스폭 제어와 중앙부에서 양단으로 좁아지는 부등 펄스폭제어가 있습니다.

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2) PWM(Pulse Width Modulation) 제어방식

(2) PWM 제어시 인버터 출력 전압 파형

학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

PWM 제어 방법은 등 PULSE 폭 제어방식 ,부등 PULSE 폭 제어방식의 두 가지 제어 방식이 있습니다. 전압의 크기 즉 진폭은 변화하지않고 펄스의 주파수만 변환하는 방식입니다. 그림상에는 부등 PULSE 폭 제어방식을 나타내고 있습니다. 위의 펄스형태는 입력파형이고변환이 완료된 파형이 아래 표시되어 있습니다. 펄스폭이 좁아졌다는 것을 알 수 있습니다. 이는 동일한 펄스의 수량을 가지고 생각해 볼경우 시간이 다르다는 것으로 이는 주파수의 크기가 달라진다는 것입니다.

PAM방식과 PWM방식의비교

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(3) PWM 펄스 변조 원리

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펄스변조 방식의 원리를 살펴보면 그림에서와 같이 fC 는 일정한 주파수로 유지한 상태에서 fR 의 신호의 진폭 및 주기를 가변시켜 펄스의 폭을

가변함으로 ,인버터의 출력전압과 주파수를 동시에 제어하는 합니다..

PAM방식과 PWM방식의비교

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PAM방식과 PWM방식의비교

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문제 : PWM제어 방식의 특징에 대한 설명중 틀린 내용은?

① 인버터 효율이 높다② 회로가 간단하다③ 응답성이 좋다④ 전동기의 소음이 작다.

정답: 4

해설: PWM방식은 PAM방식에비해전동기에서소음이약간발생한다는단점이있다. .

정답 확인

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1) 부하의 종류

2) 부하별 토크 특성

LESSON 4. 부하특성에 따른 인버터의 적용

1.3학습하기 0001. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

인버터에 공급되는 3상 교류전원이 가변주파수 형태의 전원으로 변경되기 위한 인버터 내부 회로를 3개로 구분하여 설명합니다.

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4. 부하특성에 따른 인버터의 적용

1) 부하의 종류

(1) CT (Constant Torque) 부하 : 모터의 회전 속도에 따라 부하 토크가 일정한 부하.

(2) VT (Variable Torque) 부하 : 모터의 회전 속도에 따라 부하 토크가 변화하는 부하.

학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

인버터에 연결하는 장치를 부하라고 합니다. 인버터에 보았을 때 부하는 다음의 두 가지 형태로 분류됩니다.

첫 번째로 CT (Constant Torque) 부하는 모터의 회전 속도에 따라 부하 토크가 일정한 부하를 말하며

두 번째는 VT (Variable Torque) 부하로 모터의 회전 속도에 따라 부하 토크가 변화하는 부하를 말합니다.

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2) 부하별 토크 특성

(1) 정토크 특성 ( CT : Constant Torque )

(2) 정출력 특성 ( CP : Constant Power )

(3) 2승 저감 토크 특성 ( VT : Variable Torque)

학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

부하 별 토크 특성을 살펴보면 첫째 정토크 특성은 속도에 무관하게 일정한 토크를 필요로 하는 특성을 가진 부하특성 입니다. 예를 들면 컨베이어, 엘리베이터가 대표적입니다. 두 번째로 정출력 특성은 저속운전 및 기동 시에 큰 토크특성이 요구되지만, 고속회전 속도에서는 필요한 토크가 작아도되는 특성을 가진 부하입니다. 예를 들면 와인더, 목공, 금속 절삭용 톱, 탈수기 등 입니다. 마지막으로 2승 저감 토크 특성으로 토크가 속도의 2승에비례하여 증가하는 특성을 가진 부하로 예를 들면 팬, 펌프, 블로워 등 입니다. 이러한 부하특성에 인버터를 적용하면 에너지 절감효과가 큽니다.

정토크 특성 정출력 특성 2승 저감 토크 특성

인버터 부하별 토크특성 비교

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학습하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

부하특성을 비교한 내용입니다..

인버터 부하별 토크특성 비교

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적용하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

속도조절용 볼륨

인버터의 동작원리를 이해하는 내용으로인버터 속도에 해당하는 공식의 f (주파수)를 변화시키면 모터의 속도가 변화됩니다.P는 모터의 자석의 수량을 의미하고 이것은 제어할 수 있는 대상이 아닙니다. 즉 모터를 만드는 시점에 결정되어 고정되는항목이므로 모터의 속도를 제어하기 위해서 변화시킬 수는 없습니다.모터의 속도는 주파수의 크기와 비례하기 때문에 주파수를 크게 하면 모터의 회전속도는 빠르게 됩니다.

연구원님.인버터의 동작원리를 이해하는 내용으로

왼쪽의 속도조절용 볼륨을 변화시키면선풍기의 속도가 변화되게

에니메이션을 만들어 주시기 바랍니다.공식에서 (1-S)항목은 삭제하고

볼륨을 조절할때 f와 N의 값을 변화시켜주세요예 속도볼륨이 0 à N : 0

1 -> N : 302 -> N : 603 -> 90 ……생략

P = 4 입니다.

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학습하시느라 수고하셨습니다. 다음의 문제를 풀어보면서 학습한 내용을 점검해볼까요?아래의 문제에 답해보세요.

문제 1 : 인버터의 응답성이 좋고 전원역률이 높으며 인버터효율이 높은 제어방식은 어느 것인가??

① PWM방식② PAM방식③ PWAM방식.④ PPM방식.

정답 : 1해설 : PWM(Pulse Width Modulation) 제어방식은

전압의 크기 즉 진폭은 변화하지 않고 펄스의 주파수만 변환하는 방식입니다.

응답성이 좋고 전원역률이 높으며 인버터효율이 높은 특징이 있습니다.

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문제 2 : 인버터를 사용하는 목적에 대한 예시이다. 다음 중 설명이 틀린 것은 ?

① 공정제어( Process Control)② 공장자동화(Factory Automation)③ 서보모터의 정밀한 위치제어④ 송풍기(Blower)의 제어시 에너지 절감…………………

정답 : 3번해설 : 서보모터의 제어에는 인버터를 사용하지 않습니다. 서보모터는 펄스열을 발생시켜주는 상위지령장치와 이 신호를 변환하는 서보드라이브가 필요합니다.

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문제 3 : 인버터의 부하별 토크 특성이 아닌 항목은 ?

① 정토크 특성 ( CT : Constant Torque ) ② 정출력 특성 ( CP : Constant Power ) ③ 정전압 특성 ( CV : Constant Voltage ) ④ 2승 저감 토크 특성 ( VT : Variable Torque)

정답 : 3 번

해설 : 인버터의 부하별 토크 특성은 정토크 특성, 정출력 특성, 2승 저감 토크 특성이있습니다.

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1.인버터란 3상 교류전원을 가변전압,가변주파수의 교류로 만들어 유도 전동기를 속도제어하는 장치입니다.

1) 컨버터 부

2) DC-LINK 부3) 인버터 부

2.인버터의 동작원리

3. 인버터의 제어방식1) PAM(Pulse Amplitude Modulation) 제어방식2) PWM(Pulse Width Modulation) 제어방식

4.. 부하특성에 따른 인버터의 적용

1)부하의 종류별

(1) CT (Constant Torque) 부하

(2) VT (Variable Torque) 부하

2)부하별 토크 특성

(1) 정토크 특성 ( CT : Constant Torque )

(2) 정출력 특성 ( CP : Constant Power )

(3) 2승 저감 토크 특성 ( VT : Variable Torque)

정리하기

정리하기 001.301. 인버터의 특성1. 제어방법설계하기(050301020412.1)

]rpm[ )1(120 spfN -´

´=

슬립주파수모타극수회전속도

: : : :

sfpN

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이번 회차에서는 인버터의 특성 에 대해 학습하였습니다.

수고 많으셨습니다.

마무리하기

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참고자료

- 한국미쓰비시전기. 미쓰비시 범용 인버터 E700취급설명서 2010년- 한국미쓰비시전기. 미쓰비시 범용 인버터 내장옵션 FR-A7NC취급설명서 2010년

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