기술논문 2025 No.3
3레벨 인버터의 중성점 전압 안정화를 위한 동기 모터 경부하 구동시의 계자 전류 제어

3레벨 인버터는 입력 P측, N측에 더해 중성점 M의 전압을 이용함으로써 PWM에 기인하는 전류 리플을 저감할 수 있어 고주파 구동이나 저잡음이 요구되는 용도에 적합하다. 한편, 중성점 전류의 적산에 의해 중성점 전압이 변동하여 모터 전류 변형이나 파워 디바이스의 손실 편향을 일으킬 가능성이 있다. 이 과제에 대해 중성점 전압 제어가 제안되어 있지만, 모터 전류가 적은 경부하시에는 제어가 곤란해진다. 최근, 저손실의 이점으로부터 동기 모터의 채용이 진행되고 있지만, 무부하시에는 모터 전류가 제로가 되기 때문에, 중성점 전압 제어 성능이 현저하게 저하된다. 본 논문에서는 경부하시에 계자 전류 성분을 인가함으로써 모터 토크에 영향을 주지 않고 중성점 전압 제어 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 본 논문은 "동기 모터 구동에서 계자 전류를 이용한 3 레벨 인버터 중성점 전압의 밸런스 제어"¹⁰⁾을 재편한 것이다.