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3상마다 역방향 다이오드를 포함한 복수의 스위칭 소자와 복수의 클램핑 다이오드를 구비하여, 직류전류를 3상 교류 전류로 변환하여 계통에 인가하는 NPC 인버터; 와 상기 3상 교류 전류의 정지 좌표계상 2차원 전류벡터의 반지름 및 각도에 기초해, 상기 NPC 인버터 내 고장이 발생한 상의 스위칭 소자들을 확인하고, 계통전압의 극성상태에 따라 상기 확인된 스위칭 소자들의 스위칭동작을 다르게 제어하여, 상기 고장이 발생한 상에서 전류의 흐름 여부로써 고장 스위칭 소자를 판단하는 고장진단 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 NPC 인버터의 스위칭 소자 고장진단장치
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제 1 항에 있어서,상기 고장진단 판단부는,상기 3상 교류 전류를 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터로 변환하는 좌표 변환부;상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 반지름과 상기 NPC 인터버의 직류링크 전압을 제어하는 직류링크 전압 제어기가 직류링크 전압을 이용하여 구한 정상상태 3상 교류전류의 회전 좌표계상 2차원 기준 전류벡터의 반지름을 구하는 반지름 계산부;상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 각도를 구하는 각도 계산부; 및 상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 반지름과 상기 회전 좌표계상의 2차원 기준 전류벡터의 반지름을 비교하여 상기 NPC 인버터 내 스위칭 소자들의 고장 발생 여부를 파악하고 고장이 발생한 경우 상기 2차원 전류벡터의 각도를 이용하여 상기 NPC 인버터 내 고장이 발생한 상의 스위칭 소자들을 확인하고, 상기 계통전압의 극성상태에 따라 상기 확인된 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 다르게 제어하여, 상기 고장이 발생한 상에서 전류의 흐름 여부로써 고장 스위칭 소자를 판별하는 고장스위칭소자 판별부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 NPC 인버터의 스위칭 소자 고장진단장치
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제 2 항에 있어서,상기 반지름 계산부는,상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 반지름을 식을 이용하여 구하고, 상기 회전 좌표계상의 2차원 기준 전류벡터의 반지름을 식을 이용하여 구하며, 는 가로축에 무효분(d)의 2차원 전류벡터가 배열되고 세로축에 유효분(q)의 2차원 전류벡터가 배열되는 정지 좌표계에서, 3상 교류전류에 대한 각각 무효분의 2차원 전류벡터 값, 유효분의 2차원 전류벡터 값을 나타내며, 는 가로축에 무효분(d)의 2차원 전류벡터가 배열되고 세로축에 유효분(q)의 2차원 전류벡터가 배열되는 회전 좌표계에서, 상기 회전 좌표계상 2차원 기준 전류벡터의 무효분 값, 유효분 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 NPC 인버터의 스위칭 소자 고장진단장치
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제 3 항에 있어서,상기 고장스위칭소자 판별부는,상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 반지름과 상기 회전 좌표계상의 2차원 기준 전류벡터의 반지름이 동일한 경우 상기 NPC 인버터 내 모든 스위칭 소자들이 정상인 것으로 판단하고, 동일하지 하지 않은 경우 상기 NPC 인버터 내 적어도 하나의 스위칭 소자에 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 NPC 인버터의 스위칭 소자 고장진단장치
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제 2 항에 있어서,상기 각도 계산부는,상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 각도를 식을 이용하여 구하며, 는 상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 각도, 은 2차원 전류벡터가 표현되는 정지 좌표계에서 유효분(q)의 전류 값이 배열되는 축의 무게중심을 나타내고, 은 2차원 전류벡터가 표현되는 정지 좌표계에서 무효분(d)의 전류 값이 배열되는 축의 무게중심을 나타내는 것을 특징으로 하는 NPC 인버터의 스위칭 소자 고장진단장치
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3상마다 역방향 다이오드를 포함한 복수의 스위칭 소자와 복수의 클램핑 다이오드를 구비하여, 직류전류를 3상 교류 전류로 변환하여 계통에 인가하는 NPC 인버터의 스위칭 소자 고장진단방법에 있어서,상기 3상 교류 전류를 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터로 변환하는 단계;상기 2차원 전류벡터의 반지름 및 각도에 기초해 상기 NPC 인버터 내 고장이 발생한 상의 스위칭 소자들을 확인하는 단계; 및계통전압의 극성상태에 따라 상기 확인된 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 다르게 제어하여, 상기 고장이 발생한 상에서 전류의 흐름 여부로써 고장 스위칭 소자를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 NPC 인버터 스위칭 소자 고장진단방법
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제 6 항에 있어서,상기 NPC 인버터 내 고장이 발생한 상의 스위칭 소자들을 확인하는 단계는,상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 반지름과, 상기 NPC 인터버의 직류링크 전압을 제어하는 직류링크 전압 제어기가 직류링크 전압을 이용하여 구한 정상상태 3상 교류전류의 회전 좌표계상 2차원 기준 전류벡터의 반지름을 구하는 단계;상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 각도를 구하는 단계; 상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 반지름과 상기 회전 좌표계상의 2차원 기준 전류벡터의 반지름을 비교하여 상기 NPC 인버터 내 스위칭 소자들의 고장 발생 여부를 파악하는 단계; 및 상기 파악결과 고장이 발생한 경우 상기 2차원 전류벡터의 각도를 이용하여 상기 NPC 인버터 내 고장이 발생한 상의 스위칭 소자들을 확인하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 NPC 인버터의 스위칭 소자 고장진단방법
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제 7 항에 있어서,상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 반지름과 상기 회전 좌표계상 2차원 기준 전류벡터의 반지름을 구하는 단계는,상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 반지름을 식을 이용하여 구하고, 상기 회전 좌표계상의 2차원 기준 전류벡터의 반지름을 식을 이용하여 구하며, 는 가로축에 무효분(d)의 2차원 전류벡터가 배열되고 세로축에 유효분(q)의 2차원 전류벡터가 배열되는 정지 좌표계에서, 3상 교류전류에 대한 각각 무효분의 2차원 전류벡터 값, 유효분의 2차원 전류벡터 값을 나타내며, 는 가로축에 무효분(d)의 2차원 전류벡터가 배열되고 세로축에 유효분(q)의 2차원 전류벡터가 배열되는 회전 좌표계에서, 상기 회전 좌표계상 2차원 기준 전류벡터의 무효분 값, 유효분 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 NPC 인버터의 스위칭 소자 고장진단방법
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제 8 항에 있어서,상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 반지름과 상기 회전 좌표계상의 2차원 기준 전류벡터의 반지름을 비교하여 상기 NPC 인버터 내 스위칭 소자들의 고장 발생 여부를 파악하는 단계는,상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 반지름과 상기 회전 좌표계상의 2차원 기준 전류벡터의 반지름이 동일한 경우 상기 NPC 인버터 내 모든 스위칭 소자들이 정상인 것으로 판단하고, 동일하지 하지 않은 경우 상기 NPC 인버터 내 적어도 하나의 스위칭 소자에 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 NPC 인버터의 스위칭 소자 고장진단방법
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제 7 항에 있어서,상기 각도를 구하는 단계는,상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 각도를 식을 이용하여 구하며, 는 상기 정지 좌표계상의 2차원 전류벡터의 각도, 은 2차원 전류벡터가 표현되는 정지 좌표계에서 유효분(q)의 전류 값이 배열되는 축의 무게중심을 나타내고, 은 2차원 전류벡터가 표현되는 정지 좌표계에서 무효분(d)의 전류 값이 배열되는 축의 무게중심을 나타내는 것을 특징으로 하는 NPC 인버터의 스위칭 소자 고장진단방법
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