고조파는 주파수가 기본파의 정수배인 파형의 구성 요소입니다. 을 위한 전력 인버터 , 고조파 제어는 출력 AC 파형의 품질을 보장하는 핵심 측면입니다.
고조파 발생 원인: 전력 인버터 작동 중에 스위칭 장치의 스위칭으로 인해 출력 파형에 서로 다른 주파수의 고조파가 포함됩니다. 이러한 고조파는 연결된 부하 장비 및 전력 시스템에 간섭을 일으킬 수 있으므로 이러한 역효과를 줄이거나 제거하려면 고조파 제어가 필요합니다.
펄스 폭 변조(PWM): 펄스 폭 변조는 고조파 제어의 주요 수단입니다. 스위칭 장치의 온-오프 시간 비율을 조정함으로써 펄스 폭 변조는 출력 파형의 고조파 함량을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 인버터는 펄스 신호를 생성하고 펄스 폭을 변경하여 출력 파형의 고조파 크기를 제어합니다.
멀티 레벨 인버터: 기존 인버터는 일반적으로 2레벨 구조를 채택합니다. 즉, 출력 파형의 레벨은 높거나 낮을 수 있습니다. 그러나 멀티레벨 인버터는 더 많은 레벨을 사용하고 출력 파형에 추가 레벨을 도입하여 고조파 함량을 줄일 수 있습니다. 이러한 다단계 기술에는 출력 파형을 보다 세밀하게 제어할 수 있는 다단계 PWM 및 다단계 펄스 폭 변조 기술이 포함됩니다.
필터 설계: 인버터 출력에 고조파 필터를 사용하여 고조파 제어를 구현할 수도 있습니다. 이러한 필터는 일반적으로 출력 파형에서 특정 고조파 성분을 선택적으로 제거하는 LC 필터입니다. 효과적인 고조파 감소를 보장하려면 필터 설계를 인버터의 작동 주파수 및 부하 요구 사항에 맞게 신중하게 조정해야 합니다.
고조파 모니터링 및 피드백: 고급 전력 인버터 시스템에는 종종 고조파 모니터링 및 피드백 제어 기능이 장착되어 있습니다. 출력 파형의 실제 고조파 내용을 모니터링함으로써 시스템은 필요에 따라 펄스 폭 변조 및 기타 매개변수를 조정하여 실시간으로 고조파 레벨을 제어할 수 있습니다. 이 폐쇄 루프 제어 시스템은 다양한 부하 및 작업 조건에 적응하고 출력 파형의 안정성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
최소 손실 제어: 고조파 제어는 인버터 자체의 손실도 고려해야 합니다. 엔지니어는 인버터를 설계할 때 인버터 자체의 에너지 손실을 최소화하면서 고조파를 제어할 수 있는 균형을 찾아야 합니다. 여기에는 스위칭 장치 선택 최적화, 스위칭 주파수 감소 및 열 방출 시스템 개선이 포함됩니다.
