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66일 습관의 법칙/Project No. 2: 회사 직무 (1)

49일차. 인버터(INVERTER)란?

태뽕이 2022. 6. 16. 20:43
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INVERTER란?
인버터는 산업용 동력원으로 많이 사용되고 있는 교류 농형 유도전동기는 회전자의 구조가 간단하고 견고하며 또 가격이 저렴하고 보수도 용이하므로 모든 산업의 분야에서 가장 널리 사용되고 있습니다.

교류 유도전동기는 직류전동기에 비해 가변속 운전이 어려워 대부분은 상용전원으로 일정하게 회전시키는 용도에 기타의 제어에는 각종 제어기구 및 조절장치를 병행 사용하거나 DC모터, 서보모터 등 에 의존하는 경향이었습니다. 
이와 같은 시스템에서는 시스템의 복작성과 에너지 손실, 소모, 보수, 설치등의 문제점을 가지고 있기에 유도 전동기의 가변속 제어기술의 개발에 박차를 가해 탄생한 것이 인버터입니다.

인버터는 전기적으로는 직류존ㄺ을 교류전력으로 변환하는 전력변환기로서 직류로부터 원하는 크기의 전압 및 주파수를 갖는 교류를 발생시키는 장치입니다. 결과적으로 인버터라는 것은 사용전원으로부터 공급된 전력을 받아 자체 내에서 전압과 주파수를 가변시켜 전동기에 공급함으로서 전동기의 속도를 고효율로 제어하는 일련의 장치를 말하게 됩니다.

인버터의 구성과 원리
인버터는 컨버터(converter)와 인버터(inverter)부 및 제어회로(control)부로 구성되어 있습니다,
외부의 상용전원(60Hz)를 컨버터가 받아 직류전원으로 변환하고, 평활회로에서 리플을 제거한 후 다시 인버터부에서 교류로 변환하여 교류 전력인 전압과 주파수를 제어합니다. 
교류를 직류로 변환하는 순변환장치를 컨버터라 하고, 직류를 교류로 변환하는 역변환장치를 인버터라 하는데요. 
범용 인버터 장치에서는 컨버터부도 포함된 장치 전체를 일컬어서 인버터라고 말합니다.

위의 그림에서 V1 상용전원의 주파수가 위의 그림 우측과 같은 그래프처럼 발생한다고 가정하면 
좌측 그림의 T1, T4의 게이트와 T2, T3의 게이트를 각각 인가를 하였을 때 
아래 그림처럼 V0는 T1=>R=>T4 다시 T2=>R=>T3의 형태로 흘러 아래처럼 정류가 되어 직류를 얻을 수 있습니다.

이렇게 얻은 직류를 다시 아래 그림처럼 Q1과 Q2의 게이트 신호를 인가하면 컨버터 회로에서 직류가 다시 Q1,Q2에 의해 아래처럼 반파가 인가됩니다. 
이를 다시

재빠르게 Q3, Q4의 게이트 신호를 인가하면 아래그림 파란색 선처럼 반대 방향으로 전류가 인가됩니다. 
Q1, Q2 와 Q3, Q4를 번갈아가면서 게이트 신호를 주면 모터로 가는 양단의 선에 번갈아 가면서 전류가 흐르게 되는데요. 
이것이 교류가 되는 것입니다.

인버터는 직류를 교류로 변환하는 과정에서 전압과 주파수를 변환시키는데 주파수를 ON/OFF하는 시간을 바꾸는 것에 따라 주파수를 가변합니다. 
Q1, Q2 0.5초   Q3, Q4를 0.5초 인가하면 1HZ가 되는 것이지요. 
1초에 번갈아 게이트 신호를 주는 횟수에 따라 주파수가 결정됩니다. 

출처: https://juke.tistory.com/236

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