기획연재 ③ 인버터 주요 특성 및 기능

인버터의 보호 기능과 고압 인버터

1. 인버터의 보호 기능과 유형

인버터가 내장하고 있는 보호 기능은 ‘모터 과열 및 손상 방지’, ‘인버터 자체 보호 및 오작동 방지’를 위해 활용되는 기능이다. 이 같은 보호 기능의 유형은 ▲ Level, ▲ Latch, ▲ Fatal로 구성되어 있는데, ‘Level’은 고장 상황 개선 시 자동으로 해제되며, 고장 이력에 저장되지 않는다. ‘Latch’는 고장 상황이 개선된 후 리셋 신호가 입력될 시 해제되는 기능이며, ‘Fatal’의 경우 고장 상황이 개선된 후에 인버터 전원을 차단한다. 이러한 인버터 보호 기능의 유형은 보호 기능 항목으로 분류 시 ‘출력 전류 및 입력 전압에 대한 보호’, ‘인버터 내부 회로 이상 및 외부 신호에 의한 보호’, ‘키패드 및 옵션에 의한 보호’로 나누어지게 된다.

이를 표로 나타내면 다음 <표 2>, <표 3>, <표 4>와 같다.

2. 고압 인버터의 정의 및 장점

고압 인버터는 1000V 이상의 전압 사양을 보유한 인버터로, 일반적으로 500kW 이상의 팬과 펌프 블로워 등에 적용된다. 저압 인버터는 강압과 승압 등을 거치기 때문에 에너지 손실과 큰 전류 왜곡을 일으킬 가능성이 있지만, 고압 인버터는 공간적, 에너지 절감 측면에 있어서 이익을 발생시킨다.

3. 고압 인버터의 구성

고압 인버터는 ‘변압기부, 셀 드라이브부, 마스터 제어부’로 이뤄져 있는데, 이를 자세히 나타내면 다음 <그림 25>와 <사진 2>와 같다.

변압기부는 건식 유형의 다중 펄스 다권선 위상차 변압기로, 36펄스와 18Winding을 장착하고 있다. 셀 드라이브부는 직렬 연결(6.6Kv의 경우)되어 있는데, 이는 25레벨의 3상 출력 전압을 발생시켜 사용자가 셀의 유지보수를 편리하게 수행할 수 있도록 지원한다. 또한 셀 드라이부의 각 셀은 분산제어 방식을 이용해 PWM(Pulse-Width Modulation, 펄스 폭 변조) 제어를 수행하며, 기본적으로 자체 셀 보호 기능과 바이패스 기능을 내장하고 있다. 마지막 마스터 제어부의 경우 멀티 레벨 PWM 출력 전압을 제어하는데, 총 18개의 단위 셀과 광통신을 통해 드라이브를 제어한다. 이와 같은 마스터 제어부에는 시스템 진단 및 모니터링을 수행할 수 있는 사용자 중심의 ‘System View’가 설치되어 있다. 

자료제공 | LS산전(www.lsis.co.kr)