동기발전기의 출력전압은 여자 시스템의 계자 전류 제어에 의해 일정하게 유지된다. 현재 대부분의 발전기 여자기의 여자전류제어를 위해 사용되는 AVR 시스템의 AC/DC 컨버터 부는 출력전압 제어가 가능한 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기와 DC/DC 컨버터를 결합하여 사용하고 있다. AC/DC 전력 변환장치로서 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기의 경우, AVR시스템의 전력을 공급하는 모선의 역률저하 및 저차 고조파 발생의 문제점을 야기 시키게 된다. 본 논문에서는 동기발전기의 여자전류 제어를 위해 사용되는 AVR 시스템 설계에 있어 단위역률 동작이 가능한 Boost형 AC/DC 컨버터와 모선의 부하변동에 속응성 있게 동작할 수 있는 전류 제어형 Buck 컨버터를 결합한 2단 3상 PWM AC/DC 컨버터에 대해 연구하였다. 제안된 AC/DC 컨버터를 시뮬레이션 한 결과 Boost 컨버터의 경우 단위 역률 동작 및 출력 DC 전압의 Boost 동작이 원할히 이루어졌으며, Buck 컨버터의 경우 다른 위상제어 컨버터에 비해 응답시간이 개선되었음을 알 수 있었다.
The terminal voltage of a synchronous generator is maintained by the field current control of excitation system. Generally AC/DC converter which is component of AVR(Automatic Voltage Regulator) system for excitation current control is connected to diode rectifier and DC/DC converter system. In the case of diode rectifier system of phase controlled converter as AC/DC converter have low power factor and harmonics of lower order in the line current. In this paper, two stage three phase PWM AC/DC converter is studied to solve these problems. The characteristics of a proposed converter reduces the harmonics and reactive power of the distribution line and has fast dynamic response in transient period using boost converter and current control mode buck converts. The proposed method is verified by the computer simulation and experimental results in prototype generation system.
