2. 목적
EPRI(Electric Power Research Institute) PEAC(Power Electronics Applications Center)의 Power Quality Test Facility에서 수행한 시험 목적은 선정한 5-HP의 Adjustable Speed Drives의 Low-voltage Ride-through Performance를 결정하고 비교하는 것이다.

Trip Limit를 가지고 있고, 다른 ASD는 고정된 Trip Limit를 가지고 있었다. 어떤 ASD는 전동기 부하 특성에 맞게 User가 프로그램할 수 있도록 되어 있었지만, 다른 것은 그렇게 할 수 없었다. 모든 ASD는 Trip 후에 Fault Indication을 Display하도록 되어 있다 (Trip 후에는 Manual로 또는 Delayed-automatic으로 Restart 된다). 하나의 ASD는 Low Voltage 동안에 Trip 되지 않고 Operating을 Stop 시키고 순간적으로 Low Voltage후에 다시 Start 되도록 설계되어 있었다.
각각의 시험대상 ASD는 프로그램이 가능한 3상 전압공급원에 의해서 Power가 공급되었고, 출력은 5-HP 유도전동기에 연결되었다. 전동기의 부하를 가변 시키기 위하여 Dynamometer를 연결하였다. 디지털 스토리지 오실로스코우프가 ASD Source Voltage와 전동기 전류 파형을 감시하고 기록하기 위하여 사용되었다. 모든 ASD Parameter는 처음에 Factory Default 값에 설정되었다. Speed Setting은 60Hz 정격에서 유도전동기를 운전하기 위하여 1745 rpm으로 조정하였다. Voltage Source는 5 와 10 Cycles (83 and 167 msec) 의 순간적인 Voltage-Sag에 ASD가 영향을 받도록 Program 되었다. Voltage-Sag는 460 Vac 에서 부터 0 Vac 까지 10%씩 증가시키면서 조정하였다. Dynamometer는 50% 또는 100%의 부하에 Setting 되었다. (그림1)은 Test 설비의 구성 diagram을 보여주고 있다.

4. 시험 결과
4.1 Steady State Low-Voltage Test
이 시험은 ASD가 전동기의 운전을 정지시키는 Point의 전압을 결정하는 것이다. Source Voltage는 처음에 460 Vac에 Setting 되었고, 그 다음에는 ASD가 Motor의 운전을 정지시킬 때까지 점차적으로 전압을 떨어뜨렸다. 모터에 걸린 부하가 반부하 (50% Load) 및 전부하 (100% Load) 상태에서 약 370 Vac (정격 AC전압의 80%) 의 Sag를 발생시켰을 때, Test한 4대의 ASD 중에서 3대가 가동 정지되었다. 나머지 1대는 약 415 Vac (정격 AC전압의 90%) 에서 가동이 정지되었다.

4.2 Voltage-Sag Response Test
이 시험 중에 Source Voltage는 처음에 460Vac, 5 Cycles (83 msec) 에 설정되어 있고, 그 다음부터 Sag의 깊이를 10% 씩 증가시켰다. Voltage-Sag 동안에 ASD는 Voltage Source에 연결된 상태에 있게 된다. Motor가 Half Load로 운전되고 있는 상태에서는 4대의 ASD 중 3대가 5 Cycles, Zero Vac에서 가동이 정지되었다. 나머지 1대의 ASD는 약 370 Vac (정격의 70%)에서 트립되었다. Motor가 Full Load에서 운전되고 있을 때에는 4대의 ASD 중 2대가 0 Vac, 5 Cycles의 Sag에서 가동을 계속하였지만, 2대는 약 370Vac에서 트립되었다. 아래 (그림2)는 ASD의 트립을 일으키는 5-Cycle Voltage-Sag 동안에 ASD 입력전압(Vsource) 및 출력전류(Ioutput)을 보여준다.

다음에는 약 10 Cycles (167 ms)에서 전압에서 Source 전압을 460Vac에서 점차적으로 낮추는 시험을 하였다. 부하가 Half Load로 운전되고 있을 때 한대의 ASD는 계속 운전되었으나 한 대는 약 320Vac (정격의 70%)에서 트립되었고 나머지 두대의 ASD는 약 370Vac (정격의 80%)에서 트립되었다.

부하가 Full Load로 운전되고 있을 때는 한대의 ASD는 계속 운전되었으나 나머지 세대의 ASD는 약 370Vac (정격의 80%)에서 트립되었다. (그림3)은 10-Cycle의 Voltage-Sag 동안에 반응하는 ASD의 입력전압(Vsource) 및 출력전류(Ioutput)을 보여주고 있다. (그림4)는 Full Load 상태에서 Steady-state Low Voltage에 근접하는 120-Cycle (2 sec)의 전압저하 동안에 그리고 5와 10 Cycle 동안 지속하는 Voltage-Sag 동안에 4대의 ASD의 Ride-through Performance를 요약한 것이다.

7. 시험의 인증
이 시험은 EPRI의 후원으로 Tennessee, Knoxville 소재, Power Quality Test Facility 에서 수행되었다.