[산업분석] [산업분석]인버터 산업분석 및 기술동향(A+리포트)
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분야
hwp2. 본 론
(1) 소형, 저비용화 기술
(2) 제어 성능의 향상
(3) 사용 용이성의 확대
(4) 에너지 절약 기능의 확대
(5) 노이즈
(6) 안전규격
3. LS산전의 인버터 산업현황
4. 맺음말
산업용 유도전동기의 속도제어를 위해 사용되고 있는 인버터는 1950년대 미국의 GE에서 사이리스터 방식으로 처음 개발되어 시장에 등장한 이래 공장자동화 분야를 중심으로 수요가 급속히 늘어나 이제는 전세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 전동기 가변속기기가 되었다. 국내에서는 80년대 초반 국내에 소개되어 초기에는 주로 공장자동화 기기를 대상으로 생산성 및 품질향상을 목적으로 사용되다가 점차 에너지 절약의 중요성이 대두되면서 에너지 절약을 목적으로도 폭 넓게 사용되고 있다. 본고에서는 국내 인버터 산업 동향과 기술 동향에 대해서 기술코자 한다. 국내외 기술 개발 동향 지금까지 인버터 기술 개발의 기본방향은 고객의 큰 불만 사항이었던 저속에서의 토오크 부족과 기계반의 소형화를 위한 인버터 크기의 축소, 인버터 운전 시 발생하는 전자소음의 저감 등이었다. 그러나 인버터 업계의 지속적인 노력에 의해 어느 면에서는 고객이 요구하는 수준 이상으로 도달하여 이제 새로운 방향으로 그 방향이 전환되고 있다. 각 요소 기술별로 현재의 기술동향에 대해 살펴보고자 한다.
2. 본 론
(1) 소형, 저비용화 기술
인버터가 급속히 발전된 부분중의 하나가 바로 이 소형화 분야이다. 일본의 경우를 보면 범용 인버터가 처음 나온 81년도에 비해 약 1/11로 소형화 되었다. 이 초 소형화 기술의 배경은 생산업체에 따라 다음 두 가지로 구분될 수 있다. 그 첫째로는 반도체 제조기술을 응용하여 복합금속기판에 파워 회로와 제어회로를 동시에 탑재하는 방식이며, 또 하나는 제어회로는 종래의 PCB를 그대로 사용하고 파워회로는 제어부분을 포함한 ASIPM(Application Specific Intelligent Power Module ; 고객전용 복합 파워 소자)화에 의한 초소형화를 실현하는 방식으로 발전 되었다. 이러한 기술에 의해 부품수의 저감을 이룰 수 있도록 되었으며, 자동화의 확대가 가능 해져 생산Cost절감과 함께 제품신뢰성을 향상시키게 되었다. 그러나 지속적으로 인버터 내부의 집적화는 추구되고 있으나, 너무 소형화 될 경우 오히려 배선이나 보수가 어려워져 오히려 고객이 사용하기 어렵게 될 것을 우려하여 당분간 더 이상의 크기 축소는 추진하지 않을 것으로 보인다.
(2) 제어 성능의 향상
범용 인버터의 적용 분야가 확대됨에 따라 제어의 고성능화를 요구하는 Needs가 증대되어 특히 반송기계나 공작기계를 비롯한 FA기기 분야에서 토오크 제어 특성 등의 제어성능 향상이 요구되어 왔다. 지금까지 적용되어 온 V/F제어(전압/주파수 제어)에서는 저속회전 시의 토오크 부족이나 급 가감속 시의 과전류 트립 등의 문제가 크게 대두되었는데 자속 벡타 제어 등 센서리스 벡타 제어방식을 도입하여 범용 인버터도 저속에서 150%이상의 토오크를 보증하는 시대가 되었다. 또한 저속에서의 운전도 맥동이 없이 매끄러운 운전이 가능하여 안정된 저속운전이 가능하다. 이 수준 이상의 토오크나 저속 운전을 필요로 할 경우에는 전동기의 속도나 위치를 검출하는 엔코더가 부착되어 있는 전용 벡타제어 인버터가 사용되기 때문에 범용 인버터가 이제는 일반 기계제어에는 어느 정도 충분한 성능을 가지게 되었다. 이에 따라 범용 인버터에서는 저속 토오크의 개선 뿐 만 아니라 사용 용이성, 각부하에 맞는 전용기능 등의 개발에도 중점을 두고 있다. 특히 기계장치의 차별화를 요구하는 고객들이 늘고 있어 특정 고객 전용의 S/W 또는 H/W를 갖는 전용기능의 개발이 큰폭으로 증대될 것으로 예상된다.
