KR20090113625A - Motor controller - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전동기 제어장치에 관한 것으로, 컨버터와 인버터 사이에 배치되는 복수개의 커패시터의 전압 불균형에 의한 소손을 방지할 수 있는 전동기 제어장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
전동기 제어장치는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 이 직류 전원을 다시 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기를 구동하는 장치로서, 산업 전반에 걸쳐 다양한 분야에서 사용되고 있다. 예를 들어, 세탁기, 냉장고 및 에어컨 등을 포함하는 공기조화기, 엘리베이터, 자동차 등에서 사용되고 있다.The motor controller is a device for converting an AC power source into a DC power source and converting the DC power source into an AC power source to drive a three-phase motor, and is used in various fields throughout the industry. For example, it is used in an air conditioner including a washing machine, a refrigerator and an air conditioner, an elevator, a car, and the like.
도 1은 종래의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a conventional motor controller.
도면을 참조하여 설명하면, 종래의 전동기 제어장치(100)는 상용 교류 전원을 컨버터(110)를 사용하여 직류 전원으로 변환하고, 복수개의 커패시터(Ca,Cb)에 의해 정류된 전압을 평활하여 저장한다. 정류된 전압은 인버터(120)를 통해 소정의 교류 전원으로 변환되어 전동기(150)를 구동하는 데에 사용된다.Referring to the drawings, the conventional
컨버터(110)와 인버터(120) 사이에 복수개의 커패시터(Ca,Cb)를 사용하는 것은, 고전압의 정류 전압을 저장하기 위해서 사용한다. 도면과 같이 2개의 커패시 터(Ca,Cb)를 직렬로 연결하여 사용하기도 한다. 이때 2개의 커패시터의 전기적 특성이 동일하지 않을 경우, 전압 분배 원칙에 따라 서로 다른 정류된 전압이 커패시터(Ca,Cb)에 각각 분배되게 되는데, 고전압인 정류 전압으로 인하여, 커패시터 소자를 비롯한 전동기 제어장치 내의 회로 소자들이 내압을 견디지 못하고 소손되는 경우가 발생하는 문제점이 있었다. The use of a plurality of capacitors Ca and Cb between the
본 발명의 목적은, 컨버터와 인버터 사이에 배치되는 복수개의 커패시터의 전압 불균형에 의한 소손을 방지할 수 있는 전동기 제어장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an electric motor control device capable of preventing burnout due to voltage imbalance of a plurality of capacitors disposed between a converter and an inverter.
상술한 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전동기 제어장치는, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 공급받아 스위칭 동작에 의해 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기에 공급하는 인버터와, 컨버터와 인버터 사이에 배치되며 직류 전원을 평활하는 복수개의 커패시터와, 커패시터에 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부와, 감지된 전압의 이상 유무를 판단하여, 이상 판단시 전원을 차단하는 제어부를 포함한다. The motor control apparatus according to the embodiment of the present invention for solving the above-mentioned problems and other problems is provided with a converter for converting a commercial AC power source to a direct current power source, a plurality of switching elements, the switching operation by receiving a direct current power source An inverter for converting into an AC power having a predetermined frequency and supplying it to a three-phase electric motor, a plurality of capacitors disposed between the converter and the inverter and smoothing the DC power, a voltage sensing unit for sensing a voltage applied to the capacitor, It includes a control unit for determining whether or not the voltage abnormality, and cut off the power when determining the abnormality.
상술한 바와 같이 본 발명 실시예에 따른 전동기 제어장치는, 컨버터와 인버터 사이에 배치되는 복수개의 커패시터에 인가되는 전압을 감지하여 이상 유무를 판단하고 이상 판단시 전원 공급을 차단함으로써, 복수개의 커패시터 간의 전압 불균형에 의한 커패시터의 소손을 방지할 수 있게 되며, 나아가 전동기 제어장치 내의 다른 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다. 이에 따라, 전동기 제어장치의 안정성이 향상되게 된다. As described above, the motor control apparatus according to the embodiment of the present invention detects a voltage applied to a plurality of capacitors disposed between the converter and the inverter to determine whether there is an abnormality, and cuts off the power supply when the abnormality is determined, thereby preventing the It is possible to prevent the capacitor from being burned out due to voltage imbalance, and also to protect other circuit elements in the motor controller. As a result, the stability of the motor controller is improved.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.2 is a schematic diagram of an air conditioner according to the present invention.
공기조화기는 방, 거실, 사무실 또는 영업 점포 등의 공간에 배치되어 공기의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 조절하여 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있도록 하는 장치이다.An air conditioner is a device that is disposed in a room, a living room, an office, or a business store to adjust a temperature, humidity, cleanliness, and airflow of an air to maintain a comfortable indoor environment.
도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(200)는, 크게 실내기(I)와 실외기(O)로 구분된다. Referring to the drawings, the
실외기(O)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(202)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(202b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외 열교환기(204)와, 실외 열교환기(204)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(205a)과 실외팬(205a)을 회전시키는 전동기(205b)로 이루어진 실외 송풍기(205)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(206)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(210)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(203) 등을 포함한다. The outdoor unit O includes a
실내기(I)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내 열교환기(208)와, 실내 열교환기(208)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(209a)과 실내팬(209a)을 회전시키는 전동기(209b)로 이루어진 실내 송풍기(209) 등을 포함한다. The indoor unit I is an
실내측 열교환기(208)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(202)는 인버 터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.At least one indoor
또한, 상기 공기조화기(200)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.In addition, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전동기 제어장치에서의 전동기는 도면에서 도시한, 실외팬, 압축기 또는 실내 팬을 동작시키기 각 전동기(202b,205b,209b)일 수 있다. On the other hand, the motor in the motor control apparatus according to an embodiment of the present invention may be each of the electric motors (202b, 205b, 209b) to operate the outdoor fan, compressor or indoor fan, shown in the figure.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 제어장치(300)는, 컨버터(310), 및 인버터(320), 복수개의 커패시터(C1,C2), 전압 감지부(315), 및 제어부(330)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 제어장치(300)는, 전자 접촉기(305), 리액터(La), 입력전류 검출부(A), dc 단 전압 검출부(D), 출력전류 검출부(E) 등을 더 포함할 수도 있다.Referring to the drawings, the
컨버터(310)는, 상용 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환한다. 이를 위하여, 컨버터(310)는 도면과 같이 복수개의 다이오드 소자를 포함할 수 있다. 도면에서는 복수개의 다이오드 소자를 포함함으로써, 전파 정류된 직류 전원을 출력한다.The converter 310 receives commercial AC power and converts it into DC power. To this end, the converter 310 may include a plurality of diode elements as shown in the figure. In the drawing, a plurality of diode elements are included to output a full-wave rectified DC power supply.
한편, 도면에서는 상용 교류 전원으로 삼상 교류 전원을 도시하고 있으나 이에 한정되지 않고 단상 교류 전원을 사용하는 것이 가능하며, 그에 따라 컨버터(310)의 구성도 변경됨은 물론이다.Meanwhile, although the three-phase AC power is illustrated as a commercial AC power in the drawing, it is possible to use a single-phase AC power without being limited thereto, and the configuration of the converter 310 is also changed.
컨버터(310)의 출력단인 dc단의 양단(a-b단 사이)에는 복수개의 커패시터가 배치된다. 복수개의 커패시터의 일부 또는 전부가 서로 직렬로 dc단의 양단(a-b단 사이)에 배치될 수 있다. A plurality of capacitors are disposed at both ends (between a-b) of the dc terminal, which is the output terminal of the converter 310. Some or all of the plurality of capacitors may be disposed at both ends of the dc terminal (between a-b terminals) in series with each other.
도면에서는 dc 단 양단에 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)가 서로 직렬 연결되는 것으로 도시한다. 복수개의 커패시터(C1,C2)는 컨버터(310)에 의해 정류된 직류 전원을 분배하여 저장한다.In the drawing, the first capacitor C1 and the second capacitor C2 are connected in series with each other across the dc terminal. The plurality of capacitors C1 and C2 distribute and store the DC power rectified by the converter 310.
전압 감지부(315)는 복수개의 커패시터(C1,C2)에 인가되는 전압을 감지한다. 예를 들어, 전압 감지부(315)는 저항소자를 포함할 수 있다. 도면에서는, 서로 직렬로 연결되는 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2) 각각에 병렬로 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)가 접속되는 것으로 도시한다. 이에 따라, 전압 감지부(315)는 서로 직렬로 접속되는 복수개의 커패시터(C1,C2)의 양단에 각각 분배되는 전압(Vde1,Vde2)을 감지할 수 있게 된다. 감지된 전압(Vde1,Vde2)은 제어부(330)에 입력된다.The
제어부(330)는, 감지된 전압(Vde1,Vde2)의 이상 유무를 판단하여, 이상 판단시 전원을 차단한다. 특히, 상용 교류 전원의 공급을 차단할 수 있다. 이상 유무 판단은, 감지된 전압(Vde1,Vde2) 간의 전압 불균형을 비교하거나, 감지된 전압(Vde1,Vde2)들 기준치와 비교하거나 하여 수행될 수 있다. 즉, 감지된 전압(Vde1,Vde2) 간의 차이가 제1 소정치 이상이거나, 감지된 전압(Vde1,Vde2)전압이 각각 제2 소정치, 제3 소정치 이상인 경우, 제어부(330)는 이상으로 판단할 수 있다. The
제어부(330)는 이상 판단시 전자 접촉기(305)를 오프시키는 제어신호(Sa)를 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이, 수백 볼트(V) 정도의 복수개의 커패시 터(C1,C2)의 양단에 분배되는 경우에, 이상 유무를 간단히 판단할 수 있어, 커패시터(C1,C2)를 비롯한 여러 다른 회로 소자를 보호할 수 있게 된다. The
한편, 제어부(330)는 인버터(320)의 동작을 제어할 수 있다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 후술한다. The
리액터(La)는 고조파 전류를 제거하기 위해 컨버터(310)에 접속되어 배치된다. 도면에서는 컨버터(310)와 복수개의 커패시터(C1,C2) 사이에 배치되는 것으로 도시되나 이에 한정되지 않으며, 전자 접촉기(305)와 컨버터(310) 사이에 배치되는 것도 가능하다. Reactor La is disposed in connection with converter 310 to remove harmonic currents. In the drawings, the converter 310 is disposed between the capacitors C1 and C2, but the present invention is not limited thereto, and may be disposed between the
리액터(La)는 교류 전원의 역률을 보정하고, 상용 교류 전원에 의한 고조파 전류를 제한하며, 입력 전류(ii)의 노이즈 성분을 제한할 수 있다.The reactor La may correct the power factor of the AC power supply, limit the harmonic current by the commercial AC power supply, and limit the noise component of the input current i i .
전자 접촉기(305)는, 상용 교류 전원과 컨버터(310) 사이에 접속되어, 상용 교류 전원을 컨버터(310)에 전달한다. 도면과 같이 상용 교류 전원이 삼상인 경우, 삼상(R상,S상,T상) 중 적어도 한 상에 전자 접촉기(305)가 연결되는 것이 가능하다. 전자 접촉기(305)는 상술한 바와 같이 제어부(330)의 이상 판단시 오프된다.The
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 도 3의 전동기 제어장치(300)는, 릴레이 소자(미도시)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawings, the
릴레이 소자(미도시)는 상용 교류 전원이 도면과 같이 삼상인 경우, 삼상(R상,S상,T상) 중 어느 한 상과 복수개의 커패시터(C1,C2) 사이에 접속될 수 있다. The relay device (not shown) may be connected between any one of three phases (R phase, S phase, T phase) and the plurality of capacitors C1 and C2 when the commercial AC power source is three phase as shown in the figure.
이러한 릴레이 소자(미도시)는 전동기 제어장치(300)의 초기 동작시, 온 되 어, 복수개의 커패시터 중 어느 하나, 예를 들어 제2 커패시터(C2)의 양단에 초기 전압을 저장하는 역할을 수행한다.This relay element (not shown) is turned on during the initial operation of the
릴레이 소자(미도시)의 온 이후에, 전자 접촉기(305)가 온(on)되면, 상용 교류 전원이 컨버터(310)로 전달되며, 이에 의해, 복수개의 커패시터, 즉 dc 단 양단(a-b단)에는 정류된 직류 전원이 저장되게 된다. After the turn-on of the relay element (not shown), when the
이후에, 릴레이 소자(미도시)가 오프된다.Thereafter, the relay element (not shown) is turned off.
이와 같은 동작 중, 릴레이 소자(202)가 온 되어 있는 상태에서, 전자 접촉기(203)가 온 되는 경우, 상용 교류 전원이 두개의 패스(path)로 나뉘어 복수개의 커패시터(C1,C2)에 각각 저장되며, 이에 의해 돌입 전류가 방지되게 된다.During the operation, when the magnetic contactor 203 is turned on while the
상술한 바와 같이 복수개의 커패시터(C1,C2)에 저장된 직류 전원은 인버터(320)에 인가된다.As described above, the DC power stored in the plurality of capacitors C1 and C2 is applied to the
인버터(320)는 복수개의 스위칭 소자 및 복수개의 다이오드 소자를 구비하며, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여 출력한다. The
구체적으로 설명하면, 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상, 하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드 소자가 역병렬로 연결된다. Specifically, the upper arm switching element and the lower arm switching element connected in series to each other is a pair, a total of three pairs of upper and lower arm switching elements are connected in parallel to each other. Each switching element is connected in anti-parallel diode elements.
인버터 스위칭 제어 신호(Sic)가 인버터(320) 내의 각 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력되면, 각 스위칭 소자는 스위칭 동작을 수행한다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 출력되게 된다.When the inverter switching control signal Sic is input to the gate terminal of each switching element in the
인버터(320)에서 출력되는 삼상 교류 전원은 삼상 전동기(350)의 각 상에 인가된다. 여기서 삼상 전동기(350)는 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 삼상 전동기(350)의 종류로는 BLDC 전동기, synRM 전동기 등 다양한 형태가 가능하다. Three-phase AC power output from the
한편, 도 2를 참조하여 삼상 전동기(350)의 기능별로 분류하면, 공기조화기의 압축기에 사용되는 압축기용 전동기(202b)일 수 있으며, 팬을 구동하기 위한 팬용 전동기(205b,209b)일 수도 있다.Meanwhile, referring to FIG. 2, the three-phase
한편, 입력전류 검출부(A)는 상용 교류 전원으로부터의 입력 전류(ii)를 검출한다. 입력전류 검출부(A)는 상용 교류 전원과 컨버터(310) 사이의 어디에도 위치할 수 있으나, 도면에서는 상용 교류 전원과 전자 접촉기(305) 사이에 위치하는 것으로 도시하고 있다. 입력전류 검출을 위해, 전류 센서, CT(current transformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출된 입력전류(ii)는 회로 보호 동작 등을 위해 제어부(330)에 입력될 수 있다.On the other hand, the input current detector A detects an input current i i from a commercial AC power supply. The input current detector A may be located anywhere between the commercial AC power supply and the converter 310, but the input current detector A is located between the commercial AC power supply and the
dc 단 전압 검출부(D)는 컨버터(310)의 출력단인 dc단 전압(Vdc)을 검출한다. dc단 전압 검출부(D)로 dc 단의 양단 사이에 저항 소자 등이 사용될 수 있다. 검출된 dc단 전압(Vdc)은 회로 보호 동작 등을 위해 제어부(330)에 입력될 수 있다.The dc terminal voltage detector D detects a dc terminal voltage Vdc, which is an output terminal of the converter 310. As the dc stage voltage detector D, a resistor or the like may be used between both ends of the dc stage. The detected dc terminal voltage Vdc may be input to the
출력 전류 검출부(E)는 인버터 출력단의 출력 전류(io) 즉, 전동기(350)에 인가되는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 인버터(320)와 전동기(350) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current transformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 또한 출력 전류 검출부(E)는 전동기(350) 내부에 위치하는 전류 센서일 수도 있다. 또한, 출력전류 검출부(E)는 인버터의 3개의 하암 스위칭 소자에 일단이 각각 접속되는 션트 저항일 수 있다. 검출된 출력 전류(io)는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 생성 및 보호 동작을 위해, 제어부(330)에 입력될 수 있다. The output current detector E detects the output current i o of the inverter output stage, that is, the current applied to the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 도 4의 전동기 제어장치(400)는 도 3의 전동기 제어장치(300)의 거의 유사하다. 컨버터(410)가 복수개의 스위칭 소자 및 다이오드 소자를 포함하는 것에 차이가 있으며, 그 외의 전자 접촉기(405), 컨버터(410), 및 인버터(420), 복수개의 커패시터(C1,C2), 전압 감지부(415), 제어부(430), 리액터(La), 입력전류 검출부(A), dc 단 전압 검출부(D), 출력전류 검출부(E)의 동작은 도 3과 동일하거나 거의 유사하다. 이하에서는 도 3과의 차이점을 중심으로 기술한다.Referring to the drawings, the
컨버터(410)는, 복수개의 스위칭 소자 및 복수개의 다이오드 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. The
상용 교류 전원이 도면과 같이 삼상 교류 전원인 경우에는 인버터(420)와 유 사하게, 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상, 하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결되고, 각 스위칭 소자에는 다이오드 소자가 역병렬로 연결될 수 있다. When the commercial AC power source is a three-phase AC power source as shown in the drawing, similar to the
도면에서의 전자 접촉기(305)가 온 상태인 경우, 상용 교류 전원이 컨버터(210)에 전달되며, 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)가 컨버터(410) 내의 각 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력되면, 각 스위칭 소자는 스위칭 동작을 수행한다. 이에 의해, 상용 교류 전원이 직류 전원으로 변환되어 출력된다. When the
컨버터(410)에서 출력되는 직류 전원은 dc 단 양단(a-b단) 사이의 복수개의 커패시터(C1,C2)에 각각 평활되어 저장된다. The DC power output from the
한편, 컨버터(410)가 복수개의 스위치 소자를 구비함에 따라, 도 4의 리액터(La)는 도 3에서 설명한 동작들은 물론, 승압 동작도 더 수행할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 컨버터(410) 내에 구비되는 복수개의 스위치의 온/오프 동작에 의해, 리액터(La)에는 교류 전원이 저장되었다가 컨버터(410)에 공급됨으로써, 승압동작을 수행할 수 있다. Meanwhile, as the
한편, 입력전류 검출부(A)에서 검출된 입력 전류(ii)와, dc 단 전압 검출부(D)에서 검출된 dc단 전압(Vdc)은 상술한 보호 동작 외에, 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)의 생성을 위해 제어부(430)에 입력될 수 있다.On the other hand, the input current i i detected by the input current detection unit A and the dc end voltage Vdc detected by the dc end voltage detection unit D are connected to the converter switching control signal Scc in addition to the above-described protection operation. It may be input to the
한편, 제어부(430)는 컨버터(410)와 인버터(420) 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다. 이에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 후술한다. The
도 5는 도 3의 제어부 내부의 간략 블록도이다.5 is a simplified block diagram of the inside of the controller of FIG. 3.
도 3의 제어부(330)는 추정부(405), 전류 지령 생성부(410), 전압 지령 생성부(420) 및 스위칭 제어 신호 출력부(430)를 포함한다.The
추정부(405)는 검출된 출력전류(io)에 기초하여 전동기의 회전자 속도(v)를 추정한다. 추정부(405)는 회전자의 속도 외에 회전자의 위치를 추정하는 것도 가능하다.The
전류 지령 생성부(410)는 추정 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 전류 지령치((i* d,i* q)를 생성한다. 즉, 전류 지령 생성부(410)는 추정 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 전류 지령치((i* d,i* q)를 생성하는 PI 제어기(미도시) 및 전류 지령치((i* d,i* q)가 각각 소정치를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 전류 지령 제한부(미도시)를 포함할 수 있다. The
전압 지령 생성부(420)는 전류 지령치((i* d,i* q)와 검출 전류(io)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 즉, 전압지령 생성부(420)는 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출 전류(io)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성하는 PI 제어기(미도시) 및 전압 지령치(v* d,v* q)가 각각 소정치를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 전압 지령 제한부(미도시)를 포함할 수 있다. The voltage
스위칭 제어 신호 출력부(430)는 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 PWM신호인 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 인버터로 출력한다.The switching control
도 6은 도 4의 제어부 내부의 간략 블록도이다.6 is a simplified block diagram of the inside of the controller of FIG. 4.
제어부(430)는, 전류 지령 생성부(610), 전압 지령 생성부(620) 및 스위칭 제어 신호 출력부(630)를 포함한다.The
전류 지령 생성부(610)는 검출된 dc 단 전압(Vdc)과 dc 전압 지령치(V*dc)에 기초하여 전류 지령치(I*)를 생성한다. 즉, 전류 지령 생성부(610)는 검출되는 dc 단 전압(Vdc)과 dc 전압 지령치(V*dc)에 기초하여 전류 지령치(I*)를 생성하는 PI 제어기(미도시) 및 전류 지령치(I*)가 소정치를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 전류 지령 제한부(미도시)를 포함할 수 있다. 한편, 여기서 전류 지령치(I*)는 전류 지령의 크기일 수 있다.The
전압 지령 생성부(620)는 전류 지령치(I*)와 검출되는 입력전류(ii)에 기초하여 전압 지령치(V*)를 생성한다. 즉, 전압 지령 생성부(620)는 전류 지령치(I*)와 검출되는 입력전류(ii)에 기초하여 전압 지령치(V*)를 생성하는 PI 제어기(미도시) 및 전압 지령치(V*)가 각각 소정치를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 전압 지령 제한부(미도시)를 포함할 수 있다.The voltage
스위칭 제어 신호 출력부(630)는 전압 지령치(V*)에 기초하여 PWM신호인 컨버터용 스위칭 제어 신호(Scc)를 생성하여 컨버터로 출력한다.The switching control
한편, 도 3의 제어부(330)는, 도 5에 도시된 제어부(330)의 구성요소(505,510,520,530) 및 도 6의 제어부(430)의 구성요소(610,620,630) 모두를 포함할 수도 있다.Meanwhile, the
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.7 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 도 7의 전동기 제어장치(700)는 도 3의 전동기 제어장치(300)의 거의 유사하다. 도 3의 전자 접촉기(305)가 구비되지 않으나, 그외의 컨버터(710), 및 인버터(720), 복수개의 커패시터(C1,C2), 전압 감지부(715), 제어부(730), 리액터(La), 입력전류 검출부(A), dc 단 전압 검출부(D), 출력전류 검출부(E)의 동작은 도 3과 동일하거나 거의 유사하다. 이하에서는 도 3과의 차이점을 중심으로 기술한다.Referring to the drawings, the
제어부(730)는, 전압 감지부(715)로부터 감지된 전압(Vde1,Vde2)의 이상 유무를 판단하여, 이상 판단시 전원을 차단한다. 특히, 인버터(720)의 전원을 차단할 수 있다. 인버터(720) 전원 차단은, 인버터 스위칭 소자의 게이트 단자에 인가되는 전원을 차단하는 것을 의미할 수 있다. The
이상 유무 판단은, 감지된 전압(Vde1,Vde2) 간의 전압 불균형을 비교하거나, 감지된 전압(Vde1,Vde2)들 기준치와 비교하거나 하여 수행될 수 있다. 즉, 감지된 전압(Vde1,Vde2) 간의 차이가 제1 소정치 이상이거나, 감지된 전압(Vde1,Vde2)전압이 각각 제2 소정치, 제3 소정치 이상인 경우, 제어부(730)는 이상으로 판단할 수 있다. The abnormality determination may be performed by comparing the voltage imbalance between the detected voltages Vde1 and Vde2 or by comparing the detected voltages Vde1 and Vde2 with reference values. That is, when the difference between the sensed voltages Vde1 and Vde2 is greater than or equal to the first predetermined value, or when the sensed voltages Vde1 and Vde2 are greater than or equal to the second predetermined value and greater than or equal to the third predetermined value, respectively, the
제어부(730)는 이상 판단시 인버터(710)의 동작을 오프시키는 제어신호(Sa)를 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이, 수백 볼트(V) 정도의 복수개의 커패시터(C1,C2)의 양단에 분배되는 경우에, 이상 유무를 간단히 판단할 수 있어, 커패시터(C1,C2)를 비롯한 여러 다른 회로 소자를 보호할 수 있게 된다. The
한편, 제어부(730)는 인버터(720)의 동작을 더 제어할 수 있다. 이에 대해서는 도 5에 대한 설명과 같다.The
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.8 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 도 8의 전동기 제어장치(800)는 도 4의 전동기 제어장치(400)의 거의 유사하다. 도 4의 전자 접촉기(405)가 구비되지 않으나, 그외의 컨버터(810), 및 인버터(820), 복수개의 커패시터(C1,C2), 전압 감지부(815), 제어부(830), 리액터(La), 입력전류 검출부(A), dc 단 전압 검출부(D), 출력전류 검출부(E)의 동작은 도 4와 동일하거나 거의 유사하다. 이하에서는 도 4와의 차이점을 중심으로 기술한다.Referring to the drawings, the
제어부(830)는, 전압 감지부(815)로부터 감지된 전압(Vde1,Vde2)의 이상 유무를 판단하여, 이상 판단시 전원을 차단한다. 특히, 컨버터(810)의 전원을 차단할 수 있다. 컨버터(810) 전원 차단은, 컨버터 스위칭 소자의 게이트 단자에 인가되는 전원을 차단하는 것을 의미할 수 있다. The
이상 유무 판단은, 감지된 전압(Vde1,Vde2) 간의 전압 불균형을 비교하거나, 감지된 전압(Vde1,Vde2)들 기준치와 비교하거나 하여 수행될 수 있다. 즉, 감지된 전압(Vde1,Vde2) 간의 차이가 제1 소정치 이상이거나, 감지된 전압(Vde1,Vde2)전압이 각각 제2 소정치, 제3 소정치 이상인 경우, 제어부(830)는 이상으로 판단할 수 있다. The abnormality determination may be performed by comparing the voltage imbalance between the detected voltages Vde1 and Vde2 or by comparing the detected voltages Vde1 and Vde2 with reference values. That is, when the difference between the sensed voltages Vde1 and Vde2 is greater than or equal to the first predetermined value, or when the sensed voltages Vde1 and Vde2 are greater than or equal to the second predetermined value and greater than or equal to the third predetermined value, respectively, the
제어부(830)는 이상 판단시 컨버터(810)의 동작을 오프시키는 제어신호(Sa)를 출력할 수 있다. 한편, 도면에서는 도시하지 않았지만 제어부(830)는 이상 판단시 인버터(820)의 동작을 오프시키는 제어신호를 더 출력할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 수백 볼트(V) 정도의 복수개의 커패시터(C1,C2)의 양단에 분배되는 경우에, 이상 유무를 간단히 판단할 수 있어, 커패시터(C1,C2)를 비롯한 여러 다른 회로 소자를 보호할 수 있게 된다. The
한편, 제어부(830)는 컨버터(810)의 동작을 더 제어할 수 있다. 이에 대해서는 도 6에 대한 설명과 같다.The
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진 다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention described above may be modified in other specific forms by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features. It will be appreciated that it may be practiced. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. In addition, the scope of the present invention is represented by the claims to be described later rather than the detailed description. Also, it is to be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention.
도 1은 종래의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a conventional motor controller.
도 2는 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.2 is a schematic diagram of an air conditioner according to the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 3의 제어부 내부의 간략 블록도이다.5 is a simplified block diagram of the inside of the controller of FIG. 3.
도 6은 도 4의 제어부 내부의 간략 블록도이다.6 is a simplified block diagram of the inside of the controller of FIG. 4.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.7 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.8 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
305,405:전자 접촉기 310,410,710,810:컨버터305,405: Magnetic contactor 310,410,710,810: Converter
315,415,715,815:전압 감지부 320,420,720,820:인버터315,415,715,815: Voltage detector 320,420,720,820: Inverter
330,430,730,830:제어부 350,450,750,850:전동기330,430,730,830: control unit 350,450,750,850: motor
A:입력전류 검출부 C1,C2:커패시터A: input current detector C1, C2: capacitor
D:dc 단 전압 검출부 E:출력전류 검출부D: DC stage voltage detector E: Output current detector
La:리액터La: reactor
Claims (16)
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---|---|---|---|
KR1020080039437A KR20090113625A (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020080039437A KR20090113625A (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Motor controller |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=41554931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080039437A KR20090113625A (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Motor controller |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20090113625A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10014792B2 (en) | 2013-12-19 | 2018-07-03 | Abb Schweiz Ag | Multi-phase electric drive and power unit thereof for use with a multi-phase AC load |
KR20210147195A (en) | 2020-05-28 | 2021-12-07 | 주식회사 인테로 | Three-phase forward and reverse magnetic contactor with automatic phase correction function |
-
2008
- 2008-04-28 KR KR1020080039437A patent/KR20090113625A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10014792B2 (en) | 2013-12-19 | 2018-07-03 | Abb Schweiz Ag | Multi-phase electric drive and power unit thereof for use with a multi-phase AC load |
KR20210147195A (en) | 2020-05-28 | 2021-12-07 | 주식회사 인테로 | Three-phase forward and reverse magnetic contactor with automatic phase correction function |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |