KR100229670B1 - Apparatus and metod for protecting a compressor - Google Patents

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Abstract

압축기의 과부하 및 과전압 상태하에서 실시간대로 이를 차단하는데 적당한 압축기 보호장치 및 그 방법이 제안된바, 이 방법은 압축기의 파워온 상태를 판단하여 에러 플래그가 세트되었는지 판단하는 스텝과; 상기 스텝에서 에러 플래그가 세트되었으면 일정시간 경과 후 마이컴내의 에러버퍼와 에러 플래그를 크리어하는 스텝과; 상기 스텝에서 에러 플래그가 세트되지 않았거나 기준전압 이상이면 마이컴내의 에러버퍼를 하나씩 증가하여 에러버퍼가 임의의 X값보다 큰가를 판단하는 스텝과; 상기 에러버퍼가 임의의 X값보다 크면 압축기의 운전을 정지시키고 에러 플래그를 세트하는 스텝에 의해 압축기에 인가되는 전기적인 충격을 조기에 차단할 수 있다.A compressor protection device and method suitable for blocking the compressor in real time under overload and overvoltage conditions of the compressor have been proposed, comprising: determining whether an error flag is set by determining a power-on state of the compressor; Clearing an error buffer and an error flag in the microcomputer after a predetermined time when the error flag is set in the step; If the error flag is not set in the step or is higher than the reference voltage, determining whether the error buffer is larger than an arbitrary X value by increasing the error buffer in the microcomputer by one; If the error buffer is larger than any X value, the electric shock applied to the compressor can be blocked early by stopping the operation of the compressor and setting an error flag.

Description

압축기의 보호장치 및 그 방법Compressor protection device and method

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축기 운전시 발생되는 과전압 또는 과부하 상태를 빠른 시간내에 감지하여 전기적인 충격을 조기에 차단함으로써 압축기를 보다 안정적으로 동작시킬 수 있도록 한 압축기의 보호장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor, and more particularly, a protection device for a compressor that enables the compressor to operate more stably by detecting an overvoltage or an overload condition generated at the time of operation of a compressor in a short time, thereby preventing an electric shock early. It's about how.

일반적으로 압축기는 날개차나 로터(rotor)의 회전운동 또는 피스톤(piston)의 왕복 운동에 의해서 기체상태의 냉매를 압축하고, 압축후의 압력이 압축 전의 기체 압력의 2배 이상이 되거나 압축후의 토출력이 1 kgf/cm2이상인 기계를 말하는 것으로서, 냉장고 또는 공기 조화기 등에 필수적으로 적용된다.In general, a compressor compresses a refrigerant in a gaseous state by a rotor wheel or a rotor rotation or a reciprocating motion of a piston, and the pressure after compression is twice or more than the gas pressure before compression, or after It refers to a machine that is 1 kgf / cm 2 or more, and is essentially applied to a refrigerator or an air conditioner.

또한, 이와 같이 냉매를 압축하는 압축기에서 과부하 또는 과전압의 발생은 압축기 수명에 치명적인 손상을 초래하며, 일단 압축기가 손상되면 재 수리가 불가능함으로 이에 대한 적절한 조치가 필요한 실정이다.In addition, the occurrence of overload or overvoltage in the compressor that compresses the refrigerant causes a fatal damage to the life of the compressor, and once the compressor is damaged, it is impossible to repair it.

한편, 종래기술에 따른 압축기는 전술한 바와 같은 과부하 또는 과전압이 발생할 경우 이를 차단하는 통상적인 방법으로 기계식 과부하 방지 장치(overload protective device)를 사용하였다.On the other hand, the compressor according to the prior art used a mechanical overload protective device (overload protective device) as a conventional method for blocking the overload or overvoltage as described above.

여기서, 전술한 기계식 과부하 방지 장치는 과부하 또는 과전압 발생시 압축기 내부의 송수관의 압력이 저하되고, 이에 따라 양수량이 증가하며 동시에 동력이 증대하게 된다. 따라서, 이 동력이 증대되는 것을 감지하여 과부하 상태를 검출하여 전압을 차단시킴으로서 상당한 전압 차단 시간이 소요되는 것이다.Here, in the mechanical overload protection device described above, when the overload or overvoltage occurs, the pressure in the water pipe inside the compressor is lowered, thereby increasing the amount of pumped water and increasing power at the same time. Therefore, by detecting this increase in power, detecting an overload condition and cutting off the voltage, a considerable voltage breaking time is required.

따라서, 종래의 압축기는 과부하 또는 과전압 발생시 그 전압 차단 시간이 길어 신속한 전원차단 효과를 얻을 수 없고, 아울러 긴 전압 차단 시간 때문에 압축기가 손상되어 경제적인 손실을 초래하는 문제점이 있다.Therefore, the conventional compressor has a problem in that the voltage breaking time is long when an overload or an overvoltage occurs, so that a rapid power off effect is not obtained, and the compressor is damaged due to a long voltage breaking time, resulting in economic losses.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 압축기 운전시 발생되는 과전압 또는 과부하 상태를 빠른 시간내에 감지하여 전기적인 충격을 조기에 차단함으로써 압축기를 보다 안정적으로 동작시킬 수 있도록 한 압축기의 보호장치 및 그 방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to detect an overvoltage or an overload condition generated during operation of a compressor in a short time, thereby preventing the electric shock at an early stage to operate the compressor more stably. To provide a compressor and a method for protecting the compressor.

제 1도는 본 발명에 따른 압축기의 보호장치를 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram showing a protection device of a compressor according to the present invention.

제 2도는 본 발명에 따른 압축기의 보호방법을 나타낸 프로우 챠트이다.2 is a flow chart showing a method of protecting a compressor according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 마이컴 11 : 압축기10: microcomputer 11: compressor

12 : 제1 제어부 13 : 전압증폭부12: first control unit 13: voltage amplifier

14 : 전압 변환부 SR : 션트저항14: voltage converter SR: shunt resistor

C1, C2 : 콘덴서 D1∼D3 : 다이오드C1, C2: capacitors D1 to D3: diodes

IN : 인버터 OP1, OP2 : 연산증폭기IN: Inverter OP1, OP2: Operational Amplifier

RY : 릴레이 R1∼R7 : 저항RY: Relay R1 to R7: Resistance

SR : 션트(Shunt) 저항SR: Shunt Resistance

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압축기의 보호장치의 특징은, 압축기에 걸리는 과부하 상태 또는 과전압 상태를 검출하여 , 이 검출결과에 따라 압축기의 구동을 정지시키도록 1차적으로 제어하는 제1 제어부; 상기 제1 제어부의 검출 전압을 증폭 출력하는 전압 증폭부; 상기 전압 증폭부의 출력전압을 절대값의 전압으로 변환하는 전압 변환부; 및 상기 전압 변환부로부터 인가된 전압에 따라 하이 또는 로우레벨을 출력하여, 이 출력결과에 따라 압축기를 구동 또는 정지시키도록 2차적으로 제어하는 제2 제어부로 구성된다.A feature of the protection device of a compressor according to the present invention for achieving the above object is a first to detect an overload condition or an overvoltage condition applied to the compressor, and to firstly control the compressor to stop driving according to the detection result. Control unit; A voltage amplifier configured to amplify and output the detected voltage of the first controller; A voltage converter converting the output voltage of the voltage amplifier into an absolute voltage; And a second control unit which outputs a high or low level in accordance with the voltage applied from the voltage converting unit and controls the compressor to be driven or stopped in accordance with the output result.

또한, 본 발명에 따른 압축기의 보호방법은 압축기의 파워온 상태를 판단하여 에러 플래그가 세트되었는지 판단하는 스텝; 상기 스텝에서 에러 플래그가 세트되었으면 일정시간 경과 후 마이컴내의 에러버퍼와 에러 플래그를 크리어하는 스텝; 상기 스텝에서 에러 플래그가 세트되지 않았거나 기준전압 이상이면 마이컴내의 에러버퍼를 하나씩 증가하여 에러버퍼가 임의의 X값보다 큰가를 판단하는 스텝; 및 상기 에러버퍼가 임의의 X값보다 크면 압축기의 운전을 정지시키고 에러 플래그를 세트하는 스텝을 포함하여 구성된다.In addition, the compressor protection method according to the present invention comprises the steps of determining whether the error flag is set by determining the power-on state of the compressor; Clearing an error buffer and an error flag in the microcomputer after a predetermined time when the error flag is set in the step; Determining whether the error buffer is greater than an arbitrary X value by incrementing the error buffers in the microcomputer one by one if the error flag is not set or is higher than the reference voltage in the step; And stopping the operation of the compressor and setting an error flag when the error buffer is larger than any X value.

이하, 본 발명에 따른 압축기의 보호장치 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of a compressor protection apparatus and method according to the present invention will be described in detail.

제 1도는 본 발명에 따른 압축기의 보호장치를 나타낸 회로도이고, 제 2도는 제 1도에 따른 압축기의 보호방법을 나타낸 프로우챠트이다.FIG. 1 is a circuit diagram showing a protection device of a compressor according to the present invention, and FIG. 2 is a prochart showing a protection method of the compressor according to FIG.

제 1도에 도시된 바와 같이 본 발명의 압축기의 보호장치는 압축기(11)에 과부하 또는 과전압의 발생시 압축기(11)의 구동이 정지되도록 1차적으로 제어하는, PTC 서미스터(thermistor)의 특성을 지닌 션트 저항(shunt resister;SR)과, 이때 발생된 전압 변동에 의해 압축기(11)의 구동 및 정지 등의 제반 동작을 2차적으로 제어하는 마이컴(10)과, 상기 마이컴(10)의 출력단(P)에 인버터(IN)를 통해 접속되며 압축기(11)에 전원을 인가 또는 차단하기 위한 릴레이(RY)가 마련된다.As shown in FIG. 1, the protection device of the compressor of the present invention has a characteristic of a PTC thermistor, which primarily controls the operation of the compressor 11 to be stopped when an overload or overvoltage occurs in the compressor 11. A shunt resister SR and a microcomputer 10 for controlling secondary operations such as driving and stopping of the compressor 11 by a voltage variation generated at this time, and an output terminal P of the microcomputer 10. ) Is connected via an inverter IN, and a relay RY is provided to apply or cut power to the compressor 11.

또한, 상기 압축기(12)와 직렬로 접속되어 이 압축기(12)에 걸리는 과부하 상태 또는 과전압 상태를 검출하는 션트저항과, 이 션트저항(SR)의 일단과 후술할 전압 증폭부(13) 입력단 사이에 접속된 다이오드(D1) 및 저항(R1)과, 상기 저항(R1)과 저항(R2) 사이에 병렬 접속된 콘덴서(C1)로 구성되어 압축기(11)의 과전압 또는 과부하 상태를 검출하여, 이 검출결과에 따라 압축기(11)의 구동이 정지되도록 1차적으로 제어하는 제1 제어부(12)가 마련된다.Further, a shunt resistor connected in series with the compressor 12 to detect an overload state or an overvoltage state applied to the compressor 12, between one end of the shunt resistor SR and an input terminal of the voltage amplifier 13 to be described later. A diode (D1) and a resistor (R1) connected to the capacitor; and a capacitor (C1) connected in parallel between the resistor (R1) and the resistor (R2) to detect an overvoltage or overload condition of the compressor (11). According to the detection result, the first control unit 12 is provided to primarily control the driving of the compressor 11 to be stopped.

또한, 상기 제1 제어부(12)의 션트저항(SR)의 일단에 접속되며 션트저항(SR)을 통해 검출된 사인파 전압을 증폭하는 전압 증폭부(13)와, 상기 전압 증폭부(13)의 출력 전압을 절대값의 전압으로 변환하는 전압 변환부(14)가 구비된다.In addition, a voltage amplifier 13 connected to one end of the shunt resistor SR of the first control unit 12 and amplifying the sinusoidal voltage detected through the shunt resistor SR, and the voltage amplifier 13 of the voltage amplifier 13; A voltage converter 14 for converting an output voltage into an absolute voltage is provided.

여기서, 전압 증폭부(13)는 증폭 비율을 조절하는 저항(R2)(R3) 및 실제로 증폭작용을 수행하는 제 1연산증폭기(OP1)로 구성되며, 전압 변환부(14)의 제 2연산증폭기(OP2)의 출력단에는 다이오드(D2)(D3)와 콘덴서(C2) 및 저항(R7)이 병렬 접속되어, 상기 제 2연산증폭기(OP2)의 출력전압을 절대값으로 변환함과 동시에 직류 평활하여 마이컴(10)의 입력단(A/D)으로 인가하도록 구성한다.Here, the voltage amplifier 13 is composed of a resistor (R2) (R3) for adjusting the amplification ratio and the first operational amplifier (OP1) that actually performs an amplification action, the second operational amplifier of the voltage converter 14 A diode D2, D3, a capacitor C2, and a resistor R7 are connected in parallel to the output terminal of the OP2 to convert the output voltage of the second operational amplifier OP2 to an absolute value and at the same time, smooth the DC. It is configured to apply to the input terminal A / D of the microcomputer 10.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 압축기의 보호장치는 정상 동작시 마이컴(10)에서 하이레벨이 출력되면 인버터(IN)를 통해 로우레벨로 반전되어 릴레이(RY)를 구동한다. 상기 릴레이(RY)가 구동함에 따라 외부의 전원(220V)이 압축기(11)에 공급되어 이 압축기(11)가 구동된다.When the high level is output from the microcomputer 10 during the normal operation, the protection device of the compressor configured as described above is inverted to a low level through the inverter IN to drive the relay RY. As the relay RY is driven, an external power supply 220V is supplied to the compressor 11 to drive the compressor 11.

그러나, 비정상 동작시 압축기(11)가 과부하 상태로 되거나 과전압 상태로 되면 제1 제어부(12)의 션트 저항(SR)을 통해 검출된 소정 레벨의 사인파 전압이 다이오드(D1) 및 저항(R1)을 통해 전압 증폭부(13)의 제 1연산증폭기(OP1)로 인가된다.However, when the compressor 11 becomes overloaded or overvoltage during abnormal operation, a sine wave voltage of a predetermined level detected through the shunt resistor SR of the first control unit 12 may cause the diode D1 and the resistor R1 to become inverted. It is applied to the first operational amplifier OP1 of the voltage amplifier 13 through.

이후, 전술한 전압 증폭부(13)는 상기한 사인파 전압을 부궤환 저항(R2)(R3)의 증폭 비율에 따라 제 1연산증폭기(OP1)를 통해 증폭 출력한다.Thereafter, the above-described voltage amplifier 13 amplifies and outputs the sine wave voltage through the first operational amplifier OP1 according to the amplification ratio of the negative feedback resistors R2 and R3.

여기서, 상기 전압 증폭부(13)의 제 1연산증폭기(OP1)를 통해 증폭된 사인파 전압은 전압 변환부(14)의 제 2연산증폭기(OP2)를 통해 재차 증폭된 후, 다이오드(D2)(D3)를 거쳐 절대값의 사인파 전압으로 변환 출력된다.Here, the sinusoidal voltage amplified by the first operational amplifier OP1 of the voltage amplifier 13 is amplified again through the second operational amplifier OP2 of the voltage converter 14 and then diode D2 ( The output is converted to an absolute sine wave voltage via D3).

따라서, 이 절대값의 사인파 전압은 콘덴서(C2) 및 저항(R7)을 통해 정류 및 평활된 후 마이컴(10)의 입력단(A/D)으로 인가된다. 이후, 상기 마이컴(10)의 입력단(A/D)으로 인가된 전압은 디지탈 신호로 변환되어 에러 프래그 세트된다.Therefore, this absolute sine wave voltage is rectified and smoothed through the capacitor C2 and the resistor R7 and then applied to the input terminal A / D of the microcomputer 10. Thereafter, the voltage applied to the input terminal A / D of the microcomputer 10 is converted into a digital signal and an error flag is set.

이러한 에러 프래그 세트 과정을 제 2도에 도시한 프로우 챠트에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.This error flag set process will be described in detail with the flowchart shown in FIG.

먼저, 마이컴(10)은 압축기(11)의 파워온 상태를 판단하고, 아울러 상기한 에러 플래그가 버퍼 내에 세트되었는지를 재차 판단한다(S21)(S22).First, the microcomputer 10 determines the power-on state of the compressor 11 and again determines whether the error flag is set in the buffer (S21) (S22).

상기한 에러 플래그 세트를 판단하는 스텝(S22)에서 에러 플래그가 세트되었으면 사이클 안정을 위해 일정시간 경과 후 마이컴(10)내의 에러버퍼와 에러 플래그를 크리어하고(S23)(S24)(S25), 마이컴(10)의 입력단(A/D)으로 인가된 전압이 기준전압 이상인가 판단하는 단계를 수행한다(S26).If the error flag is set in the step S22 of determining the above-mentioned error flag set, after a predetermined time has elapsed to stabilize the cycle, the error buffer and the error flag in the microcomputer 10 are cleared (S23) (S24) (S25) and the microcomputer. In operation S26, it is determined whether the voltage applied to the input terminal A / D is greater than or equal to the reference voltage.

상기 스텝(S22)에서 에러 플래그가 세트되지 않고 아울러 마이컴(10)의 입력단(A/D)으로 인가된 전압이 기준전압 이상이면 마이컴(10) 내의 에러버퍼를 하나씩 증가하여 에러버퍼가 임의의 X값보다 큰가를 판단한다(S27)(S28).If the error flag is not set in the step S22 and the voltage applied to the input terminal A / D of the microcomputer 10 is equal to or higher than the reference voltage, the error buffer in the microcomputer 10 is increased by one, and the error buffer is randomly selected. It is determined whether the value is larger than the value (S27) (S28).

이때, 상기 판단 스텝(S28)은 에러버퍼 내에 에러 디바운드(Debounce) 타임을 갖도록 하여 마이컴(10)의 오동작을 방지한다.At this time, the determination step (S28) to have an error debounce time in the error buffer to prevent the malfunction of the microcomputer 10.

이후, 상기 에러버퍼가 임의의 X값보다 크면 마이컴(10)의 출력단을 통해 로우레벨을 출력하여 릴레이(RY)의 동작을 오프시킴으로써 압축기(11)의 운전을 정지시킴과 동시에 마이컴(10)의 버퍼 내에 에러 플래그를 세트하고 처음으로 리턴 한다(S29)(S30).Thereafter, when the error buffer is larger than a predetermined X value, the low level is output through the output terminal of the microcomputer 10 to turn off the operation of the relay RY to stop the operation of the compressor 11 and at the same time, The error flag is set in the buffer and returned for the first time (S29) (S30).

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 압축기의 보호장치 및 그 방법은 압축기에 인가되는 과전압 또는 과부하 운전상태를 빠른 시간내에 감지하여 압축기에 인가되는 전기적인 충격을 조기에 차단함으로써 압축기를 보다 안정적으로 동작시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the protection device and method of the compressor of the present invention detect the overvoltage or overload operation state applied to the compressor in a short time, and operate the compressor more stably by cutting off the electric shock applied to the compressor early. It can be effected.

또한, 본 발명에 따른 압축기의 보호장치 및 그 방법에 의하면 압축기의 운전시 부하상태를 감지하고 부하상태에 따라 압축기의 운전상태를 제어함으로써 과부하 또는 과전압 상태로부터 압축기를 보호할 수 있는 다른 효과도 있다.In addition, according to the protection device and method of the compressor according to the present invention there is another effect that can protect the compressor from overload or overvoltage by detecting the load state during operation of the compressor and controlling the operation state of the compressor according to the load state. .

Claims (2)

압축기에 걸리는 과부하 상태 또는 과전압 상태를 검출하여, 이 검출결과에 따라 압축기의 구동을 정지시키도록 1차적으로 제어하는 제1 제어부;A first control unit which detects an overload state or an overvoltage state applied to the compressor and primarily controls to stop the operation of the compressor according to the detection result; 상기 제1 제어부의 검출 전압을 증폭 출력하는 전압 증폭부;A voltage amplifier configured to amplify and output the detected voltage of the first controller; 상기 전압 증폭부의 출력전압을 절대값의 전압으로 변환하는 전압 변환부; 및 상기 전압 변환부로부터 인가된 전압에 따라 하이 또는 로우레벨을 출력하여 이 출력결과에 따라 압축기를 구동 또는 정지시키도록 2차적으로 제어하는 제2 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축기의 보호장치.A voltage converter converting the output voltage of the voltage amplifier into an absolute voltage; And a second control unit which outputs a high or low level in accordance with the voltage applied from the voltage converting unit and controls the compressor to be driven or stopped according to the output result. 압축기의 파워온 상태를 판단하여 에러 플래그가 세트되었는지 판단하는 스텝;Determining whether an error flag is set by determining a power-on state of the compressor; 상기 스텝에서 에러 플래그가 세트되었으면 일정시간 경과 후 마이컴내의 에러버퍼와 에러 플래그를 크리어하는 스텝;Clearing an error buffer and an error flag in the microcomputer after a predetermined time when the error flag is set in the step; 상기 스텝에서 에러 플래그가 세트되지 않았거나 기준전압 이상이면 마이컴내의 에러버퍼를 하나씩 증가하여 에러버퍼가 임의의 X값보다 큰가를 판단하는 스텝; 및 상기 에러버퍼가 임의의 X값보다 크면 압축기의 운전을 정지시키고 에러 플래그를 세트하는 스텝을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압축기의 보호방법.Determining whether the error buffer is greater than an arbitrary X value by incrementing the error buffers in the microcomputer one by one if the error flag is not set or is higher than the reference voltage in the step; And stopping the operation of the compressor and setting an error flag when the error buffer is larger than an arbitrary value of X.
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