KR100332787B1 - 인버터 에어컨의 이상 검출 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인버터 에어컨의 이상 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 종래에는 소정시간에 소정회수 이상, 이상이 검출되면 컴프레샤를 완전히 정지시킴으로써 시스템의 신뢰성 및 사용자의 사용 불편을 초래하는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 컴프레샤의 기동시 제1타이머를 이용하여 컴프레샤 동작시간을 카운트하는 제1단계와, 상기 컴프레샤에 흐르는 직류전류를 검출하는 제2단계와, 상기에서 검출한 전류와 미리 설정된 기준전류를 비교하여 과전류 발생유무를 판단하는 제3단계와, 상기에서 과전류로 판단시 컴프레샤의 운전을 정지시킨 후 제2타이머를 이용하여 운전 정지회수를 1회 만큼 누적하는 제4단계와, 상기 제4단계에서 구한 운전 정지회수가 2회 이상이면 운전 정지회수/컴프레샤 동작시간의 값을 구하는 제5단계와, 상기 제5단계에서 구한 값이 소정값 이상이면 시스템 이상으로 판단하여 컴프레샤의 완전 정지 및 이상상태를 표시하도록 하는 제6단계로 동작하여, 단 두번에 시스템 이상을 감지할 수 있고, 무리하게 동작되는 것을 방지하도록 한 것이다.

Description

인버터 에어컨의 이상 검출 장치 및 방법{A APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING CHANGE STATE OF THE INVERTER AIRCONDITIONER}

본 발명은 인버터 에어컨에 있어서, 컴프레샤가 이상 과부하에서 무리하게 동작하는 것을 방지하기 위한 인버터 에어컨의 이상 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 컴프레샤 기동 후 운전 정지회수와 동작 시간 비율이 소정값 이상에 도달하는 회수가 일정회수 이상이면 이상으로 검출하여 컴프레샤를 정지시키도록 함으로써 컴프레샤가 무리하게 동작하는 것을 방지하도록 한 인버터 에이컨의 이상 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래 이상 검출 방법은, 에러 발생시 에러누적회수를 증가시키는 제1단계와, 소정시간 경과시 상기에서 증가된 에러누적회수가 소정회수 이상이면 이상으로 판단하는 제2단계와, 상기에서 이상으로 판단시 컴프레샤의 동작을 정지시켜 보호하도록 하는 제3단계로 이루어진다.

이와같이 구성된 종래기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

에어컨의 컴프레샤에 흐르는 전류를 검출하여 기준전류 보다 많이 흐르는 과전류가 검출되면, 에러누적회수를 1회씩 증가시킨다.

이와같은 동작을 일정시간 수행하다가 소정시간이 경과하면, 에러누적회수를 미리 설정해둔 기준값과 비교한다.

비교한 결과, 에러누적회수가 소정회수 이상이 되면, 시스템 이상으로 검출하고 컴프레샤가 무리하게 동작하지 않도록 하기 위하여 컴프레샤가 동작하지 못하도록 완전 정지시킨다.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에 있어서, 이상 검출시 컴프레샤를 완전히 정지시킬 경우, 예를들어 1시간에 5회이상 과전류 발생시 시스템 이상으로 판단할 경우 에어컨의 특성상 1회의 기동에 3~5분이 소요되고, 5번의 이상 감지를 위해 15~25분간을 과도하게 운전되어야 시스템 이상으로 판단함으로써, 시스템의 신뢰성 및 사용자의 사용 불편을 초래하는 문제점이 있고, 그리고 시간당 2회의 조건에서 시스템 이상으로 판단할 경우 컴프레샤의 정상적인 동작상태에서 전기적 노이즈로 인하여 불필요하게 시스템 이상으로 표시될 가능성이 있어 좋지 않은 문제점이 있다.

따라서 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 컴프레샤 기동 후 과전류의 발생회수/시간에 따른 비율이 소정값 이상인 경우 시스템 이상으로 판단하도록 한 인버터 에어컨의 이상 검출 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 인버터의 파손 등의 원인이 있을 경우 단 두번에 시스템 이상을 감지할 수 있고, 아주 작은 확률로 발생되는 노이즈에서 불필요하게 이상 검출을 행하는 것을 방지하도록 한 인버터 에어컨의 이상 검출 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이상 부하에서 무리하게 동작되는 것을 방지하도록 한 인버터 에어컨의 이상 검출 장치 및 방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명 인버터 에어컨의 이상 검출 장치에 대한 블럭 구성도.

도 2는 도 1에서, 제어부의 상세도.

도 3은 도 1에서, 과전류 검출레벨을 보여주는 전류 특성도.

도 4는 본 발명 인버터 에어컨의 이상 검출 방법에 대한 동작 흐름도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

10 : 정류부 20 : 평활부

30 : 인버터 40 : 컴프레샤

50 : 과전류 검출부 60 : 제어부

61 : 제1정지판단부 62 : 제1비교기

63 : 제1타이머 64 : 제2타이머

65 : 제2정지판단부 66 : 디지탈부

70 : 인버터 구동부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 컴프레샤의 운전주파수를 제어하는 인버터와, 상기 컴프레샤의 운전 및 정지상태를 판단하는 제1정지판단부와, 상기 인버터에 흐르는 직류전류가 과전류인지 정상전류인지를 판단하는 비교기와, 상기 컴프레샤의 구동개시 시각부터 동작시간을 카운트하는 제1타이머와, 상기 비교기에서 과전류로 판단시 그 운전 정지회수를 카운트하는 제2타이머와, 상기 제2타이머의 검출회수와 제1타이머의 동작시간의 비율을 구하여 시스템 이상여부를 판단하는 제2정지판단부와, 상기 제1정지판단부와 제2정지판단부의 출력값에 따라 컴프레샤의 동작여부를 결정하는 디지탈부를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명 인버터 에어컨의 이상 검출 방법에 대한 동작 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 컴프레샤의 기동시 제1타이머를 이용하여 컴프레샤의 동작시간을 카운트하는 제1단계와, 상기 컴프레샤에 흐르는 직류전류를 검출하는 제2단계와, 상기에서 검출한 전류와 미리 설정된 기준전류를 비교하여 과전류 발생유무를 판단하는 제3단계와, 상기에서 과전류로 판단시 컴프레샤의 운전을 정지시킨 후 제2타이머를 이용하여 운전 정지회수를 1회 만큼 증가시키는 제4단계와, 상기에서 증가된 운전 정지회수가 1회일 경우 운전정지를 무시하고 컴프레샤를 재기동시키고, 2회 이상이면 운전 정지회수/컴프레샤 동작시간의 값을 구하는 제5단계와, 상기 제5단계에서 구한 값이 소정값 이상이면 시스템 이상으로 판단하여 컴프레샤의 완전 정지 및 이상상태를 표시하도록 하고, 소정값 이하이면 컴프레샤를 재기동시키는 제6단계로 이루어진다.

이와같이 각 단계로 이루어진 방법을 수행하기 위한 인버터 에어컨의 이상 검출 장치는, 도 1에 도시한 바와같이 입력되는 교류전원을 정류하고, 그 정류된 직류전압을 출력하는 정류부(10)와, 상기 정류부(10)를 통해 정류된 직류전압에 포함되어 있는 교류성분을 제거하는 평활부(20)와, 상기 평활부(20)에서 출력되는 직류전압을 다시 3상의 교류전원으로 변환시켜 공급하는 인버터(30)와, 상기 인버터(30)에서 공급하는 교류전원을 받아 모터의 회전수를 가변시켜 냉력을 조절하는 컴프레샤(40)와, 상기 인버터(30)에 공급되는 전류를 검출하여 미리 설정한 기준전류와 비교하여 과전류 발생유무를 판단하는 과전류 검출부(50)와, 상기 컴프레샤(40)용 모터의 회전자의 위치를 검출하는 위치 검출부(80)와, 상기 과전류 검출부(50)와 위치 검출부(80)에서 각각 검출한 전류 및 위치신호를 이용하여 시스템 이상유무를 판단하는 제어부(60)와, 상기 제어부(60)의 제어에 따라 상기 인버터(30)의 스위칭소자를 구동하는 인버터 구동부(70)로 구성한다.

상기에서 제어부(60)는, 도 2에 도시한 바와같이 전압의 유무를 검출하여 컴프레샤(40)의 운전 및 정지상태를 판단하는 제1정지판단부(61)와, 인버터(30)로 공급되는 직류전류를 검출하여 기준전류와 비교하여 기준전류 보다 높으면 과전류로 판단하는 비교기(62)와, 상기 컴프레샤(40)의 구동개시 시각부터 동작시간을 카운트하는 제1타이머(63)와, 상기 비교기(62)에서 과전류로 판단시 컴프레샤의 운전 정지회수를 누적시키는 제2타이머(64)와, 상기 제2타이머(64)에 누적되는 운전 정지회수와 제1타이머(63)의 동작시간의 비율을 구하여 시스템 이상여부를 판단하는 제2정지판단부(65)와, 상기 제1정지판단부(61)와 제2정지판단부(65)의 출력값에 따라 컴프레샤(40)의 동작여부를 결정하는 디지탈부(66)로 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

3상 교류전원 입력시 정류부(10)에서 정류하여 직류전압으로 만들고, 평활부(20)에서 상기 직류전압에 포함되어 있는 교류성분을 제거하여 인버터(30)로 공급하면, 상기 인버터(30)는 입력되는 구동신호에 따라 스위칭소자를 온 또는 오프시켜 직류전압을 다시 교류전압으로 변환시켜 컴프레샤(40)로 제공하여 운전하도록 한다.

따라서 상기 컴프레샤(40) 운전시, 과전류 검출부(50)는 인버터(30)에 흐르는 직류전류를 검출하여 제어부(60)로 출력하고, 위치 검출부(80)는 상기 컴프레샤(40)용 모터의 회전자 위치를 검출하여 상기 제어부(60)로 출력한다.

그러면 상기 제어부(60)는 시스템에 이상이 있는지 검출하는데, 이에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 컴프레샤 운전시 도 2에 도시한 제어부(60)의 제1타이머(63)가 동작하여 컴프레샤(40)의 구동개시 시각을 기점으로 동작시간을 카운트하고, 제2타이머(64)는 클리어상태로 있게 된다.(도 4에서 S101단계)

이때 과전류 검출부(50)는 인버터(30)에 공급되는 전류를 검출하고(S102), 그 과전류 검출부(50)에서 검출한 전류를 비교기(62)에서 입력받아 미리 설정되어 있는 기준전류값과 비교한다.(S103)

비교 결과, 상기 검출 전류가 기준전류값보다 크면 과전류로 판단하고, 과전류 발생신호를 제2타이머(64)와 제2정지판단부(65)로 제공한다.

그러면 상기 제2정지판단부(65)는 디지탈부(66)로 정지신호를 출력하여 컴프레샤(40)의 구동을 정지시키도록 하고(S104), 제2타이머(64)는 비교기(62)에서 과전류 발생신호가 한 번씩 발생될 때 마다 운전 정지회수를 1회 증가시켜 누적하고, 이 누적된 운전 정지회수를 제2정지판단부(65)로 제공한다.(S105)

상기 제2정지판단부(65)는 누적된 운전 정지회수가 1회일 경우에는 운전정지를 무시하고 다시 디지탈부(66)로 운전신호를 출력하여 컴프레샤(40)를 재기동시키고(S107), 상기 운전 정지회수가 2회 이상이면(S106) 시스템 이상유무를 판단하기 위하여 제1타이머(63)와 제2타이머(64)의 출력값을 각각 입력받아, 도 3에서와 같이, 운전 정지회수/ 컴프레샤 동작시간의 값을 구한다.(S108)

이렇게 구한 값이 소정값 보다 작으면 이는 정상동작으로 판단하여 디지탈부(66)로 운전신호를 출력하여 컴프레샤(40)를 재기동시키고(S107), 소정값 보다 크면 이는 시스템 이상으로 판단하여 디지탈부(66)로 정지신호 및 이상표시 신호를 출력하여 컴프레샤(40)를 정지시키고, 시스템 이상을 표시하도록 한다.(S109)

결국, 운전 정지회수와 컴프레샤의 동작시간의 값이 소정값에 도달하더라도 운전 정지회수가 1회일 경우에는 운전정지를 무시하고, 2회부터 시스템 이상으로 검출한다.

이렇게 함으로써 인버터의 파손 등의 원인이 있을 경우 단 두번에 시스템 이상을 감지할 수 있고, 아주 작은 확률로 발생되는 노이즈에 의한 시스템 이상 검출을 방지할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 컴프레샤 기동 후 운전 정지회수/컴프레샤 동작시간의 값이 소정값 보다 클 경우 시스템 이상으로 검출하여 컴프레샤가 이상 과부하에서 무리하게 동작하는 것을 방지하고, 운전 정지회수/컴프레샤 동작시간의 값이 소정값에 도달하더라도 1회일 경우에는 무시하고, 2회부터 시스템 이상으로 검출함으로써 단 두번에 시스템 이상을 감지하도록 한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 컴프레샤에 교류전압을 공급하는 인버터와, 상기 인버터에 공급되는 과전류를 검출하는 과전류 검출부와, 상기 컴프레샤용 모터의 회전자 위치를 검출하는 위치 검출부와, 상기 과전류 및 전압을 이용하여 시스템 이상유무를 판단하는 제어부로 구성된 인버터 에어컨에 있어서, 상기 제어부는 전압의 유무를 검출하여 컴프레샤의 운전 및 정지상태를 판단하는 제1정지판단부와, 인버터로 공급되는 직류전류를 검출하여 기준전류와 비교하여 과전류로 판단시 과전류 발생신호를 출력하는 비교기와, 상기 컴프레샤의 구동개시 시각부터 동작시간을 카운트하는 제1타이머와, 상기 비교기에서 과전류 발생신호가 입력될 때 마다 운전 정지회수를 누적하는 제2타이머와, 상기 제2타이머에 누적된 운전 정지회수와 제1타이머의 컴프레샤 동작시간의 비율을 구하여 시스템 이상여부를 판단하는 제2정지판단부와, 상기 제1정지판단부와 제2정지판단부의 출력값에 따라 컴프레샤의 동작여부를 결정하는 디지탈부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 이상 검출 장치.
2. 컴프레샤의 기동시 제1타이머를 이용하여 컴프레샤 동작시간을 카운트하는 제1단계와, 상기 컴프레샤에 흐르는 직류전류를 검출하는 제2단계와, 상기에서 검출한 전류와 미리 설정된 기준전류를 비교하여 과전류 발생유무를 판단하는 제3단계와, 상기에서 과전류로 판단시 컴프레샤의 운전을 정지시킨 후 제2타이머를 이용하여 운전 정지회수를 1회 만큼 누적하는 제4단계와, 상기 제4단계에서 구한 운전정지회수가 2회 이상이면 운전 정지회수/컴프레샤 동작시간의 값을 구하는 제5단계와, 상기 제5단계에서 구한 값이 소정값 이상이면 시스템 이상으로 판단하여 컴프레샤의 완전 정지 및 이상상태를 표시하도록 하는 제6단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 이상 검출 방법.
3. 제2항에 있어서, 제4단계에서 누적된 운전 정지회수가 1회일 경우 운전정지를 무시하고 컴프레샤를 재기동하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 이상 검출 방법.