KR100339544B1 - 인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어방법에 관한 것으로, 종래에는 변류기의 전류로 부하상태를 판단하여 운전하는데, 이 검출전류에 의한 실외기팬, 실외기 제어회로의 부하전류, 사방변,전자팽창변등의 소비전류가 모두 나타나기 때문에 정확히 압축기용모터의 부하를 판단하기 어렵고, 또한 전장부의 고장이나 전장부의 구속에 의한 과전류 발생시 압축기용모터의 효율이 현저하게 저하되는 문제점이 있으며, 또한 별도의 전류센서를 이용할 경우에는 그 전류센서를 개별적으로 필요하므로 재료비의 상승을 유발함과 아울러 전류센서의 크기가 크기 때문에 제품의 면적이 커지는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 압축기용모터의 운전상태가 운전중이면, 에어컨을 정상운전시켜 입력전류값을 검출하여 압축기용 모터의 순수전류분을 환산한후, 최대 효율 진상각을 검출하여 그에 따른 진상각 제어운전을 수행하는 제1 과정과; 상기 압축기용모터가 정지중이거나 최초 기동이면, 전장부를 개별 구동시켜 변류기로 입력되는 전류를 검출하여 그 검출전류가 정상전류와 일치하지 않으면 각 부한단의 전류데이터를 업그레이드하는 제2 과정으로 수행함으로써 전장부의 부하상태 또는 변동상태에 관계없이 압축기용모터를 최적의 효율로 운전할 수 있는 효과가 있다.

Description

인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어방법{MOTOR FOR COMPRESSOR DRIVE CONTROL METHOD OF INVERTER AIRCONDITIONER}

본 발명은 인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어방법에 관한 것으로, 특히 전장부의 부하상태 또는 변동에 관계없이 압축기용모터를 최고의 효율을 가질 수 있도록 한 인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어방법에 관한 것이다.

상용교류전원(AC)을 입력받아 이를 정류하는 정류부(11)와, 상기 정류부(11)의 정류신호를 콘텐서(C)를 통해 평활하여 입력받아 구동신호에 의해 3상교류전원으로 변환하는 인버터부(12)와, 상기 인버터부(12)의 3상교류전원을 입력받아 그에 따라 구동되는 압축기용모터(M)와, 상기 압축기용모터(M)의 회전자의 위치를 검출하여 그에 따른 제어신호를 출력하는 제어부(13)와, 상기 제어부(13)의 제어신호를 입력받아 그에 따른 구동신호를 출력하는 압축기용모터구동부(14)와, 전류를 검지하여 그에 따른 전류감지신호를 상기 제어부(13)로 출력하는 변류기(15)와, 상용교류전원(AC)을 상기 제어부(13)의 스위칭제어신호에 의해 입력받아 동작하는 실외팬및 사방변으로 구성되며, 이와같이 구성된 종래장치의 동작을 설명한다.

먼저, 입력되는 교류전원(AC)을 정류부(11)에서 입력받아 브리지 다이오드를 이용하여 정류를 행하고, 이렇게 정류된 직류전압을 평활용 캐패시터(C)로 출력시킨다.

그러면 상기 평활용 캐패시터(C)는 상기 정류부(11)에서 출력되는 직류전압을 받아 평활시키고 이 평활된 전압을 인버터부(13)로 출력시킨다.

상기 인버터부(13)는 6개의 스위칭소자를 이용하여 압축기용모터(M)를 구동시키기위하여 상기 평활용 캐패시터(C)에서 출력되는 직류전압을 3상 교류전압(Uu,Vv,Ww)으로 변환시켜 상기 압축기용모터(M)로 공급한다.

이에따라, 상기 압축기용모터(M)가 구동된다.

상기 압축기용모터(M)가 구동될 때, 제어부(13)는 상기 압축기용모터(M)의 회전자의 위치를 검출하여 그에 따른 제어신호를 압축기용모터구동부(14)로 출력하고, 이에 의해 상기 압축기용모터구동부(14)는 상기 제어부(13)의 제어신호에 따른 구동신호를 상기 인버터부(13)에 인가하여 스위칭소자의 스위칭을 제어한다.

한편, 변류기(15)는 에어컨의 동작시에 발생하는 전류를 검출하여 그에 따른 전류감지신호를 상기 제어부(13)에 인가하고, 또한 상기 제어부(13)는 전원라인에 스위치로 연결된 실외팬이나 사방면을 스위칭제어하는 신호를 출력한다.

여기서, 상기 제어부(13)는 에어컨의 교류입력단에서 입력전류를 변류기(15)를 이용하여 감지하여 그 감지전류에 의하여 부하판단을 실시한후, 부하조건에 따라 모터의 최고 효율점에서 압축기용모터(M)가 운전하도록 제어한다.

즉, 제어부(13)는 변류기(15)에 의해 에어컨의 총합전류를 감지하여 그 감지전류로 부하상태를 판단하여 압축기용모터(M)의 운전을 제어한다.

그리고, 다이킨에서 국내 출원한 특허(공개 96-705394)와 같이 별도의 전류센서를 이용하여 전류를 감지하여 그 감지전류로 부하상태를 판단하여 압축기용모터의 제어를 수행하기도 한다.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 기술은 변류기의 전류로 부하상태를 판단하여운전하는데, 이 검출전류에 의한 실외기팬, 실외기 제어회로의 부하전류, 사방변,전자팽창변등의 소비전류가 모두 나타나기 때문에 정확히 압축기용모터의 부하를 판단하기 어렵고, 또한 전장부의 고장이나 전장부의 구속에 의한 과전류 발생시 압축기용모터의 효율이 현저하게 저하되는 문제점이 있으며, 또한 별도의 전류센서를 이용할 경우에는 그 전류센서를 개별적으로 필요하므로 재료비의 상승을 유발함과 아울러 전류센서의 크기가 크기 때문에 제품의 면적이 커지는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 전장부의 부하상태 또는 부하변동에 관계없이 압축기용모터를 최고의 효율을 가지고 구동시킬 수 있도록 한 인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 일반적인 인버터 에어컨의 구성을 보인 블록도.

도2는 본 발명 인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어방법에 대한 동작흐름도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

11:정류부 12:인버터부

13:제어부 14:압축기용모터구동부

15:변류기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축기용모터의 운전상태가 운전중이면, 에어컨을 정상운전시켜 입력전류값을 검출하여 압축기용 모터의 순수전류분을 환산한후, 최대 효율 진상각을 검출하여 그에 따른 진상각 제어운전을 수행하는 제1 과정과; 상기 압축기용모터가 정지중이거나 최초 기동이면, 전장부를 개별 구동시켜 변류기로 입력되는 전류를 검출하여 그 검출전류가 정상전류와 일치하지 않으면 각 부한단의 전류데이터를 업그레이드하는 제2 과정으로 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어방법에 대한 작용및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명 인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어장치에 대한 구성은 종래 도1과 동일하며, 도2는 본 발명 인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어방법에 대한 동작 흐름도로서, 이에 도시한 바와같이 압축기용모터(M)의 운전상태를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과 압축기용모터(M)가 운전중이면 진상각 제어운전을 수행하는 제2 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과 압축기용모터(M)가 정지중이면 전장부를 개별구동시켜 각 부하단의 전류데이터를 재기억한후 상기 제1 단계로 궤환하는 제3 단계로 이루어진다.

상기 제2 단계는 에어컨을 정상 운전시켜 변류기(15)로 입력 전류값을 검출하는 제1 과정과, 순수한 압축기용모터(M)의 전류분을 환산하여 최대효율 진상각을 계산한후 그에 따른 진상각 제어운전을 수행하는 제2 과정으로 수행한다.

상기 제3 단계는 전장부를 개별 구동시킨후 변류기(15)로 입력 전류값을 검출하는 제1 과정과, 변류기(15)의 검출전류가 정상전류와 일치하지 않으면 각 부하단의 전류 데이터를 내부 메모리에 재기억하는 제2 과정으로 수행하며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 일반적인 동작은 종래와 동일한데, 즉 입력되는 교류전원(AC)을 정류부(11)에서 입력받아 브리지 다이오드를 이용하여 정류를 행하고, 이렇게 정류된 직류전압을 평활용 캐패시터(C)로 출력시킨다.

그러면 상기 평활용 캐패시터(C)는 상기 정류부(11)에서 출력되는 직류전압을 받아 평활시키고 이 평활된 전압을 인버터부(13)로 출력시킨다.

상기 인버터부(13)는 6개의 스위칭소자를 이용하여 압축기용모터(M)를 구동시키기 위하여 상기 평활용 캐패시터(C)에서 출력되는 직류전압을 3상 교류전압(Uu,Vv,Ww)으로 변환시켜 상기 압축기용모터(M)로 공급한다.

이에따라, 상기 압축기용모터(M)가 구동된다.

상기 압축기용모터(M)가 구동될 때, 제어부(13)는 상기 압축기용모터(M)의 회전자의 위치를 검출하여 그에 따른 제어신호를 압축기용모터구동부(14)로 출력하고, 이에 의해 상기 압축기용모터구동부(14)는 상기 제어부(13)의 제어신호에 따른 구동신호를 상기 인버터부(13)에 인가하여 스위칭소자의 스위칭을 제어한다.

여기서, 본 발명은 압축기용모터(M)의 최초 기동시 또는 압축기용모터(M)의 운전정지후 각 전장부하를 각각 개별적으로 구동하고, 이때 상기 전장계통의 개별 구동시 입력되는 변류기(15)의 전류를 제어부(13) 내의 메모리에 기억한 다음, 각각의 기억된 전류값을 에어컨 구동시 입력되는 전류치에서 감산하여 그 감산값, 즉 순수 압축기용모터(M)의 전류값을 이용하여 이 압축기용모터(M)가 최고 효율점 부근에서 운전되도록 진상각을 설정 제어하는데, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 압축기용모터(M)의 운전상태를 판단하는데, 만약 압축기용모터(M)가 운전중이면 제어부(13)는 에어컨을 정상 운전시키면서 변류기(15)를 통해 입력전류값을 검출하고, 그 검출된 입력전류값을 이용하여 순수한 압축기용모터(M)의 전류분을 환산한 다음, 최대효율 진상각을 계산하여 그에 따른 진상각 제어운전을 수행한다.여기서, 상기 압축기용모터(M)의 전류분을 환산하는 방법을 설명하면, 압축기가 켜져 있는 상태에서 개별부하를 구동한 전류를 모두 가산하여 압축기 전류를 구하고, 정상운전시 측정한 총합전류에서 상기 압축기 전류를 감산하여 압축기용 모터의 전류분을 환산한다.그리고, 상기 진상각 제어운전방법을 설명하면, 우선 역기전력의 상태를 확인한후, 그 역기전력과 이전에 검출된 역기전력의 차이를 이용하여 현재의 회전속도를 계산하고, 압축기용 모터의 전류를 구하여, 그 압축기용 모터 전류에 따라 실험에 의해 기저장된 해당 진상각을 읽어, 그 진상각을 현재의 회전속도에 따른 시간으로 계산한다.

반대로, 압축기용모터(M)가 정지상태에 있거나 최초 기동시, 전장부를 개별 구동시켜 각 부하단의 전류데이터를 내부 메모리에 재기억 시키는데, 즉 변류기(15)로 입력전류값을 검출하여 그 검출전류가 정상전류와 일치하지 않으면 각 부하단의 전류 데이터를 재기억한다.

이후, 에어컨이 구동되면 각 부하단의 기억된 전류값을 에어컨 구동시 입력된 전류값에서 감산하여 남은 전류값을 이용하여 압축기용모터(M)가 최고 효율점에서 운전되도록 진상각을 설정한 다음, 그 설정된 진상각에 따른 제어운전을 수행한다.

즉, 본 발명은 압축기용모터(M)의 최초 기동시 또는 압축기용모터(M)의 운전정지후 각 전장부하를 구동하고, 이때 상기 전장부하의 전류를 제어부(13)의 내부 메모리에 재기억(업그레이드)시킨 다음, 그 각각의 기억된 전류값을 에어컨 구동시 입력되는 전류에서 감산하여 남은 전류값을 이용하여 압축기용모터(M)가 최상의 상태로 운전하도록 진상각 제어운전을 수행한다.

변동에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 전장부의 부하상태 또는 변동상태에 관계없이 압축기용모터를 최적의 효율로 운전할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 압축기용모터의 운전상태가 운전중이면, 에어컨을 정상운전시켜 입력전류값을 검출하여 압축기용 모터의 순수전류분을 환산한후, 최대 효율 진상각을 검출하여 그에 따른 진상각 제어운전을 수행하는 제1 과정과; 상기 압축기용모터가 정지중이거나 최초 기동이면, 전장부를 개별 구동시켜 변류기로 입력되는 전류를 검출하여 그 검출전류가 정상전류와 일치하지 않으면 각 부한단의 전류데이터를 업그레이드하는 제2 과정으로 수행함을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서, 압축기용모터의 순수전류분은 에어컨 구동시 입력되는 전류값에서 전장부의 개별구동시 재기억된 소정 부하단의 전류값를 감산하여 구한 것을 특징으로 하는 인버터 에어컨의 압축기용모터 운전제어방법.