KR100371338B1 - Apparatus and the method for start-current controlling of compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단상 전원을 사용하는 공기조화기에 있어서 초기 시동시 압축기의 서브 코일 운전을 위해 설치되는 운전용 콘덴서의 충전/방전을 지시하는 릴레이가 순간적인 방전에 의해 융착되는 것이 방지되도록 시동용 콘덴서와 운전용 콘덴서 사이에 NTC를 추가 설치하는 압축기의 시동전류 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서,The present invention relates to a starter condenser in an air conditioner using a single phase power source to prevent a relay instructing charging / discharging of a driving capacitor installed for a sub coil operation of a compressor during initial start-up to be prevented from being fused by a momentary discharge. The present invention relates to a starting current control device and a method of a compressor in which an NTC is additionally installed between operating capacitors.
시동 캐패시터와 운전 캐패시터 사이에 발열시 저항값이 변동되도록 설계된 부온도 계수부를 설치함으로써 압축기의 초기 시동시 트라이액이 온 동작되는 순간 시동 캐패시터와 운전 캐패시터 사이의 방전에 의한 돌입전류가 방지됨으로써 릴레이가 융착되거나 시동 캐패시터가 파손될 우려가 현저히 감소될 뿐만 아니라 화재 우려도 사전에 방지될 수 있는 효과를 제공하게 된다.By installing the negative temperature coefficient part designed to change the resistance value when the heat is generated between the starting capacitor and the operating capacitor, the relay prevents the inrush current caused by the discharge between the starting capacitor and the operating capacitor at the moment when the triac is turned on at the initial start of the compressor. Not only are the risks of fusion or start-up capacitors being significantly reduced, but also the effects of fire can be prevented in advance.
Description
본 발명은 압축기의 시동전류 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 단상 전원을 사용하는 공기조화기에 있어서 초기 시동시 압축기의 서브 코일 운전을 위해 설치되는 운전용 콘덴서의 충전/방전을 지시하는 릴레이가 순간적인 방전에 의해 융착되는 것이 방지되도록 시동용 콘덴서와 운전용 콘덴서 사이에 NTC를 추가 설치함으로써 회로의 안전도를 높일 수 있는 압축기의 시동전류 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for controlling a starting current of a compressor and a method thereof. In particular, in an air conditioner using a single-phase power source, a relay instructing charging / discharging of an operation capacitor installed for the sub coil operation of the compressor during initial startup is provided. The present invention relates to a compressor starting current control device and a method for improving safety of a circuit by installing an NTC between a starting capacitor and an operating capacitor so as to prevent fusion by instantaneous discharge.
종래 기술에 의한 압축기의 제어회로가 도 1에 도시되어 있는데 이를 참고하여 압축기 제어회로를 살펴보면 다음과 같다.The control circuit of the compressor according to the prior art is shown in Figure 1 with reference to the compressor control circuit as follows.
외부에서 시스템 구동 전원의 인가 여부에 따라 시스템에 전원을 공급하는 전원단자(1)와, 압축기 제어신호에 따라 온/오프 동작을 수행하는 제1 계전기(2)와, 상기 제1 계전기(2)의 온 동작에 의해 전원단자(1)를 통해 공급되는 전원의 무효 전력을 흡수하고 압축기를 구동시키기 위한 압축기(M)의 주권선(C1)에 전원을 전달하는 리액터(Reactor)(3)와, 상기 리액터(3)의 전압을 감시하기 위해 설치되는 제2 계전기(4)와, 상기 제2 계전기(4)에 의해 개방/폐쇄 동작되도록 상기 리액터(3)와 병렬 결합되는 제1 접점부(4a)와,A power supply terminal 1 for supplying power to the system according to whether the system driving power is externally applied, a first relay 2 for performing on / off operation according to a compressor control signal, and the first relay 2 Reactor (3) for absorbing the reactive power of the power supplied through the power supply terminal (1) by the on operation of the power supply and delivers power to the main winding (C1) of the compressor (M) for driving the compressor, A second relay 4 installed to monitor the voltage of the reactor 3 and a first contact portion 4a coupled in parallel with the reactor 3 to be opened / closed by the second relay 4; )Wow,
상기 리액터(3)와 병렬 결합되는 운전용 캐패시터(5)와, 상기 운전용 캐패시터(5)와 병렬 결합되는 시동용 캐패시터(6)와, 시동시 전압을 감시하기 위해 설치되는 제3 계전기(7)와, 상기 제3 계전기(7)에 의해 개방/폐쇄 동작되도록 제2 계전기(4) 선단에 설치되는 제2 접점부(7a) 및, 시동용 캐패시터(6) 후단에 설치되는 제3 접점부(7b)로 구성된다.A driving capacitor 5 coupled in parallel with the reactor 3, a starting capacitor 6 coupled in parallel with the driving capacitor 5, and a third relay 7 installed to monitor a voltage at start-up. ), A second contact portion 7a provided at the tip of the second relay 4 so as to be opened / closed by the third relay 7, and a third contact portion provided at the rear end of the starting capacitor 6. It consists of (7b).
상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 압축기 제어회로의 동작은, 압축기 제어신호가 인가되면 제1 계전기(2)가 온 동작되면서 리액터(3)를 통해 압축기(M)의 주권선(C1)에 전원이 공급되게 된다. 이때, 상기 주권선(C1)에 공급되는 전원은 리액터(3)에 의해 무효 전력이 제거되게 된다.In the operation of the compressor control circuit according to the related art configured as described above, when the compressor control signal is applied, power is supplied to the main winding C1 of the compressor M through the reactor 3 while the first relay 2 is turned on. Will be supplied. At this time, the reactive power is removed by the reactor 3 for the power supplied to the main winding C1.
한편, 상기 압축기(M)의 보조권선(C2)에는 운전용 캐패시터(5)를 통해 전원이 공급되는 경로, 시동용 캐패시터(6)를 통해 제3 접점부(7b)를 거쳐 전원이 공급되는 경로의 병렬회로 구조를 통해 전원이 공급되게 된다.Meanwhile, a path through which power is supplied to the auxiliary winding C2 of the compressor M through the driving capacitor 5 and a path through which the power is supplied through the third contact portion 7b through the starting capacitor 6. Power is supplied through the parallel circuit structure of.
그런데, 도 1에 도시된 시동 제어회로(A)의 동작을 자세히 살펴보면, 시동 초기 순간에는 압축기(M)가 회전하지 않으므로 제3 계전기(7)에 걸리는 전압이 낮아 제3 계전기(7)가 작동되지 않게 되고, 압축기(M)가 회전하면서 제3 계전기(7)에 걸리는 전압이 상승되어 압축기(M)의 회전수가 일정 이상이 되면 제3 계전기(7)가 작동되고 그에 따라 제2 접점부(7a)는 폐쇄 동작, 제3 접점부(7b)는 개방 동작되게 된다.However, when the operation of the start control circuit A shown in FIG. 1 is described in detail, the third relay 7 is operated because the voltage applied to the third relay 7 is low because the compressor M does not rotate at the initial start time. When the compressor M rotates and the voltage applied to the third relay 7 rises to increase the rotation speed of the compressor M, the third relay 7 is operated, and accordingly, the second contact portion ( 7a) is closed, and the third contact portion 7b is opened.
따라서, 상기 제2 접점부(7a)의 폐쇄 동작으로 제2 계전기(4)가 작동되므로 제1 접점부(4a)가 폐쇄 동작되어 리액터(3)는 단락되고, 상기 제3 접점부(7b)의 개방 동작으로 시동용 캐패시터(6)는 회로와 분리되게 된다. 즉, 시동 순간에는 상기 리액터(3)가 압축기(M)와 직렬로 연결되어 있어 과다한 전류를 제한하게 되며, 상기 시동용 캐패시터(6)는 시동 순간에 용량을 크게 하여 시동 특성이 향상되도록 하는 기능을 수행하게 된다.Therefore, since the second relay 4 is operated by the closing operation of the second contact portion 7a, the first contact portion 4a is closed and the reactor 3 is shorted, and the third contact portion 7b is closed. The starting capacitor 6 is separated from the circuit by the opening operation of. That is, the reactor 3 is connected in series with the compressor M at the instant of starting, thereby limiting excessive current, and the starting capacitor 6 increases the capacity at the moment of starting so that the starting characteristic is improved. Will be performed.
그러나, 종래 경우에는 상기 시동 제어회로(A)의 불량이 빈번히 발생하며, 압축기 제어회로의 설계시 비용이 많이 소비된다는 문제점이 있다. 또한, 시동시 압축기(M)의 회전에 따른 전압 상승에 의해 시동 제어를 완료하게 됨으로써 시동 전류의 제한이 정확하게 이루어지지 않거나 시동 특성이 크게 향상되지 않는다는 문제점이 있다.However, in the conventional case, the failure of the start control circuit A frequently occurs, and there is a problem in that the cost of designing the compressor control circuit is high. In addition, since the start control is completed by the voltage increase due to the rotation of the compressor M at the start, there is a problem that the limit of the start current is not made accurately or the start characteristic is not greatly improved.
또한, 종래 경우에 압축기의 초기 시동시 보조권선(C2)의 운전을 위해 제2 계전기(4)가 온 동작시 운전용 캐패시터(5)에 충전된 전하가 시동용 캐패시터(6)로 방전하는 과정에서 순간적인 방전에 의해 제2 계전기(4)가 융착되기도 하는데, 이는 시동용 캐패시터(6)의 충전된 전류와 함께 운전용 캐패시터(5)에 충전된 전류가 보조권선(C2)으로 흐르게 되므로 그로 인한 고전류가 상기 제2 계전기(4)를 손상시키는 문제점도 있다.In addition, in the conventional case, the process of discharging the electric charges charged in the operation capacitor 5 to the starting capacitor 6 when the second relay 4 is turned on for the operation of the auxiliary winding C2 during the initial startup of the compressor. The second relay 4 may be fused by an instantaneous discharge at, since the current charged in the driving capacitor 5 flows to the auxiliary winding C2 along with the charged current of the starting capacitor 6. There is also a problem that the high current due to damage the second relay (4).
한편, 압축기 시동시 과도 전류가 발생하게 되면 차단기가 작동하고, 주변 기기에 악영향을 미치게 되고 이를 원상태로 복귀시키는 데에 불편함이 수반된다는 문제점도 있다.On the other hand, when a transient current is generated at the start of the compressor, the circuit breaker operates, adversely affects the peripheral equipment, and there is a problem in that it is inconvenient to return it to its original state.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 시동 캐패시터와 운전 캐패시터 사이에 발열시 저항값이 변동되도록 설계된 부온도 계수부를 설치함으로써 압축기의 초기 시동시 시동 캐패시터와 운전 캐패시터 사이의 순간적인 방전에 의해 릴레이가 융착되거나 시동 캐패시터가 파손되는 것이 방지될 뿐만 아니라 화재 우려도 사전에 방지될 수 있는 압축기의 시동전류 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the purpose of which is to install a negative temperature coefficient between the start capacitor and the operation capacitor to change the resistance value at the time of heating start capacitor and operation at the initial start of the compressor An instantaneous discharge between capacitors prevents the relay from being fused or damaged from the starting capacitor, and also provides an apparatus and method for controlling the starting current of a compressor which can prevent fire concerns in advance.
도 1은 종래 기술에 따른 압축기의 제어회로의 구성이 도시된 회로도이고,1 is a circuit diagram showing the configuration of a control circuit of a compressor according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 압축기의 시동전류 제어장치의 구성이 도시된 블록도이고,2 is a block diagram showing the configuration of a starting current control apparatus of a compressor according to the present invention;
도 3는 도 1의 회로도이며,도 4는 본 발명에 따른 압축기의 시동전류 제어방법이 도시된 순서도이며,3 is a circuit diagram of FIG. 1, FIG. 4 is a flowchart illustrating a starting current control method of a compressor according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 압축기의 시동전류 제어장치에서 발생하는 신호 파형이 도시된 그래프이다.5 is a graph showing a signal waveform generated in the starting current control apparatus of the compressor according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10 : 압축기 11, 12 : 주권선 및 보조권선10: compressor 11, 12: main winding and auxiliary winding
21 : 전원부 23 : 마이컴21: power supply 23: microcomputer
25 : 압축기 구동부 27 : 전류제한부25: compressor driving unit 27: current limiting unit
31 : 운저캐패시터부 33 : 시동지원부31: Unlock capacitor unit 33: Start support unit
35 : 주권선 구동부 37 : 보조권선 구동부35: main winding drive part 37: auxiliary winding drive part
39 : NTC부 R1, R2, R3 : 제1 내지 제3 릴레이39: NTC unit R1, R2, R3: first to third relay
TR : 트라이액 C1, C2 : 시동 및 운전 캐패시터TR: Triac C1, C2: Starting and Running Capacitors
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 압축기의 시동전류 제어장치의 특징에 따르면, 시스템으로 압축기를 구동시키기 위한 전원을 공급하는 전원부와; 상기 전원부에서 공급되는 전압값에 따라 시동시 압축기로 공급되는 구동 전류가 가변되도록 위상 제어 시점을 결정함과 아울러 압축기의 시동/운전 전류 제한에 대한 구동제어 신호를 생성 출력시키는 마이컴과; 상기 마이컴의 위상 제어에 따라 압축기를 구동시키는 압축기의 주권선에 일정 시간 동안 위상 제어된 압축기 구동전류를 전달하는 전류제한부와; 상기 마이컴의 시동 전류 제어에 따라 압축기 시동 초기시 압축기의 보조권선에 일정 시간 동안 시동용량을 제공하는 시동지원부와; 압축기의 보조권선에 필요한 운전 용량을 제공하는 운전지원부와; 상기 마이컴의 시동/운전 전류 제어에 따라 상기 시동지원부와 전류제한부의 각 동작시점이 결정되도록 온/오프 동작을 수행하는 주권선 구동부 및 보조권선 구동부와; 상기 압축기 시동 초기시 상기 시동지원부와 운전지원부 사이에서 순간적인 방전에 의한 돌입 전류가 방지되도록 설치된 부온도 계수부를 포함하여 구성된다.According to a feature of the starting current control apparatus of the compressor according to the present invention for solving the above problems, a power supply unit for supplying power for driving the compressor to the system; A microcomputer that determines a phase control time point so that the driving current supplied to the compressor is varied according to the voltage value supplied from the power supply unit, and generates and outputs a driving control signal for limiting the start / operation current of the compressor; A current limiting unit configured to transfer a compressor driving current of which phase is controlled for a predetermined time to a main winding of the compressor for driving the compressor according to the phase control of the microcomputer; Starting support unit for providing a starting capacity for a predetermined time to the auxiliary winding of the compressor at the beginning of the compressor in accordance with the start current control of the microcomputer; An operation support unit providing an operation capacity necessary for the auxiliary winding of the compressor; A main winding driver and an auxiliary winding driver for performing an on / off operation to determine respective operation time points of the starting support unit and the current limiting unit according to the start / operation current control of the microcomputer; And a negative temperature coefficient unit installed to prevent inrush current due to instantaneous discharge between the starting support unit and the driving support unit at the initial stage of the compressor startup.
한편, 본 발명에 따른 압축기의 시동전류 제어방법의 특징에 따르면, 압축기를 구동시키기 위한 입력전압이 시스템으로 공급되면 그 입력전압에 따른 위상 제어값을 산출하고 압축기 구동을 지시하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 위상 제어값에 따라 압축기의 주권선으로 공급되는 전류가 위상 제어되면서 초기 시동시 압축기 운전에 필요한 운전 용량을 제공하기 전에 압축기의 보조권선으로 일정 시간 동안 시동 용량이 제공되는 제2 단계와; 상기 제2 단계에서 시동 용량 제공시 시동 용량과 함께 운전 용량의 순간적인 방전에 의한 돌입전류를 부온도(Negative Temperature) 특성을 갖는 저항부를 통해 저지시키는 제3 단계와; 압축기 시동이 완료되면 시동지원부를 오프 동작시키면서 일정 시간 동안 전압제어부의 온 동작을 유지시킨 후 오프 동작시키는 제4 단계와; 상기 제3 단계가 완료되면 입력전압이 전류제한부를 거치지 않고 압축기로 공급되는 제5단계를 포함하여 이루어진다.On the other hand, according to the characteristics of the starting current control method of the compressor according to the present invention, when an input voltage for driving the compressor is supplied to the system, calculating the phase control value according to the input voltage and instructing the compressor driving; A second capacity in which the starting capacity is supplied to the auxiliary winding of the compressor for a predetermined time before the current supplied to the main winding of the compressor is phase-controlled according to the phase control value of the first step and the operation capacity necessary for the operation of the compressor is provided at initial startup; Steps; A third step of preventing an inrush current caused by instantaneous discharge of the operating capacity together with the starting capacity when providing the starting capacity in the second step through a resistor having a negative temperature characteristic; A fourth step of maintaining the on operation of the voltage control unit for a predetermined time while the compressor is turned off when the compressor starts up; When the third step is completed, the input voltage is made to include a fifth step is supplied to the compressor without passing through the current limiting unit.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 압축기 시동전류 제어장치의 구성이 도시된 블록도이고, 도 3은 그 회로도로서 이를 참고하면 본 발명은 다음과 같다.2 is a block diagram showing the configuration of a compressor starting current control apparatus according to the present invention, Figure 3 is a circuit diagram with reference to the present invention is as follows.
시스템 구동을 위한 전원을 공급하는 전원부(21)와, 시스템 구동을 위한 각 요소들을 제어하면서 압축기(C)의 구동 여부를 결정하는 주제어부(22)와, 상기 전원부(21)에 의해 압축기로 공급되는 전류 제어 기능을 수행하는 마이컴(23), 상기 주제어부(22)의 제어에 따라 압축기를 구동시키는 압축기 구동부(25), 상기 압축기 구동부(25)상기 마이컴(23)의 제어에 따라 위상 제어된 전류를 압축기로 공급하는 전류제한부(27), 상기 마이컴(23)의 제어에 따라 압축기로 시동 용량을 제공하는 시동지원부(33) 및 운전 용량을 제공하는 운전지원부(31), 상기 마이컴(23)에 의해 상기 시동지원부와 전류제한부의 각 동작시점이 결정되도록 서로 반대되는 온/오프 동작을 수행하는 주권선 구동부(35) 및 보조권선 구동부(37)와, 상기 시동지원부(33)와 운전지원부(31) 사이에서 초기 시동시 돌입전류를 방지하는 부온도 계수부(Negative Temperature Coefficient, NTC)(39)로 구성된다.A power supply unit 21 for supplying power for driving the system, a main control unit 22 for determining whether to drive the compressor C while controlling the elements for driving the system, and the power supply unit 21 supplies the compressor to the compressor. The microcomputer 23 performing the current control function, the compressor driver 25 for driving the compressor according to the control of the main controller 22, the compressor driver 25 is phase-controlled under the control of the microcomputer 23 The current limiting unit 27 for supplying current to the compressor, the start support unit 33 for providing a starting capacity to the compressor under the control of the microcomputer 23, the driving support unit 31 for providing a driving capacity, and the microcomputer 23. The main winding driver 35 and the auxiliary winding driver 37 which perform on / off operations opposite to each other so that respective operation time points of the starting support unit and the current limiting unit are determined by a) and the starting support unit 33 and the driving support unit. Initial among 31 Negative Temperature Coefficient (NTC) 39 for preventing inrush current at start-up.
상기 마이컴(23)은 상기 압축기 구동부(25)의 온 구동신호를 전달받아 압축기가 구동/정지되도록 하면서 전원부(21)에서 공급되는 전압값을 감지하여 그 감지결과에 따라 시동시 압축기(10)로 공급되는 구동 전류가 가변되도록 위상 제어 시점을 결정하고, 압축기(10)의 시동/운전 전류 제한에 대한 제반 제어 기능을 수행한다.The microcomputer 23 receives the on drive signal of the compressor driving unit 25 to sense the voltage value supplied from the power supply unit 21 while the compressor is driven / stopped and to the compressor 10 at start-up according to the detection result. The phase control timing is determined so that the driving current supplied is varied, and the overall control function for the start / operation current limit of the compressor 10 is performed.
그리고, 상기 압축기 구동부(25)는 제1 릴레이(R1)이다. 즉, 상기 압축기 구동부(25)는 상기 마이컴(23)의 제어에 따라 온/오프된다. 상기 압축기 구동부(25)는 온/오프 됨에 따라 상기 압축기를 구동시키기 위한 압축기(10)의 구동을 결정하는 온/오프 구동신호를 생성 출력시키게 된다.The compressor driver 25 is a first relay R1. That is, the compressor driver 25 is turned on / off under the control of the microcomputer 23. As the compressor driver 25 is turned on / off, the compressor driver 25 generates and outputs an on / off driving signal for determining the driving of the compressor 10 for driving the compressor.
상기 전류제한부(27)는 상기 마이컴(23)의 위상 제어에 따라 온/오프 동작되어 과전류를 방지하면서 압축기(10)의 주권선(11)에 일정 시간 동안 위상 제어된 압축기 구동전류를 전달하는 트라이액(TR)으로 구성된다.The current limiting unit 27 is operated on / off according to the phase control of the microcomputer 23 to transfer the compressor drive current of the phase controlled for a predetermined time to the main winding 11 of the compressor 10 while preventing overcurrent. Triac TR.
상기 시동지원부(33)는 시동 캐패시터(C1)로 상기 마이컴(23)의 시동 전류 제어에 따라 압축기 시동후 압축기(10)의 보조권선(12)에 시동토크를 높이기 위해 일정 시간 동안 시동용량을 제공하게 되고, 상기 운전지원부(31)는 운전 캐패시터(C2)로 상기 마이컴(23)의 운전 전류 제어에 따라 압축기 시동후 압축기(10)의 보조권선(12)에 필요한 운전 용량을 제공하게 된다.The starting support unit 33 provides a starting capacity for a predetermined time to increase the starting torque to the auxiliary winding 12 of the compressor 10 after starting the compressor according to the starting current of the microcomputer 23 by the starting capacitor C1. The driving support unit 31 provides the driving capacitor C2 with a driving capacity required for the auxiliary winding 12 of the compressor 10 after starting the compressor according to the driving current control of the microcomputer 23.
이때, 상기 주권선 구동부(35)는 상기 마이컴의 시동 전류 제어에 따라 온/오프 동작되는 제2 릴레이(R2)이다. 또한, 상기 보조권선 구동부(37)는 운전 전류 제어에 따라 온/오프 동작되는 제3 릴레이(R3)로 구성된다. 상기 제3 릴레이(R3)는 압축기 시동 초기시 시동지원부(33)에 접점되어 트라이액(TR)의 위상 제어와 함께 시동 용량을 제공하도록 한다. 상기 제2 릴레이(R2)는 시동후 운전 캐패시터(C2)를 온 동작시킴과 동시에 트라이액(TR)을 오프 동작시켜 운전 용량이 압축기(10)로 제공되도록 한다.In this case, the main winding driver 35 is a second relay R2 that is turned on / off according to the start current control of the microcomputer. In addition, the auxiliary winding driver 37 is configured as a third relay (R3) is operated on / off in accordance with the operation current control. The third relay R3 is contacted to the start support unit 33 at the initial stage of compressor start-up to provide a starting capacity together with phase control of the triac TR. The second relay R2 turns on the operation capacitor C2 after starting and simultaneously turns off the triac TR so that the driving capacity is provided to the compressor 10.
따라서, 상기 주권선 구동부(35)와 보조권선 구동부(37)는 상기 시동지원부(33)와 운전지원부(31)의 각 용량 제공 시점이 결정되도록 서로 반대되는 온/오프 동작을 수행하게 된다.Accordingly, the main winding driver 35 and the auxiliary winding driver 37 perform on / off operations opposite to each other so that the timing of providing the respective capacities of the starting support unit 33 and the driving support unit 31 is determined.
상기 NTC부(39)는 제3 릴레이(R3)와 시동 캐패시터(C1) 사이에 설치되어 압축기 시동 초기시 상기 시동지원부(33)와 운전지원부(31) 사이에서 순간적인 방전에 의한 돌입 전류가 방지되도록 함으로써 제3 릴레이(R3)의 융착이 방지되도록 한다.The NTC unit 39 is installed between the third relay R3 and the start capacitor C1 to prevent inrush current due to instantaneous discharge between the start support unit 33 and the operation support unit 31 at the initial stage of compressor start. By fusion, the fusion of the third relay R3 is prevented.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작은, 전원부(21)에서 전원이 공급되면 압축기 구동부(25)에서는 압축기를 구동시키기 위해 온 구동신호를 생성하여 시스템에 전달하게 된다.In the operation of the present invention configured as described above, when power is supplied from the power supply unit 21, the compressor driver 25 generates an on-drive signal to drive the compressor and transmits it to the system.
그러면, 마이컴(23)에서는 상기 압축기 구동부(25)의 온 구동신호를 전달받아 초기 시동시 압축기로 공급되는 전압을 가변시키기 위해 트라이액(TR)을 통해 위상 제어 기능이 수행되도록 한다. 그리고, 상기 마이컴(23)은 시동 초기에 시동 특성을 향상시키기 위해 제3 릴레이(R3)가 시동지원부(33) 쪽으로 접점되도록 하여 상기 압축기(10)의 보조권선(12)으로 시동 캐패시터(C1)를 통해 시동 순간에 용량을 크게 하도록 한다.Then, the microcomputer 23 receives the on drive signal of the compressor driver 25 to perform a phase control function through the triac TR to vary the voltage supplied to the compressor at initial startup. In addition, the microcomputer 23 allows the third relay R3 to come into contact with the starting support unit 33 to improve starting characteristics at the initial stage of starting, so that the starting capacitor C1 is connected to the auxiliary winding 12 of the compressor 10. To increase the capacity at the moment of start-up.
이렇게 시동이 완료되고 압축기가 운전 중일 경우에는 마이컴(23)에서 제3 릴레이(R3)가 시동지원부(33) 쪽에서 분리되어 주권선(11) 쪽으로 접점되도록 함으로써 운전 캐패시터(C2)를 통해 운전시 필요한 운전 용량이 제공되도록 한다.When the start is completed and the compressor is in operation, the third relay R3 is separated from the start support part 33 in the microcomputer 23 to be contacted toward the main winding 11 so that it is necessary for operation through the operation capacitor C2. Allow operating capacity to be provided.
한편, 상기 트라이액(TR)이 온 동작되기 전에 수초간 보조권선(12)으로 운전 캐패시터(C2)에 충전된 전류가 흐르다가 트라이액(TR)이 온 동작되면 운전 캐패시터(C2)에 충전된 전류와 시동 캐패시터(C1)에 충전된 전류가 함께 돌입전류로 보조권선(12)에 흐르게 되기도 한다. 이때, NTC부(39)가 시동 캐패시터(C1)와 제3 릴리에(Re) 사이에 설치되어 있어 시동지원부(33)를 온 동작시키 위해 제3 릴레이(R3)의 접점시 NTC부(39) 특성에 따라 발열 될 때 저항값의 변동으로 순간적인 방전에 의한 돌입전류를 방지하게 되므로 시동 캐패시터(C1)를 보호하면서 제3 릴레이(R3)의 융착도 방지되게 된다.On the other hand, while the triac (TR) is turned on when the current charged in the driving capacitor (C2) flows to the auxiliary winding 12 for a few seconds before the triac (TR) is turned on, the operation capacitor (C2) is charged The current and the current charged in the starting capacitor C1 may also flow in the auxiliary winding 12 as inrush current. At this time, the NTC unit 39 is installed between the start capacitor C1 and the third lily Re so that the NTC unit 39 at the contact of the third relay R3 to turn on the start support unit 33. Since the inrush current caused by the instantaneous discharge is prevented by the variation of the resistance value when the heat is generated according to the characteristic, the fusion of the third relay R3 is also prevented while protecting the starting capacitor C1.
한편, 도 4에는 본 발명에 따른 압축기의 시동전류 제어방법이 도시된 순서도로서 이를 참고하면 다음과 같다.On the other hand, Figure 4 is a flow chart illustrating a starting current control method of the compressor according to the present invention with reference to this as follows.
제1 단계에서는 전원부(21)에서 입력전압이 시스템으로 공급되면 마이컴(23)이 초기화되고(S1 참조), 제2 단계에서는 상기 입력전압의 전압값 및 주파수를 감지하여 입력전압에 따라 위상 제어값을 산출함으로써 저전압일 경우에 트라이액(TR)의 온 시간을 더 길게 하여 저전압에서도 압축기의 시동이 잘되도록 하고, 과전압에서는 트라이액(TR)의 온 시간을 저전압보다 짧게 하여 압축기에 과도한 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있도록 한다.(S2 참조)In the first step, when the input voltage is supplied from the power supply unit 21 to the system, the microcomputer 23 is initialized (see S1). In the second step, the voltage value and frequency of the input voltage are sensed to detect the phase control value according to the input voltage. When the low voltage is used, the on time of the triac (TR) is made longer so that the compressor starts well even at a low voltage, and in the overvoltage, the on time of the triac (TR) is shorter than the low voltage so that excessive current flows in the compressor. To prevent this (see S2).
제3 단계에서는 상기 마이컴(23)의 제어에 따라 압축기 구동부(25)가 온 동작되어 온 구동신호가 생성 출력되게 되고(S3 참조), 제 4 단계에서는 초기 시동을 위해 보조권선 구동부(37) 및 전류제한부(27)가 온 동작됨에 따라 시동지원부(33)가 온 동작되어 시동 용량이 압축기의 보조권선(12)으로 제공되면서 트라이액(TR)의 온 동작으로 인해 압축기(10)의 주권선(11)으로 위상 제어된 전류가 공급되게 된다.(S4 참조)In the third step, under the control of the microcomputer 23, the driving signal in which the compressor driving unit 25 is turned on is generated and output (see S3). In the fourth step, the auxiliary winding driver 37 and As the current limiting unit 27 is turned on, the starting support unit 33 is turned on to provide starting capacity to the auxiliary winding 12 of the compressor, and the main winding of the compressor 10 due to the on operation of the triac TR. A phase controlled current is supplied to 11 (see S4).
제5 단계에서는 시동지원부(33)와 보조권선 구동부(37) 사이에 설치되어 있는 NTC부(39)에 의해 제3 릴레이(R3)가 온 동작시 운전 캐패시터(C2)에 충전된 전류가 시동 캐패시터(C1)로 방전하는 과정에서 초기 돌입 전류가 저지되게 된다.(S5 참조)In the fifth step, when the third relay R3 is turned on by the NTC unit 39 provided between the start support unit 33 and the auxiliary winding drive unit 37, the current charged in the operation capacitor C2 is started. Initial inrush current is blocked in the process of discharging to (C1) (see S5).
그리고, 제6 단계에서는 상기 제5 단계(S5)에서 초기 돌입 전류의 저지 기능이 제대로 수행되지 않아 보조권선 구동부(37)가 융착되었는지를 판단하게 되는데(S6 참조), 그 판단 결과가 '예'인 경우에 제7 단계에서는 NTC부(39)의 저항값 변동으로 인해 발화를 방지하게 되고(S7 참조), 그 판단 결과가 '아니오'인 경우에 제8 단계에서는 시동지원부(33)의 오프 동작과 동시에 운전지원부(31)가 온동작되도록 한다.(S8 참조)그런데, 제9 단계에서는 상기 제8 단계(S8)에서 시동지원부(33)를 오프 동작시킨 후부터 일정 시간 동안은 전류제한부(27)가 온 동작되도록 하다가 오프 동작시키게 된다.(S9 참조)제10 단계에서는 전원부(21)에서 입력 공급이 차단되는지를 감시하고(S10 참조), 그 감시결과가 '아니오'인 경우에는 제11 단계에서 운전지원부(31)를 통해 압축기(10)로 운전 용량을 계속적으로 공급하여 압축기 운전지 지속되도록 하고(S11 참조), 그 감시결과가 '예'인 경우에는 제12 단계에서 압축기 운전을 정지시키게 된다.(S12 참조)여기서, 상기 전류제한부는 마이컴의 구동제어신호를 전달받아 압축기로 공급되는 전류를 점차 증가하는 방향으로 제어 기능을 수행하는데, 상기 마이컴의 구동제어신호는 도 5에 도시된 바와 같이, 전류제한부의 위상 제어시 정해진 온 동작 시간(Ton＝(T2－α1)＋(T2－α2)＋(T－4α3)) 중에 제1 설정시간(T2－α1) 동안에는 일정한 전류를 출력하고, 제2 설정시간(T2－α2) 동안에는 제1 설정시간에서보다 점차 증가되는 전류를 출력한 후에 제3 설정시간(T4－α3) 동안에는 다시 일정한 전류를 출력할 수 있도록 형성된다.또한, 상기 전류 제한부는 압축기 구동후 일정 시간이 경과하면 압축기로 제공하는 전류 제한을 중지하고 전체 전류가 인가되도록 한다.마지막으로, 본 발명에 따른 압축기의 시동전류 제어장치의 제어방법을 간추려 설명하면, 본 발명은 압축기를 구동시키기 위한 입력전압이 시스템으로 공급되면 그 입력전압에 따른 위상 제어값을 산출하고 압축기 구동을 지시하는 제1 단계와, 상기 제1 단계의 위상 제어값에 따라 압축기의 주권선으로 공급되는 전류가 위상 제어되면서 초기 시동시 압축기 운전에 필요한 운전 용량을 제공하기 전에 압축기의 보조권선으로 일정 시간 동안 시동 용량이 제공되는 제2 단계와, 상기 제2 단계에서 시동 용량 제공시 시동 용량과 함께 운전 용량의 순간적인 방전에 의한 돌입전류를 부온도(Negative Temperature) 특성을 갖는 저항부를 통해 저지시키는 제3 단계와, 압축기 시동이 완료되면 시동지원부를 오프 동작시키면서 일정 시간 동안 전압제어부의 온 동작을 유지시킨 후 오프 동작시키는 제4 단계와, 상기 제3 단계가 완료되면 입력전압이 전류제한부를 거치지 않고 압축기로 공급되는 제5 단계로 이루어진다.In the sixth step, it is determined whether the auxiliary winding driver 37 is fused because the initial inrush current blocking function is not properly performed in the fifth step (S5) (see S6). In the seventh step, the ignition is prevented due to the change in the resistance value of the NTC unit 39 (see S7). If the determination result is no, in the eighth step, the starting support unit 33 is turned off. At the same time, the driving support unit 31 is turned on (see S8). However, in the ninth step, the current limiting unit 27 is operated for a predetermined time after the starting support unit 33 is turned off in the eighth step S8. ) Is turned on and then turned off (see S9). In step 10, the power supply unit 21 monitors whether the input supply is cut off (see S10), and if the monitoring result is no, step 11 is performed. To the compressor (10) through the driving support unit (31) The compressor is continuously supplied to continue the compressor operation (see S11), and if the monitoring result is 'Yes', the compressor operation is stopped in the twelfth step (see S12). A control function is performed in a direction of gradually increasing the current supplied to the compressor by receiving the driving control signal. As shown in FIG. 5, the driving control signal of the microcomputer has a predetermined ON operation time during phase control of the current limiting unit. = Constant current is output during (T2-alpha 1) + (T2-alpha 2) + (T-4 alpha 3) during the first setting time (T2-alpha 1), and during the second setting time (T2-alpha 2), the first setting time. After outputting the gradually increasing current than in the third set time (T4-α3) is formed to output a constant current again. Further, the current limiting unit is provided to the compressor after a predetermined time after the compressor operation Finally, the current limit is stopped and the entire current is applied. Finally, the control method of the starting current control apparatus of the compressor according to the present invention will be described. In the present invention, the input voltage for driving the compressor is supplied to the system. The first step of calculating the phase control value according to the voltage and instructing the compressor driving, and the operating capacity required for the compressor operation at the initial start-up, while the current supplied to the main winding of the compressor according to the phase control value of the first step is phase controlled The second step of providing a starting capacity for a predetermined time to the auxiliary winding of the compressor before providing the, and the inrush current by the instantaneous discharge of the operating capacity together with the starting capacity when providing the starting capacity in the second step (Negative The third step of blocking through the resistor having the temperature characteristic and turning off the start support when the compressor is started. While if After holding the on-operation of the voltage control unit for a certain period of time and a fourth step of turning off operation, the third phase is completed, the input voltage to bypass the current limiting unit comprises a fifth phase which is supplied to the compressor.
이 때, 상기 제1 단계에서 위상 제어값 산출시 정해진 온 동작 시간(Ton＝(T2－α1)＋(T2－α2)＋(T－4α3)) 중에 제1 설정시간(T2－α1) 동안에는 일정한 전류를 출력하고, 제2 설정시간(T2－α2) 동안에는 제1 설정시간에서보다 점차 증가되는 전류를 출력한 후에 제3 설정시간(T4－α3) 동안에는 다시 일정한 전류를 출력할 수 있도록 한다.At this time, during the first set time T2-α1 during the ON operation time Ton = (T2-? 1) + (T2-? 2) + (T-4? 3) determined when calculating the phase control value in the first step. The current is output, and during the second setting time T2-α2, the current is gradually increased than in the first setting time, and then the constant current is output again during the third setting time T4-α3.
또한, 본 발명은 상기 제2 및 제3 단계를 통해 시동 용량 제공이 완료된 후에 운전 용량이 제공되면서 일정 시간 동안 위상 제어를 지속시키다가 오프 동작시키는 단계를 더 포함한다.In addition, the present invention further includes the step of continuing the phase control for a predetermined time while the operation capacity is provided after the start capacity is provided through the second and third steps, and then operating off.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 압축기의 시동전류 제어장치는 시동 캐패시터와 운전 캐패시터 사이에 발열시 저항값이 변동되도록 설계된 부온도 계수부를 설치함으로써 압축기의 초기 시동시 트라이액이 온 동작되는 순간 시동 캐패시터와 운전 캐패시터 사이의 방전에 의한 돌입전류가 방지됨으로써 릴레이가 융착되거나 시동 캐패시터가 파손될 우려가 현저히 감소될 뿐만 아니라 화재 우려도 사전에 방지될 수 있는 효과가 있다.The starting current control device of the compressor of the present invention configured as described above has a negative temperature coefficient part designed to change a resistance value when a heat is generated between the starting capacitor and the operating capacitor. By preventing the inrush current caused by the discharge between and the operating capacitor is not only significantly reduces the risk that the relay is fused or the start capacitor is damaged, but also has the effect that the risk of fire can be prevented in advance.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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Payment date: 20111220 Year of fee payment: 10 |
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| FPAY | Annual fee payment |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |