KR100695766B1 - Control device of inverter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터 회로를 보호하기 위한 콘덴서 단락 검출부를 구비한 인버터 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter control device having a capacitor short detection section for protecting the inverter circuit.

본 발명은 3상 전원으로부터 전력을 공급받아 직류전원으로 만드는 입력부와, 전동기를 구동하여 주는 출력부와, 입력부와 출력부의 전압과 전류를 제어하는 제어부와, 제어부에 전원을 공급하는 제어전원부로 구성된 인버터 제어장치에 있어서, 상기 제어부는 입력부의 직류전압 검출기와 출력부의 출력전류 검출기로부터 각각 직류전압과 출력전류를 입력받아 사용자가 원하는 전압과 주파수로 제어하는 제어 연산부와, 출력모듈에 펄스폭변조의 게이트 신호를 출력하는 펄스폭변조 발생부와, 직류전압 검출기를 통해 직류전압에 급격한 변동이 발생하는지를 감시하는 콘덴서 단락 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is composed of an input unit for supplying electric power from the three-phase power source to the DC power source, an output unit for driving the motor, a control unit for controlling the voltage and current of the input unit and the output unit, and a control power supply unit for supplying power to the control unit In the inverter control device, the control unit receives a DC voltage and an output current from the DC voltage detector of the input unit and the output current detector of the output unit, respectively, to control the voltage and frequency desired by the user, and the output module of the pulse width modulation And a capacitor short detection section for monitoring whether a sudden change in the DC voltage occurs through the DC voltage detector.

인버터, 제어장치, 콘덴서Inverter, Controller, Capacitor

Description

인버터 제어장치{CONTROL DEVICE OF INVERTER}Inverter Controller {CONTROL DEVICE OF INVERTER}

도1은 종래의 인버터 제어장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional inverter control apparatus.

도2는 본 발명의 인버터 제어장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of an inverter control apparatus of the present invention.

도3은 본 발명의 동작설명을 위한 설명도이다.3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the present invention.

(부호의 설명)(Explanation of the sign)

60 정류기 70 출력모듈60 Rectifier 70 Output Module

80 전자 접촉기 90 충전저항80 Magnetic Contactor 90 Charge Resistance

100, 110 콘덴서 130 직류전압 검출기100, 110 Capacitor 130 DC Voltage Detector

150 전류 검출기 160 제어전원부150 Current detector 160 Control power supply

170 제어 연산부 180 펄스폭변조 발생부170 Control calculator 180 Pulse width modulation generator

190 콘덴서 단락 검출부190 Capacitor short circuit detection

본 발명은 유도전동기를 운전 제어하는 인버터 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘덴서의 단락으로 인해 발생하는 화염 및 폭발로부터 인버터 회로를 보호하기 위한 콘덴서 단락 검출부를 구비한 인버터 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter control device for driving control of an induction motor, and more particularly, to an inverter control device having a capacitor short circuit detecting unit for protecting an inverter circuit from a flame and an explosion caused by a short circuit of a capacitor.

일반적으로 인버터는 유도전동기를 운전 제어하는 장치이다. 인버터는 유도 전동기를 가변속 구동하기 위한 장치로 산업용으로 널리 사용되고 있으며, 특히 산업 자동화와 에너지 절약이라는 측면에서 그 수요가 점진적으로 증가하고 있는 추세에 있다. 과거에는 속도 및 토크제어가 쉬운 직류 전동기를 사용하여 가변속 시스템을 구성하였으나 근래에는 전력전자 기술의 발달로 인해 직류전동기와 거의 같은 제어성능을 실현하면서 값이 저렴하고 유지 보수가 필요없는 유도전동기를 점차 사용하게 되었다.In general, an inverter is a device for controlling the operation of an induction motor. Inverters are widely used for industrial purposes as devices for variable speed driving of induction motors. In particular, the demand is gradually increasing in terms of industrial automation and energy saving. In the past, a variable speed system was constructed using a DC motor with easy speed and torque control. However, in recent years, due to the development of power electronic technology, induction motors have become inexpensive and maintenance-free while achieving almost the same control performance as DC motors. It was used.

이러한 전동기 구동을 위한 인버터 장치는 최근 20여년간에 반도체 기술의 비약적인 발전으로 인해 수백 마력 이상의 전동기까지도 구동할 수 있게 되었다.Inverter devices for driving such motors have been able to drive motors of hundreds of horsepower or more due to the rapid development of semiconductor technology in the last two decades.

일반적으로, 인버터는 크게 입력부, 출력부, 제어부로 구성되는데 그 용량이 점점 커지면서 입력부 및 출력부를 구성하고 있는 부품들의 용량 및 크기 또한 동일하게 커지고 있다.In general, the inverter is largely composed of an input unit, an output unit, and a control unit. As the capacity thereof increases, the capacity and size of components constituting the input unit and the output unit also increase.

따라서, 이러한 부품들에 의한 사고의 피해도 증가하게 되므로 제어부의 측면에서도 점점 복잡해지고 각 부분에 대한 고장의 보호기능이 점점 늘어나고 있는 추세이다.Therefore, the damage of accidents caused by these parts is also increased, so it is increasingly complicated in terms of the control unit, and the protection function of failure for each part is increasing.

이하, 종래의 인버터 제어장치의 구성을 나타내면 도1에 도시되는 바와 같다. Hereinafter, the configuration of the conventional inverter control apparatus is as shown in FIG.

도1에 따라 인버터 제어장치의 구성과 구성에 따른 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration and operation of the inverter control apparatus according to Figure 1 as follows.

인버터 제어장치는 3상 전원(10)으로부터 전력을 공급받아 직류전원으로 만 드는 입력부(20)와, 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 유도 전동기(50)를 구동하는 출력부(30)와, 입력부에서 만든 직류전원을 가지고 출력부가 가변전압, 가변주파수의 전원을 출력하도록 제어하는 제어연산부(170)와 펄스폭변조(PWM:Pulse Width Modulation) 신호를 출력하는 펄스폭변조 발생부(180)로 구성된 제어부(40)와, 제어부(40)에 전원을 공급하는 제어전원부(160)로 구성되어 있다.The inverter controller receives an input from the three-phase power source 10, the input unit 20 to make a DC power source, an output unit 30 for driving the induction motor 50 by converting the DC power source to an AC power source, and the input unit It consists of a control operation unit 170 for controlling the output unit to output a variable voltage, a variable frequency of power having a DC power source made in and a pulse width modulation generator 180 for outputting a pulse width modulation (PWM) signal The control part 40 and the control power supply part 160 which supplies power to the control part 40 are comprised.

상기 입력부(20)는, 3상의 정류다이오드 브릿지로 구성된 정류기(60)와, 초기 충전시 과도한 돌입전류가 유입되는 것을 방지하기 위한 충전저항(90)과, 초기 충전이 완료되어 충전저항을 배제시키기 위한 전자 접촉기(80)와, 정류기(60)에 의해 정류된 전원을 평활하기 위한 콘덴서(100, 110)로 구성되어 있다. 또한 상기 콘덴서는 통상 400V급 인버터에서는 내압 때문에 2개의 콘덴서를 직렬로 연결하여 사용한다.The input unit 20 includes a rectifier 60 consisting of a three-phase rectifier diode bridge, a charging resistor 90 for preventing excessive inrush current from flowing during initial charging, and initial charging is completed to exclude the charging resistance. And a condenser (100, 110) for smoothing the power rectified by the rectifier (60). In addition, in the 400V class inverter, two capacitors are connected in series due to the breakdown voltage.

상기 출력부(30)는 6개의 파워 스위치로 구성된 출력모듈(70)과 출력전류를 검출하기 위한 전류 검출기(150)로 구성되어 있다.The output unit 30 is composed of an output module 70 consisting of six power switches and a current detector 150 for detecting the output current.

다음에, 도1에 따라 동작을 설명하면 다음과 같다.Next, the operation according to Fig. 1 is as follows.

정류기(60)는 3상의 교류전원으로부터 전력을 공급받아서 이것을 정류하여 직류전원으로 하는 역할을 한다. 이 정류된 전원은 충전저항(90)과 전자 접촉기(80)로 구성된 초기 충전부를 거쳐 콘덴서 뱅크로 입력된다.The rectifier 60 receives power from an AC power source of three phases and rectifies it to serve as a DC power source. This rectified power is input to the capacitor bank through an initial charging section consisting of a charging resistor 90 and an electromagnetic contactor 80.

3상 교류전원이 투입된 초기에 전자 접촉기(80)는 오프(off)로 되어 있으므로 충전저항(90)을 통해서 정류된 직류전원이 콘덴서(100, 110)로 입력된다. Since the magnetic contactor 80 is turned off at the initial stage when the three-phase AC power is turned on, the DC power rectified through the charging resistor 90 is input to the capacitors 100 and 110.

제어전원부(160)는 콘덴서(100, 110)에 저장된 직류전압을 입력으로 하여 제 어부(40)에 필요한 제어전원을 공급한다. The control power supply unit 160 supplies the control power required to the control unit 40 by inputting the DC voltage stored in the condenser (100, 110).

제어부(40)의 제어 연산부(170)에서는 입력부(20)의 직류전압 검출기(130)와 출력부(30)의 출력전류 검출기(150)로부터 각각 직류전압과 출력전류를 입력받아 사용자가 원하는 전압과 주파수를 만들고, 이 전압과 주파수를 펄스폭변조 발생부(180)를 통해 출력모듈(70)로 펄스폭변조의 게이트 신호를 출력한다. The control operation unit 170 of the control unit 40 receives a DC voltage and an output current from the DC voltage detector 130 of the input unit 20 and the output current detector 150 of the output unit 30, respectively. A frequency is generated, and the voltage and the frequency are output through the pulse width modulation generator 180 to output the gate signal of the pulse width modulation to the output module 70.

또한 인버터 전원 투입시 초기 충전이 끝나면 전자 접촉기(80)의 여자신호를 통해서 전자 접촉기(80)를 온(on)시켜 곧바로 정류된 전원이 원활하게 콘덴서(100, 110)로 유입되도록 한다.In addition, when the initial power is turned on when the inverter power is turned on, the electromagnetic contactor 80 is turned on through an excitation signal of the electromagnetic contactor 80 so that the rectified power is smoothly introduced into the capacitors 100 and 110.

출력부(30)는 출력모듈로 게이트 신호가 입력됨으로써 직류전원을 3상의 교류전원으로 변환하여 유도 전동기(50)에 3상의 가변전압, 가변주파수의 전력을 공급하고, 전류 검출기(150)로부터 이 전동기의 출력 전류신호를 제어부(40)에 내보내 준다.The output unit 30 converts the DC power into three-phase AC power by inputting a gate signal to the output module to supply the induction motor 50 with power of three-phase variable voltage and variable frequency. The output current signal of the motor is sent to the controller 40.

상기에서 설명한 종래의 인버터장치에서 콘덴서(100)나 콘덴서(110)에서 단락 사고가 발생하면 단락이 생기지 않은 콘덴서에는 정격 이상의 과도한 전압이 인가되게 된다. 예를 들어, 콘덴서(110)의 양단에 단락사고가 발생하면 콘덴서(110)에는 순식간에 방전이 되므로 정류기(60)를 통해서 들어온 전원은 전류의 제한없이 콘덴서(100)로 유입되게 된다. 이와 같이 단락으로 인해 하나의 콘덴서에 과도한 전압이 걸리면 콘덴서 내부의 절연체의 절연이 파괴되어 단락현상이 발생하고 가스가 생겨서 폭발하기도 하며 화재의 원인이 되기도 하는 문제점이 있다.When a short circuit accident occurs in the condenser 100 or the condenser 110 in the conventional inverter device described above, an excessive voltage above the rated voltage is applied to the condenser that does not have a short circuit. For example, when a short circuit accident occurs at both ends of the capacitor 110, the capacitor 110 is discharged in an instant, so that power supplied through the rectifier 60 is introduced into the capacitor 100 without limiting the current. As such, when an excessive voltage is applied to a single capacitor due to a short circuit, the insulation of the insulator inside the capacitor is destroyed, a short circuit phenomenon occurs, gas may explode, or may cause a fire.

따라서, 본 발명의 목적은 인버터 제어장치 내에 직렬로 연결된 직류 콘덴서 의 단락을 검출하고 이 검출신호에 의해 전자 접촉기의 여자신호를 차단하는 인버터 제어장치를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an inverter control device that detects a short circuit of a DC capacitor connected in series in an inverter control device and cuts off an excitation signal of the electromagnetic contactor by the detection signal.

또한 본 발명의 다른 목적은 인버터 제어장치 내에 직렬로 연결된 직류 콘덴서 중의 하나에 단락이 발생하더라도 콘덴서에 입력되는 입력전류를 제어하여 돌입전류에 의한 콘덴서의 폭발의 위험을 방지하는 인버터 제어장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention to provide an inverter control device that prevents the risk of explosion of the capacitor by the inrush current by controlling the input current input to the capacitor even if a short circuit occurs in one of the DC capacitors connected in series in the inverter controller. have.

본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시내용 뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other objects and advantages of the present invention will be described below, which is not limited to the matters disclosed in the claims of the present invention and the disclosures of the embodiments thereof, but also to the broader ranges by means and combinations within the range that can be easily contemplated therefrom. Add that it will be included.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 3상 전원으로부터 전력을 공급받아 직류전원으로 만드는 입력부와, 전동기를 구동하여 주는 출력부와, 입력부와 출력부의 전압과 전류를 제어하는 제어부와, 제어부에 전원을 공급하는 제어전원부 로 구성된 인버터 제어장치에 있어서, 상기 제어부는 입력부의 직류전압 검출기와 출력부의 출력전류 검출기로부터 각각 직류전압과 출력전류를 입력받아 사용자가 원하는 전압과 주파수로 제어하는 제어 연산부와, 출력모듈에 펄스폭변조의 게이트 신호를 출력하는 펄스폭변조 발생부와, 직류전압 검출기를 통해 직류전압에 급격한 변동이 발생하는지를 감시하는 콘덴서 단락 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한 다.In order to achieve the above object, the present invention provides an input unit for supplying electric power from a three-phase power source to the DC power source, an output unit for driving the motor, a control unit for controlling the voltage and current of the input unit and the output unit, An inverter control device comprising a control power supply unit for supplying power, wherein the control unit receives a DC voltage and an output current from a DC voltage detector of an input unit and an output current detector of an output unit, respectively, and controls the control unit to control a desired voltage and frequency. And a pulse width modulation generator for outputting the gate signal of the pulse width modulation to the output module, and a capacitor short circuit detection unit for monitoring whether a sudden change in the DC voltage occurs through the DC voltage detector.

상기 제어부의 콘덴서 단락 검출부는 직류전압의 소정시간에 대한 하강전압을 하강 기울기(dv/dt)로 검출하여 변동되는 하강 기울기 값보다 크면 전자접촉기의 여자신호를 오프로 하는 것을 특징으로 한다.The capacitor short circuit detecting unit of the control unit detects the falling voltage for a predetermined time of the DC voltage as the falling slope (dv / dt), and is greater than the falling slope value, characterized in that the excitation signal of the magnetic contactor is turned off.

상기 콘덴서 단락 검출부는 AD컨버터를 통해 직류전압 값을 검출하여 직렬로 연결된 콘덴서의 단락을 검출하고, 상기 검출된 값이 어느 기준치 이상이면 전자 접촉기의 여자신호를 통해 전자 접촉기(80)를 오프로 하는 신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.The capacitor short detection unit detects a DC voltage value through an AD converter and detects a short circuit of a capacitor connected in series. When the detected value is equal to or greater than a reference value, the magnetic contactor 80 is turned off through an excitation signal of the electromagnetic contactor. It is characterized by generating a signal.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 공지 구성에 대한 구체적인 설명 또는 당업자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, when it is determined that the detailed description of related known functions or known configurations or obvious matters to those skilled in the art may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어장치의 구성도이다.2 is a block diagram of an inverter control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어장치는 3상 전원(10)으로부터 전력을 공급받아 직류전원으로 만드는 입력부(20)와, 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 유도 전동기(50)를 구동하는 출력부(30)와, 입력부에서 만든 직류전원을 가지고 출력부가 가변전압, 가변주파수의 전원을 출력하도록 제어하는 제어연산부(170)와 펄스폭변조(PWM:Pulse Width Modulation) 신호를 출력하는 펄스폭변조 발생부(180)와 직류전압 검출기를 통해 직류전압에 급격한 변동이 발생하는지를 검출하고, 이 검출신호로부터 전자 접촉기의 여자신호를 통해서 전자 접 촉기를 오프로 하는 콘덴서 단락 검출부로 구성된 제어부(40)와, 제어부(40)에 전원을 공급하는 제어전원부(160)로 구성되어 있다. As shown in FIG. 2, the inverter control apparatus according to the embodiment of the present invention receives an input from the three-phase power source 10, the input unit 20 to make a direct current power source, and converts the direct current power source into an alternating current power source. 50 and an output unit 30 for driving the control unit 170 and a pulse width modulation (PWM) signal for controlling the output unit to output a variable voltage and a variable frequency power using a DC power source made by the input unit. The pulse width modulation generator 180 outputs a signal and detects whether a sudden change occurs in the DC voltage through the DC voltage detector, and turns the electronic contactor OFF through the excitation signal of the electromagnetic contactor from the detection signal. The control part 40 comprised and the control power supply part 160 which supplies power to the control part 40 are comprised.

상기 입력부(20)는, 3상의 정류다이오드 브릿지로 구성된 정류기(60)와, 초기 충전시 과도한 돌입전류가 유입되는 것을 방지하기 위한 충전저항(90)과, 초기 충전이 완료되어 정상적인 통전상태가 되면 단락되어 충전저항에 의한 손실을 막아주기 위한 전자 접촉기(80)와, 정류기(60)에 의해 정류된 전원을 평활하기 위한 콘덴서(100, 110)로 구성되어 있다. 또한 콘덴서는 통상 400V급 인버터에서는 내압 때문에 2개의 콘덴서를 직렬로 연결하여 사용하며, Vdc는 평활콘덴서 양단의 전압의 크기를 나타낸다.The input unit 20 includes a rectifier 60 consisting of a three-phase rectifier diode bridge, a charging resistor 90 for preventing excessive inrush current from flowing during initial charging, and when initial charging is completed and becomes a normal energized state. And a capacitor 100 and 110 for smoothing the power rectified by the rectifier 60 and the electromagnetic contactor 80 for short-circuit preventing loss due to charging resistance. In the case of 400V class inverters, two capacitors are connected in series due to the breakdown voltage, and Vdc represents the magnitude of the voltage across the smoothing capacitor.

상기 출력부(30)는, 6개의 파워 스위치로 구성되어 있으며, 파워 스위치는 콘덴서에 저장된 직류전압을 온/오프하여 직류전압을 교류전압으로 바꾸는 역할을 하는 출력모듈(70)과, 출력전류를 검출하기 위한 전류 검출기(150)로 구성되어 있다.The output unit 30 is composed of six power switches, and the power switch turns on / off the DC voltage stored in the capacitor to change the DC voltage into an AC voltage and an output current. It consists of a current detector 150 for detection.

도2에 따라 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to Fig. 2, the operation of the present invention is as follows.

도2에 도시되어 있는 바와 같이, 3상의 교류전원(10)이 정류기(60)를 통해 정류된 후 충전저항(90)과 전자 접촉기(80)로 구성된 초기 충전부를 거쳐 콘덴서 뱅크로 입력된다.As shown in FIG. 2, the three-phase AC power supply 10 is rectified through the rectifier 60 and then input to the capacitor bank through an initial charging section consisting of a charge resistor 90 and an electromagnetic contactor 80.

3상 전원이 투입된 초기에 전자 접촉기(80)는 오프로 되어 있어서 충전저항(90)을 통해서 정류된 직류전원이 콘덴서(100, 110)에 입력된다. 또한 초기에 상기 충전저항(90)이 없으면 과도한 돌입전류를 제한할 수 있는 수단이 없기 때문에 과도한 전류가 유입되는 것을 막기위해 전류 제한용으로 사용된다.In the initial stage when the three-phase power is turned on, the magnetic contactor 80 is turned off, and the rectified DC power supplied through the charging resistor 90 is input to the capacitors 100 and 110. In addition, since there is no means for limiting excessive inrush current without the charging resistor 90 at the beginning, it is used for current limiting to prevent excessive current from flowing in.

상기 콘덴서로는 평활용으로 극성이 있고 아주 작은 충방전이 가능한 전해콘덴서가 주로 사용되며, 정상 운선시 일정한 전압을 유지하며, 인버터의 출력에 연결된 유도 전동기(50)에 부하가 걸려 출력부로 많은 전력이 출력될 때도 직류전압의 변동이 작도록 해주는 역할을 한다.As the capacitor, an electrolytic capacitor having a polarity and a very small charge / discharge is used for smoothing, and maintains a constant voltage during normal operation, and loads the induction motor 50 connected to the output of the inverter. This output also plays a role in making the DC voltage change small.

제어전원부(160)는 콘덴서(100, 110)에 저장된 직류전압을 입력으로 하여 제어부(40)에 필요한 제어전원을 공급해 준다. 이 제어전원부(160)는 인버터 운전 정지상태에 있을 때도 동작하기 때문에 어느 정도의 전력을 소비하고 있다.The control power supply unit 160 supplies the control power required to the control unit 40 by inputting the DC voltage stored in the capacitors 100 and 110. The control power supply unit 160 consumes a certain amount of power because the control power supply unit 160 operates even when the inverter is stopped.

제어부(40)의 제어 연산부(170)에서는 입력부(20)의 직류전압 검출기(130)와 출력부(30)의 출력전류 검출기(150)로부터 각각 직류전압과 출력전류를 입력받아 사용자가 원하는 전압과 주파수를 생성하고, 이 생성된 전압과 주파수를 펄스폭변조 발생부(180)를 통해서 출력모듈(70)로 펄스폭변조의 게이트 신호를 출력한다. 또한 인버터 전원투입시 초기 충전이 끝나면 전자 접촉기(80)를 온(on)시켜 곧바로 정류된 전원이 원할하게 콘덴서(100, 110)로 유입되게 한다. The control operation unit 170 of the control unit 40 receives a DC voltage and an output current from the DC voltage detector 130 of the input unit 20 and the output current detector 150 of the output unit 30, respectively. A frequency is generated, and the generated voltage and frequency are outputted through the pulse width modulation generator 180 to the output module 70 to output a gate signal of the pulse width modulation. In addition, when the initial charging is completed when the inverter is powered on, the electronic contactor 80 is turned on to immediately flow the rectified power smoothly into the capacitors 100 and 110.

콘덴서 단락 검출부(190)는 직류전압 검출기(130)를 통해서 직류전압에 급격한 변동이 발생하는지를 검출하고, 상기 검출된 값이 어느 기준치 이상이면 전자 접촉기의 여자신호를 통해 전자 접촉기(80)를 오프로 하는 신호를 발생시킨다.The capacitor short detection unit 190 detects whether a sudden change in the DC voltage occurs through the DC voltage detector 130, and if the detected value is more than a reference value, the magnetic contactor 80 is turned off through an excitation signal of the electromagnetic contactor. Generates a signal.

출력부(30)는 출력모듈로 게이트 신호가 입력됨으로써 직류전원을 3상의 교류전원으로 변환하여 유도 전동기(50)에 3상의 가변전압, 가변주파수의 전력을 공급해 주고, 전류 검출기(150)로부터 이 유도전동기(50)의 출력전류신호를 제어부(40)로 전송한다.The output unit 30 converts the DC power into three-phase AC power by inputting a gate signal to the output module to supply the three-phase variable voltage and variable frequency power to the induction motor 50. The output current signal of the induction motor 50 is transmitted to the control unit 40.

도3은 본 발명의 동작설명을 설명하는 설명도이다. 도3을 이용하여 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the present invention. Referring to Figure 3 describes the operation of the present invention.

도3의 ①에 나타내는 바와 같이, t=T1에서, 예를 들어 콘덴서(110)의 양단에서 단락사고 나면, 콘덴서(110)는 순식간에 방전이 되므로 정류기(60)를 통해서 들어온 전원은 전류의 제한없이 콘덴서(100)에 모두 유입되게 된다. As shown in ① of Fig. 3, when t = T1, for example, a short circuit occurs at both ends of the capacitor 110, the capacitor 110 discharges in an instant, so that the power supplied through the rectifier 60 limits the current. All will flow into the condenser 100 without.

따라서, 직류전압은 도3의 ②에 나타내는 바와 같이, 정상시의 절반에 가까운 전압으로 급격하게 떨어진다. 이때 전압의 떨어지는 기울기(즉 소정시간에 대한 하강 전압(dv/dt))는 인버터에 부하가 걸렸을 때 변동되는 전압 변동 기울기보다 매우 급격하게 떨어진다.Therefore, the DC voltage drops rapidly to a voltage close to half of normal time, as shown by 2 in FIG. At this time, the falling slope of the voltage (that is, the falling voltage (dv / dt) with respect to the predetermined time) falls very rapidly than the changing slope of the voltage when the inverter is loaded.

다음에, 도3의 ③에 나타내는 바와 같이, 콘덴서 단락 검출부(190)는 직류전압의 기울기를 검출하여 이 값이 어느 기준치(예들 들면 인버터에 부하가 걸렸을 때 변동되는 기울기보다는 큰 값) 이상이 되면(즉 t=T2이면), 전자 접촉기(8)의 여자신호를 통해 전자 접촉기(80)에 오프로 하는 신호를 전송한다. Next, as shown in 3 in FIG. 3, the capacitor short circuit detection unit 190 detects the slope of the DC voltage and when this value is equal to or greater than a certain reference value (e.g., a value larger than the slope that changes when the inverter is loaded). (I.e., if t = T2), the signal to be turned off is transmitted to the magnetic contactor 80 through the excitation signal of the magnetic contactor 8.

그러면 전자 접촉기(80)는 도3의 ④에서 나타내는 바와 같이 오프되며(즉, t=T3), 정류기(60)를 통해 들어 온 전류는 충전저항(90)을 통해서 흐르게 된다. Then, the magnetic contactor 80 is turned off (i.e., t = T3) as shown in ④ of FIG. 3, and the current flowing through the rectifier 60 flows through the charging resistor 90.

상기와 같은 과정을 통해 단락으로 인하여 한쪽의 콘덴서에 과도하게 전압이 걸리는 것을 방지할 수 있다.Through the above process, it is possible to prevent excessive voltage from being applied to one capacitor due to a short circuit.

여기서, 인버터가 운전중이 아니고 정지상태라면 제어전원부(160)만이 동작하고, 만약 인버터가 운전중이라면 대부분 출력파워가 저항을 통해 입력되는 입력 파워보다 크기 때문에 직류전압은 계속 떨어져서 인버터가 운전할 수 없는 전압까지 도달하게 되며, 이로 인해 인버터의 출력은 차단되어 인버터는 정지상태가 되고, 제어전원부(160)만 동작한다.Here, if the inverter is not in operation and is in the stopped state, only the control power supply unit 160 operates. If the inverter is in operation, the output voltage is larger than the input power input through the resistor, so the DC voltage keeps falling and the inverter cannot operate. The voltage reaches up to this level, which causes the output of the inverter to be blocked so that the inverter is stopped and only the control power supply unit 160 operates.

제어전원부(160)는 인버터가 정지상태에서도 계속 동작하기 때문에 직류부의 전력을 계속 소비하고 있다. 따라서, 이 소비전력의 전류가 충전저항(90)의 전압 강하를 일으키게 되고 따라서 콘덴서의 전압을 낮추게 하여 콘덴서가 폭발하지 않도록 한다.The control power supply unit 160 continues to consume power of the DC unit because the inverter continues to operate even in the stopped state. Therefore, the current of this power consumption causes a voltage drop of the charging resistor 90, thereby lowering the voltage of the capacitor so that the capacitor does not explode.

또한, 단락이 생기지 않은 콘덴서에 정격 이상의 높은 전압이 걸려 콘덴서 내부의 전극간에 과전류가 흐르려 하지만 충전저항이 존재하기 때문에 전류가 제한되고 또한 이 전류로 인해 충전저항에 전압강하가 생겨서 콘덴서의 양단에 걸리는 전압도 줄어들게 된다. 즉, 과전압이 발생했던 콘덴서는 다시 전압이 내려가 과전압이 되지 않게 된다.In addition, a capacitor that does not have a short circuit is subjected to a high voltage above the rated voltage, and an overcurrent flows between the electrodes inside the capacitor. However, because of the presence of the charging resistor, the current is limited, and this current causes a voltage drop in the charging resistor. The voltage applied will also decrease. In other words, the capacitor which has been overvoltage is lowered again so as not to become overvoltage.

한편, 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 보호범위가 실시예에 의해 제한되는 것은 아니며, 이 분야의 기술자가 본 발명을 다른 외부 기기에 용이하게 이용할 수 있는 범위에도 적용될 수 있음을 첨언한다.On the other hand, the embodiment is only for illustrating the present invention, the scope of protection of the present invention is not limited by the embodiment, it can be applied to the range that those skilled in the art can easily use the present invention for other external devices. Affirm that there is.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 인버터 제어장치 내에 직렬로 연결된 직류 콘덴서 중의 하나에 단락이 발생해도 콘덴서 단락 검출부를 통해 콘덴서에 입력되는 입력전류를 제한할 수 있으며 콘덴서의 전압도 줄여서 콘덴서가 폭발하지 않도록 하는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, even if a short circuit occurs in one of the DC capacitors connected in series in the inverter control device, the input current input to the capacitor can be restricted through the capacitor short circuit detection unit, and the capacitor voltage is also reduced to explode the capacitor. It is effective to avoid.                     

본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생될 수 있는 효과 및 산업발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other effects of the present invention, as well as those described in the above-described embodiments and claims of the present invention, as well as the effects that can occur within a range that can be easily estimated from them and the potential of the potential advantages that contribute to industrial development Add that they will be covered by a wider scope.

Claims (3)

3상 전원으로부터 전력을 공급받아 직류전원으로 만드는 입력부와, 콘덴서에 저장된 직류전압을 온오프하여 전동기를 구동하기 위한 교류전압을 출력하는 출력모듈을 포함하는 출력부와, 상기 출력모듈에 펄스폭변조의 게이트 신호를 출력하는 펄스폭 변조 발생부와, 입력부의 직류전압 검출기와 출력부의 출력전류 검출기로부터 각각 직류전압과 출력전류를 입력받아 사용자가 원하는 전압과 주파수로 제어하는 제어 연산부를 포함하는 제어부와, 제어부에 전원을 공급하는 제어전원부로 구성된 인버터 제어장치에 있어서,An output unit including an input unit receiving electric power from a three-phase power source to form a DC power source, an output module for outputting an AC voltage for driving an electric motor by turning on and off a DC voltage stored in a capacitor, and pulse width modulation on the output module A control unit including a pulse width modulation generator for outputting a gate signal of the control unit; a control operation unit for receiving a DC voltage and an output current from a DC voltage detector of the input unit and an output current detector of the output unit; In the inverter control device consisting of a control power supply for supplying power to the control unit, 상기 제어부는 상기 직류전압 검출기를 통해 직류전압의 소정시간에 대한 하강전압을 하강 기울기(dv/dt)로 검출하여, 검출된 하강 기울기가 인버터에 부하가 걸렸을 때에 변동되는 하강 기울기값보다 크면 전자접촉기의 여자신호를 오프하기 위한 신호를 출력하는 콘덴서 단락 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.The control unit detects the falling voltage for a predetermined time of the DC voltage through the DC voltage detector as the falling slope (dv / dt), and if the detected falling slope is greater than the falling slope value which is changed when the inverter is loaded, the magnetic contactor Inverter short circuit detection unit for outputting a signal for turning off the excitation signal of the inverter control device comprising a. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 콘덴서 단락 검출부는 AD컨버터를 통해 직류전압 값을 검출하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.The capacitor short circuit detecting unit detects a DC voltage value through an AD converter.
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