KR100771912B1 - 엘리베이터 도어용 인버터의 소음 저감 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘리베이터 도어용 유도전동기에 적용되는 인버터의 소음 억제 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 정지상태 스위칭 주파수에서 비교적 높게 설정된 초기 기동 스위칭 주파수로 천이하는 제1과정과; 상기 초기 기동 스위칭 주파수에서 정속운전시 스위칭 주파수로 천이하는 제2과정과; 유도전동기의 회전동작이 정지될 때까지 상기 정속운전시 스위칭 주파수를 그대로 유지하는 제3과정에 의해 달성된다.

Description

엘리베이터 도어용 인버터의 소음 저감 방법{NOISE REDUCING METHOD FOR INVERTER FOR ELEVATOR DOOR}

도 1 및 도 2는 종래 기술에 의한 캐리어주파수 천이과정을 나타낸 그래프.

도 3은 종래 기술에 의한 캐리어주파수 천이에 대한 실험 그래프.

도 4는 본 발명에 의한 캐리어주파수 천이과정을 나타낸 그래프.

도 5는 본 발명에 의한 캐리어주파수 천이에 대한 실험 그래프.

도 6은 본 발명에 의한 엘리베이터 도어용 인버터의 소음 저감 방법의 처리과정을 나타낸 제어 흐름도.

본 발명은 엘리베이터 도어용 유도전동기에 적용되는 인버터의 소음 억제 기술에 관한 것으로, 특히 가속시 발생하는 소음을 줄이는데 적당하도록 한 엘리베이터 도어용 인버터의 소음 저감 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 엘리베이터의 도어 등에 적용되는 인버터의 캐리어주파수(스위칭 주파수)는 1kHZ부터 15kHZ까지 설정이 가능하다. 상기 캐리어주파수를 높게 설정하면 유도전동기의 전기적 소음이 거의 발생되지 않고 출력특성이 양호해지지만 노이 즈와 누설전류가 증가하고 인버터의 열이 많이 발생된다. 반면, 상기 캐리어주파수를 낮게 설정하면 노이즈와 누설전류는 감소하지만 유도전동기의 전기적 소음이 많이 발생된다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 의한 스위칭 주파수 천이 과정을 나타낸 것으로, 도 1은 빠른 가속을 위한 것이고, 도 2는 느린 가속을 위한 것이다.

여기서, 처음 기동시 출력단(U,V,W) 단락을 검출하기 위하여 기동시 4KHz에서 2KHz로 천이하는 과정에서 소음이 발생하였다. 이후, 기 설정된 높은 스위칭 주파수에 도달된 다음 감속시 다시 낮은 스위칭 주파수로 천이하는 과정에서 소음이 발생하였다.

그리고, 빠른 가속인 경우에는 저속(5Hz)에서 느린 가속일 때보다 낮은 스위칭 주파수로 운전하므로 소음이 더 심하게 발생하였다.

도 3은 종래 기술에 의한 인버터의 운전 실험 결과를 나타낸 것으로, 여기서, 'A'는 스위칭 주파수의 변수값 wPwmScale(2V/2s)이고, 'B'는 출력 주파수 outFreq(5V/2s, 7V일 때 60Hz)를 나타낸 것이다. 상기 도 3에서의 스위칭 주파수 천이 과정을 살펴보면, 정지시 4KHz →초기 기동시 2KHz → 운전중 6KHz → 정지시 4KHz로 천이하는 것을 알 수 있다.

이와 같이 종래의 인버터 운전기술에 있어서는 출력단 단락을 검출하기 위해 낮은 스위칭 주파수로 기동할 때 소음이 많이 발생하는 문제점이 있고, 가감속 시간이 짧은 경우에는 소음이 더욱 심하게 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 유도전동기의 기동 가속시 발생하는 소음을 줄이고, 정속운전 후 정지시의 소음 발생을 억제할 수 있도록 한 인버터의 소음 저감 방법을 제공함에 있다.

본 발명에 의한 엘리베이터 도어용 인버터의 소음 저감 방법은, 정지상태 스위칭 주파수에서 비교적 높게 설정된 초기 기동 스위칭 주파수로 천이하는 제1과정과; 상기 초기 기동 스위칭 주파수에서 정속운전시 스위칭 주파수로 천이하는 제2과정과; 유도전동기의 회전동작이 정지될 때까지 상기 정속운전시 스위칭 주파수를 그대로 유지하는 제3과정으로 이루어지는 것으로, 이와 같이 이루어지는 본 발명의 소음저감 처리과정을 첨부한 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 캐리어 주파수(스위칭 주파수)를 6KHz에서 기 설정된 주파수로 천이할 때, 운전 조건에 상관없이 10msec마다 스위칭 주파수의 변수값 wPwmScale을 100씩 증가시키거나 감소시킨다. 예를 들어, 스위칭 주파수 6KHz에서의 wPwmScale 값과 설정된 스위칭 주파수에서의 wPwmScale 값과의 차만큼 증가시키거나 감소시킨다.

유도 전동기의 기동 가속시 소음이 발생되는 것을 억제하기 위하여 시작 스위칭 주파수를 비교적 높은 주파수(예: 6KHz)로 설정하고, 감속시에도 그 주파수를 그대로 유지하도록한 것으로, 이와 같은 운전방법을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

예를 들어, 스위칭 주파수를 10KHz로 설정한 경우, 정지 상태에서 10KHz →초기 기동시 6KHz → 정속 운전시 10KHz → 정지시 10KHz로 천이하도록 하였다.

또 다른 예로써, 스위칭 주파수를 3KHz로 설정한 경우, 정지 상태에서 3KHz →초기 기동시 6KHz → 정속 운전시 3KHz → 정지시 3KHz로 천이되도록 하였다.

또한, 도어용 인버터와 같이 운전 거리가 짧은 경우에는 도 4의 아래 그래프에서와 같이 빠른 가감속이 이루어지도록 하였다.

한편, 도 5는 본 발명에 의한 인버터의 운전 실험 결과를 나타낸 것으로, 'A'는 출력 주파수(5V/1s)이고, 'B'는 wPwmScale(2V/1s)을 의미한다.

여기서, 가감속 시간은 1초, 스위칭 주파수는 6KHz, 운전주파수는 60Hz로 하였으며, 상기 설명에서와 같이 정지 상태에서 10KHz →초기 기동시 6KHz → 정속 운전시 10KHz → 정지시 10KHz로 천이되도록 하여 소음이 현저히 저감된 것을 확인할 수 있었다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 시작 스위칭 주파수를 비교적 높은 주파수로 설정하고, 감속시에도 그 주파수를 그대로 유지하도록 함으로써, 가감속시 소음 발생을 최대한 억제할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 정지상태 스위칭 주파수에서 비교적 높게 설정된 초기 기동 스위칭 주파수로 천이하는 제1과정과;

   상기 초기 기동 스위칭 주파수에서 정속운전시 스위칭 주파수로 천이하는 제2과정과;

   유도전동기의 회전동작이 정지될 때까지 상기 정속운전시 스위칭 주파수를 그대로 유지하는 제3과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 도어용 인버터의 소음 저감 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 초기 기동 스위칭 주파수는 6KHz인 것을 특징으로 하는 엘리베이터 도어용 인버터의 소음 저감 방법.
4. 제1항에 있어서, 운전 거리가 짧은 경우 빠른 가감속이 이루어지도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 도어용 인버터의 소음 저감 방법.

Images