KR100924590B1

KR100924590B1 - 압축기 구동시스템 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR100924590B1
Application number: KR1020030029782A
Authority: KR
Inventors: 정종남
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2009-10-30
Also published as: KR20040097475A

Abstract

본 발명은 압축기 구동시스템 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 압축기로 구동전원인 교류전원을 공급하는 교류전원부와, 상기 교류전원부를 통해 공급되는 교류전원을 충전하여 직류전원으로 출력하는 직류전원부와, 상기 직류전원부에 충전되는 직류전원의 값에 따라 교류전원의 값을 산출하고 그에 따라 인버터를 제어하는 마이컴으로 구성되어, 마이컴에서 교류전원의 값을 직접 감지하지 않고도 교류전원의 값을 산출할 수 있어 회로 설계가 용이해지고 제조 시 소모되는 비용이 감소하는 인버터 구동시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.

압축기, 교류전원부, 직류전원부, 인버터, 마이컴

Description

압축기 구동시스템 및 그 구동방법{Compressor Operating System and Operating Method for the Same}

도 1은 압축기의 외관이 도시된 도,

도 2는 종래 압축기 구동시스템이 도시된 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 압축기 구동시스템이 도시된 블록도,

도 4는 도 3의 교류전원 저장부에 저장된 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 압축기 구동방법의 흐름이 도시된 도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

11 : 교류전원부 12 : 직류전원부

13 : 인버터 20 : 마이컴

21 : 직류전원 감지부 22 : 교류전원 저장부

23 : 교류전원 산출부 24 : 인버터 제어부

본 발명은 압축기 구동시스템 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 특히 압축기로 공급되는 교류전원의 값을 직접 감지하고도 교류전원 값에 따라 인버터를 제어할 수 있는 압축기 구동시스템 및 그 구동방법에 관한 것이다.

인버터 압축기는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 3상 전류(R,S,T상)에 따라 온/오프가 제어되며 구동이 이루어지는 압축기(C)이다. 따라서, 상기한 바와 같은 인버터 압축기를 구동시키기 위하여는 상기 압축기(C)로 3상 전류(R,S,T)를 공급하여야 하는데, 통상 공급되는 전원은 교류전원이다.

그러므로, 일반적인 압축기 구동시스템은 교류전원을 직류전원으로 변환하고, 상기 변환된 직류전원으로부터 상기 압축기를 구동시킬 수 있는 3상 전류를 출력하는 인버터를 포함하여 구성된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 압축기 구동시스템은 압축기로 구동전원인 교류전원을 공급하는 교류전원부(1)와, 상기 교류전원부(1)를 통해 공급된 전원의 역률을 보상하는 역률보상부(2)와, 상기 역률보상부(2)를 통해 역률이 보상된 교류전원을 충전하고 이를 직류전원으로 변환, 출력하는 직류전원부(3)와, 상기 직류전원부에서 출력된 직류전원부(3)에 따라 압축기를 구동시키는 3상 전류를 출력하는 인버터(4)와, 상기 교류전원부(1)에서 출력되는 교류전원을 감지하여 상기 인버터(4)의 주파수 특성을 조절하는 동시에, 상기 직류전원부(3)에 충전되는 직류전원의 퍼센트를 감지하여 상기 인버터(4)를 온/오프 시키는 마이컴(5)으로 구성된다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 압축기 구동시스템의 경우 인버터를 제어하는 마이컴(5)은 상기 교류전원부(1)에서 출력되는 교류전원과 상기 직류전원부(3)에 충전되는 직류전원을 동시에 감지해야 하므로 회로 설계가 복잡해진다는 문제점이 있다. 즉, 상기 마이컴은 교류전원 감지부와, 직류전원 감지부를 내장해야 하며, 상기 각각의 감지부에서 감지된 교류전원 및 직류전원에 따라 상기 인버터의 동작을 제어해야 하므로 시스템 제작 시 소요되는 비용이 증가한다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 압축기로 공급되는 교류전원을 직류전원부에 충전되는 직류전원 값으로부터 산출하고 그에 따라 인버터를 제어함으로서 제조 시 비용을 절감하고 간단히 설계할 수 있는 압축기 구동시스템 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 압축기 구동시스템의 특징에 따르면, 압축기 구동전원인 교류전원부와, 상기 교류전원부를 통해 입력된 교류전원을 충전하여 직류전원으로 변환, 출력하는 직류전원부와, 상기 직류전원부에서 출력되는 직류전원에 따라 압축기를 구동시키는 3상 전류를 출력하는 인버터와, 상기 직류전원부에서 충전된 직류전원의 레벨을 감지하여 상기 교류전원부에서 공급되는 고류전원을 산출하고 그에 따라 상기 인버터를 제어하는 마이컴으로 구성된 다.

또한, 본 발명에 의한 압축기 구동방법의 특징에 따르면, 압축기로 공급되는 구동전원인 교류전원이 충전되어 직류전원으로 변환 출력되는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 충전된 직류전원의 값에 따라 상기 교류전원의 값이 산출되는 제2 단계와, 상기 제2 단계에서 산출된 교류전원의 값에 따라 인버터가 제어되는 제3 단계로 이루어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 압축기 구동시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기로 구동전원인 교류전원을 공급하는 교류전원부(11)와, 상기 교류전원부(11)에서 공급되는 교류전원을 충전하여 직류전원으로 변환, 출력하는 직류전원부(12)와, 상기 직류전원부(12)에서 출력된 직류전원에 따라 압축기(C)를 구동시키는 3상 전류를 출력하는 인버터(13)로 구성된다.

또한, 본 발명에 의한 압축기 구동시스템은 도시된 바와 같이, 상기 직류전원부(12)에서 충전되는 직류전원의 값을 감지하고 감지된 값에 따라 상기 교류전원부(11)에서 공급되는 교류전원의 값을 산출한 후, 상기 산출된 값에 따라 상기 인버터(13)를 제어하는 마이컴(20)을 더 포함하여 구성된다.

그 외에도, 필요에 따라 상기 압축기 구동시스템은 상기 교류전원부(11)와 직류전원부(12) 사이에 연결되어 상기 교류전원부(11)로부터 공급되는 교류전원의 역률을 보상하는 역률보상부(14)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

압축기 구동시스템의 마이컴은 일반적으로 입력되는 교류전원의 크기를 감지하고 그에 따라 인버터의 특성을 결정하는 주파수 신호를 생성하여 인버터로 출력하게 된다. 만일, 압축기로 공급되는 교류전원의 크기가 크면 상기 마이컴은 고주파 신호를 생성하여 출력하며, 이러한 경우 상기 인버터를 구성하는 스위치소자 양단에 걸리는 전압이 떨어지게 된다. 한편, 압축기로 공급되는 교류전원의 크기가 작으면 상기 마이컴은 저주파 신호를 생성하며 출력하며, 이러한 경우 상기 인버터를 구성하는 스위치소자 양단에 걸리는 전압은 올라간다.

따라서, 압축기 구동시스템의 마이컴은 입력되는 교류전압의 크기를 감지하고 그에 따라 상기 인버터를 구성하는 스위치소자 양단에 걸리는 전압이 상기 스위치소자의 내압 이하가 되도록 주파수 신호를 가변하게 된다.

본 발명에 의한 압축기 구동시스템의 마이컴(20)은 상기 직류전원부(12)를 구성하는 커패시터(CC)에 충전되는 직류전원의 값을 직류전원 감지부(21)를 통해 감지하여 상기 교류전원부(11)에서 공급되는 교류전원의 값을 산출할 수 있다.

이 때, 상기 마이컴(20)은 감지된 직류전원 값에 따라 교류전원부(11)에서 공급되는 교류전원의 값이 기저장된 교류전원 저장부(22)를 내장하여 구성된다. 또한, 감지된 직류전원의 값에 따라 상기 교류전원 저장부(22)를 탐색하고 감지된 직류전원의 값에 해당하는 교류전원의 값을 산출하는 교류전원 산출부(23)와, 상기 교류전원 산출부(22)에서 산출된 교류전원에 따라 상기 인버터로 출력되는 주파수 신호를 가변하는 인버터 제어부(24)를 더 포함하여 구성된다.

따라서, 상기 마이컴(20)은 종래 인버터 구축시스템과 달리 교류전원부(11)에서 직접 출력되는 교류전원의 값을 감지하지 않고도, 상기 직류전원부(12)에 충전되는 직류전원의 레벨을 감지하여 그에 따라 교류전원을 산출하여 상기 인버터(13)의 주파수 특성을 제어하게 된다.

그 외에도, 상기 마이컴(20)은 상기 직류전원부(12)에 충전된 직류전원의 퍼센트에 따라 상기 인버터(13)의 온/오프를 제어한다. 즉, 상기 직류전원부(12)에 직류전원이 60% 이상 충전되면 상기 마이컴(20)은 상기 인버터(13)를 온 시킨다. 한편, 상기 직류전원부(12)에 직류전원이 60% 이상 충전되지 않으면 상기 마이컴(20)은 상기 인버터(13)를 오프 시킨다.

도 4는 본 발명에 따른 마이컴의 교류전원 저장부(22)에 저장된 직류전원 별 교류전원의 그래프이다. 그래프의 Y 축은 직류전원의 값을 도시하고 있으며, X 축은 교류전원의 값을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 직류전원의 값은 0~5V 사이이며, 교류전원의 값은 0~500V 사이이다.

여기서, 상기 도 4의 그래프의 기울기는 상기 인버터의 특성 등에 따라 조절 가능하다. 또한, 본 실시예처럼 상기 마이컴은 별도의 교류전원 저장부를 가지지 않아도 측정된 직류전원의 값에 따라 교류전원을 계산식 등을 통해 산출할 수 있다.

도 5는 본 발명에 의한 압축기 구동방법의 흐름이 도시된 도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기 구동방법은 먼저, 제1 단계에서 상기 교류전원부를 통해 공급되는 교류전원을 충전하여, 상기 교류전원을 직류전원으로 변환한 후 출력한다. (S1)

제2 단계에서 상기 마이컴의 직류전원 감지부는 상기 충전되는 직류전원의 값을 감지한다. (S2)

제3 단계에서 상기 마이컴의 직류전원 감지부는 상기 감지되는 직류전원의 값이 충전 가능한 총 직류전원의 60%를 초과하는지 비교 판단한다. (S3)

만일, 상기 제3 단계에서 감지된 직류전원의 값이 60%를 초과하지 않는 경우 제4 단계에서 상기 마이컴은 상기 인버터를 오프 시키고(S4), 상기 제2 단계로 복귀한다.

한편, 상기 제3 단계에서 감지된 직류전원의 값이 60%를 초과하는 경우 제5 단계에서 상기 마이컴은 상기 인버터를 온 시킨다. (S5)

제6 단계에서 상기 마이컴은 상기 직류전원 감지부에서 감지된 직류전원의 값에 해당하는 교류전원의 값을 상기 교류전원 저장부를 통해 산출한다. (S6)

제7 단계에서 상기 마이컴은 상기 산출된 교류전원의 값에 따른 주파수 신호를 상기 인버터로 출력함으로서 상기 인버터의 동작을 제어한다. (S7)

상기와 같이 구성되는 본 발명의 압축기 구동시스템 및 그 구동방법은 압축기로 구동전원인 교류전원을 공급하는 교류전원부와, 상기 교류전원부를 통해 공급되는 교류전원을 충전하여 직류전원으로 출력하는 직류전원부와, 상기 직류전원부 에 충전되는 직류전원의 값에 따라 교류전원의 값을 산출하고 그에 따라 인버터를 제어하는 마이컴으로 구성되어, 마이컴에서 교류전원의 값을 직접 감지하지 않고도 교류전원의 값을 산출할 수 있어 회로 설계가 용이해지고 제조 시 소모되는 비용이 감소하는 인버터 구동시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

압축기 구동전원인 교류전원부와; 상기 교류전원부를 통해 입력된 교류전원을 충전하여 직류전원으로 변환, 출력하는 직류전원부와; 상기 직류전원부에서 출력되는 직류전원에 따라 압축기를 구동시키는 3상 전류를 출력하는 인버터와; 상기 직류전원부에서 충전된 직류전원의 레벨을 감지하여 상기 교류전원부에서 공급되는 교류전원을 산출하고 그에 따라 상기 인버터를 제어하는 마이컴을 포함하여 구성되고,

상기 마이컴은 상기 직류전원부에 충전되는 직류전원의 값을 감지하는 직류전원 감지부와; 상기 직류전원부에 충전된 직류전원의 값에 따라 상기 교류전원부에서 공급되는 교류전원 값이 기저장된 교류전원 저장부와; 상기 직류전원부에서 감지된 직류전원 값에 따른 교류전원 값을 상기 교류전원 저장부에서 산출하는 교류전원 산출부와; 상기 교류전원 산출부에서 산출된 교류전원에 따라 상기 인버터로 출력되는 주파수 신호를 가변하는 인버터 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기 구동시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 마이컴은 상기 직류전원부에 직류전원이 60% 이상되는 경우 상기 인버터는 온 시키는 것을 특징으로 하는 압축기 구동시스템.
삭제
압축기로 공급되는 구동전원인 교류전원을 충전하여 직류전원으로 변환 출력하는 단계;

상기 충전된 직류전원의 값이 감지하는 단계;

상기 감지된 직류전원의 값에 따라 상기 압축기로 공급되는 교류전원의 값을 산출하는 단계; 및

상기 산출된 교류전원의 값에 따라 인버터를 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축기 구동방법.
삭제
제 4 항에 있어서,

상기 제어 단계는, 상기 감지된 직류전원이 60% 이상 충전된 경우 상기 압축기를 구동시키는 인버터를 온 시키고 상기 직류전원이 60% 이상 충전되지 않은 경우 상기 인버터를 오프 시키는 온/오프 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축기 구동방법.