KR100956434B1 - Motor controller of air conditioner - Google Patents

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KR100956434B1
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    • F25B2313/0294—Control issues related to the outdoor fan, e.g. controlling speed

Abstract

본 발명은, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 회전자 및 고정자를 포함하는 삼상 전동기, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 소정의 교류 전원으로 변환하여 전동기를 구동하는 인버터, 전동기 회전자의 위치 신호를 감지하는 위치 감지부 및 필터링된 아날로그 신호에 기초하여 인버터에 스위칭 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것이다. 이에 의하여, 소비 전력을 저감하면서 간단히 전동기를 제어할 수 있게 된다.

Figure R1020070110265

전동기, 모터부, 아날로그 신호

The present invention includes a converter for converting a commercial AC power source into a DC power source, a three-phase motor including a rotor and a stator, and a plurality of switching elements, and converting the DC power source into a predetermined AC power source by a switching operation of the switching element. The present invention relates to a motor control apparatus for an air conditioner including an inverter for driving a motor, a position sensing unit for sensing a position signal of a motor rotor, and a control unit for outputting a switching control signal to an inverter based on a filtered analog signal. As a result, the electric motor can be easily controlled while reducing power consumption.

Figure R1020070110265

Motor, motor part, analog signal

Description

공기조화기의 전동기 제어장치{Motor controller of air conditioner}Motor controller of air conditioner {Motor controller of air conditioner}

본 발명은 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소비 전력을 저감하면서 간단히 전동기를 제어할 수 있는 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric motor control apparatus for an air conditioner, and more particularly, to an electric motor control apparatus for an air conditioner that can easily control an electric motor while reducing power consumption.

공기조화기는 방, 거실, 사무실 또는 영업 점포 등의 공간에 배치되어 공기의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 조절하여 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있도록 하는 장치이다.An air conditioner is a device that is disposed in a room, a living room, an office, or a business store to adjust a temperature, humidity, cleanliness, and airflow of an air to maintain a comfortable indoor environment.

공기조화기는 일반적으로 일체형과 분리형으로 나뉜다. 일체형과 분리형은 기능적으로는 같지만, 일체형은 냉각과 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 설치한 것이고, 분리형은 실내측에는 냉/난방을 수행하는 실내기를 설치하고 실외측에는 방열과 압축 기능을 수행하는 실외기를 설치한 후 서로 분리된 두 기기를 냉매 배관으로 연결시킨 것이다. Air conditioners are generally divided into one-piece and separate types. The integrated type and the separate type are functionally the same, but the integrated type integrates the functions of cooling and heat dissipation to install a hole in the wall of the house or hang the device on the window, and the separate type installs an indoor unit that performs cooling / heating on the indoor side and outdoor. On the side, an outdoor unit that performs heat dissipation and compression functions was installed, and two separate devices were connected by refrigerant pipes.

한편, 공기조화기에는 압축기 등에 전동기가 사용되며, 이를 구동하기 위한 전동기 제어장치가 사용되고 있다. 공기조화기의 전동기 제어장치는 상용 교류 전원을 입력받아 직류 전압으로 변환하고, 직류 전압을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 전동기에 공급함으로써, 전동기를 구동하도록 제어한다. On the other hand, the air conditioner is used for the motor, such as a compressor, the motor control device for driving this is used. The motor controller of the air conditioner receives a commercial AC power, converts the DC voltage into DC voltage, converts the DC voltage into AC power having a predetermined frequency, and supplies the same to the motor, thereby controlling the motor to be driven.

직류 전압을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 전동기에 공급하는 인버터는 스위칭 제어 신호에 의해 동작을 하게 되며, 마이컴을 통해 이러한 스위칭 제어 신호시 소정의 알고리즘을 사용하고 있는 추세이다. 알고리즘을 사용하는 경우, 하드웨어적으로는 간단해 지지만, 소프트웨어적으로 복잡하게 된다. 이와 같은, 공기조화기의 전동기를 효율적이고 간단히 제어가능한 방안이 논의되고 있다. Inverters that convert a DC voltage into AC power having a predetermined frequency and supply the same to an electric motor are operated by a switching control signal, and a predetermined algorithm is used in such a switching control signal through a microcomputer. Using algorithms is simpler in hardware, but more complicated in software. As such, a method of efficiently and simply controlling an electric motor of an air conditioner has been discussed.

본 발명의 목적은, 소비 전력을 저감하면서 간단히 전동기를 제어할 수 있는 공기조화기의 전동기 제어장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an electric motor control apparatus for an air conditioner that can easily control an electric motor while reducing power consumption.

상술한 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 회전자 및 고정자를 포함하는 삼상 전동기, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 소정의 교류 전원으로 변환하여 전동기를 구동하는 인버터, 전동기 회전자의 위치 신호를 감지하는 위치 감지부, 및 필터링된 아날로그 신호에 기초하여 인버터에 스위칭 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 모터부를 포함한다. The motor control apparatus of the air conditioner according to the embodiment of the present invention for solving the above-mentioned problems and other problems, a three-phase electric motor including a converter for converting commercial AC power to a DC power, a rotor and a stator, a plurality of An inverter having two switching elements and converting the motor into a predetermined alternating current power by a switching operation of the switching element to drive the motor, a position sensing unit for sensing a position signal of the motor rotor, and a filtered analog signal It includes a motor unit including a control unit for outputting a switching control signal to the inverter.

상술한 바와 같이 본 발명 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는 인버터를 포함하는 모터부에 아날로그 신호를 인가함으로써, 소비 전력을 저감하면서 전동기를 구동할 수 있게 된다. As described above, the motor control apparatus of the air conditioner according to the embodiment of the present invention can drive an electric motor while reducing power consumption by applying an analog signal to a motor unit including an inverter.

또한, 아날로그 신호의 레벨에 따라 PWM 스위칭 제어 신호의 듀티가 결정되므로, 간단히 전동기를 제어할 수 있게 된다. In addition, since the duty of the PWM switching control signal is determined according to the level of the analog signal, it is possible to simply control the motor.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an air conditioner according to the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(50)는, 크게 실내기(I)와 실외기(O)로 구분된다. Referring to the drawings, the air conditioner 50 is largely divided into an indoor unit (I) and an outdoor unit (O).

실외기(O)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(2)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(2b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(4)와, 실외 열교환기(5)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(5a)과 실외팬(5a)을 회전시키는 전동기(5b)로 이루어진 실외 송풍기(5)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(6)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(10)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(3) 등을 포함한다. The outdoor unit O includes a compressor 2 serving to compress the refrigerant, a compressor electric motor 2b for driving the compressor, an outdoor side heat exchanger 4 serving to radiate the compressed refrigerant, and an outdoor unit. An outdoor blower (5) disposed on one side of the heat exchanger (5) for promoting heat dissipation of the refrigerant, and an outdoor blower (5) for rotating the outdoor fan (5a), and an expansion for expanding the condensed refrigerant. The mechanism 6, the cooling / heating switching valve 10 for changing the flow path of the compressed refrigerant, and the accumulator 3 for temporarily storing the gasified refrigerant to remove moisture and foreign matter and then supplying a refrigerant of a constant pressure to the compressor. And the like.

실내기(I)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(8)와, 실내측 열교환기(8)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(9a)과 실내팬(9a)을 회전시키는 전동기(9b)로 이루어진 실내 송풍기(9) 등을 포함한다. The indoor unit (I) is disposed inside the indoor heat exchanger (8) performing cooling / heating functions, and the indoor fan (9a) and the indoor disposed at one side of the indoor heat exchanger (8) to promote heat dissipation of the refrigerant. And an indoor blower 9 made of an electric motor 9b for rotating the fan 9a.

실내측 열교환기(8)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(2)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 또한, 상기 공기조화기(50)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.At least one indoor side heat exchanger (8) may be installed. The compressor 2 may be at least one of an inverter compressor and a constant speed compressor. In addition, the air conditioner 50 may be configured as a cooler for cooling the room, or may be configured as a heat pump for cooling or heating the room.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치에서의 전동기는 도면에서 도시한, 실외팬, 또는 실내 팬을 동작시키기 각 전동기(2b,9b)일 수 있다. On the other hand, the electric motor in the motor control apparatus of the air conditioner according to an embodiment of the present invention may be each of the electric motors (2b, 9b) to operate the outdoor fan, or indoor fan, shown in the figure.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 컨버터(210) 및 모터부(220)를 포함한다. 여기서 모터부(220)는 전동기(250), 제어부(260) 및 인버터(230)를 포함한다. 한편, 도 2의 공기조화기의 전동기 제어장치는 마이컴(230) 및 필터부(240)를 더 포함할 수 있다. 또한, 도 2의 공기조화기의 전동기 제어장치는 리액터(L) 및 평활 커패시터(C) 등을 더 포함할 수 있다. Referring to the drawings, the motor control apparatus of the air conditioner according to an embodiment of the present invention includes a converter 210 and the motor unit 220. The motor unit 220 includes an electric motor 250, a control unit 260, and an inverter 230. Meanwhile, the motor control apparatus of the air conditioner of FIG. 2 may further include a microcomputer 230 and a filter unit 240. In addition, the motor control apparatus of the air conditioner of FIG. 2 may further include a reactor (L) and a smoothing capacitor (C).

리액터(L)는, 상용 교류 전원과 컨버터(210) 사이에 배치되어, 승압동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다. The reactor L is disposed between the commercial AC power supply and the converter 210 to perform a boost operation. In addition, the reactor L may perform a function of limiting harmonic currents due to high speed switching of the converter.

컨버터(210)는 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원의 종류에 따라 컨버터(210)의 내부 구조도 달라진다. 예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다. 컨버터(210)는 복수개의 스위칭 소자를 구비하여, 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행한다. The converter 210 converts the commercial AC power passed through the reactor L into DC power and outputs the DC power. In the figure, a commercial AC power source is shown as a single-phase AC power source, but may be a three-phase AC power source. The internal structure of the converter 210 also varies according to the type of commercial AC power. For example, in the case of a single phase AC power supply, a half bridge type converter in which two switching elements and four diodes are connected may be used, and in the case of a three phase AC power supply, six switching elements and six diodes may be used. The converter 210 includes a plurality of switching elements and performs a boosting operation, power factor improvement, and DC power conversion by a switching operation.

평활 커패시터(C)는 컨버터(210)의 출력단에 접속된다. 컨버터(210)로부터 출력되는 변환된 직류 전원을 평활하게 된다. 이하에서는 컨버터(210)의 출력단을 dc 단 또는 dc 링크단이라고 한다. dc 단에 평활된 직류 전압은 모터부(220) 내의 인버터(230)에 인가된다.The smoothing capacitor C is connected to the output terminal of the converter 210. The converted DC power output from the converter 210 is smoothed. Hereinafter, the output terminal of the converter 210 is referred to as a dc terminal or a dc link terminal. The DC voltage smoothed at the dc terminal is applied to the inverter 230 in the motor unit 220.

인버터(230)는 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여 출력한다. 구체적으로 설명하면, 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결된다. The inverter 230 includes a plurality of inverter switching elements, and converts a smoothed DC power source into a three-phase AC power source having a predetermined frequency by outputting the on / off operation of the switching element. Specifically, the upper arm switching element and the lower arm switching element connected to each other in a pair, a total of three pairs of upper and lower arm switching elements are connected in parallel to each other.

인버터(230)에서 출력되는 삼상 교류 전원은 삼상 전동기(250)의 각 상에 인가된다. 여기서 삼상 전동기(250)는 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 삼상 전동기(250)의 종류로는 유도 전동기, BLDC 전동기, synRM 전동기 등 다양한 형태가 가능하다.Three-phase AC power output from the inverter 230 is applied to each phase of the three-phase electric motor 250. Here, the three-phase electric motor 250 is provided with a stator and a rotor. Each phase AC power of a predetermined frequency is applied to a coil of each stator so that the rotor rotates. The three-phase motor 250 may be in various forms such as an induction motor, a BLDC motor, a synRM motor.

위치 감지부(235)는 전동기(250)의 회전자 위치를 감지한다. 위치 감지부(235)로 홀 센서(hall sensor)로 구현되는 것이 가능하며, 삼상 평형을 고려하여, 삼상 전동기(250)의 삼상 중 적어도 한 상의 위치를 감지하도록 적어도 하나의 홀 센서가 사용될 수 있다. 또한, 위치 감지부(235)로 인코더(encoder)가 사용되는 것도 가능하다. 위치 감지부(235)는 감지한 위치 감지 신호(P)를 제어부(240)에 출력한다.The position detector 235 detects the rotor position of the motor 250. The position sensor 235 may be implemented as a hall sensor, and in consideration of three-phase balance, at least one hall sensor may be used to sense the position of at least one of three phases of the three-phase electric motor 250. . In addition, an encoder may be used as the position detector 235. The position detector 235 outputs the detected position detection signal P to the controller 240.

제어부(240)는, 필터부(270)로부터 입력되는 필터링된 아날로그 신호(Va)에 기초하여 인버터 내의 스위칭 소자를 제어하기 위한 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다. 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는 PWM 신호로서, 듀티가 가변함에 따라, 복수개의 스위칭 소자를 구비하는 인버터(230)가 동작을 하게 된다.The controller 240 generates and outputs an inverter switching control signal Sic for controlling the switching element in the inverter based on the filtered analog signal Va input from the filter unit 270. The inverter switching control signal Sic is a PWM signal, and as the duty varies, the inverter 230 having a plurality of switching elements operates.

또한, 제어부(240)는 위치 감지부(235)로부터 입력되는 위치 감지 신호(P)에 기초하여 속도(v)를 산출하고 이를 모터부(220)의 외부에 있는 마이컴(260)에 출력한다. 제어부(240)의 동작에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.In addition, the control unit 240 calculates the speed v based on the position detection signal P input from the position detection unit 235 and outputs it to the microcomputer 260 that is outside the motor unit 220. A detailed description of the operation of the controller 240 will be described later with reference to FIG. 3.

한편, 상술한 인버터(230), 위치 감지부(235), 제어부(240), 및 전동기(250)는 모듈 형태로서 모터부(220) 내에 포함될 수 있다. 이러한 경우에, 전동기 제어를 위해 모터부(220), 더 구체적으로는 제어부(240)에 아날로그 신호(Va)를 입력하여 제어한다.On the other hand, the inverter 230, the position detecting unit 235, the control unit 240, and the motor 250 described above may be included in the motor unit 220 in the form of a module. In this case, an analog signal Va is input to the motor unit 220, more specifically, the control unit 240 to control the motor.

마이컴(260)은 산출된 속도(v)에 기초하여, 아날로그 신호(Sa)를 출력한다. 아날로그 신호(Sa)는 모터부(220) 내의 제어부(240)에서 생성되는 스위칭 제어 신호(Sic)의 생성에 사용되며, 이를 위하여, 레벨이 가변되는 신호일 수 있다. 마이컴(260)에 대한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.The microcomputer 260 outputs the analog signal Sa based on the calculated speed v. The analog signal Sa is used to generate the switching control signal Sic generated by the controller 240 in the motor unit 220. For this purpose, the analog signal Sa may be a signal having a variable level. The description of the microcomputer 260 will be described later with reference to FIG. 4.

필터부(270)는, 마이컴(260)에서 출력되는 아날로그 신호(Sa)를 입력받아, 필터링을 수행하고, 필터링된 아날로그 신호(Va)를 모터부(220) 내의 제어부(240)로 출력한다. 필터링된 아날로그 신호는 전압 신호로서, 전압 신호의 크기에 따라 제어부(240)에서 생성되는 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 결정된다.The filter unit 270 receives the analog signal Sa output from the microcomputer 260, performs filtering, and outputs the filtered analog signal Va to the controller 240 in the motor unit 220. The filtered analog signal is a voltage signal, and the duty of the switching control signal Sic generated by the controller 240 is determined according to the magnitude of the voltage signal.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는 dc 단 전 압(Vdc)을 검출하는 dc 단 전압 검출수단, 상용 교류 전원으로부터의 입력전압 또는 입력전류를 검출하는 수단 등을 더 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc), 입력전류 또는 입력전압에 기초하여 생성되는 컨버터 스위칭 제어 신호에 의해 컨버터가 제어된다. 이러한 컨버터 스위칭 제어 신호는 마이컴(230)과 동일한 마이컴에서 생성될 수 있으나, 별개의 마이컴에서 생성되는 것도 가능하다.On the other hand, the motor control apparatus of the air conditioner according to an embodiment of the present invention further includes a dc terminal voltage detection means for detecting the dc terminal voltage (Vdc), a means for detecting an input voltage or input current from a commercial AC power source, and the like. It may include. The converter is controlled by a converter switching control signal generated based on the detected dc terminal voltage Vdc, input current or input voltage. The converter switching control signal may be generated in the same micom as the microcomputer 230, but may also be generated in a separate microcomputer.

도 3은 도 2의 제어부의 내부 블록도이다.3 is an internal block diagram of the controller of FIG. 2.

도면을 참조하여 설명하면, 제어부(240)는 스위칭 제어 신호 출력부(310) 및 속도 산출부(320)를 포함한다.Referring to the drawings, the controller 240 includes a switching control signal output unit 310 and a speed calculator 320.

스위칭 제어 신호 출력부(310)는, 필터부(270)로부터 입력되는 필터링된 아날로그 신호(Va)에 기초하여, 인버터 내의 스위칭 소자를 제어하기 위한 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다. 여기서, 필터링된 아날로그 신호(Va)는 전압 신호일 수 있으며, 필터링된 아날로그 신호(Va)는 0V 내지 5V 사이의 크기를 가질 수 있다. 아날로그 신호(Va)의 크기에 기초하여 PWM 형태의 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 결정될 수 있다. 즉, 아날로그 신호(Va)의 크기가 크면, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 넓어질 수 있다. The switching control signal output unit 310 generates and outputs an inverter switching control signal Sic for controlling the switching element in the inverter based on the filtered analog signal Va input from the filter unit 270. Here, the filtered analog signal Va may be a voltage signal, and the filtered analog signal Va may have a size between 0V and 5V. The duty of the inverter switching control signal Sic in the PWM form may be determined based on the magnitude of the analog signal Va. That is, when the size of the analog signal Va is large, the duty of the inverter switching control signal Sic may be widened.

속도 산출부(320)는 위치 감지부(235)로부터의 위치 검지 신호(P)에 기초하여 전동기의 속도(v)를 산출한다. 위치(P)와 속도(v)는 미분 관계에 있으므로, 속도 산출부(320)는 미분 관계를 이용하여 전동기의 속도(v)를 산출할 수 있다.The speed calculator 320 calculates the speed v of the electric motor based on the position detection signal P from the position sensor 235. Since the position P and the speed v have a differential relationship, the speed calculator 320 may calculate the speed v of the electric motor using the differential relationship.

한편, 속도 산출부(320)는 전동기에 흐르는 출력전류에 기초하여 속도(v)를 추정할 수도 있다.The speed calculator 320 may estimate the speed v based on the output current flowing to the motor.

도 4는 도 2의 마이컴의 내부 블록도이다.4 is an internal block diagram of the microcomputer of FIG. 2.

도면을 참조하여 설명하면, 모터부(220)의 외부에 위치하는 마이컴(260)은 전압 지령 생성부(410) 및 아날로그 신호 출력부(420)를 포함한다.Referring to the drawings, the microcomputer 260 located outside the motor unit 220 includes a voltage command generation unit 410 and an analog signal output unit 420.

전압 지령 생성부(410)는 속도 산출부(320)로부터의 산출된 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 즉, 전압지령 생성부(410)는 산출된 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성하는 PI 제어기(미도시) 및 전압 지령치(v* d,v* q)가 각각 소정치를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 전압 지령 제한부(미도시)를 포함할 수 있다. Voltage command generation unit 410 generates voltage command values (v * d, v * q ) on the basis of the speed (v) and the speed command value (v *) output from the speed calculating section 320. That is, the voltage command generation unit 410 generates a PI command value (v * d , v * q ) and a voltage command value (not shown) based on the calculated speed v and the speed command value v * . v * d , v * q ) may each include a voltage command limiting unit (not shown) for limiting the level so as not to exceed a predetermined value.

아날로그 신호 출력부(420)는 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 아날로그 신호(Va)를 생성하여 필터부(270)로 출력한다. 아날로그 신호(Sa)는 전압 신호로서, 모터부(220) 내의 제어부(260)에서 생성되는 스위칭 제어 신호(Sic)의 생성에 기초가 된다. 즉, 전압 지령치(v* d,v* q)의 크기에 따라, 아날로그 신호(Va)의 크기가 결정될 수 있다.The analog signal output unit 420 generates an analog signal Va based on the voltage command values v * d and v * q and outputs the analog signal Va to the filter unit 270. The analog signal Sa is a voltage signal and serves as a basis for generating the switching control signal Sic generated by the controller 260 in the motor unit 220. That is, the magnitude of the analog signal Va may be determined according to the magnitude of the voltage command value v * d , v * q .

도면에서는, 속도 산출부(320)로부터의 산출된 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않 는다. 즉, 속도 산출부(320)로부터의 산출된 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성하는 전류 지령 생성부를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 전압 지령 생성부는 전류 지령치에 기초하여 전압 지령치를 생성하게 된다.In the figure, has been described as generating a voltage command value (v * d, v * q) on the basis of the speed (v) and the speed command value (v *) output from the speed calculating section 320, neunda not limited to, . That is, the apparatus may further include a current command generation unit configured to generate the current command values i * d and i * q based on the speed v calculated from the speed calculator 320 and the speed command value v * . In this case, the voltage command generation section generates the voltage command value based on the current command value.

도 5는 도 2의 필터부의 내부 회로도이다.5 is an internal circuit diagram of the filter unit of FIG. 2.

도면을 참조하여 설명하면, 필터부(270)는 기동부(510), 증폭부(520), 및 로우패스 필터부(530)를 포함한다.Referring to the drawings, the filter unit 270 includes a starter 510, an amplifier 520, and a low pass filter 530.

기동부(510)는, 필터부(270)의 필터링 동작을 기동시키도록, 스위칭 소자(T1)을 포함한다. 펄스 형태의 기동 제어 신호(EN)의 레벨에 따라 스위칭 소자(T1)가 온(on) 되어, 전체 필터부(270)가 동작을 하게 된다. 기동 제어 신호(EN)는 마이컴(260)에서 출력될 수 있다. 즉, 마이컴(260)은 필터부(270)의 온/오프 동작을 제어하게 된다.The starter 510 includes a switching element T1 to activate the filtering operation of the filter unit 270. The switching element T1 is turned on in accordance with the level of the pulse type start control signal EN, so that the entire filter unit 270 operates. The start control signal EN may be output from the microcomputer 260. That is, the microcomputer 260 controls the on / off operation of the filter unit 270.

증폭부(520)는 마이컴(260)으로부터의 아날로그 신호(Sa)를 증폭하여 로우패스 필터부(530)에 전달한다. 이를 위하여, 증폭부(520)는 아날로그 신호(Sa)에 의해 동작하는 스위칭 소자(T2), 커패시터(C1) 및 저항 소자들(R1,R2)을 포함한다. The amplifier 520 amplifies the analog signal Sa from the microcomputer 260 and transfers the analog signal Sa to the low pass filter 530. To this end, the amplifier 520 includes a switching element T2, a capacitor C1, and resistance elements R1 and R2 operated by the analog signal Sa.

로우 패스 필터부(530)는 증폭된 아날로그 신호(Sa)를 로우 패스 필터링하여 필터링된 아날로그 신호(Va)를 출력한다. 이를 위하여, 로우 패스 필터부(530)는 저항 소자(R3) 및 커패시터(C2)를 포함한다. 필터링된 아날로그 신호(Va)는 전압 신호로서, 0 ~ 5V 의 크기를 가질 수 있다. 필터링된 아날로그 신호(Va)는 모터부(220) 내의 제어부(240)에 입력되어 스위칭 제어 신호(Sic)의 생성에 사용된다.The low pass filter 530 low pass filters the amplified analog signal Sa and outputs the filtered analog signal Va. For this purpose, the low pass filter unit 530 includes a resistor R3 and a capacitor C2. The filtered analog signal Va is a voltage signal and may have a magnitude of 0 to 5V. The filtered analog signal Va is input to the control unit 240 in the motor unit 220 and used to generate the switching control signal Sic.

마이컴(260), 및 필터부(270)를 통해, 전압 신호인 아날로그 신호(Sa)를 생성하고, 이를 필터링하여 필터링된 아날로그 신호(Va)의 크기에 기초하여 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티를 가변할 수 있게 되어, 간단히, 전동기(250)를 제어할 수 있게 된다. 또한, 마이컴(260)에서 사용되는 소비전력도 저감되게 된다.Through the microcomputer 260 and the filter unit 270, an analog signal Sa, which is a voltage signal, is generated, and the analog signal Sa is filtered to determine the duty of the switching control signal Sic based on the size of the filtered analog signal Va. Being variable, it is possible to simply control the electric motor 250. In addition, power consumption used in the microcomputer 260 is also reduced.

상술한 전동기(250)를 포함하는 모터부(220)는 도 1에서 도시한 전동기 중 실외팬, 또는 실내 팬을 동작시키기 각 전동기(2b,9b)에 적용되는 것이 바람직하다. The motor unit 220 including the electric motor 250 described above is preferably applied to each of the electric motors 2b and 9b to operate an outdoor fan or an indoor fan among the electric motors shown in FIG. 1.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention described above may be modified in other specific forms by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features. It will be appreciated that it may be practiced. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. In addition, the scope of the present invention is shown by the claims below, rather than the above detailed description. Also, it is to be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an air conditioner according to the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 제어부의 내부 블록도이다.3 is an internal block diagram of the controller of FIG. 2.

도 4는 도 2의 마이컴의 내부 블록도이다.4 is an internal block diagram of the microcomputer of FIG. 2.

도 5는 도 2의 필터부의 내부 회로도이다.5 is an internal circuit diagram of the filter unit of FIG. 2.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

210:컨버터 220:모터부210: converter 220: motor part

230:인버터 235:위치 감지부230: inverter 235: position detection unit

240:제어부 260:마이컴240: control unit 260: microcomputer

270:필터부270: filter unit

Claims (7)

상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터; 및A converter for converting commercial AC power into DC power; And 회전자 및 고정자를 포함하는 삼상 전동기와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 소정의 교류 전원으로 변환하여 상기 전동기를 구동하는 인버터와, 상기 전동기 회전자의 위치 신호를 감지하는 위치 감지부와, 필터링된 아날로그 신호에 기초하여 상기 인버터에 스위칭 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 모터부;를 포함하며,A three-phase electric motor including a rotor and a stator, an inverter including a plurality of switching elements and converting the predetermined AC power into a DC power by a switching operation of the switching elements to drive the motor, and the position of the motor rotor And a motor unit including a position detecting unit detecting a signal and a control unit outputting a switching control signal to the inverter based on the filtered analog signal. 상기 제어부는,The control unit, 상기 감지된 위치 신호에 기초하여 속도를 산출하는 속도 산출부; 및 A speed calculator configured to calculate a speed based on the sensed position signal; And 상기 필터링된 아날로그 신호에 기초하여 상기 인버터에 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부;를 포함하며,And a switching control signal output unit configured to output a switching control signal to the inverter based on the filtered analog signal. 상기 산출된 속도에 기초하여 아날로그 신호를 출력하는 마이컴; 및A microcomputer outputting an analog signal based on the calculated speed; And 상기 아날로그 신호를 필터링하여 상기 필터링된 아날로그 신호를 출력하는 필터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.Filter unit for outputting the filtered analog signal by filtering the analog signal; Motor control device of the air conditioner further comprises. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마이컴은,The microcomputer, 상기 산출된 속도 및 속도 지령치에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및A voltage command generation unit that generates a voltage command value based on the calculated speed and speed command value; And 상기 전압 지령치에 기초하여 상기 아날로그 신호를 출력하는 아날로그 신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.And an analog signal output unit for outputting the analog signal based on the voltage command value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터부는,The filter unit, 필터링 동작을 기동하는 기동부;A starting unit for starting a filtering operation; 상기 아날로그 신호를 증폭하는 증폭부; 및An amplifier for amplifying the analog signal; And 상기 증폭된 아날로그 신호를 로우패스 필터링하는 로우패스 필터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.And a low pass filter for low pass filtering the amplified analog signal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필터링된 아날로그 신호는 0V 내지 5V 사이의 크기를 갖는 전압 신호인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.The filtered analog signal is a motor signal control device of the air conditioner, characterized in that the voltage signal having a magnitude between 0V to 5V. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전동기는The electric motor 상기 공기조화기의 실내용 팬 전동기 또는 실외용 팬 전동기인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.An electric motor controller of an air conditioner, characterized in that the indoor fan motor or an outdoor fan motor of the air conditioner.
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