KR101197827B1 - Apparatus for protecting capacitor in inverter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터에서 직류전력을 충전시켜 공급하는 커패시터에 과전압이 충전되지 않도록 보호하는 인버터에서 커패시터의 보호방법에 관한 것으로서 중앙처리장치가 발생하는 스위칭신호에 따라 스위칭부가 커패시터의 충전전압을 스위칭시켜 교류전력을 생성하고, 생성한 교류전력으로 교류전동기를 구동시키고, 중앙처리장치가 단위 시간간격으로 커패시터의 충전전압을 입력하고, 입력한 충전전압으로 단위시간 후에 커패시터에 충전될 전압을 예측하며, 예측한 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상일 경우에 스위칭부를 정지시켜 교류전동기에서 스위칭부를 통해 커패시터로 역류되는 전압을 차단한다.The present invention relates to a method of protecting a capacitor in an inverter that protects a capacitor supplied by charging a DC power from an inverter so that an overvoltage is not charged. Generates power, drives the AC motor with the generated AC power, the central processing unit inputs the charging voltage of the capacitor at unit time interval, predicts the voltage to be charged to the capacitor after the unit time with the input charging voltage, and predicts When a charging voltage is higher than a predetermined overvoltage protection level, the switching unit is stopped to cut off the voltage flowing back from the AC motor to the capacitor through the switching unit.

Description

인버터에서 커패시터의 보호장치{Apparatus for protecting capacitor in inverter}Apparatus for protecting capacitor in inverter}

본 발명은 직류전력을 충전시켜 공급하는 커패시터에 과전압이 충전되지 않도록 보호하는 인버터에서 커패시터의 보호장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a protection device for a capacitor in an inverter that protects a capacitor supplying a direct current power from charging an overvoltage.

일반적으로 인버터는 상용 교류전력을 정류기로 정류하고, 커패시터를 포함하는 필터가 평활하여 직류전력으로 변환한다. 그리고 상기 커패시터에 충전되어 있는 직류전력을 스위칭부가 스위칭시켜 교류전력으로 변환하며, 변환한 교류전력을 교류 전동기로 출력하여 교류전동기를 구동시킨다.In general, the inverter rectifies the commercial AC power to a rectifier, and the filter including the capacitor is smoothed to convert the DC power. The switching unit switches the DC power charged in the capacitor to AC power, and outputs the converted AC power to an AC motor to drive the AC motor.

이러한 인버터는 원하는 주파수 및 그에 따른 가변 교류전압(VVVF ; Variable Voltage Variable Frequency)을 생성하여 교류전동기를 구동시킬 수 있다.Such an inverter may drive an AC motor by generating a desired frequency and a corresponding variable voltage variable frequency (VVVF).

상기 인버터가 상기 교류전동기를 구동시키는 도중에 교류전동기를 빠른 속도로 감속시키면서 교류 전동기에 연결되어 있는 기계 부하의 관성이 클 경우에 교류전동기에서 스위칭부를 통해 상기 커패시터로 전압이 역류하여 커패시터에 충전되는 전압이 급격히 상승하게 된다.When the inverter drives the AC motor while decelerating the AC motor at high speed and the inertia of the mechanical load connected to the AC motor is large, the voltage is reversed from the AC motor to the capacitor through the switching unit to charge the capacitor. This rises sharply.

상기 커패시터의 충전전압이 허용 한계전압 이상으로 상승하게 되면, 상기 커패시터가 많은 스트레스를 받게 되고, 이로 인하여 커패시터의 사용 수명이 단축된다.When the charging voltage of the capacitor rises above the allowable threshold voltage, the capacitor is subjected to a lot of stress, which shortens the service life of the capacitor.

그러므로 종래에는 커패시터의 충전전압을 단위 시간간격으로 검출하고, 검출한 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상인지의 여부를 판단한다. 그리고 상기 커패시터의 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상일 경우에 상기 스위칭부의 동작을 정지시켜 교류전동기에서 스위칭부를 통해 커패시터로 역류되어 충전되는 전압을 차단시키고 있다.Therefore, conventionally, the charging voltage of the capacitor is detected at unit time intervals, and it is determined whether the detected charging voltage is equal to or greater than a preset overvoltage protection level. When the charging voltage of the capacitor is greater than or equal to a predetermined overvoltage protection level, the operation of the switching unit is stopped to cut off the voltage charged back to the capacitor through the switching unit in the AC motor.

그러나 상기 커패시터의 충전전압을 단위 시간간격으로 검출하여 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상인지의 여부를 판단하고, 상기 커패시터의 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상일 경우에 상기 스위칭부의 동작을 정지시킬 때까지 소정의 지연시간이 발생하고, 발생한 지연시간동안 상기 커패시터에는 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상의 과전압이 충전되어 순간적인 스트레스를 주게된다.However, by detecting the charging voltage of the capacitor at a unit time interval, it is determined whether or not the predetermined overvoltage protection level or more, and if the charging voltage of the capacitor is more than the predetermined overvoltage protection level, until the operation of the switching unit is stopped. Delay time occurs, and during the delay time, the capacitor is charged with an overvoltage higher than a predetermined overvoltage protection level to give an instant stress.

이러한 현상이 반복하여 발생하게 되면, 상기 커패시터는 많은 스트레스를 받게 되고, 이로 인하여 커패시터의 사용수명이 단축된다.
When this phenomenon occurs repeatedly, the capacitor is subjected to a lot of stress, which shortens the service life of the capacitor.

그러므로 본 발명이 해결하려는 과제는 커패시터에 과전압이 충전되지 않도록 보호하는 인버터에서 커패시터의 보호장치를 제공한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a protection device for a capacitor in an inverter that protects the capacitor from overcharging.

또한 본 발명은 교류전동기를 감속 운전할 경우에 커패시터에 충전되는 전압의 기울기를 검출하고, 검출한 기울기에 따라 단위 시간 이후에 커패시터에 충전되는 전압을 예측하며, 예측한 충전전압을 이용하여 커패시터에 과전압이 충전되지 않도록 보호하는 인버터에서 커패시터의 보호장치를 제공한다.
In addition, the present invention detects the slope of the voltage charged to the capacitor when the AC motor is decelerated, and predicts the voltage charged to the capacitor after a unit time according to the detected slope, and overvoltage the capacitor using the predicted charging voltage Provides protection of the capacitors in the inverter to protect it from charging.

본 발명이 해결하려는 과제들은 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. will be.

본 발명의 인버터에서 커패시터의 보호장치에 따르면, 중앙처리장치가 교류전동기를 감속 운전할 경우에 단위 시간 간격으로 커패시터의 충전전압을 입력하고, 입력한 충전전압을 이용하여 단위시간 후에 커패시터에 충전될 전압을 예측한다.According to the protection device of the capacitor in the inverter of the present invention, when the central processing unit decelerates the AC motor, the charging voltage of the capacitor is input at unit time intervals, and the voltage to be charged to the capacitor after the unit time is input using the input charging voltage. To predict.

상기 단위시간 후에 커패시터에 충전될 전압의 예측은 단위 시간 이전에 입력한 커패시터의 충전전압과 현재 입력한 커패시터의 충전전압의 변화량을 검출하고, 검출한 변화량을 현재 입력한 상기 커패시터의 충전전압에 가산하여 단위시간 후에 커패시터에 충전될 전압을 예측한다.The prediction of the voltage to be charged in the capacitor after the unit time detects a change in the charge voltage of the capacitor input before the unit time and the charge voltage of the currently input capacitor, and adds the detected change amount to the charge voltage of the capacitor currently input. To estimate the voltage that will be charged in the capacitor after a unit time.

그리고 상기 예측한 충전전압과 미리 설정된 과전압 보호레벨을 비교하여 예측한 충전전압이 과전압 보호레벨 이상인지의 여부를 판단하고, 예측한 충전전압이 과전압 보호레벨 이상일 경우에 스위칭부를 정지시킨다.
The estimated charging voltage is compared with the preset overvoltage protection level to determine whether the predicted charging voltage is greater than or equal to the overvoltage protection level, and the switching unit is stopped when the predicted charging voltage is greater than or equal to the overvoltage protection level.

그러므로 본 발명의 인버터에서 커패시터의 보호장치는 상용 교류전력을 맥류전력으로 변환하는 정류기와, 상기 정류기의 출력전력을 커패시터에 충전시켜 직류전력으로 변환하는 필터와, 상기 커패시터에 충전되어 있는 전압을 검출하는 전압 검출부와, 상기 전압 검출부가 검출한 전압에 따라 스위칭 제어신호를 발생하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치가 출력하는 스위칭 제어신호에 따라, 상기 커패시터의 충전전압을 스위칭시켜 교류전력을 생성하고, 생성한 교류전력을 부하로 출력하는 스위칭부를 포함하고, 상기 중앙처리장치는 상기 전압 검출부가 검출하는 전압을 단위시간 간격으로 입력하여 단위시간 후에 상기 커패시터에 충전될 전압을 예측하고, 예측한 전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상일 경우에 상기 스위칭 제어신호를 발생하지 않아 상기 스위칭부를 정지시키는 것을 특징으로 한다.Therefore, in the inverter of the present invention, the capacitor protection device detects a rectifier for converting commercial AC power into a pulse current, a filter for converting the rectifier's output power into a DC power, and detecting a voltage charged in the capacitor. A voltage detection unit, a central processing unit for generating a switching control signal according to the voltage detected by the voltage detecting unit, and a switching voltage of the capacitor according to the switching control signal output by the central processing unit to generate AC power. And a switching unit for outputting the generated AC power to the load, wherein the CPU receives a voltage detected by the voltage detector at unit time intervals to predict a voltage to be charged in the capacitor after the unit time, and The switching control signal when the voltage is above a preset overvoltage protection level. It does not occur, wherein the stopping parts of the switching.

상기 단위시간 후에 상기 커패시터에 충전될 전압의 예측은 상기 전압 검출부에서 단위 시간 이전에 입력한 전압과 현재 입력한 전압의 변화량을 검출하고, 검출한 변화량을 현재 입력한 전압에 가산하여 단위시간 후에 상기 커패시터에 충전될 전압을 예측하는 것을 특징으로 한다.In the prediction of the voltage to be charged in the capacitor after the unit time, the voltage detection unit detects a change amount of the voltage input before the unit time and a current input voltage, and adds the detected change amount to the current input voltage to add the detected change. It is characterized by estimating the voltage to be charged in the capacitor.

상기 중앙처리장치가 상기 전압 검출부의 검출전압 입력은 상기 중앙처리장치가 상기 부하를 감속 운전할 경우에 입력하는 것을 특징으로 한다.The central processing unit inputs the detection voltage of the voltage detector when the central processing unit decelerates the load.

상기 예측한 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상이 아닐 경우에 상기 중앙처리장치가 상기 스위칭 신호를 발생하여 상기 스위칭부를 정상으로 스위칭시키는 것을 특징으로 한다.When the predicted charging voltage is not equal to or greater than a preset overvoltage protection level, the CPU generates the switching signal to switch the switching unit to normal.

상기 필터는 상기 정류기와 상기 커패시터의 사이에 인덕터가 포함되는 것을 특징으로 한다.
The filter is characterized in that an inductor is included between the rectifier and the capacitor.

본 발명의 인버터에서 커패시터의 보호장치는 교류전동기를 감속 운전할 경우에 커패시터에 충전되는 전압의 기울기를 검출하고, 검출한 기울기에 따라 단위 시간 이후에 커패시터에 충전되는 전압을 예측한다.In the inverter of the present invention, the capacitor protection device detects the slope of the voltage charged in the capacitor when the AC motor is decelerated, and predicts the voltage charged in the capacitor after the unit time according to the detected slope.

그리고 상기 예측한 커패시터의 충전전압과 미리 설정된 과전압 보호레벨을 비교하여 예측한 커패시터의 충전전압이 과전압 보호레벨 이상일 경우에 스위칭부의 스위칭 동작을 차단한다.The switching operation of the switching unit is blocked when the predicted charge voltage of the capacitor is greater than the overvoltage protection level by comparing the predicted charge voltage of the capacitor with a preset overvoltage protection level.

그러므로 커패시터에 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상의 과전압이 충전되는 것을 미연에 방지하여 커패시터가 스트레스를 받지 않도록 하고, 사용 수명을 연장한다.
Therefore, the capacitor is prevented from being charged with overvoltage above the preset overvoltage protection level, and the capacitor is not stressed, and the service life is extended.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 한정하지 않는 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하며, 일부 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.
도 1은 일반적인 커패시터의 보호동작을 설명하기 위한 신호흐름도,
도 2의 (a) 및 (b)는 일반적인 보호동작에 의하여 커패시터에 과전압이 충전되는 것을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 보호장치에 따른 인버터의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 도면,
도 4는 본 발명의 보호장치에 따른 중앙처리장치의 바람직한 실시 예의 동작을 설명하기 위한 신호흐름도이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, which do not limit the present invention, and like reference numerals designate like elements in some drawings.
1 is a signal flow diagram illustrating a protection operation of a general capacitor,
2 (a) and 2 (b) are diagrams for explaining that an overvoltage is charged to a capacitor by a general protection operation;
3 is a view showing the configuration of a preferred embodiment of the inverter according to the protection device of the present invention,
Figure 4 is a signal flow diagram illustrating the operation of the preferred embodiment of the central processing unit according to the protection device of the present invention.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is only illustrative, and merely illustrates embodiments of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of explanation and most useful.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
Accordingly, various forms that can be implemented by those of ordinary skill in the art, as well as not intended to provide a detailed structure beyond the basic understanding of the present invention through the drawings.

도 1은 일반적인 커패시터의 보호동작을 설명하기 위한 신호흐름도이다. 도 1을 참조하면, 인버터의 동작을 제어하는 중앙처리장치가 미리 설정된 단위 시간간격 예를 들면, 1㎳의 주기로 커패시터의 충전전압을 입력한다(S100).1 is a signal flow diagram illustrating a protection operation of a general capacitor. Referring to FIG. 1, the central processing unit for controlling the operation of the inverter inputs the charging voltage of the capacitor at a predetermined unit time interval, for example, 1 ms (S100).

상기 입력한 커패시터의 충전전압을 상기 중앙처리장치가 미리 설정된 과전압 보호레벨과 비교하여 커패시터의 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상인지의 여부를 판단한다(S110).The charging voltage of the input capacitor is compared with the preset overvoltage protection level by the CPU to determine whether the charging voltage of the capacitor is greater than or equal to the preset overvoltage protection level (S110).

상기 판단 결과 커패시터의 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상이 아닐 경우에 상기 중앙처리장치는 인버터의 스위칭부를 정상으로 동작시키면서 교류전동기를 구동시킨다(S120).As a result of the determination, when the charging voltage of the capacitor is not equal to or greater than the preset overvoltage protection level, the CPU operates the AC motor while operating the switching unit of the inverter in operation S120.

그리고 상기 판단 결과 커패시터의 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상일 경우에 상기 중앙처리장치는 인버터의 스위칭부의 동작을 차단시켜 상기 커패시터에 과전압이 충전되지 않도록 보호한다(S130).
When the charging voltage of the capacitor is greater than or equal to the preset overvoltage protection level, the CPU blocks the operation of the switching unit of the inverter to protect the capacitor from being overcharged (S130).

이러한 동작을 도 2의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.This operation will be described in more detail with reference to the drawing of FIG. 2.

도 2의 (a)는 인버터가 교류전동기로 출력하는 교류전력의 주파수이고, 도 2의 (b)는 커패시터에 충전되는 전압의 변화를 보인 그래프이다.2 (a) is a frequency of the AC power output from the inverter to the AC motor, Figure 2 (b) is a graph showing a change in the voltage charged in the capacitor.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 중앙처리장치의 제어에 따라 인버터가 일정한 주파수의 교류전력을 출력하여 교류전동기를 정속으로 운전할 경우에 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 커패시터의 충전전압은 거의 변동됨이 없이 일정하게 유지된다.As shown in FIG. 2A, when the inverter outputs AC power of a constant frequency to operate the AC motor at a constant speed under the control of the central processing unit, charging of the capacitor as shown in FIG. The voltage remains constant with little variation.

그리고 시간(t1)에 인버터가 출력되는 교류전력의 주파수를 낮게 조절하여 교류전동기를 감속 운전할 경우에 교류전동기에서 역기전력이 발생하고, 발생한 역기전력이 스위칭부를 통해 역류하면서 커패시터에 충전되어 커패시터의 충전전압이 상승하게 된다.In the case of decelerating the AC motor by adjusting the frequency of the AC power outputted by the inverter at a time t1, the counter electromotive force is generated in the AC motor. Will rise.

상기 인버터의 운전을 제어하는 중앙처리장치는 단위 시간 간격으로 커패시터의 충전전압을 입력하고, 입력한 커패시터의 충전전압을 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상인지의 여부를 판단한다. 그리고 상기 커패시터의 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상일 경우에 상기 스위칭부의 동작을 정지시켜 교류전동기에서 스위칭부를 통해 커패시터로 역류되어 충전되는 전압을 차단시키고 있다.The CPU for controlling the operation of the inverter inputs the charging voltage of the capacitor at unit time intervals, and determines whether the charging voltage of the input capacitor is greater than or equal to a preset overvoltage protection level. When the charging voltage of the capacitor is greater than or equal to a predetermined overvoltage protection level, the operation of the switching unit is stopped to cut off the voltage charged back to the capacitor through the switching unit in the AC motor.

여기서, 상기 중앙처리장치가 커패시터의 충전전압을 입력하는 시간부터 상기 스위칭부의 동작을 정지시킬 때까지 소정의 지연시간(△t)이 발생하게 된다.Here, a predetermined delay time Δt occurs from the time when the CPU inputs the charging voltage of the capacitor until the operation of the switching unit is stopped.

그러므로 상기 중앙처리장치가 시간(t2)에 커패시터의 충전전압을 입력하여 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상임을 판단하고, 시간(t3)에 스위칭부의 동작을 정지시키게 된다.Therefore, the CPU receives the charging voltage of the capacitor at the time t2 to determine that it is equal to or greater than the preset overvoltage protection level, and stops the operation of the switching unit at the time t3.

이와 같이 상기 중앙처리장치가 커패시터의 충전전압을 입력하여 상기 스위칭부의 동작을 정지시킬 때까지 발생되는 소정의 지연시간(△t)동안 상기 커패시터에는 계속 전압이 충전되고, 이로 인하여 커패시터에 이미 과전압 보호레벨 이상의 과전압이 충전된 상태에서 스위칭부의 동작을 정지시키게 된다.As such, the capacitor continues to be charged with a voltage for a predetermined delay time DELTA t until the central processing unit inputs the charging voltage of the capacitor to stop the operation of the switching unit. The operation of the switching unit is stopped while the overvoltage of the level or more is charged.

상기 커패시터에 과전압이 충전되면, 커패시터에 스트레스를 주게 되고, 이로 인하여 커패시터의 사용 수명이 단축된다.
When the capacitor is overcharged, the capacitor is stressed, which shortens the service life of the capacitor.

도 3은 본 발명의 보호장치에 따른 인버터의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 도면이다. 여기서, 부호 300은 정류기이다. 상기 정류기(300)는 입력되는 상용 교류전력 예를 들면, 3상 전력을 정류하여 맥류전력으로 변환한다.3 is a view showing the configuration of a preferred embodiment of the inverter according to the protection device of the present invention. Here, reference numeral 300 denotes a rectifier. The rectifier 300 rectifies input commercial AC power, for example, three-phase power and converts it into a pulse current.

부호 310은 필터이다. 상기 필터(310)는 상기 정류기(300)에서 출력되는 맥류전력을 인덕터(312) 및 커패시터(314)로 평활하여 직류전력으로 변환하고, 변환한 직류전력이 상기 커패시터(314)에 충전된다.Reference numeral 310 is a filter. The filter 310 smoothes the pulsating power output from the rectifier 300 to the inductor 312 and the capacitor 314 to convert the DC power, and the converted DC power is charged in the capacitor 314.

부호 320은 전압 검출부이다. 상기 전압 검출부(320)는 상기 커패시터(314)에 충전되어 있는 직류전압의 레벨을 검출한다.Reference numeral 320 is a voltage detector. The voltage detector 320 detects the level of the DC voltage charged in the capacitor 314.

부호 330은 중앙처리장치이다. 상기 중앙처리장치(330)는 상기 전압 검출부(320)가 검출한 전압을 입력하여 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상인지의 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 스위칭 제어신호를 발생한다.Reference numeral 330 denotes a central processing unit. The CPU 330 inputs the voltage detected by the voltage detector 320 to determine whether the voltage exceeds the preset overvoltage protection level, and generates a switching control signal according to the determination result.

부호 340은 스위칭부이다. 상기 스위칭부(340)는 상기 중앙처리장치(330)가 출력하는 스위칭 제어신호에 따라, 상기 커패시터(314)의 충전전압을 스위칭시켜 교류전력을 생성하고, 생성한 교류전력을 교류전동기(250)로 출력하여 구동시킨다.
Reference numeral 340 is a switching unit. The switching unit 340 generates AC power by switching the charging voltage of the capacitor 314 according to a switching control signal output from the CPU 330, and converts the generated AC power into an AC motor 250. Output it to drive.

이러한 구성을 가지는 인버터는 외부에서 입력되는 상용 교류전력이 정류기(300)에서 정류되어 맥류전력으로 변환되고, 변환된 맥류전력은 필터(310)의 인덕터(312) 및 커패시터(314)에 의해 평활되어 직류전력으로 변환되며, 변환된 직류전력은 스위칭부(340)에 공급된다.In the inverter having such a configuration, the commercial AC power input from the outside is rectified by the rectifier 300 and converted into a pulse current, and the converted pulse current is smoothed by the inductor 312 and the capacitor 314 of the filter 310. The DC power is converted, and the converted DC power is supplied to the switching unit 340.

그리고 상기 커패시터(314)에 충전된 직류전력은 전압 검출부(320)로 입력되어 전압이 검출되고, 검출된 전압은 중앙처리장치(330)로 출력한다.The DC power charged in the capacitor 314 is input to the voltage detector 320 to detect a voltage, and output the detected voltage to the CPU 330.

이와 같은 상태에서 중앙처리장치(330)는 소정 주파수의 스위칭 제어신호를 발생하고, 발생한 스위칭 제어신호는 스위칭부(340)로 입력된다.In this state, the CPU 330 generates a switching control signal having a predetermined frequency, and the generated switching control signal is input to the switching unit 340.

그러면, 상기 스위칭부(340)는 상기 스위칭 신호에 따라, 상기 커패시터(314)에 충전되어 있는 직류전력을 스위칭하여 교류전력으로 변환하고, 변환한 교류전력이 교류전동기(350)로 출력되어 교류전동기(350)가 구동된다.
Then, the switching unit 340 switches the DC power charged in the capacitor 314 into AC power according to the switching signal, and the converted AC power is outputted to the AC motor 350 so that the AC motor 350 is driven.

이와 같이 동작함에 있어서, 상기 중앙처리장치(330)는 상기 교류전동기(350)를 감속 운전할 경우 즉, 상기 중앙처리장치가 상기 스위칭 신호의 주파수를 낮게 조절하여 출력할 경우에 상기 중앙처리장치(330)는 단위 시간간격 예를 들면, 약 1㎳의 주기로 상기 전압 검출부(320)가 검출한 전압을 입력한다. 즉, 상기 중앙처리장치(330)는 상기 커패시터(314)에 충전되어 있는 전압을 입력한다.In this operation, the CPU 330 decelerates the AC motor 350, that is, when the CPU controls the frequency of the switching signal to be low and outputs the CPU 330. ) Inputs the voltage detected by the voltage detector 320 at a unit time interval, for example, about 1 ms. That is, the CPU 330 inputs a voltage charged in the capacitor 314.

그리고 상기 중앙처리장치(330)는 상기 입력한 커패시터(314)의 전압을 이용하여 충전전압의 변화량 기울기를 판단하고, 판단한 기울기에 따라 단위시간 이후에 상기 커패시터(314)에 충전될 전압을 예측한다.The CPU 330 determines a slope of the change amount of the charging voltage by using the voltage of the input capacitor 314 and predicts a voltage to be charged in the capacitor 314 after a unit time according to the determined slope. .

상기 커패시터(314)에 충전될 전압이 예측되면, 상기 중앙처리장치(330)는 상기 예측한 전압과 미리 설정된 과전압 보호레벨을 비교하여 상기 예측한 전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상인지의 여부를 판단한다.When the voltage to be charged in the capacitor 314 is predicted, the CPU 330 compares the predicted voltage with a preset overvoltage protection level and determines whether the predicted voltage is greater than or equal to a preset overvoltage protection level. do.

상기 판단 결과 예측한 전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상이 아닐 경우에 상기 중앙처리장치(330)는 정상으로 스위칭 신호를 발생하여 상기 교류전동기(350)를 계속 구동시킨다.When the predicted voltage is not greater than or equal to the preset overvoltage protection level, the CPU 330 generates a switching signal to continue driving the AC motor 350.

그리고 상기 판단 결과 예측한 전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상일 경우에 상기 중앙처리장치(330)는 스위칭 신호를 발생하지 않아 스위칭부(340)의 동작을 정지시키고, 상기 커패시터(314)에 과전압이 충전되지 않도록 보호한다.
When the predicted voltage is greater than or equal to a preset overvoltage protection level, the CPU 330 does not generate a switching signal to stop the operation of the switching unit 340, and the capacitor 314 is charged with an overvoltage. Protect against

도 4는 본 발명의 보호장치에 따른 중앙처리장치의 바람직한 실시 예의 동작을 설명하기 위한 신호흐름도이다. 도 4를 참조하면, 상기 중앙처리장치(330)는 교류전동기(350)를 감속 운전하는지의 여부를 판단한다(S400).Figure 4 is a signal flow diagram illustrating the operation of the preferred embodiment of the central processing unit according to the protection device of the present invention. Referring to FIG. 4, the CPU 330 determines whether the AC motor 350 is decelerated or not (S400).

상기 판단 결과 상기 교류전동기(350)를 감속 운전할 경우에 상기 중앙처리장치(330)는 단위 시간간격으로 커패시터(314)의 충전전압을 입력한다(S402). 즉, 상기 중앙처리장치(330)는 단위 시간간격으로 전압 검출부(320)가 검출하는 커패시터(314)의 충전전압을 입력한다.As a result of the determination, when the AC motor 350 is decelerated, the CPU 330 inputs the charging voltage of the capacitor 314 at unit time intervals (S402). That is, the CPU 330 inputs the charging voltage of the capacitor 314 detected by the voltage detector 320 at unit time intervals.

그리고 상기 중앙처리장치(330)는 상기 입력한 전압을 이용하여 상기 커패시터(314)에 충전되는 충전전압의 변화량의 기울기를 판단하고(S404), 판단한 기울기를 이용하여 단위시간 후에 상기 커패시터(314)에 충전될 전압을 예측한다(S406).The CPU 330 determines the slope of the change amount of the charging voltage charged in the capacitor 314 using the input voltage (S404), and after the unit time is determined using the determined slope, the capacitor 314. The voltage to be charged is predicted (S406).

예를 들면, 상기 중앙처리장치(330)는 단위 시간 이전에 입력한 충전전압과 현재 입력한 충전전압을 이용하여 충전전압의 변화량을 판단하고, 판단한 충전전압 변화량을 현재 입력한 충전전압에 가산하여 단위시간 후에 상기 커패시터(314)에 충전될 전압을 예측한다.For example, the CPU 330 determines a change amount of the charge voltage using the charge voltage input before the unit time and the charge voltage currently input, and adds the determined charge voltage change amount to the charge voltage currently input. After a unit time, the voltage to be charged in the capacitor 314 is predicted.

상기 단위시간 후에 상기 커패시터(314)에 충전될 전압이 예측되면, 상기 중앙처리장치(330)는 상기 예측한 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상인지의 여부를 판단한다(S408).When the voltage to be charged in the capacitor 314 is predicted after the unit time, the CPU 330 determines whether the predicted charging voltage is greater than or equal to a preset overvoltage protection level (S408).

상기 판단 결과 예측한 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상이 아닐 경우에 상기 중앙처리장치(330)는 스위칭부(340)를 정상으로 동작시키면서 교류전동기(350)를 구동시킨다(S410).If the predicted charging voltage is not equal to or greater than the preset overvoltage protection level, the CPU 330 drives the AC motor 350 while operating the switching unit 340 normally (S410).

그리고 상기 판단 결과 예측한 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상일 경우에 상기 중앙처리장치(330)는 스위칭부(340)의 동작을 차단시켜 상기 커패시터(314)에 과전압이 충전되지 않도록 보호한다(S412).
When the estimated charging voltage is greater than or equal to a preset overvoltage protection level, the CPU 330 blocks the operation of the switching unit 340 to protect the capacitor 314 from being overcharged (S412). ).

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. Will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.

300 : 정류기 310 : 필터
312 : 인덕터 314 : 커패시터
320 : 전압 검출부 330 : 중앙처리장치
340 : 스위칭부 350 : 교류전동기300: rectifier 310: filter
312: inductor 314: capacitor
320: voltage detector 330: central processing unit
340: switching unit 350: AC motor

Claims (5)

상용 교류전력을 맥류전력으로 변환하는 정류기;
상기 정류기의 출력전력을 커패시터에 충전시켜 직류전력으로 변환하는 필터;
상기 커패시터에 충전되어 있는 전압을 검출하는 전압 검출부;
상기 전압 검출부가 검출한 전압에 따라 스위칭 제어신호를 발생하는 중앙처리장치; 및
상기 중앙처리장치가 출력하는 스위칭 제어신호에 따라, 상기 커패시터의 충전전압을 스위칭시켜 교류전력을 생성하고, 생성한 교류전력을 전동기로 출력하는 스위칭부;를 포함하고,
상기 중앙처리장치는;
상기 전압 검출부가 검출하는 전압을 단위시간 간격으로 입력하여 단위시간 후에 상기 커패시터에 충전될 전압을 예측하고, 예측한 전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상일 경우에 상기 커패시터에 과전압이 충전되지 않도록 상기 스위칭부의 동작을 차단하도록 제어하고, 상기 중앙처리장치가 상기 커패시터에 충전될 전압을 예측하는 것은, 상기 전압 검출부에서 단위 시간 이전에 입력한 전압과 현재 입력한 전압의 변화량을 검출하여, 검출한 변화량을 현재 입력한 전압에 가산하여 예측하는 인버터에서 커패시터의 보호장치.
A rectifier for converting commercial AC power into pulse current;
A filter converting the output power of the rectifier into a direct current capacitor by charging the capacitor;
A voltage detector detecting a voltage charged in the capacitor;
A central processing unit generating a switching control signal according to the voltage detected by the voltage detector; And
And a switching unit configured to generate AC power by switching the charging voltage of the capacitor according to a switching control signal output by the CPU, and outputting the generated AC power to an electric motor.
The central processing unit;
Input the voltage detected by the voltage detector at unit time intervals to predict a voltage to be charged in the capacitor after a unit time, and when the predicted voltage is greater than or equal to a preset overvoltage protection level, the switching unit may not charge the voltage. The control unit blocks the operation and predicts the voltage to be charged in the capacitor by detecting the change amount of the voltage input before the unit time and the current input voltage by the voltage detecting unit. Capacitor protection device in inverter that predicts by adding to input voltage.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 중앙처리장치가 상기 전압 검출부의 검출전압 입력은;
상기 중앙처리장치가 상기 전동기를 감속 운전할 경우에 입력하는 것을 특징으로 하는 인버터에서 커패시터의 보호장치.
The method of claim 1, wherein the central processing unit comprises: a detection voltage input of the voltage detector;
And the central processing unit inputs the motor when decelerating the motor.
제 1 항에 있어서, 상기 예측한 충전전압이 미리 설정된 과전압 보호레벨 이상이 아닐 경우에;
상기 중앙처리장치가 상기 스위칭 신호를 발생하여 상기 스위칭부를 정상으로 스위칭시키는 것을 특징으로 하는 인버터에서 커패시터의 보호장치.
2. The method of claim 1, wherein the predicted charging voltage is not greater than or equal to a preset overvoltage protection level;
And the central processing unit generates the switching signal to switch the switching unit to the normal.
제 1 항에 있어서, 상기 필터는;
상기 정류기와 상기 커패시터의 사이에 인덕터가 포함되는 것을 특징으로 하는 인버터에서 커패시터의 보호장치.The method of claim 1, wherein the filter;
And an inductor between the rectifier and the capacitor.
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