KR101398524B1 - Motor drive device, fluid compression system and air conditioner - Google Patents

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다카아키 우메시타
마사요시 구로사키
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요지 오구라
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히타치 어플라이언스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 신뢰성이 높은 모터 구동 장치, 유체 압축 시스템, 및 공기 조화기를 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 전류 검출기(20)로부터 입력되는 전류값이 인버터 회로(11)에 있어서 단락을 방지하기 위한 단락 보호 문턱값을 넘을 경우에, 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 소자 단락 보호 수단(12)을 구비하고, 인버터 제어 수단(40)은 전류 검출기(20)로부터 입력되는 전류값으로부터 모터(M)에 유입되는 모터 전류를 추정하고, 당해 모터 전류가 스위칭 소자의 온도 보호 및/또는 모터(M)의 감자 보호에 관한 다른 전류 문턱값을 넘을 경우에 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 처리를 실행하고, 소자 단락 보호 수단(12)의 처리는 마이크로 컴퓨터를 개재하지 않고 실행되며, 인버터 제어 수단(40)의 처리는 마이크로 컴퓨터를 개재해서 실행된다.
An object of the present invention is to provide a highly reliable motor drive device, a fluid compression system, and an air conditioner.
In order to solve this problem, when the current value inputted from the current detector 20 exceeds the short-circuit protection threshold value for preventing the short circuit in the inverter circuit 11, the short- The inverter control means 40 estimates the motor current flowing into the motor M from the current value input from the current detector 20 and determines whether the motor current is the temperature protection of the switching element and / The process of stopping the driving of the switching element is executed when the current threshold value of the motor M exceeds the current threshold value for protection of the motor M. The processing of the element shortage protection means 12 is executed without intervention of the microcomputer, The processing of the means 40 is executed via a microcomputer.

Description

모터 구동 장치, 유체 압축 시스템 및 공기 조화기{MOTOR DRIVE DEVICE, FLUID COMPRESSION SYSTEM AND AIR CONDITIONER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a motor drive device, a fluid compression system, and an air conditioner,
본 발명은 모터 구동 장치, 유체 압축 시스템 및 공기 조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a motor drive apparatus, a fluid compression system, and an air conditioner.
공기 조화기는 실내기에 설치된 실내 팬을 회전시켜서 실내 공기를 열 교환기에 보내며, 열 교환기를 통류(通流)하는 냉매와 열 교환시켜서 상기 공기를 가열 또는 냉각하고, 실내 팬에 의해 실내에 송풍함으로써 공조를 행한다. 또한, 공기 조화기의 실외기에는 히트 펌프 사이클의 일부를 구성하는 압축기가 설치되어, 이 압축기에 의해 냉매를 압축하고, 고온·고압으로 해서 토출하고 있다.The air conditioner circulates indoor air to the heat exchanger by rotating the indoor fan installed in the indoor unit, exchanges heat with the refrigerant flowing through the heat exchanger to heat or cool the air, and blows air into the room by the indoor fan, . Further, a compressor constituting a part of the heat pump cycle is provided in the outdoor unit of the air conditioner, and the refrigerant is compressed by the compressor and discharged at a high temperature and a high pressure.
또한, 압축기의 모터가 구비하는 영구 자석으로서, 가격을 중시할 경우에는 페라이트 자석이 이용되며, 성능을 중시할 경우에는 네오디윰 자석 등의 희토류 자석이 이용된다. 덧붙이면, 페라이트 자석은 저온의 환경에서 감자(減磁)하기 쉽고, 희토류 자석은 고온에서 감자하기 쉬운 특성을 갖고 있다. 여기에서, 「감자」란 자석의 과전류손에 의한 온도 상승이나, 코일에 유입되는 전류에 의한 역자계 등에 의해 자석 전체의 자기 모멘트가 감소하는 것을 의미하고 있다.Ferrite magnets are used as permanent magnets provided in the motor of the compressor, and rare earth magnets such as neodymium magnets are used when performance is important. Incidentally, ferrite magnets are easily demagnetized in a low-temperature environment, and rare-earth magnets have a characteristic of being easy to potato at high temperatures. Here, " potato " means that the magnetic moment of the entire magnet is reduced by a temperature rise due to an overcurrent of the magnet, or a reverse magnetic field due to a current flowing into the coil.
그런데, 공기 조화기가 사용되는 환경에 있어서, 압축기 내부의 모터 주위의 온도는, 동계의 난방 운전 개시 시에는 외기(外氣) 온도와 거의 동등하게 매우 저온이 되며, 하계의 냉방 운전시에는 고온의 외기 중에서 운전하기 때문에 매우 고온이 된다.In an environment in which the air conditioner is used, the temperature around the motor inside the compressor becomes very low at almost the same temperature as the outside temperature at the start of the heating operation in the winter, Because it operates in the open air, it becomes very hot.
따라서, 실외기에 설치되는 압축기는 필연적으로 저온 환경 또는 고온 환경에서 구동되게 되며, 게다가 높은 구동 능력이 요구된다. 실내 온도나 실외 온도 등에 의거하는 운전 요구에 따라서 높은 구동 능력을 발휘하고자 하면, 모터에 흐르는 전류가 증가한다. 그렇게 하면, 이에 따라 모터가 구비하는 영구 자석(페라이트 자석 또는 희토류 자석)이 감자할 우려가 있다.Therefore, the compressor installed in the outdoor unit is inevitably driven in a low-temperature environment or a high-temperature environment, and furthermore, a high driving ability is required. If a high driving ability is to be exhibited in accordance with an operation demand based on room temperature, outdoor temperature, or the like, the current flowing to the motor increases. Thereby, there is a possibility that permanent magnets (ferrite magnets or rare earth magnets) provided in the motor are potentiated.
또한, 감자 이외에도 인버터 회로에 설치되는 스위칭 소자의 파괴를 방지하기 위해, 스위칭 소자에 흐르는 전류를 소정의 허용 전류값 이하로 억제할 필요가 있다.Further, in order to prevent destruction of the switching element provided in the inverter circuit in addition to the potato, it is necessary to suppress the current flowing through the switching element to a predetermined allowable current value or less.
이들 문제에 부분적으로 대처하기 위한 종래 기술로서, 다음과 같은 기술이 알려져 있다. As a conventional technique for partially addressing these problems, the following technique is known.
예를 들면, 특허문헌 1에는, DC전류 검출 회로(전류 검출기)의 출력에 의거해 상(相)전류 연산부(전류 재현부)에 의해 모터 상전류를 연산하고, 당해 모터 상전류가 소정의 문턱값 이상이 되었을 경우에는 브러쉬리스 모터(brushless motor)의 주파수를 내리는 전류 제한 기능을 포함한 압축기용 브러쉬리스 모터 구동 장치에 관해 기재되어 있다.For example, in Patent Document 1, a motor phase current is calculated by a phase current calculation unit (current reproduction unit) based on the output of a DC current detection circuit (current detector), and when the motor phase current is higher than a predetermined threshold value , A brushless motor drive apparatus for a compressor including a current limiting function for lowering the frequency of a brushless motor when the motor is in a low-speed state.
특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 전압 비교 회로에 의해 결정되는 과전류 보호 정지 문턱값을 감자 전류 미만인 소정의 값으로 변경함으로써 영구 자석의 감자를 방지하고 있다.In the technique described in Patent Document 1, the potential of the permanent magnet is prevented from being reduced by changing the overcurrent protection stop threshold value determined by the voltage comparison circuit to a predetermined value less than the potato current.
또한, 특허문헌 2에는, 제어 회로가 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 온/오프 제어해서 모터를 구동시키며, 전류 제한 지령 신호가 전류 제한 회로로부터 입력되었을 경우에 IGBT를 오프 상태로 해서, 모터 전류를 차단하는 기술에 관해 기재되어 있다. 또한, 상기한 전류 제한 회로는 부하 전류가 소정의 과전류 상한값을 넘었을 때에 전류 제한 지령 신호를 제어 회로에 출력한다. 이것에 의해, 모터가 구비하는 영구 자석의 감자를 방지하고 있다.In Patent Document 2, the control circuit controls the IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) on / off to drive the motor. When the current limiting command signal is input from the current limiting circuit, the IGBT is turned off, Is disclosed. The current limiting circuit outputs a current limiting command signal to the control circuit when the load current exceeds a predetermined upper limit value of the overcurrent. As a result, the permanent magnet provided in the motor is prevented from being demagnetized.
일본국 특개2009-198139호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-198139 일본국 특개평07-337072호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-337072
그런데, 오동작 등에 의해 인버터 회로에 단락 전류가 흘렀을 경우, 스위칭 소자의 파괴를 방지하기 위해서, 순시(대략, 수 μsec 이내)에 인버터 회로를 정지시킬 필요가 있다.However, when a short-circuit current flows in the inverter circuit due to a malfunction or the like, it is necessary to stop the inverter circuit at a moment (within several microseconds) in order to prevent breakdown of the switching element.
그러나, 특허문헌 1, 2에 기재된 기술에서는, 인버터 회로로의 정지 지시가 마이크로 컴퓨터를 통해서 행해지기 때문에, 마이크로 컴퓨터의 사이클 타임(대략, 10 ~ 수백 μsec)의 지연이 생긴다. 그 때문에, 사이클 타임을 예측해서 과전류 보호 수단의 동작 문턱값을 본래의 문턱값보다 낮게 설정할 필요가 있었다. 또한, 마이크로 컴퓨터의 사이클 타임이 짧은 것을 이용하면 당해 문제를 회피할 수 있지만, 사이클 타임이 수 μsec의 마이크로 컴퓨터는 통상의 가전 제품에 사용되는 것에 비해 고가이다. 따라서, 이러한 마이크로 컴퓨터를 공기 조화기에 탑재하면, 제품의 가격 경쟁력이 저하된다.However, in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, since the stop instruction to the inverter circuit is issued through the microcomputer, a delay of the cycle time (approximately 10 to several hundreds of microseconds) of the microcomputer occurs. Therefore, it is necessary to predict the cycle time and to set the operation threshold value of the overcurrent protection means to be lower than the original threshold value. In addition, although the problem can be avoided by using a microcomputer having a short cycle time, a microcomputer having a cycle time of several microseconds is expensive compared with that used in ordinary household appliances. Therefore, if such a microcomputer is mounted on an air conditioner, price competitiveness of the product is deteriorated.
그래서, 본 발명의 과제는 신뢰성이 높은 모터 구동 장치, 유체 압축 시스템 및 공기 조화기를 제공하는 것에 있다SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a highly reliable motor drive apparatus, a fluid compression system, and an air conditioner
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 전류 검출 수단으로부터 입력되는 전류값이, 인버터 회로에 있어서의 단락을 방지하기 위한 단락 보호 문턱값을 넘을 경우에, 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 소자 단락 보호 수단을 구비하고, 제어 수단은 상기 전류 검출 수단으로부터 입력되는 전류값으로부터 모터에 유입되는 모터 전류를 추정하고, 당해 모터 전류가, 상기 스위칭 소자의 온도 보호 및/또는 상기 모터의 감자 보호에 관한 다른 전류 문턱값을 넘을 경우에 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 처리를 실행하고, 상기 소자 단락 보호 수단의 처리는 마이크로 컴퓨터를 개재하지 않고 실행되며, 상기 제어 수단의 처리는 마이크로 컴퓨터를 개재해서 실행되는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problem, the present invention is characterized in that, when the current value inputted from the current detection means exceeds the short-circuit protection threshold value for preventing a short circuit in the inverter circuit, And the control means estimates the motor current flowing into the motor from the current value inputted from the current detecting means and judges whether the motor current is lower than the temperature protection of the switching element and / And the processing of the element short-circuit protection means is executed without interposing the microcomputer, and the processing of the control means is executed through the microcomputer .
본 발명에 의해, 신뢰성이 높은 모터 구동 장치, 유체 압축 시스템, 및 공기 조화기를 제공할 수 있다.According to the present invention, a highly reliable motor drive apparatus, a fluid compression system, and an air conditioner can be provided.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 모터 구동 장치를 포함하는 시스템 구성도.
도 2의 (a)는 과전류 판정부의 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이며, 도 2의 (b)는 소자 단락 보호 수단의 처리의 흐름을 나타내는 흐름도.
도 3은 인버터 회로에 단락 전류가 흘렀을 때의 모터 전류의 시간적 변화를 모식적으로 나타내는 설명도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 모터 구동 장치를 포함하는 시스템 구성도.
도 5는 저온 감자 특성을 갖는 영구 자석을 이용한 모터에 있어서, 모터 권선 온도에 대한 소자 절대 정격, 모터 감자 전류, 모터 감자 보호 문턱값, 및 소자 단락 보호 문턱값의 변화를 나타내는 그래프.
도 6은 고온 감자 특성을 갖는 영구 자석을 이용한 모터에 있어서, 모터 권선 온도에 대한 소자 절대 정격, 모터 감자 전류, 모터 감자 보호 문턱값, 및 소자 단락 보호 문턱값의 변화를 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 모터 구동 장치를 포함하는 시스템 구성도.
도 8은 인버터 회로가 갖는 스위칭 소자의 소자 온도에 대한 소자 절대 정격, 소자 단락 보호 문턱값, 온도 파괴 전류값, 소자 온도 보호 문턱값, 및 전류 제한 문턱값의 변화를 나타내는 그래프.
도 9는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 모터 구동 장치가 구비하는 소자 온도 보호 과전류 판정부의 처리의 흐름을 나타내는 흐름도.
도 10은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 모터 구동 장치를 포함하는 시스템 구성도.
1 is a system configuration diagram including a motor drive apparatus according to a first embodiment of the present invention;
Fig. 2 (a) is a flow chart showing the flow of processing by the overcurrent judging unit, and Fig. 2 (b) is a flow chart showing the flow of processing by the short-
3 is an explanatory diagram schematically showing a temporal change of a motor current when a short-circuit current flows in an inverter circuit;
4 is a system configuration diagram including a motor drive apparatus according to a second embodiment of the present invention;
5 is a graph showing changes in absolute value of a motor winding temperature, a motor potato current, a motor potato protection threshold value, and a short-circuit protection threshold value in a motor using permanent magnets having low-temperature potato characteristics.
6 is a graph showing changes in absolute value of the motor winding temperature, motor potato current, motor potato protection threshold value, and short-circuit protection threshold value for a motor using a permanent magnet having a high-temperature potato characteristic.
7 is a system configuration diagram including a motor drive apparatus according to a third embodiment of the present invention;
8 is a graph showing changes in element absolute ratings, element short circuit protection threshold, temperature breakdown current value, device temperature protection threshold, and current limit threshold value of the switching element of the inverter circuit.
9 is a flow chart showing the flow of processing of the element temperature protection overcurrent determining section provided in the motor driving apparatus according to the third embodiment of the present invention.
10 is a system configuration diagram including a motor drive device according to a fourth embodiment of the present invention;
본 발명의 실시형태에 관해 적절히 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하고 중복되는 설명을 생략한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the drawings, the same reference numerals are given to common parts, and redundant explanations are omitted.
《제 1 실시형태》&Quot; First embodiment "
<시스템 구성><System configuration>
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 모터 구동 장치를 포함하는 시스템 구성도이다. 1 is a system configuration diagram including a motor driving apparatus according to a first embodiment of the present invention.
교류 전원(200)은, 발전소(도시 생략) 등으로부터 송배전되는 교류 전력의 전원을 나타내고 있다. The AC power supply 200 shows a power source of AC power transmitted from a power plant (not shown) or the like.
컨버터 회로(300)는 교류 전원(200)으로부터 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 회로이며, 다이오드(D1, D3)를 순방향으로 직렬 접속하고, 그 상호 접속점을 컨버터 입력단으로 하는 다이오드 브리지를 구비하고 있다. 또한, 다이오드(D2, D4)에 관해서도 같다. 또한, 당해 직류 전압에 포함되는 맥동 성분을 평활화하기 위한 평활 콘덴서(C)가, 상기한 다이오드 브리지와 병렬로 접속되어 있다.The converter circuit 300 is a circuit for converting an AC voltage input from the AC power source 200 into a DC voltage and includes a diode bridge in which diodes D1 and D3 are connected in series in a forward direction and their interconnection points are used as a converter input terminal . The same applies to the diodes D2 and D4. A smoothing capacitor C for smoothing pulsating components included in the DC voltage is connected in parallel with the diode bridge.
그리고, 교류 전원(200)과 당해 교류 전원(200)에 접속되는 컨버터 회로(300)에 의해 「직류 전원」을 구성하고 있다.A "DC power supply" is constituted by the AC power supply 200 and the converter circuit 300 connected to the AC power supply 200. [
모터 구동 장치(100)는 컨버터 회로(300)로부터 입력되는 직류 전압을 인버터 제어에 의해 소정의 교류 전압으로 변환해서 모터(M)에 출력한다. 또한, 모터 구동 장치(100)가 행하는 처리의 상세에 관해서는 후기한다.The motor driving apparatus 100 converts a DC voltage input from the converter circuit 300 into a predetermined AC voltage by inverter control and outputs the AC voltage to the motor M. [ Details of the processing performed by the motor driving apparatus 100 will be described later.
모터(M)는, 예를 들면 영구 자석형 동기 모터이며 삼상(三相) 권선을 통해 인버터 회로(11)와 접속되어 있다. 즉, 모터(M)는 삼상 권선에 유입되는 교류 전류가 만드는 회전 자계에 의해, 회전자인 영구 자석(도시 생략)을 흡인함으로써 회전한다. 또한, 모터(M)는, 예를 들면 공기 조화기(도시 생략)의 히트 펌프 사이클을 구성하는 압축기(도시 생략)에 이용된다.The motor M is, for example, a permanent magnet type synchronous motor and is connected to the inverter circuit 11 through a three-phase winding. That is, the motor M rotates by sucking a permanent magnet (not shown), which is a rotor, by a rotating magnetic field generated by an alternating current flowing into the three-phase winding. The motor M is used for a compressor (not shown) constituting a heat pump cycle of, for example, an air conditioner (not shown).
<모터 구동 장치의 구성>&Lt; Configuration of Motor Drive Apparatus >
도 1에 나타내는 바와 같이, 모터 구동 장치(100)는 파워 모듈(10)과, 전류 검출기(20)와, 증폭기(30)와, 인버터 제어 수단(40)을 구비하고 있다.1, the motor drive apparatus 100 includes a power module 10, a current detector 20, an amplifier 30, and an inverter control means 40. [
파워 모듈(10)은, 모터(M)에 소정의 교류 전압을 출력하기 위한 복수의 스위칭 소자(도시 생략)를 포함하는 인버터 회로(11)와, 스위칭 소자를 보호하기 위한 소자 단락 보호 수단(12)과, 스위칭 소자를 구동시키기 위한 인버터 구동 회로(13)가 집약적으로 일체화된 구성으로 되어 있다.The power module 10 includes an inverter circuit 11 including a plurality of switching elements (not shown) for outputting a predetermined AC voltage to the motor M and element short-circuit protection means 12 for protecting the switching elements And an inverter driving circuit 13 for driving the switching elements are integrated intensively.
전류 검출기(전류 검출 수단)(20)는 컨버터 회로(300)와 인버터 회로(11) 사이의 모선(母線)에 직렬로 접속되어, 인버터 회로(11)에 공급되는 직류 전류를 검출해서 증폭기(30) 및 소자 단락 보호 수단(12)에 시시각각 출력한다.The current detector 20 is connected in series to a bus line between the converter circuit 300 and the inverter circuit 11 to detect a direct current supplied to the inverter circuit 11 and output the detected current to the amplifier 30 ) And the device short-circuit protection means (12).
증폭기(30)는, 예를 들면 트랜지스터를 갖고, 전류 검출기(20)로부터 입력되는 검출 신호를 증폭하고, 인버터 제어 수단(40)의 모터 전류 재현부(41)에 출력한다. The amplifier 30 has, for example, a transistor, amplifies the detection signal input from the current detector 20, and outputs the amplified detection signal to the motor current reproducing unit 41 of the inverter controlling means 40.
인버터 제어 수단(제어 수단)(40)은, 증폭기(30)로부터 입력되는 검출 신호와 모터(M)의 회전 속도 지령값(ω)에 의거하여, 모터(M)에 인가해야 할 교류 전압을 연산하고, 구동 신호로 변환해서 출력한다. The inverter control means (control means) 40 calculates an AC voltage to be applied to the motor M based on the detection signal input from the amplifier 30 and the rotation speed command value ω of the motor M And converts it into a driving signal and outputs it.
또한, 회전 속도 지령값(ω)은 리모콘(도시 생략)으로부터 입력되는 설정 온도 정보나, 실내기(도시 생략)의 서미스터(도시 생략)에 의해 검출되는 실내 온도 등에 의거하여 결정되는 모터(M)의 회전 속도 지령값이다.The rotation speed command value ω is determined based on set temperature information input from a remote controller (not shown) or a room temperature detected by a thermistor (not shown) of an indoor unit It is the rotation speed command value.
(1. 파워 모듈)(1. Power module)
파워 모듈(10)은 인버터 회로(11)와, 소자 단락 보호 수단(12)과, 인버터 구동 회로(13)를 구비하고 있다.The power module 10 includes an inverter circuit 11, a device short-circuit protection means 12, and an inverter driving circuit 13. [
인버터 회로(11)는 복수의 스위칭 소자(도시 생략)를 갖고, 인버터 구동 회로(13)로부터 입력되는 PWM 신호에 따라, 각각의 스위칭 소자의 온/오프를 전환하고, 소정의 삼상 교류 전압을 모터(M)에 출력한다. 그리고, 당해 삼상 교류 전압에 따른 삼상 교류 전류가 모터(M)에 유입되어, 상기한 회전 자계를 발생시킨다.The inverter circuit 11 has a plurality of switching elements (not shown), switches ON / OFF of each switching element in accordance with the PWM signal input from the inverter driving circuit 13, and supplies a predetermined three- (M). Then, the three-phase AC current according to the three-phase AC voltage flows into the motor M to generate the rotating magnetic field.
또한, 인버터 회로(11)가 갖는 스위칭 소자로서, 예를 들면 IGBT를 이용할 수 있다.As the switching element of the inverter circuit 11, for example, an IGBT can be used.
소자 단락 보호 수단(12)은, 전류 검출기(20)로부터 입력되는 전류 검출값과, 미리 설정된 소자 단락 보호 문턱값을 비교하여, 상기한 전류 검출값이 소자 단락 보호 문턱값을 넘을 경우에 정지 지령 신호를 인버터 구동 회로(13)에 출력한다.The element short-circuit protection means 12 compares the current detection value inputted from the current detector 20 with a predetermined element short-circuit protection threshold value and outputs a stop command And outputs a signal to the inverter driving circuit 13. [
또한, 소자 단락 보호 수단(12)의 처리는, 마이크로 컴퓨터를 개재시키지 않고 실행된다.In addition, the processing of the element short circuit protection means 12 is executed without interposing a microcomputer.
인버터 구동 회로(13)는, 구동 신호 발생부(44)로부터 입력되는 구동 신호에 따라, 인버터 회로(11)가 갖는 각각의 스위칭 소자(도시 생략)에 PWM 신호(Pulse Width Modulation:펄스 폭 변조파 신호)를 출력한다. 또한, 소자 단락 보호 수단(12)으로부터 정지 지령 신호가 입력되었을 경우, 인버터 구동 회로(13)는 PWM 신호의 출력을 정지한다.The inverter drive circuit 13 applies a PWM signal (Pulse Width Modulation: pulse width modulation) to each switching element (not shown) of the inverter circuit 11 in accordance with a drive signal input from the drive signal generator 44 Signal). Further, when the stop command signal is inputted from the element short-circuit protection means 12, the inverter drive circuit 13 stops outputting the PWM signal.
(2. 인버터 제어 수단)(2. inverter control means)
인버터 제어 수단(제어 수단)(40)은, 모터 전류 재현부(41)와, 속도 지령부(42)와, 과전류 판정부(43)와, 구동 신호 발생부(44)를 구비하고 있다. 또한, 인버터 제어 수단(40)의 처리는, 마이크로 컴퓨터(Microcomputer)에 의해(또는, 마이크로 컴퓨터를 개재시켜서) 실행된다. 마이크로 컴퓨터는 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 각종 인터페이스 등의 전자 회로(도시 생략)를 포함해서 구성되고, ROM에 기억된 프로그램을 판독해서 RAM에 전개하고, CPU가 각종 처리를 실행하게 되어 있다.The inverter control means (control means) 40 includes a motor current reproducing section 41, a speed command section 42, an overcurrent judging section 43, and a drive signal generating section 44. In addition, the processing of the inverter control means 40 is executed by a microcomputer (or via a microcomputer). The microcomputer includes an electronic circuit (not shown) such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory) and various interfaces, reads a program stored in the ROM, And the CPU executes various processes.
모터 전류 재현부(41)는, 전류 검출기(20)에서 검출되고, 또한 증폭기(30)에서 증폭된 검출 신호에 의거하여, 모터(M)에 흐르는 전류(이하, 모터 전류라고 기재함)를 재현하고, 과전류 판정부(43)에 출력한다.The motor current reproducing section 41 reproduces a current flowing through the motor M (hereinafter referred to as a motor current) based on the detection signal detected by the current detector 20 and amplified by the amplifier 30 , And outputs it to the overcurrent judging section (43).
속도 지령부(42)는 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류와, 외부로부터 입력되는 회전 속도 지령값(ω)에 의거하여, 모터(M)에 인가해야 할 삼상 교류 지령 전압 및 PWM 주파수 지령값을 산출하고, 구동 신호 발생부(44)에 출력한다. The speed command unit 42 receives the three-phase AC command voltage and the PWM frequency to be applied to the motor M based on the motor current input from the motor current reproducing unit 41 and the rotation speed command value? And outputs the calculated command value to the drive signal generating section 44.
과전류 판정부(43)는 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류와 마이크로 컴퓨터 내에 기억되어 있는 과전류 문턱값(다른 문턱값)을 비교하고, 모터 전류가 과전류 문턱값을 넘어 있을 경우에, 구동 신호 발생부(44)에 정지 지령 신호를 출력한다. 또한, 과전류 문턱값의 상세에 관해서는 후기한다. The overcurrent judging section 43 compares the motor current inputted from the motor current reproducing section 41 with an overcurrent threshold value (another threshold value) stored in the microcomputer. When the motor current exceeds the overcurrent threshold value, And outputs a stop command signal to the signal generating section 44. The details of the overcurrent threshold value will be described later.
구동 신호 발생부(44)는 속도 지령부(42)로부터 입력되는 상기 지령값에 의거하여 구동 신호를 생성하고, 인버터 구동 회로(13)에 출력한다. 또한, 과전류 판정부(43)로부터 상기한 정지 지령 신호가 입력되었을 경우, 구동 신호 발생부(44)는 당해 지령에 따라서 구동 신호의 생성 처리를 정지한다.The drive signal generating section 44 generates a drive signal on the basis of the command value input from the speed command section 42 and outputs it to the inverter drive circuit 13. [ When the above-described stop command signal is input from the overcurrent judging unit 43, the drive signal generating unit 44 stops the generation of the drive signal in accordance with the command.
이하에서는, 과전류 판정부(43)가 행하는 판정 처리와 소자 단락 보호 수단(12)이 행하는 판정 처리에 관해 순차적으로 설명한다.The determination process performed by the overcurrent determining unit 43 and the determination process performed by the device short-circuit protection unit 12 will be described below in order.
덧붙이면, 과전류 판정부(43)는 이상의 예조(豫兆)를 검출하고 나서, 수 msec 이상 경과 후에 실제의 이상이 생기는 것(모터(M)의 탈조(脫調) 등)에 관해 판정 처리를 행한다. 한편, 소자 단락 보호 수단(12)은, 수 μsec 경과 후에 실제의 이상이 생기는 것(인버터 회로(11)의 단락 등)에 관해 판정 처리를 행한다. Incidentally, the overcurrent judging section 43 judges whether or not an actual abnormality (such as a step-out of the motor M, etc.) occurs after a predetermined number of msec or more has elapsed after detecting the above- I do. On the other hand, the device short-circuit protection means 12 performs a judgment process on the occurrence of an actual abnormality (short circuit of the inverter circuit 11, etc.) after elapse of several microseconds.
<과전류 판정부의 처리>&Lt; Process of overcurrent judging unit >
과전류 판정부(43)는, 상기한 바와 같이 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류와 마이크로 컴퓨터 내에 기억되어 있는 과전류 문턱값을 비교하여, 모터 전류가 과전류 문턱값(다른 문턱값)을 넘어 있을 경우에 구동 신호 발생부(44)의 처리를 정지시킨다. As described above, the overcurrent judging unit 43 compares the motor current inputted from the motor current regenerating unit 41 with the overcurrent threshold value stored in the microcomputer so that the motor current exceeds the overcurrent threshold value (another threshold value) The processing of the drive signal generating section 44 is stopped.
과전류 판정부(43)의 처리는 마이크로 컴퓨터(도시 생략)가 실행한다. 따라서, 과전류 판정부(43)는, 복잡한 계산식을 이용해서 고(高)정밀도의 판정을 행할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서 행하는 판정 처리에 요하는 마이크로 컴퓨터의 연산 시간은 10μsec ~ 수백 μsec이다.The processing of the overcurrent determining section 43 is executed by a microcomputer (not shown). Therefore, the overcurrent determining section 43 can make a determination of high accuracy using a complex calculation formula. The calculation time of the microcomputer required for the determination processing performed in the present embodiment is 10 microseconds to several hundred microseconds.
또한, 전류 검출기(20)에 의해 인버터 회로(11)에서 과전류를 검출하고 나서, 인버터 제어 수단(40)에 의해 인버터 회로(11)의 동작을 정지시키기까지의 시간 △tp는 다음과 같다.The time Δtp from the detection of the overcurrent in the inverter circuit 11 by the current detector 20 to the stop of the operation of the inverter circuit 11 by the inverter control means 40 is as follows.
즉, 상기 시간 △tp는 전류 검출기(20)로부터의 신호가 인버터 제어 수단(40)에 입력되기까지의 시간 △tp1과, 인버터 제어 수단(40) 내에서 과전류라고 판정해서 구동 신호 발생부(44)를 정지시키기까지의 시간 △tp2와, 인버터 제어 수단(40)의 구동 신호 정지를 받아서 인버터 회로(11)가 실제로 오프 상태가 되기까지의 시간 △tp3의 합계이며, 이하에 나타내는 (식1) 것처럼 된다. That is, the time? Tp is the time? Tp1 until the signal from the current detector 20 is input to the inverter control means 40 and the drive signal generation unit 44 (Tp2) until the inverter circuit 11 is actually turned off, and the time [Delta] tp3 until the inverter circuit 11 is actually turned off upon receiving a stop of the drive signal of the inverter control means 40, .
△tp=△tp1+△tp2+△tp3 ···(식1)? Tp =? Tp1 +? Tp2 +? Tp3 (1)
여기에서, 전류 검출기(20)와 이 전류 검출기(20)로부터 인버터 제어 수단(40)까지의 사이와, 인버터 제어 수단(40)으로부터 인버터 회로(11)까지의 사이와, 인버터 회로(11)는 마이크로 컴퓨터를 개재시키지 않는 소위 하드웨어 회로로 구성되어 있다. 따라서, 전류 검출기(20)로부터의 신호를 인버터 제어 수단(40)에 전하기까지의 시간 △tp1 및 △tp3은 각각 수 μsec가 된다.Here, the current detector 20 and the current detector 20 to the inverter control means 40, the inverter control means 40 to the inverter circuit 11, and the inverter circuit 11 Called hardware circuit that does not interpose a microcomputer. Therefore, the times? Tp1 and? Tp3 until the signals from the current detector 20 are transmitted to the inverter control means 40 are several microseconds.
한편, 인버터 제어 수단(40)은 전류 검출기(20)로부터의 검출 신호가 입력되고나서 인버터 구동 회로(13)에 정지 지령 신호를 출력하기까지의 처리를 마이크로 컴퓨터(도시 생략)에 의해 실행하기 때문에, 10μsec ~ 수백 μsec의 시간이 걸린다. 그렇게 하면, 상기 (식1)에서 나타낸 시간 △tp도 10μsec ~ 수백 μsec가 된다.On the other hand, the inverter control means 40 executes a process from the input of the detection signal from the current detector 20 to the output of the stop command signal to the inverter driving circuit 13 by the microcomputer (not shown) , And it takes time from 10 microseconds to several hundred microseconds. Then, the time DELTA tp shown in the above-mentioned (formula 1) is also 10 mu sec to several hundred mu sec.
따라서, 마이크로 컴퓨터를 이용하는 과전류 판정부(43)의 처리는 예를 들면 상기한 탈조와 같이, 이상(의 예조)을 검출하고나서 그 영향이 나올 때까지 수 msec 이상 걸리는 특성에 관한 판정에 적합하다.Therefore, the processing of the overcurrent judging section 43 using a microcomputer is suitable for judging a characteristic that takes longer than several milliseconds until the influence of the abnormality is detected after detection of abnormality (for example, as described above) .
예를 들면, 마이크로 컴퓨터를 이용한 과전류 판정부(43)에 의한 판정 처리에 적합한 것으로서, 모터(M)의 탈조 보호, 모터(M)의 권선 온도 보호, 모터(M)의 감자 보호, 스위칭 소자(도시 생략)의 온도 상승 보호, 압축기(도시 생략)의 과(過)온도 보호, 압축기의 압력 보호 등을 들 수 있다. 이들의 특성은 전기적 시정수나 열용량 등에 의해 이상이 나올 때까지 수 msec 이상의 시간이 걸리기 때문에, 마이크로 컴퓨터를 이용한 처리에도 충분히 대응할 수 있다. For example, it is suitable for the determination processing by the overcurrent judging section 43 using a microcomputer, and it is possible to carry out the step-out protection of the motor M, the protection of the winding temperature of the motor M, the protection of the motor M, Temperature protection of the compressor (not shown), over-temperature protection of the compressor (not shown), pressure protection of the compressor, and the like. These characteristics take a time of several milliseconds or more until an abnormality occurs due to an electric time constant or a heat capacity, so that it can sufficiently cope with processing using a microcomputer.
또한, 이러한 판정 처리에 있어서, 모터 전류의 진폭 및 위상, 모터 인가 전압의 진폭 및 위상, 인버터 회로(11)에 입력되는 직류의 전압값 및 전류값 등의 제어 정보를 이용할 수 있다.In this determination processing, control information such as the amplitude and phase of the motor current, the amplitude and phase of the motor-applied voltage, the DC voltage value and current value input to the inverter circuit 11, and the like can be used.
또한, 실온 서미스터(도시 생략), 외기온(外氣溫) 서미스터(도시 생략), 착상(着霜) 서미스터(도시 생략), 토출온(溫) 서미스터(도시 생략), 사람 검지 센서(도시 생략), 서모파일(thermopile)(도시 생략) 등으로부터 취득되는 센서 정보를 이용해도 된다.(Not shown), an outside temperature thermistor (not shown), a frosting thermistor (not shown), a discharge temperature thermistor (not shown), a human detection sensor (not shown) Sensor information acquired from a thermopile (not shown) or the like may be used.
본 실시형태에서는, 과전류 판정부(43)에 의한 판정 처리의 일례로서, 모터(M)가 탈조할 때의 예조(즉, 전류 검출기(20)로부터 입력되는 전류의 증가)를 검출해서 모터(M)를 정지시키는 경우에 관해 설명한다.In the present embodiment, as an example of the determination process by the overcurrent determining section 43, the motor M detects the preliminary tune (that is, the increase of the current input from the current detector 20) ) Is stopped will be described.
상기한 바와 같이, 동기 모터는 교류 전류가 만드는 회전 자계에 의해 회전자(영구 자석)를 흡인함으로써 회전한다. 그러나, 과부하나 급격한 속도 변화 등의 시에, 인버터 구동 회로(13)로부터 입력되는 PWM 신호와 모터(M)의 회전의 동기를 잃어 탈조할 경우가 있다. As described above, the synchronous motor rotates by sucking the rotor (permanent magnet) by the rotating magnetic field generated by the alternating current. However, there is a case where the PWM signal input from the inverter driving circuit 13 and the rotation of the motor M are lost in synchronization with an overload or a sudden change in the speed, and the synchronizing operation is interrupted.
여기에서, 모터(M)에 있어서 탈조가 일어나기 직전은 인가 전압과 모터 유기 전압의 어긋남이 커진다. 예를 들어, 백터 제어에 의해 전압·전류의 위상 제어를 행하고 있을 경우, 모터(M)의 탈조가 일어나기 직전의 수백 msec의 시간을 걸려서 모터 전류가 증가한다.Here, the deviation between the applied voltage and the motor induced voltage becomes large immediately before the demarcation occurs in the motor (M). For example, when voltage and current phase control is performed by vector control, the motor current increases by taking several hundred milliseconds before the motor M is removed.
따라서, 과전류 판정부(43)는, 미리 기억되어 있는 소정의 과전류 판정 문턱값(다른 문턱값)과 모터 전류값을 비교하여, 모터 전류값이 과전류 판정 문턱값을 넘을 경우에, 구동 신호 발생부(44)의 처리를 정지시킨다. 이것에 의해, 모터 구동 장치(100)는, 탈조(의 예조)를 검출했을 경우에 바로 모터(M)의 구동을 정지시킬 수 있다.Therefore, the overcurrent judging section 43 compares the motor current value with a predetermined overcurrent judging threshold value (another threshold value) stored in advance, and when the motor current value exceeds the overcurrent judging threshold value, (44). Thereby, the motor driving apparatus 100 can stop the driving of the motor M immediately when it detects the step-out (preliminary).
덧붙여서, 과전류 판정 문턱값은 미리 설정된 일정값이어도 되고, 과전류 판정부(43)가 모터(M)의 인가 전압과 유기 전압의 위상의 어긋남 등에 의거하여 최적의 과전류 판정 문턱값을 산출하는 것으로 해도 된다.The overcurrent determination threshold value may be a predetermined constant value or the overcurrent determining section 43 may calculate the optimum overcurrent determination threshold value based on a difference between the voltage applied to the motor M and the phase of the induced voltage .
도 2의 (a)는, 과전류 보호 판정부가 행하는 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 또한, 이하의 기재에 있어서, 인버터 구동 회로(13)로부터의 PWM 신호에 따라 인버터 회로(11)의 스위칭 소자가 온/오프 동작하는 것을, 간단히 「스위칭 소자의 구동」이라고 기재할 경우가 있는 것으로 한다. 또한, 도 2의 (a)에 나타내는 흐름도의 개시 시에 있어서, 스위칭 소자가 구동하고 있는 것으로 한다.2 (a) is a flowchart showing the flow of processing performed by the overcurrent protection determination section. In the following description, the case where the ON / OFF operation of the switching element of the inverter circuit 11 in response to the PWM signal from the inverter driving circuit 13 is simply referred to as &quot; driving of the switching element &quot; do. It is also assumed that the switching element is driven at the start of the flowchart shown in Fig. 2 (a).
스텝 S101에 있어서 과전류 판정부(43)는 처리 개시로부터 소정 시간 △tpA가 경과했는지의 여부를 판정한다. 또한, 소정 시간 △tpA는 과전류 판정부(43)의 처리를 실행하는 마이크로 컴퓨터의 사이클 타임이며 미리 설정된 값이다.In step S101, the overcurrent determining section 43 determines whether or not a predetermined time [Delta] tp A has elapsed from the start of the process. The predetermined time? Tp A is the cycle time of the microcomputer executing the processing of the overcurrent determining section 43 and is a preset value.
처리 개시로부터 소정 시간 △tpA가 경과해 있을 경우(S101→Yes), 과전류 판정부(43)의 처리는 스텝 S102로 진행된다. 한편, 처리 개시로부터 소정 시간 △tpA가 경과해 있지 않을 경우(S101→No), 과전류 판정부(43)는 스텝 S101의 처리를 반복한다.When the predetermined time? Tp A has elapsed from the start of the process (S101? Yes), the process of the overcurrent determining section 43 proceeds to step S102. On the other hand, when the predetermined time? Tp A has not elapsed from the start of the process (S101? No), the overcurrent determining section 43 repeats the processing of the step S101.
스텝 S102에 있어서 과전류 판정부(43)는 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류값(IM)이 소정의 과전류 문턱값(IE)(다른 문턱값)보다 큰지의 여부를 판정한다. In step S102, the overcurrent determining section 43 determines whether or not the motor current value I M input from the motor current regenerating section 41 is larger than a predetermined overcurrent threshold value I E (another threshold value).
모터 전류값(IM)이 과전류 문턱값(IE)보다 클 경우(S102→Yes), 과전류 판정부(43)의 처리는 스텝 S103으로 진행된다. 한편, 모터 전류값(IM)이 과전류 문턱값(IE) 이하일 경우(S102→No), 과전류 판정부(43)의 처리는 개시로 돌아간다.If the motor current value I M is larger than the overcurrent threshold value I E (Yes in S102), the process of the overcurrent determining section 43 proceeds to step S103. On the other hand, when the motor current value I M is equal to or lower than the overcurrent threshold value I E (S102? No), the process of the overcurrent determining section 43 returns to the start.
스텝 S103에 있어서 과전류 판정부(43)는 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다. 그 결과, 모터(M)로의 전력 공급이 멈추고, 모터(M)는 정지한다. In step S103, the overcurrent determining section 43 stops driving the switching element. As a result, power supply to the motor M is stopped, and the motor M is stopped.
<소자 단락 보호 수단의 처리>&Lt; Process of short-circuit protection means >
도 2의 (b)는 소자 단락 보호 수단이 행하는 처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 또한, 당해 흐름도의 개시 시에 있어서, 인버터 회로(11)의 스위칭 소자가 구동하고 있는 것으로 한다.Fig. 2 (b) is a flowchart showing the flow of processing performed by the element short-circuit protection means. It is assumed that the switching element of the inverter circuit 11 is driven at the time of starting the flow chart.
스텝 S201에 있어서 소자 단락 보호 수단(12)은, 처리 개시로부터 소정 시간 △tB가 경과했는지의 여부를 판정한다. 또한, 소정 시간 △tB는 소자 단락 보호 수단(12)의 사이클 타임이며, 미리 설정된 값이다.In step S201, the element short-circuit protection means 12 judges whether or not a predetermined time? T B has elapsed from the start of the processing. Further, the predetermined time △ t B is the cycle time of the device short circuit protection means (12), a preset value.
처리 개시로부터 소정 시간△tB이 경과해 있을 경우(S201→Yes), 소자 단락 보호 수단(12)의 처리는 스텝 S202로 진행된다. 한편, 처리 개시로부터 소정 시간 △tB가 경과해 있지 않을 경우(S201→No), 소자 단락 보호 수단(12)은 스텝 S201의 처리를 반복한다.When the predetermined time? T B has elapsed from the start of the processing (S201? Yes), the processing of the element short circuit protection means 12 proceeds to step S202. On the other hand, when the predetermined time? T B has not elapsed from the start of the process (S201? No), the element short circuit protection means 12 repeats the processing of step S201.
스텝 S202에 있어서 소자 단락 보호 수단(12)은, 전류 검출기(20)로부터 입력되는 전류 검출값(IS)이, 소자 단락 보호 문턱값(ID)보다 큰지의 여부를 판정한다.In step S202, the element short circuit protection means 12 judges whether or not the current detection value I S inputted from the current detector 20 is larger than the element short circuit protection threshold value I D.
전류 검출값(IS)이 소자 단락 보호 문턱값(ID)보다 클 경우(S202→Yes), 소자 단락 보호 수단(12)의 처리는 스텝 S203으로 진행된다. 한편, 전류 검출값(IS)이 소자 단락 보호 문턱값(ID) 이하일 경우(S202→No), 소자 단락 보호 수단(12)의 처리는 개시로 돌아간다.If the current detection value I S is larger than the device short-circuit protection threshold value I D (Yes in S202), the processing of the element short-circuit protection means 12 proceeds to step S203. On the other hand, when the current detection value I S is equal to or smaller than the device short-circuit protection threshold value I D (S202? No), the process of the device short-circuit protection means 12 returns to the start.
스텝 S203에 있어서 소자 단락 보호 수단(12)은 인버터 구동 회로(13)에 정지 지령 신호를 출력한다. 또한, 소자 단락 보호 수단(12)으로부터 정지 지령 신호를 입력받으면, 인버터 구동 회로(13)의 스위칭 소자의 구동이 정지하고, 그 결과 모터(M)의 구동도 정지한다.In step S203, the element short-circuit protection means 12 outputs a stop command signal to the inverter driving circuit 13. [ When the stop command signal is received from the element short-circuit protection means 12, the switching element of the inverter driving circuit 13 is stopped, and as a result, the driving of the motor M is also stopped.
또한, 과전류 판정부(43)의 판정 결과에 의거하는 스위칭 소자의 구동 정지 처리와, 소자 단락 보호 수단(12)의 판정 결과에 의거하는 스위칭 소자의 구동 정지 처리는 각각 독립해서 실행된다. 예를 들면, 과전류 판정부(43)에 의한 정지 처리보다, 소자 단락 보호 수단(12)에 의한 정지 처리가 먼저 실행되었을 경우, 모터(M)는 소자 단락 보호 수단(12)으로부터 출력되는 정지 지령 신호를 트리거로 해서 정지한다.The driving stopping process of the switching device based on the determination result of the overcurrent determining section 43 and the driving stopping process of the switching device based on the determination result of the device short-circuit protection section 12 are executed independently. For example, when the stop process by the device short-circuit protection means 12 is executed earlier than the stop process by the overcurrent judgment unit 43, the motor M is stopped by the stop command outputted from the device short- Stops the signal by triggering.
<효과><Effect>
본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100)에 의하면, 이상 예조가 검출되고나서 실제로 그 영향이 나올 때까지 수 msec 이상의 시간이 걸리는 특성(탈조 등)에 관해서는 마이크로 컴퓨터를 이용한 비교 판정 처리를 행하고, 필요에 따라서 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다. 따라서, 모터(M)에 관한 제어 정보나 센서 정보를 이용해서 마이크로 컴퓨터에 의해 복잡한 계산을 실행할 수 있기 때문에, 고정밀도의 판정 처리를 행할 수 있다.According to the motor driving apparatus 100 according to the present embodiment, a comparative judgment process using a microcomputer is performed with respect to a characteristic (such as a step-out) that takes a time of several msec or more from the detection of an abnormal tone , And stops the driving of the switching element as needed. Therefore, complicated calculations can be performed by the microcomputer using the control information and the sensor information about the motor (M), so that highly accurate determination processing can be performed.
즉, 마이크로 컴퓨터의 연산 처리가 종료하는 타이밍보다 탈조가 일어나는 타이밍 쪽이 늦기 때문에, 탈조가 일어나기 전에 모터(M)의 구동을 정지시킬 수 있다.In other words, since the timing at which the arithmetic operation is performed is later than the timing at which the arithmetic processing of the microcomputer ends, the driving of the motor M can be stopped before the arcing occurs.
또한, 상기한 바와 같이, 소자 단락 보호 수단(12)이 과전류를 검지하고나서 인버터 구동 회로(13)에 정지 지령 신호를 내기까지의 시간은 마이크로 컴퓨터를 개재시키지 않은 하드웨어 회로에서의 소요 시간(예를 들면, 3μsec)이기 때문에, 매우 짧다. 이것에 의해, 전류 검출기(20)에서 검출한 전류가 소자 단락 보호 문턱값(ID)을 넘을 경우는, 소자 단락 보호 수단(12)에 의한 정지 지령이 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)에 의한 정지 지령보다 빨리 출력된다. 따라서, 단락 전류에 의한 스위칭 소자의 파괴를 확실하게 방지할 수 있다.As described above, the time from the detection of the overcurrent by the element short-circuit protection means 12 to the issuance of the stop command signal to the inverter driving circuit 13 is the time required in the hardware circuit not including the microcomputer For example, 3 [micro] sec). Thereby, when the current detected by the current detector 20 exceeds the element short-circuit protection threshold value I D , the stop command by the element short-circuit protection means 12 is supplied to the motor potato protection overcurrent judging unit 46 Is outputted earlier than the stop command by the stop command. Therefore, breakdown of the switching element by the short-circuit current can be reliably prevented.
도 3은 스위칭 소자에 단락 전류가 흘렀을 때의 모터 전류의 시간적 변화를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 3에 나타내는 시각 t0으로부터 모터 전류가 급격히 상승하고, 시각 t1에 있어서, 소자 단락 보호 문턱값(ID)을 넘는 전류값(I1)이 전류 검출기(20)에 의해 검출되었을 경우에 관해서 생각한다3 is an explanatory diagram schematically showing a temporal change of the motor current when a short-circuit current flows in the switching element. When the motor current suddenly rises from the time t 0 shown in FIG. 3 and the current value I 1 exceeding the short-circuit protection threshold value I D is detected at the time t 1 by the current detector 20 I think about it.
또한, 도 3에 나타내는 소자 절대 정격(IR)이란, 모터 전류가 한 순간이라도 넘어서는 안되는 전류값으로서 미리 설정되어 있는 값이다.The device absolute rating (I R ) shown in Fig. 3 is a value that is set in advance as a current value that should not exceed the motor current even at a moment.
이 경우, 시각 t1로부터 시간△tq(=수 μsec) 후인 시각 t2에 소자 단락 보호 수단(12)에 의해 스위칭 소자의 구동이 정지된다. 그 결과, 시각 t2 이후는 모터 전류가 급격하게 감소하고(도 3의 실선 화살표를 참조), 모터 전류가 소자 절대 정격(IR)에 달하는 것을 회피할 수 있다. 또한, 당해 시간 △tq는, IGBT 등의 스위칭 소자가 단락 전류에 견뎌낼 수 있는 시간(단락 내량)보다 짧다.In this case, the driving of the switching element by a from the time t 1 sigan △ t q (= number μsec) after the time element short-circuit protection means 12 to t 2 is stopped. As a result, after the time t 2 can be reduced sharply, and the motor current (refer to a solid line arrow in Fig. 3), the motor current is prevented from reaching the element absolute rating (I R). Further, the time period Δt q is shorter than the time (short-circuit tolerance) that a switching element such as an IGBT can withstand a short-circuit current.
이에 대하여, 가령 마이크로 컴퓨터로 소자 단락 보호 문턱값의 판정 처리를 행했을 경우에는, 시각 t1로부터 시간 △tp(= 10μsec ~ 수백 μsec) 후인 시각 t3에 스위칭 소자의 구동이 정지되기 때문에, 소자 절대 정격(IR)을 넘는 모터 전류(I3)가 흘러서(도 3의 파선 화살표를 참조) 스위칭 소자의 파괴에 이르게 된다.On the other hand, when the microcomputer performs the process of determining the short-circuit protection threshold value, the driving of the switching element is stopped at the time t 3 after the time Δt p (= 10 μsec to several hundred μsec) from the time t 1 , The motor current I 3 exceeding the absolute value of the element I R flows (refer to a broken line arrow in FIG. 3), leading to the destruction of the switching element.
본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100)에 의하면, 마이크로 컴퓨터인 인버터 제어 수단(40)의 외부에 소자 단락 보호 수단(12)을 설치하고, 마이크로 컴퓨터를 개재시키지 않고 판정 처리를 실행한다. 이것에 의해, 인버터 회로(11)의 단락 시의 전류의 상승을 재빠르게 파악하고, 당해 상승 도중에서 스위칭 소자의 구동을 정지시켜, 스위칭 소자의 파괴를 확실히 방지할 수 있다.According to the motor drive apparatus 100 of the present embodiment, the element short-circuit protection means 12 is provided outside the inverter control means 40, which is a microcomputer, and the determination processing is executed without interposing a microcomputer. As a result, the rise of the current at the time of short circuit of the inverter circuit 11 can be grasped quickly, and the driving of the switching element can be stopped during the rise, thereby reliably preventing the breakdown of the switching element.
또한, 전자 회로에서는 미약한 전류를 취급하기 때문에, 노이즈의 영향을 받기 쉽다. 본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100)에서는, 수 μsec의 시간으로 재빠르게 스위칭 소자의 구동을 정지시킬 수 있다. 따라서, 소자 단락 보호 문턱값을 인버터 회로(11)에 있어서 단락이 확실히 생겨 있다고 판정할 수 있는 값으로 설정할 수 있다. 즉, 소자 단락 보호 문턱값을 소자 절대 정격 가까이까지 끌어올릴 수 있으므로, 노이즈에 의한 오동작(모터(M)의 정지)을 없앨 수 있다. In addition, since the electronic circuit handles weak current, it is easily affected by noise. In the motor driving apparatus 100 according to the present embodiment, the driving of the switching element can be stopped quickly in a time of several microseconds. Therefore, it is possible to set the element short-circuit protection threshold value to a value at which it is possible to judge that the short circuit is surely generated in the inverter circuit 11. [ That is, since the element short-circuit protection threshold value can be raised to near the absolute value of the element absolute value, malfunction due to noise (stopping of the motor M) can be eliminated.
《제 2 실시형태》&Quot; Second Embodiment &
제 2 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100A)는, 제 1 실시형태에서 설명한 과전류 판정부(43) 대신에 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)를 구비하고, 또한 모터 권선 온도 검출기(50)와, 모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)를 구비하는 점이 다르지만, 그 외의 점은 제 1 실시형태와 같다. 따라서, 당해 다른 부분에 관해 설명하고, 중복 부분에 관해서는 설명을 생략한다.The motor drive apparatus 100A according to the second embodiment is provided with the motor potato protection overcurrent determining section 46 instead of the overcurrent determining section 43 described in the first embodiment and further includes the motor winding temperature detector 50 And a motor potentiometer protection threshold value setting unit 45. The other points are the same as those of the first embodiment. Therefore, other portions will be described, and redundant portions will not be described.
<모터 구동 장치의 구성>&Lt; Configuration of Motor Drive Apparatus >
도 4는 모터 구동 장치를 포함하는 시스템 구성도이다.4 is a system configuration diagram including a motor driving device.
모터 권선 온도 검출기(권선 온도 검출 수단)(50)는 모터(M)의 모터 권선 온도를 검출하고, 모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)에 시시각각 출력한다.The motor winding temperature detector (winding temperature detecting means) 50 detects the motor winding temperature of the motor M and outputs it to the motor potentiometer protection threshold value setting unit 45 momentarily.
모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)는 모터 권선 온도 검출기(50)로부터 입력되는 모터 권선 온도에 따라, 영구 자석의 감자를 방지하기 위한 감자 보호 문턱값(다른 문턱값)을 설정한다. 또한, 모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)가 행하는 처리에 관해서는 후기한다The motor potentiostat protection threshold value setting section 45 sets a potentiostat protection threshold value (another threshold value) for preventing the permanent magnet potatoes in accordance with the motor winding temperature inputted from the motor winding temperature detector 50. The process performed by the motor potentiometer protection threshold value setting unit 45 will be described later
모터 감자 보호 과전류 판정부(46)는 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류와, 모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)로부터 입력되는 감자 보호 문턱값에 의거하여, 모터(M)에 감자 보호 문턱값을 넘는 과전류가 흐르고 있는지의 여부를 판정한다. 그리고, 모터(M)에 감자 보호 문턱값을 넘는 과전류가 흐르고 있다고 판정했을 경우, 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)는 구동 신호 발생부(44)의 처리를 정지시킨다.The motor potato protection overcurrent determining section 46 determines whether or not the motor M is powered by the motor current based on the motor current input from the motor current reproducing section 41 and the potato protection threshold value input from the motor potentiating protection threshold value setting section 45. [ It is determined whether or not an overcurrent exceeding the protection threshold value is flowing. When it is judged that the overcurrent exceeding the potato protection threshold value is flowing to the motor M, the motor potato protection overcurrent determining section 46 stops the processing of the drive signal generating section 44. [
<저온 감자 특성의 경우>&Lt; Case of low-temperature potato characteristic >
(1. 모터 감자 보호 문턱값의 설정)(1. Setting of motor potato protection threshold)
이하의 기재에 있어서, 모터(M)가 갖는 영구 자석에 있어서 감자가 일어날 때의 모터 전류값을 「모터 감자 전류」라고 기재한다.In the following description, the motor current value at the time when the potato is generated in the permanent magnet of the motor (M) is referred to as &quot; motor potato current &quot;.
영구 자석은 과도한 역자계에 노출되면 감자를 일으켜서 자성이 약해지며, 자석의 특성이 열화된다. 즉, 모터(M)에서 사용되고 있는 영구 자석에 과대한 전류가 흐르면, 당해 전류에 의해 생기는 역자계에 의해 감자가 일어난다. 따라서, 모터(M)에, 모터 감자 전류 이상의 과전류가 유입하지 않도록 할 필요가 있다.When permanent magnets are exposed to an excessive inverse magnetic field, the magnetism is weakened by causing potatoes, and the characteristics of the magnets deteriorate. That is, when an excessive current flows in the permanent magnet used in the motor M, the potato is generated by the inverse magnetic field generated by the current. Therefore, it is necessary to prevent an overcurrent larger than the motor potato current from flowing into the motor M.
모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)는, 모터 권선 온도 검출기(50)로부터 입력되는 검출 온도에 의거하여, 스위칭 소자의 구동을 정지시킬 때의 문턱값이 되는 감자 보호 문턱값(다른 문턱값)을 설정하고, 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)에 출력한다.The motor potentiometer protection threshold value setting section 45 sets the motor potentiostat protection threshold value based on the detected temperature inputted from the motor winding temperature detector 50 to the potato protection threshold value (another threshold value), which is a threshold value for stopping the driving of the switching element, And outputs it to the motor potato protection overcurrent judging section 46. [
덧붙여서, 모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)의 처리는 마이크 컴퓨터에 의해 실행된다.In addition, the processing of the motor potato protection threshold value setting section 45 is executed by the microphone computer.
도 5는, 저온 감자 특성을 갖는 영구 자석을 이용한 모터에 있어서, 모터 권선 온도에 대한 소자 절대 정격, 모터 감자 전류, 모터 감자 보호 문턱값, 및 소자 단락 보호 문턱값의 변화를 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing changes in element absolute ratings, motor potato current, motor potato protection threshold, and short-circuit protection threshold value for the motor winding temperature using a permanent magnet having a low-temperature potato characteristic.
도 5에 나타내는 바와 같이, 저온 감자 특성을 갖는 영구 자석(예를 들면, 페라이트 자석)은, 그 온도가 낮아짐에 따라 모터 감자 전류의 값이 작아진다(즉, 감자하기 쉬어짐).As shown in Fig. 5, the permanent magnet having a low-temperature potato characteristic (for example, a ferrite magnet) has a lower motor potentiometer current value (that is, it becomes prone to demagnetization) as its temperature decreases.
따라서, 모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)는 모터 권선 온도가 저온이 됨에 따라 모터 감자 보호 문턱값을 작게 하도록 설정한다.Therefore, the motor potentiometer protection threshold value setting section 45 sets the motor potentiometer protection threshold value to become smaller as the motor winding temperature becomes lower.
또한, 모터 감자 보호 문턱값은, 임의의 모터 권선 온도에 있어서 모터 감자 전류의 값보다 작아지도록 설정된다. 즉, 도 5에 나타내는 예에서는, 마이크로 컴퓨터 소프트웨어의 처리를 간략화하기 위해, 모터 감자 보호 문턱값의 온도 특성을 복수의 선분으로 나타내고 있다. Further, the motor potentiometer protection threshold value is set to be smaller than the value of the motor potentiometer current at any motor winding temperature. That is, in the example shown in Fig. 5, the temperature characteristic of the motor potato protection threshold value is represented by a plurality of line segments in order to simplify the processing of the microcomputer software.
(2. 소자 단락 보호 문턱값의 설정)(2. Setting of short-circuit protection threshold value)
소자 단락 보호 수단(12)은, 인버터 회로(11)의 스위칭 소자의 단락을 방지하기 위한 소자 단락 보호 문턱값(ID)을, 소자 절대 정격(IR)보다 낮은 소정값으로 설정한다(도 5 참조). 또한, 소자 단락 보호 문턱값(ID)은 모터 권선의 온도에 따르지 않고 일정값으로서 설정되어 있다. The element short-circuit protection means 12 sets the element short-circuit protection threshold value I D for preventing the switching element of the inverter circuit 11 from short-circuiting to a predetermined value lower than the element absolute rating I R 5). In addition, the element short-circuit protection threshold value I D is set as a constant value not depending on the temperature of the motor winding.
본 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 같이, 소자 단락 보호 수단(12)은 마이크로 컴퓨터를 개재하지 않고 처리를 실행하고, 모터 전류가 소자 단락 보호 문턱값(ID)를 넘으면 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다. Also in this embodiment, as in the first embodiment, the element short-circuit protection means 12 executes processing without interposing a microcomputer, and when the motor current exceeds the element short-circuit protection threshold value I D , .
또한, 도 5에 나타내는 예에서는, 모터 권선 온도 T0 이상의 영역에서는, 모터 감자 보호 문턱값(IM)이 소자 단락 보호 문턱값(ID)보다 소정값 △I1(=ID-IO)만큼 작은 일정 값으로서 설정되어 있다. 이것은, 모터 전류가 소자 단락 보호 문턱값(ID)을 넘었을 경우에는 소자 단락 보호 수단(12)이 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)보다 먼저 인버터 회로(11)의 구동을 정지하기 위함이다.5, the motor potentiometer protection value I M is smaller than the short-circuit protection threshold value I D by a predetermined value? I1 (= I D -I O ) in the region where the motor winding temperature T 0 or more, As shown in FIG. This is because, when the motor current exceeds the short-circuit protection threshold value I D , the short-circuit protection means 12 stops driving the inverter circuit 11 before the motor-over-current protection overcurrent judging unit 46 .
덧붙여서, 모터 감자 보호 문턱값이 소자 단락 보호 문턱값을 넘는 온도 영역(예를 들면, 고온 영역)을 갖고, 그 외의 온도 영역(예를 들면, 저온 영역)에서는 모터 감자 보호 문턱값이 소자 단락 보호 문턱값 이하가 되도록 설정해도 된다.In addition, in the other temperature region (for example, a low temperature region), the motor potentiometer protection threshold value is higher than the device short-circuit protection threshold value (for example, May be set to be equal to or less than the threshold value.
<고온 감자 특성의 경우><In the case of high-temperature potato characteristics>
도 6은 고온 감자 특성을 갖는 영구 자석을 이용한 모터에 있어서, 모터 권선 온도에 대한 소자 절대 정격, 모터 감자 전류, 모터 감자 보호 문턱값, 및 소자 단락 보호 문턱값의 변화를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing changes in absolute value of the motor winding temperature, motor potato current, motor potato protection threshold value, and short circuit protection threshold value for a motor using permanent magnets having high-temperature potato characteristics.
도 6에 나타내는 바와 같이, 고온 감자 특성을 갖는 영구 자석(예를 들면, 네오디윰 자석)은 온도가 높아짐에 따라 모터 감자 전류의 값이 작아진다(즉, 감자하기 쉬어짐).As shown in Fig. 6, the permanent magnet having a high-temperature potato characteristic (for example, a neodymium magnet) has a smaller motor potato current value (i.e.
따라서, 모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)는 모터 권선 온도가 고온이 됨에 따라 감자 보호 문턱값을 작게 하도록 설정한다.Therefore, the motor potentiometer protection threshold value setting section 45 sets the potentiometer protection threshold value to be small as the motor winding temperature becomes high.
덧붙여서, 도 6에 나타내는 예에서는, 모터 감자 보호 문턱값의 고온 특성을 복수의 선분으로서 나타내고, 모터 권선 온도 T2 이하의 영역에서는, 모터 감자 보호 문턱값을 소자 온도 보호 문턱값(ID)보다 △I2(=I2-ID)만큼 높은 소정 값으로서 설정하고 있다. 그리고, 모터 권선 온도가 온도 T3보다 높은 영역에서는, 소자 단락 보호 문턱값이 모터 감자 보호 문턱값보다 커지도록 설정하고 있다.In addition, in the example shown in Fig. 6, the high temperature characteristic of the motor potentiometer protection threshold value is represented as a plurality of line segments, and the motor winding temperature T 2 In the following area, the motor potential protection threshold value is set to a predetermined value higher by ΔI2 (= I 2 -I D ) than the device temperature protection threshold value I D. And, in the region where the motor winding temperature is higher than the temperature T 3 , the element short-circuit protection threshold value is set to be larger than the motor potentiometer protection threshold value.
또한, 고온 감자 특성을 갖는 영구 자석은 네오디윰 자석에 한하지 않고, 그 외의 희토류 자석이어도 된다.The permanent magnet having the high-temperature potato characteristic is not limited to the neodymium magnet, but may be another rare earth magnet.
<모터 구동 장치의 동작><Operation of Motor Drive Apparatus>
모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)는 모터 권선 온도 검출기(50)로부터 입력되는 모터 권선 온도에 따라, 도 5에 나타내는 특성 모터 감자 보호 문턱값을 설정하고, 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)에 대해 시시각각 상기 문턱값의 정보를 출력한다.The motor potato protection threshold value setting unit 45 sets the characteristic motor potentiometer protection threshold value shown in Fig. 5 according to the motor winding temperature inputted from the motor winding temperature detector 50, and sets the motor potato protection over- And outputs the information of the threshold value every moment.
그리고, 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)는 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류와, 모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)로부터 입력되는 모터 감자 보호 문턱값을 비교한다.The motor potato protection overcurrent determining section 46 compares the motor current input from the motor current regenerating section 41 with the motor potentiometer protection threshold value input from the motor potentiometer protection threshold value setting section 45. [
모터 전류가 모터 감자 보호 문턱값을 넘어 있을 경우, 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)는 구동 신호 발생부(44)의 처리를 정지시킨다. 이것에 의해, 스위칭 소자의 구동이 정지하고, 모터(M)로의 전력 공급이 멈춰서 모터(M)가 정지한다.When the motor current exceeds the motor potentiometer protection threshold value, the motor potato protection overcurrent judging unit 46 stops the process of the drive signal generating unit 44. As a result, the driving of the switching element is stopped, the supply of electric power to the motor M is stopped, and the motor M is stopped.
한편, 모터 전류가 모터 감자 보호 문턱값 이하일 경우, 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)는 상기의 비교 처리를 소정 시간마다 반복한다.On the other hand, when the motor current is equal to or less than the motor potentiometer protection threshold value, the motor potentiator overcurrent judging section 46 repeats the above comparison processing every predetermined time.
<효과><Effect>
본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100A)에 의하면, 페라이트 자석 등의 저온 감자 특성, 또는 네오디윰 자석 등의 고온 감자 특성을 갖는 영구 자석을 구비하는 모터(M)에 관해, 모터 권선에 흐르는 전류를 모터 감자 전류 미만으로 할 수 있어, 영구 자석의 감자를 확실히 방지할 수 있다. 즉, 시정수가 비교적 큰 감자 특성에 관해서는, 마이크로 컴퓨터의 제어에 의해 정밀도가 높은 판정 처리를 행한 후에, 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다.The motor driving apparatus 100A according to the present embodiment can be applied to a motor M provided with a permanent magnet having a low temperature potato characteristic such as a ferrite magnet or a high temperature potato characteristic such as a neodymium magnet, Can be made less than the motor potato current, and the potato of the permanent magnet can be reliably prevented. That is, with respect to the potato characteristics with a relatively large time constant, the microcomputer stops the driving of the switching element after performing the determination processing with high precision by the control of the microcomputer.
이것에 의해, 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 모터 권선 온도에 따라 세밀하게 모터 감자 보호 문턱값을 정할 수 있다. 즉, 모터(M)의 감자를 방지하면서, 모터 권선 온도에 따른 최대 전류를 모터 권선에 흘려보낼 수 있기 때문에, 모터(M)의 능력을 최대한으로 끌어낼 수 있다. As a result, as shown in Fig. 5 and Fig. 6, it is possible to finely define the motor potato protection threshold value according to the motor winding temperature. That is, since the maximum current according to the motor winding temperature can be flowed to the motor winding while preventing the motor M from being demagnetized, the capability of the motor M can be maximized.
한편, 스위칭 소자가 단락했을 때와 같이 단시간에 회로를 차단해야만 할 경우에는 마이크로 컴퓨터를 개재시키지 않는 회로(소자 단락 보호 수단(12))에 의해 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다.On the other hand, when the circuit must be shut off in a short time, such as when the switching element is short-circuited, the driving of the switching element is stopped by a circuit (device short-circuit protection means 12) not interposing a microcomputer.
이것에 의해, 모터(M)가 구비하는 영구 자석의 감자를 방지함과 함께, 인버터 회로(11)의 스위칭 소자를 적절히 보호할 수 있다. As a result, the permanent magnet of the motor M can be prevented from being demagnetized, and the switching element of the inverter circuit 11 can be adequately protected.
또한, 모터 권선 온도와 모터 감자 보호 문턱값의 상관을 복수 개의 파라미터에 의해 결정할 수 있다. 즉, 구동하는 모터(M)에 따라서 이들 정수를 변경하는 것만으로, 동일한 마이크로 컴퓨터 소프트웨어를 이용해서 복수 종류의 영구 자석에 대응할 수 있고, 마이크로 컴퓨터 소프트웨어의 개발을 간략화할 수 있다. 모터 감자 보호 문턱값의 온도 특성을 1 이상의 곡선(직선을 포함)으로서 나타내고, 소정 온도 T0 이상의 영역에 있어서는 모터 감자 보호 문턱값을 일정값(IM)으로서 설정하고 있다(도 5 참조). 따라서, 마이크로 컴퓨터의 처리 부하를 저감할 수 있다.Further, the correlation between the motor winding temperature and the motor potato protection threshold value can be determined by a plurality of parameters. That is, only by changing these constants according to the driven motor M, it is possible to cope with a plurality of kinds of permanent magnets by using the same microcomputer software, and development of microcomputer software can be simplified. The temperature characteristic of the motor potentiometer protection threshold value is represented by at least one curve (including a straight line), and the predetermined temperature T 0 In the above area, the motor potentiometer protection threshold value is set as a constant value I M (see Fig. 5). Therefore, the processing load of the microcomputer can be reduced.
《제 3 실시형태》&Quot; Third Embodiment &
제 3 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100B)는 제 1 실시형태에서 설명한 과전류 판정부(43) 대신에 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)를 구비하고, 또한 소자 온도 검출기(60)와, 소자 온도 보호 문턱값 설정부(47)를 구비하는 점이 다르지만, 그 외에 관해서는 제 1 실시형태와 같다. 따라서, 당해 다른 부분에 관해서 설명하고 중복되는 부분에 관해서는 설명을 생략한다.The motor driving apparatus 100B according to the third embodiment is provided with the element temperature protection overcurrent judging unit 48 instead of the overcurrent judging unit 43 described in the first embodiment and further includes the element temperature detector 60, And a temperature protection threshold value setting unit 47 are provided. The rest is the same as the first embodiment. Therefore, the description of other portions will be omitted.
<모터 구동 장치의 구성>&Lt; Configuration of Motor Drive Apparatus >
도 7은 모터 구동 장치를 포함하는 시스템 구성도이다.7 is a system configuration diagram including a motor drive device.
소자 온도 검출기(소자 온도 검출 수단)(60)는, 인버터 회로(11)가 구비하는 스위칭 소자의 온도를 검출하고, 검출한 소자 온도를 소자 온도 보호 문턱값 설정부에 시시각각 출력한다.The device temperature detector (device temperature detecting means) 60 detects the temperature of the switching device provided in the inverter circuit 11, and outputs the detected device temperature to the device temperature protection threshold value setting unit at a time.
소자 온도 보호 문턱값 설정부(47)는 소자 온도 검출기(60)로부터 입력되는 소자 온도에 따라 소자 온도 보호 문턱값(다른 문턱값)을 설정한다. 또한, 소자 온도 보호 문턱값 설정부(47)가 행하는 처리의 상세에 관해서는 후기한다.The device temperature protection threshold value setting unit 47 sets the device temperature protection threshold value (another threshold value) according to the device temperature input from the device temperature detector 60. [ The process performed by the device temperature protection threshold value setting unit 47 will be described later.
소자 온도 보호 과전류 판정부(48)는 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류와, 소자 온도 보호 문턱값 설정부(47)로부터 입력되는 소자 온도 보호 문턱값에 의거하여, 모터(M)에 소자 온도 보호 문턱값을 넘는 과전류가 흐르고 있는지의 여부를 판정한다. 그리고, 모터(M)에 소자 온도 보호 문턱값을 넘는 과전류가 흐르고 있을 경우, 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)는 구동 신호 발생부(44)의 처리를 정지시킨다.The device temperature protection overcurrent judging section 48 judges whether or not the motor current I is supplied to the motor M based on the motor current inputted from the motor current reproducing section 41 and the device temperature protection threshold value inputted from the device temperature protection threshold value setting section 47 It is determined whether or not an overcurrent exceeding the device temperature protection threshold value is flowing. If an overcurrent exceeding the device temperature protection threshold value flows to the motor M, the device temperature protection overcurrent judging unit 48 stops the process of the drive signal generating unit 44. [
덧붙여서, 소자 온도 보호 문턱값 설정부(47)의 처리는 마이크로 컴퓨터에 의해 실행된다.In addition, the processing of the element temperature protection threshold value setting section 47 is executed by the microcomputer.
한편, 소자 단락 보호 수단(12)은 제 1 실시형태와 같은 처리를 실행한다. 즉, 소자 단락 보호 수단(12)은 전류 검출기(20)에서 검출된 전류가 단락 보호 문턱값을 넘을 경우, 신속히 인버터 회로(11)를 정지해야 하며, 마이크로 컴퓨터를 개재시키지 않는 회로에서 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다. 이것에 의해, 인버터 회로(11)에서 단락이 생겼을 때에는 신속히 스위칭 소자의 구동을 정지시켜, 스위칭 소자의 파괴를 확실히 방지할 수 있다.On the other hand, the element short-circuit protection means 12 performs the same processing as that of the first embodiment. That is, when the current detected by the current detector 20 exceeds the short-circuit protection threshold value, the element short-circuit protection means 12 must quickly stop the inverter circuit 11, and in the circuit not interposing the microcomputer, Stop driving. As a result, when a short circuit occurs in the inverter circuit 11, the driving of the switching element is quickly stopped, and the breakdown of the switching element can be reliably prevented.
도 8은, 인버터 회로가 갖는 스위칭 소자의 소자 온도에 대한 소자 절대 정격, 소자 단락 보호 문턱값, 온도 파괴 전류값, 소자 온도 보호 문턱값, 및 전류 제한 문턱값의 변화를 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing changes in element absolute ratings, element short circuit protection threshold value, temperature breakdown current value, element temperature protection threshold value, and current limit threshold value of the switching element of the inverter circuit.
도 8에 나타내는 바와 같이, 소자 단락 보호 문턱값이 소자 절대 정격보다 낮은 전류값으로 설정되어 있다. 또한, 소자 온도 파괴 전류값은 그 전류값 이상의 전류가 흘렀을 경우에 스위칭 소자의 파괴에 이르는 전류값이다. 소자 온도 보호 문턱값은 소자 온도 파괴 전류값보다 소정값만큼 작은 전류값으로서 설정되어 있다. 또한, 전류 제한 문턱값은 모터(M)를 감속시킬 때의 문턱값이며, 소자 온도 보호 문턱값보다 소정 값만큼 작은 전류값으로서 설정되어 있다. As shown in Fig. 8, the element short-circuit protection threshold value is set to a current value lower than the element absolute rating. The device temperature breakdown current value is a current value that leads to breakdown of the switching device when a current equal to or greater than the current value flows. The device temperature protection threshold value is set as a current value smaller than the device temperature breakdown current value by a predetermined value. The current limit threshold value is a threshold value for decelerating the motor M, and is set as a current value smaller than the device temperature protection threshold value by a predetermined value.
도 8에 나타내는 바와 같이, 소자 온도 보호 문턱값 이상이며, 또한 소자 온도 파괴 전류값 미만인 영역을 「정지 영역」으로서 설정되어 있다. 또한, 전류 제한 문턱값 이상이며, 또한 소자 온도 보호 문턱값 미만인 영역을「감속 영역」으로 설정되어 있다. 또한, 전류 제한값 미만인 영역을「정상 영역」으로서 설정되어 있다As shown in Fig. 8, a region which is equal to or higher than the device temperature protection threshold value and lower than the device temperature breakdown current value is set as the &quot; stop region &quot;. Further, an area that is equal to or higher than the current limit threshold value and is lower than the device temperature protection threshold value is set as the &quot; deceleration area &quot;. Further, an area less than the current limit value is set as the &quot; normal area &quot;
도 9는 소자 온도 보호 과전류 판정부의 동작의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 9 is a flowchart showing the flow of operation of the device temperature protection overcurrent judging unit.
스텝 S301에 있어서 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)는 처리 개시로부터 소정 시간 △tC가 경과했는지의 여부를 판정한다. 또한, 소정 시간 △tC는 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)의 처리를 실행하는 마이크로 컴퓨터의 사이클 타임이며, 미리 설정된 값이다.In step S301, the element temperature protection overcurrent judging section 48 judges whether or not a predetermined time? T C has elapsed from the start of the processing. The predetermined time? T C is the cycle time of the microcomputer for executing the processing of the element temperature protection overcurrent judging section 48, and is a preset value.
처리 개시로부터 소정 시간 △tC가 경과해 있을 경우(S301→Yes), 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)의 처리는 스텝 S302로 진행된다. 한편, 처리 개시로부터 소정 시간 △tC가 경과해 있지 않을 경우(S301→No), 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)는 스텝 S301의 처리를 반복한다.When the predetermined time? T C has elapsed from the start of the process (S301? Yes), the process of the device temperature protection overcurrent determining section 48 proceeds to step S302. On the other hand, when the predetermined time? T C has not elapsed from the start of the process (S301? No), the device temperature protection overcurrent determining section 48 repeats the process of step S301.
스텝 S302에 있어서 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)는, 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류값(IM)이, 소자 온도 보호 문턱값(IT)보다 큰지의 여부를 판정한다. 모터 전류값(IM)이 소자 온도 보호 문턱값(IT)보다 클 경우(S302→Yes), 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)의 처리는 스텝 S303으로 진행된다. 한편, 모터 전류값(IM)이 소자 온도 보호 문턱값(IT) 이하일 경우(S302→No), 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)의 처리는 스텝 S304로 진행된다.In step S302, the element temperature protection overcurrent determining section 48 determines whether or not the motor current value I M input from the motor current regenerating section 41 is larger than the element temperature protection threshold value I T. If the motor current value I M is larger than the device temperature protection threshold value I T (Yes in S302), the process of the device temperature protection overcurrent judging unit 48 proceeds to step S303. On the other hand, when the motor current value I M is equal to or lower than the device temperature protection threshold value I T (S302? No), the process of the device temperature protection overcurrent judging unit 48 proceeds to step S304.
스텝 S303에 있어서 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)는, 구동 신호 발생부(44)의 처리를 정지시킨다. 즉, 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)는 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다.In step S303, the element temperature protection overcurrent determining section 48 stops the processing of the drive signal generating section 44. [ That is, the device temperature protection overcurrent judging unit 48 stops driving the switching device.
덧붙이면, 모터 전류가 소자 단락 보호 문턱값 이하이며, 또한 소자 온도 보호 문턱값보다 클 경우는, 하드웨어 회로로 구성된 소자 단락 보호 수단(12)은 작동하지 않는다.Incidentally, when the motor current is below the device short-circuit protection threshold value and is larger than the device temperature protection threshold value, the short-circuit protection means 12 constituted by a hardware circuit does not operate.
스텝 S304에 있어서 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)는 모터 전류값(IM)이 전류 제한 문턱값(IL)보다 큰지의 여부를 판정한다. 모터 전류값(IM)이 전류 제한 문턱값(IL)보다 클 경우(S304→Yes), 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)의 처리는 스텝 S305로 진행된다. 한편, 모터 전류값(IM)이, 전류 제한 문턱값(IL) 이하일 경우(S304→No), 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)의 처리는 개시로 돌아간다.In step S304, the element temperature protection overcurrent judging section 48 judges whether or not the motor current value I M is larger than the current limit threshold value I L. If the motor current value I M is larger than the current limit threshold value I L (S304? Yes), the process of the device temperature protection overcurrent determining section 48 proceeds to step S305. On the other hand, when the motor current value I M is equal to or less than the current limit threshold value I L (S304? No), the processing of the element temperature protection overcurrent determining section 48 returns to the start.
스텝 S305에 있어서 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)는, 모터(M)를 감속시키기 위해서, 구동 신호 발생부(44)에 대하여 소정의 지령 신호를 출력한다.In step S305, the element temperature protection overcurrent determining section 48 outputs a predetermined command signal to the drive signal generating section 44 in order to decelerate the motor M. [
<효과><Effect>
본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100B)에 의하면, 이상(예조)을 검지하고나서 실제로 이상이 나오기까지의 수 msec 이상의 시간이 걸리는 스위칭 소자의 온도 특성에 관해서는 마이크로 컴퓨터를 이용한 비교 판정 처리를 행하고, 필요에 따라 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다. 또한, 상기 비교 처리를 행할 때에 이용하는 소자 온도 보호 문턱값은, 소자 온도 검출기(60)로부터 입력되는 소자 온도에 따라 결정되기 때문에, 고정밀도로 과전류를 판정할 수 있다.According to the motor driving apparatus 100B of the present embodiment, the comparative judgment processing using a microcomputer is performed with respect to the temperature characteristic of the switching element, which takes a time of several msec or more from detection of abnormality And stops the driving of the switching element as necessary. Since the device temperature protection threshold value used in performing the comparison process is determined according to the device temperature input from the device temperature detector 60, the overcurrent can be determined with high accuracy.
또한, 스위칭 소자는 소정의 열용량을 갖기 때문에, 온도 상승에 의해 스위칭이 파괴되기 전에 모터(M)의 구동을 정지시킬 수 있다.Further, since the switching element has a predetermined heat capacity, the driving of the motor M can be stopped before the switching is broken due to the temperature rise.
또한, 소자 온도 보호 문턱값 설정부(47)에는, 소자 온도 보호 문턱값을 도 8에 나타내는 바와 같이 소자 온도와 소자 온도 보호 문턱값을 1 이상의 곡선(직선을 포함)으로 대응시키는 소정의 연산식이 미리 설정되어 있다. 따라서, 상기 연산식의 정수를 적절한 값으로 함으로써, 간단히 설정을 변경할 수 있으므로, 다른 종류의 인버터 회로(11)에 대해서도 마이크로 컴퓨터의 소프트웨어를 동일하게 할 수 있으며, 제품 개발의 단계를 간소화할 수 있다.The element temperature protection threshold value setting unit 47 is provided with a predetermined operation expression for associating the element temperature protection threshold value with the element temperature and the element temperature protection threshold value by one or more curves (including a straight line) It is set in advance. Therefore, since the setting can be changed simply by setting the integer of the calculation formula to an appropriate value, the software of the microcomputer can be made the same for other types of inverter circuits 11, and the stage of product development can be simplified .
또한, 모터 전류가 회로 감속 영역(도 8 참조) 내에 있을 경우, 소자 온도 보호 과전류 판정부(48)는, 구동 신호 발생부(44)에 소정의 지령 신호를 출력해서 모터(M)를 감속시킨다. 이에 의해, 스위칭 소자에 유입되는 전류를 감소시켜, 스위칭 소자의 온도를 저하시키면서 모터(M)의 구동을 유지할 수 있다.8), the element temperature protection overcurrent judging section 48 outputs a predetermined command signal to the drive signal generating section 44 to decelerate the motor M . Thereby, the current flowing into the switching element is reduced, and the driving of the motor (M) can be maintained while lowering the temperature of the switching element.
《제 4 실시형태》&Quot; Fourth Embodiment &
제 4 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100C)는 제 3 실시형태와 비교해서, 모터 권선 온도 검출기(50)와 모터 감자 보호 문턱값 설정부(45)와, 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)가 추가되어 있는 점이 다르지만, 그 외에 관해서는 제 3 실시형태와 같다. 따라서, 당해 다른 부분에 관해 설명하고, 제 3 실시형태와 중복되는 부분에 관해서는 설명을 생략한다.The motor driving apparatus 100C according to the fourth embodiment is different from the third embodiment in that the motor winding temperature detector 50 and the motor potato protection threshold value setting unit 45 and the motor potato protection overcurrent determining unit 46, And the rest is the same as the third embodiment. Therefore, the other parts will be described, and the description of the parts overlapping with the third embodiment will be omitted.
도 10은 모터 구동 장치를 포함하는 시스템 구성도이다.10 is a system configuration diagram including a motor driving device.
모터 권선 온도 검출기(권선 온도 검출 수단)(50)는 모터(M)의 권선 온도를 검출하고, 모터 감자 온도 보호 문턱값 설정부(45)에 시시각각 출력한다.The motor winding temperature detector (winding temperature detecting means) 50 detects the winding temperature of the motor M and outputs it to the motor potentiometer temperature protection threshold value setting unit 45 momentarily.
모터 감자 온도 보호 문턱값 설정부(45)는 모터 권선 온도 검출기(50)로부터 입력되는 모터 권선 온도에 따라 감자 보호 문턱값을 설정하고, 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)에 출력한다.The motor potato temperature protection threshold value setting unit 45 sets the potato protection threshold value according to the motor winding temperature inputted from the motor winding temperature detector 50 and outputs the threshold value to the motor potato protection overcurrent judging unit 46.
모터 감자 보호 과전류 판정부(46)는 모터 전류와 감자 보호 문턱값에 의거하여, 모터 전류가 감자 보호 문턱값을 넘어 있을 경우에, 구동 신호 발생부(44)의 처리를 정지시킨다.The motor potato protection overcurrent determination section 46 stops the processing of the drive signal generation section 44 when the motor current exceeds the potato protection threshold value, based on the motor current and the potato protection threshold value.
또한, 모터 권선 온도 검출기(50), 모터 감자 보호 문턱값 설정부(45), 및 모터 감자 보호 과전류 판정부(46)가 실행하는 처리에 관해서는 제 2 실시형태와 같으므로 상세한 설명을 생략한다.The processes executed by the motor winding temperature detector 50, the motor potentiometer protection threshold value setting section 45 and the motor potato protection overcurrent judging section 46 are the same as those in the second embodiment, and thus their detailed description is omitted .
또한, 인버터 제어 수단(40C)의 처리는 마이크로 컴퓨터를 개재해서 실행된다. 즉, 스위칭 소자의 온도 특성이나 모터(M)가 구비하는 영구 자석의 온도 특성(저온 감자 특성 또는 고온 자감 특성)에 따라 세밀하게 감자 보호 문턱값을 설정하고, 필요에 따라 인버터 회로(11)의 구동을 정지시킨다.The processing of the inverter control means 40C is executed via the microcomputer. That is, the potentiometer protection threshold value is finely set according to the temperature characteristics of the switching element and the permanent magnet temperature characteristics (low-temperature potantial characteristic or high-temperature characteristic characteristic) of the motor M, Stop driving.
한편, 소자 단락 보호 수단(12)의 처리는 마이크로 컴퓨터를 개재시키지 않고 실행된다. 이것에 의해, 소자 단락 보호 수단(12)은 모터 전류가 소자 단락 보호 문턱값을 넘은 것을 검출하고나서 수 μsec로 인버터 회로(11)의 구동을 정지시킨다.On the other hand, the processing of the element short-circuit protection means 12 is carried out without interposing a microcomputer. Thereby, the element short-circuit protection means 12 stops driving the inverter circuit 11 in several microseconds after detecting that the motor current exceeds the short-circuit protection threshold value.
<효과><Effect>
본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100C)에 의하면, 마이크로 컴퓨터를 이용해서 인버터 제어 수단(40C)의 처리를 실행한다. 따라서, 소자 온도 검출기(60)로부터 입력되는 스위칭 소자의 온도에 따라서 적절한 소자 온도 보호 문턱값을 설정하고, 또한 모터 권선 온도 검출기(50)로부터 입력되는 모터 권선의 온도에 따라 적절한 감자 보호 문턱값을 설정할 수 있다. 즉, 스위칭 소자의 온도 파괴나 모터(M)가 구비하는 영구 자석의 감자를 방지하면서, 최대한의 전류에 의해 모터(M)를 구동시킬 수 있다.According to the motor driving apparatus 100C of the present embodiment, the processing of the inverter control means 40C is executed by using a microcomputer. Therefore, an appropriate device temperature protection threshold value is set in accordance with the temperature of the switching element input from the device temperature detector 60, and an appropriate potato protection threshold value is set according to the temperature of the motor winding input from the motor winding temperature detector 50 Can be set. That is, it is possible to drive the motor M by the maximum current while preventing the temperature breakdown of the switching element and the demagnetization of the permanent magnet of the motor M.
따라서, 본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100C)에 의하면, 스위칭 소자의 성능과 모터(M)의 성능을 충분히 활용하고, 또한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to the motor driving apparatus 100C of the present embodiment, the performance of the switching element and the performance of the motor M can be sufficiently utilized and the reliability can be improved.
또한, 소자 단락 보호 수단(12)에 의한 처리를 마이크로 컴퓨터를 개재하지 않고 행함으로써, 과전류를 검지하고나서 수 μsec로 인버터 회로(11)의 구동을 정지시킬 수 있다. 이것에 의해, 인버터 회로(11)가 구비하는 스위칭 소자가 과전류에 의해 파괴되는 것을 확실히 방지할 수 있다.In addition, by performing the processing by the element short-circuit protection means 12 without interposing a microcomputer, it is possible to stop the drive of the inverter circuit 11 by a few microseconds after detecting the overcurrent. This makes it possible to reliably prevent the switching element provided in the inverter circuit 11 from being destroyed by the overcurrent.
《변형예》"Variations"
이상, 본 발명에 따른 모터 구동 장치에 관해 각 실시형태에 의해 설명했지만, 본 발명의 실시 태양은 이들 기재에 한정되는 것이 아니라, 다양한 변경 등을 행할 수 있다.As described above, the motor driving apparatus according to the present invention has been described with respect to each embodiment, but the embodiment of the present invention is not limited to these descriptions, and various modifications can be made.
예를 들면, 상기한 제 3 실시형태 및 제 4 실시형태에서는, 소자 온도 검출기(60)가 스위칭 소자의 온도를 검출하고 있지만, 이것에 한정하지 않는다. 즉, 소자 온도 검출기(60)(도 7 참조) 대신에, 파워 모듈(10)(도 7 참조)의 표면 온도를 검출하는 파워 모듈 온도 검출 수단(도시 생략)을 구비하여, 스위칭 소자의 도를 간접적으로 검출하는 것으로 해도 된다.For example, in the third embodiment and the fourth embodiment described above, the element temperature detector 60 detects the temperature of the switching element, but the present invention is not limited to this. That is, instead of the element temperature detector 60 (see FIG. 7), power module temperature detecting means (not shown) for detecting the surface temperature of the power module 10 (see FIG. 7) It may be detected indirectly.
이 경우, 스위칭 소자의 온도와 소자 온도 보호 문턱값의 상관을 인버터 회로(11)를 포함하는 파워 모듈(10)의 표면 온도와 소자 온도 보호 문턱값의 상관으로 대용하게 된다.In this case, the correlation between the temperature of the switching element and the device temperature protection threshold is substituted by the correlation between the surface temperature of the power module 10 including the inverter circuit 11 and the device temperature protection threshold value.
즉, 인버터 제어 수단(40)은 상기한 파워 모듈 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 소자 온도 보호 문턱값을 설정하고, 모터 전류가 소자 온도 보호 문턱값을 넘을 경우에 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다.That is, the inverter control means 40 sets the device temperature protection threshold value in response to the temperature input from the power module temperature detection means, and stops driving the switching device when the motor current exceeds the device temperature protection threshold value .
이것에 의해, 파워 모듈(10)을 사용하는 형태에서도 스위칭 소자의 온도 보호를 확실히 행할 수 있으며, 온도 검출기(파워 모듈 온도 검출 수단)의 부착 구조나 신호선의 인출 구조가 간단해져서 제조 비용을 저감할 수 있다.As a result, the temperature of the switching element can be surely protected even in the form of using the power module 10, and the mounting structure of the temperature detector (power module temperature detecting means) and the lead-out structure of the signal line are simplified, .
또한, 소자 온도 검출 수단(도 7 참조) 대신에, 인버터 회로(11)를 탑재하고 있는 기판(도시 생략)의 표면 온도를 검출하는 기판 온도 검출 수단(도시 생략)을 구비해서, 스위칭 소자의 온도를 간접적으로 검출하는 것으로 해도 된다.7) for detecting the temperature of the surface of the substrate (not shown) on which the inverter circuit 11 is mounted, and the temperature of the switching element (not shown) May be indirectly detected.
이 경우, 인버터 제어 수단(40)은 상기한 기판 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 소자 온도 보호 문턱값을 설정하고, 모터 전류가 소자 온도 보호 문턱값을 넘을 경우에 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다.In this case, the inverter control means 40 sets the element temperature protection threshold value in response to the temperature input from the substrate temperature detection means, and stops driving the switching element when the motor current exceeds the device temperature protection threshold value .
이것에 의해, 기판 온도 검출 수단을 사용하는 형태에서도 소자의 온도 보호를 확실히 행할 수 있으며, 온도 검출기의 부착 구조나 신호선의 인출 구조가 간단해져서 제조 비용을 저감할 수 있다. As a result, the temperature of the device can be surely protected even in the form of using the substrate temperature detecting means, and the attachment structure of the temperature detector and the lead-out structure of the signal line can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
또한, 소자 온도 검출기(60)(도 7 참조) 대신에, 인버터 회로(11)를 냉각하는 방열 핀(도시 생략)의 온도를 검출하는 방열 핀 온도 검출 수단(도시 생략)을 구비하여, 스위칭 소자의 온도를 간접적으로 검출하는 것으로 해도 된다.It is also possible to provide a heat dissipation fin temperature detection means (not shown) for detecting the temperature of a heat dissipation fin (not shown) for cooling the inverter circuit 11, instead of the element temperature detector 60 May be detected indirectly.
이 경우, 인버터 제어 수단(40)은 상기한 방열 핀 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 소자 온도 보호 문턱값을 설정하고, 모터 전류가 상기 소자 온도 보호 문턱값을 넘을 경우에, 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다In this case, the inverter control means 40 sets the device temperature protection threshold value in response to the temperature input from the heat radiation fin temperature detection means, and when the motor current exceeds the device temperature protection threshold value, Stop driving
또한, 상기 각 실시형태에서는, 인버터 회로(11)가 갖는 스위칭 소자가 모두 IGBT인 경우에 관해 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다.In each of the above-described embodiments, the description has been given of the case where all the switching elements of the inverter circuit 11 are IGBTs. However, the present invention is not limited to this.
즉, 인버터 회로(11)가 갖는 스위칭 소자의 적어도 한 개를 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)로 하고, 소자 온도 보호 문턱값의 상관을, 당해 MOSFET의 온도에 의거하여 설정하는 것으로 해도 된다.That is, at least one of the switching elements of the inverter circuit 11 is made of a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) and the correlation of the element temperature protection threshold value is set based on the temperature of the MOSFET You can.
즉, MOSFET는 전류가 증대하면 IGBT에 비해 손실(즉, 발생하는 열량)이 크다. 특히, MOSFET 중에서도 슈퍼 정션 구조를 갖는 MOSFET에 관해서는 전류값이 작을 경우에는 고효율이지만, 전류값이 커지면 손실이 크기 때문에 열폭주에 이르기 쉽다.That is, the MOSFET has a larger loss (that is, heat generated) as compared with the IGBT when the current increases. Particularly, among MOSFETs, MOSFETs having a super junction structure have high efficiency when the current value is small. However, when the current value is large, the MOSFET has a large loss.
따라서, 소자 온도 검출기(60)에 의해 MOSFET형 스위칭 소자의 온도를 검출하고, 소자 온도 보호 문턱값 설정부(47)가 당해 온도에 대응한 소자 온도 보호 문턱값을 설정한다. 이것에 의해, 스위칭 소자의 온도 보호(MOSFET의 열폭주의 방지를 포함)를 확실히 행하고, 또한 통상 시에는 효율적인 운전을 행할 수 있다.Therefore, the temperature of the MOSFET-type switching element is detected by the element temperature detector 60, and the element temperature protection threshold value setting unit 47 sets the element temperature protection threshold value corresponding to the temperature. Thus, temperature protection of the switching element (including prevention of thermal runaway of the MOSFET) can be reliably performed, and efficient operation can be performed in normal operation.
또한, 상기한 제 2 실시형태 및 제 4 실시형태에서는, 모터 권선 온도 검출기(50)가 모터(M)의 권선 온도를 검출하고 있었지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 모터(M)에 의해 구동하는 압축기(도시 생략)를 구비하고, 모터 권선 온도 검출기(50)(도 4 참조) 대신에, 당해 압축기의 외곽(도시 생략)의 온도를 검출하는 외곽 온도 검출 수단(도시 생략)에 의해 모터(M)의 권선 온도를 간접적으로 검출하는 것으로 해도 된다. In the above-described second and fourth embodiments, the motor winding temperature detector 50 detects the winding temperature of the motor M, but the present invention is not limited to this. That is, a compressor (not shown) driven by a motor M is provided, and in place of the motor winding temperature detector 50 (see Fig. 4), an enclosure temperature detection for detecting the temperature of the outside of the compressor The winding temperature of the motor M may be indirectly detected by means (not shown).
즉, 모터(M)의 권선 온도와 감자 보호 문턱값의 상관을, 압축기의 외곽 온도와 감자 보호 문턱값의 상관으로 대용한다That is, the correlation between the winding temperature of the motor M and the protection threshold value of the motor is replaced with a correlation between the protection temperature and the outer protection temperature of the compressor
이 경우, 인버터 제어 수단(40)은 상기한 외곽 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 감자 보호 문턱값을 설정하고, 모터 전류가 감자 보호 문턱값을 넘을 경우에 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다.In this case, the inverter control means 40 sets a potentiostat protection threshold value corresponding to the temperature inputted from the above-mentioned outside temperature detecting means, and stops the driving of the switching element when the motor current exceeds the potentiometer protection threshold value.
이것에 의해, 압축기의 외곽 온도와 모터 감자 보호 문턱값의 상관에 의거하여 모터 감자 보호를 행하므로, 모터(M)의 감자 보호를 적절히 행할 수 있다. 또한, 고압이 되는 압축기의 내부에 온도 검출기를 설치할 경우와 비교해서, 온도 검출기(외곽 온도 검출 수단)의 부착 구조나 신호선의 인출 구조가 간단해져서, 제조 비용을 저감할 수 있다.Thus, motor potato protection is performed on the basis of the correlation between the outside temperature of the compressor and the motor potentiometer protection threshold value, so that the potato protection of the motor M can be appropriately performed. Further, as compared with the case where the temperature detector is provided inside the compressor which becomes the high pressure, the attachment structure of the temperature detector (outer temperature detection means) and the lead-out structure of the signal line are simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
따라서, 모터(M)가 구비하는 영구 자석의 감자를 적절히 방지할 수 있는 유체 압축 시스템을 제공할 수 있다. Therefore, it is possible to provide a fluid compression system capable of appropriately preventing potatoes of permanent magnets provided in the motor (M).
또한, 상기한 모터 권선 온도 검출기(50)(도 4 참조) 대신에, 모터(M)에 의해 구동하는 압축기(도시 생략)의 토출 배관(도시 생략)의 온도를 검출하는 토출 배관 온도 검출 수단(도시 생략)에 의해 모터(M)의 권선 온도를 간접적으로 검출하는 것으로 해도 된다.Instead of the above motor winding temperature detector 50 (see FIG. 4), discharge pipe temperature detecting means (not shown) for detecting the temperature of a discharge pipe (not shown) of a compressor (not shown) driven by a motor (Not shown) may indirectly detect the winding temperature of the motor M.
이 경우, 인버터 제어 수단(40)은 상기한 토출 배관 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 감자 보호 문턱값을 설정하고, 모터 전류가 상기 감자 보호 문턱값을 넘을 경우에, 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다. In this case, the inverter control means 40 sets a potentiometric protection threshold value corresponding to the temperature inputted from the discharge pipe temperature detecting means, and when the motor current exceeds the potentiometric protection threshold value, Stop.
이것에 의해, 모터(M)의 감자 보호를 확실히 행할 수 있음과 함께, 온도 검출기(토출 배관 온도 검출 수단)의 부착 구조나 신호선의 인출 구조가 간단해져서, 제조 비용을 저감할 수 있다. As a result, the potato protection of the motor M can be reliably performed, and the attachment structure of the temperature detector (discharge pipe temperature detection means) and the lead-out structure of the signal line can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
또한, 압축기의 외곽 온도를 검출하는 외곽 온도 검출 수단(도시 생략)으로부터 입력되는 압축기의 외곽 온도와 전류 검출기(20)로부터 입력되는 전류 검출값에 의거하여, 모터(M)의 권선 온도를 추정하는 것으로 해도 된다The winding temperature of the motor M is estimated based on the outer temperature of the compressor input from the outer temperature detection means (not shown) for detecting the outer temperature of the compressor and the current detection value input from the current detector 20 It may be
모터(M)의 권선 온도는 전류가 유입되는 것에 동반되는 발열(모터 손실)에 의해, 압축기의 외곽 온도보다 높은 상태에 있다. 따라서, 모터(M)의 권선 온도가 압축기의 외곽 온도에 대해서 어느 정도 높은지를, 전류 검지기(20)로부터 입력되는 전류 검출값을 파라미터로 해서 보정한다. The winding temperature of the motor M is higher than the outer temperature of the compressor due to heat generation (motor loss) accompanying the flow of the current. Therefore, how much the winding temperature of the motor M is higher than the outside temperature of the compressor is corrected using the current detection value input from the current detector 20 as a parameter.
이 경우, 인버터 제어 수단(40)은 외곽 온도 검출 수단으로부터 입력되는 외곽 온도와 전류 검출기(20)로부터 입력되는 전류값에 의거하여, 모터(M)에서 발생되는 열량인 모터 손실을 산출하고, 산출된 상기 모터 손실에 대응해서 모터(M)의 권선 온도를 추정한다. 즉, 전류 검지기(20)로부터 입력되는 전류 검출값을 파라미터로 해서 모터(M)의 권선 온도를 보정한다.In this case, the inverter control means 40 calculates the motor loss, which is the amount of heat generated in the motor M, based on the outer temperature input from the outer temperature detection means and the current value input from the current detector 20, And estimates the winding temperature of the motor M in response to the motor loss. That is, the winding temperature of the motor M is corrected using the current detection value input from the current detector 20 as a parameter.
게다가, 인버터 제어 수단(40)은 추정한 모터 권선 온도에 대응해서 감자 보호 문턱값을 추정하고, 모터 전류가 감자 보호 문턱값을 넘을 경우에 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다.In addition, the inverter control means 40 estimates a potentiostat protection threshold value corresponding to the estimated motor winding temperature, and stops driving the switching element when the motor current exceeds the potentiostat protection threshold value.
이것에 의해, 모터(M)의 권선 온도를 양호한 정밀도로 재현할 수 있고, 모터(M)의 운전 가능 범위를 넓힘과 함께 모터(M)의 감자 보호를 더욱 확실히 행할 수 있다. As a result, the winding temperature of the motor M can be reproduced with good accuracy, the operable range of the motor M can be widened, and the potato protection of the motor M can be performed more reliably.
또한, 압축기의 토출 배관 온도를 검출하는 토출 배관 온도 검출 수단(도시 생략)으로부터 입력되는 압축기의 토출 배관 온도와 전류 검출기(20)로부터 입력되는 전류 검출값에 의거하여, 모터(M)의 권선 온도를 추정하는 것으로 해도 된다. 이 경우도 상기한 경우와 마찬가지로, 전류 검지기(20)로부터 입력되는 전류 검출값을 파라미터로 해서 모터(M)의 권선 온도를 보정한다.On the basis of the discharge pipe temperature of the compressor inputted from the discharge pipe temperature detecting means (not shown) for detecting the discharge pipe temperature of the compressor and the current detection value inputted from the current detector 20, May be estimated. In this case as well, the winding temperature of the motor M is corrected using the current detection value input from the current detector 20 as a parameter.
또한, 인버터 제어 수단(40)의 처리는 상기한 경우와 같으므로 설명을 생략한다.Further, since the process of the inverter control means 40 is the same as the above case, the description is omitted.
또한, 상기한 각 실시형태 및 변형예에 있어서, 모터(M)는 영구 자석을 이용한 직류 브러쉬리스 모터를 이용해도 된다. 또한, 압축기(도시 생략)는 당해 직류 브러쉬리스 모터에 의해 구동하는 고압 챔버의 압축기로 할 수 있다.In each of the above-described embodiments and modifications, the motor M may be a DC brushless motor using permanent magnets. Further, a compressor (not shown) may be a compressor of a high-pressure chamber driven by the DC brushless motor.
이렇게, 압축기용 모터(M)로서 직류 브러쉬리스 모터를 이용함으로써, 높은 에너지 효율을 실현할 수 있다. 또한, 인버터 회로(11)의 스위칭 소자를 적절히 보호함과 함께, 모터(M)의 감자를 확실히 방지할 수 있는 유체 압축 시스템을 제공할 수 있다.Thus, by using a DC brushless motor as the compressor motor M, high energy efficiency can be realized. It is also possible to provide a fluid compression system capable of properly protecting the switching elements of the inverter circuit 11 and reliably preventing the potato of the motor M. [
또한, 압축기(도시 생략)로서, 직류 브러쉬리스 모터에 의해 구동되는 저압 챔버의 압축기를 이용하여, 상기한 모터 권선 온도 검출기(50)(도 4 참조) 대신에, 실외기(도시 생략)에 설치되는 착상 검출 수단(도시 생략)과 실내기(도시 생략)에 설치되는 실내 온도 검출 수단(도시 생략)을 이용하는 것으로 해도 된다.In addition, as a compressor (not shown), a compressor of a low-pressure chamber driven by a DC brushless motor is used and installed in an outdoor unit (not shown) instead of the above-described motor winding temperature detector 50 (Not shown) installed in the indoor unit (not shown) and the indoor temperature detecting means (not shown) may be used.
이 경우, 난방 운전 시에 있어서는, 실외기에 설치되는 착상 검출 수단에 의해 모터(M)의 권선 온도를 간접적으로 검출한다. 그리고, 인버터 제어 수단(40)은 착상 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 감자 보호 문턱값을 설정하고, 모터 전류가 감자 보호 문턱값을 넘을 경우에 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다.In this case, during the heating operation, the temperature of the windings of the motor (M) is indirectly detected by the conception detecting means provided in the outdoor unit. The inverter control means 40 sets the potentiometer protection threshold value in response to the temperature input from the conception detecting means, and stops the driving of the switching element when the motor current exceeds the potentiometer protection threshold value.
한편, 냉방 운전시에 있어서는, 실내기에 설치된 실내 온도 검출 수단에 의해 모터(M)의 권선 온도를 간접적으로 검출한다. 그리고, 인버터 제어 수단(40)은 실내 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 감자 보호 문턱값을 설정하고, 모터 전류가 감자 보호 문턱값을 넘을 경우에 스위칭 소자의 구동을 정지시킨다. On the other hand, during the cooling operation, the temperature of the winding of the motor (M) is indirectly detected by the indoor temperature detecting means provided in the indoor unit. The inverter control means 40 sets the potentiometer protection threshold value in response to the temperature input from the indoor temperature detecting means, and stops the driving of the switching element when the motor current exceeds the potentiometer protection threshold value.
즉, 인버터 제어 수단(40)은 모터(M)의 권선 온도와 열 교환기의 착상 온도의 열적인 상관 관계, 또는 모터(M)의 권선 온도와 실내 온도의 열적인 상관 관계를 이용해서 권선 온도를 추정한다.That is, the inverter control means 40 uses the thermal correlation between the winding temperature of the motor M and the fusing temperature of the heat exchanger, or the thermal correlation between the winding temperature of the motor M and the room temperature, .
이것에 의해, 모터(M)의 감자를 확실히 방지할 수 있음과 함께, 온도 검출기(착상 검출 수단 및 실내 온도 검출 수단)의 부착 구조나 신호선의 인출 구조가 간단해져서 제조 비용을 저감할 수 있다As a result, the potato of the motor M can be surely prevented, and the attachment structure of the temperature detector (the implantation detection means and the room temperature detection means) and the lead-out structure of the signal line can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced
또한, 공기 조화기(도시 생략)가 상기에서 설명한 유체 압축 시스템을 구비하는 것으로 해도 된다. 이 경우에 있어서, 상기한 모터(M)를 구비하는 압축기는 실외기에 설치된다.Further, the air conditioner (not shown) may include the fluid compression system described above. In this case, the compressor including the motor M is installed in the outdoor unit.
이것에 의해, 스위칭 소자의 보호 및 모터(M)의 감자 보호를 확실히 행할 수 있으며, 신뢰성이 높은 공기 조화기를 제공할 수 있다. 또한, 당해 공기 조화기는 공기 부하가 큰 저온 또는 고온의 환경에 있어서 큰 능력을 요구받았을 경우에도, 그 공조 능력을 최대한으로 발휘할 수 있다.As a result, it is possible to reliably protect the switching elements and the potentiometer of the motor (M), and to provide an air conditioner with high reliability. Further, even when the air conditioner is required to have a large capacity in an environment of a low temperature or a high temperature where the air load is large, the air conditioner can maximize its air conditioning capability.
또한, 상기한 각 실시형태에서는, 모터(M)로서 영구 자석형 동기 모터를 이용하는 경우에 관해 설명했지만, 이것에 한정되지는 않는다. 즉, 권선형 동기 모터, 릴럭턴스 모터, 다른 동기 모터에도 상기 각 실시형태를 마찬가지로 적용할 수 있다.In each of the above-described embodiments, the permanent magnet type synchronous motor is used as the motor M. However, the present invention is not limited to this. That is, the above-described embodiments can be similarly applied to a wire-wound synchronous motor, a reluctance motor, and other synchronous motors.
또한, 상기한 각 실시형태에서는, 교류 전원(200)으로부터 입력되는 교류 전압을 컨버터 회로(300)에 의해 직류 전압으로 변환하고, 또한 인버터 회로(11)의 스위칭 소자가 구동됨으로써 소정의 교류 전압으로 변환하는 경우에 관해 설명했지만, 이것에 한정되지는 않는다. 예를 들면, 축전지(직류 전원:도시 생략)로부터 인버터 회로(11)에 직류 전압을 입력하는 것으로 해도 된다.In each of the above embodiments, the alternating-current voltage input from the alternating-current power supply 200 is converted into a direct-current voltage by the converter circuit 300 and the switching element of the inverter circuit 11 is driven to generate a predetermined alternating- The case of conversion is explained, but the present invention is not limited to this. For example, a DC voltage may be input to the inverter circuit 11 from a battery (DC power source: not shown).
또한, 액티브 회로(도시 생략)를 이용해서 직류 전압을 능동적으로 제어해도 된다. Further, the DC voltage may be actively controlled by using an active circuit (not shown).
100, 100A, 100B, 100C 모터 구동 장치
10 파워 모듈
11 인버터 회로
12 소자 단락 보호 수단
13 인버터 구동 회로
20 전류 검출기(전류 검출 수단)
30 증폭기
40, 40A, 40B, 40C 인버터 제어 수단(제어 수단)
41 모터 전류 재현부
42 속도 지령부
43 과전류 판정부(제어 수단)
44 구동 신호 발생부(제어 수단)
45 모터 감자 보호 문턱값 설정부(제어 수단)
46 모터 감자 보호 과전류 판정부(제어 수단)
47 소자 온도 보호 문턱값 설정부(제어 수단)
48 소자 온도 보호 과전류 판정부(제어 수단)
50 모터 권선 온도 검출기(권선 온도 검출 수단)
60 소자 온도 검출기(소자 온도 검출 수단)
200 교류 전원
300 컨버터 회로
M 모터
100, 100A, 100B, 100C Motor drive unit
10 power module
11 Inverter circuit
12 Devices short-circuit protection
13 Inverter drive circuit
20 Current detector (current detection means)
30 amplifier
40, 40A, 40B, 40C Inverter control means (control means)
41 Motor current reproduction section
42 Speed command section
43 Overcurrent judging unit (control means)
44 drive signal generating unit (control means)
45 Motor potato protection threshold value setting unit (control means)
46 Motor potato protection Overcurrent judgment (control means)
47 Device temperature protection threshold value setting unit (control means)
48 Device temperature protection Overcurrent judgment (control means)
50 Motor winding temperature detector (winding temperature detection means)
60 device temperature detector (device temperature detecting means)
200 AC power supply
300 converter circuit
M motor

Claims (19)

  1. 스위칭 소자를 갖고 직류 전원으로부터 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터 회로와, 상기 인버터 회로에 공급되는 직류 전류를 검출하는 전류 검출 수단을 구비하고, 상기 변환에 따라 상기 인버터 회로로부터 출력되는 교류 전력에 의해 모터를 구동하는 모터 구동 장치로서,
    상기 스위칭 소자의 온/오프를 제어하는 제어 수단과,
    상기 전류 검출 수단으로부터 입력되는 전류값이, 상기 인버터 회로에서의 단락을 방지하기 위한 단락 보호 문턱값을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 소자 단락 보호 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은, 상기 전류 검출 수단으로부터 입력되는 전류값으로부터 상기 모터에 유입되는 모터 전류를 추정하고, 당해 모터 전류가 상기 스위칭 소자의 온도 보호 또는 상기 모터의 감자(減磁) 보호에 관한 다른 전류 문턱값을 넘을 경우에 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 처리를 실행하고,
    상기 소자 단락 보호 수단의 처리는 마이크로 컴퓨터를 개재하지 않고 실행되고,
    상기 제어 수단의 처리는 마이크로 컴퓨터를 개재해서 실행되는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    An inverter circuit having a switching element for converting a DC voltage inputted from a DC power supply into an AC voltage and a current detecting means for detecting a DC current supplied to the inverter circuit, A motor drive apparatus for driving a motor by electric power,
    Control means for controlling ON / OFF of the switching element;
    And device short-circuit protection means for stopping the driving of the switching element when the current value input from the current detection means exceeds a short-circuit protection threshold value for preventing a short circuit in the inverter circuit,
    Wherein the control means estimates a motor current flowing into the motor from a current value inputted from the current detecting means and outputs the motor current to the temperature control circuit of the switching element or the other current A process of stopping the driving of the switching element when the threshold value is exceeded,
    The processing of the element short-circuit protection means is executed without interposing a microcomputer,
    And the processing of said control means is executed via a microcomputer.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터의 권선 온도를 직접적 또는 간접적으로 검출하는 권선 온도 검출 수단을 구비하고,
    상기 다른 전류 문턱값은, 상기 모터가 갖는 자석의 감자 특성에 의거하여 설정되는 감자 보호 문턱값을 포함하고,
    상기 감자 보호 문턱값의 온도 특성은 상기 단락 보호 문턱값이 상기 감자 보호 문턱값보다 큰 온도 영역을 갖고,
    상기 제어 수단은, 상기 권선 온도 검출 수단으로부터 입력되는 권선 온도에 대응해서 상기 감자 보호 문턱값을 설정하고, 상기 모터 전류가 상기 감자 보호 문턱값을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    The method according to claim 1,
    And winding temperature detecting means for directly or indirectly detecting the winding temperature of the motor,
    Wherein the other current threshold value includes a potato protection threshold value set based on a potato characteristic of a magnet of the motor,
    Wherein the temperature characteristic of the potato protection threshold value has a temperature range in which the short protection threshold value is greater than the potato protection threshold value,
    The control means sets the potato protection threshold value in accordance with the winding temperature input from the winding temperature detection means and stops the driving of the switching element when the motor current exceeds the potato protection threshold value Characterized in that the motor drive device.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자의 온도를 직접적 또는 간접적으로 검출하는 소자 온도 검출 수단을 구비하고,
    상기 다른 전류 문턱값은, 상기 스위칭 소자의 소자 특성에 의거하여 설정되는 소자 온도 보호 문턱값을 포함하고,
    상기 소자 온도 보호 문턱값의 온도 특성은 상기 단락 보호 문턱값이 상기 소자 온도 보호 문턱값보다 큰 온도 영역을 갖고,
    상기 제어 수단은, 상기 소자 온도 검출 수단으로부터 입력되는 상기 스위칭 소자의 온도에 대응해서 상기 소자 온도 보호 문턱값을 설정하고, 상기 모터 전류가 상기 소자 온도 보호 문턱값을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    The method according to claim 1,
    And a device temperature detecting means for directly or indirectly detecting the temperature of the switching device,
    The other current threshold value includes a device temperature protection threshold value set based on an element characteristic of the switching element,
    Wherein the temperature characteristic of the device temperature protection threshold value has a temperature range where the short-circuit protection threshold value is larger than the device temperature protection threshold value,
    Wherein the control means sets the element temperature protection threshold value corresponding to the temperature of the switching element inputted from the element temperature detection means, and when the motor current exceeds the element temperature protection threshold value, And stops the driving of the motor.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터의 권선 온도를 직접적 또는 간접적으로 검출하는 권선 온도 검출 수단과, 상기 스위칭 소자의 온도를 직접적 또는 간접적으로 검출하는 소자 온도 검출 수단을 구비하고,
    상기 다른 전류 문턱값은, 상기 모터가 갖는 자석의 감자 특성에 의거하여 설정되는 감자 보호 문턱값과, 상기 스위칭 소자의 소자 특성에 의거하여 설정되는 소자 온도 보호 문턱값을 포함하고,
    상기 감자 보호 문턱값의 온도 특성은 상기 단락 보호 문턱값이 상기 감자 보호 문턱값보다 큰 온도 영역을 갖고,
    상기 소자 온도 보호 문턱값의 온도 특성은 상기 단락 보호 문턱값이 상기 소자 온도 보호 문턱값보다 큰 온도 영역을 갖고,
    상기 제어 수단은, 상기 권선 온도 검출 수단으로부터 입력되는 권선 온도에 대응해서 상기 감자 보호 문턱값을 설정함과 함께, 상기 소자 온도 검출 수단으로부터 입력되는 상기 스위칭 소자의 온도에 대응해서 상기 소자 온도 보호 문턱값을 설정하고, 상기 모터 전류가, 상기 감자 보호 문턱값 및 상기 소자 온도 보호 문턱값 중 적어도 한쪽을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    The method according to claim 1,
    Winding temperature detecting means for directly or indirectly detecting the winding temperature of the motor and device temperature detecting means for directly or indirectly detecting the temperature of the switching device,
    Wherein the other current threshold value includes a potentiometric protection threshold value set based on a potentiometric characteristic of a magnet of the motor and a device temperature protection threshold value set based on an element characteristic of the switching element,
    Wherein the temperature characteristic of the potato protection threshold value has a temperature range in which the short protection threshold value is greater than the potato protection threshold value,
    Wherein the temperature characteristic of the device temperature protection threshold value has a temperature range where the short-circuit protection threshold value is larger than the device temperature protection threshold value,
    The control means sets the potentiometric protection threshold value in accordance with the winding temperature input from the winding temperature detection means and sets the device temperature protection threshold value corresponding to the temperature of the switching element input from the element temperature detection means, And stops the driving of the switching element when the motor current exceeds at least one of the potato protection threshold value and the device temperature protection threshold value.
  5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 모터가 갖는 자석은 당해 자석의 온도가 저온이 됨에 따라 감자 전류값이 작아지는 감자 특성을 갖고,
    상기 제어 수단은 상기 자석의 감자 특성에 의거하여, 상기 권선 온도 검출 수단으로부터 입력되는 상기 권선 온도가 저온이 됨에 따라 상기 감자 보호 문턱값을 작게 하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    The method according to claim 2 or 4,
    The magnet of the motor has a potato characteristic that the value of the potato current becomes smaller as the temperature of the magnet becomes lower,
    Wherein the control means sets the potato protection threshold value to be smaller as the winding temperature inputted from the winding temperature detection means becomes lower, based on the potato characteristics of the magnet.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 모터가 갖는 상기 자석은 페라이트 자석인 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    6. The method of claim 5,
    Wherein the magnet of the motor is a ferrite magnet.
  7. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 모터가 갖는 자석은 당해 자석의 온도가 고온이 됨에 따라 감자 전류값이 작아지는 감자 특성을 갖고,
    상기 제어 수단은 상기 자석의 감자 특성에 의거하여, 상기 권선 온도 검출 수단으로부터 입력되는 상기 권선 온도가 고온이 됨에 따라 상기 감자 보호 문턱값을 작게 하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    The method according to claim 2 or 4,
    The magnet of the motor has a potato characteristic that the value of the potato current becomes smaller as the temperature of the magnet becomes higher,
    Wherein the control means sets the potentiometer protection threshold value to be smaller as the winding temperature inputted from the winding temperature detection means becomes higher, on the basis of the potentiometer characteristic of the magnet.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 모터가 갖는 상기 자석은 희토류 자석인 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    8. The method of claim 7,
    Wherein the magnet of the motor is a rare earth magnet.
  9. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자의 온도를 간접적으로 검출하는 상기 소자 온도 검출 수단은, 상기 인버터 회로를 포함하는 파워 모듈의 표면 온도를 검출하는 파워 모듈 온도 검출 수단이고,
    상기 제어 수단은, 상기 파워 모듈 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 상기 소자 온도 보호 문턱값을 설정하고, 상기 모터 전류가 상기 소자 온도 보호 문턱값을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    The method according to claim 3 or 4,
    The element temperature detecting means for indirectly detecting the temperature of the switching element is a power module temperature detecting means for detecting a surface temperature of the power module including the inverter circuit,
    The control means sets the element temperature protection threshold value corresponding to the temperature inputted from the power module temperature detection means and stops the driving of the switching element when the motor current exceeds the element temperature protection threshold value And the motor drive device.
  10. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자의 온도를 간접적으로 검출하는 상기 소자 온도 검출 수단은, 상기 인버터 회로를 탑재하고 있는 기판의 표면 온도를 검출하는 기판 온도 검출 수단이고,
    상기 제어 수단은, 상기 기판 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 상기 소자 온도 보호 문턱값을 설정하고, 상기 모터 전류가 상기 소자 온도 보호 문턱값을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    The method according to claim 3 or 4,
    The element temperature detecting means for indirectly detecting the temperature of the switching element is substrate temperature detecting means for detecting the surface temperature of the substrate on which the inverter circuit is mounted,
    The control means sets the device temperature protection threshold value corresponding to the temperature input from the substrate temperature detection means and stops the driving of the switching device when the motor current exceeds the device temperature protection threshold value And the motor drive device.
  11. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자의 온도를 간접적으로 검출하는 상기 소자 온도 검출 수단은, 상기 인버터 회로를 냉각하는 방열 핀의 온도를 검출하는 방열 핀 온도 검출 수단이고,
    상기 제어 수단은, 상기 방열 핀 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 상기 소자 온도 보호 문턱값을 설정하고, 상기 모터 전류가 상기 소자 온도 보호 문턱값을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    The method according to claim 3 or 4,
    The device temperature detection means for indirectly detecting the temperature of the switching element is a heat radiation fin temperature detection means for detecting the temperature of the heat radiation fin for cooling the inverter circuit,
    The control means sets the element temperature protection threshold value corresponding to the temperature input from the heat radiation fin temperature detection means and stops driving the switching element when the motor current exceeds the element temperature protection threshold value And the motor drive device.
  12. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 인버터 회로가 갖는 상기 스위칭 소자 중 적어도 한 개는 MOSFET이고,
    상기 소자 온도 검출 수단은 상기 MOSFET의 온도를 검출해서 상기 제어 수단에 출력하고,
    상기 제어 수단은 상기 소자 온도 검출 수단으로부터 입력되는 상기 MOSFET의 온도에 대응해서 상기 소자 온도 보호 문턱값을 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
    The method according to claim 3 or 4,
    At least one of the switching elements of the inverter circuit is a MOSFET,
    The device temperature detecting means detects the temperature of the MOSFET and outputs it to the control means,
    Wherein the control means sets the element temperature protection threshold value in accordance with the temperature of the MOSFET input from the element temperature detection means.
  13. 제 2 항 또는 제 4 항에 기재된 모터 구동 장치와,
    상기 모터에 의해 구동되는 압축기를 구비하고,
    상기 모터의 권선 온도를 간접적으로 검출하는 상기 권선 온도 검출 수단은 상기 압축기의 외곽 온도를 검출하는 외곽 온도 검출 수단이고,
    상기 제어 수단은, 상기 외곽 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 상기 감자 보호 문턱값을 설정하고, 상기 모터 전류가 상기 감자 보호 문턱값을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 유체 압축 시스템.
    A motor drive device according to claim 2 or 4,
    And a compressor driven by the motor,
    The winding temperature detection means for indirectly detecting the winding temperature of the motor is an outer temperature detection means for detecting the outer temperature of the compressor,
    The control means sets the potentiometer protection threshold value in accordance with the temperature inputted from the outer frame temperature detection means and stops the driving of the switching element when the motor current exceeds the potato protection threshold value Lt; / RTI &gt;
  14. 제 2 항 또는 제 4 항에 기재된 모터 구동 장치와,
    상기 모터에 의해 구동되는 압축기를 구비하고,
    상기 모터의 권선 온도를 간접적으로 검출하는 상기 권선 온도 검출 수단은, 상기 압축기의 토출 배관 온도를 검출하는 토출 배관 온도 검출 수단이고,
    상기 제어 수단은, 상기 토출 배관 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 상기 감자 보호 문턱값을 설정하고, 상기 모터 전류가 상기 감자 보호 문턱값을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 유체 압축 시스템.
    A motor drive device according to claim 2 or 4,
    And a compressor driven by the motor,
    The winding temperature detecting means for indirectly detecting the winding temperature of the motor is a discharge pipe temperature detecting means for detecting a discharge pipe temperature of the compressor,
    The control means sets the potato protection threshold value corresponding to the temperature inputted from the discharge pipe temperature detecting means and stops the driving of the switching element when the motor current exceeds the potato protection threshold value Characterized in that the fluid compression system comprises:
  15. 제 2 항 또는 제 4 항에 기재된 모터 구동 장치와,
    상기 모터에 의해 구동되는 압축기를 구비하고,
    상기 모터의 권선 온도를 간접적으로 검출하는 상기 권선 온도 검출 수단은, 상기 압축기의 외곽 온도를 검출하는 외곽 온도 검출 수단, 및 상기 인버터 회로에 공급되는 직류 전류를 검출하는 상기 전류 검출 수단이고,
    상기 제어 수단은,
    상기 외곽 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도와, 상기 전류 검출 수단으로부터 입력되는 전류값에 의거하여 상기 모터에서 발생되는 열량인 모터 손실을 산출하고,
    산출된 상기 모터 손실에 대응해서 상기 모터의 권선 온도를 추정하고,
    추정된 상기 권선 온도에 대응해서 상기 감자 보호 문턱값을 설정하고,
    상기 모터 전류가 상기 감자 보호 문턱값을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 유체 압축 시스템.
    A motor drive device according to claim 2 or 4,
    And a compressor driven by the motor,
    The winding temperature detecting means for indirectly detecting the winding temperature of the motor includes an outer temperature detecting means for detecting an outer temperature of the compressor and the current detecting means for detecting a DC current supplied to the inverter circuit,
    Wherein,
    A motor loss, which is a heat quantity generated in the motor, is calculated based on a temperature input from the outer housing temperature detection means and a current value input from the current detection means,
    Estimating a winding temperature of the motor in accordance with the calculated motor loss,
    Setting the potato protection threshold value in correspondence with the estimated winding temperature,
    And stops driving the switching element when the motor current exceeds the potato protection threshold value.
  16. 제 2 항 또는 제 4 항에 기재된 모터 구동 장치와,
    상기 모터에 의해 구동되는 압축기를 구비하고,
    상기 모터의 권선 온도를 간접적으로 검출하는 상기 권선 온도 검출 수단은, 상기 압축기의 토출 배관 온도를 검출하는 토출 배관 온도 검출 수단, 및 상기 인버터 회로에 공급되는 직류 전류를 검출하는 상기 전류 검출 수단이고,
    상기 제어 수단은,
    상기 토출 배관 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도와, 상기 전류 검출 수단으로부터 입력되는 전류값에 의거하여 상기 모터에서 발생되는 열량인 모터 손실을 산출하고,
    산출된 상기 모터 손실에 대응해서 상기 모터의 권선 온도를 추정하고,
    추정된 상기 권선 온도에 대응해서 상기 감자 보호 문턱값을 설정하고,
    상기 모터 전류가 상기 감자 보호 문턱값을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 유체 압축 시스템.
    A motor drive device according to claim 2 or 4,
    And a compressor driven by the motor,
    The winding temperature detecting means for indirectly detecting the winding temperature of the motor includes discharge pipe temperature detecting means for detecting a discharge pipe temperature of the compressor and the current detecting means for detecting a direct current supplied to the inverter circuit,
    Wherein,
    Calculating a motor loss which is a quantity of heat generated in the motor based on a temperature input from the discharge pipe temperature detection means and a current value input from the current detection means,
    Estimating a winding temperature of the motor in accordance with the calculated motor loss,
    Setting the potato protection threshold value in correspondence with the estimated winding temperature,
    And stops driving the switching element when the motor current exceeds the potato protection threshold value.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 모터는 영구 자석을 이용한 직류 브러쉬리스 모터(brushless motor)이고,
    상기 압축기는 상기 직류 브러쉬리스 모터에 의해 구동되는 고압 챔버의 압축기인 것을 특징으로 하는 유체 압축 시스템.
    14. The method of claim 13,
    The motor is a direct current brushless motor using permanent magnets,
    Wherein the compressor is a compressor of a high-pressure chamber driven by the DC brushless motor.
  18. 제 2 항 또는 제 4 항에 기재된 모터 구동 장치와,
    상기 모터에 의해 구동되는 저압 챔버의 압축기를 구비하고,
    상기 모터는 영구 자석을 이용한 직류 브러쉬리스 모터이고,
    난방 운전시에서는, 실외기에 설치되는 착상(着霜) 검출 수단에 의해 상기 모터의 권선 온도를 간접적으로 검출하고,
    냉방 운전시에서는 실내기에 설치되는 실내 온도 검출 수단에 의해 상기 모터의 권선 온도를 간접적으로 검출하고,
    상기 제어 수단은,
    상기 착상 검출 수단 또는 상기 실내 온도 검출 수단으로부터 입력되는 온도에 대응해서 상기 감자 보호 문턱값을 설정하고, 상기 모터 전류가 상기 감자 보호 문턱값을 넘을 경우에, 상기 스위칭 소자의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 유체 압축 시스템.
    A motor drive device according to claim 2 or 4,
    And a compressor of a low-pressure chamber driven by the motor,
    The motor is a DC brushless motor using a permanent magnet,
    During the heating operation, the winding temperature of the motor is indirectly detected by the frost detection means provided in the outdoor unit,
    The temperature of the winding of the motor is indirectly detected by the room temperature detecting means provided in the indoor unit during the cooling operation,
    Wherein,
    The control means sets the potentiometric protection threshold value corresponding to the temperature input from the frost detection means or the room temperature detection means and stops the driving of the switching element when the motor current exceeds the potato protection threshold value Lt; / RTI &gt;
  19. 제 13 항에 기재된 유체 압축 시스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.An air conditioner comprising the fluid compression system according to claim 13.
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