KR101416932B1 - Motor controller of air conditioner - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 복수개의 컨버터용 스위칭 소자를 구비하고 삼상 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 공급받아 인버터용 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기에 공급하는 인버터와, 삼상 교류 전원 중 한 상의 입력전압만을 검출하는 입력전압 검출수단과, 검출된 입력전압에 기초하여 컨버터의 스위칭 동작을 제어하는 컨버터 마이컴과, 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 인버터 마이컴을 포함하는 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것이다. 이에 의하여, 입력전압 검출수단의 비용이 저감되며, 또한 공기조화기의 전동기 제어장치는, 역률 제어, 직류 전압 부스팅 및 하모닉(harmonic) 규제에 대응 가능하게 된다.

Figure R1020070096905

공기조화기, 전동기, 마이컴, 입력전압, 검출

The present invention relates to a switching power supply device comprising a converter having a plurality of switching elements for a converter and converting a three-phase AC power into a DC power, a plurality of inverter switching elements, An inverter for converting the input voltage into an AC power having a predetermined frequency and supplying the AC power to the three-phase motor; input voltage detecting means for detecting only an input voltage of one phase of the three-phase AC power; And an inverter microcomputer for controlling the switching operation of the inverter. As a result, the cost of the input voltage detecting means is reduced, and the motor control device of the air conditioner becomes able to cope with power factor control, DC voltage boosting, and harmonic regulation.

Figure R1020070096905

Air conditioner, electric motor, microcomputer, input voltage, detection

Description

공기조화기의 전동기 제어장치{Motor controller of air conditioner}Technical Field [0001] The present invention relates to a motor controller of an air conditioner,

본 발명은 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것으로, 입력전압 검출수단의 비용을 저감하고, 역률 제어, 직류 전압 부스팅 및 하모닉(harmonic) 규제에 대응 가능한 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor control apparatus for an air conditioner, and more particularly, to an electric motor control apparatus for an air conditioner capable of reducing the cost of input voltage detecting means and coping with power factor control, DC voltage boosting and harmonic regulation.

공기조화기는 방, 거실, 사무실 또는 영업 점포 등의 공간에 배치되어 공기의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 조절하여 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있도록 하는 장치이다.The air conditioner is disposed in a room such as a room, a living room, an office or a business store, and is capable of maintaining a comfortable indoor environment by controlling the temperature, humidity, cleanliness and airflow of the air.

공기조화기는 일반적으로 일체형과 분리형으로 나뉜다. 일체형과 분리형은 기능적으로는 같지만, 일체형은 냉각과 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 설치한 것이고, 분리형은 실내측에는 냉/난방을 수행하는 실내기를 설치하고 실외측에는 방열과 압축 기능을 수행하는 실외기를 설치한 후 서로 분리된 두 기기를 냉매 배관으로 연결시킨 것이다. The air conditioner is generally divided into an integral type and a separated type. The integral type and the separate type are the same as the functional type, but the integral type is formed by integrating the functions of cooling and heat dissipation to form a hole in the wall of the house or by hanging the device on the window. Side, an outdoor unit that performs heat dissipation and compression functions is installed, and the two devices separated from each other are connected by a refrigerant pipe.

한편, 공기조화기에는 압축기, 팬 등에 전동기가 사용되며, 이를 구동하기 위한 전동기 제어장치가 사용되고 있다. 종래에는 단상 교류 전원을 이용하여 이를 직류 전원으로 변환하고, 이를 다시 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하는 전동기 제어장치가 사용되고 있었다.On the other hand, in an air conditioner, a motor is used for a compressor, a fan, and the like, and a motor control device for driving the motor is used. Conventionally, there has been used an electric motor control device which converts a single-phase AC power source into a DC power source and converts it into an AC power source of a predetermined frequency.

도 1은 종래의 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a conventional motor control apparatus for an air conditioner.

도면을 참조하여 설명하면, 종래의 공기조화기의 전동기 제어장치(100)는 삼상 교류 전원을 리액터(105)를 통해 고조파 성분을 제거하고, 모듈화된 삼상 브릿지 다이오드(110)를 사용하여, 교류 전원을 직류 전원으로 정류하고, 평활 커패시터(C1)에 의해 정류된 전압을 평활한다. 이와 같이 정류 및 평활 된 직류 전원을 공급받아, 인버터(120)는 구비되는 스위칭 소자들 및 각 스위칭 소자에 역병렬로 접속된 다이오드를 이용하여 소정의 주파수를 갖는 삼상 교류 전원으로 변환하고, 이러한 변환된 삼상 교류 전원을 삼상 전동기(150)에 인가한다. 또한, 인버터 출력단의 출력전류(io)를 검출하는 출력전류 검출수단(Z)에 의해 검출된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 마이컴(130)은 인버터(120)의 스위칭 소자들을 구동하기 위한 스위칭 제어신호(Sc)를 출력한다.Referring to the drawings, a conventional motor controller 100 of an air conditioner removes harmonic components from a three-phase AC power source through a reactor 105, and uses a modulated three-phase bridge diode 110 to generate AC power Is rectified by a DC power supply, and the voltage rectified by the smoothing capacitor C1 is smoothed. The inverter 120 receives the rectified and smoothed DC power and converts the converted AC power into a three-phase AC power having a predetermined frequency by using the switching elements provided and the diodes connected in anti-parallel to the respective switching elements. Phase AC power to the three-phase electric motor 150. The three- Further, on the basis of the output current (i o) detected by the output current detection means (Z) for detecting the output current (i o) of the inverter output stage inverter microcomputer 130 to drive the switching elements of the inverter 120 And outputs a switching control signal Sc for the switching control signal.

한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 삼상 교류 전원으로부터 인가되는 입력 전압이 정상인지 여부를 확인하기 위한, 입력 전압 검출수단이 사용된다. 이러한, 입력전압 검출수단은 통상적으로 적어도 2상의 전압을 검출하고 있다. Although not shown in the drawing, input voltage detecting means for checking whether the input voltage applied from the three-phase AC power supply is normal is used. This input voltage detecting means is normally detecting at least two phases of voltage.

한편, 도 1과 같은 전동기 제어장치를 살펴보면, 삼상 교류 전원으로부터 직류 전원 변환시, 삼상 브릿지 다이오드(110)를 사용함으로 인하여 직류 전원 변환시의 부스팅이 수행될 수 없어, 직류 전압의 최대치에 제약이 있게 된다. 또한, 삼상 교류 전원과 삼상 브릿지 다이오드(110) 사이에 리액터(105)를 사용함으로써, 역률 개선 제어가 적절히 수행되지 못하며, 또한 삼상 교류 전원 또는 전동기 제어장치 내에서 발생하는 고조파를 제한하기가 용이하지 않게 된다.1, when the three-phase bridge diode 110 is used to convert a DC power from a three-phase AC power source, boosting at the time of DC power conversion can not be performed, thereby limiting the maximum value of the DC voltage . Further, by using the reactor 105 between the three-phase AC power supply and the three-phase bridge diode 110, the power factor improving control can not be properly performed and the harmonics generated in the three-phase AC power source or the motor control device can be easily limited .

본 발명의 목적은, 삼상 교류 전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치에서 삼상 중 한 상의 입력전압만을 검출함으로써, 검출수단의 비용을 저감하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to reduce the cost of the detecting means by detecting only the input voltage of one of three phases in the motor control apparatus of an air conditioner using three-phase AC power.

본 발명의 다른 목적은, 삼상 교류 전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치에 스위칭 소자를 구비한 컨버터 및 인버터를 사용하고, 컨버터 및 인버터 각각의 제어를 위한 컨버터 마이컴 및 인버터 마이컴을 사용함으로써, 역률 제어 및 직류 전압 부스팅이 가능하며, 하모닉(harmonic) 규제에 대응 가능한 공기조화기의 전동기 제어장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a motor control apparatus for an air conditioner using a three-phase AC power supply, which uses a converter and an inverter provided with a switching element and uses a converter microcomputer and an inverter microcomputer for controlling the converter and the inverter, And to provide a motor control device of an air conditioner capable of controlling and DC voltage boosting and capable of coping with harmonic regulation.

본 발명의 다른 목적은, 공기조화기의 전동기 제어장치의 내부 이상시 컨버터 마이컴 및 인버터 마이컴 중 어느 하나의 마이컴이 상대 마이컴에 스위칭 정지 제어신호를 인가하여, 컨버터 및 인버터의 동작을 정지하도록 하는 공기조화기의 전동기 제어장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an air conditioner in which any one of a converter microcomputer and an inverter microcomputer is supplied with a switching stop control signal to the other microcomputer to stop the operation of the converter and the inverter, And to provide an electric motor control device for a harmonizer.

상술한 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 복수개의 컨버터용 스위칭 소자를 구비하고, 삼상 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 공급받아 인버터용 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기에 공급하는 인버터와, 삼 상 교류 전원 중 한 상의 입력전압만을 검출하는 입력전압 검출수단과, 검출된 입력전압에 기초하여 컨버터의 스위칭 동작을 제어하는 컨버터 마이컴과, 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 인버터 마이컴을 포함한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for controlling an electric motor of an air conditioner, including a converter for receiving a three-phase AC power source and converting the AC power into a DC power source, An inverter which is provided with a plurality of switching elements for inverter and which is supplied with DC power and converts the AC power to an AC power having a predetermined frequency by a switching operation of an inverter switching element and supplies the AC power to a three phase motor; A converter microcomputer for controlling the switching operation of the converter based on the detected input voltage, and an inverter microcomputer for controlling the switching operation of the inverter.

상술한 바와 같이 본 발명 실시예에 따른 삼상 교류 전원을 이용한 공기조화기의 전동기 제어장치는, 입력전압 검출시 한 상에서만 입력전압을 검출하고, 나머지 상의 입력전압은 예측함으로써, 입력전압 검출수단에 대한 비용 저감이 실현된다. As described above, the motor controller of the air conditioner using the three-phase AC power source according to the embodiment of the present invention detects the input voltage only in one phase when the input voltage is detected and predicts the input voltage on the remaining phases, Cost reduction is realized.

또한, 스위칭 소자를 구비하여 삼상 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 스위칭 소자를 구비하여 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터와, 컨버터를 제어하는 컨버터 마이컴 및 인버터를 제어하는 인버터 마이컴을 포함함으로써, 역률 제어 및 직류 전압 부스팅이 가능하며, 하모닉(harmonic) 규제에 대응할 수 있게 된다.The inverter includes a converter for converting the three-phase AC power source into a DC power source, a converter for converting the DC power source to an AC power source, a converter microcomputer for controlling the converter, and an inverter microcomputer for controlling the inverter. Power factor control and DC voltage boosting are possible, and it is possible to cope with harmonic regulation.

또한, 전동기 제어장치 내의 이상동작시, 컨버터 마이컴과 인버터 마이컴이 서로 통신하여 컨버터의 동작 및 인버터의 동작을 정지하도록 하는 스위칭 정지 제어신호를 공유함으로써, 회로 소자를 보호할 수 있게 된다. In addition, the circuit element can be protected by sharing the switching stop control signal for causing the converter microcomputer and the inverter microcomputer to communicate with each other to stop the operation of the converter and the operation of the inverter in abnormal operation in the motor control apparatus.

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

도 2는 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.2 is a schematic view of an air conditioner related to the present invention.

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

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

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

실내측 열교환기(8)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(2)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.At least one indoor heat exchanger 8 may be installed. At least one of an inverter compressor and a constant speed compressor can be used as the compressor (2).

또한, 상기 공기조화기(50)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.In addition, the air conditioner 50 may be constituted by a cooler for cooling the room, or a heat pump for cooling or heating the room.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치에서의 전동기는 도면에서 도시한, 실외팬, 압축기 또는 실내 팬을 동작시키기 각 전동기(2b,5b,9b)일 수 있다. The electric motor in the electric motor control apparatus of the air conditioner according to the embodiment of the present invention may be an electric motor 2b, 5b or 9b for operating an outdoor fan, a compressor or an indoor fan as shown in the figure.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram showing an electric motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는, 입력전류 검출 수단(A), 리액터(205), 컨버터(210), 평활 커패시터(C11), 인버터(220), 컨버터 마이컴(240), 인버터 마이컴(230) 등을 포함할 수 있다. 또한, 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는, 메인 마이컴(250), 입력전압 검출 수단(B), dc 단 전압 검출 수단(D), dc단 전류 검출 수단(C), 출력 전류 검출 수단(E) 등을 포함할 수 있다.The apparatus for controlling an electric motor 200 of an air conditioner according to an embodiment of the present invention includes input current detecting means A, a reactor 205, a converter 210, a smoothing capacitor C11, An inverter 220, a converter microcomputer 240, an inverter microcomputer 230, and the like. The motor control device 200 of the air conditioner includes a main microcomputer 250, an input voltage detecting means B, a dc step voltage detecting means D, a dc step current detecting means C, (E), and the like.

리액터(205)는 삼상 교류 전원을 승압하여 컨버터(210)에 공급한다. 구체적으로 설명하면, 컨버터(210) 내에 구비되는 복수개의 컨버터용 스위치의 온/오프 동작에 의해, 리액터(205)에는 교류 전원이 저장되었다가 컨버터(210)에 공급함으로써, 승압동작을 수행한다. 한편, 리액터(205)는 교류 전원의 역률 보정을 위해 사용되며, 삼상 교류 전원과 컨버터(210) 사이의 고조파를 제거하여, 계통 또는 컨버터 소자를 보호하는 역할을 한다.The reactor 205 boosts the three-phase AC power source and supplies it to the converter 210. More specifically, AC power is stored in the reactor 205 by the on / off operation of a plurality of converter switches provided in the converter 210, and the AC power is supplied to the converter 210 to perform the boost operation. On the other hand, the reactor 205 is used for power factor correction of the AC power source and serves to protect the system or the converter element by removing harmonics between the three-phase AC power source and the converter 210.

입력전압 검출 수단(B)은 상용 교류 전원으로부터의 입력전압(vi)을 검출하는 입력전압 검출 수단(B)을 포함한다. 입력전압 검출수단(B)은 삼상 교류 전원과 리액터(205) 사이에 위치할 수 있으며, 전압 검출을 위해, 저항 등이 사용될 수 있다. 한편, 입력전압 검출 수단(B)은 비용 저감을 위해, 삼상 교류 전원 중 1상의 입력 전압(vi)만을 검출한다. 나머지 2 상의 입력전압(vi)은 삼상 평형을 고려하여 예측할 수 있다. 입력전압 검출수단(B)은 순시적으로 입력전압(vi)을 검출할 수 있 으며, 검출된 입력전압(vi)은 컨버터 마이컴(240) 및 메인 마이컴(250)에 인가된다. 검출된 입력전압(vi)을 입력받은 컨버터 마이컴(240)과 메인 마이컴(250)의 동작은 후술하기로 한다.The input voltage detecting means B includes input voltage detecting means B for detecting an input voltage v i from a commercial AC power source. The input voltage detecting means B may be located between the three-phase AC power source and the reactor 205, and a resistor or the like may be used for voltage detection. On the other hand, the input voltage detecting means B detects only the input voltage v i of one phase among the three-phase AC power for cost reduction. The input voltages (v i ) of the remaining two phases can be estimated in consideration of the three-phase equilibrium. Input voltage detection means (B) were can be detected instantaneously by the input voltage (v i), the detected input voltage (v i) is applied to the converter microcomputer 240 and the main microcomputer 250. Operations of the converter microcomputer 240 and the main microcomputer 250 receiving the input voltage v i detected will be described later.

컨버터(210)는 복수개의 컨버터용 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 리액터(205)를 거친 삼상 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 구체적으로 설명하면, 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다. 컨버터 마이컴(240)으로부터의 스위칭 제어 신호(Scc)가 각 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력되면, 각 스위칭 소자는 스위칭 동작을 수행한다. 이에 의해 역률이 제어되며, 또한 삼상 교류 전원이 직류 전원으로 변환되어 출력된다. The converter 210 includes a plurality of converter switching elements, and converts the three-phase AC power supplied through the reactor 205 to DC power by on / off operation of the switching elements. Specifically, the upper and lower arm switching elements connected in series to each other are paired, and a total of three pairs of upper and lower arm switching elements are connected in parallel with each other. Diodes are connected in anti-parallel to each switching element. When the switching control signal Scc from the converter microcomputer 240 is inputted to the gate terminal of each switching element, each switching element performs a switching operation. As a result, the power factor is controlled, and the three-phase AC power is converted into DC power and output.

평활 커패시터(C11)는 컨버터(210)의 출력단에 접속된다. 컨버터(210)로부터 출력되는 변환된 직류 전원을 평활하게 된다. 이하에서는 컨버터(210)의 출력단을 dc 단 또는 dc 링크단이라고 한다. dc 단에 평활된 직류 전압은 인버터(220)에 인가된다.The smoothing capacitor C11 is connected to the output terminal of the converter 210. [ The converted DC power outputted from the converter 210 is smoothed. Hereinafter, the output terminal of the converter 210 is referred to as a dc stage or a dc link stage. A smoothed DC voltage on the dc stage is applied to the inverter 220.

인버터(220)는 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여 출력한다. 구체적으로 설명하면, 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다. 인버터 마이컴(230)으로부터의 스위칭 제어 신호(Sic)가 각 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력되면, 각 스위칭 소자는 스위칭 동작을 수행한다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 출력되게 된다.The inverter 220 includes a plurality of switching elements for inverter, and converts the smoothed DC power to a three-phase AC power having a predetermined frequency by on / off operation of the switching element and outputs the same. Specifically, the upper and lower arm switching elements connected in series to each other are paired, and a total of three pairs of upper and lower arm switching elements are connected in parallel with each other. Diodes are connected in anti-parallel to each switching element. When the switching control signal Sic from the inverter microcomputer 230 is inputted to the gate terminal of each switching element, each switching element performs a switching operation. Thus, three-phase AC power having a predetermined frequency is output.

인버터(220)에서 출력되는 삼상 교류 전원은 삼상 전동기(250)의 각 상에 인가된다. 여기서 삼상 전동기(250)는 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 삼상 전동기(250)의 종류로는 BLDC 전동기, synRM 전동기 등 다양한 형태가 가능하다. 한편, 삼상 전동기(250)의 기능별로 분류하면, 공기조화기의 압축기에 사용되는 압축기용 전동기(2b)일 수 있으며, 팬을 구동하기 위한 팬용 전동기(5b,9b) 일수도 있다.The three-phase AC power outputted from the inverter 220 is applied to each phase of the three-phase motor 250. Here, the three-phase motor 250 has a stator and a rotor, and each phase alternating current power of a predetermined frequency is applied to a coil of each stator so that the rotor rotates. The three-phase motor 250 may be of various types such as a BLDC motor and a synRM motor. The three-phase motor 250 may be classified into a compressor-use electric motor 2b used in a compressor of an air conditioner and a fan-use electric motor 5b or 9b for driving a fan.

한편, 컨버터 마이컴(240)은, 컨버터의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 컨버터용 스위칭 제어신호(Scc)를 컨버터(210)에 출력한다. 스위칭 제어신호(Scc)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 dc 단 전압을 기초로 생성되어 컨버터(210)에 출력된다. On the other hand, the converter microcomputer 240 outputs the converter switching control signal Scc to the converter 210 to control the switching operation of the converter. The switching control signal Scc is generated as a switching control signal for PWM based on the detected dc step voltage and outputted to the converter 210. [

한편, 인버터 마이컴(230)은, 인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터용 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(220)에 출력한다. 스위칭 제어신호(Sic)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 출력 전류를 기초로 생성되어 인버터(230)에 출력된다.On the other hand, the inverter microcomputer 230 outputs the inverter switching control signal Sic to the inverter 220 in order to control the switching operation of the inverter. The switching control signal Sic is generated as a switching control signal for PWM based on the detected output current and is output to the inverter 230. [

본 발명의 일실시예와 같이, 삼상 교류 전원을 이용하여, 컨버터와 인버터를 동작시키는 공기조화기의 전동기 제어장치에 따르면, 컨버터용 스위칭 소자를 구비하는 컨버터(210)와 리액터(205)가 서로 연계하여, 교류 전원 승압, 역률 제어 및 고조파 제한 등을 수행하게 된다. 한편, 컨버터(210)의 동작을 위해, 본 발명의 일실시예에서는 컨버터(210)를 제어하기 위한 컨버터 마이컴(240)을 별도로 마련한다.According to the motor control apparatus of the air conditioner for operating the converter and the inverter using the three-phase AC power source as in the embodiment of the present invention, the converter 210 having the switching element for the converter and the reactor 205 are connected to each other The AC power supply step-up, the power factor control, and the harmonic limitation are performed in conjunction with each other. Meanwhile, in order to operate the converter 210, a converter microcomputer 240 for controlling the converter 210 is separately provided in an embodiment of the present invention.

또한, 컨버터 마이컴(240)은, 컨버터단의 동작 이상 검출시 인버터 마이컴(230)으로 비상 데이터(id)를 송신한다. 이에 의해 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 비상 데이터(Emergency data;Ed)를 공유한다. 컨버터단은, 컨버터(210)는 물론, 삼상 교류 전원부터 컨버터(210) 출력단인 dc 링크단까지로 정의할 수 있다. In addition, the converter microcomputer 240 transmits the emergency data id to the inverter microcomputer 230 when an abnormality of the converter stage is detected. Accordingly, the converter microcomputer 240 and the inverter microcomputer 230 share emergency data (Ed). The converter stage can be defined not only by the converter 210 but also from the three-phase AC power source to the dc link stage which is the output stage of the converter 210. [

입력전압 검출수단(B)에서 검출된 입력전압(vi)이 컨버터 마이컴(240)에 인가되면, 컨버터 마이컴(240)은 검출된 입력전압(vi)과 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 입력전압(vi)이 과전압이거나, 저전압으로 판단되면, 비상 데이터(Ed)를 생성하고, 이를 인버터 마이컴(230)에 송신한다. 이러한 비상 데이터(230)에 의해, 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 각 스위칭 제어 신호(Scc,Sic)의 출력을 중지하고, 이에 의해 컨버터(220)와 인버터(230)는 그 동작을 정지하게 된다. 이와 같이, 컨버터단의 동작 이상을 인버터 마이컴(230)에 바로 전달함으로써, 전동기 제어장치(200) 전체의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다.When the input voltage v i detected by the input voltage detecting means B is applied to the converter microcomputer 240, the converter microcomputer 240 compares the detected input voltage v i with a predetermined reference value, or the input voltage (v i) over-voltage, if it is determined at a low voltage, and generates an emergency data (Ed), and transmits them to the inverter microcomputer (230). The converter microcomputer 240 and the inverter microcomputer 230 stop outputting the respective switching control signals Scc and Sic by the emergency data 230 so that the converter 220 and the inverter 230 can perform the operation . In this way, by transmitting the operation abnormality of the converter stage directly to the inverter microcomputer 230, the circuit elements of the entire motor control device 200 can be protected.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는, 컨버 터단의 동작 이상 검출을 위해, 상용 교류 전원으로부터의 입력 전류(ii)를 검출하는 입력전류 검출수단(A)을 포함한다. 입력전류 검출수단(A)은 삼상 교류 전원과 리액터(205) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, 전류 센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 한편, 삼상 교류 전원 중 2상의 입력 전류(ii)를 검출하는 것이 가능하다. 삼상 평형을 고려하면, 2상의 전류를 검출한 후, 나머지 한 상의 전류는 예측할 수 있다.Meanwhile, the motor control apparatus 200 of the air conditioner according to the embodiment of the present invention includes an input current detecting means A ( i ) for detecting an input current i i from a commercial AC power source for detecting an operation abnormality of the converter stage, ). The input current detecting means A may be located between the three-phase AC power source and the reactor 205, and a current sensor, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used for current detection. On the other hand, it is possible to detect the two-phase input current (i i ) of the three-phase AC power source. Considering the three-phase equilibrium, after detecting the current of two phases, the current of the other phase can be predicted.

입력전류 검출수단(A)은 순시적으로 입력전류(ii)를 검출할 수 있으며, 검출된 입력전류(ii)는 컨버터 마이컴(240)에 인가된다. 컨버터 마이컴은(240) 검출된 입력전류(ii)와 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 입력전류(ii)가 과전류이거나, 저전류로 판단되면, 비상 데이터(Ed)를 생성하고, 이를 인버터 마이컴(230)에 송신한다. 이러한 비상 데이터(Ed)에 의해, 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 각 스위칭 제어 신호(Scc,Sic)의 출력을 중지하고, 이에 의해 컨버터(210)와 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다. 이와 같이, 컨버터단의 동작 이상을 인버터 마이컴(230)에 바로 전달함으로써, 공기조화기의 전동기 제어장치(200) 전체의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다.Input current detection means (A) is the instantaneous, and can detect the input current (i i), the detected input current (i i) is applied to the converter microcomputer (240). The converter microcomputer 240 compares the detected input current i i with a predetermined reference value to generate the emergency data Ed if the detected input current i i is determined to be an overcurrent or a low current, And transmits it to the inverter microcomputer 230. The converter microcomputer 240 and the inverter microcomputer 230 stop the output of the respective switching control signals Scc and Sic by the emergency data Ed so that the converter 210 and the inverter 220 operate . As described above, it is possible to protect the circuit elements of the entire motor control device 200 of the air conditioner by directly transmitting the operation abnormality of the converter stage to the inverter microcomputer 230.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는 dc단 전압(Vdc)을 검출하는 dc단 전압 검출 수단(D)을 포함한다. dc단 전압 검출수단(D)으로 dc 단의 양단 사이에 저항 등이 사용될 수 있다. Also, the motor controller 200 of the air conditioner according to the embodiment of the present invention includes the dc short-circuit voltage detecting means D for detecting the dc short-circuit voltage Vdc. a resistor or the like may be used between both ends of the dc stage by the dc stage voltage detection means (D).

dc단 전압 검출수단(D)은 평균적으로 dc단 전압(Vdc)을 검출할 수 있으며, 검출된 dc단 전압(Vdc)은 컨버터 마이컴(240)에 인가될 수 있다. 컨버터 마이컴(240)은 검출된 dc단 전압(Vdc)과 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 dc단 전압(Vdc)이 과전압이거나, 저전압으로 판단되면, 비상 데이터(Ed)를 생성하고, 이를 인버터 마이컴(230)에 송신한다. 이러한 비상 데이터(Ed)에 의해, 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 각 스위칭 제어 신호(Scc,Sic)의 출력을 중지하고, 이에 의해 컨버터(210)와 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다. 이와 같이, 컨버터단의 동작 이상을 인버터 마이컴(230)에 바로 전달함으로써, 전동기 제어장치(200) 전체의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다.The dc short voltage detection means D can detect the dc short voltage Vdc on average and the detected dc short voltage Vdc can be applied to the converter microcomputer 240. The converter microcomputer 240 compares the detected dc terminal voltage Vdc with a predetermined reference value and generates the emergency data Ed if the detected dc terminal voltage Vdc is determined to be an overvoltage or a low voltage, To the inverter microcomputer (230). The converter microcomputer 240 and the inverter microcomputer 230 stop the output of the respective switching control signals Scc and Sic by the emergency data Ed so that the converter 210 and the inverter 220 operate . In this way, by transmitting the operation abnormality of the converter stage directly to the inverter microcomputer 230, the circuit elements of the entire motor control device 200 can be protected.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는 dc 단 전류(Idc)를 검출하는 dc 단 전류 검출 수단(C)을 포함한다. dc 단을 제1 모선과 제2 모선 사이로 정의할 때, dc 단 전류 검출수단(C)은 제2 모선에 위치할 수 있으며, 전류검출을 위해, 전류센서, CT(current transformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. In addition, the motor control apparatus 200 of the air conditioner according to the embodiment of the present invention includes the dc short-circuit current detection means C for detecting the dc short-circuit current I dc . The dc stage current detection means C may be located on the second bus line when the dc stage is defined between the first bus line and the second bus line and the current sensor, current transformer (CT), shunt resistor, etc. Can be used.

검출된 dc단 전류(Idc)는 직류전류로서, 컨버터 마이컴(240)에 인가될 수 있다. 컨버터 마이컴은 검출된 dc단 전류(Idc)와 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 dc단 전류가 과전류이거나, 저전류로 판단되면, 비상 데이터(Ed)를 생성하고, 이를 인버터 마이컴(230)에 송신한다. 이러한 비상 데이터(Ed)에 의해, 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 각 스위칭 제어 신호(Scc,Sic)의 출력을 중지 하고, 이에 의해 컨버터(210)와 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다. 이와 같이, 컨버터단의 동작 이상을 인버터 마이컴(230)에 바로 전달함으로써, 전동기 제어장치(200) 전체의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다.The detected dc short-circuit current I dc can be applied to the converter microcomputer 240 as a DC current. The converter microcomputer compares the detected dc short-circuit current I dc with a predetermined reference value, and if the detected dc-step current is determined to be an overcurrent or a low current, the converter microcomputer generates the emergency data Ed, . The converter microcomputer 240 and the inverter microcomputer 230 stop the output of the respective switching control signals Scc and Sic by the emergency data Ed so that the converter 210 and the inverter 220 operate . In this way, by transmitting the operation abnormality of the converter stage directly to the inverter microcomputer 230, the circuit elements of the entire motor control device 200 can be protected.

한편, 인버터 마이컴(230)은, 인버터단의 동작 이상 검출시 컨버터 마이컴(240)으로 비상 데이터(Ed)를 송신한다. 이에 의해 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 비상 데이터(Ed)를 공유한다. 인버터 단은, 인버터(220)는 물론, 인버터(220)로부터 전동기(250)까지로 정의할 수 있다. On the other hand, the inverter microcomputer 230 transmits the emergency data Ed to the converter microcomputer 240 upon detection of an operation failure of the inverter stage. Thus, the converter microcomputer 240 and the inverter microcomputer 230 share the emergency data Ed. The inverter stage can be defined not only from the inverter 220 but also from the inverter 220 to the electric motor 250.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는, 인버터단의 동작 이상 검출을 위해, 인버터 출력단의 출력전류(io) 즉, 전동기에 인가되는 전류를 검출하는 출력전류 검출수단(E)을 포함한다. 출력전류 검출수단(E)은 인버터(220)와 전동기(250) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 또한 출력 전류 검출 수단(E)은 전동기(250) 내부에 위치하는 전류 센서일 수도 있다. 또한, 출력전류 검출수단(E)은 상기 인버터의 3개의 하암스위칭 소자에 일단이 각각 접속되는 션트 저항일 수 있다. 한편, 삼상 교류 전원 중 2상의 출력 전류를 검출하는 것이 가능하다. 삼상 평형을 고려하면, 2상의 전류를 검출한 후, 나머지 한 상의 전류는 얘측할 수 있다.The apparatus for controlling an electric motor 200 of an air conditioner according to an embodiment of the present invention detects an output current (i o ) of an inverter output stage, that is, an output current detection And means (E). The output current detecting means E may be located between the inverter 220 and the motor 250. A current sensor, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used for detecting the current. Further, the output current detection means E may be a current sensor located inside the electric motor 250. Further, the output current detecting means E may be a shunt resistor having one end connected to the three lower arm switching elements of the inverter, respectively. On the other hand, it is possible to detect the output currents of two phases among the three-phase AC power. Considering the three-phase equilibrium, after detecting the currents of the two phases, the current of the remaining one phase can be considered.

출력전류 검출수단(E)은 순시적으로 출력전류(io)를 검출할 수 있으며, 검출된 출력전류(io)는 인버터 마이컴(230)에 인가될 수 있다. 인버터 마이컴(230)은 검 출된 출력전류(io)와 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 출력전류(io)가 과전류이거나, 저전류로 판단되면, 비상 데이터(Ed)를 생성하고, 이를 컨버터 마이컴(240)에 송신한다. 이러한 비상 데이터(io)에 의해, 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 각 스위칭 제어 신호(Scc,Sic)의 출력을 중지하고, 이에 의해 컨버터(210)와 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다. 이와 같이, 인버터단의 동작 이상을 컨버터 마이컴(240)에 바로 전달함으로써, 전동기 제어장치(200) 전체의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다.Output current detection means (E) can be detected by the instantaneous output current (i o), the detected output current (i o) may be applied to the inverter microcomputer (230). The inverter microcomputer 230 compares the detected output current i o with a predetermined reference value and generates the emergency data Ed if the detected output current i o is determined to be an overcurrent or a low current, And transmits it to the converter microcomputer 240. The converter microcomputer 240 and the inverter microcomputer 230 stop the output of the respective switching control signals Scc and Sic by the emergency data I o so that the converter 210 and the inverter 220 The operation is stopped. As described above, since the operation abnormality of the inverter stage is directly transferred to the converter microcomputer 240, the circuit elements of the entire motor control device 200 can be protected.

다음에, 메인 마이컴(250)은 인버터 마이컴(230)과 컨버터 마이컴(240)의 동작을 제어한다. 또한, 압축기용 전동기에 목표 주파수를 결정한다. 또한, 입력전압 검출수단(B)으로부터 검출된 입력전압(vi)으로부터 역상 또는 결상인지 여부를 판단하고, 역상 또는 결상으로 판단되면, 컨버터(210)와 인버터(220)의 동작을 정지하도록 컨버터 마이컴(240)과 컨버터 마이컴(230)에 비상 데이터(Ed)를 송신한다.Next, the main microcomputer 250 controls the operation of the inverter microcomputer 230 and the converter microcomputer 240. Further, the target frequency is determined in the compressor motor. It is also determined whether or not the input voltage v i detected from the input voltage detecting means B is a reverse phase or an image phase. If it is determined that the phase is inverted or phase-shifted, the converter 210 and the inverter 220 are stopped And transmits the emergency data Ed to the microcomputer 240 and the converter microcomputer 230.

도 4는 컨버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.4 is a simplified block diagram of the converter microcomputer.

도면을 참조하여 설명하면, 컨버터 마이컴(240)은, 검출된 dc 단 전압(Vdc)과 dc 전압 지령치(V*dc)에 기초하여 d, q축 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성하는 전류 지령 생성부(410)와, d, q축 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출되는 입력 전류(ii)에 기초하여 d,q 축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성하는 전압 지령 생성부(420)와, d, q축 전 압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 컨버터용 스위칭 소자를 구동하도록 스위칭 제어 신호(Scc)를 출력하는 스위칭 제어신호 출력부(430)를 포함한다.The converter microcomputer 240 calculates d and q axis current instruction values (i * d and i * q ) based on the detected dc voltage Vdc and the dc voltage instruction value V * and the current command generation unit 410 for generating, d, q-axis current instruction value on the basis of (i * d, i * q ) and the detected input current (i i) is d, q-axis voltage command value (v * d, v * and q) a voltage command generating section 420 for generating a, d, q-axis voltage command value (v * d, v * q) on the basis of which outputs a switching control signal (Scc) to drive the switching elements for converter And a switching control signal output unit 430.

한편, 전류 지령 생성부(410)는, 검출된 dc 단 전압(Vdc)과 dc 전압 지령치(V*dc)에 기초하여 d, q축 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성하는 PI 제어기(미도시) 및 d,q축 전류 지령치(i* d,i* q)가 각각 소정치를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 d,q축 전류 지령 제한부(415)를 포함할 수 있다.On the other hand, the current command generation section 410 generates a current command value PI (i * d , i * q ) based on the detected dc terminal voltage Vdc and the dc voltage command value V * And a d, q-axis current command restricting section 415 for limiting the level so that the controller (not shown) and the d, q-axis current command values (i * d , i * q ) .

한편, 전압 지령 생성부(420)는, d, q축 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출되는 입력 전류(ii)에 기초하여 d,q 축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성하는 PI 제어기(미도시) 및 d,q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 각각 소정치를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 d,q축 전압 지령 제한부(미도시)를 포함할 수 있다.On the other hand, the voltage command generation section 420, d, q-axis current instruction value on the basis of (i * d, i * q) and the detected input current (i i) is d, q-axis voltage command value (v * d, v * q) PI controller (not shown) and the d, q-axis voltage command value (v to generate a * d, v * q) is d, q-axis voltage command limit, which restricts the level so as not to each greater than a predetermined value unit ( Not shown).

한편, 컨버터 마이컴(240)은, 검출되는 입력전류(ii), dc 단 전류(idc), 입력 전압(vi) 및 dc 단 전압(vdc) 각각을 입력받아 각각의 기준치와 비교하여 이상 유무를 판단하고 이상판단시 비상 데이터(Ed)를 출력하는 이상 유무 결정부(440)를 더 포함한다. 이 비상 데이터(Ed)는 컨버터 마이컴(240) 내부의 스위칭 제어신호 출력부(430) 및 인버터 마이컴(230) 내부의 스위칭 제어신호 출력부(도 5의 530)에 각 각 입력된다. 비상 데이터(Ed)에 의해 각 마이컴 내부의 스위칭 제어신호 출력부(430,530)는 더 이상 스위칭 제어신호(Scc,Sic)를 출력하지 않게 되며, 결국 컨버터(210) 및 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다.Meanwhile, the converter microcomputer 240 receives the input current i i , the dc step current i dc , the input voltage v i , and the dc step voltage v dc and compares them with the respective reference values And an abnormality determination unit 440 for determining whether there is an abnormality or not and outputting the emergency data Ed when an abnormality is determined. The emergency data Ed are input to the switching control signal output unit 430 in the converter microcomputer 240 and the switching control signal output unit 530 in the inverter microcomputer 230, respectively. The switching control signal output units 430 and 530 in each microcomputer no longer output the switching control signals Scc and Sic due to the emergency data Ed and the converter 210 and the inverter 220 Stop.

도 5는 인버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.5 is a simplified block diagram of the inverter microcomputer.

도면을 참조하여 설명하면, 인버터 마이컴(230)은 검출된 출력전류(io)에 기초하여 전동기의 회전자 속도(v)를 추정하는 속도 추정부(505)와, 추정 속도(v)와 지령 속도(v*)에 기초하여 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성하는 전류 지령 생성부(510)와, 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출 전류(io)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성하는 전압 지령 생성부(520)와, 생성된 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 인버터용 스위칭 소자에 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부(530)를 포함한다.The inverter microcomputer 230 includes a speed estimator 505 for estimating the rotor speed v of the electric motor based on the detected output current i o , the speed (v *) the current command value (i * d, i * q) command current generating unit 510, and a current command value (i * d, i * q) and the detected current (i o) for generating on the basis of based on the voltage command values (v * d, v * q) switching control signal to the switching element for the inverter on the basis of the voltage command generation section 520, and the generated voltage command value (v * d, v * q) to generate the ( And a switching control signal output unit 530 for outputting a signal Sic.

한편, 인버터 마이컴(230)은, 검출되는 출력전류(io)를 입력받아 기준치와 비교하여 이상 유무를 판단하고 이상 판단시 비상 데이터(Ed)를 출력하는 이상 유무 결정부(540)를 더 포함한다. 이 비상 데이터(Ed)는 인버터 마이컴(230) 내부의 스위칭 제어신호 출력부(530) 및 컨버터 마이컴(240) 내부의 스위칭 제어신호 출력부(도 4의 430)에 각각 입력된다. 비상 데이터(Ed)에 의해 각 마이컴 내부의 스위칭 제어신호 출력부(430,530)는 더 이상 스위칭 제어신호(Scc,Sic)를 출력하지 않 게 되며, 결국 컨버터(210) 및 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다.On the other hand, the inverter microcomputer 230, detects the output current (i o) an input for carrying out the determining abnormality by comparing with the reference value, and determining at least further includes an emergency data (Ed) abnormality determination unit 540 for outputting which is do. The emergency data Ed is input to the switching control signal output unit 530 in the inverter microcomputer 230 and the switching control signal output unit 430 in FIG. 4 of the converter microcomputer 240. The switching control signal output units 430 and 530 in the respective microcomputers no longer output the switching control signals Scc and Sic due to the emergency data Ed and consequently the converter 210 and the inverter 220 .

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.6 is a circuit diagram showing an electric motor controller of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 도 6의 공기조화기의 전동기 제어장치(600)는 도 3의 공기조화기의 전동기 제어장치(200)와 동일하게 입력전류 검출수단(A), 컨버터(610), 인버터(620), 컨버터 마이컴(640), 인버터 마이컴(630)을 포함한다. 또한, 메인 마이컴(650), 입력전압 검출수단(B), dc단 전압 검출 수단(D), dc단 전류 검출 수단(C), 및 출력 전류 검출수단(E,F)도 더 포함한다. 다만, 도 3의 리액터(205) 대신에, 상용 교류 전원과 컨버터(210) 사이에, 고조파 제거를 위한 커몬 모드 LCL 필터(605)가 배치된다. LCL 필터(605)는 상용 교류 전원의 각 상에 접속되는 제1 인덕터들(La,Lb,Lc), 컨버터(610)에 접속되는 제2 인덕터들(Laa,Lbb,Lcc), 및 일단이 제1 인덕터와 제2 인덕터 사이에 접속되고 타단은 공통 접점(N)에 접속되는 커패시터들(Ca,Cb,Cc)을 포함한다. 커패시터들(Ca,Cb,Cc)은 서로 병렬로 연결된다. 이와 같은 구조에 의하면, 고조파는 커패시터(Ca,Cb,Cc)에 저장되게 되어, 고조파가 계통 또는 컨버터(610)로 인가되지 않게 되며, 저주파는 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들을 통해, 컨버터(610)로 원활하게 전달된다. 이 인덕터들에 의해 교류 전원이 승압되어 dc 단 전압이 부스팅되게 된다. 6, the motor control device 600 of the air conditioner includes input current detecting means A, a converter 610, an inverter (not shown) 620, a converter microcomputer 640, and an inverter microcomputer 630. The main microcomputer 650, the input voltage detecting means B, the dc voltage detecting means D, the dc step current detecting means C and the output current detecting means E and F are further included. However, a common mode LCL filter 605 for removing harmonics is disposed between the commercial AC power source and the converter 210 instead of the reactor 205 shown in FIG. The LCL filter 605 includes first inductors La, Lb and Lc connected to respective phases of a commercial AC power source, second inductors Laa, Lbb and Lcc connected to the converter 610, The capacitors Ca, Cb, and Cc are connected between the first inductor and the second inductor, and the other end is connected to the common node N. The capacitors Ca, Cb, and Cc are connected in parallel with each other. According to this structure, the harmonics are stored in the capacitors Ca, Cb, and Cc, so that the harmonics are not applied to the system or converter 610, and the low frequency is transmitted through the first inductors and the second inductors, 610). The AC power is boosted by the inductors to boost the dc voltage.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다 는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that the invention may be practiced. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. In addition, the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description. Also, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

도 1은 종래의 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a conventional motor control apparatus for an air conditioner.

도 2는 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.2 is a schematic view of an air conditioner related to the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram showing an electric motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도 4는 컨버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.4 is a simplified block diagram of the converter microcomputer.

도 5는 인버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.5 is a simplified block diagram of the inverter microcomputer.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.6 is a circuit diagram showing an electric motor controller of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

205:리액터 210,610:컨버터205: reactor 210, 610: converter

220,620:인버터 230,630:인버터 마이컴220,620: Inverter 230,630: Inverter microcomputer

240,640:컨버터 마이컴 250,650:메인 마이컴240,640: converter microcomputer 250,650: main microcomputer

430,530:스위칭 제어신호 출력부430, 530: switching control signal output section

440,540:이상유무 결정부 605:LCL 필터440,540: abnormality determination unit 605: LCL filter

Claims (12)

공기조화기의 전동기 제어장치에 있어서,An electric motor control apparatus for an air conditioner, 복수개의 컨버터용 스위칭 소자를 구비하고, 삼상 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하는 컨버터;A converter that has a plurality of converter switching elements and converts the three-phase AC power into a DC power; 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고, 상기 직류 전원을 공급받아 상기 인버터용 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기에 공급하는 인버터; An inverter that includes a plurality of inverter switching elements, converts the AC power to an AC power having a predetermined frequency by the switching operation of the switching element for the inverter in response to the DC power, and supplies the AC power to the three-phase motor; 상기 삼상 교류 전원 중 한 상의 입력전압만을 검출하는 입력전압 검출수단;Input voltage detecting means for detecting only an input voltage of one phase of the three-phase AC power; 상기 검출된 입력전압에 기초하여 상기 컨버터의 스위칭 동작을 제어하는 컨버터 마이컴; 및A converter microcomputer for controlling a switching operation of the converter based on the detected input voltage; And 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 인버터 마이컴;을 포함하며,And an inverter microcomputer for controlling a switching operation of the inverter, 상기 컨버터 마이컴은, 상기 검출된 입력 전압을 제1 기준치와 비교하여, 과전압이거나 저전압인 경우, 비상 데이터를 생성하고, 상기 생성된 비상 데이터를 상기 인버터 마이컴에 출력하며, 상기 비상 데이터에 기초하여, 상기 컨버터로의 스위칭 제어 신호의 출력을 중지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.Wherein the converter microcomputer compares the detected input voltage with a first reference value to generate emergency data when the voltage is an overvoltage or a low voltage and outputs the generated emergency data to the inverter microcomputer, And stops the output of the switching control signal to the converter. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 컨버터 마이컴은,The converter microcomputer includes: 상기 컨버터 내의 상기 컨버터용 스위칭 소자를 구동하는 상기 스위칭 제어신호를 출력하는 스위칭 제어신호 출력부; 및A switching control signal output unit for outputting the switching control signal for driving the converter switching element in the converter; And 상기 검출된 입력 전압을 상기 제1 기준치와 비교하여, 과전압 이거나 저전압인 경우, 상기 스위칭 제어신호 출력부 및 상기 인버터 마이컴으로 상기 비상 데이터를 출력하는 이상유무 결정부;를 포함하고,And an abnormality determination unit for comparing the detected input voltage with the first reference value to output the emergency data to the switching control signal output unit and the inverter microcomputer when the voltage is an overvoltage or a low voltage, 상기 스위칭 제어신호 출력부가 상기 비상 데이터를 수신하는 경우, 상기 스위칭 제어신호를 출력하지 않는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.Wherein the switching control signal output unit does not output the switching control signal when the switching control signal output unit receives the emergency data. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 삼상 교류 전원으로부터의 입력전류를 검출하는 입력전류 검출수단을 더 포함하고,Further comprising input current detecting means for detecting an input current from the three-phase AC power supply, 상기 이상유무 결정부는 The abnormality determination unit 상기 검출된 입력 전류를 제2 기준치와 비교하여, 과전류 이거나 저전류인 경우, 상기 스위칭 제어신호 출력부 및 상기 인버터 마이컴으로 상기 비상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.Compares the detected input current with a second reference value, and outputs the emergency data to the switching control signal output unit and the inverter microcomputer when the detected current is an overcurrent or a low current. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 컨버터 출력단인 dc단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출수단을 더 포함하고, Further comprising dc voltage detection means for detecting a dc voltage at the output of the converter, 상기 이상유무 결정부는The abnormality determination unit 상기 검출된 입력 전압을 제3 기준치와 비교하여, 과전압 이거나 저전압인 경우, 상기 스위칭 제어신호 출력부 및 상기 인버터 마이컴으로 상기 비상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.Compares the detected input voltage with a third reference value, and outputs the emergency data to the switching control signal output unit and the inverter microcomputer when the voltage is an overvoltage or a low voltage. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 컨버터 출력단인 dc단 전류를 검출하는 dc단 전류 검출수단을 더 포함하고, Further comprising dc-stage current detection means for detecting a dc-stage current that is the converter output terminal, 상기 이상유무 결정부는 The abnormality determination unit 상기 검출된 입력 전류를 제4 기준치와 비교하여, 과전류 이거나 저전류인 경우, 상기 스위칭 제어신호 출력부 및 상기 인버터 마이컴으로 상기 비상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.Compares the detected input current with a fourth reference value, and outputs the emergency data to the switching control signal output unit and the inverter microcomputer when an overcurrent or a low current is detected. 제1항에 있어서,상기 인버터 마이컴은,The inverter microcomputer according to claim 1, 상기 인버터 내의 상기 인버터용 스위칭 소자를 구동하는 스위칭 제어신호를 출력하는 스위칭 제어신호 출력부; 및A switching control signal output unit for outputting a switching control signal for driving the inverter switching device in the inverter; And 상기 검출된 출력 전류를 제5 기준치와 비교하여, 과전류 이거나 저전류인 경우, 상기 스위칭 제어신호 출력부 및 상기 컨버터 마이컴으로 비상 데이터를 출력하는 이상유무 결정부;를 포함하고,And an abnormality determination unit for comparing the detected output current with a fifth reference value and outputting the emergency data to the switching control signal output unit and the converter microcomputer when the detected output current is an overcurrent or a low current, 상기 스위칭 제어신호 출력부가 상기 비상 데이터를 수신하는 경우, 상기 스위칭 제어신호를 출력하지 않는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.Wherein the switching control signal output unit does not output the switching control signal when the switching control signal output unit receives the emergency data. 삭제delete 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 인버터 마이컴은,The inverter microcomputer includes: 상기 인버터의 출력단으로부터 검출되는 출력전류에 기초하여 전동기의 속도를 추정하는 속도 추정부;A speed estimator for estimating a speed of the electric motor based on an output current detected from an output terminal of the inverter; 상기 추정 속도 및 지령 속도에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부; 및A current command generator for generating a current command value based on the estimated speed and command speed; And 상기 전류 지령치와 상기 검출 출력전류에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.And a voltage command generator for generating a voltage command value based on the current command value and the detection output current. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 컨버터 마이컴은,The converter microcomputer includes: 상기 컨버터 출력단인 dc단 전압과 dc 전압 지령치에 기초하여 d, q축 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;A current command generator for generating d and q axis current command values based on the dc voltage output terminal and the dc voltage command value; 상기 d, q축 전류 지령치와, 검출되는 상기 삼상 교류 전원으로부터의 입력 전류에 기초하여 d,q 축 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부;A voltage command generator for generating a d, q-axis voltage command value based on the d, q-axis current command value and the input current from the detected three-phase ac power source; 상기 d, q축 전압 지령치에 기초하여 상기 컨버터용 스위칭 소자를 구동하도록 상기 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.And a switching control signal output unit for outputting the switching control signal to drive the converter switching element based on the d, q-axis voltage command value. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 삼상 교류 전원으로부터의 입력전류를 검출하는 입력전류 검출수단; 및An input current detection means for detecting an input current from the three-phase AC power supply; And 상기 삼상 교류 전원과 상기 컨버터 사이에 접속되며, 상기 삼상 교류 전원으로부터 또는 상기 컨버터로부터의 고조파를 제한하는 커몬모드 LCL 필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.Further comprising a common mode LCL filter connected between the three-phase AC power source and the converter for limiting harmonics from the three-phase AC power source or from the converter. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 컨버터 마이컴 및 인버터 마이컴을 제어하며, 상기 검출된 입력전압에 기초하여 상용 교류 전원의 역상 여부를 판단하는 메인 마이컴;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.Further comprising: a main microcomputer controlling the converter microcomputer and the inverter microcomputer and determining whether the commercial AC power source is reversed based on the detected input voltage. 제11항에 있어서,12. The method of claim 11, 상기 메인 마이컴은, 역상 감지시 상기 컨버터 마이컴 및 인버터 마이컴으로 상기 비상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.Wherein the main microcomputer outputs the emergency data to the converter microcomputer and the inverter microcomputer when the reverse phase is sensed.
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