KR101448920B1 - Motor protection apparatus and motor controlling system having the same - Google Patents

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KR101448920B1
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최기수
엄주경
주성남
이준기
정재윤
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(주)인텍에프에이
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Abstract

The present invention relates to a motor protection device and a motor control system including the same. The motor protection device includes: a voltage increase inhibiting part which is connected to an output terminal of an inverter part of an inverter and controls a voltage level for a voltage rise ratio per unit hour; a surge filter part which is installed between the voltage increase inhibiting part and a motor, rectifies output voltages of the voltage increase inhibiting part so as to lower a surge spike, and absorbs the rectified output voltages; and a regeneration part which is installed between the surge filter part and a smoothing condenser part of the inverter and inhibits voltage surge by returning the surge spike, absorbed by the surge filter part, back to the smoothing condenser part.

Description

모터 보호 장치 및 이를 포함한 모터 제어 시스템 {Motor protection apparatus and motor controlling system having the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a motor protection apparatus,

본 발명은 모터 보호 장치 및 이를 포함한 모터 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인버터의 출력전압이 모터 입력단에 인가시 배선 케이블의 인덕턴스로 부유용량과의 공진이 발생하여 모터에 과도한 서지 전압이 발생하는데, 이러한 서지 전압을 억제하고 회생시켜 모터를 보호하는 모터 보호 장치 및 이를 포함한 모터 제어 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor protection apparatus and a motor control system including the same. More particularly, when an output voltage of an inverter is applied to a motor input terminal, resonance with a stray capacitance occurs due to inductance of a wiring cable, The present invention relates to a motor protection device that protects a motor by suppressing and regenerating such a surge voltage, and a motor control system including the same.

일반적으로 모터를 구동하는 모터 제어 시스템은 인버터를 포함하고 있으며, 이러한 인버터는 표준 모터를 변속할 수 있는 기능외에 다른 가변속 모터에 없는 특성을 갖고 있으며, 공장 설비로부터 가정용의 에어컨에 이르기까지 그 사용범위가 광범위하다.In general, the motor control system that drives the motors includes inverters. These inverters have the characteristics that they are not in variable speed motors other than the function of shifting standard motors. From the factory facilities to home air conditioners, .

이 인버터에 의해 전동기가 구동될 때, 인버터의 출력 전압에는 이 인버터 주회로 소자의 스위칭에 의해 발생하는 높은 dV/dt로 인하여 서지 전압이 중첩되거나, 배선 케이블의 길이나 포설 방법 및 환경에 따른 공진이나 반사에 의해 서지 전압이 발생된다. 이러한 서지 전압은 인버터에서 전동기를 구동할 때 전동기의 권선사이의 절연 파괴 및 누설 전류를 발생시키기 때문에 전동기의 손상 원인이 되고 있다. When the motor is driven by this inverter, the surge voltage is superimposed on the output voltage of the inverter due to the high dV / dt generated by the switching of the inverter main circuit element, or the resonance Or a surge voltage is generated by reflection. This surge voltage causes insulation breakdown and leakage current between the windings of the motor when driving the motor in the inverter, which causes damage to the motor.

인버터의 출력 전압, 즉 상용 전원에서 공급받은 전력의 전압과 주파수를 변화시켜 모터에 공급하고, 고효율로 모터 속도를 제어할 수 있도록 모터의 입력단에 소정 전압이 인가되는 경우에, 상기 전압에 서지전압 등이 발생되어 정격전압보다 최소한 2배 이상의 전압이 인가됨으로써 모터 구동에 문제점이 발생하였다. 이에 따라, 인버터의 출력단에 인버터와 모터를 보호하기 위한 모터 보호장치를 구비하여 출력단의 전압에 대하여 전류의 크기를 적당한 값으로 제한하거나, 흐름의 타이밍을 조절함으로써 모터와 인버터를 보호하는 소정 기능을 제공하였다.When a predetermined voltage is applied to the input terminal of the motor so that the output voltage of the inverter, that is, the voltage and frequency of the power supplied from the commercial power supply is changed and supplied to the motor and the motor speed is controlled with high efficiency, And the voltage is at least twice higher than the rated voltage, thereby causing a problem in driving the motor. Accordingly, a motor protection device for protecting the inverter and the motor is provided at the output terminal of the inverter to limit the magnitude of the current to an appropriate value with respect to the voltage at the output terminal, or to control the timing of the flow, Respectively.

도 1은 종래 기술에 따른 모터 보호 장치의 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하면, 모터 보호 장치는 인버터와 모터 사이에 설치되어 있다. 모터 보호 장치는 서지 전압을 억제하기 위해 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 복수의 리액터(L)와 콘덴서(C)와 저항기(R)로 구성된다.1 is a schematic block diagram of a motor protection device according to the prior art. Referring to Fig. 1, a motor protection device is provided between an inverter and a motor. The motor protection device consists of a plurality of reactors L, a capacitor C and a resistor R as shown in Fig. 1 to suppress the surge voltage.

한편, 인버터에서 모터를 구동할 때, 인버터의 출력 전압은 인버터와 모터 사이에 설치되어 있는 배선 케이블의 리액터(L) 성분과 부유 용량(C) 성분의 영향을 받게되며, 인버터의 출력전압이 모터 입력단에 인가시 배선 케이블의 인덕턴스로 부유 용량과 공진이 발생하여 모터에 과도한 서지 전압이 발생하는데, 이는 모터의 권선 및 절연 내압을 넘어 모터의 절연을 파손시키게 된다. On the other hand, when the inverter drives the motor, the output voltage of the inverter is influenced by the reactor (L) component and the stray capacitance (C) component of the wiring cable provided between the inverter and the motor, Static capacitance and resonance occur due to the inductance of the wiring cable when applied to the input terminal, and excessive surge voltage is generated in the motor, which breaks the insulation of the motor beyond the winding and insulation breakdown voltage of the motor.

즉, 모터 구동시에 인버터는 공급되는 상용 전원을 직류 전압으로 변환하고, 내부에 구비되어있는 스위칭 소자의 온/오프에 의해 구형파 신호를 생성하며, 이 구형파 신호를 모터에 공급하여 모터를 구동한다. 인버터에서 발생된 구형파 신호는 배선 케이블이 가지고 있는 리액턴스(L) 성분과 부유 용량(C) 성분으로 구성된 분포 정수 회로를 통해 모터측에 공급된다. 분포 정수 회로에 인가된 인버터의 구형파 펄스는 분포 정수 회로의 L 성분과 C 성분에 축적되는 에너지에 의해 생긴 감쇠 진동을 가지고 있다. 이때, 배선 케이블의 길이가 긴 경우에는 배선 케이블의 L 성분과 C 성분의 크기에 따라 모터의 권선에 대해 높은 임피던스로 작용하기 때문에 투과 현상, 반사 현상이 발생되므로, 인가 전압 이상의 서지 전압이 모터에 제공되어 모터의 절연을 파손시키며 누설 전류가 발생하게 된다. That is, at the time of motor driving, the inverter converts a supplied commercial power to a DC voltage, generates a square wave signal by turning on / off a switching element provided therein, and supplies the rectangular wave signal to the motor to drive the motor. The square wave signal generated by the inverter is supplied to the motor side through a distributed constant circuit composed of the reactance (L) component and the stray capacitance (C) component of the wiring cable. The square wave pulse of the inverter applied to the distributed constant circuit has the damped oscillation generated by the energy accumulated in the L component and the C component of the distributed constant circuit. At this time, when the length of the wiring cable is long, a transmission phenomenon and a reflection phenomenon occur due to a high impedance to the motor winding depending on the L component and the C component of the wiring cable. The insulation of the motor is broken and a leakage current is generated.

한편, 서지 전압 억제의 방법중 캐패시터를 사용하여 서지 전압을 접지로 빼는 방법도 있으나, 이와 같이 접지와 캐패시터를 연결하면 누설전류가 증가하는 문제점이 있다. Meanwhile, among surge voltage suppression methods, there is a method of subtracting a surge voltage to a ground using a capacitor. However, there is a problem that leakage current increases when the ground and the capacitor are connected to each other.

한국공개특허 제10-2000-0021144호Korean Patent Publication No. 10-2000-0021144

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 인버터의 출력전압이 모터 입력단에 인가시 배선 케이블의 인덕턴스로 부유용량과의 공진이 발생하여 모터에 과도한 서지 전압이 발생하는데, 이러한 서지 전압을 억제하고 회생시켜 모터를 보호하는 모터 보호 장치 및 이를 포함한 모터 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a surge voltage suppressing device, The present invention is to provide a motor protection device that protects a motor by suppressing and regenerating surge voltages and a motor control system including the same.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 인버터 장치의 인버터부 출력단에 연결되며, 단위시간당 전압상승율 전압치를 제어하는 전압 상승 억제부; 상기 전압 상승 억제부와 모터 사이에 설치되며, 서지 스파이크를 낮추기 위하여 상기 전압 상승 억제부의 출력 전압을 정류하여 흡수하는 서지 필터부; 및 상기 서지 필터부와 인버터 장치의 평활 콘덴서부 사이에 설치되며, 상기 서지 필터부에서 흡수한 서지 스파이크를 상기 평활 콘덴서부로 환원시켜서 서지 전압을 억제시키는 회생부를 포함하는 모터 보호 장치가 제공된다.According to an exemplary embodiment of the present invention, there is provided an inverter apparatus including: a voltage increase suppressing unit connected to an inverter output terminal of an inverter device and controlling a voltage increase rate voltage value per unit time; A surge filter installed between the voltage increase suppressing unit and the motor for rectifying and absorbing the output voltage of the voltage increase suppressing unit to lower the surge spike; And a regenerative unit disposed between the surge filter unit and the smoothing capacitor unit of the inverter unit and reducing a surge spike absorbed by the surge filter unit to the smoothing capacitor unit to suppress a surge voltage.

상기 전압 상승 억제부는 인버터부의 출력단에 인덕터를 직렬로 연결하여 구성하는 것을 특징으로 하는 한다. Wherein the voltage increase suppressing unit is configured by connecting an inductor in series with an output terminal of the inverter unit.

상기 서지 필터부는 서지 스파이크를 낮추기 위하여 상기 전압 상승 억제부의 출력 전압을 정류하는 브리지 다이오드; 및 상기 브리지 다이오드의 후단에 병렬로 설치되어 서지 스파이크를 흡수하는 중성점을 가지는 커패시터를 포함한다. Wherein the surge filter unit includes: a bridge diode for rectifying an output voltage of the voltage raising suppression unit to lower a surge spike; And a capacitor having a neutral point installed in parallel at the rear end of the bridge diode to absorb surge spikes.

상기 회생부는 상기 서지 필터부의 커패시터와 병렬로 연결되는 중성점을 갖는 회생부 커패시터; 및 상기 회생부 커패시터와 상기 서지 필터부의 커패시터 사이에 직렬로 연결되는 회생부 저항을 포함한다. A regenerative part capacitor having a neutral point connected in parallel with a capacitor of the surge filter part; And a regenerative resistor connected in series between the regenerative part capacitor and the capacitor of the surge filter part.

상기 전압 상승 억제부는 인버터부의 출력단에 직렬로 연결된 인덕터와, 상기 인덕터에 연결된 커패시터를 포함한다. The voltage raising suppression unit includes an inductor connected in series to an output terminal of the inverter unit, and a capacitor connected to the inductor.

상기 전압 상승 억제부는 인버터부의 출력단에 직렬로 연결된 인덕터와, 상기 인덕터에 연결된 커패시터와 저항을 포함한다.The voltage raising suppressing unit includes an inductor connected in series to an output terminal of the inverter unit, and a capacitor and a resistor connected to the inductor.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전원부의 출력단에 설치되며, 상기 전원부에서 인가되는 상용 교류 전압을 직류 전압으로 정류하여 출력하는 컨버터부; 상기 컨버터부의 출력단에 연결되며, 상기 컨버터부에서 출력되는 직류 전압을 평활시켜서 출력하는 평활 콘덴서부; 상기 평활 콘덴서부의 출력단에 연결되며, 상기 평활 콘덴서부에서 출력되는 평활된 직류 전압을 교류 전압으로 변환시켜 출력하는 인버터부; 및 인버터 장치의 인버터부 출력단에 연결되며, 단위시간당 전압상승율 전압치를 제어하는 전압 상승 억제부; 상기 전압 상승 억제부와 모터 사이에 설치되며, 서지 스파이크를 낮추기 위하여 상기 전압 상승 억제부의 출력 전압을 정류하여 흡수하는 서지 필터부; 및 상기 서지 필터부와 인버터 장치의 평활 콘덴서부 사이에 설치되며, 상기 서지 필터부에서 흡수한 서지 스파이크를 상기 평활 콘덴서부로 환원시켜서 서지 전압을 억제시키는 회생부를 포함하는 모터 제어 시스템가 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a power supply unit comprising: a converter unit installed at an output terminal of a power supply unit, for rectifying and outputting a commercial AC voltage applied from the power supply unit to a DC voltage; A smoothing capacitor unit connected to an output terminal of the converter unit for smoothing and outputting a DC voltage output from the converter unit; An inverter unit connected to the output terminal of the smoothing capacitor unit and converting the smoothed DC voltage output from the smoothing capacitor unit into an AC voltage and outputting the AC voltage; And a voltage increase suppressing unit connected to the inverter output terminal of the inverter device and controlling a voltage increase rate voltage value per unit time; A surge filter installed between the voltage increase suppressing unit and the motor for rectifying and absorbing the output voltage of the voltage increase suppressing unit to lower the surge spike; And a regenerative unit disposed between the surge filter unit and the smoothing capacitor unit of the inverter unit and reducing the surge spike absorbed by the surge filter unit to the smoothing capacitor unit to suppress the surge voltage.

본 발명에서와 같이, 배선 케이블의 인덕턴스로 부유용량과의 공진이 발생하여 모터에 과도한 서지 전압이 발생할 때, 서지 전압을 억제하고, 서지 전압을 인버터 장치로 회생시켜 모터를 효과적으로 보호할 수 있게 된다.
As in the present invention, when resonance with the stray capacitance occurs due to the inductance of the wiring cable and an excessive surge voltage is generated in the motor, the surge voltage is suppressed and the surge voltage is regenerated to the inverter device to effectively protect the motor .

도 1은 종래 기술에 따른 모터 보호 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모터 보호 장치를 포함한 모터 제어 시스템의 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호 장치를 포함한 모터 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터 보호 장치를 포함한 모터 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터 보호 장치를 포함한 모터 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a motor protection device according to the prior art.
2 is a functional block diagram of a motor control system including a motor protection device according to the present invention.
3 is a schematic block diagram of a motor control system including a motor protection device according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic block diagram of a motor control system including a motor protection device according to another embodiment of the present invention.
5 is a schematic block diagram of a motor control system including a motor protection device according to another embodiment of the present invention.

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

도 2는 본 발명에 따른 모터 보호 장치를 포함한 모터 제어 시스템의 기능 블록도이다.2 is a functional block diagram of a motor control system including a motor protection device according to the present invention.

도 2를 참조하면, 모터 제어 시스템은 인버터 장치(200)와 모터 보호 장치(300)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the motor control system includes an inverter device 200 and a motor protection device 300.

인버터 장치(200)는 컨버터부(210), 평활 콘덴서부(230) 및 인버터부(250)를 포함한다. 그리고, 모터 보호 장치(300)는 인버터 장치(200)와 모터(500) 사이에 설치되며, 전압 상승 억제부(310), 서지 필터부(330) 및 회생부(350)를 포함한다.The inverter device 200 includes a converter unit 210, a smoothing capacitor unit 230, and an inverter unit 250. The motor protection device 300 is installed between the inverter device 200 and the motor 500 and includes a voltage increase suppressing part 310, a surge filter part 330 and a regenerating part 350.

인버터 장치(200)에 대하여 살펴보면, 컨버터부(210)는 전원부(100)의 출력단에 설치되며, 전원부(100)에서 인가되는 상용 교류 전압을 직류 전압으로 정류하여 출력한다. Referring to the inverter device 200, the converter unit 210 is installed at an output terminal of the power supply unit 100 and rectifies a commercial AC voltage applied from the power supply unit 100 to a DC voltage and outputs the DC voltage.

평활 콘덴서부(230)는 컨버터부(210)의 출력단에 연결되며, 컨버터부(210)에서 출력되는 직류 전압을 평활시켜서 출력한다. The smoothing capacitor unit 230 is connected to the output terminal of the converter unit 210 and smoothens and outputs the DC voltage output from the converter unit 210.

인버터부(250)는 평활 콘덴서부(230)의 출력단에 연결되며, 평활 콘덴서부(230)에서 출력되는 평활된 직류 전압을 교류 전압으로 변환시켜 출력한다. The inverter unit 250 is connected to the output terminal of the smoothing capacitor unit 230 and converts the smoothed DC voltage output from the smoothing capacitor unit 230 into an AC voltage and outputs the AC voltage.

모터 보호 장치(300)는 인버터 장치(200)와 모터(500) 사이에 설치되며, 배선 케이블의 인덕턴스로 부유용량과의 공진이 발생하여 모터에 과도한 서지 전압이 발생할 때, 서지 전압을 억제하고, 서지 전압을 인버터 장치로 회생시켜 모터를 보호한다. The motor protection device 300 is provided between the inverter device 200 and the motor 500. When an excessive surge voltage is generated in the motor due to resonance with the stray capacitance due to the inductance of the wiring cable, Surge voltage is regenerated to the inverter unit to protect the motor.

인버터 장치의 스위칭에 의해 발생하는 전압은 모터에 두 가지의 요소가 악영향을 끼치는데, dv/dt 즉, 단위시간당 전압상승율과 서지 스파이크의 피크전압이다. The voltage generated by the switching of the inverter device adversely affects the motor, dv / dt, the rate of voltage rise per unit time and the peak voltage of the surge spike.

모터 보호 장치(300)의 전압 상승 억제부(310)는 인버터 장치의 인버터부(250)의 출력단에 연결되며, 인덕터를 직렬로 설치하여 단위시간당 전압상승율 전압치를 제어한다.The voltage raising suppression unit 310 of the motor protection apparatus 300 is connected to the output terminal of the inverter unit 250 of the inverter apparatus and has inductors connected in series to control the voltage increase ratio voltage value per unit time.

서지 필터부(330)는 전압 상승 억제부(310)와 모터(500) 사이에 설치되며, 서지 스파이크를 낮추기 위하여 전압 상승 억제부(310)의 출력 전압을 정류하여 흡수하는 기능을 수행한다.The surge filter unit 330 is provided between the voltage raising suppressing unit 310 and the motor 500 and rectifies and absorbs the output voltage of the voltage raising suppressing unit 310 to lower the surge spike.

회생부(350)는 서지 필터부(330)와 인버터 장치의 평활 콘덴서부(230) 사이에 설치되며, 서지 필터부(330)에 흡수한 서지 스파이크를 평활 콘덴서부(230)로 환원시켜서 서지 전압을 억제시키고, 이러한 서지 전압에 의해서 모터가 파손되는 것을 방지한다.
The regenerative unit 350 is disposed between the surge filter unit 330 and the smoothing capacitor unit 230 of the inverter device and reduces the surge spikes absorbed by the surge filter unit 330 to the smoothing capacitor unit 230, And prevents the motor from being damaged by the surge voltage.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호 장치를 포함한 모터 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic block diagram of a motor control system including a motor protection device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 컨버터부(210)는 전원부(100)의 출력단에 연결되며, 스위칭 소자로 구성된다. 본 실시예에서 컨버터부(210)는 6개의 스위칭 소자 예를 들면, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 사용한다.Referring to FIG. 3, the converter unit 210 is connected to an output terminal of the power source unit 100 and is formed of a switching device. In this embodiment, the converter unit 210 uses six switching elements, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) element.

평활 콘덴서부(230)는 컨버터부(210)의 출력단에 연결되며, 캐패시터로 구성된다.The smoothing capacitor unit 230 is connected to the output terminal of the converter unit 210 and is composed of a capacitor.

인버터부(250)는 평활 콘덴서부(230)의 출력단에 연결되고, 6개의 스위칭 소자로 구성되며, 평활 콘덴서부(230)에서 출력되는 평활된 직류 전압을 교류 전압으로 변환시킨다. 본 실시예의 경우, 인버터부(250)의 스위칭 소자의 개수를 6개로 구성하고 있으나, 이는 설명을 위한 예시일 뿐, 다양하게 변형될 수 있으며, 스위칭 소자의 종류 역시 다양하게 사용될 수 있다.The inverter unit 250 is connected to the output terminal of the smoothing capacitor unit 230 and is composed of six switching elements and converts the smoothed DC voltage output from the smoothing capacitor unit 230 into an AC voltage. In the present embodiment, the number of switching elements of the inverter unit 250 is six. However, this is only an example for explanation, and it can be variously modified, and the kinds of the switching elements can be variously used.

전압 상승 억제부(310)는 인버터부(250)의 출력단에 인덕터를 직렬로 설치하여 dv/dt 즉, 단위시간당 전압상승율을 제어한다.The voltage raising suppression unit 310 controls the dv / dt, that is, the rate of voltage increase per unit time, by providing an inductor at the output terminal of the inverter unit 250 in series.

서지 필터부(330)는 브리지 다이오드(331)와 커패시터(333)로 구성되며, 브리지 다이오드(331)는 서지 스파이크를 낮추기 위하여 전압 상승 억제부(310)의 출력 전압을 정류하는 기능을 수행한다. 커패시터(333)는 중성점을 가지며, 브리지 다이오드(331)의 후단에 병렬로 설치되어 서지 스파이크를 흡수하는 기능을 수행한다.The surge filter unit 330 includes a bridge diode 331 and a capacitor 333. The bridge diode 331 rectifies the output voltage of the voltage increase suppression unit 310 to lower the surge spike. The capacitor 333 has a neutral point and is installed in parallel at the rear end of the bridge diode 331 to absorb the surge spike.

회생부(350)는 서지 필터부(330)와 평활 콘덴서부(230)의 사이에 설치된다. 회생부(350)는 회생부 커패시터(351)와 회생부 저항(353)을 포함한다. 회생부 커패시터(351)는 서지 필터부(300)의 커패시터(333)와 병렬로 연결되는 중성점을 가지며, 회생부 저항(353)은 회생부 커패시터(351)와 서지 필터부(300)의 커패시터(333) 사이에 직렬로 연결된다. The regeneration unit 350 is disposed between the surge filter unit 330 and the smoothing capacitor unit 230. The regenerative section 350 includes a regenerative section capacitor 351 and a regenerative section resistor 353. The regenerative section capacitor 351 has a neutral point connected in parallel with the capacitor 333 of the surge filter section 300 and the regenerative section resistor 353 is connected to the regenerative section capacitor 351 and the capacitor of the surge filter section 300 333, respectively.

인버터 장치의 평활 콘덴서부(230)는 고주파에 대한 반응이 느리므로, 회생부 커패시터(351)와 서지 필터부(300)의 커패시터(333) 사이에 인덕턴스가 적은 회생부 저항(353)을 연결하면 서지 전압 억제를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
Since the smoothing capacitor 230 of the inverter apparatus is slow in response to high frequency, when the regenerative resistor 353 having a small inductance is connected between the regenerator capacitor 351 and the capacitor 333 of the surge filter unit 300 Surge voltage suppression can be suppressed more effectively.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터 보호 장치를 포함한 모터 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.4 is a schematic block diagram of a motor control system including a motor protection device according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 컨버터부(210)는 전원부(100)의 출력단에 연결되며, 스위칭 소자로 구성된다. 본 실시예에서 컨버터부(210)는 6개의 스위칭 소자 예를 들면, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자를 사용한다.Referring to FIG. 4, the converter unit 210 is connected to the output terminal of the power source unit 100 and is composed of a switching device. In this embodiment, the converter unit 210 uses six switching elements, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) element.

평활 콘덴서부(230)는 컨버터부(210)의 출력단에 연결되며, 캐패시터로 구성된다. 인버터부(250)는 평활 콘덴서부(230)의 출력단에 연결되고, 6개의 스위칭 소자로 구성되며, 평활 콘덴서부(230)에서 출력되는 평활된 직류 전압을 교류 전압으로 변환시킨다. The smoothing capacitor unit 230 is connected to the output terminal of the converter unit 210 and is composed of a capacitor. The inverter unit 250 is connected to the output terminal of the smoothing capacitor unit 230 and is composed of six switching elements and converts the smoothed DC voltage output from the smoothing capacitor unit 230 into an AC voltage.

전압 상승 억제부(310)는 인버터부(250)의 출력단에 인덕터와 커패시터를 직렬로 설치하여 dv/dt 즉, 단위시간당 전압상승율을 제어한다.The voltage raising suppressing unit 310 controls an increase rate of dv / dt, that is, a voltage increase rate per unit time, by providing an inductor and a capacitor in series at the output terminal of the inverter unit 250.

서지 필터부(330)는 브리지 다이오드(331)와 커패시터(333)로 구성되며, 브리지 다이오드(331)는 서지 스파이크를 낮추기 위하여 전압 상승 억제부(310)의 출력 전압을 정류하는 기능을 수행한다. 커패시터(333)는 브리지 다이오드(331)의 후단에 병렬로 설치되어 서지 스파이크를 흡수하는 기능을 수행한다.The surge filter unit 330 includes a bridge diode 331 and a capacitor 333. The bridge diode 331 rectifies the output voltage of the voltage increase suppression unit 310 to lower the surge spike. The capacitor 333 is provided in parallel at the rear end of the bridge diode 331 to absorb surge spikes.

회생부(350)는 서지 필터부(330)와 평활 콘덴서부(230)의 사이에 설치된다. 회생부(350)는 회생부 커패시터(351)와 회생부 저항(353)을 포함한다. 회생부 커패시터(351)는 서지 필터부(300)의 커패시터(333)와 병렬로 연결되며, 회생부 저항(353)은 회생부 커패시터(351)와 서지 필터부(300)의 커패시터(333) 사이에 직렬로 연결된다.
The regeneration unit 350 is disposed between the surge filter unit 330 and the smoothing capacitor unit 230. The regenerative section 350 includes a regenerative section capacitor 351 and a regenerative section resistor 353. The regenerative section capacitor 351 is connected in parallel with the capacitor 333 of the surge filter section 300 and the regenerative section resistor 353 is connected between the regenerative section capacitor 351 and the capacitor 333 of the surge filter section 300 Respectively.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터 보호 장치를 포함한 모터 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.5 is a schematic block diagram of a motor control system including a motor protection device according to another embodiment of the present invention.

도 5는 전압 상승 억제부의 구성이 위 실시예와 상이하며 나머지 구성은 유사하다. 전압 상승 억제부(310)는 인버터부(250)의 출력단에 인덕터, 커패시터 및 저항을 직렬로 설치하여 dv/dt 즉, 단위시간당 전압상승율을 제어한다.
5, the configuration of the voltage rising suppressor is different from that of the above embodiment, and the rest of the configuration is similar. The voltage raising suppressing unit 310 controls an increase rate of dv / dt, that is, a voltage increase rate per unit time, by providing an inductor, a capacitor, and a resistor in series at the output terminal of the inverter unit 250.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 모터 보호 장치 및 이를 포함한 모터 제어 시스템의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention as defined in the appended claims. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

100 : 전원부
200 : 인버터 장치
210 : 컨버터부
230 : 평활 콘덴서부
250 : 인버터부
300 : 모터 보호 장치
310 : 전압 상승 억제부
330 : 서지 필터부
350 : 회생부100:
200: Inverter device
210: converter section
230: smoothing capacitor
250: Inverter section
300: Motor protection device
310:
330: Surge filter section
350: Regeneration unit

Claims (7)

모터 보호 장치에 있어서,
인버터 장치의 인버터부 출력단에 연결되며, 단위시간당 전압상승율 전압치를 제어하는 전압 상승 억제부;
상기 전압 상승 억제부와 모터 사이에 설치되며, 서지 스파이크를 낮추기 위하여 상기 전압 상승 억제부의 출력 전압을 정류하여 흡수하는 서지 필터부; 및
상기 서지 필터부와 인버터 장치의 평활 콘덴서부 사이에 설치되며, 상기 서지 필터부에서 흡수한 서지 스파이크를 상기 평활 콘덴서부로 환원시켜서 서지 전압을 억제시키는 회생부;를 포함하며,
상기 서지 필터부는,
서지 스파이크를 낮추기 위하여 상기 전압 상승 억제부의 출력 전압을 정류하는 브리지 다이오드; 및 상기 브리지 다이오드의 후단에 병렬로 설치되어 서지 스파이크를 흡수하는 중성점을 가지는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
A motor protection device comprising:
A voltage increase suppressing unit connected to an inverter output terminal of the inverter device and controlling a voltage increase rate voltage value per unit time;
A surge filter installed between the voltage increase suppressing unit and the motor for rectifying and absorbing the output voltage of the voltage increase suppressing unit to lower the surge spike; And
And a regenerative part installed between the surge filter part and the smoothing capacitor part of the inverter device and reducing a surge spike absorbed by the surge filter part to the smoothing capacitor part to suppress a surge voltage,
The surge filter unit includes:
A bridge diode for rectifying the output voltage of the voltage increase suppressing unit to lower the surge spike; And a capacitor having a neutral point provided in parallel at a rear end of the bridge diode to absorb surge spikes.
제1항에 있어서,
상기 전압 상승 억제부는 인버터부의 출력단에 인덕터를 직렬로 연결하여 구성하는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the voltage increase suppressing unit comprises an inductor connected in series to an output terminal of the inverter unit.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 회생부는,
상기 서지 필터부의 커패시터와 병렬로 연결되는 중성점을 갖는 회생부 커패시터; 및
상기 회생부 커패시터와 상기 서지 필터부의 커패시터 사이에 직렬로 연결되는 회생부 저항;을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
The method according to claim 1,
The regenerative unit includes:
A regenerative part capacitor having a neutral point connected in parallel with a capacitor of the surge filter part; And
And a regenerative resistor connected in series between the regenerative unit capacitor and the capacitor of the surge filter unit.
제1항에 있어서,
상기 전압 상승 억제부는 인버터부의 출력단에 직렬로 연결된 인덕터와, 상기 인덕터에 연결된 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the voltage increase suppressing unit includes an inductor connected in series to an output terminal of the inverter unit, and a capacitor connected to the inductor.
제1항에 있어서,
상기 전압 상승 억제부는 인버터부의 출력단에 직렬로 연결된 인덕터와, 상기 인덕터에 연결된 커패시터와 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 보호 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the voltage increase suppressing unit includes an inductor connected in series to an output terminal of the inverter unit, and a capacitor and a resistor connected to the inductor.
모터 제어 시스템에 있어서,
전원부의 출력단에 설치되며, 상기 전원부에서 인가되는 상용 교류 전압을 직류 전압으로 정류하여 출력하는 컨버터부;
상기 컨버터부의 출력단에 연결되며, 상기 컨버터부에서 출력되는 직류 전압을 평활시켜서 출력하는 평활 콘덴서부;
상기 평활 콘덴서부의 출력단에 연결되며, 상기 평활 콘덴서부에서 출력되는 평활된 직류 전압을 교류 전압으로 변환시켜 출력하는 인버터부; 및
제1항, 제2항, 제4항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 따른 모터 보호 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 시스템.

In a motor control system,
A converter unit installed at an output terminal of the power supply unit for rectifying and outputting a commercial AC voltage applied from the power supply unit to a DC voltage;
A smoothing capacitor unit connected to an output terminal of the converter unit for smoothing and outputting a DC voltage output from the converter unit;
An inverter unit connected to the output terminal of the smoothing capacitor unit and converting the smoothed DC voltage output from the smoothing capacitor unit into an AC voltage and outputting the AC voltage; And
A motor control system, comprising a motor protection device according to any one of claims 1, 2, 4, 5 or 6.

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