KR101655799B1 - Motor driver of air conditioner - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화기의 전동기 구동장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 구동장치는, 입력 교류 전원의 고조파를 제한하는 필터부와, 다이오드 소자를 구비하고, 필터부로부터의 교류 전원을 정류하여 정류된 전원을 출력하는 컨버터와, 정류 전원을 평활하는 평활 커패시터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 평활 커패시터의 직류 전원을 공급받아 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기에 공급하는 인버터를 포함한다. 이에 의해, 입력 교류 전원의 고조파를 제한할 수 있게 된다.The present invention relates to an electric motor driving apparatus for an air conditioner. A motor driving apparatus for an air conditioner according to an embodiment of the present invention includes a filter unit for limiting harmonics of an input AC power source and a converter for rectifying AC power from the filter unit to output rectified power, A smoothing capacitor for smoothing a rectified power supply, and an inverter for receiving a direct current power from a smoothing capacitor, converting the smoothed capacitor into an alternating current power of a predetermined frequency by a switching operation of the switching element, and supplying the smoothed capacitor to the three-phase motor do. As a result, the harmonics of the input AC power can be limited.

Figure R1020100000523
Figure R1020100000523

Description

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

본 발명은 공기조화기의 전동기 구동장치에 관한 것으로, 입력 교류 전원의 고조파를 제한할 수 있는 공기조화기의 전동기 구동장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric motor driving apparatus for an air conditioner, and more particularly, to an electric motor driving apparatus of an air conditioner capable of limiting harmonics of an input AC power source.

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 등에 전동기가 사용되며, 이를 구동하기 위한 전동기 구동장치가 사용되고 있다. 전동기 구동 장치는 대략 수백 V의 전원을 사용하여 전동기를 구동하므로, 계통으로의 고조파 전류의 제한 등이 문제가 될 수 있다. On the other hand, in an air conditioner, a motor is used for a compressor and the like, and a motor drive device for driving the motor is used. Since the electric motor driving apparatus drives the electric motor by using a power source of several hundred V, the limitation of the harmonic current to the system may be a problem.

이러한, 고조파 하모닉 전류에 대해 각국은 별도의 규제 방안을 마련하고 있으며, 예를 들어, 유럽연합(EU)의 EN 6100-3-12는 16A 이상 전류에 대한 고조파 하모닉 전류 규제에 대한 규정을 마련하고 있다. For each of these harmonic harmonic currents, each country has a separate regulatory approach, for example, the European Union (EU) EN 6100-3-12 has established regulations for harmonic harmonic current regulation for currents above 16 A have.

이에 따라, 공기조화기의 전동기 구동장치의 효율 및 안정성 확보를 위한 다양한 시도가 계속되고 있다.Accordingly, various attempts have been made to secure the efficiency and stability of the motor driving apparatus of the air conditioner.

본 발명의 목적은, 입력 교류 전원의 고조파를 제한할 수 있는 공기조화기의 전동기 구동장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an electric motor drive apparatus for an air conditioner capable of limiting harmonics of an input AC power source.

본 발명의 다른 목적은, 컨버터의 출력단의 전압의 승압이 가능한 공기조화기의 전동기 구동장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electric motor drive apparatus for an air conditioner capable of increasing the voltage of an output terminal of a converter.

상술한 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 구동장치는, 입력 교류 전원의 고조파를 제한하는 필터부와, 다이오드 소자를 구비하고, 필터부로부터의 교류 전원을 정류하여 정류된 전원을 출력하는 컨버터와, 정류 전원을 평활하는 평활 커패시터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 평활 커패시터의 직류 전원을 공급받아 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기에 공급하는 인버터를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for driving an electric motor of an air conditioner, comprising: a filter unit that limits harmonics of an input AC power source; and a diode device, A smoothing capacitor for smoothly smoothing the rectified power; and a plurality of switching elements. The smoothing capacitor is supplied with a direct current power of the smoothing capacitor and is supplied with an alternating current power of a predetermined frequency To the three-phase motor.

상술한 바와 같이 본 발명 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 구동장치는, 필터부를 사용함으로써, 입력 교류 전원의 고조파의 하모닉 전류를 제한할 수 있어, 하모닉(harmonic) 규제에 대응할 수 있게 된다.As described above, the motor driving apparatus of the air conditioner according to the embodiment of the present invention can limit the harmonic current of the harmonic of the input AC power source by using the filter unit, so that it can cope with the harmonic regulation.

또한, 수동 소자인 다이오드 소자를 이용하여, 교류 전원을 정류하므로, 스위칭 동작에 따른 노이즈 등의 전자파(EMI) 저감 및 입력 역률을 개선할 수 있게 된다. Further, since the AC power is rectified by using a diode element which is a passive element, electromagnetic interference (EMI) such as noise due to the switching operation and the input power factor can be improved.

또한, 승압용 커패시터를 사용함으로써, 컨버터의 출력단인 dc 단 전압을 승압시킬 수 있게 된다.Further, by using the step-up capacitor, it becomes possible to step up the dc step voltage which is the output stage of the converter.

또한, 입력전류 검출부 또는 dc 단 전압 검출부로부터 검출되는 입력전류 또는 dc 단 전압 이상시 인버터의 동작을 제한하므로, 구동장치 내의 회로 소자 등을 보호할 수 있게 된다. In addition, since the operation of the inverter is restricted when the input current or dc voltage is detected by the input current detection unit or the dc voltage detection unit, it is possible to protect circuit elements and the like in the drive unit.

도 1은 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 구동장치를 도시한 회로도이다.
도 3은 도 2의 입력 교류 전류의 주파수 성분을 예시한 도면이다.
도 4는 도 2의 입력 전류의 파형을 예시한 타이밍도이다.
도 5는 도 2의 dc 단 전압의 파형을 예시한 타이밍도이다.
도 6은 도 2의 제어부 내부의 간략 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 구동장치를 도시한 회로도이다.
1 is a schematic view of an air conditioner related to the present invention.
2 is a circuit diagram showing an electric motor driving apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating frequency components of the input alternating current of FIG.
4 is a timing diagram illustrating the waveform of the input current of FIG.
5 is a timing chart illustrating the waveform of the dc step voltage in Fig.
FIG. 6 is a simplified block diagram of the control unit of FIG. 2. FIG.
7 is a circuit diagram showing an electric motor driving apparatus of an air conditioner according to another embodiment of the present invention.

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

도 1은 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.1 is a schematic 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(4)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 4 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, 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 구동장치에서의 전동기는 도면에서 도시한, 실외팬, 압축기 또는 실내 팬을 동작시키기 각 전동기(2b,5b,9b)일 수 있다. Meanwhile, the electric motor in the electric motor driving apparatus of the air conditioner according to the embodiment of the present invention may be an electric motor 2b, 5b, 9b for operating an outdoor fan, a compressor or an indoor fan as shown in the figure.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 구동장치를 도시한 회로도이며, 도 3은 도 2의 입력 교류 전류의 주파수 성분을 예시한 도면이며, 도 4는 도 2의 입력 전류의 파형을 예시한 타이밍도이고, 도 5는 도 2의 dc 단 전압의 파형을 예시한 타이밍도이다.FIG. 2 is a circuit diagram showing an apparatus for driving an electric motor of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating frequency components of an input AC current in FIG. 2, Fig. 5 is a timing chart illustrating the waveform of the dc step voltage in Fig. 2; Fig.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 구동장치(200)는, 필터부(206), 승압 커패시터부(208), 컨버터(210), 평활 커패시터(C), 인버터(220), 제어부(230) 등을 포함할 수 있다. 또한, 공기조화기의 전동기 구동장치(200)는, 입력전류 검출부(A), dc 단 전압 검출부(B), 출력 전류 검출부(E) 등을 더 포함할 수 있다.The motor driving apparatus 200 of an air conditioner according to an embodiment of the present invention includes a filter unit 206, a boost capacitor unit 208, a converter 210, a smoothing capacitor C, An inverter 220, a controller 230, and the like. The motor driving apparatus 200 of the air conditioner may further include an input current detection unit A, a dc voltage detection unit B, an output current detection unit E, and the like.

필터부(206)는, 고조파 전류를 제거하기 위한 것으로서 상용 교류 전원과 컨버터(210) 사이에 배치된다. 도면에서는 상용 교류 전원으로 삼상 교류 전원을 예시한다. 상용 교류 전원이 단상 교류 전원인 경우도 가능하며, 이에 대해서는 도 7 이하를 참조하여 후술한다.The filter unit 206 is disposed between the commercial AC power source and the converter 210 for removing the harmonic current. In the figure, a three-phase AC power source is exemplified as a commercial AC power source. It is also possible that the commercial AC power source is a single-phase AC power source, which will be described later with reference to FIG.

필터부(206)는 삼상의 상용 교류 전원의 각 상에, 서로 병렬 접속되는 인덕터(Lf1,Lf2,Lf3)와 커패시터(Cf1,Cf2,Cf3)를 포함할 수 있다. 도면에서는, 각 상의 교류 전원에 각각 인덕터(Lf1,Lf2,Lf3)와 커패시터(Cf1,Cf2,Cf3)가 서로 병렬 접속되는 것을 예시한다.The filter unit 206 may include inductors Lf1, Lf2, and Lf3 and capacitors Cf1, Cf2, and Cf3 that are connected in parallel to each other on each phase of three-phase commercial AC power. In the figure, it is illustrated that the inductors Lf1, Lf2, Lf3 and the capacitors Cf1, Cf2, Cf3 are connected in parallel to the AC power of each phase.

이때, 각 인덕터(Lf1,Lf2,Lf3)와 커패시터(Cf1,Cf2,Cf3)의 인덕턴스와 커패시턴스는, 각각 상용 교류 전원의 3차 고조파 이상을 제한하기 위한 범위인 것이 바람직하다. 예를 들어, 상용 교류 전원의 주파수가 50Hz 또는 60Hz인 경우, 3차 고조파 제한을 위해, 하기의 수학식 1에 따라, 인덕터(Lf1)의 인덕턴스와 커패시터(Cf1)의 커패시턴스가 결정될 수 있다. It is preferable that the inductance and the capacitance of each of the inductors Lf1, Lf2 and Lf3 and the capacitors Cf1, Cf2 and Cf3 are within a range for limiting the third harmonic or more of the commercial AC power supply. For example, if the frequency of the commercial AC power source is 50 Hz or 60 Hz, the inductance of the inductor Lf1 and the capacitance of the capacitor Cf1 may be determined according to Equation (1) below for the third harmonic limitation.

Figure 112010000477430-pat00001
Figure 112010000477430-pat00001

인덕터(Lf1)의 인덕턴스와 커패시터(Cf1)의 커패시턴스의 곱(Lf1Cf1)은 대략 4 ~ 9*10-7 범위일 수 있다. 그 외 인덕터(Lf2,Lf3)와 커패시터(Cf2,Cf3)의 범위도 상술한 범위 내에서 결정될 수 있다.The product (Lf1Cf1) of the inductance of the inductor Lf1 and the capacitance of the capacitor Cf1 may be in the range of approximately 4 to 9 * 10 < -7 >. The range of the other inductors Lf2, Lf3 and the capacitors Cf2, Cf3 can also be determined within the above-described range.

한편, 3차 고조파,5차 고조파, 및, 7차 고조파 등의 제한하기 위해서는, 인덕터(Lf1)의 인덕턴스와 커패시터(Cf1)의 커패시턴스의 곱(Lf1Cf1)은 대략 1 ~ 2.5 * 10-7의 범위일 수 있다. On the other hand, the third harmonic, the fifth harmonic, and a seventh capacitance product of the limit to the harmonics, such as an inductor the inductance and the capacitor (Cf1) of (Lf1) (Lf1Cf1) is in the range of about 1 to 2.5 * 10-7 Lt; / RTI >

도 3은 상용 교류 전원의 고조파가 제한되는 것을 예시한다. 상술한 바와 같이, 인덕터(Lf1)의 인덕턴스와 커패시터(Cf1)의 커패시턴스의 곱(Lf1Cf1)은 대략 1 ~ 2.5 * 10-7의 범위를 사용하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 고조파 성분이 제한될 수 있게 된다. 3 illustrates that harmonics of the commercial AC power supply are limited. As described above, when the product (Lf1Cf1) of the inductance of the inductor Lf1 and the capacitance of the capacitor Cf1 is approximately in the range of 1 to 2.5 * 10 -7 , as shown in Fig. 3, .

도 3은, 1차 고조파인 60Hz 부근에 주파수 성분에 대한 레벨이 가장 크며, 3차 고조파인 180Hz, 5차 고조파인 300Hz, 및 7차 고조파인 420Hz 부근에서의 주파수 성분에 대한 레벨이 거의 없는 것을 예시한다. Fig. 3 shows that the level with respect to the frequency component is the largest at around 60 Hz, which is the first harmonic, and that there is almost no level for the frequency components at 180 Hz as the third harmonic, 300 Hz as the fifth harmonic, and 420 Hz as the seventh harmonic For example.

이와 같이, 고조파 제한을 위한 필터부(206)를 사용함으로써, 입력 교류 전As described above, by using the filter unit 206 for limiting harmonics,

원의 고조파의 하모닉 전류를 제한할 수 있어, 하모닉(harmonic) 규제에 대응할 수 있게 된다.It is possible to limit the harmonic current of the harmonic of the circle, and it is possible to cope with the harmonic regulation.

승압 커패시터부(208)는, 필터부(206)를 통해 필터링된 교류 전원의 적어도 일부를 저장하여, 컨버터(210)로 공급하는 승압 커패시터를 포함한다. 도면에서는, 삼상 중 2 상 사이에 접속되는 승압 커패시터들(Cr1,Cr2,Cr3)을 예시한다.The step-up capacitor unit 208 includes a boost capacitor that stores at least a part of the AC power filtered through the filter unit 206 and supplies the AC power to the converter 210. In the drawing, step-up capacitors Cr1, Cr2, and Cr3 connected between two of three phases are illustrated.

삼상 교류 전원은 전기각으로 120도의 위상차를 가지며 공급되므로, 삼상 중 2 상 사이에 접속되는 승압 커패시터들(Cr1,Cr2,Cr3)을 이용하여, 해당하는 위상차에 대응하는 전위차를 저장하게 된다. 그리고, 저장된 전위차 중 적어도 일부를 각 상의 교류 전원에 합산하여 컨버터(210)에 공급하게 된다. 이에 따라, 컨버터(210)의 출력단인 dc 단 전압(Vdc)을 승압시킬 수 있게 된다.Since the three-phase AC power source is supplied with an electrical angle of 120 degrees, the potential difference corresponding to the corresponding phase difference is stored using the boost capacitors Cr1, Cr2, and Cr3 connected between the two phases of the three phases. Then, at least a part of the stored potential difference is added to the AC power of each phase and supplied to the converter 210. As a result, the DC terminal voltage Vdc, which is the output terminal of the converter 210, can be boosted.

컨버터(210)는, 다이오드 소자를 구비하고, 필터부(206) 및 승압 커패시터부(208)를 거친 교류 전원을 정류하여 정류된 전원을 출력한다. 구체적으로 설명하면, 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자(Da,Db,Dc) 및 하암 다이오드 소자(D'a,D'b,D'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 다이오드 소자가 서로 병렬(Da&D'a,Db&D'b,Dc&D'c)로 연결된다. The converter 210 includes a diode element and rectifies an AC power source through the filter unit 206 and the boost capacitor unit 208 to output a rectified power source. Specifically, the pair of the upper-arm diode elements Da, Db, and Dc and the lower-arm diode elements D'a, D'b, and D'c are connected in series to each other, and three pairs of upper and lower- Are connected to each other in parallel (Da & D'a, Db & D'b, Dc & D'c).

평활 커패시터(C)는 컨버터(210)의 출력단에 접속된다. 컨버터(210)로부터 The smoothing capacitor C is connected to the output terminal of the converter 210. From converter 210

출력되는 정류된 전원을 직류 전원으로 평활하게 된다. 이하에서는 컨버터(210)의 출력단을 dc 단 또는 dc 링크단이라고 한다. dc 단에 평활된 직류 전압은 인버터(220)에 인가된다.And the output rectified power is smoothed to the direct current power. 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.

평활 커패시터(C)의 dc 단 전압(Vdc)은, 이미 필터부(206), 승압 커패시터부(208), 및 컨버터(210)을 거쳐, 고조파 제한, 역률 개선, 및 승압된 직류 전원일 수 있다.The dc terminal voltage Vdc of the smoothing capacitor C may be harmonic limitation, power factor improvement, and boosted DC power through the filter 206, the boost capacitor 208 and the converter 210 .

인버터(220)는 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 전동기(250)에 출력한다. The inverter 220 includes a plurality of switching elements and converts the smoothed direct current power into a three-phase alternating current power having a predetermined frequency by the on / off operation of the switching element and outputs the converted direct current power to the motor 250.

인버터(220)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.The inverter 220 includes a pair of upper arm switching elements Sa, Sb and Sc and lower arm switching elements S'a, S'b and S'c connected in series to each other, The switching elements are connected to each other in parallel (Sa & S a, Sb & S'b, Sc & S'c). Diodes are connected in anti-parallel to each switching element Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, S'c.

인버터(220) 내의 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)은 제어부(230)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)의 온/오프 동작을 하게 된다. 예를 들어, 특히, 스위칭 소자의 온/오프 동작이 공간 벡터에 의한 PWM(Pulse Width Modulation) 스위칭이 수행되어, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 전동기(250)에 출력될 수 있다.The switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc and S'c in the inverter 220 are connected to the switching elements Sa, Sb, Sc and S'c based on the inverter switching control signal Sic from the controller 230, , S'a, Sb, S'b, Sc, S'c). For example, PWM (Pulse Width Modulation) switching is performed by the space vector on / off operation of the switching element, and a three-phase AC power having a predetermined frequency can be output to the three-phase motor 250.

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, 유도 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, a synRM motor, and an induction 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, 제어부(230)는, 인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터용 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(220)에 출력한다. 스위칭 제어신호(Sic)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 출력 전류(io)를 기초로 생성되어 인버터(230)에 출력된다. 이를 위해, 출력전류 검출부(E)가 구비될 수 있다.On the other hand, the control unit 230 outputs the inverter switching control signal Sic to the inverter 220 to control the switching operation of the inverter. Switching control signal (Sic) is a switching control signal for PWM, it is generated based on the detected output current (i o), which is outputted to the inverter 230. The To this end, an output current detection unit E may be provided.

출력전류 검출부(E)는, 실외팬 전동기(250)에 흐르는 출력 전류(io)를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력전류를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 한 상 또는 두 상의 출력전류를 검출할 수도 있다.An output current detector (E) detects an output current (i o) flowing through the outdoor fan motor 250. The output current detection unit E can detect all the output currents of the respective phases or can detect the output currents of one or two phases using the three-phase balance.

출력전류 검출부(E)는, 도면에 도시된 바와 같이, 인버터(220)와 전동기(250) 사이에 배치될 수 있으며, 다른 예로, 인버터(220) 내의 3개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)의 각 일단에 접속되는 션트 저항을 구비할 수도 있다.The output current detection unit E may be disposed between the inverter 220 and the motor 250 as shown in the figure and may be disposed between the three lower arm switching elements S'a and S 'b, S'c) connected to each end of the shunt resistor.

검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(230)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여, 입력전류를 추정하는 데에 사용될 수 있다. 또한, 검출된 출력전류(io)는, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 생성에 사용될 수도 있다. 제어부(230) 내의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 출력에 대한 상세 동작은 도 6을 참조하여 후술한다.The detected output current i 0 can be applied to the control unit 230 as a discrete signal in a pulse form and is used to estimate the input current based on the detected output current i 0 Can be used. In addition, the detected output current (i o) is, may be used to generate the inverter switching control signal (Sic). The detailed operation of the output of the inverter switching control signal Sic in the control unit 230 will be described later with reference to Fig.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 구동장치(200)는, 컨버터단의 동작 이상 검출을 위해, 상용 교류 전원으로부터의 입력전류(ii)를 검출하는 입력전류 검출부(A), 및 dc 단 전압 검출부(B)를 포함할 수 있다. Meanwhile, an apparatus for driving an electric motor 200 of an air conditioner according to an embodiment of the present invention includes an input current detector A for detecting an input current i i from a commercial AC power source for detecting an abnormality of a converter stage, , And a dc voltage detection unit (B).

입력전류 검출부(A)는, 도면에서와 같이 삼상 교류 전원과 필터부(206) 사이에 위치할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 필터부(206)와 승압 커패시터부(208) 사이 또는 승압 커패시터부(208)와 컨버터(210) 사이에 위치할 수 있다. 전류 검출을 위해, 전류 센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. The input current detecting unit A may be located between the three-phase AC power source and the filter unit 206, but the present invention is not limited thereto. The input current detecting unit A may be disposed between the filter unit 206 and the boosting capacitor unit 208, 208 and the converter 210. As shown in FIG. For current detection, a current sensor, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used.

도 4에서는 검출되는 입력전류(ii)의 예를 도시한다. 상술한 바와 같이, 공기조화기의 전동기 구동장치(200)는 필터부(206)를 구비하므로, 1차 고조파(대략 60Hz) 외의 3차 고조파, 5차 고조파 등은 제한되게 된다. Fig. 4 shows an example of the detected input current i i . As described above, since the motor driving apparatus 200 of the air conditioner includes the filter unit 206, the third harmonic and the fifth harmonic other than the first harmonic (approximately 60 Hz) are limited.

입력전류 검출부(A)는 순시적으로 입력전류(ii)를 검출할 수 있으며, 검출된 입력전류(ii)는 제어부(230)에 인가된다. Input current detection section (A) can be detected instantaneously by the input current (i i), the detected input current (i i) is applied to the controller 230.

한편, 제어부(230)는 검출된 입력전류(ii)와 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 입력전류(ii)가 과전류이거나, 저전류로 판단되면, 인버터(220)의 동작을 제한할 수 있다. 예를 들어, 인버터(220)로 스위칭 제어신호(Sic)를 출력하지 않거나, 모든 스위칭 소자가 오프되도록 하는 스위칭 제어신호(Sic)를 출력할 수 있다. 나아가, 상용 교류 전원의 공급을 중단시키도록 제어할 수도 있다.The control unit 230 compares the detected input current i i with a predetermined reference value to limit the operation of the inverter 220 when the detected input current i i is determined to be either an overcurrent or a low current can do. For example, it is possible to output the switching control signal Sic to the inverter 220, or to output the switching control signal Sic to turn off all the switching elements. Further, it may be controlled to stop the supply of commercial AC power.

한편, dc 단 전압 검출부(B)는, dc 단의 양단 사이에 위치하는 저항 소자 등을 포함할 수 있다. On the other hand, the dc short-circuit voltage detection unit B may include a resistance element or the like positioned between both ends of the dc stage.

dc 단 전압 검출부(B)는 평균적 또는 순시적으로 dc단 전압(Vdc)을 검출할 수 있으며, 검출된 dc단 전압(Vdc)은 제어부(230)에 인가될 수 있다. the dc short voltage detection unit B can detect the dc short voltage Vdc on an average or momentary basis and the detected dc short voltage Vdc can be applied to the control unit 230. [

도 5에서는 검출되는 dc단 전압(Vdc)의 예를 도시한다. 상술한 바와 같이, 필터부(206), 승압 커패시터부(208), 컨버터(210), 및 평활 커패시터(C)에 의해, 안정적으로 dc단 전압(Vdc)이 확보되게 된다. Fig. 5 shows an example of the detected dc voltage (Vdc). As described above, the dc voltage source Vdc is stably secured by the filter unit 206, the step-up capacitor unit 208, the converter 210, and the smoothing capacitor C, as described above.

한편, 제어부(230)는 검출된 dc단 전압(Vdc)과 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 dc단 전압(Vdc)이 과전압이거나, 저전압으로 판단되면, 인버터(220)의 동작을 제한할 수 있다. 예를 들어, 인버터(220)로 스위칭 제어신호(Sic)를 출력하지 않거나, 모든 스위칭 소자가 오프되도록 하는 스위칭 제어신호(Sic)를 출력할 수 있다. 나아가, 상용 교류 전원의 공급을 중단시키도록 제어할 수도 있다.The controller 230 compares the detected dc terminal voltage Vdc with a predetermined reference value to limit the operation of the inverter 220 when the detected dc terminal voltage Vdc is determined to be an overvoltage or a low voltage . For example, it is possible to output the switching control signal Sic to the inverter 220, or to output the switching control signal Sic to turn off all the switching elements. Further, it may be controlled to stop the supply of commercial AC power.

이와 같이, 입력전류 검출부(A)와 dc 단 전압 검출부(B)를 사용하여, 이상시 인버터(220) 등의 동작을 제한하므로, 구동장치(200) 내의 회로 소자의 안정성을 확보할 수 있게 된다.As described above, since the operation of the inverter 220 and the like in the abnormal state is restricted by using the input current detection unit A and the dc voltage detection unit B, the stability of the circuit element in the drive system 200 can be secured .

도 6은 도 2의 제어부 내부의 간략 블록도이다.FIG. 6 is a simplified block diagram of the control unit of FIG. 2. FIG.

도면을 참조하여 설명하면, 제어부(230)는 인버터(220) 내의 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 제어하는 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력한다. 이를 위해, 제어부(230)는, 추정부(605), 전류 지령 생성부(610), 전압 지령 생성부(620),및 스위칭 제어신호 출력부(630)를 포함한다.Referring to the drawings, the controller 230 outputs a switching control signal Sic for controlling on / off operations of the switching elements in the inverter 220. The control unit 230 includes an estimation unit 605, a current command generation unit 610, a voltage command generation unit 620, and a switching control signal output unit 630.

추정부(605)는, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 전동기의 속도(v)를 추정할수 있다. 예를 들어, 전동기(250)의 기계 방정식 및 전기 방정식을 서로 비교하여, 그에 따라 전동기의 속도(v)를 추정할 수 있다.Estimation unit 605, on the basis of the output current (i o) detected can be estimated speed (v) of the motor. For example, the mechanical and electric equations of the electric motor 250 can be compared with each other, and the speed v of the electric motor can be estimated accordingly.

또한, 추정부(605)는, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 회전자의 위치를 추정할 수도 있다. 이러한 회전자의 위치는 전동기(250)의 전기각, 또는 기계각을 추정할 수 있다. 통상 기계각과 전기각의 관계는, 기계각의 주기가 전기각에 비해 전동기(250)의 극수/2 배의 관계를 가진다.The estimator 605 may estimate the position of the rotor based on the detected output current io . The position of this rotor can estimate the electrical angle, or the machine angle, of the electric motor 250. The relationship between the mechanical angle and the electrical angle is normally such that the period of the mechanical angle has a relationship of the number of poles of the electric motor 250 / twice as compared with the electrical angle.

Figure 112010000477430-pat00002
Figure 112010000477430-pat00002

여기서, θMe는 기계각을 나타내며, θe는 전기각을 나타낸다. 예를 들어, 전동기(250)의 극수가 6극인 경우, θMe = 3θe의 관계를 가지며, 전동기(250)의 극수가 4극인 경우, θMe = 2θe의 관계를 가진다. Here, θ Me represents the mechanical angle, and θ e represents the electrical angle. For example, if the six poles of poles of the motor 250, and has a relation of θ Me = 3θ e, have a relationship in a case where the number of poles of the motor 250 4 poles, θ Me = 2θ e.

즉, 전동기(250)의 극수가 6극인 경우, 기계각(θMe) 360˚ 내에서, 120˚ 주기의 전기각(θe)이 3개가 대응되게 되며, 전동기(250)의 극수가 4극인 경우, 기계각(θMe) 360˚ 내에서, 180˚ 주기의 전기각(θe)이 2개가 대응되게 된다.That is, when the six poles of poles of the motor 250, the machine in each (θ Me) 360˚, an electrical angle (θ e) of 120˚ cycle is presented a corresponding three, four poles of poles of the electric motor 250 , Two electrical angles? E of 180 占 cycle correspond to each other within 360 占 of the mechanical angle? Me .

전류 지령 생성부(610)는 추정 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(610)는, 추정 속도(v)와 속도 지령치(v*)의 차이에 기초하여, PI 제어를 수행하여 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성할 수 있다. 이를 위해, 전류 지령 생성부(610)는 PI 제어기(미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 전류 지령치(i* d,i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.The current command generator 610 generates the current command value i * d , i * q based on the estimated speed v and the speed command value v * . For example, the current command generation section 610 performs PI control based on the difference between the estimated speed v and the speed command value v * to generate the current command value i * d , i * q . To this end, the current command generator 610 may include a PI controller (not shown). It is also possible to further include a limiter (not shown) for limiting the current command value (i * d , i * q ) so that it does not exceed the allowable range.

전압 지령 생성부(620)는 검출된 출력전류(io)와 연산된 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(620)는, 검출된 출력전(io)와 연산된 전류 지령치(i* d,i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어를 수행하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성할 수 있다. 이를 위해, 전압 지령 생성부(620)는 PI 제어기(미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.Voltage command generation unit 620 based on the detected output current (i o) and the calculated current command value (i * d, i * q ) to generate a voltage command value (v * d, v * q ). For example, the voltage command generation unit 620 performs PI control based on the difference between the detected output current i o and the calculated current command value i * d , i * q to obtain a voltage command value v * d , v * q ). To this end, the voltage command generation unit 620 may include a PI controller (not shown). It is also possible to further include a limiter (not shown) for limiting the level so that the voltage command values v * d and v * q do not exceed the permissible range.

스위칭 제어신호 출력부(330)는 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 PWM신호인 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 인버터(220)로 출력한다. 이에 따라 인버터(220) 내의 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)는 온/오프 스위칭 동작을 수행하게 된다.The switching control signal output unit 330 generates an inverter switching control signal Sic as a PWM signal based on the voltage command values v * d and v * q and outputs the switching control signal Sic to the inverter 220. Accordingly, the switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, and S'c in the inverter 220 perform on / off switching operations.

한편, 제어부(230)는, 검출되는 입력전류(ii), 및 dc 단 전압(Vdc)를 입력받아 기준치와 비교하여 이상 유무를 판단하고 이상 판단시, 상술한 바와 같이 인버터(220)의 동작을 제한할 수 있다. The controller 230 compares the detected input current i i and the dc voltage Vdc with the reference value to determine whether there is an abnormality or not. When the abnormality is determined, Can be limited.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 구동장치를 도시한 회로도이다.7 is a circuit diagram showing an electric motor driving apparatus of an air conditioner according to another embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 구동장치(700)는, 도 2의 공기조화기의 구동장치(200)와 거의 동일하다. 이에 따라, 필터부(706), 승압 커패시터부(708), 컨버터(710), 평활 커패시터(C), 인버터(720), 제어부(730), 입력전류 검출부(A), dc 단 전압 검출부(B), 출력 전류 검출부(E) 등이 그대로 예시된다.Referring to the drawings, an electric motor driving apparatus 700 of an air conditioner according to an embodiment of the present invention is substantially the same as the driving apparatus 200 of the air conditioner of FIG. Accordingly, the filter unit 706, the boost capacitor unit 708, the converter 710, the smoothing capacitor C, the inverter 720, the control unit 730, the input current detection unit A, the dc step voltage detection unit B ), An output current detection unit (E), and the like.

그 차이로는, 도 2의 구동장치(200)는 상용 교류 전원으로 삼상 교류 전원이 사용되나, 도 7의 구동장치(700)는 단상 교류 전원이 사용되는 것에 그 차이가 있다. 이하에서는 그 차이점을 중심으로 기술한다.The difference is that the three-phase AC power supply is used as the commercial AC power supply in the driving apparatus 200 of FIG. 2, but the single-phase AC power supply is used as the driving apparatus 700 of FIG. In the following, the difference will be mainly described.

필터부(706)는, 단상 교류 전원(705)의 일단에 접속되며, 서로 병렬 접속되는 인덕터(L1)와 커패시터(C1)를 포함한다. 도 2에 대한 설명에서 상술한 바와 같이, 인덕터(L1)의 인덕턴스와 커패시터(C1)의 커패시턴스는 상용 교류 전원의 3차 고조파 이상을 제한하기 위한 범위인 것이 바람직하다. 예를 들어, 3차 고조파 제한을 위해, 인덕터(L1)의 인덕턴스와 커패시터(C1)의 커패시턴스의 곱(L1C1)은 대략 4 ~ 9 * 10-7 범위일 수 있다. 그 외, 한편, 3차 고조파,5차 고조파, 및, 7차 고조파 등의 제한하기 위해서, 인덕터(L1)의 인덕턴스와 커패시터(C1)의 커패시턴스의 곱(L1C1)은 대략 1 ~ 2.5 * 10- 7 의 범위일 수 있다. The filter unit 706 includes an inductor L1 and a capacitor C1 that are connected to one end of a single-phase AC power source 705 and are connected in parallel with each other. 2, it is preferable that the inductance of the inductor L1 and the capacitance of the capacitor C1 are within a range for limiting the third harmonic or more of the commercial AC power supply. For example, for the third harmonic limitation, the product L1C1 of the inductance of inductor L1 and the capacitance of capacitor C1 may range from approximately 4 to 9 * 10 <" 7 >. In order to limit the third harmonic, the fifth harmonic and the seventh harmonic, the product L1C1 of the inductance of the inductor L1 and the capacitance of the capacitor C1 is approximately 1 to 2.5 * 10 - 7 < / RTI >

한편, 승압 커패시터부(708)는, 필터부(706)를 통해 필터링된 교류 전원의 적어도 일부를 저장하여, 컨버터(710)로 공급하는 승압 커패시터를 포함한다. 도면에서는, 단상 교류 전원의 양단 사이에 접속되는 승압 커패시터(Cr)를 예시한다.The booster capacitor unit 708 includes a boost capacitor that stores at least a part of the AC power filtered through the filter unit 706 and supplies the AC power to the converter 710. In the figure, a step-up capacitor (Cr) connected between both ends of a single-phase AC power source is exemplified.

컨버터(710)는, 다이오드 소자를 구비하고, 필터부(706) 및 승압 커패시터부(708)를 거친 교류 전원을 정류하여 정류된 전원을 출력한다. 구체적으로 설명하면, 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자(D1,D2) 및 하암 다이오드 소자(D'1,D'2)가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 다이오드 소자가 서로 병렬(D1&D'1,D2&D'2)로 연결된다. The converter 710 has a diode element and rectifies the alternating current power through the filter unit 706 and the boosting capacitor unit 708 to output the rectified power. Specifically, two pairs of the upper and lower laminated diode elements D1 and D2 and the lower arm diode elements D'1 and D'2 are connected in series, 1, D2 & D'2).

한편, 제어부(730)는, 인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터용 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(720)에 출력한다. 스위칭 제어신호(Sic)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 출력 전류(io)를 기초로 생성되어 인버터(730)에 출력된다. 이를 위해, 출력전류 검출부(E)가 구비될 수 있다.On the other hand, the control unit 730 outputs the inverter switching control signal Sic to the inverter 720 in order to control the switching operation of the inverter. Switching control signal (Sic) is a switching control signal for PWM, it is generated based on the detected output current (i o), which is outputted to the inverter 730. The To this end, an output current detection unit E may be provided.

또한, 제어부(730)는, 검출되는 입력전류(ii), 및 dc 단 전압(Vdc)을 입력받Further, the control unit 730 receives the detected input current i i and the dc step voltage Vdc

아 각각의 기준치와 비교하여 이상 유무를 판단하고 이상 판단시, 상술한 바와 같이 인버터(720)의 동작을 제한할 수 있다. It is possible to judge whether there is an abnormality or not and to limit the operation of the inverter 720 as described above.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.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.

Claims (10)

인덕터 및 커패시터를 포함하는 필터부;
다이오드 소자를 구비하고, 상기 필터부로부터의 교류 전원을 정류하여 정류된 전원을 출력하는 컨버터;
상기 필터부와 상기 컨버터 사이에 배치되며, 상기 필터부를 통해 필터링된 교류 전원의 적어도 일부를 저장하여, 상기 컨버터로 공급하는 승압 커패시터;
상기 컨버터의 출력단에 접속되며, 상기 컨버터로부터 출력되는 전원을 평활하는 평활 커패시터; 및
복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 평활 커패시터의 직류 전원을 공급받아 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기에 공급하는 인버터;를 포함하며,
상기 컨버터는,
상기 필터부 및 상기 승압 커패시터를 거친 교류 전원을 정류하여 출력하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 구동장치.
A filter portion including an inductor and a capacitor;
A converter having a diode element and rectifying an AC power from the filter unit to output a rectified power;
A boosting capacitor disposed between the filter unit and the converter for storing at least a part of the AC power filtered through the filter unit and supplying the AC power to the converter;
A smoothing capacitor connected to an output terminal of the converter and smoothing the power output from the converter; And
And an inverter which is provided with a plurality of switching elements and is supplied with a DC power of the smoothing capacitor and is converted into an AC power of a predetermined frequency by a switching operation of the switching element to supply the AC power to the three-
The converter includes:
And rectifies and outputs AC power fed through the filter unit and the boost capacitor.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 필터부는,
상기 입력 교류 전원의 적어도 3차 고조파를 제한하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 구동장치.
The method according to claim 1,
The filter unit includes:
And limits at least the third harmonic of the input AC power.
제1항에 있어서,
상기 입력 교류 전원은 삼상 교류 전원이며,
상기 컨버터는, 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자 및 하암 다이오드 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 다이오드 소자가 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 구동장치.
The method according to claim 1,
Wherein the input AC power source is a three-phase AC power source,
Wherein the converter comprises a pair of upper and lower arm diode elements connected in series to each other and a pair of upper and lower arm diode elements connected in parallel to each other.
제1항에 있어서,
상기 입력 교류 전원은 단상 교류 전원이며,
상기 컨버터는, 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자 및 하암 다이오드 소자가 한 쌍이 되며, 총 2 쌍의 상,하암 다이오드 소자가 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 구동장치.
The method according to claim 1,
The input AC power source is a single-phase AC power source,
Wherein the converter comprises a pair of upper and lower arm diode elements connected in series to each other, and a pair of upper and lower arm diode elements are connected in parallel to each other.
제1항에 있어서,
상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 구동장치.
The method according to claim 1,
And a controller for controlling the switching operation of the inverter.
제7항에 있어서,
상기 입력 교류 전원으로부터의 입력전류를 검출하는 입력전류 검출부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 검출된 입력전류에 기초하여 이상 유무를 판단하고, 이상판단시, 상기 인버터의 동작을 제한하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 구동장치.
8. The method of claim 7,
Further comprising an input current detection unit for detecting an input current from the input AC power supply,
Wherein the control unit determines an abnormality based on the detected input current and limits the operation of the inverter when the abnormality is determined.
제7항에 있어서,
상기 컨버터의 출력단인 dc단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 검출된 dc단 전압에 기초하여 이상 유무를 판단하고, 이상판단시, 상기 인버터의 동작을 제한하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 구동장치.
8. The method of claim 7,
Further comprising a dc voltage detection unit detecting a dc voltage at the output of the converter,
Wherein the control unit determines an abnormality based on the detected dc voltage and limits the operation of the inverter when the abnormality is determined.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 인버터의 출력단으로부터 검출되는 출력전류에 기초하여 전동기의 속도를 추정하는 속도 추정부;
상기 추정 속도 및 지령 속도에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
상기 전류 지령치와 상기 검출 출력전류에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
상기 인버터 내의 스위칭 소자를 구동하는 스위칭 제어신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 구동장치.
8. The method of claim 7,
Wherein,
A speed estimator for estimating a speed of the electric motor based on an output current detected from an output terminal of the inverter;
A current command generator for generating a current command value based on the estimated speed and command speed;
A voltage command generator for generating a voltage command value based on the current command value and the detection output current; And
And a switching control signal output unit for outputting a switching control signal for driving a switching element in the inverter.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101416932B1 (en) * 2007-09-21 2014-08-07 엘지전자 주식회사 Motor controller of air conditioner
KR101466293B1 (en) * 2007-10-08 2014-11-27 엘지전자 주식회사 Motor controller of air conditioner

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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