KR101727547B1 - 냉각기 코스트-스루를 위한 가변속 드라이브 제어 - Google Patents

냉각기 코스트-스루를 위한 가변속 드라이브 제어 Download PDF

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커티스 크리스티안 크레인
이 마크 보델
커티스 지. 라저
존 씨. 한센
딘 케이. 노르벡
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존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니
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Abstract

냉각장치로는 유체연결된 압축기, 응축기 및 증발기를 포함한다. 모터는 상기 압축기를 구동시킨다. 가변속 드라이브는 상기 모터에 전력을 제공한다. 오일 히터와 오일 펌프장치는 가열된 윤활 오일을 상기 압축기에서 순환시킨다. 제어 패널은, 입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수와 같거나 그보다 큰지를 결정하고; 상기 입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수 레벨보다 작음을 감지하는 것에 반응하여 상기 가변속 드라이브를 비활성화하고; 상기 가변속 드라이브가 비활성화된 때 적어도 하나의 냉각기 용량 제어 매개변수를 결정하고; 상기 가변속 드라이브가 비활성화되는 동안에 상기 적어도 하나의 냉각기 용량 제어 매개변수를 유지하고; 상기 입력 매개변수가 복원되었는지를 결정하고; 모터 회전 및 모터 회전속도를 결정하고; 그리고 상기 입력 매개변수가 복원되었는지와 상기 모터가 정방향으로 회전하는지를 결정하는 것에 반응하여 상기 가변속 드라이브를 재가동시킨다.

Description

냉각기 코스트-스루를 위한 가변속 드라이브 제어{VARIABLE SPEED DRIVE CONTROL FOR CHILLER COAST-THROUGH}
본 출원은 "VARIABLE SPEED DRIVE CONTROL FOR CHILLER COAST-THROUGH"라는 타이틀로 2012년 8월 30일자로 출원된 미국 임시 특허출원번호 제 61/695,123 호의 우선권을 주장하고 그 이익을 향유하며, 상기 문헌은 여기에서는 참조로서 통합된다.
본 출원은 일반적으로 가변속 드라이브(VSD)를 사용하는 냉각장치를 제어하는 방법에 관한 것이다. 본 출원은 특히 "순간저전압보상(ride through)" 또는 "코스트-스루(coast through)"로서 보다 일반적으로 알려진 짧은 전원중단 동안에 냉각 용량을 유지하기 위하여 가변속 드라이브(VSD)를 이용하는 것에 관한 것이다.
많은 냉각 응용 및 공정들은 냉각제의 연속적인 유동이나 냉각 용량에 의존한다. 순간적인 전원 장애로 인한 공정 또는 제조라인 냉각적용을 중단하는 것은 상당한 전력손실과 긴 회복시간을 초래하고, 결국에는 큰 비용과 수익의 감소를 초래하게 된다. 그러한 손실을 방지하는 것은 상당한 가치가 있다.
만약 압축기 모터가 코스팅 다운(coasting down)하는 동안에 전력이 회복되면, 짧은 주기의 전원중단은 회전장비에 손상을 끼칠 수 있다. 모터 축을 파괴할 수도 있고 모터 전기절연과 타협할 수 있는 역상순 토크로 인하여 코스팅 모터에 의해서 발생된 전력과 인가된 전력이 이상(移相)인 경우에 손상이 일어날 수 있다. 몇몇의 현존하는 냉각장치에 있어서, VSD 또는 냉각 제어패널은 라인 사이클의 분획 내에서 전력손실을 탐지할 수 있고 냉각기의 손상을 방지하기 위해서 냉각기를 신속하게 정지시킬 수 있다.
현재는 전원중단 동안에, 모터 스타터가 분리되고, 전력이 냉각기로부터 금지되고, 장애가 해결될 때까지 냉각기의 기계적인 동력전달장치가 정지된다. 통상적으로, 냉각장치를 재기동하는 것은 냉각부하로 전달되는 냉각 용량이 없는 동안에 안전한 코스트 다운 사이클, 윤활 사이클 및 재기동 사이클을 포함하는데, 냉각장치 재가동 프로세스에 2 내지 4분이 추가된다. 냉각장치 재기동 프로세스에서 이러한 일시중단으로 인하여, 제조공정에 있어서, 제조공정이 용량으로 복귀할 수 있기 전에 열의 열적축적은 제거되어야만 한다. 신속 재가동 능력은 전력중단의 영향을 줄이기 위해 채용될 수는 있으나, 재가동이 시작되기 전에 냉각기를 완전히 멈춰야만 한다.
Semiconductor Equipment and Materials International (SEMI) Standard F47-0706 Specification for Semiconductor Processing Equipment Voltage Sag Immunity에는 반도체 제조에서 사용되는 장비를 위한 순간전압강하에 대한 요구조건 및 권유사항들이 설정되어 있다. 냉각기들 및 조정가능한 구동장치들이 SEMI F47의 2차 포커스로서 실려있다. 드라이브(출력전압이 제어된 상태로 유지됨)를 통한 순간보상 상황에 있어서, 입력전압 저하는 입력전류 스파이크와 과도한 비틀림을 야기할 것이다. 큰 전압 강하 동안에 드라이브 활성화를 유지하기 위해서, 드라이브는 전류 이동을 방지하기 위해서 대형화할 필요가 있는데, 이것은 극단적으로 고비용인 해법이다.
SEMI F47 Pass/fail criteria for Subsystems and Components에서는 다음과 같이 기재하고 있다: "전체 정격 작동을 수행하지는 않지만 오퍼레이터 및/또는 호스트 컨트롤러 개입없이 작동을 회복한다."
그러므로, 냉각장치에 대한 전기적인 입력 전력이 손실될 때 연장된 시험주기 동안 냉각 부하를 유지할 수 있는 냉각장치용 컨트롤러에 대한 필요성이 존재한다.
상기한 장치 및/또는 방법의 의도된 장점들은 하나 또는 그 이상의 이러한 필요성을 만족시키거나 다른 바람직한 특징들을 제공한다. 다른 특징 및 장점들은 본 명세서를 통해서 명백하게 밝혀질 것이다. 개시된 가르침은 하나 또는 그 이상의 상기 필요성을 달성하는가에 관계없이, 특허청구범위의 영역 내에 있는 이러한 실시 예들로 확장된다.
일 실시 예는 냉각장치에 관한 것이다. 냉각장치는 유체연결된 압축기, 응축기 및 증발기를 포함한다. 상기 압축기를 구동하도록 모터가 상기 압축기에 연결된다. 가변속 드라이브(VSD)가 상기 모터에 전력을 제공한다. 제어 패널은, 입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수와 같거나 그보다 큰지를 결정하고; 상기 입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수 수준보다 작음을 감지하는 것에 반응하여 상기 가변속 드라이브를 비활성화하고; 상기 입력 매개변수가 복원되었는지를 결정하고; 모터 회전 및 모터 회전속도를 결정하고; 그리고 상기 입력 매개변수가 복원됨과 상기 모터가 정방향으로 회전함을 결정하는 것에 반응하여 상기 VSD를 재가동시키도록 배열된다.
다른 실시 예는 냉각장치를 코스트-스루(cost-through control) 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 유체연결된 압축기, 응축기와 증발기, 상기 압축기를 구동하도록 상기 압축기에 연결된 모터, 상기 모터에 전력을 제공하기 위한 가변속 드라이브(VSD), 및 상기 가변속 드라이브에 대한 압력 매개변수를 제공하는 단계; 상기 입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수와 같거나 그보다 큰지를 결정하는 단계; 상기 입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수 수준보다 작음을 감지하는 것에 반응하여 압축기 모터에 대한 상기 가변속 드라이브 출력을 비활성화하는 단계; 상기 입력 매개변수가 복원되었는지 여부를 결정하는 단계; 상기 모터의 회전방향을 결정하는 단계; 상기 입력 매개변수가 복원되고 상기 모터가 정방향으로 회전하는 것에 반응하여, 상기 모터의 회전속도를 탐지하는 단계; 상기 가변속 드라이브의 출력 주파수를 상기 모터의 상기 회전속도에 대략적으로 조정하는 단계; 그리고 전원 장애 전에 상기 모터 회전속도보다 낮거나 같은 속도로 상기 모터 회전속도를 조정하는 단계;를 포함한다.
공통으로 양도된 미국특허 제 7,005,829 호 및 미국 특허출원 공개 제 20060208685 호, 제 20060196203 호 및 제 20050122752 호에는 VSD의 DC 링크 또는 병렬 활성 고조파 필터를 예비충전할 수 있게 하는 활성 변환기 모듈을 실행하기 위한 다양한 수단들이 개시되어 있으며, 상기 문헌들은 여기에서는 참조로서 통합된다.
여기에 개시된 실시 예들의 장점들은 냉각기 압축기의 회전을 "캐치(catch)"하고 완전 또는 올바른 작동 속도로 압축기를 정지, 감속 및 가속시키는 VSD의 능력이다.
다른 장점은 냉각수 회로, 윤활 시스템 및 회전 압축기 임펠러의 관성 능력을 통해서 냉각수 온도를 가능한한 설정값으로 유지하도록 압축기 회전을 재가동함으로써 냉각 시스템을 가능한한 신속하게 완전 작동으로 복귀시키는 능력에 있다.
다른 장점은 냉각이 짧은 전원 장애 동안에 감소는 하지만 종래 기술에서와 같이 중단되지는 않는 다는 것이다.
다른 장점은 전체 냉각 능력이 훨씬 빠르게 복원되고 제품 및 수익의 손실을 방지한다는 것이다.
다른 장점은 코스트-스루(cost-through) 개념을 가능하게 하기 위해서 플라이휘일 효과를 제공하도록 냉각기에서 물과 냉매의 큰 저장소를 이용할 수 있는 능력이다.
다른 특징들 및 특징들의 조합과 관련된 대안적인 바람직한 실시 예들이 특허청구범위에서 일반적으로 재인용될 것이다.
본 발명은 가변속 드라이브(VSD)를 사용하는 냉각장치를 제어하는 방법으로서, 특히 "순간저전압보상(ride through)" 또는 "코스트-스루(coast through)"로서 보다 일반적으로 알려진 짧은 전원중단 동안에 냉각 용량을 유지하기 위하여 가변속 드라이브(VSD)를 이용할 수 있다.
도 1은 예시적인 HVAC, 냉각 또는 액체 냉각시스템을 나타낸 도면.
도 2는 고압 VSD에 의한 코스트-스루(coast-through) 제어를 위한 바람직한 방법의 흐름도.
도 3은 바람직한 VSD의 개략도.
도 4는 보조 부하를 위한 무정전 전원장치(UPS) 전력 분배시스템의 개략도이다.
도 1은 본 발명의 HVAC, 냉방 또는 액체 냉각장치(100)를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, HVAC, 냉방 또는 액체 냉각장치(100)는 압축기(102), 응축기 배열(104), 팽창장치(105), 액체 냉각기 또는 증발기 배열(106) 및 제어패널(108)을 포함한다. 모터(124)는 압축기(102)를 구동시키도록 사용될 수 있고, 중간 전압 VSD(122)는 모터(124)를 기동시키도록 모터(124)에 가깝게 연결된다. 모터(124)와 VSD(122)는 저전압 또는 중간전압 작동, 즉 약 200V 내지 약 25kV 범위의 입력전압을 위해 바람직하게 구성된다. 실시 예에 있어서, 압축기(102), 응축기 배열(104), 팽창장치(들)(105), 증발기 배열(106), 제어 패널(108), 모터(124) 및 VSD(122)는 냉각장치 유닛을 형성하도록 구조체로서 또는 일체로 장착되어 함께 장착될 것이다. 통상적인 HVAC, 냉방 또는 액체 냉각장치(100)는 도 1에 도시되지 않은 많은 다른 특징들을 포함한다. 이러한 특징들은 설명을 쉽게 하기 위해서 도면을 단순화하도록 의도적으로 생략하였다.
모터(124)는 가변속 모터이다. VSD(122)는 가변속으로 모터(124)를 작동시키기 위해서 저전압 또는 중간전압하에 작동하도록 구성된다.
모터(124)에 의해서 구동되는 압축기(102)는 냉매증기를 압축하여 배출라인을 통해서 응축기(104)로 운반한다. 압축기(1020는 바람직하게는 원심형 압축기이지만, 예를 들어 스크루 압축기, 왕복 압축기 등 다른 적당한 형식의 압축기가 될 수도 있다. 압축기(102)에 의해서 응축기(104)로 운반되는 냉매 증기는 열교환기로 운반되어 유체, 바람직하게는 물과 열교환하고, 유체와의 열교환의 결과로서 냉매 액체로의 상변화를 겪게 된다. 응축기(104)로부터 배출되는 응축된 액체 냉매는 팽창장치(105)로부터 증발기로 유동한다.
증발기(106)는 냉각 부하의 공급라인과 복귀라인을 위한 연결부들을 포함할 수 있다. 2차 액체, 예를 들면 물, 에틸렌 글리콜, 염화칼슘 브라인 또는 염화나트륨 브라인은 복귀라인을 통해서 증발기(106) 내로 들어가고 공급라인을 통해서 증발기(106)를 빠져나간다. 증발기(106)에 있는 액체 냉각제는 2차 액체의 온도를 낮추기 위해서 2차 액체와 열교환을 하게 된다. 증발기(106)에 있는 냉매 액체는 2차 액체와의 열교환의 결과로서 냉매 증기로의 상변화를 겪게 된다. 증발기(106)에 있는 증기 냉매는 증발기(106)를 빠져 나가서 사이클을 완성시키도록 흡입라인에 의해서 압축기(102)로 복귀한다. 응축기(104)와 증발기(106)에 있는 냉매의 적절한 상변화가 이루어지도록 제공된 축기(104)와 증발기(106)의 적당한 구성이 장치(100)에서 사용될 수 있다.
제어 패널(108)은 아날로그 디지털(A/D) 변압기, 마이크로프로세서, 비-휘발성 메모리 및 냉방 시스템(100)의 작동을 제어하기 위한 인터페이스 보드를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제어 패널(108)은 VSD(122)의 작동 및 파워 영역들을 제어하기 위해서 제어 알고리즘(들)을 실행할 수 있다. 제어 패널(108)에 의한 VSD(122)의 제어는 냉방 시스템(100)을 제어하기 위해서 시스템(100)의 오퍼레이터에게 단일 인터페이스 포인트를 제공할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 알고리즘(들)은 제어 패널(108)의 비휘발성 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 소프트웨어가 될 수 있으며, 제어 패널(108)의 마이크로프로세서에 의해서 실행가능한 일련의 명령어들을 포함할 수 있다. 제어 알고리즘은 컴퓨터 프로그램(들)에서 구체화되고 마이크로프로세서에 의해서 실행되는 것이 바람직하지만, 제어 알고리즘은 해당 기술분야의 숙련된 당업자에 의해서 디지털 및/또는 아날로그 하드웨어를 사용하여 실행 또는 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 만약 제어 알고리즘을 실행하기 위해서 하드웨어가 사용되면, 제어 패널(108)의 대응하는 구성은 필수적인 부품들을 통합하고 더이상 필요가 없는 부품들은 제거하도록 변경될 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 제어 패널(108)은 VSD(122)의 작동 또는 파워 영역들을 제어하기 위해서 제어 알고리즘을 실행할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 제어 패널(108)은 VSD(122)에서 부품들에 대한 모든 제어를 제공할 수 있고, 그러므로 VSD(122)는 제어 인터페이스나 대응하는 제어 부품들을 더이상 요구하지 않는다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 제어 패널(108)은 오로지 제어 명령어들 또는 제어 신호들, 예를 들면 스타트 명령, 정지 명령 등을 VSD(122)로 제공할 수 있고, VSD(122)의 작동과 관련하여 VSD(122)의 부품들로부터 데이터를 수신할 수 있다. 즉, 데이터 획득기능을 수행할 수 있다. 이러한 실시 예에 있어서, VSD(122)는 오퍼레이터 제어 인터페이스를 다시 갖지 않으나, 제어 패널(108)로부터 전달된 제어 명령들을 처리하기 위해서 대응하는 제어 부품들을 가질 것이다.
다음으로, 도 3은 VSD(122)의 실시 예를 나타낸다. VSD(122)는 3개의 스테이지들을 가질 수 있는데, 컨버터 스테이지(302), DC 링크 스테이지(304), 및 하나의 인버터(306) 또는 다수의 인버터들(36)(도시되지 않음)을 갖는 출력 스테이지를 가질 수 있다. 컨버터(302)는 AC 전력원(301)으로부터 제공되는 고정 라인 주파수, 고정 라인 전압 AC 전력을 DC 전력으로 변환시킨다. DC 링크(304)는 컨버터(302)로부터 제공되는 DC 전력을 필터링하고 에너지 저장 부품들을 제공한다. DC 링크(304)는 캐패시터들 및 인덕터들로 구성될 수 있다. 끝으로, 인버터(306)는 DC 링크(304)로부터 제공되는 DC 전력을 모터(124)를 위한 가변 주파수, 가변 전압 AC 전력으로 변환시킨다. 다른 실시 예(도시되지 않음)에 있어서, 인버터들(306)은 DC 링크(304) 상에서 병렬로 연결되고, 각각의 인버터(306)는 DC 링크(304)로부터 제공되는 DC 전력을 대응 모터(124)를 위한 가변 주파수, 가변 전압 AC 전력으로 변환시킨다. 인버터(306)는 파워 모듈이 될 수 있는데, 이것은 파워 트랜지스터들, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) 파워 스위치들 및 와이어 본드 기술로 상호 연결된 역 다이오드들을 포함할 수 있다. 또한, DC 링크(304) 및 VSD(122)의 인버터(306)가 모터들(124)에 적절한 출력전압과 주파수를 제공할 수 있는 한, DC 링크(304) 및 VSD(122)의 인버터(306)는 상기한 것과는 다른 부품들을 통합할 수 있다.
압축기 장치의 모터에 전력을 인가하기 위하여 몇몇 VSD들은 가변 전압 및 가변 주파수 파워를 생성하므로, 코스팅 모터(coasting motor), 즉 입력전압이 인가되지 않는 회전 모터는 전압 벡터, 전류 벡터, 위상 각도 및 크기와 같은 작동 매개변수들에 대하여 VSD에 의해서 모니터될 수 있다. 필요한 매개변수들의 가용성 관련하여, 일단 파워가 VSD로 재저장되면, VSD는 전력 중단이 복원되지마자 작동 및 모터 가속으로 복귀할 수 있다.
만약 백업 발전기가 냉각기의 전력 시스템에 채용되면, VSD는 냉각기가 완전히 정지되는 것을 초래함이 없이 장애한 유틸리티 입력전원으로부터 제공된 입력 전력을 발전기로 이송하는 것을 제어할 수 있다. 냉각장치의 모터/압축기의 회전을 유지하는 이러한 능력은 냉각의 손실을 프로세스 또는 임계적인 부하로 크게 줄이게 된다.
WI, Milwaukee 소재의 Johnson Controls, Inc.사에 의해서 제조되는 것과 같이 Optispeed™ low or medium voltage variable speed drive (VSD(122))을 구비한 냉각기들은 하기에서 설명하는 바와 같이 전원 오류 코스트-스루(coast-through) 특징을 포함하도록 변경될 수 있다. 코스트-스루 특징은 데이터 센터, 반도체 제조, 액체 냉각기들의 다른 프로세스 및 임계적인 응용에 대하여 바람직하다. 코스트-스루(coast through) 능력을 갖는 냉각기들은 주기에 있어서 30초에 이르는 전원 오류에도 전력의 재복원시 계속해서 작동할 것이다.
전원 장애의 심각도와 주기에 따라서, VSD(122)에 의해서 제공되는 코스트-스루(coast through) 능력은 다양한 방식으로 지속적인 냉각 작동을 제공할 것이다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "전원 장애"는 소정의 임계전압 이하로 입력전압의 손실 또는 입력전압의 감소를 의미한다. 임계전압은 조건에 따라 변할 것이다. 응용에 따라서 비록 임계전압이 정격 입력전압의 40% 내지 98% 범위로 절정될지라도, 정상적인 임계전압은 정격 입력전압(메인 전압)의 85%가 될 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 방법(200)이 개시되어 있다. 단계(202)에서, 전 전압하에서 정상적인 작동과정 동안에, 냉각장치(100)는 통상적인 용량 제어를 사용하여 작동된다. 단계(204)에 있어서, 제어 패널(108)은 입력 전기 매개변수, 예를 들면 입력 주 전압, 입력 전류, 파워, 주파수 또는 입력 파워의 손실을 나타내는 전기적인 매개변수를 감지한다. 다음에서는 입력 전압의 감지에 대하여 설명하는데, 다른 매개변수들이 입력 전력원의 손실을 감지하고 코스트-스루 제어 시퀀스를 개시하기 위해 입력 전압을 대체할 것으로 이해할 수 있을 것이다. 다음으로, 단계(206)에서, 제어 패널(108)은 감지한 입력전압을 소정의 임계전압, 예를 들면 정격 입력 주 전압의 85%와 비교하고, 입력 전압이 소정의 임계전압보다 크거나 같은지를 결정한다. 전압 임계치는 VSD(122)의 인버터(306)의 출력에서 원하는 작동전압을 유지하도록 VSD(122)의 능력에 따라서 높거나 낮은 전압 설정값으로 조정될 것이다.
짧은 주기의 전원 오류 강하 동안에, VSD(122)에 연관된 센서(130)에 의해서 탐지되는 전체 공급 전압이 정격 임력 주 전압의 소정 전압 임계치 이상으로 유지되는 경우, VSD(122)가 활성화되고, 냉각기 작동 및 프로세스 냉각은 방해를 받지 않는다. 만약 입력 전압이 임계값 보다 크거나 같으면, 장치(200)는 단계(202)로 복귀하고, 용량 제어하에서 계속적으로 작동하게 된다. 한편, 장치(200)는 단계(208)로 진행한다.
단계(208)에 있어서, 입력 전원 전압 강하가 임계치 이하, 예를 들면 정격 입력 주 전압 전체의 85%가 되면, VSD(122)는 압축기 모터(124)에 대한 출력을 비활성화 시킨다. 일 실시 예에 있어서, VSD(122)는 DC 링크 캐패시터들, 링크 부스 회로 또는 내부 저장된 에너지의 다른 공급원에서 저장된 에너지를 사용하여 10초 이상 전원 결합 동안에 부스 전압 충전 수준을 유지한다. 이러한 시간 간격 동안에, 응축기에서의 가스의 체적은 압축기(102)를 둔화시키게 되고, 몇몇의 경우에 있어서 전원 장애는 압축기(102)의 역회전을 야기하게 된다. 압축기(102) 역회전은 전원 장애의 주기, 압축기의 크기, 기어비, 오퍼레이팅 리프트 또는 헤드와 예비 회전날개 위치에 의존할 것이다. 높은 리프트 및 높은 용량하에서 작동하는 냉각기는 보다 빠르게 역회전에 도달하게 될 것이다. 압축기(102)는 대부분의 작동 조건하에서 전원 장애 후에 적어도 2초동안 정회전할 것이다.
단계(210)에서, 제어패널(108)은 전압 강하가 일어날 때 용량 제어 및 장치의 다른 작동 매개변수들을 결정하고, 용량 제어 매개변수들의 값들을 고정 또는 유지시킨다. 예를 들면, 응축기 액체 수위, 예비회전 베인들(PRV) 및/또는 가변 형상 디퓨저(VGD) 위치들, 고온 가스 바이패스 밸브위치 및 VSD 속도 명령은 이들이 전압 강하나 손실 직후에 동일한 설정치 또는 값들로 유지된다.
단계(212)에서, 시간 시험주기은 전압 강하의 주기, 즉 전압이 정격 전압의 적어도 85%로 복원되기전에 경과한 시간의 양을 결정하기 위해서 전압 강하가 일어날 때 개시된다. 일 실시 예에 있어서, 비록 다소간의 시간이 설계조건에 따라서 시간 시험주기에 대하여 사용될지라도, 시간 시험주기은 10초가 될 것이다. 만약 전압 센서(130)가 소정의 임계 전압과 같거나 큰 입력전압의 복귀를 감지하고 전원이 시간 시험주기 내에 복권되는지를 결정하면, VSD(122)는 단계(214)에서 전원이 복원되는 경우 모터(124)가 정방향으로 회전되는지를 결정하게 된다.
만약 단계(212)에서 시간 시험주기가 경과하고 전원이 소정의 임계전압으로 복원되지 않으면, 장치는 단계(228)로 진행하고 VSD(122)는 전원 장애 신호를 설정한다. 전원 장애 신호는 탐지된 전원 장애 사태를 제어 패널(108)로 통지하기 위해서 VSD(122)로부터 전송된 신호이다. 제어패널(108)은 전원 장애를 확인하고 내부 제어 패널 리셋의 부재하게 기동될 수 있는 코스트 다운 시퀀스를 억누르기 위해서 내부 전원 장애를 재설정한다.
장치는 단계(232)로 진행하는데, 여기에서 제어패널(108)은 재기동 기준의 세트를 모니터하고 재기동 기준을 만족시켰는지를 결정한다. 일 실시 예에 있어서, 재기동 기준은 다음을 포함한다: 압축기에서의 오일 압력은 최소 압력, 예를 들면 제곱인치당 25파운드 차(PSID) 보다 크다; VSD DC 링크는 예비 충전되고 VSD 출력 인버터로 전류를 공급할 수 있다; VSD 또는 제어패널에는 장애 인디케이터 또는 억제신호가 존재하지 않는다; 그리고 냉매는 냉각기 증발기에서 유동한다. 공동 소유의 미국특허 제 7,619,906 호(여기에서는 참조로서 통합됨)에는 VSD의 DC를 예비충전시키기 위한 예시적인 회로가 개시되어 있다. 만약 재기동 기준이 만족되지 않으면, 압축기의 표준 "코스트 다운(coast down)" 또는 느린 강하(slowing down)는 단계(234)에서 계속되고, 제어장치는 기동 기준을 다시 모니터링하기 위해서 단계(232)로 복귀한다. 재기동 기준은 연속적으로 또는 반복적으로 체크될 것이다. 만약 재기동 시험주기 동안에 재기동 기준이 만족되면, 장치는 단계(214)로 진행한다. 실시 예에 있어서, 만약 재기동 기준이 다음의 소정 재기동 시험주기, 예를 들면 30초를 만족시키지 못하면, 장치는 재기동 방법(200)을 임의로 취소할 수 있으며, 전체 냉가강치의 완전한 재기동을 착수하기 전에 완전히 정지하도록 느리게 작동할 수 있으며, 이것은 냉각장치의 완전한 정지할 때까지 수분이 지나고, 프로세스 또는 제조라인 냉각 응용을 중단하게 된다.
만약 단계(214)에서 전원이 임계값과 같거나 크게 복원되는 경우에 모터(124)가 역회전으로 회전하도록 결정되면, VSD(122)는 모터(124)의 역회전을 탐지할 것이며, 장치(200)는 모터(124) 속도를 제로(0)로 감속시키도록 제동작용을 적용하기 위해서 단계(224)로 진행하게 된다. 이러한 드라이브에서 유용한 전기 제동력의 양은 제한된다. 제동 기간은 수 초가 될 것이고, 전기 제동의 사용은 모터(124) 및 압축기(102)가 비전원 코스트 다운에서 일어나는 것보다 짧은 시험주기로 완전히 정지할 수 있게 한다. 단계(226)에서, 장치(200)는 모터 회전속도가 제로(0)가 되는지를 결정한다. 만약 그렇지 않다면, 장치는 모터 제공을 연속해서 적용하기 위해 단계(224)로 복귀한다. 일단 모터 회전속도가 제로(0)가 되거나 또는 모터(124)가 완전히 정지하면, VSD(122)는 단계(220)로 진행하고, 하기에서 설명하는 바와 같이 모터(124)를 정방향으로 가속하도록 인버터(306)의 출력 전압을 증가시킨다.
만약 단계(214)에서, 모터 회전이 정방향이면, 장치는 단계(216)로 진행한다. 단계(216)에서, VSD(122)나 제어패널(108)은 전원이 복원된 후에 모터(124)의 회전속도를 탐지할 것이다. 단계(218)에서, 장치는 VSD 출력 주파수를 모터 회전속도와 대략적으로 부합하게 조정한다. 특히, VSD 출력의 전압과 위상은 VSD(122)에 의해서 모터(124)의 동기적으로 모터(124)의 속도 제어를 재개하기 위해서 모터(124)의 말단에서의 전압 및 위상과 부합한다. 단계(220)에서, VSD(122)는 전원 장애가 발생하기 바로 전에 모터(124)의 최초 모터 작동속도와 같거나 약간 느리게 모터(124)의 속도를 점진적으로 증가시킨다.
단계(236)에서, 제어패널(108)은 VSD(122)의 출력을 모니터링하고, VSD 출력의 속도나 주파수가 5초 동안의 임계값보다 큰지를 결정한다. 만약 VSD 출력 속도가 임계값보다 크지 않으면, 장치는 단계(220)로 복귀하고 모터 속도를 최초 모터 속도까지 계속적으로 상승하고, 모터 속도가 적어도 5초 동안 임계값보다 클 때까지 모터 속도 모니터링 단계(236)를 반복한다. 임계 속도는 예를 들어 용량 제어장치의 속도 명령, 마이너스 0.5Hz가 될 것이다.
단계(236)에서 일단 모터 속도가 원하는 속도를 달성하면, 장치(200)는 단계(238)로 진행한다. 단계(238)에서, 제어패널(108)은 정상적인 냉각기 용량 자동제어로 제어를 복귀시킨다. 상기한 바와 같이 코스트-스루(coast through) 프로세스 동안에 예비-장애 수준으로 유지되는 응축기 액체 수위, 예비회전 베인들(PRV) 및/또는 가변 형상 디퓨저(VGD) 위치들, 고온 가스 바이패스 위치 및 압축기 속도 명령은 해제되고 용량 제어 장치에 의해서 결정되는 값으로 재설정된다.
도 2를 참조하여 위에서 설명한 코스트-스루(coast through) 방법을 가능하게 하기 위해서, 윤활유 유동은 전원 장애 후에 장치가 작동을 재개할 수 있도록 하기 위해서 작동 온도하에서 유지되어야만 한다. 보통은 냉각장치의 "콜드 스타트(cold start)"는 윤활유가 압축기에서 순환될 수 있게 하기 위해서 워밍업 기간을 필요로 하고, 원하는 점성으로 가열하는 것이 필요하다. 전원 장애가 발생하면, 오일 순환, 온도 및 점성은 전원이 복원될 때까지 유지되어야만 한다.
도 4를 참조하면, 무정전 전원공급장치(UPS)(10)는 전원 장애가 발생한 동안에 임계적인 부하의 무중단 작동을 유지하기 위해서 VSD(122)에 제공된다. USP(10)는 별도로 포장된 유닛으로서 또는 제어패널(108)의 일부로서 제공될 것이다. AC 전원(301)은 AC 입력 전원을 전력 변압기로 제공하고 VSD(122)의 파워 회로(322)를 구동시킨다. 변압기(12)는 냉각장치의 보조 부하에 대한 전압과 전력을 제어하기 위해서, 중간전압 또는 저전압, 3상 전원하에서 AC 전원(301)으로부터 입력 전원을 변환하도록 VSD(122)에 입력이 연결된다. 일 실시 예에 있어서, 변압기(12)는 240볼트, 단상 출력을 갖는 단상 변압기가 될 것이다. UPS(10)는 오일 히터(16)의 작동을 제어하기 위해서 모터 스타터 접촉기(14)와 병렬로 변압기(12)의 출력에 연결된다. 오일 히터(16)는 활성화되는 경우에 원하는 작동온도로 압축기에서 오일을 유지시킨다.
UPS(10)는 변압기(12)로부터 240볼트 단상 AC 입력을 수용하고 별도의 120VAC 및 240VAC 단상 출력(18,20)을 발생시키도록 정격화될 것이다. USP는 DC 배터리, 원하는 수준의 볼트-암페어 하에서 배터리를 유지하도록 충전회로에 전력을 공급하기 위해 AC 전압을 DC 전압으로 변환하기 위한 정류기, 및 출력(18,20)에서 AC 전압을 발생시키기 위한 인버터를 더 포함한다. UPS 장치는 해당 기술분야의 숙련된 당업자들에게 잘 알려져 있다. UPS(10)의 출력(20)은 정류기(22)로 전력을 공급한다. 정류기(22)는 가변속 오일 펌프 패널(24)에 전원을 제공하기 위해 UPS(10)로부터 나오는 240 VAC 출력 전원을 DC 전압, 예를 들면 340볼트로 변환시킨다. 펌프 패널(24)은 VSD(26)를 포함한다. VSD(26)는 3상 오일 펌프 모터(28)로 전원을 인가하기 위하여 3상 전원을 발생시키도록 340VDC의 입력 전원을 받아서 DC 전력으로 인버팅한다. 모터(28)는 240VAC에 대하여 정격회될 것이다. 모터(28)는 압축기(102)를 통해서 오일을 순환시키기 위하여 오일 펌프(도시되지 않음)에 전원을 인가한다. 다른 실시 예에 있어서, 정류기(22)는 드라이브(120)로부터 제거될 것이다. 만약 오일 펌프 VSD(26)가 120VAC 또는 240VAC의 단상 입력에 대하여 구성되면, 정류기(22)는 드라이브(120)로부터 제거될 것이다. 해당 기술분야의 숙련된 당업자가 알 수 있는 바와 같이, 다른 전압 및 모터 구성들은 본 명세서의 범위 내에 있다. 다른 실시 예들에 있어서, 예를 들어 압축기가 기계적인 접촉없이 자기장을 통해서 회전 구조물을 지지하는 자기 베어링을 포함하는 경우에는, 오일 펌프는 압축기 구성에 포함되지 않을 것이다. 자기 베어링이 윤활장치에 사용되는 경우, UPS(10)는 출력(18,20)으로부터 직접적으로 또는 예를 들어 정류기, 인버터, 배터리 또는 자기베어링에 필요한 다른 적당한 장치들을 통해서 간접적으로 자기 베어링들에 전원을 공급하도록 사용될 것이다.
UPS(10)는 VSD(122) 및 제어패널(108)에서 제어 회로(32)에 AC 전원을 공급할 것이며, 그래서 제어장치(200)는 전원 장애 동안에 작동하게 된다. 마이크로프로세서, 메모리 및 인터페이스 보드와 같은 장치들은 전원 장애 동안에 냉각기 제어패널(108) 및 VSD 제어 회로들(30)의 저장된 매개변수들을 유지할 수 있고 소정의 임계 수준으로 전력의 복원 바로 다음에 작동을 개시한다. 그러므로, 냉각기 장치들은 냉각장치의 완전히 새로운 기동을 겪지 않고 30초 또는 그 이상의 시간동안의 전원 장애 바로 다음에 동작을 재개할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, a) 입력 전원이나 전압 손실이 탐지되고 b) 부수적으로 입력 전원이 예를 들어 보통은 10 내지 30초 동안의 설정기간 내에 복원되는 사건이나 경우의 수를 계수하도록 카운터가 제공될 것이다. 각각의 그러한 경우에 있어서, 카운터는 단일 카운터에 의해서 증가된다. 축적된 카운트는 도 2에 도시된 코스트-스루(coast-through) 회수방법이 적용된 장치에서 사건의 수를 사용자에게 알리기 위해서 오퍼레이터 인터페이스에 디스플레이될 것이다. 또한, 그러한 회수 사이클이 일어나는 경우에 오퍼레이터에게 디스플레이 하도록 LED 또는 다른 가시적인 인디케이터가 오퍼레이터 인터페이스에 제공될 것이다.
제한된 순간 저전압 보상 능력을 코스트-스루(coast-through) 능력에 결합시킴으로써, VSD(122)를 구비한 냉각기는 SEMI F47에 발표한 전압 강하 면제에 대한 산업 표준을 충족시킬 수 있다. 냉각기는 순간 저전압 보상 또는 코스트-스루(coast through) 전압 강하나 완전한 전원 장애를 냉각수 냉각 및 다른 프로세스에 대한 장애를 최소화하게 할 수 있다.
바람직한 실시 예에 있어서, 2000HP, 4160볼트 VSD(122) 및 코스트-스루(coast through) 수정으로 York PA에 있는 JCI 공장에서 큰 York(YK) 냉각기 (K7 압축기)가 테스트되었다. 특정 소프트웨어를 통한 추가의 중간전압 가변속 드라이브는 전압 강하 및 장애 사건을 발생시도록 옵티스피드(Optispeed) 드라이브의 상류에 사용되었다.
SEMI F47 표 Rl -1: 필요 전압 강하 면제 및 주기 냉각기 테스트 결과
전압, 강하깊이
또는 "Dip to"(%)		 주기
(테스트 @ 60Hz)		 드라이브에 의해서 탐지된 전압(%) 결과
단상 80
80
70
50		 1sec
11sec*
500ms
200ms		 92
92
88
81		 순간저전압보상
순간저전압보상
순간저전압보상
coast-through
위상 대 위상 80
70
50		 1sec
500ms
200ms		 86
78
64		 coast-through
coast-through
coast-through
3상 80
70
50		 1sec
500ms
200ms		 80
70
50		 coast-through
coast-through
coast-through
비고: SEMI F47에 의해서 추천된 80% 강하 깊이에서 최소 10초 동안
표 Rl-1
전원이 복원될 때까지 압축기는 감속되고 정향으로 회전하는 방식으로 상기한 코스트-스루(coast-through) 사건들 모두는 짧은 주기동안에 이루어졌다.
추가적인 3상 전원 장애 포인트들이 시험되었다. 예시적인 테스트 포인트들이 표 R1-2에 나타나 있다.
순간정전 및 순시전압저하 깊이(%) 고장 주기(초) 전력복원시 압축기 회전 결과
0 1 정방향 코스트-스루(coast-through)
0 2 정방향 코스트-스루(coast-through)
0 3 정방향/역방향* 코스트-스루(coast-through)
0 3.8 역방향 코스트-스루(coast-through)
0 9 역방향 코스트-스루(coast-through)
0 11 역방향 신속한 재가동
0 30 역방향 신속한 재가동
비고E: 냉각기는 중간부하로부터 정방향 회전으로 작동하여 3초 동안 고부하 조건으로부터 역방향으로 작동하였다.
표 R1-2
본 출원은 다음의 설명이나 도면에 도시된 상세한 사항 또는 방법론으로 제한되지 않음을 알 수 있을 것이다. 여기에서 채용된 용어 및 어구는 단지 설명을 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
도면에 도시되고 여기에서 설명한 바람직한 실시 예들이 바람직하게 제시되었지만, 이러한 실시 예들은 단지 예로서 제공된 것임을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 출원은 특정 실시 예로서 제한되지 않으며, 첨부된 특허청구범위의 영역 내에서 다양한 변형으로 확장될 수 있다. 프로세스나 방법 단계들의 순서나 절차는 다른 실시 예들에 따라서 변화되거나 재-순서화될 수 있다.
본 출원은 그 작동을 수행하기 컴퓨터 판독 가능 매체상의 방법, 시스템 및 프로그램 제품을 고려한다. 본 출원의 실시 예들은 현존하는 컴퓨터 프로세서들을 사용하거나, 또는 이러한 또는 다른 목적을 위해 통합된 적절한 장치를 위한 특별한 목적의 컴퓨터 프로세서 또는 하드웨어 장치에 의해서 실행될 수 있다.
다양한 바람직한 실시 예들에 도시된 바와 같이 코스트-스루(coast-through) VSD 제어의 구성 및 배열은 단지 설명만을 위한 것임을 아는 것이 중요하다. 비록 단지 소수의 실시 예들이 본 명세서에서 상세하게 설명되었을지라도, 본 명세서를 검토하는 사람들은 특허청구범위에서 재인용된 주제의 새로운 특징 및 장점들로부터 실질적으로 벗어남이 없이 많은 변경들이 가능하다(예를 들면, 크기의 변화, 치수들, 구조물들, 다양한 요소들의 형상과 비율, 매개변수들의 값, 장착 배열, 재료들, 색채, 배향 등의 사용). 예를 들면, 일체로 형성된 것으로 도시된 요소들은 다중의 부분들 또는 요소들로 구성되고, 요소들의 위치는 뒤바뀌거나 다르게 변형될 수 있으며, 불연속 요소들의 본성이나 수 또는 위치들은 변경되거나 변화될 수 있다. 따라서, 모든 그러한 변형들은 본 출원의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 프로세스나 방법 단계들의 순서나 차례는 대안적인 실시 예들에 따라서 변화하거나 재순서화될 것이다. 특허청구범위에 있어서, 수단 플러스 기능 절은 재인용한 기능을 수행하는 것과 같이 여기에서 설명한 구조물들, 구조적인 등가물들 및 동등한 구조물들을 커버하도록 의도된다. 다른 대체, 변형, 변화 및 생략이 본 출원의 영역을 벗어남이 없이 바람직한 실시 예들의 설계, 작동 조건 및 배열에서 이루어질 수 있다.
위에서 주목한 바와 같이, 본 출원의 영역 내에 있는 실시 예들은 수행을 위해서 기계로 판독 가능한 매체를 구비하거나 또는 기계로 실행가능한 명령들 또는 그 위에 저장된 데이터 구조들을 갖는 프로그램 제품들을 포함한다. 그와 같은 기계로 판독가능한 매체는 일반적인 목적이나 특별한 목적의 컴퓨터 또는 프로세서를 구비한 다른 기계장치에 의해서 접근가능한 유용한 매체일 수 있다. 예를 들면, 그러한 기계로 판독가능한 매체는 RAM, ROM, EPROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장장치들, 또는 일반적인 목적이나 특별한 목적의 컴퓨터 또는 프로세서를 구비한 다른 기계장치에 의해서 접근가능하고 컴퓨터로 실행가능한 명령들 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 구비하고 저장할 수 있는 다른 매체를 포함할 수 있다. 정보가 네트워크나 다른 통신 연결(하드웨어, 무선 또는 하드웨어나 무선의 조합)을 통해서 기계장치로 운반되거나 제공되는 경우에, 기계장치는 기계로 판독가능한 매체로서 상기 연결을 적절하게 볼 수 있다. 그러므로, 그러한 연결은 기계로 판독가능한 매체로 적절히 명명된다. 상기한 것들의 조합은 기계로 판독가능한 매체의 영역 내에 또한 포함된다. 기계로 실행가능한 명령들은, 예를 들면 어떤 기능 또는 기능들의 그룹을 수행하기 위해서 일반적인 목적의 컴퓨터, 특별한 목적의 컴퓨터 또는 특별한 목적의 프로세싱 기계장치를 구동시키는 명령들 및 데이터를 포함한다.
비록 여기에서 도면들은 방법 단계들의 특정한 순서를 나타내었지만, 이러한 단계들의 순서느 그 것이 나타낸 것과는 다르다. 또한, 둘 또는 그 이상의 단계들이 동시에 또는 부분적으로 동시에 수행될 것이다. 그러한 변화는 선택된 소프트웨어와 하드웨어장치 그리고 설계자 선택에 의존하게될 것이다. 모든 그러한 변화는 본 출원의 범위 내에 있는 것으로 이해된다. 마찬가지로, 소프트웨어 실행들은 룰 기초 로직과, 그리고 다양한 연결 단계들, 처리 단계들, 비교 단계들 및 결정 단계들을 달성하기 위한 다른 로직에 의해서 표준 프로그래밍 기술들에 의해서 달성될 수 있다.

Claims (21)

  1. 냉각장치로서,
    유체연결된 압축기, 응축기 및 증발기;
    상기 압축기를 구동하도록 상기 압축기에 연결된 모터;
    출력 주파수를 가지며 상기 모터에 전력을 제공하기 위한 가변속 드라이브;
    제어 패널 - 상기 제어 패널은, 입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수와 같거나 그보다 큰지를 결정하고; 상기 입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수 수준보다 작음을 감지하는 것에 반응하여 상기 가변속 드라이브를 비활성화하고; 상기 입력 매개변수가 복원되었는지를 결정하고; 모터 회전 및 모터 회전속도를 결정하고;
    입력 매개변수가 소정의 임계치로 회복되기 전에 경과된 시간이 소정의 재개 시한을 초과한다면,
    검출된 전원 장애 사태를 통지하는 전원 장애 신호를 설정하고;
    코스트 다운 시퀀스를 억제하기 위해 내부 전원 장애를 재설정하고;
    재기동 기준의 세트를 모니터링하고;
    상기 재기동 기준이 만족되었는지를 결정하고,
    상기 재기동 기준이 만족된 경우, 상기 입력 매개변수가 복원됨과 상기 모터가 정방향으로 회전함을 결정하는 것에 반응하여 상기 가변속 드라이브를 재가동시킴 -;
    를 포함하는 냉각장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각장치는,
    상기 압축기에서 오일을 순환시키기 위한 오일 히터와 오일 펌프장치;
    시험주기 동안에 적어도 상기 오일 히터, 상기 오일 펌프, 및 상기 제어 패널로 전력을 제공하도록 구성된 무정전 전원공급장치(uninterruptible power system; UPS);를 더 포함하며,
    상기 입력 매개변수는 상기 소정의 임계 매개변수 레벨보다 작은 냉각장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 패널은,
    상기 가변속 드라이브에 대한 출력 명령을 소정의 모터 회전속도로 설정하고;
    상기 가변속 드라이브의 출력주파수를 상기 모터 회전속도에 같도록 설정하고; 그리고
    상기 가변속 드라이브의 상기 출력주파수와 상기 모터 회전속도를 소정의 모터 회전속도에 같도록 증가시킴;에 의해서
    상기 가변속 드라이브를 재가동시키도록 구성된 냉각장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 패널은,
    상기 입력 매개변수가 복원되었는지 그리고 전력이 복원되는 경우에 상기 모터가 역방향으로 회전하는지의 여부를 결정하는 것에 반응하여, 상기 모터 회전속도가 제로(0)로 되도록 제동하고 다음에는 정방향으로 회전하는 상기 모터 회전속도를 제로(0)로부터 상기 소정의 모터 회전속도로 가속하도록 구성된 냉각장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 패널은 상기 가변속 드라이브가 비활성화되는 경우에 적어도 하나의 냉각기 용량 제어 매개변수를 결정하고 상기 가변속 드라이브가 비활성화되는 동안에 적어도 하나의 냉각기 용량 제어 매개변수를 유지하도록 구성된 냉각장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어 패널은 상기 적어도 하나의 냉각기 용량 제어 매개변수를 릴리스하고 제어장치의 용량 제어부를 통해서 상기 적어도 하나의 냉각기 용량 제어 매개변수를 리셋하도록 구성된 냉각장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 패널은, 상기 입력 매개변수가 상기 가변속 드라이브의 캐패시터에 저장된 에너지를 사용하는 상기 소정의 임계 매개변수 수준보다 낮은 경우에 소정의 DC 부스 전압을 10초간 유지시키기 위해 상기 가변속 드라이브를 제어하도록 구성된 냉각장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 패널은 상기 출력 주파수를 점진적으로 증가시킴으로써 상기 가변속 드라이브의 상기 출력 주파수에서의 증가를 조절하도록 구성된 냉각장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 소정의 모터 회전속도는 상기 입력 매개변수가 저하되기 전에 상기 모터가 회전하는 순간의 상기 모터 회전속도와 같은 냉각장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 소정의 임계 매개변수는 정격 입력 매개변수의 40% 내지 98%의 범위인 냉각장치.
  11. 냉각장치의 코스트-스루(cost-through control) 제어하기 위한 방법으로서,
    유체연결된 압축기, 응축기와 증발기, 상기 압축기를 구동하도록 상기 압축기에 연결된 모터, 출력 주파수를 가지며 상기 모터에 전력을 제공하기 위한 가변속 드라이브(VSD), 및 상기 가변속 드라이브에 대한 입력 매개변수를 제공하는 단계;
    상기 입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수와 같거나 그보다 큰지를 결정하는 단계;
    상기 입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수 수준보다 작음을 감지하는 것에 반응하여 압축기 모터에 대한 상기 가변속 드라이브 출력을 비활성화하는 단계;
    상기 입력 매개변수가 복원되었는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 모터의 회전방향을 결정하는 단계;
    상기 입력 매개변수가 복원되고 상기 모터가 정방향으로 회전하는 것에 반응하여,
    상기 모터의 회전속도를 탐지하는 단계;
    상기 가변속 드라이브의 출력 주파수를 상기 모터의 상기 회전속도에 조정하는 단계; 그리고
    전원 장애 전에 상기 모터 회전속도보다 낮거나 같은 속도로 상기 모터 회전속도를 조정하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 소정의 시험주기 동안에 상기 가변속 드라이브의 DC 링크 전압을 소정의 재시동 레벨로 유지시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 모터의 상기 회전속도를 조정하는 단계는, 상기 모터 회전속도를 상기 입력 매개변수 저하를 탐지하기 전 모터 회전속도로 점진적으로 증가시키도록 상기 가변속 드라이브의 상기 출력 주파수를 점진적으로 증가시키는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 전력이 복원되는 경우에 상기 모터가 역방향으로 회전하는 것에 반응하여,
    상기 모터의 역회전을 탐지하는 단계; 그리고
    상기 모터 회전속도를 제로(0)로 감소시키도록 제동력을 가하는 단계;
    를 더 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 모터 회전속도가 제로(0)로 됨을 결정하는 것에 반응하여, 상기 입력 매개변수 저하를 탐지하기 전 모터 회전속도와 상기 모터 회전속도가 같아질 때까지 상기 모터 회전속도를 정방향으로 점진적으로 가속하는 단계를 더 포함하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 소정의 임계 매개변수는 정격 입력 매개변수의 40% 내지 98%의 범위인 방법.
  17. 제 11 항에 있어서, 전원 장애가 10초 이상 30초 미만 지속됨에 반응하여
    전원 장애 트립을 설정하는 단계;
    상기 가변속 드라이브로 런(run) 신호를 제공하는 단계;
    DC 링크를 예비-충전하도록 소정의 시간동안 지연시키는 단계; 그리고
    상기 압축기를 재가동시키는 단계;
    를 더 포함하는 방법.
  18. 냉각장치용 제어장치로서,
    제어 패널을 포함하며, 상기 제어 패널은,
    입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수와 같거나 그보다 큰지를 결정하고;
    상기 입력 매개변수가 소정의 임계 매개변수 수준보다 작음을 감지하는 것에 반응하여 가변속 드라이브를 비활성화하고;
    상기 입력 매개변수가 복원되었는지 여부를 결정하고;
    모터 회전 및 모터 회전속도를 결정하고;
    입력 매개변수가 소정의 임계치로 회복되기 전에 경과된 시간이 소정의 재개 시한을 초과한다면,
    검출된 전원 장애 사태를 통지하는 전원 장애 신호를 설정하고;
    코스트 다운 시퀀스를 억제하기 위해 내부 전원 장애를 재설정하고;
    재기동 기준의 세트를 모니터링하고;
    상기 재기동 기준이 만족되었는지를 결정하고,
    상기 재기동 기준이 만족된 경우, 상기 입력 매개변수가 복원되었는지와 상기 모터가 정방향으로 회전하는지를 결정하는 것에 반응하여,
    상기 가변속 드라이브의 출력 주파수를 상기 모터 회전속도와 같도록 설정하고; 그리고
    상기 가변속 드라이브의 출력 주파수와 상기 모터 회전속도를 소정의 모터 회전속도와 같도록 증가시키도록;
    구성된 제어장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제어 패널은 상기 모터 회전속도가 제로(0)가 되도록 제동하고, 다음에는 상기 입력 매개변수가 복원되고 전력이 복원된 경우에 상기 모터가 역회전으로 회전하는지를 결정하는 것에 반응하여, 상기 모터 회전속도를 정방향 회전방향으로 제로(0)로부터 상기 소정의 모터 회전속도로 가속하도록 구성된 제어장치.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 제어 패널은 입력 전압을 감지하고 상기 입력전압이 상기 소정의 임계전압과 같거나 그보다 큰지를 결정하기 위해서 감지된 입력전압을 상기 소정의 임계전압과 비교하도록 구성된 제어장치.
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 소정의 임계 매개변수는 정격 입력 매개변수의 40% 내지 98%의 범위인 제어장치.
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