KR101887864B1

KR101887864B1 - 복수의 전동기를 제어하기 위한 제어장치

Info

Publication number: KR101887864B1
Application number: KR1020170040929A
Authority: KR
Inventors: 최영수
Original assignee: 태영토탈시스템주식회사
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2018-09-06

Abstract

본 발명은 2대 이상의 전동기용 인버터를 사용하는 복수의 전동기용 제어장치에서 저항기를 통하여 소멸되는 에너지를 제어장치의 다른 인버터가 공급받도록 하고, 해당 인버터를 통해 저항기를 통해 소멸되는 에너지를 다른 전동기에서 활용할 수 있도록 한 복수의 전동기를 제어하기 위한 제어장치에 관한 것으로, 주전원(100)에서 AC 전원을 공급받아 DC 전원으로 변환하고, 상기 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 복수의 전동기(300)(310)(320)의 구동을 제어하는 전동기 제어장치에 있어서, 상기 전동기 제어장치는, 상기 주전원(100)으로부터 AC 전원을 공급받아 DC 전원으로 정류하여 변환하는 컨버터(221); 상기 정류되어 변환된 DC 전원을 평활하여 복수의 인버터(223)(230)(240)로 DC 링크(Link)를 통해 공급하며, 상기 복수의 인버터(223)(230)(240)에서 발생되는 역기전력을 상기 DC 링크(Link)를 통해 회수하고, 상기 회수된 역기전력이 저장되는 DC 버스(BUS)가 구성된 하나 이상의 직류공급부(222); 및 상기 직류공급부(222)에서 제공된 전원을 AC 전원으로 변환하여 각각의 연결된 전동기(300)(310)(320)로 공급하는 복수의 인버터(223)(230)(240);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

복수의 전동기를 제어하기 위한 제어장치{A control device for controlling a plurality of motors}

본 발명은 전동기용 인버터 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 전동기를 제어하기 위한 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 전동기는 가속 운전시 많은 에너지를 소모할 수 있고, 감속 운전시 많은 에너지가 발생될 수 있다.

가속 운전하는 전동기에 많은 에너지가 공급되기 위하여, 전원 설비의 용량이 증설될 수 있다. 그러나 전동기의 통상적인 구동 운전시 필요전력은 가속 운전시 필요전력보다 낮으므로, 전동기의 가속 운전을 위한 전원 설비의 용량 증설은 비용 및 에너지 효율 측면에서 낭비일 수 있다.

전동기의 감속 운전시 발생되는 많은 에너지는 장치의 과부하를 막기 위해 저항을 통해 열에너지로 발산될 수 있다. 그러나 저항을 통해 발산되는 열에너지는 다시 이용되기 어려워 에너지 효율 측면에서 낭비일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전동기 제어 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

종래 기술에 따른 전동기 제어장치(20)는 도 1에 나타낸 바와 같이 컨버터(21), 직류공급부(22) 및 인버터(23)로 구성된다.

여기서 전동기 제어장치(20)는 주전원(10)에서 AC 전원을 공급받아 내장된 컨버터를 통하여 DC 전원으로 변환하고, 이 DC 전원을 내장된 인버터를 통해 필요한 주파수의 AC 전원으로 변환하여 전동기(30)의 구동을 제어한다.

즉 전동기 제어장치(20)의 컨버터(21)는 주전원(20)으로부터 AC 전원을 공급받아 DC 전원으로 정류하여 변환한다.

직류 공급부(22)는 정류되어 변환된 DC 전원을 평활한다.

인버터(23)는 정류 및 평활된 DC 전원을 모터구동 AC 전원으로 조정하여 전동기(30)로 공급한다.

일반적으로 전동기(30)를 전동기 제어장치(20)로 제어할 경우, 전동기 제어장치(20)내의 인버터(23)에서 인가되는 전원 이외, 전동기(30)에서 발생하게 되는 에너지인 역기전력이 발생하게 된다.

이러한 역기전력은 예를 들면 전동기(30)의 운전 중 감속시에 발생되고, 이 역기전력 에너지는 전선을 타고 인버터(23)로 되돌아 오게 되며, 이 에너지를 소모시키지 않으면 전동기 제어장치(20)에 과부하가 발생되어 파손시킬 수 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 인버터(23)로 공급되는 주전원과 전동기(30)에서 되돌아오는 역기전력 에너지를 저항기(40)를 통하여 열에너지로 변환하여 소모되도록 하였다.

도 2는 종래 기술에 따른 복수의 전동기 제어를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

종래 기술에 따른 복수의 전동기 제어는 도 2에 나타낸 바와 같이 주전원(10)을 통해 제1, 제2전동기(30)(30a)를 구동하기 위하여 제1전동기 제어장치(20) 및 제2전동기 제어장치(20a)가 각각 전원을 공급한다. 이때, 주전원(10)과 제1전동기 제어장치(20) 및 제2전동기 제어장치(20a) 사이에는 각각 제1차단기(50)와 제2차단기(50a)가 구성된다.

여기서 제1, 제2차단기(50, 50a)는 전기적으로 과부하 상태 시 또는 단락 시 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호한다.

이와 같이 종래 기술에 있어서는 복수의 전동기를 제어하기 위하여 복수의 전동기 각각을 제어하기 위한 복수개의 제어장치가 필요하였다. 이때, 복수의 제1, 제2 전동기(30)(30a)를 제1, 제2전동기 제어장치(20)(20a)로 각각 제어할 경우 제1, 제2전동기 제어장치(20)(20a)내의 각각의 인버터에서 인가되는 전원 이외에 전동기(30)에서 발생하게 되는 에너지인 역기전력이 발생하게 된다.

이러한 역기전력 에너지는 제1, 제2전동기 제어장치(20)(20a)내 각각의 인버터(23)로 공급되는 주전원 에너지를 열에너지로 변환하여 소모되도록 각각의 제1, 제2 저항기(40)(40a)가 필요하다.

이러한 종래 기술에 있어서는 전동기에서 발생되는 역기전력 에너지는 활용되지 못하고, 소멸되어 1차적으로 에너지 손실이 발생되고, 저항기(40)로 전달되어 소멸되는 에너지는 전동기(30)에서 발생되는 역기전력 외에도 주전원으로부터 인가받은 전원도 함께 포함하고 있어 2차적 에너지 손실이 발생하며, 제어반 내의 다른 전동기용 인버터가 구동하기 위해 주전원으로부터 별도의 전원이 추가됨에 따라 그에 필요한 차단기와 저항기와 같은 추가 부속물들이 추가된다.

따라서 부속 비용의 증가뿐만 아니라 추가 부속들이 차지하는 공간으로 인하여 전동기 제어장치의 크기가 증가되어 제작비용이 증가되고, 제어반의 크기가 증가됨에 따라 제어장치 내부의 적정 온도를 유지하기 위한 냉각기나 환풍기와 같은 장치들이 별도로 필요해지고, 해당 냉각기나 환풍기를 가동하기 위한 별도의 에너지가 증가되므로 3차적인 에너지 손실이 발생되는 문제가 있었다.

특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 10-2013-0043531호(2013년04월30일 공개 - 모터 제어 장치 및 제어 방법) 특허문헌 2 : 대한민국 등록특허 10-0339266호(2002년11월23일 공고 - 유도전동기 구동용 인버터의 전압 자동제어 방법)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2대 이상의 전동기용 인버터를 사용하는 복수의 전동기용 제어장치에서 저항기를 통하여 소멸되는 에너지를 제어장치의 다른 인버터가 공급받도록 하고, 해당 인버터를 통해 저항기를 통해 소멸되는 에너지를 다른 전동기에서 활용할 수 있도록 한 복수의 전동기를 제어하기 위한 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명 복수의 전동기 제어장치는 주전원에서 AC 전원을 공급받아 DC 전원으로 변환하고, 상기 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 복수의 전동기의 구동을 제어하는 전동기 제어장치에 있어서, 상기 전동기 제어장치는, 상기 주전원으로부터 AC 전원을 공급받아 DC 전원으로 정류하여 변환하는 컨버터; 상기 정류되어 변환된 DC 전원을 평활하여 복수의 인버터로 DC 링크(Link)를 통해 공급하며, 상기 복수의 인버터에서 발생되는 역기전력을 상기 DC 링크(Link)를 통해 회수하고, 상기 회수된 역기전력을 포함한 DC전원이 저장되는 DC 버스(BUS)가 구성된 하나 이상의 직류공급부; 및 상기 직류공급부에서 제공된 전원을 AC 전원으로 변환하여 각각의 연결된 전동기로 공급하는 복수의 인버터;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 직류공급부는 상기 주전원을 통해 인가되는 DC 링크(Link)와 DC 버스(BUS)로부터의 인가된 전원으로 상기 제어장치내의 다른 전기부품들의 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.

그리고 복수의 전동기를 제어하기 위한 제어장치는 직류공급부, 제1 내지 제3인버터 각각의 출력전압에 따라 복수의 전동기를 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 전동기용 인버터로 전동기를 제어할 때 발생하는 에너지인 역기전력과 주전원에서 공급되는 전원이 포함된 에너지를 저항기를 통해 소멸시키지 않고, 제어장치내의 다른 전동기용 인버터에 주전원으로부터 별도의 에너지를 공급하지 않고 소멸되던 에너지를 구동전원으로 사용할 수 있도록 함으로서 일반적인 동급의 전동기 제어장치에서 소비하는 에너지보다 절감된 에너지로 전동기를 구동시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전동기 제어장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 복수의 전동기 제어를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명 제1실시예에 따른 복수의 전동기 제어장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 4은 본 발명 제2실시예에 따른 복수의 전동기 제어장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

우선 일반적으로 인버터 입출력을 놓고 볼 때 인버터로 입력되는 에너지는 전동기(모터)로 출력되는 에너지와 인버터에서 소모되는 에너지의 합으로 볼 수 있다. 여기에서 전동기 출력 에너지와 인버터 입력 에너지의 비가 인버터의 효율이 되는 데 입력에너지와 출력 에너지를 각각 다음과 같은 수식으로 나타낼 수 있다.

이러한 수식에서와 같이 인버터 출력단의 전압은 주파수와 비례하여 가변된다.

통상의 경우 60Hz 전동기를 기준으로 30Hz운전시 출력전압은 약 190V 정도가 된다. 입력이 380V라 할 때 다른 팩터를 제외할 경우 입력이 출력의 2배가 된다.

그리고 역률은 우선 입출력이 동일하다고 가정할 때 결국 출력전류가 입력전류의 두배가 되어야만 입력 에너지와 출력 에너지가 같다는 법칙이 성립된다.

통상 인버터 출력 주파수가 낮을 경우 인버터 출력단에서 측정한 전류는 출력에 비해서 낮게 된다.

그리고 여기서 인버터의 입력과 출력의 역률 또한 다르게 된다.

극명한 예를 들자면 60Hz 정격으로 무부하 모터를 구동하는 경우가 된다.

이 경우 입력단의 경우 거의 전류가 흐르지 않지만 출력단의 모터 무부하 전류가 흐르게 된다. 실제로 측정을 해보면 이와 같은 차이가 나온다.

이때 입출력 전압의 거의 같은데 이는 입출력의 역률 차이가 나기 때문이다.

그러므로 실제로 전동기 구동시에는 이 두가지가 동시에 작동하므로 입출력 전류는 우연히 같아지는 포인트에서 측정하지 않는 한 크던지 작던지 간에 차이가 발생할 수밖에 없다.

예로, 디캔트 타입 원심탈수기와 같이 주 구동축과 보조구동축이 동시에 돌면서 슬러지를 짜내는 구조의 경우, 주 구동축과 보조구동축의 속도의 차이를 이용하여 제어를 하게 되는데, 주 구동축은 순수하게 입력 단에서 전기에너지를 모터로 공급하여 주 구동축 모터에서 기계적 변환을 하고 이 에너지가 부하로 흘러 디캔트 타입 원심탈수기가 회전을 하게 된다.

즉 에너지의 흐름이 전원 메인에서 인버터를 통하여 모터로 가서 다시 부하로 흐르게 되는 것으로, 보조 구동축 모터의 경우 이와 반대로 부하가 모터를 회전시키려고 하고 모터는 이에 대해 저항을 하게 되며, 이때 에너지의 흐름이 부하에서 모터로 흐르게 되고 모터에서 회수된 기계적 에너지가 전기적 에너지로 변환되어 인버터로 흐르게 된다.

그런데 예를 들어 주 구동축 인버터와 보조 구동축 인버터로 공급되는 직류전원을 서로 공유하고 있다면 보조 구동축 인버터로 회생된 에너지는 주 구동축 인버터로 다시 공급될 수 있다.

즉, 주 구동축 전동기에서 디캔트 타입 원심탈수기를 돌리는 에너지는 일부 다시 보조 구동축의 인버터로 회수되어 다시 주 구동축으로 돌아간다고 할 수 있다.

따라서 주 구동축의 인버터는 디캔트 타입 원심탈수기를 구동하기 위해 필요한 에너지의 일부분을 보조 구동축을 통해 회수하게 되므로, 주전원에서 그만큼 에너지를 덜 끌어와도 되며 이로 인해 입력 전력을 더욱 줄일 수 있게 된다.

도 3은 본 발명 제1실시예 에 따른 복수의 전동기를 제어하기 위한 제어장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 복수의 전동기 제어장치는 도 3에 나타낸 바와 같이, 주전원(100)을 통해 복수개의 전동기(300)(310)(320)의 구동을 제어하기 위한 전동기 제어반으로서, 이러한 전동기 제어장치는 차단기(210), 컨버터(221), 직류공급부(222) 및 제1인버터(223)로 구성된 전동기 제어장치(220), 하나 이상의 인버터(제2, 제3인버터)(240)(260) 및 제어부(250)로 구성된다.

여기서 차단기(210)는 전기적으로 과부하 상태 시 또는 단락 시 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호한다.

전동기 제어장치(220)는 주전원(100)에서 AC 전원을 공급받아 내장된 컨버터를 통하여 DC 전원으로 변환하고, 이 DC 전원을 내장된 인버터를 통해 필요한 주파수의 AC 전원으로 변환하여 제1전동기(300)의 구동을 제어한다.

이러한 전동기 제어장치(220)는 컨버터(221), 직류공급부(222) 및 인버터(223)로 구성되는데, 컨버터(221)는 주전원(100)으로부터 AC 전원을 공급받아 DC 전원으로 정류하여 변환한다.

직류공급부(222)는 정류되어 변환된 DC 전원을 평활한다.

제1인버터(223)는 정류 및 평활된 DC 전원을 모터구동 AC 전원으로 조정하여 제1전동기(300)로 공급한다.

그리고 제2인버터(230)는 정류 및 평활된 DC 전원을 모터구동 AC 전원으로 조정하여 제2전동기(310)로 공급한다.

또한 제3인버터(240)는 정류 및 평활된 DC 전원을 모터구동 AC 전원으로 조정하여 제3전동기(320)로 공급한다.

이러한 제1전동기(300) 내지 제3전동기(320)를 구동 시 앞에서도 설명한 바와 같이 각각의 제1 내지 제3인버터(223)(230)(240)에서 인가되는 전원 이외에 제1내지 제3전동기(300)(310)(320)에서 발생하게 되는 에너지인 역기전력이 발생하게 된다.

이러한 역기전력 에너지는 전선을 타고 각각의 제1 내지 제3인버터(223)(230)(240)로 되돌아 오게 되며, 이 에너지를 소모시키지 않으면 각각의 제1 내지 제3인버터(223)(230)(240)에 과부하가 발생되어 파손시킬 수 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 주전원 + 역기전력 에너지를 직류공급부(222)에서 받아들인다.

즉, 종래에는 직류공급부(222)에서 제1인버터(223)로 인가되었던 주전원과 제1전동기(300)에서 되돌아오는 역기전력 에너지를 열에너지로 변환하여 소모되도록 하기 위하여 저항기(40)(도 1, 도 2참조)를 추가하였으나, 본 발명에서는 직류공급부(222)를 통하여 제2, 제3인버터(230)(240)로 공급하고, 인버터(230)(240)에서는 해당 에너지를 전동기(310)(320)를 구동시킬 수 있는 것이다.

한편, 직류공급부(222)는 DC 버스(BUS)와 DC 링크(Link)로 구성될 수 있는데, DC 버스(BUS)는 컨버터(221)에서 공급되는 DC 전원 및 역기전력이 인버터를 통해서 되돌아오는 DC 전원이 저장되도록 하고, DC 링크는 각각의 인버터에 DC 전원을 공급하고 역기전력을 회수한다. 이러한 직류공급부(222)의 DC 링크는 제1, 제2 및 제3인버터(223)(230)(240)의 입력단에 구성되어 제1 내지 제3인버터(223)(230)(240)로 인가되었던 주전원과 제1 내지 제3전동기(300)(310)(320)에서 되돌아오는 역기전력 에너지에서 전압의 가변제어를 통해 제1내지 제3인버터(223)(230)(240) 및 다른 전기 부속품(예로써 냉각기/환풍기(330) 등에서 필요로 하는 전력을 제공한다. 즉 주전원(100)을 통해 인가되어 DC 링크(Link)와 DC 버스(BUS)로 구성되는 직류공급부(222)로부터의 인가된 전원으로 다른 전기부품들 즉 전동기 제어장치(200) 내부의 적정 온도를 유지하기 위한 냉각기/환풍기(330)와 같은 장치들에 전원을 공급하도록 할 수 있다.

그리고 본 발명에서는 복수의 전동기(300)(310)(320)를 전동기 제어장치(220) 및 인버터(230)(240)로 제어하기 위한 제어부(250)를 추가 구성할 수 있다.

이러한 제어부(250)는 전동기 제어장치(220)의 직류공급부(222), 제1인버터(223) 및 제2, 제3인버터(230)(240) 각각의 출력전압에 따라 복수의 전동기(300)(310)(320)를 제어하도록 한다.

이때 앞에서 설명한 바와 같은 인버터 입출력 수식과 주파수에 따른 역률 및 인버터의 입력과 출력의 역률에 따라 실제로 전동기 구동 시에 차이가 발생할 수 있으므로 제어부(250)에서 제1 내지 제3인버터(223)(230)(240) 각각의 출력전압에 따라 제1 내지 제3전동기(310)(320)를 제어하도록 구성하였다.

또한 냉각기/환풍기(330)에 대한 전원공급과 제2 내지 제3전동기(310)(320)에 대한 구동전원의 우선순위를 제어부(250)에서 결정할 수 있다.

도 4는 본 발명 제2실시예에 따른 복수의 전동기를 제어하기 위한 제어장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

본 발명 제2실시예에 따른 복수의 전동기 제어장치는 도 4에 나타낸 바와 같이, 주전원(100)을 통해 복수개의 전동기(300)(310)(320)의 구동을 제어하기 위한 전동기 제어반으로써, 이러한 전동기 제어장치는 차단기(210), 컨버터(221), 직류공급부(222) 및 제1인버터(223)로 구성된 전동기 제어장치(220), 직류부(제1, 제2직류부)(230)(250), 인버터(제2, 제3인버터)(240)(260) 및 제어부(250)로 구성된다.

직류공급부(222)는 정류되어 변환된 DC 전원을 평활한다.

제1전동기(300)를 전동기 제어장치(200)로 제어할 경우 앞에서도 설명한 바와 같이 전동기 제어장치(200)내의 제1인버터(223)에서 인가되는 전원 이외에 제1전동기(300)에서 발생하게 되는 에너지인 역기전력이 발생하게 된다.

이러한 역기전력 에너지는 전선을 타고 제1인버터(223)로 되돌아 오게 되며, 이 에너지를 소모시키지 않으면 제1인버터(223)에 과부하가 발생되어 파손시킬 수 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 주전원 + 역기전력 에너지를 직류부(260)(270)를 통해 인버터(230)(240)로 공급한다.

즉, 종래에는 직류공급부(222)에서 제1인버터(223)로 인가되었던 주전원과 제1전동기(300)에서 되돌아오는 역기전력 에너지를 열에너지로 변환하여 소모되도록 하기 위하여 저항기(40)(도 1, 도 2참조)를 추가하였으나, 본 발명에서는 직류부(260)(270)를 통하여 인버터(230)(240)로 공급하고, 인버터(230)(240)에서는 해당 에너지를 전동기(310)(320)를 구동시킬 수 있는 것이다.

여기서, 제1, 제2직류부(260)(270) 역시 DC 링크(Link)와 DC 버스(BUS)로 구성될 수 있다. 이러한 제1, 제2직류부(260)(270)의 DC 링크는 인버터(230)(240)의 입력단에 구성되어 제1인버터(223)로 인가되었던 주전원과 제1전동기(300)에서 되돌아오는 역기전력 에너지에서 전압의 가변제어를 통해 인버터(230)(240)에서 필요로 하는 전력을 제공한다. 이때, 제2전동기(310)나 제3전동기(320)를 구동하기에 충분하지 않은 전력인 경우에는 종래에 저항기에서 열에너지로 소모되는 방식으로 인버터(230)(240)에 인가된 전력이 소모된다.

한편 주전원(100)을 통해 인가되어 DC 링크(Link)와 DC 버스(BUS)로 구성되는 직류부(230)부터의 인가된 전원으로 다른 전기부품들 즉 제어반(200) 내부의 적정 온도를 유지하기 위한 냉각기나 환풍기(330)와 같은 장치들에 전원을 공급하도록 할 수 있다.

그리고 본 발명에서는 복수의 전동기(300)(310)(320)를 전동기 제어장치(220)와 직류부(260)(270) 및 인버터(230)(240)로 제어하기 위한 제어부(250)를 추가 구성할 수 있다.

이러한 제어부(250)는 전동기 제어장치(220)의 제1인버터(223), 직류부(260)(270) 및 인버터(230)(240) 각각의 출력전압에 따라 복수의 전동기(300)(310)(320)를 제어하도록 한다.

이때 앞에서 설명한 바와 같은 인버터 입출력 수식과 주파수에 따른 역률 및 인버터의 입력과 출력의 역률에 따라 실제로 전동기 구동 시에 차이가 발생할 수 있으므로 제어부(250)에서 제1인버터(223), 직류부(260)(270) 및 인버터(230)(240) 각각의 출력전압에 따라 전동기(310)(320)를 제어하도록 구성하였다.

이때 제어부(250)에서 제1인버터(223)에서 제1직류부(230)로 출력되는 출력전압이 제2인버터(240)에서 제2전동기(310)를 구동하기 충분한 경우 구동되도록 하고, 그렇지 않은 경우에는 직류부(260)(270)의 콘덴서에 충전시키거나 전동기(310)(320)를 통해 소모되도록 할 수 있다. 또한 냉각기/환풍기(330)에 대한 전원공급과 제2전동기(310)에 대한 구동전원의 우선순위를 제어부(250)에서 결정할 수 있다.

이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 주전원 200 : 전동기 제어반
210 : 차단기 220 : 전동기 제어장치
221 : 컨버터 222 : 직류공급부
223 : 제1인버터 230 : 제2인버터
240 : 제3인버터 250 : 제어부
260 : 제1직류부 270: 제2직류부
300, 310, 320 : 전동기 330 : 냉각기/환풍기

Claims

주전원(100)에서 AC 전원을 공급받아 DC 전원으로 변환하고, 상기 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 복수의 전동기(300)(310)(320)의 구동을 제어하는 전동기 제어장치에 있어서,
상기 전동기 제어장치는,
상기 주전원(100)으로부터 AC 전원을 공급받아 DC 전원으로 정류하여 변환하는 컨버터(221);
상기 컨버터(221)에서 정류되어 변환된 DC 전원을 평활하는 직류공급부(222);
상기 직류공급부(222)에서 정류 및 평활된 DC 전원을 모터구동 AC 전원으로 조정하여 복수의 전동기(300)(310)(320) 각각으로 1:1 대응되도록 공급하는 복수의 인버터(223)(230)(240)가 구성되고, DC 링크(Link)와 DC 버스(BUS)로 구성되는 각각의 직류부(260)(270)가 상기 복수의 인버터(223)(230)(240) 사이에서 상기 복수의 인버터(223)(230)(240)와 직렬 연결되도록 구성되되,
상기 각각의 직류부(260)(270)의 상기 DC 링크는 직렬 연결된 첫번째 입력단의 인버터(223)로 인가되었던 주전원과 전동기에서 되돌아오는 역기전력 에너지에서 전압의 가변제어를 통해 출력단의 다음번 인버터들(230)(240)에서 필요로 하는 전력을 제공하고, 출력단의 다음번 인버터들(230)(240)로 출력되는 전력이 출력단의 인버터(230)(240)에 연결된 전동기(310)(320)를 구동하기에 충분하지 않은 전력인 경우에는 해당 인버터(230)(240)에서 인가된 전력이 직접소모되며,
상기 주전원(100)을 통해 인가되어 상기 DC 링크(Link)와 DC 버스(BUS)로 구성되는 직류부 중 첫번째 직류부(230)부터의 인가된 전원으로 냉각기/환풍기(330)에 전원을 공급하도록 구성되되, 상기 냉각기/환풍기(330)에 대한 전원공급과 전동기(310)에 대한 구동전원의 우선순위를 결정하는 제어부(250);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 복수의 전동기를 제어하기 위한 제어장치.
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