KR102126879B1 - 인버터 제어방법 - Google Patents

인버터 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102126879B1
KR102126879B1 KR1020180052889A KR20180052889A KR102126879B1 KR 102126879 B1 KR102126879 B1 KR 102126879B1 KR 1020180052889 A KR1020180052889 A KR 1020180052889A KR 20180052889 A KR20180052889 A KR 20180052889A KR 102126879 B1 KR102126879 B1 KR 102126879B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
trip
fan
count
inverter
error count
Prior art date
Application number
KR1020180052889A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190128782A (ko
Inventor
배태석
임덕영
이후진
양천석
Original Assignee
엘에스일렉트릭(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스일렉트릭(주) filed Critical 엘에스일렉트릭(주)
Priority to KR1020180052889A priority Critical patent/KR102126879B1/ko
Priority to JP2019018201A priority patent/JP2019198212A/ja
Priority to ES19158100T priority patent/ES2855849T3/es
Priority to EP19158100.8A priority patent/EP3567713B1/en
Priority to US16/282,887 priority patent/US10622885B2/en
Priority to CN201910141549.5A priority patent/CN110474287B/zh
Publication of KR20190128782A publication Critical patent/KR20190128782A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102126879B1 publication Critical patent/KR102126879B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/04Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of dc component by short circuits in ac networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/093Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current with timing means
    • H02H3/0935Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current with timing means the timing being determined by numerical means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/327Means for protecting converters other than automatic disconnection against abnormal temperatures
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20945Thermal management, e.g. inverter temperature control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G05F1/569Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
    • G05F1/573Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overcurrent detector
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009Devices or circuits for detecting current in a converter
    • H02M2001/327

Abstract

인버터 제어방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예의 방법은, 팬전류를 수신하고, 팬전류가 하이 트립레벨을 초과하거나 또는 로우 트립레벨 미만인 경우, 에러카운트를 증가시키고, 에러카운트가 에러카운트 최대값에 도달하는 경우, 트립카운트를 증가시키고 에러카운트를 초기화하고, 트립카운트가 트립카운트 최대값에 도달하는 경우, 팬트립신호를 발생한다.

Description

인버터 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING INVERTER}
본 발명은 인버터 제어방법에 대한 것이다.
일반적으로 인버터는 전기적으로 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 역변환 장치로써, 산업계에서 사용되는 인버터는 상용전원으로부터 공급된 전력을 입력받아 자체적으로 전압과 주파수를 가변하여 전동기에 공급함으로써 전동기 속도를 고효율로 이용하게 제어하는 일련의 장치로 정의된다. 이러한 인버터는 팬, 펌프, 엘리베이터, 이송장치, 생산라인 등 산업 전반에 걸쳐 다양한 형태로 사용되고 있다.
인버터에는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor, IGBT), 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(metal oxide semi-conductor field effect transistor, MOSFET)과 같은 고주파 스위칭 소자, 대용량 커패시터(capacitor) 등 발열성 부품이 사용되며, 인버터의 수명을 확보하고 신뢰성을 제공하기 위해 이와 같은 발열성 부품의 냉각을 위한 팬(fan)과 같은 냉각장치의 구성이 필수적이다.
이러한 냉각장치에 문제가 발생하는 경우, 인버터 제어부에서는 냉각장치의 고장을 검출하여, 트립이 발생하는 경우 인버터의 펄스폭변조(pulse width modulation, PWM) 출력을 차단하여 인버터 동작이 정지된다. 그러나, 적절하지 않은 상황에서 냉각장치 고장검출로 인하여 인버터의 동작이 정지됨으로써, 인버터 시스템의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 순간적인 팬 과부하 상황에서 불필요한 팬트립의 발생을 방지하여 인버터의 신뢰성을 높이는, 인버터 제어방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예의 인버터 제어방법은, 팬전류를 수신하는 단계; 상기 팬전류가 하이 트립레벨을 초과하거나 또는 로우 트립레벨 미만인 경우, 에러카운트를 증가시키는 단계; 상기 에러카운트가 에러카운트 최대값에 도달하는 경우, 트립카운트를 증가시키고 에러카운트를 초기화하는 단계; 및 상기 트립카운트가 트립카운트 최대값에 도달하는 경우, 팬트립신호를 발생하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 에러카운트를 증가시키는 단계에서, 상기 에러카운트를 증가시키면서 논에러카운트를 유지할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 방법은, 상기 팬전류가 상기 로우 트립레벨과 상기 하이 트립레벨 사이인 경우, 논에러카운트를 증가시키는 단계; 및 상기 논에러카운트가 논에러카운트 최대값에 도달하는 경우, 상기 트립카운트를 초기화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 논에러카운트를 증가시키는 단계에서, 상기 논에러카운트를 증가시키면서 상기 에러카운트를 유지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 트립카운트를 초기화하는 단계에서, 상기 에러카운트 및 상기 논에러카운트를 함께 초기화할 수 있다.
또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위핸, 본 발명의 일실시예의 인버터 제어방법은, 인버터의 온도정보를 수신하는 단계; 상기 인버터의 온도가 제1온도 이상인 경우, 트립카운트를 증가시키는 단계; 및 상기 트립카운트가 제1최대값을 초과하는 경우, 팬트립신호를 발생하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 인버터 제어방법은, 상기 인버터의 온도가 상기 제1온도 이하이고 상기 제1온도보다 낮은 제2온도 이상인 경우, 상기 트립카운트를 증가시키는 단계; 및 상기 트립카운트가 상기 제1최대값보다 큰 제2최대값을 초과하는 경우, 팬트립신호를 발생하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 팬전류가 구동초기에 정상범위를 벗어나지만 일정 시간 이후 정상범위 내에서 동작하는 경우에도, 성급하게 팬트립신호를 발생하지 않으므로, 인버터 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또, 팬전류 뿐 아니라 인버터 온도정보도 함께 고려하여 트립신호를 발생함으로써, 인버터의 신뢰성을 역시 향상시킬 수 있으며, 고객만족도를 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 인버터 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1과 같은 종래 인버터 시스템에서 제어부의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 팬전류 및 팬트립신호 발생을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 방법이 적용되는 인버터 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 인버터 시스템에서 제어부의 일실시예의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6 및 도 7은 도 5에 따른 제어부의 동작을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 8은 본 발명의 인버터 시스템에서 제어부의 다른 실시예의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.
'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래의 인버터 제어방법을 설명하고, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일실시예의 인버터 제어방법을 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 인버터 시스템의 구성도이다.
전원부(200)를 통해 교류전원이 투입되면, 인버터(100)의 정류부(110)가 이를 직류로 정류하고, 이에 의해 직류링크 커패시터(120)에 직류링크 전압이 충전된다. 제어부(400)는 펄스폭변조(pulse width modulation, PMW) 신호를 인버터부(140)에 제공하고, 인버터부(140)는 PWM 신호에 의해 직류링크 전압을 교류전압으로 변환하여 전동기(300)로 출력한다.
직류링크 전압에 의해 스위치모드 전원공급장치(switched mode power supply, SMPS)(130)가 동작을 시작하며, SMPS(130)로부터 냉각장치를 동작하기 위한 팬전압 V_FAN이 냉각장치(500)에 제공된다. 냉각장치(500)의 팬(510)은 팬전압 V_FAN을 입력받아 동작을 시작하며, 팬제어부(520)는 팬전류 I_FAN을 검출하여 제어부(400)로 전달한다. 제어부(400)는 팬(510)의 고장상황이 발생하는 경우 팬트립신호 FAN_Trip을 출력하여 인버터(100)의 동작을 정지하게 된다.
도 2는 도 1과 같은 종래 인버터 시스템에서 제어부의 동작을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 팬전류 및 팬트립신호 발생을 설명하기 위한 예시도이다.
설정에 의해, 팬전류가 일정 레벨 이상으로 지속되는 경우 트립이 되는 레벨을 '하이 트립레벨'이라 하고, 팬전류가 일정 레벨 이하로 지속되는 경우 트립이 되는 레벨을 '로우 트립레벨'이라 하기로 한다. 이는 도 3에 도시되어 있다.
도 2를 참조로 하면, 제어부(400)는 팬제어부(520)에 의해 검출되는 팬전류를 수신하여(S21), 팬전류가 하이 트립레벨을 초과하거나, 또는 로우 트립레벨 미만인 경우(S22), 에러카운트를 증가시킨다(S23).
이후, 에러카운트가 최대값과 크거나 같아지는 경우(S24), 제어부(400)는 팬트립신호를 발생한다(S25). 팬트립신호가 발생하게 되면, 인버터부(140)로 제공되는 PWM 신호가 차단되므로, 이에 의해 인버터(100)의 동작이 정지된다.
이와 같이 팬트립신호가 발생하는 것은, 인버터(100)가 과열하는 것을 막기 위함이고, 인버터(100)의 전원이 차단되는 것은 아니며, 이에 의해 전동기(300)의 동작이 중지된다.
그러나 위와 같은 종래의 팬제어방법은, 팬전류만을 이용하여 트립을 결정하므로, 인버터(100)가 저온에서 장시간 방치된 후 초기동작하는 경우에, 팬(510)이 정상동작 하더라도 팬(510)의 블레이드의 마찰력 증가로 인해 간헐적으로 팬전류가 상승하여 팬트립이 발생할 수 있는 문제점이 있다. 또는, 순간적으로 분진물 등이 팬(510)에 유입되어 팬전류가 급격히 상승하는 경우, 인버터(100)의 자체 온도가 상승하지 않아도 팬트립이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
이와 같이 인버터(100)의 자체 온도의 상승이 아닌 이유로 팬트립이 발생하면 인버터(100)의 동작이 정지하고, 전동기(300)의 동작이 중지되므로, 사용자가 진행중이던 작업이 강제로 정지되어 시간적, 경제적인 타격이 발생하게 되는 문제점이 있으며, 이로 인해 제품의 신뢰성이 낮아지게 되는 문제점이 있다.
따라서, 인버터(100)에 고장이 발생하여 인버터(100)의 온도가 과도하게 상승하는 경우에 한해 트립을 발생할 필요가 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 순간적인 팬 과부하 상황에서 불필요한 팬트립의 발생을 방지하여 인버터의 신뢰성을 높이는, 인버터 냉각장치 제어방법을 제공하는 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 방법이 적용되는 인버터 시스템의 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 시스템은, 전원부(2)로부터 인가된 교류전압을 소정 크기 및 주파수로 변환하여 전동기(3)에 제공하는 인버터(1)와, 인버터(1)에 펄스폭변조(PWM) 신호 및 트립신호를 제공하는 제어부(4), 및 인버터(1)의 온도를 냉각하기 위한 냉각장치(5)를 포함할 수 있다.
인버터(1)는, 전원부(2)로부터 입력되는 교류전압을 정류하여 직류전압으로 변환하는 정류부(11), 정류부(11)가 정류한 직류전압을 저장하는 직류링크 커패시터(12), 직류링크 커패시터(12)에 저장된 직류전압을 냉각장치(5)에 전원으로 제공하는 전원제공부(13), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor, IGBT)와 같은 반도체 스위칭 소자로 구성되며, 제어부(4)의 PWM 신호에 의해 직류링크 전압을 변환하여 교류전압을 출력하는 인버터부(14), 인버터부(14)의 온도를 검출하는 온도검출부(15)를 포함할 수 있다.
전원제공부(13)는, 스위치모드 전원공급장치(SMPS)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 직류링크 커패시터(12)에 충전되는 직류링크 전압을 다른 구성요소로의 전원으로써 제공하는 다양한 형태의 전원공급장치가 사용될 수 있을 것이다.
인버터(1)에서 발열이 가장 많이 발생하는 소자가 인버터부(14)의 스위칭 소자이므로 온도검출부(15)가 인버터부(14)의 내부에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 인버터(1)의 내부의 온도를 적절하게 측정할 수 있는 다양한 위치에 온도검출부(15)가 배치될 수 있을 것이다. 온도검출부(15)는 예를 들어 NCT 온도센서일 수 있으며, 온도검출부(15)에 의해 검출된 인버터(1) 내부의 온도정보 NTC가 제어부(4)로 전달될 수 있다.
냉각장치(5)는 팬(51)과 팬제어부(52)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 일실시예에서, 냉각장치(5)의 일예로 팬(51)이 사용되는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 냉각장치가 사용되는 것을 배제하는 것이 아니다.
직류링크 커패시터(12)에 직류링크 전압이 충전되면, 이에 의해 전원제공부(13)가 동작을 시작할 수 있다. 전원제공부(13)는 냉각장치(5)를 동작하기 위한 팬전압 V_FAN을 냉각장치(5)의 팬제어부(52)에 제공하며, 팬(51)은 팬제어부(52)로부터 팬전압 V_FAN을 공급받아 동작을 시작할 수 있다. 팬제어부(2)는 팬(51)의 팬전류 I_FAN을 검출하여 이를 제어부(4)에 제공할 수 있다.
제어부(4)는 팬제어부(52)로부터 수신한 팬전류 I_FAN 및/또는 온도검출부(인버터 내부의 온도정보 NCT를 기반으로, 팬이 팬트립을 발생시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 인버터 시스템에서 제어부의 일실시예의 동작을 설명하기 위한 흐름도로서, 팬전류를 기반으로 팬트립을 결정하는 동작을 나타낸 것이고, 도 6 및 도 7은 도 5에 따른 제어부의 동작을 설명하기 위한 일예시도로서, 도 6은 트립이 발생하지 않는 경우를, 도 7은 트립이 발생하는 경우를 나타내었다.
또한, 도 8은 본 발명의 인버터 시스템에서 제어부의 다른 실시예의 동작을 설명하기 위한 흐름도로서, 인버터 온도정보를 기반으로 팬트립을 결정하는 동작을 나타낸 것이다.
본 발명의 일실시예에서는, 팬전류를 기반으로 1차적으로 팬트립을 제어부가 결정하고, 또 온도정보를 기반으로 2차적으로 팬트립을 결정할 수 있다. 또는, 제어부(4)는, 팬전류만을 이용하여 팬트립을 결정할 수도 있고, 또는 온도정보만을 이용하여 팬트립을 결정할 수도 있을 것이다.
도 5를 참조로 하면, 본 발명의 일실시예에서, 제어부(4)는, 팬제어부(52)로부터 팬전류를 수신할 수 있다(S51). 제어부(4)는, 팬전류가 하이 트립레벨을 초과하거나 또는 로우 트립레벨 미만인 경우(S52), 에러카운트(ERROR COUNT)를 증가시키고 논에러카운트(NONE ERROR COUNT)는 유지할 수 있다(S53).
에러카운트의 증가는 에러카운트 최대값(MAX)에 도달할 때까지 지속되며, 에러카운트 MAX에 도달한 경우(S54), 트립카운트를 증가시키고, 에러카운트는 초기화할 수 있다(S55). 이와 같은 동작은, 트립카운트가 최대값이 될 때까지 지속되는데, 트립카운트가 트립카운트 MAX에 도달하면(S56), 제어부(4)는 팬트립신호를 발생하고, 인버터의 동작을 정지시킬 수 있다.
한편, 제어부(4)는 팬전류가 로우 트립레벨과 하이 트립레벨 사이의 정상범위인 경우에는, 논에러카운트를 증가시키고, 에러카운트는 유지할 수 있다(S58). 이와 같은 동작은 논에러카운트가 최대값(MAX)에 도달할 때까지 지속되며, 논에러카운트가 MAX가 되면(S59), 트립카운트와 에러카운트 및 논에러카운트를 초기화할 수 있다(S60). 이와 같이 논에러카운트가 MAX인 경우, 트립카운트, 에러카운트 및 논에러카운트를 초기화하는 것은, 제어부(4)가 팬이 정상인 것으로 확인하여, 이후 다시 팬전류에 의해 트립이 발생하지 않을 것으로 판단하였기 때문이다.
이를 도 6 및 도 7을 사용하여 설명하기로 하자. 도 6은 트립이 발생하지 않는 경우를, 도 7은 트립이 발생하는 경우를 예를 들어 나타내었다.
도 6을 참조로 하면, 팬전류가 하이 트립레벨과 로우 트립레벨을 왕복하다가 정상구간에 돌입하게 됨을 알 수 있다. 이와 같은 경우, 종래에는 에러카운트에 의해 에러카운트가 최대값에 도달하면 바로 트립이 발생하였었다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 팬전류가 하이 트립레벨보다 커지면, 에러카운트는 지속적으로 증가하고(6A), 논에러카운트는 일정하게 유지된다(6B). 이후, 팬전류가 정상범위(로우 트립레벨보다 크고 하이 트립레벨보다 작은 범위)에 진입하면, 에러카운트는 유지되고(6C), 논에러카운트가 증가된다(6D). 이후, 다시 팬전류가 정상범위를 벗어나는 경우 에러카운트가 증가하다가 에러카운트 MAX에 도달하면, 트립카운트를 증가시키고(6E), 에러카운트를 초기화할 수 있다.
이와 같은 과정이 반복되며, 팬전류가 정상범위에서 안정적으로 출력되면(6F), 논에러카운트가 지속적으로 증가하며(6G), 논에러카운트가 MAX에 도달하면, 트립카운트가 초기화되고, 에러카운트 및 논에러카운트가 역시 초기화될 수 있다(6H). 이와 같이, 논에러카운트가 MAX인 경우, 트립카운트, 에러카운트 및 논에러카운트를 초기화하는 것은, 제어부(4)가 팬이 정상인 것으로 확인하였기 때문임은 이미 설명한 바와 같다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 팬전류가 구동초기에 정상범위를 벗어나지만 일정 시간 이후 정상범위 내에서 동작하는 경우에도, 성급하게 팬트립신호를 발생하지 않으므로, 인버터 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 7을 참조로 하면, 도 6의 경우와 달리 팬전류가 지속적으로 정상범위와 이상범위를 왕복하며 정상구간에 돌입하지 않게 되는 경우를 나타내었다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 팬전류가 하이 트립레벨보다 커지면, 에러카운트는 지속적으로 증가하고, 논에러카운트는 일정하게 유지된다. 이후, 팬전류가 정상범위(로우 트립레벨보다 크고 하이 트립레벨보다 작은 범위)에 진입하면, 에러카운트는 유지되고, 논에러카운트가 증가된다. 이후, 다시 팬전류가 정상범위를 벗어나는 경우 에러카운트가 증가하다가 에러카운트 MAX에 도달하면, 트립카운트를 증가시키고, 에러카운트를 초기화할 수 있음을 위 도 6을 참조로 설명한 바와 동일하다.
도 7에서는, 에러카운트가 MAX에 3회 도달하면서 트립카운트가 3회 증가하는 경우, 트립카운트 MAX에 도달하며, 이에 의해 트립이 발생할 수 있다(7A). 본 발명의 일실시예에에서는, 트립이 발생하는 경우에도 에러카운트와 논에러카운트가 팬전류에 따라 카운트를 유지 또는 증가하는 것을 예를 들어 설명하고 있지만, 트립이 발생하는 경우에는 에러카운트와 논에러카운트가 모두 초기화될 수도 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에서는 에러카운트가 MAX에 3회 도달하는 경우 트립이 발생(즉, 트립카운트 MAX가 3)하는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 시스템의 민감도에 따라 트립카운트 MAX가 설정될 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의하면, 팬전류만이 아니라 인버터 온도정보를 이용하여 팬트립을 결정할 수도 있다. 즉, 1차적으로 팬전류를 이용하여 팬트립을 결정하고, 2차적으로 인버터 온도정보를 이용하여 팬트립을 결정할 수도 있다. 또는, 팬전류와 온도정보 둘중 어느 하나만을 이용하여 팬트립을 결정할 수도 있다. 도 8은 인버터 온도정보를 이용하여 팬트립을 결정하는 것을 설명하기 위한 것이다.
도 8을 참조로 하면, 제어부(4)는 온도검출부(15)로부터 인버터(1)의 온도정보를 수신할 수 있다(S81). 이에 의해, 온도가 설정된 제1온도를 넘어서지 않는 경우에는(S82), 인버터(1)에 전원이 인가된지 일정 시간이 경과하였는지 확인할 수 있다(S83). 만약 인버터(1)에 전원이 인가된지 일정 시간이 경과하지 않은 경우에는 인버터 구동 과도기인 것으로 판단하여 일정 시간이 경과한 경우에 한하여 팬트립을 결정하기 위한 것이다. 이때 일정 시간은, 예를 들어 180초일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 인버터(1)가 전원인가 이후 과도기가 어느 정도 지속되는지에 따라 변경될 수 있다. 또, 설정된 제1온도는 예를 들어 10℃일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 설정될 수 있다.
만약, S82에서 인버터(1)의 온도가 제1온도를 넘어서거나, 또는 제1온도를 넘지 않는 경우에도 인버터(1)에 전원이 인가된 후 일정 시간이 경과한 경우에는, 인버터(1)의 온도가 제2온도 이상인지 여부를 확인할 수 있다(S84). 이때 제2온도는 예를 들어 40℃일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 인버터(1)가 사용되는 환경에 따라 다양하게 설정될 수 있을 것이다.
이와 같이, 인버터(1)의 온도가 제2온도 이상인 경우, 제어부(4)는 트립카운트를 증가시킬 수 있으며(S85), 트립카운트가 제1최대값(MAX1)을 초과하는 경우에(S86), 팬트립신호를 발생할 수 있다(S87).
또는, 인버터(1)의 온도가 제2온도 이하인 경우, 제어부(4)는 이때 역시 트립카운트를 증가시킬 수 있으며(S88), 이경우, 트립카운트가 제2최대값(MAX)을 초과하는 경우(S89), 팬트립신호를 발생할 수 있다(S89).
본 발명의 일실시예에서, 예를 들어, 트립카운트 MAX1은 3이고, 트립카운트 MAX2는 10일 수 있다. 즉, 인버터(1)의 온도가 제2온도(40℃) 이상인 경우에는 트립카운트 MAX를 작은 수로 설정하는데, 이는 인버터(1) 온도가 제2온도 이상인 경우에는 인버터(1) 제품에 큰 리스크를 줄 수 있는 환경임을 나타내는 것이다. 반면, 인버터(1)의 온도가 제2온도(40℃) 이하인 경우에는 온도가 제2온도(40℃) 이상인 경우와는 다른 MAX가 설정되며, 이는 인버터(1) 제품에 큰 리스크를 주는 환경이 아니므로, 이 경우 불필요한 트립을 방지하기 위한 것이다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 팬전류 뿐 아니라 인버터 온도정보도 함께 고려하여 트립신호를 발생함으로써, 인버터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1: 인버터 11: 정류부
12: 직류링크 커패시터 13: 전원제공부
14: 인버터부 15: 온도검출부
4: 제어부 5: 냉각장치
51: 팬 52: 팬제어부

Claims (7)

  1. 팬전류를 수신하는 단계;
    상기 팬전류가 하이 트립레벨을 초과하거나 또는 로우 트립레벨 미만인 경우, 에러카운트를 증가시키는 단계;
    상기 에러카운트가 에러카운트 최대값에 도달하는 경우, 트립카운트를 증가시키고 에러카운트를 초기화하는 단계; 및
    상기 트립카운트가 트립카운트 최대값에 도달하는 경우, 팬트립신호를 발생하는 단계를 포함하고,
    상기 에러카운트를 증가시키는 단계에서,
    상기 에러카운트를 증가시키면서 논에러카운트를 유지하는 인버터 제어방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 팬전류가 상기 로우 트립레벨과 상기 하이 트립레벨 사이인 경우, 논에러카운트를 증가시키는 단계; 및
    상기 논에러카운트가 논에러카운트 최대값에 도달하는 경우, 상기 트립카운트를 초기화하는 단계를 더 포함하는 인버터 제어방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 논에러카운트를 증가시키는 단계에서,
    상기 논에러카운트를 증가시키면서 상기 에러카운트를 유지하는 인버터 제어방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 트립카운트를 초기화하는 단계에서,
    상기 에러카운트 및 상기 논에러카운트를 함께 초기화하는 인버터 제어방법.
  6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    인버터의 온도정보를 수신하는 단계;
    상기 인버터의 온도가 제1온도 이상인 경우, 트립카운트를 증가시키는 단계; 및
    상기 트립카운트가 제1최대값을 초과하는 경우, 팬트립신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 인버터 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인버터의 온도가 상기 제1온도 이하이고 상기 제1온도보다 낮은 제2온도 이상인 경우, 상기 트립카운트를 증가시키는 단계; 및
    상기 트립카운트가 상기 제1최대값보다 큰 제2최대값을 초과하는 경우, 팬트립신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 인버터 제어방법.
KR1020180052889A 2018-05-09 2018-05-09 인버터 제어방법 KR102126879B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180052889A KR102126879B1 (ko) 2018-05-09 2018-05-09 인버터 제어방법
JP2019018201A JP2019198212A (ja) 2018-05-09 2019-02-04 インバータ制御方法
ES19158100T ES2855849T3 (es) 2018-05-09 2019-02-19 Método para controlar un inversor
EP19158100.8A EP3567713B1 (en) 2018-05-09 2019-02-19 Method for controlling inverter
US16/282,887 US10622885B2 (en) 2018-05-09 2019-02-22 Method for controlling inverter
CN201910141549.5A CN110474287B (zh) 2018-05-09 2019-02-26 逆变器控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180052889A KR102126879B1 (ko) 2018-05-09 2018-05-09 인버터 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190128782A KR20190128782A (ko) 2019-11-19
KR102126879B1 true KR102126879B1 (ko) 2020-06-25

Family

ID=65529286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180052889A KR102126879B1 (ko) 2018-05-09 2018-05-09 인버터 제어방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10622885B2 (ko)
EP (1) EP3567713B1 (ko)
JP (1) JP2019198212A (ko)
KR (1) KR102126879B1 (ko)
CN (1) CN110474287B (ko)
ES (1) ES2855849T3 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6545310B1 (ja) * 2018-03-22 2019-07-17 三菱電機株式会社 電力変換装置
GB2606373A (en) * 2021-05-05 2022-11-09 Eaton Intelligent Power Ltd Power inverter and method for controlling a power inverter

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5377500B2 (ja) * 2008-09-08 2013-12-25 三菱電機株式会社 過電流検出回路、インバータ、圧縮機、及び空気調和機、並びに過電流検出回路の調整方法
JP5521677B2 (ja) * 2010-03-23 2014-06-18 株式会社豊田自動織機 Dc/dcコンバータ
JP5616088B2 (ja) * 2010-03-25 2014-10-29 ニチユ三菱フォークリフト株式会社 インバータ保護装置及び方法並びにプログラム
JP5549505B2 (ja) * 2010-09-28 2014-07-16 日産自動車株式会社 温度保護装置、モータ制御装置及び温度保護方法
EP2638626A1 (en) * 2010-11-11 2013-09-18 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Overload detection in a switched mode power supply
CN102751856B (zh) * 2012-07-19 2015-04-08 成都芯源系统有限公司 具有过流保护功能的多相开关变换器及其控制方法
CN102882187B (zh) * 2012-10-29 2014-12-03 金海新源电气江苏有限公司 基于cpld的光伏逆变器保护装置及方法
JP5835301B2 (ja) * 2013-10-22 2015-12-24 株式会社デンソー 電源電流監視装置
US20150145462A1 (en) * 2013-11-25 2015-05-28 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for current auto balancing for parallel converter systems
KR20150082884A (ko) * 2014-01-08 2015-07-16 전대연 스마트 유모차겸 놀이기구 제작방법
KR20150110173A (ko) * 2014-03-24 2015-10-02 엘에스산전 주식회사 인버터의 외부 팬 제어 시스템
JP6090220B2 (ja) * 2014-03-28 2017-03-08 ブラザー工業株式会社 加熱装置および画像形成装置
KR101566621B1 (ko) * 2014-06-16 2015-11-05 엘에스산전 주식회사 긴급 상황 발생 대응을 위한 인버터 운전 제어 시스템
KR20150144024A (ko) * 2014-06-16 2015-12-24 엘에스산전 주식회사 팬제어를 이용한 인버터 시스템의 온도 제어 방법
CN104362843B (zh) * 2014-10-24 2017-06-13 阳光电源股份有限公司 并联逆变系统及其停机控制方法和停机控制装置
JP6215811B2 (ja) * 2014-10-30 2017-10-18 本田技研工業株式会社 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車
JP6631036B2 (ja) * 2015-05-12 2020-01-15 株式会社リコー モータ制御装置、画像形成装置、及びモータ制御方法
US20150369145A1 (en) * 2015-08-28 2015-12-24 Caterpillar Inc. Method of operating current controlled driver module
KR20170121626A (ko) * 2016-04-25 2017-11-02 엘에스산전 주식회사 인버터 제어 시스템
EP3296139A1 (en) * 2016-09-16 2018-03-21 Continental Automotive GmbH Power inverter controller of an electrical machine of a hybrid vehicle
CN107257124A (zh) * 2017-08-21 2017-10-17 合肥力正新能源科技有限公司 一种电机控制器的动态过温保护方法
CN107276019A (zh) * 2017-08-21 2017-10-20 合肥翔望智能科技有限公司 一种光伏逆变器动态过流保护方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
인용발명 1: 일본 공개특허공보 특개2015-082884호(2015.04.27.) 1부.*
인용발명 2: 공개특허공보 제10-2017-0121626호(2017.11.02.) 1부.*
인용발명 3: 일본 공개특허공보 특개2011-205772호(2011.10.13.) 1부.*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190128782A (ko) 2019-11-19
EP3567713A1 (en) 2019-11-13
CN110474287B (zh) 2021-12-21
ES2855849T3 (es) 2021-09-24
EP3567713B1 (en) 2020-12-16
US20190348905A1 (en) 2019-11-14
US10622885B2 (en) 2020-04-14
CN110474287A (zh) 2019-11-19
JP2019198212A (ja) 2019-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9214804B2 (en) Overload detection in a switched mode power supply
US7492614B2 (en) Switching power supply apparatus
US10224862B2 (en) Motor driving apparatus having discharging function
JP6280975B2 (ja) リレーの誤作動検出装置
US10003249B2 (en) Insulated gate semiconductor device including switchable insulated gate semiconductor element
KR102526874B1 (ko) 전력 변환 장치의 동작 제어 장치
US10812009B2 (en) Motor driving device and abnormal heat generation detecting method for motor driving device
WO2018042937A1 (ja) スイッチング電源装置および半導体装置
KR102126879B1 (ko) 인버터 제어방법
WO2016013130A1 (ja) Dc-dcコンバータ
US10476424B2 (en) Motor application apparatus and control method thereof
US10251320B2 (en) Managing device for cooling inverter
KR101925035B1 (ko) 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기
WO2001097571A1 (fr) Dispositif chauffant a haute frequence
KR102043217B1 (ko) 전력 변환 장치, 이를 포함하는 공기 조화기 및 그 제어 방법
JP6173488B2 (ja) インバータ装置及びインバータ装置を用いた空気調和機
JP5920709B2 (ja) 空気調和装置
JP2003259636A (ja) スイッチング電源装置
WO2004107552A1 (ja) 高周波加熱装置のインバータ電源制御回路
KR20220118207A (ko) 전원 공급 장치, 전자 장치, 및 그 제어 방법
KR100890738B1 (ko) 과전류 보호회로를 구비한 공진형 컨버터 및 그 구동방법
KR20200103425A (ko) 인버터 회로
JP2005229771A (ja) インバータ回生抵抗保護装置
JP2006100010A (ja) マグネトロン駆動用電源
JP2015231292A (ja) 電源装置及びアーク加工用電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right