KR19980049977A - Outdoor unit operation control device and control method of inverter type air conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 전류 감지 센서(41)를 이용하여 실외기의 운전 전류값을 주기적으로 감지하여, 감지된 실외기의 운전 전류값이 압축기 모터(35)로 공급되는 3상 전원의 주파수에 따라 설정된 소정의 전류 가변 범위 내에 있으면 실외기 팬이 정상적으로 동작하는 것으로 판단하고, 감지된 전류값이 상기 소정의 전류 가변 범위를 벗어나면 전류값 상승율에 따라 실외기 팬의 정지 또는 실외기 팬 이외의 이상으로 판단하여 실외기를 운전 제어함으로써, 실외기 팬의 회전 상태를 감지하기 위한 별도의 센서 및 이 센서와 관련된 회로를 사용할 필료가 없을 뿐만 아니라 상기 압축기 모터(35)로 3 상 전원을 공급하는 인버터의 스위칭 소자 파괴 및 압축기 모터(35)의 손상을 방지할 수 있는 것이다.The present invention relates to an outdoor unit operation control device of the inverter type air conditioner and a control method thereof. The current current sensor 41 is used to periodically detect the operation current value of the outdoor unit, so that the detected operating current value of the outdoor unit is the compressor motor. If it is within the predetermined current variable range set according to the frequency of the three-phase power supplied to the 35, it is determined that the outdoor unit fan operates normally, and if the detected current value is out of the predetermined current variable range, By determining that the outdoor unit fan is stopped or abnormally other than the outdoor unit fan, the outdoor unit is operated to control the outdoor unit, thereby eliminating the necessity of using a separate sensor for detecting the rotation state of the outdoor unit fan and a circuit associated with the sensor. To prevent the destruction of the switching element and damage of the compressor motor 35 of the inverter supplying the three-phase power supply will be.
Description
본 발명은 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 실외기 팬의 이상 동작을 감지하기 위한 별도의 센서를 사용하지 않고 인버터형 공조기기에서 기본적으로 사용되고 있는 전류 감지센서의 출력을 이용하여 실외기 팬의 이상 동작을 감지하여 실외기의 운전을 제어하는 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an outdoor unit operation control apparatus of the inverter type air conditioner and a control method thereof, and more particularly, a current that is basically used in an inverter type air conditioner without using a separate sensor for detecting an abnormal operation of the outdoor unit fan. The present invention relates to an outdoor unit operation control apparatus of an inverter type air conditioner for controlling an operation of an outdoor unit by detecting an abnormal operation of an outdoor unit fan using an output of a sensor and a control method thereof.
일반적으로, 인버터형 공조기기의 실외기는 인버터로부터 3상 전원을 공급받아 구동되어 증발기로부터 유입된 상온 저압의 기체 냉매를 압축하여 고온 고압의 기체 냉매를 토출하는 압축기와, 열교환을 수행하여 상기 압축기로부터 토출된 고온, 고압의 기체 냉매를 상온, 고압의 액체 냉매로 액화하여 토출하는 실외기 열교환기, 상기 실외기 열교환기에 송풍하여 열교환이 용이하도록 하는 실외기 팬이 구비되어 있는데, 상기 실외기 팬이 정상적으로 동작하지 않을 경우에는 냉매의 고열화로 인해 상기 압축기의 부하량이 증가하여 상기 압축기를 동작시키는 압축기 모터로 3상 전원을 공급하는 인버터의 스위칭 소자가 파괴되거나 압축기 모터의 손상을 초래할 수 있다.In general, an outdoor unit of an inverter type air conditioner is driven by receiving three-phase power from an inverter to compress a gas refrigerant of room temperature and low pressure introduced from an evaporator to discharge gas refrigerant of high temperature and high pressure, and to perform heat exchange from the compressor. An outdoor unit heat exchanger for liquefying and discharging the discharged high-temperature, high-pressure gas refrigerant into a liquid refrigerant of room temperature and high pressure, and an outdoor unit fan for blowing heat to the outdoor unit heat exchanger to facilitate heat exchange. In this case, due to high deterioration of the refrigerant, the load of the compressor increases, which may cause the switching element of the inverter that supplies three-phase power to the compressor motor for operating the compressor, or may damage the compressor motor.
따라서, 실외시 팬의 회전 상태를 감지하여 실외기 팬이 정상적으로 동작하지 않으면 상기 압축기 모터를 정지시키는 기능을 가지는 인버터형 공조기기의 실외기가 주로 사용되는데, 상기와 같이 실외기 팬의 상태를 감지하는 기능을 가지는 종래의 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치는, 교류/직류 변환부(1)와, 인버터부(3), 압축기 모터(5), 스위치소자 구동부(7), 실외기 팬모터(9), 전류 감지 센서(11), 전류 변환부(13), 팬회전 감지부(15), 제어기(17), 실외기팬 제어부(19), 실외기 팬모터 구동용 릴레이(21)를 포함하여 구성되어 있다.Accordingly, an outdoor unit of an inverter type air conditioner having a function of stopping the compressor motor when the outdoor unit fan does not operate normally by detecting a rotation state of the fan during outdoor operation is mainly used. As shown in FIG. 1, the outdoor unit operation control apparatus of the conventional inverter type air conditioner includes an AC / DC conversion unit 1, an inverter unit 3, and a compressor motor. (5), switch element driver (7), outdoor unit fan motor (9), current sensor (11), current converter (13), fan rotation detector (15), controller (17), outdoor fan control unit (19) ), And an outdoor unit fan motor driving relay 21.
상기 교류/직류 변환부(1)는 정류기(2)와 코일(L) 및 캐패시터(C1, C2)를 포함하여 구성되어, 외부로부터 입력된 단상 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 인버터부(3)로 입력한다.The AC / DC converter 1 includes a rectifier 2, a coil L, and capacitors C1 and C2, and converts single-phase AC power input from the outside into DC power to the inverter unit 3. Enter
그리고, 상기 인버터부(3)는 다수개의 스위칭 소자(Q1~Q6) 및 다이오드(도시하지 않음)을 포함하여 구성되어, 상기 스위칭소자 구동부(7)에서 출력된 게이트 제어 신호에 따라 상기 각 스위칭 소자(Q1~Q6)가 스위칭 동작을 하여 상기 압축기모터(5)로 3상 전원을 공급하고, 상기 압축기 모터(5)는 상기 인버터부(3)로부터 3상 전원을 공급받아 압축기(도시하지 않음)를 구동시킨다.In addition, the inverter unit 3 includes a plurality of switching elements Q1 to Q6 and a diode (not shown), and each of the switching elements according to a gate control signal output from the switching element driver 7. Q1 to Q6 perform a switching operation to supply three-phase power to the compressor motor 5, and the compressor motor 5 receives the three-phase power from the inverter unit 3 to perform a compressor (not shown). Drive.
상기 압축기 모터(5)에 의해 구동되는 압축기는 실내기 열교환기(도시하지 않음)로부터 유입된 저온 저압의 기체 냉매를 압축하여 고온 고압의 기체 냉매를 토출한다.The compressor driven by the compressor motor 5 compresses the low temperature low pressure gas refrigerant introduced from the indoor unit heat exchanger (not shown) to discharge the high temperature high pressure gas refrigerant.
또한, 실외기 팬모터(9)는 상기 실외기 팬모터 구동용 릴레이(21)를 통해 외부로부터 인가된 단상 교류 전원을 공급받아 실외기 팬(도시하지 않음)을 회전시켜 열교환을 수행한다.In addition, the outdoor unit fan motor 9 receives a single-phase AC power applied from the outside through the outdoor unit fan motor driving relay 21 to rotate the outdoor unit fan (not shown) to perform heat exchange.
한편, 전류 감지 센서(11)는 상기 외부로부터 입력된 단상 교류 전원의 전류량을 감지하여 전류 변환부(13)로 출력하고, 상기 전류 변환부(13)는 상기 전류 감지 센서(11)에 감지된 전류량에 비례하는 전압값을 제어기(17)로 출력한다.On the other hand, the current sensor 11 detects the current amount of the single-phase AC power input from the outside and outputs it to the current converter 13, the current converter 13 is detected by the current sensor 11 A voltage value proportional to the amount of current is output to the controller 17.
그리고, 상기 팬회전 감지부(15)는 상기 실외기 팬모터(9)의 회전 상태를 감지하여 제어기(17)로 출력한다.In addition, the fan rotation detection unit 15 detects a rotation state of the outdoor unit fan motor 9 and outputs it to the controller 17.
상기 제어기(17)는 외부로부터 실외기 운전 명령이 입력되면 상기 스위칭소자 구동부(7)를 동작시켜 상기 인버터부(3)의 각 스위칭 소자(Q1~Q6)를 스위칭시켜 압축기 모터(5)에 3상 전원을 공급하는 한편, 실외기팬 제어부(19)를 제어하여 상기 실외기팬 제어부(19)가 실외기 팬모터 구동용 릴레이(21)를 '온'시켜 실외기 팬모터(9)를 동작시키도록 한다.When the outdoor unit operation command is input from the outside, the controller 17 operates the switching device driver 7 to switch each of the switching devices Q1 to Q6 of the inverter part 3 so that the three phases of the compressor motor 5 are controlled. While supplying power, the outdoor fan control unit 19 is controlled so that the outdoor fan control unit 19 turns on the outdoor unit fan motor driving relay 21 to operate the outdoor unit fan motor 9.
또한, 상기 제어기(17)는 상기 전류 변환부(13)의 출력을 받아 상기 교류/직류 변환부(1) 및 인버터부(3)를 통해 압축기보터(5)로 인가된 단상 교류 전원이 과전류이면 상기 압축기 모터(5)가 저속으로 동작하도록 상기 스위칭소자 구동부(7)를 제어하고, 상기 스위칭소자 구동부(7)는 상기 제어부(17)의 제어에 의해 상기 인버터부(3)의 각 스위칭 소자(Q1~Q6)의 스위칭 동작을 제어하여 압축기 모터(5)로 인가되는 전류를 감소시킨다. 즉, 압축기 모터(5)로 공급되는 전류량을 가변시킴으로써 압축기 모터(5)의 속도를 제어하는 것이다.In addition, the controller 17 receives the output of the current converter 13, if the single-phase AC power applied to the compressor boat 5 through the AC / DC converter 1 and the inverter 3 is an overcurrent. The switching element driver 7 is controlled so that the compressor motor 5 operates at a low speed, and the switching element driver 7 controls each switching element of the inverter unit 3 under the control of the controller 17. The switching operation of Q1 to Q6 is controlled to reduce the current applied to the compressor motor 5. That is, the speed of the compressor motor 5 is controlled by varying the amount of current supplied to the compressor motor 5.
또한, 상기 제어기(17)는 상기 팬회전 감지부(15)의 출력을 받아 실외기 팬의 회전상태를 감지하여 상기 실외기 팬모터(9)가 회전하지 않으면 상기 압축기 모터(5)를 정지시킨다.In addition, the controller 17 receives the output of the fan rotation detecting unit 15 to detect the rotation state of the outdoor unit fan and stops the compressor motor 5 when the outdoor unit fan motor 9 does not rotate.
상기와 같이 구성된 종래의 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치에 있어서, 외부로부터 인가된 단상 교류 전원은 교류/직류 변환부(1)에서 직류 전원으로 변환되어 인버터부(3)로 인가되고, 상기 인버터부(3)의 각 스위칭소자(Q1~Q6)의 스위칭 동작에 의해 3상 전원으로 변환되어 압축기 모터(5)로 인가되어, 상기 압축기 모터(5)를 동작시킨다.In the outdoor unit operation control apparatus of the conventional inverter type air conditioner configured as described above, the single-phase AC power applied from the outside is converted into a DC power from the AC / DC converter 1 and applied to the inverter unit 3, The switching operation of each switching element Q1 to Q6 of the inverter unit 3 is converted into a three-phase power source and applied to the compressor motor 5 to operate the compressor motor 5.
이때, 전류 감지 센서(11)에서 감지된 실외기의 운전 전류량은 전류 변환부(13)를 통해 전압값으로 변환되어 제어기(17)로 입력되고, 상기 제어기(17)는 감지된 전류량에 따라 스위칭소자 구동부(7)를 제어하여 인버터부(3)의 각 스위칭소자(Q1~Q6)의 스위칭 동작을 제어함으로써, 압축기 모터(5)로 인가되는 전류량을 감소시킨다.At this time, the driving current amount of the outdoor unit detected by the current sensing sensor 11 is converted into a voltage value through the current converter 13 and input to the controller 17, and the controller 17 switches the switching element according to the detected current amount. By controlling the driving unit 7 to control the switching operation of each of the switching elements Q1 to Q6 of the inverter unit 3, the amount of current applied to the compressor motor 5 is reduced.
즉, 상기 스위칭소자 구동부(7)는 상기 제어부(17)의 제어에 의해 인버터부(3)의 스위칭소자(Q1~Q6)의 스위칭 동작을 제어하여 압축기 모터(5)로 공급되는 3상 전원의 주파수를 가변시킴으로써, 상기 압축기 모터(5)로 인가되는 전류량을 가변시켜, 압축기의 압축 능력을 제어하는 것이다.That is, the switching element driver 7 controls the switching operation of the switching elements Q1 to Q6 of the inverter unit 3 under the control of the control unit 17 to supply the three-phase power supplied to the compressor motor 5. By varying the frequency, the amount of current applied to the compressor motor 5 is varied to control the compression capacity of the compressor.
상기와 같이 압축기 모터(5)가 동작되면 실외기 팬모터 구동용 릴레이(21)가 '온'되어 실외기 팬모터(9)가 실외기 팬을 회전시켜 열교환을 수행한다.When the compressor motor 5 is operated as described above, the outdoor unit fan motor driving relay 21 is 'on' so that the outdoor unit fan motor 9 rotates the outdoor unit fan to perform heat exchange.
이와 같이 실외기 팬이 회전하여야만 열교환이 가능하기 때문에 팬회전 감지부(15)가 실외기 팬의 회전 상태를 감지하여 제어기(17)로 입력하고, 상기 제어기(17)는 상기 팬회전 감지부(15)로부터 실외기 팬이 회전하지 않는다는 신호가 입력되면 상기 스위칭소자 구동부(7)에 압축기 모터(5)를 정지시키라는 신호를 입력하여 상기 인버터부(3)의 각 스위칭소자(Q1~Q6)의 스위칭 동작을 중단시킴으로써, 상기 압축기 모터(5)로 인가되던 3상 전원을 차단하여 압축기 모터(5)를 정지시킨다.Since the heat exchange is possible only when the outdoor unit fan rotates as described above, the fan rotation detection unit 15 detects the rotation state of the outdoor unit fan and inputs it to the controller 17, and the controller 17 transmits the fan rotation detection unit 15. When a signal indicating that the outdoor unit fan does not rotate is input from the input unit, a signal for stopping the compressor motor 5 is input to the switching element driver 7 to switch the switching elements Q1 to Q6 of the inverter unit 3. By stopping the, the three-phase power applied to the compressor motor 5 is cut off to stop the compressor motor 5.
즉, 상기 실외기 팬이 정상적으로 동작하지 않을 경우에는 냉매의 고열화로 인해 상기 압축기의 부하량이 증가하여 상기 압축기를 동작시키는 압축기 모터(5)로 3상 전원을 공급하는 인버터부(3)의 스위칭소자(Q1~Q6)가 파괴되거나 압축기 모터의 손상을 초래할 수 있으므로, 압축기 모터(5)를 정지시키는 것이다.That is, when the outdoor unit fan does not operate normally, the switching element of the inverter unit 3 supplying three-phase power to the compressor motor 5 for operating the compressor by increasing the load of the compressor due to deterioration of the refrigerant ( The compressor motor 5 is stopped because Q1 to Q6) may be destroyed or damage to the compressor motor may occur.
그러나, 상기와 같은 종래의 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치는, 열교환을 목적으로 하는 실외기 팬의 회전 상태를 감지하기 위한 센서 및 팬 회전 감지 회로를 사용함에 따라 제조 비용이 증가할 뿐만 아니라 센서의 오동작에 의해 제어기가 이상 동작하기 쉬운 문제점이 있었다.However, the outdoor unit operation control apparatus of the conventional inverter type air conditioner as described above, as well as the manufacturing cost increases by using a sensor and a fan rotation detection circuit for detecting the rotation state of the outdoor unit fan for the purpose of heat exchange There was a problem that the controller is susceptible to abnormal operation due to malfunction.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위한 것으로, 인버터형 공조기기에서 기본적으로 사용되고 있는 전류 감지 센서의 출력을 이용하여 실외기팬의 이상 동작을 감지함으로써, 실외기 팬모터의 회전 상태를 감지하기 위한 센서 및 이 센서와 관련된 회로를 사용할 필요가 없을 뿐만 아니라 인버터의 스위칭소자 및 압축기 모터의 손상을 방지할 수 있는 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, by detecting the abnormal operation of the outdoor fan by using the output of the current sensing sensor basically used in the inverter type air conditioner, the rotation state of the outdoor unit fan motor To provide an outdoor unit operation control device of an inverter type air conditioner which can not only use a sensor for detecting a sensor and a circuit associated with the sensor, but also prevent damage to a switching device and a compressor motor of the inverter. There is this.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치는, 외부로부터 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류/교류 변환부로부터 공급된 직류 전원을 3상 전원으로 변화시켜 압축기 모터로 공급하는 인버터부의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하기 위한 게이트 제어신호를 출력하는 스위칭소자 구동부와, 스위칭 동작을 하여 실외기 팬모터로 교류 전원을 공급하거나 차단하는 실외기 팬모터 구동용 릴레이, 상기 실외기 팬모터 구동용 릴레이의 스위칭 동작을 제어하는 실외기팬 제어부, 상기 교류/직류 변환부로 인가되는 교류 전원의 전류값을 감지하는 전류 감지 센서, 상기 전류 감지 센서의 출력을 받아 이에 비례하는 전압값을 출력하는 전류 변환부 및, 상기 전류 변환부의 출력을 받아 상기 교류/직류 변환부로 인가되는 전류량에 따라 상기 스위칭소자 구동부를 제어하여 압축기 모터의 속도를 제어하는 한편, 상기 전류 변환부의 출력을 받아 실외기 팬모터의 이상 동작을 감지하여 실외기 팬모터가 이상 동작을 하면 상기 스위칭소자 구동부를 제어하여 압축기 모터를 정지시킴과 더불어 상기 실외기팬 제어부를 제어하여 실외기 팬모터를 정지시키는 제어기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an outdoor unit operation control apparatus of an inverter type air conditioner according to the present invention is to convert a DC power supplied from a DC / AC conversion unit converting AC power input from the outside into a DC power source into a three-phase power source. A switching element driving unit for outputting a gate control signal for controlling a switching operation of the switching element of the inverter unit supplied to the compressor motor, and an outdoor unit fan motor driving relay for supplying or cutting off AC power to the outdoor unit fan motor through the switching operation; The outdoor unit fan control unit for controlling the switching operation of the outdoor unit fan motor driving relay, the current sensor for detecting the current value of the AC power applied to the AC / DC converter, and receives the output of the current sensor and proportional to the voltage value A current converting unit to output and an output of the current converting unit The switching element driving unit is controlled according to the amount of current applied to the DC converter to control the speed of the compressor motor, while receiving an output of the current converter to detect an abnormal operation of the outdoor unit fan motor and the outdoor unit fan motor abnormally operates. And a controller for stopping the compressor motor by controlling the element driving unit and controlling the outdoor fan control unit to stop the outdoor unit fan motor.
그리고, 본 발명에 따른 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 방법은, 사용자가 키조작수단을 통해 설정한 운전 조건에 따라 실외기를 운전하는 정상운전단계와, 실외기의 운전 전류를 감지하는 전류감지단계. 상기 전류감지단계에서 감지된 실외기의 운전 전류값이 소정의 전류 가변 범위 내에 있으면 상기 정상운전단계를 수행하는 제 1판단단계, 상기 제 1 판단단계에서 감지된 실외기의 운전 전류값이 소정의 전류 가변 범위를 벗어나면 현재 감지된 실외기의 운전 전류값이 이전에 감지된 실외기의 운전 전류값 이상인가를 판단하는 제 2 판단단계, 상기 제 2 판단단계에서 현재 감지된 실외기의 운전 전류값이 이전에 감지된 실외기의 운전 전류값 이상이면 전류값 상승율이 기준값 이상인가를 판단하는 제 3 판단단계, 상기 제 3 판단단계에서 전류값 상승율이 기준값 이상이면 실외기를 정지시키고 실외기 팬의 이상을 표시하는 실외기정지단계 및, 상기 제 2 판단단계에서 현재 감지된 실외기의 운전 전류값이 이전에 감지된 실외기의 운전 전류값 보다 작거나 상기 제 3 판단단계에서 전류값 상승율이 기준값보다 작으면 실외기 팬 이외의 이상 유무를 감지하고 그 결과에 따라 실외기를 운전하는 이상모드운전단계를 순차 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the outdoor unit operation control method of the inverter type air conditioner according to the present invention, the normal operation step of operating the outdoor unit according to the operating conditions set by the user through the key operation means, and the current sensing step of detecting the operating current of the outdoor unit. When the operating current value of the outdoor unit detected in the current sensing step is within a predetermined current variable range, the first determination step of performing the normal operation step and the operating current value of the outdoor unit detected in the first determination step vary the predetermined current. If out of the range, the second determination step of determining whether the operating current value of the currently detected outdoor unit is greater than the previously detected operating current value of the outdoor unit, the operating current value of the outdoor unit currently detected in the second determination step is previously detected A third determination step of determining whether the current value increase rate is equal to or greater than a reference value when the outdoor unit is equal to or greater than the operating current value; And a driving current value of the outdoor unit currently detected in the second determination step is smaller than a previously detected operating current value of the outdoor unit. And characterized in that said first increasing rate is less than the current value of the reference value in the third determination step detects the abnormality of the outdoor unit other than the fan, and sequentially performing the over-mode operation step of operating the outdoor unit in accordance with the result.
도 1은 종래의 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치의 개략적인 구성도,1 is a schematic configuration diagram of an outdoor unit operation control apparatus of a conventional inverter type air conditioner,
도 2는 본 발명에 따른 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치의 개략적인 구성도,2 is a schematic configuration diagram of an outdoor unit operation control apparatus of an inverter type air conditioner according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 방법의 흐름도,3 is a flowchart of a method for controlling outdoor unit operation of an inverter type air conditioner according to the present invention;
도 4는 압축기 동작 주파수가 동일한 상태에서 실외기팬이 정지되었을 때, 시간 변화에 따른 실외기 운전 전류의 변화를 도시한 그래프,4 is a graph showing a change in outdoor unit operating current according to a time change when the outdoor fan is stopped while the compressor operating frequency is the same;
도 5는 압축기 동작 주파수 변화에 따른 실외기 운전 전류의 변화를 도시한 그래프,5 is a graph showing a change in the outdoor unit operating current according to the compressor operating frequency change,
도 6은 압축기와 실외기 팬이 정상 동작시 가변될 수 있는 실내기 운전 전류의 전류 가변 범위를 도시한 그래프이다.FIG. 6 is a graph illustrating a variable current range of an indoor unit operating current in which a compressor and an outdoor unit fan may vary in normal operation.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
31 : 교류/직류 변환부, 33 : 인버터부, 35 : 압축기 모터, 37 : 스위칭소자 구동부, 39 : 실외기 팬모터, 41 : 전류 감지 센서, 43 : 전류변환부, 47 : 제어기, 49 : 실외기 팬 제어부, 51 : 실외기 팬모터 구동용 릴레이31: AC / DC conversion unit, 33: inverter unit, 35: compressor motor, 37: switching element drive unit, 39: outdoor unit fan motor, 41: current sensing sensor, 43: current conversion unit, 47: controller, 49: outdoor unit fan Control unit, 51: outdoor unit fan motor drive relay
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치의 개략적인 구성도로서, 본 발명에 따른 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치는, 교류/직류 변환부(31)와, 인버터부(33), 압축기 모터(35), 스위칭소자 구동부(37), 실외기 팬모터(39), 전류 감지 센서(41), 전류 변환부(43), 제어기(47), 실외기 팬 제어부(49) 및, 실외기 팬모터 구동용 릴레이(51)를 포함하여 구성되어 있다.2 is a schematic configuration diagram of an outdoor unit operation control apparatus for an inverter type air conditioner according to the present invention. The outdoor unit operation control apparatus for an inverter type air conditioner according to the present invention includes an AC / DC conversion unit 31 and an inverter unit. (33), compressor motor (35), switching element driver (37), outdoor unit fan motor (39), current sensing sensor (41), current converter (43), controller (47), outdoor unit fan control unit (49) and And an outdoor unit fan motor driving relay (51).
상기 교류/직류 변환부(31)는 코일(L) 및 캐패시터(C1, C2)를 포함하여 구성되어, 외부로부터 입력된 단상 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 인버터부(33)로 입력하고, 상기 인버터부(33)는 다수개의 스위칭소자(Q1~Q6)를 포함하여 구성되어, 스위칭소자 구동부(37)로부터 입력된 게이트 제어신호에 따라 상기 각 스위칭소자(Q1~Q6)가 스위칭 동작을 하여 상기 압축기 모터(35)로 3상 전원을 공급한다.The AC / DC converter 31 includes a coil L and capacitors C1 and C2, converts single-phase AC power input from the outside into DC power, and inputs the same to the inverter unit 33. The inverter unit 33 includes a plurality of switching elements Q1 to Q6, and the switching elements Q1 to Q6 perform a switching operation according to a gate control signal input from the switching element driving unit 37. The three-phase power is supplied to the compressor motor 35.
그리고, 상기 압축기 모터(35)는 상기 인버터부(33)로부터 3상 전원을 공급받아 압축기(도시하지 않음)을 구동시켜 실내기 열교환기(도시하지 않음)로부터 유입된 저온 저압의 기체 냉매를 압축하여 고온 고압의 기체 냉매를 실외기 열교환기(도시하지 않음)로 토출하며, 상기 스위칭소자 구동부(37)는 상기 인버터부(33)의 각 스위칭소자(Q1~Q6)를 스위칭시켜 상기 인버터부(33)가 3상 전원을 압축기모터(35)로 입력하도록 한다.The compressor motor 35 receives three-phase power from the inverter unit 33 to drive a compressor (not shown) to compress a low-temperature low-pressure gas refrigerant introduced from an indoor unit heat exchanger (not shown). The high temperature and high pressure gas refrigerant is discharged to an outdoor unit heat exchanger (not shown), and the switching element driving unit 37 switches each of the switching elements Q1 to Q6 of the inverter unit 33 to the inverter unit 33. To input the three-phase power to the compressor motor (35).
또한, 실외기 팬모터(39)는 상기 실외기 팬모터 구동용 릴레이(51)를 통해 외부로부터 인가된 단상 교류 전원을 공급받아 실외기 팬(도시하지 않음)을 회전시켜 열교환을 수행하며, 상기 전류 감지 센서(41)는 상기 교류/직류 변환부(31)로 인가되는 단상 교류 전원의 전류량을 감지하여 전류 변환부(43)로 입력하고, 상기 전류 변환부(43)는 상기 전류 감지 센서(41)의 출력을 받아 이에 비례하는 전압값을 제어기(47)로 입력한다.In addition, the outdoor unit fan motor 39 receives a single-phase AC power applied from the outside through the outdoor unit fan motor driving relay 51 to rotate an outdoor unit fan (not shown) to perform heat exchange, and the current detection sensor 41 senses the amount of current of the single-phase AC power applied to the AC / DC converter 31 and inputs it to the current converter 43, and the current converter 43 is configured to detect the current of the current sensor 41. The controller receives the output and inputs a voltage value proportional thereto.
또한, 실외기 팬 제어부(49)는 실외기 팬모터 구동용 릴레이(51)를 동작시키며, 상기 실외기 팬모터 구동용 릴레이(51)는 상기 실외기 팬 제어부(49)에 의해 온/오프되어 상기 실외기 팬모터(39)에 전원을 인가 또는 차단하여 설외기 팬모터(39)를 회전 또는 정지시킨다.In addition, the outdoor unit fan control unit 49 operates the outdoor unit fan motor driving relay 51, and the outdoor unit fan motor driving relay 51 is turned on / off by the outdoor unit fan control unit 49 so that the outdoor unit fan motor The power is supplied to or disconnected from the 39 to rotate or stop the outside fan fan motor 39.
상기 제어기(47)는 상기 전류 변환부(43)의 출력을 받아 상기 교류/직류 변환부(31)로 인가되는 전류량에 따라 스위칭소자 구동부(37)를 제어하여 상기 압축기 모터(35)의 속도를 제어한다.The controller 47 receives the output of the current converter 43 and controls the switching element driver 37 according to the amount of current applied to the AC / DC converter 31 to increase the speed of the compressor motor 35. To control.
그리고, 상기 제어기(47)는 상기 전류 변환부(31)의 출력을 받아 실외기 팬모터(39)의 이상 동작을 감지하여 실외기 팬모터(39)가 이상 동작을 하면 상기 압축기 모터(35)가 정지하도록 상기 스위칭소자 구동부(37)를 제어함과 더불어 실외기 팬모터(39)가 정지하도록 상기 실외기팬 제어부(49)를 제어한다.In addition, the controller 47 detects an abnormal operation of the outdoor unit fan motor 39 by receiving the output of the current converting unit 31 so that the compressor motor 35 stops when the outdoor unit fan motor 39 operates abnormally. In addition to controlling the switching element driver 37 to control the outdoor unit fan control unit 49 so that the outdoor unit fan motor 39 is stopped.
이때, 상기 제어기(47)는 상기 교류/직류 변환부(31)로 인가되는 교류의 전류값이 소정의 전류 가변 범위를 벗어나고, 상기 전류값이 상승율이 기준값 이상이면 실외기 팬모터(39)가 정지한 것으로 감지하도록 되어 있다.At this time, the controller 47 stops the outdoor unit fan motor 39 when the current value of AC applied to the AC / DC converter 31 is out of a predetermined current variable range and the current value is higher than the reference value. It is to be detected as one.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 방법의 흐름도로서, 본 발명에 따른 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 방법은, 사용자가 공조기기 키조작수단(도시하지 않음)을 통해 공조기기 운전 명령을 입력하였는가를 판단하는 단계(S1)와, 상기 단계(S1)에서 공조기기 운전 명령이 입력되었으면 사용자가 키조작수단(도시하지 않음)을 통해 설정한 운전 조건에 따라 실외기를 운전하는 단계(S2), 상기와 같이 실외기를 운전하는 도중에 실외기의 운전 전류량을 감지하는 단계(S3), 상기 단계(S3)에서 감지된 실외기의 운전 전류량이 소정의 전류 가변 범위 내에 있는지를 판단하여 감지된 실외기의 운전 잔류량이 소정의 전류 가변 범위 내에 있으면 상기 단계(S2)를 수행하는 단계(S4), 상기 단계(S4)에서 실외시의 운전 전류량이 소정의 전류 가변 범위를 벗어나면 현재 감지된 실외기의 운전 전류량이 이전에 감지된 실외기의 운전 전류량 이상인가를 판단하는 단계(S5), 상기 단계(S5)에서 현재 감지된 실외기의 운전 전류량이 이전에 감지된 실외기의 운전 전류량 이상이면 전류량 상승율이 기준값 이상인가를 판단하는 단계(S6), 상기 단계(S6)에서 전류량 상승율이 기준값 이상이면 실외기를 정지시키는 단계(S7), 실외기 팬의 이상을 표시하는 단계(S8), 상기 단계(S5)에서 현재 감지된 실외기의 운전 전류량이 이전에 감지된 실외기의 운전 전류량 보다 작거나 상기 단계(S6)에서 전류량 상승율이 기준값보다 작으면 실외기 팬 이외의 이상 유무를 감지하는 단계(S9) 및, 상기 단계(S9)에서 감지된 실외기 팬 이외의 이상 유무에 따라 실외기를 운전하는 단계(S10)로 이루어져 있다.On the other hand, Figure 3 is a flow chart of the outdoor unit operation control method of the inverter type air conditioner according to the present invention, the outdoor unit operation control method of the inverter type air conditioner according to the present invention, the user of the air conditioner key operation means (not shown) A step S1 of determining whether an air conditioner operation command is input through the air conditioner operation command, and when the air conditioner operation command is input in the step S1, is performed according to an operating condition set by the user through a key operation means (not shown). In step S2 of driving, sensing the amount of driving current of the outdoor unit while driving the outdoor unit as described above (S3), and determining whether the amount of driving current of the outdoor unit detected in the step S3 is within a predetermined current variable range. If the detected residual amount of the outdoor unit is within a predetermined current variable range, step S4 is performed (S4), and in step S4, the amount of driving current in outdoor is small. Determining whether the operating current amount of the currently detected outdoor unit is greater than the previously detected operating current amount of the outdoor unit if the current range outside the positive current variable range (S5), the operating current amount of the outdoor unit currently detected in the step (S5) previously detected Determining whether the amount of increase in current amount is greater than or equal to the reference value if the operating current of the outdoor unit is greater than or equal to the reference value (S6), stopping the outdoor unit if the amount of increase in current is greater than or equal to the reference value (S7), and displaying an abnormality of the outdoor unit fan (S8), if the driving current amount of the outdoor unit currently detected in the step (S5) is less than the operating current amount of the outdoor unit previously detected or the current amount rising rate is less than the reference value in the step (S6) detects the presence of abnormality other than the outdoor unit fan And a step S10 of driving the outdoor unit according to whether there is an abnormality other than the outdoor unit fan detected in the step S9.
상기와 같은 본 발명에 따른 인버터형 공조기기의 실외기 운전 제어 장치 및 그 제어 방법을 도 2 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.An outdoor unit operation control apparatus and a control method of the inverter type air conditioner according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6 as follows.
실외기 팬모터(39)가 정지됨과 더불어 압축기 모터(35)가 동작하고 있는 상태에서, 압축기모터(35)의 동작 주파수(f) 즉, 압축기 모터(35)로 인가되는 3상 전원의 주파수가 일정하다고 하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 교류/직류 변환부(31)로 인가되는 단상 교류 전원의 교류값(i)(실외기의 운전 전류값)이 시간(t)에 따라 빠른 속도로 상승하여 전류 변화량(i)이 커진다.While the outdoor unit fan motor 39 is stopped and the compressor motor 35 is operating, the operating frequency f of the compressor motor 35, that is, the frequency of the three-phase power source applied to the compressor motor 35 is constant. In this case, as shown in FIG. 4, the AC value i (the operating current value of the outdoor unit) of the single-phase AC power supplied to the AC / DC converter 31 rises rapidly with time t. Current change amount i) becomes large.
즉, 실외기 팬모터(39)가 정지된 상태에서는 열교환이 제대로 이루어지지 않아 냉매 가스가 고열화되므로, 상기 냉매 가스를 압축하는 압축기 모터(35)에 걸리는 부하량이 증가하여 상기 교류/직류 변환부(31)로 인가되는 단상 교류 전원의 전류값이 빠른 속도로 상승하는 것이다.That is, since the heat exchange is not performed properly in the state in which the outdoor unit fan motor 39 is stopped and the refrigerant gas is deteriorated, the load applied to the compressor motor 35 compressing the refrigerant gas is increased, so that the AC / DC conversion unit ( The current value of the single-phase AC power supplied to 31 rises rapidly.
또한, 상기 교류/직류 변환부(31)로 인가되는 단상 교류 전원의 전류량(실외기의 운전 전류량)은 도 5에 도시된 바와 같이, 압축기모터(5)의 동작 주파수(f)가 증가함에 따라 실외기 운전 전류(i)로 증가한다.In addition, as shown in FIG. 5, the amount of current (operating current amount of the outdoor unit) of the single-phase AC power source applied to the AC / DC converter 31 is increased as the operating frequency f of the compressor motor 5 increases. It increases to the operating current i.
상기와 같이 실외기 운전 전류(i)는 압축기모터(5)의 동작 주파수와 실외기팬의 동작 여부에 따라 전류값이 변화하게 되는데, 본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이 압축기 모터(35)와 실외기 팬모터(39)가 정상 동작시 가변될 수 있는 실외기 운전 전류(i)의 전류 가변 범위(i)를 압축기 모터(35)의 동작 주파수(f)에 따라 설정한 다음, 이 설정된 범위 내에서 실내기 운전 전류량이 변화하면 실외기팬이 정상적으로 동작하는 것이고, 그렇지 않으면 실외기 운전 전류량이 증가율에 따라 실외기 팬이 정지한 것으로 판단하거나 실외기 팬 이외의 요인에 의해 이상이 발생한 것으로 판단한다.As described above, the outdoor unit operating current i is changed according to the operating frequency of the compressor motor 5 and whether the outdoor fan is operated. In the present invention, as shown in FIG. 6, the compressor motor 35 and the outdoor unit are changed. Current variable range of the outdoor unit operating current (i) that the fan motor 39 can be varied in normal operation ( i) is set according to the operating frequency f of the compressor motor 35, and when the indoor unit operation current amount changes within this set range, the outdoor unit fan operates normally. Otherwise, the outdoor unit fan is operated according to the increase rate of the outdoor unit operating current amount. It is judged that the operation is stopped or that an abnormality has occurred due to factors other than the outdoor unit fan.
상기와 같은 원리에 의해 이루어진 본 발명에 따른 인버터형 공조기기의 운전 제어 장치 및 그 제어 방법은, 사용자가 키조작수단(도시하지 않음)을 조작하여 공조기기 운전 명령을 제어기(47)로 입력하면 상기 제어기(47)는 사용자가 키조작수단을 조작하여 설정한 운전 조건에 따라 스위칭소자 구동부(37)와 실외기팬 제어부(49)를 제어하여 압축기 모터(35) 및 실외기 팬모터(39)를 동작시킨다. (S1, S2)The operation control device and the control method of the inverter type air conditioner according to the present invention made by the above principle, when the user operates the key operation means (not shown) to input the air conditioner operation command to the controller 47 The controller 47 operates the compressor motor 35 and the outdoor unit fan motor 39 by controlling the switching element driver 37 and the outdoor unit fan control unit 49 according to the operating conditions set by the user by operating the key operation means. Let's do it. (S1, S2)
상기와 같이 실외기가 운전되는 도중에 전류 감지 센서(41)가 교류/직류 변환부(31)로 인가된 단상 교류 전원의 전류값을 주기적으로 감지하여 직류 변환부(43)로 입력하고, 상기 직류 변환부(43)는 상기 전류 감지 센서(41)의 출력을 받아 전류값에 비례하는 전압값을 제어기(47)로 출력한다. (S3)While the outdoor unit is operating as described above, the current sensor 41 periodically detects the current value of the single-phase AC power applied to the AC / DC converter 31 and inputs the DC value to the DC converter 43, and converts the DC signal. The unit 43 receives the output of the current sensor 41 and outputs a voltage value proportional to the current value to the controller 47. (S3)
그리고, 상기 제어기(47)는 상기 전류 감지 센서(41)에 의해 감지된 전류값이 도 6에 도시된 바와 같이, 소정의 전류 가변 범위 내에 있는가를 판단하여, 상기 전류 감지 센서(41)에 의해 감지된 전류값이 상기 소정의 전류 가변 범위 내에 있으면 실외기를 정상적으로 동작시킨다. (S4)Then, the controller 47 determines whether the current value sensed by the current sensor 41 is within a predetermined current variable range, as shown in FIG. 6, and detects the current by the current sensor 41. When the current value is within the predetermined current variable range, the outdoor unit is operated normally. (S4)
이때, 상기 전류 가변 범위는 실외기 팬이 정상적으로 동작할 때 압축기 모터(35)의 동작 주파수(f) 즉, 압축기 모터(35)로 인가되는 3상 전원의 주파수에 따라 발생 가능한 전류 변화값을 기준으로 하여 설정하여야 한다.At this time, the current variable range is based on the current change value that can occur according to the operating frequency (f) of the compressor motor 35, that is, the frequency of the three-phase power applied to the compressor motor 35 when the outdoor unit fan operates normally. Should be set.
그리고, 상기 전류 감지 센서(41)에 의해 감지된 전류값이 이전에 감지된 전류값 이상인가를 판단한다. (S5)Then, it is determined whether the current value sensed by the current sensor 41 is equal to or greater than the previously sensed current value. (S5)
만약, 현재 감지된 전류값이 이전에 감지된 전류값 이상이면 전류값 상승율이 기준값 이상인가를 판단하여 전류값 상승율이 기준값 이상이면 압축기 팬모터(35) 및 실외기 팬모터(39)로 인가되는 전원을 차단하여 실외기를 정지시키고, 실외기 팬의 이상을 표시수단(도시하지 않음) 통해 표시한다. (S6, S7, S8)If the current sensed current value is greater than the previously sensed current value, it is determined whether the current value increase rate is greater than or equal to the reference value. If the current value increase rate is greater than or equal to the reference value, the power applied to the compressor fan motor 35 and the outdoor unit fan motor 39 Blocks the outdoor unit to stop, and displays the abnormality of the outdoor unit fan through the display means (not shown). (S6, S7, S8)
한편, 감지된 실외기의 운전 전류값이 소정의 전류 가변 범위를 벗어난 상태에서 현재 감지된 전류값이 이전에 감지된 전류값 보다 작거나. 현재 감지된 전류값이 이전에 감지된 전류값이 이상이더라도 전류값 상승율이 기준값 보다 작으면 실외기 팬 이외의 이상으로 판단하여 실외기 팬 이외의 이상유무를 감지한다.(S9)On the other hand, when the detected operating current value of the outdoor unit is outside the predetermined current variable range, the current detected current value is smaller than the previously detected current value. Even if the current sensed current value is more than the previously sensed current value, if the current value increase rate is less than the reference value, it is determined as an abnormality other than the outdoor unit fan and detects an abnormality other than the outdoor unit fan.
이때, 실외기 팬외의 이상의 예로는 실외 기온의 상승, 냉매 가스의 온도 상승, 실내 기온 하강, 입력 전원 전압의 하강 등을 들 수 있다.In this case, examples of abnormalities other than the outdoor unit fan may include an increase in the outdoor temperature, a rise in the temperature of the refrigerant gas, a decrease in the indoor temperature, and a decrease in the input power voltage.
그리고, 상기와 같이 실외기 팬 이외의 이상 유무를 감지한 다음 감지된 결과에 따라 실외기의 운전을 제어한다. (S10)Then, as described above, after detecting whether there is an abnormality other than the outdoor unit fan, the operation of the outdoor unit is controlled according to the detected result. (S10)
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 인버터형 공조기기에서 기본적으로 사용되고 있는 전류 감지 센서의 출력을 이용하여 실외기팬의 이상 동작을 감지함으로써, 실외기 팬모터의 회전 상태를 감지하기 위한 센서 및 이 센서와 관련된 회로를 사용할 필요가 없을 뿐만 아니라 인버터의 스위칭소자 파괴 및 압축기 모터의 손상을 방지할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, by detecting the abnormal operation of the outdoor unit fan by using the output of the current sensing sensor that is basically used in the inverter type air conditioner, the sensor for detecting the rotation state of the outdoor unit fan motor and the sensor Not only does it eliminate the need for circuits associated with the inverter, but it also prevents damage to the switching elements of the inverter and damage to the compressor motor.
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