KR19990022926U

KR19990022926U - AC motor controller

Info

Publication number: KR19990022926U
Application number: KR2019970035217U
Authority: KR
Inventors: 안종건
Original assignee: 이해규; 삼성중공업 주식회사
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 1999-07-05

Abstract

교류전동기 제어장치는 전동기에 인가되는 전압을 제어하기 위한 것으로, 본원 고안은 전원부 회로에 직렬 연결된 분압저항의 파손으로 인한 캐패시터(capacitor)의 파손을 방지하는 교류전동기 제어장치에 관한 것이다. 본 고안은 종래의 교류전동기 제어장치에 포토커플러를 추가로 구성하고, 회생전력 제어회로는 포토커플러의 콜렉터에서 검출된 전압의 크기에 따라 하이 또는 로우로 설정된 분압저항 단선신호에 따라 컨버터로부터의 전압을 제어함으로써 캐패시터에 과전압이 걸리는 것을 막을 수 있다.The AC motor controller is for controlling the voltage applied to the motor, and the present invention relates to an AC motor controller that prevents damage of a capacitor due to breakage of a voltage divider resistor connected in series with a power supply circuit. The present invention further comprises a photocoupler in the conventional AC motor controller, and the regenerative power control circuit is configured to supply voltage from the converter according to the divided resistance disconnection signal set to high or low according to the magnitude of the voltage detected by the collector of the photocoupler. By controlling the voltage, the capacitor can be prevented from overvoltageing.

Description

AC motor controller

본 고안은 교류전동기 제어장치에 관한 것으로, 특히 분압저항의 단선으로 인한 캐패시터(capacitor)의 파손을 방지하는 교류전동기 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an AC motor controller, and more particularly, to an AC motor controller that prevents the breakage of a capacitor due to disconnection of a voltage divider resistor.

도 1은 종래의 교류전동기 제어장치를 도시한 도면이다. 교류전동기 제어장치는 3상의 교류전원공급부(1)로부터 교류전원을 인가받아 전파정류하는 컨버터(2)를 구비한다. 컨버터(2)에는 전력용 캐패시터들(5,6)이 직렬 연결된다. 그리고, 전력용 캐패시터들(5,6)에는 분압저항들(7,8)이 연결되며, 이 분압저항들은 직류전원을 분압하여 전력용 캐패시터들(5,6)에 충전되도록 한다. 인버터(12)는 캐패시터들(5,6)에 충전된 직류전원을 교류전원으로 변환하여 교류전동기(13)로 인가한다. 여기서, 교류전동기(13)를 감속 또는 방전하는 제동영역에서 동작시킬 경우 교류전동기(13)로부터 회생되는 전력을 방전처리하여 전압검출기(14)로부터 인가되는 전압을 제어하여 일정 전압을 유지할 수 있도록 하기 위한 회생전력 제어회로(15)를 구비한다. 이 회생전력 제어회로(15)는 제동 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)(11)를 온/오프 시키는 제동 IGBT구동회로(9)가 연결되며, 제동 IGBT(11)로 인가되는 전압을 조절하기 위한 회생전력 방전저항(10)이 인버터(12)에 직렬로 연결된다.1 is a view showing a conventional AC motor control apparatus. The AC motor controller includes a converter 2 for receiving full-wave rectification by receiving AC power from an AC power supply 1 of three phases. To the converter 2, power capacitors 5, 6 are connected in series. In addition, voltage dividers 7 and 8 are connected to the power capacitors 5 and 6, which divide the DC power to charge the power capacitors 5 and 6. The inverter 12 converts the DC power charged in the capacitors 5 and 6 into AC power and applies it to the AC motor 13. In this case, when the AC motor 13 is operated in a braking area for decelerating or discharging, the regenerative power from the AC motor 13 is discharged to control a voltage applied from the voltage detector 14 to maintain a constant voltage. The regenerative power control circuit 15 is provided. The regenerative power control circuit 15 is connected to a braking IGBT driving circuit 9 for turning on / off a braking insulated gate bipolar transistor (IGBT) 11 and regenerative for regulating a voltage applied to the braking IGBT 11. The power discharge resistor 10 is connected in series with the inverter 12.

그러나, 상술한 바와같은 종래의 교류전동기 제어장치는 분압저항들(7,8)중 하나가 단선되면 직류전압이 분압저항(7,8)에 의해 분압되지 않고 단선된 분압저항에 연결된 캐패시터에 모두 충전되게 된다. 이렇게 과도한 충전에 의해 캐패시터의 내압정격을 넘게 되면, 캐패시터가 파손되는 경우가 발생하였다.However, in the conventional AC motor controller as described above, when one of the voltage divider resistors 7 and 8 is disconnected, the DC voltage is not divided by the voltage divider resistors 7, 8 and all are connected to the capacitor connected to the disconnected voltage divider resistor. It will be charged. When the pressure resistance rating of the capacitor is exceeded by the excessive charging, the capacitor may be broken.

따라서, 본 고안의 목적은 위와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분압저항들에 연결된 포토커플러들을 통해 분압저항의 단선을 검출하고, 분압저항단선시 캐패시터에 내압정격 이하의 전압이 충전되도록 컨버터로부터의 전압을 제어하여 캐패시터의 파손을 막을 수 있는 교류전동기 제어장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and detects disconnection of the voltage divider through photocouplers connected to the voltage divider resistors, and when the voltage divider resistor is disconnected, the capacitor is charged with a voltage below the breakdown voltage. It is to provide an AC motor controller that can control the voltage to prevent damage to the capacitor.

도 1은 종래의 교류전동기 제어장치를 나타낸 도면,1 is a view showing a conventional AC motor control apparatus,

도 2는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 교류전동기 제어장치를 나타낸 도면,2 is a view showing an AC motor control apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 3은 도 2의 교류전동기 제어장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도.3 is a flow chart for explaining the operation of the AC motor controller of FIG.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing

2 : 컨버터 3 : 전원입력용 제어스위치2: converter 3: control switch for power input

5, 6 : 캐패시터 7, 8 : 분압저항5, 6: capacitor 7, 8: voltage divider

9 : IGBT구동회로 10 : 회생전력 방전저항9: IGBT driving circuit 10: regenerative power discharge resistance

11 : 제동 IGBT 12 : 인버터11: braking IGBT 12: inverter

13 : 교류전동기 17 : 전압검출기13: AC motor 17: voltage detector

20, 22 : 포토커플러 30 : 회생전력제어회로20, 22: photocoupler 30: regenerative power control circuit

위와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 교류전원을 입력받아 직류전원으로 전파정류하는 컨버터와 이 직류전원을 교류전원으로 변환하여 교류전동기로 인가하는 인버터와 교류전동기에서 회생되는 전원을 제어하는 제동 IGBT 를 구비한 교류전동기 제어장치에 있어서, 상기 정류된 직류전원을 충전하는 적어도 둘 이상의 캐패시터, 상기 직류전원을 분압하여 상기 캐패시터들에 충전하기 위한 적어도 둘 이상의 분압저항, 상기 분압저항 각각에 연결되며, 상기 분압저항이 정상동작시에는 접지전압을 유지하고, 상기 분압저항이 단선될 때 외부로부터 인가되는 외부전압을 유지하는 포토커플러 및 상기 컨버터의 전압을 제어하는 제어전압을 기저장하고 있으며, 상기 포토커플러 트랜지스터의 콜렉터단에서 검출되는 전압의 크기에 따라 하이/로우(H/L)로 설정되는 분압저항 단선신호를 입력받아 상기 컨버터로부터의 전압을 제어하는 회생전력 제어회로를 구비하는 교류전동기 제어장치에 있다.Features of the present invention for achieving the above object is to control the regenerative power from the inverter and AC motor to convert the DC power to AC power and convert the DC power to AC power to receive AC power input An AC motor controller having a braking IGBT, comprising: at least two capacitors for charging the rectified DC power, at least two voltage divider resistors for dividing the DC power to charge the capacitors, and each of the divided resistors; When the voltage divider is in normal operation, the ground voltage is maintained, and when the voltage divider is disconnected, a photocoupler for maintaining an external voltage applied from the outside and a control voltage for controlling the voltage of the converter are stored in advance. According to the magnitude of the voltage detected at the collector terminal of the photocoupler transistor / Receives the break signal dividing resistor is set to a low (H / L) to the AC electric motor control apparatus having a regenerative power control circuit for controlling the voltage from the converter.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하겠다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 고안의 교류전동기 제어장치를 나타낸 구성도이다. 본 고안의 교류전동기 제어장치는 도 1에 도시된 종래의 교류전동기 제어장치와 일부 동일한 구성을 갖는다. 본 고안의 교류전동기 제어장치는 캐패시터들(5,6)에 전압을 분압하여 충전시키기 위한 분압저항들(7,8) 각각에 포토커플러들(20,22)을 연결한다. 상부포토커플러(20)와 하부포토커플러(22)의 트랜지스터들은 직렬로 연결되며, 상부포토커플러(20)의 콜렉터(collector)에서 분압저항 단선신호를 검출한다. 회생전력 제어회로(30)는 상부포토커플러(20)의 콜렉터단에서 검출되는 전압의 크기에 따라 하이(H;High) 또는 로우(L;Low)로 설정된 분압저항 단선신호를 입력받아 컨버터(2)로부터의 전압을 제어한다. 즉, 회생전력 제어회로(30)는 전압검출기(14)로부터 인가되는 전압을 제어하여 일정 전압을 유지할 수 있도록 한다.2 is a block diagram showing an AC motor control apparatus of the present invention. The AC motor controller according to the present invention has the same configuration as that of the conventional AC motor controller shown in FIG. 1. The AC motor controller of the present invention connects the photocouplers 20 and 22 to each of the voltage divider resistors 7 and 8 for dividing and charging the capacitors 5 and 6. The transistors of the upper photocoupler 20 and the lower photocoupler 22 are connected in series and detect a voltage divider disconnection signal at a collector of the upper photocoupler 20. The regenerative power control circuit 30 receives the divided resistance disconnection signal set to high (H) or low (L; Low) according to the magnitude of the voltage detected at the collector terminal of the upper photocoupler 20 (2). Control the voltage from That is, the regenerative power control circuit 30 controls the voltage applied from the voltage detector 14 to maintain a constant voltage.

도 3은 도 2장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 회생전력제어회로(30)는 컨버터(2)의 (+)(-)양단전압인 Vdc전압을 제어하는 전압 V1, V2를 설정한다(제 310단계). 그 다음 회생전력제어회로(30)는 분압저항 단선신호가 하이(H)인지 판단한다(제 320단계). 여기서, 분압저항이 정상적으로 동작할때에는 상부포토커플러(20)의 트랜지스터의 콜렉터단에는 접지전압이 유지된다. 이때의 분압저항 단선신호는 로우(L)상태로 설정된다. 그러나, 상부분압저항(7)과 하부분압저항(8)중 하나라도 단선이 생기면, 단선된 분압저항에 연결된 포토커플러의 트랜지스터는 오프(OFF)되며, 이에 따라 외부전압(+Vcc)이 공급된다. 따라서, 상부포토커플러(20)의 트랜지스터의 콜렉터단에는 +Vcc가 검출되므로, 분압저항 단선신호는 하이(H)상태로 설정된다. 다시, 제 320단계에서, 분압저항 단선신호가 하이(H)가 아니면, 제 350단계로 넘어가 정상동작상태에서의 제동 IGBT를 구동하는 제 350∼제 380단계를 수행한다. 그러나, 제 320단계에서, 분압저항 단선신호가 하이(H)이면, 회생전력 제어회로(30)는 컨버터(2)의 (-)단과 (+)단 사이의 전압 즉, Vdc의 기설정된 상한설정전압(V2)과 하한설정전압(V1)이 정상동작치의 1/2이 되도록 한다(제 330단계). 그리고, 회생전력 방전용 저항(10)으로 과도한 전류가 흐르지 않도록하기 위해 전원입력용 제어스위치(3)를 오프(OFF)시키며, 알람(alarm)을 발생시켜 분압저항이 단선되었음을 알린다(제 340단계). 그 다음 Vdc가 정상동작치의 1/2인 하안설정전압(V1)보다 낮은지 여부를 판단한다(제 350단계). Vdc가 V1보다 낮으면, 제동용 IGBT 오프(OFF)신호를 발생한다(제 360단계). 그러나, Vdc가 V1보다 낮지 않으면, Vdc가 정상동작치의 1/2인 상안설정전압(V2)보다 높은지의 여부를 판단한다(제 370단계). Vdc가 V2보다 높으면, 제동용 IGBT 온(ON)신호를 발생한다(제 380단계). 그래서, 분압저항이 단선되었을 때 컨버터(2)의 (-)단과 (+)단의 전압이 정상치의 1/2이 되도록 제어하여 상부 직렬캐패시터(5)와 하부직렬캐패시터(6)에는 내압정격이하의 전압이 걸리게 되므로 캐패시터의 파손을 막을 수 있다.3 is a flowchart for describing an operation of the apparatus of FIG. 2. The regenerative power control circuit 30 sets the voltages V1 and V2 for controlling the Vdc voltage, which is the voltage across the positive (+) (-) of the converter 2 (step 310). Then, the regenerative power control circuit 30 determines whether the divided resistance disconnection signal is high (step 320). Here, when the voltage divider operates normally, the ground voltage is maintained at the collector terminal of the transistor of the upper photocoupler 20. At this time, the divided resistance disconnection signal is set to the low (L) state. However, if any one of the upper voltage divider 7 and the lower voltage divider 8 is disconnected, the transistor of the photocoupler connected to the disconnected voltage divider is turned off, thereby supplying an external voltage (+ Vcc). . Therefore, since + Vcc is detected at the collector terminal of the transistor of the upper photocoupler 20, the voltage divider disconnection signal is set to the high (H) state. In operation 320, if the voltage dividing resistance disconnection signal is not high (H), the flow proceeds to step 350 to perform steps 350 to 380 for driving the braking IGBT in the normal operation state. However, in step 320, when the voltage divider disconnection signal is high (H), the regenerative power control circuit 30 sets a predetermined upper limit of the voltage, that is, Vdc, between the (−) and (+) terminals of the converter 2. The voltage V2 and the lower limit set voltage V1 are set to 1/2 of the normal operation value (step 330). In order to prevent excessive current from flowing into the regenerative power discharge resistor 10, the control switch 3 for power input is turned off, and an alarm is generated to indicate that the voltage dividing resistor is disconnected (step 340). ). Next, it is determined whether Vdc is lower than the lower set voltage V1 which is 1/2 of the normal operation value (step 350). If Vdc is lower than V1, a braking IGBT OFF signal is generated (360). However, if Vdc is not lower than V1, it is determined whether Vdc is higher than the phase setting voltage V2 which is 1/2 of the normal operation value (step 370). If Vdc is higher than V2, a braking IGBT ON signal is generated (step 380). Therefore, when the voltage dividing resistor is disconnected, the voltage at the (-) and (+) terminals of the converter 2 is controlled to be 1/2 of the normal value, so that the upper series capacitor 5 and the lower series capacitor 6 have a breakdown voltage rating or less. Since the voltage is applied, the capacitor can be prevented from being damaged.

상술한 바와같이, 본 고안은 교류전동기 제어장치에 관한 것으로 종래의 교류전동기 제어장치에 포토커플러를 추가로 구성하고, 상부측 포토커플러의 콜렉터측에서 검출된 전압의 크기에 따라 하이 또는 로우로 설정된 분압저항 단선신호를 입력받아 회생전력제어회로에서 컨버터로부터의 전압을 제어함으로써 캐패시터에 과전압이 걸리는 것을 막을 수 있다.As described above, the present invention relates to an AC motor controller, and further comprises a photocoupler in a conventional AC motor controller, and is set to high or low depending on the magnitude of the voltage detected at the collector side of the upper photocoupler. By controlling the voltage from the converter in the regenerative power control circuit by receiving the divided resistance disconnection signal, it is possible to prevent the capacitor from overvoltage.

Claims

In an AC motor controller comprising a converter that receives AC power and rectifies it to a DC power source, an inverter that converts the DC power into an AC power source and applies it to an AC motor, and a braking IGBT that controls the regenerative power from the AC motor.

At least two capacitors for charging the rectified DC power;

At least two voltage divider resistors for dividing the DC power to charge the capacitors;

A photocoupler connected to each of the voltage divider resistors to maintain a ground voltage when the voltage divider resistor is normally operated, and to maintain an external voltage applied from the outside when the voltage divider resistor is disconnected; And

A control voltage for controlling the voltage of the converter is stored in advance. The converter receives a voltage divider disconnection signal set to high / low (H / L) according to the magnitude of the voltage detected at the collector of the photocoupler transistor. An AC motor control device having a regenerative power control circuit for controlling a voltage from the same.

The regenerative power discharge of claim 1, wherein the regenerative power control circuit is configured to reduce a predetermined control voltage in half to control the voltage of the converter when the divided resistance disconnection signal set to high (H) is detected. AC motor control device, characterized in that to turn off the control switch for power input to prevent excessive current flow through the resistance.

The AC motor controller according to claim 2, wherein the regenerative power control circuit generates an alarm when the voltage divider break signal set to high (H) is applied.