KR20000007508A

KR20000007508A - 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치 및 이에 적합한 방법

Info

Publication number: KR20000007508A
Application number: KR1019980026880A
Authority: KR
Inventors: 양인수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2000-02-07

Abstract

본 발명은 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치 및 이에 적합한 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PWM(Pulse Width Modulation) 변조를 사용하는 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치 및 이에 적합한 방법에 관한 것으로서, 모터 제어 장치의 인버터 파워 소자가 과열되었을 때 모터를 정지시키지 않은 상태에서 파워 소자의 열을 낮출 수 있는 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치 및 이에 적합한 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 파워 소자의 온도를 검출하도록 온도 센서(56)가 설치된 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치에 있어서, 상기한 파워 소자의 온도에 따라 PWM 주파수 발생부(53)의 캐리어 주파수(CW)를 가변시켜 과열 시 주파수를 낮추고 정상 온도 범위에서 주파수를 복귀시킬 수 있도록 온도 센서(56)와 PWM 주파수 발생부(53) 사이에 연결 설치된 캐리어 주파수 가변부(1)를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 파워 소자의 온도를 검출하는 것을 포함하는 유도 모터용 인버터의 과열 방지 방법에 있어서, 상기한 파워 소자의 과열 시 PWM 주파수 발생부(53)의 캐리어 주파수(CW)를 낮추고 정상 운전 온도 범위일 때 최초 주파수로 복귀하는 것을 포함함을 특징으로 한다.

Description

유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치 및 이에 적합한 방법

본 발명은 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치 및 이에 적합한 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PWM(Pulse Width Modulation) 변조를 사용하는 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치 및 이에 적합한 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 유도 모터의 속도를 제어하기 위해서 모터 제어 장치가 사용되는 바, 상기한 모터 제어 장치는 도3에 도시된 바와 같이 전원부(50)에서 전류를 공급받는 인버터(51)와, 상기한 인버터(51)에서 변조된 전류를 공급받는 모터(52)와, 상기한 인버터(51)에 캐리어 주파수에 의해 변조된 PWM 신호를 전달하는 PWM 신호 발생부(53)와, 상기한 모터(52)의 회전각 센서(54)에 따라 PWM 신호 발생부(53)를 제어하여 최적의 상태로 회전 운동하도록 하는 제어부(55)로 이루어져 있다.

즉, 상기한 인버터(51)를 통해 공급되는 변조된 전류를 통해 모터(52)가 회전하게 되면 상기한 모터(52)의 회전각을 회전각 센서(54)가 검출하고, 상기한 검출 신호에 따라 제어부(55)가 PWM 신호 발생부(53)를 제어함으로써 모터(52)가 최적의 상태로 회전하도록 하는 것이다.

여기서, 상기한 PWM 신호 발생부(53)에서의 PWM 신호 형성 상태는 도4에 도시된 바와 같이 교류 상태인 신호파(SW)가 입력됨과 동시에 소정 주파수(통상 14㎑)의 캐리어파(CW)가 더해지게 된다.

신호파(SW)와 캐리어파(CW)가 더해지면 일정 전압V_L이상인 출력만 나오게 하면 PWM 파(PW)가 얻어지는 바, 일정 전압 V_L에서의 캐리어파(CW) 폭W에 따라 PWM파(PW)가 되는 것이다.

상기한 PWM파(PW)는 실질적으로 인버터(51)에 설치된 다수의 파워 소자(미 도시)를 스위칭시키는 역할을 하게 되는 바, 상기한 스위칭에 의해 파워 소자가 발열하게 된다.

상기한 발열 시 일정 온도 이상이 되면 파워 소자가 파손되기 때문에 이를 방지하기 위하여 PWM 신호 발생부(53)에 연결됨과 아울러 파워 소자의 온도를 검출하도록 온도 센서(56)가 설치되어 있게 된다.

즉, 상기한 온도 센서(56)가 인버터(51) 파워 소자의 과열 상태를 감지하게 되면 상기한 제어부(55)에 과열 신호를 전달하게 되고, 상기한 제어부(55)는 모터(52)를 정지시킴으로써 과열에 의한 파손을 방지하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같이 인버터의 파워 소자가 과열되었을 때 모터를 정지시키게 되면 상기한 파워 소자의 냉각 시간동안 모터를 사용하지 못하게 되고, 이로 인해 상기한 모터를 사용하는 작업이 이루어지지 않게 됨으로써 작업 효율이 낮아지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인버터의 파워 소자가 과열되었을 때 모터를 정지시키지 않은 상태에서 파워 소자의 열을 낮출 수 있는 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치 및 이에 적합한 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 파워 소자의 온도를 검출하도록 온도 센서가 설치된 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치에 있어서, 상기한 파워 소자의 온도에 따라 PWM 주파수 발생부의 캐리어 주파수를 가변시켜 과열 시 주파수를 낮추고 정상 온도 범위에서 주파수를 복귀시킬 수 있도록 온도 센서와 PWM 주파수 발생부 사이에 연결 설치된 캐리어 주파수 가변부를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 파워 소자의 온도를 검출하는 것을 포함하는 유도 모터용 인버터의 과열 방지 방법에 있어서, 상기한 파워 소자의 과열 시 PWM 주파수 발생부의 캐리어 주파수를 낮추고 정상 운전 온도 범위일 때 최초 주파수로 복귀하는 것을 포함함을 특징으로 한다.

도1은 본 발명이 적용된 유도 모터용 제어 장치를 도시한 개략도,

도2는 본 발명에 따른 유도 모터용 인버터의 과열 방지 방법을 도시한 플로우 차트,

도3은 일반적인 유도 모터용 제어 장치를 도시한 개략도,

도4는 도3에 따른 모터 제어 장치에서 PWM 신호 발생부에서의 캐리어파와 PWM파의 관계를 도시한 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 캐리어 주파수 가변부 51: 인버터

53: PWM 신호 발생부 56: 온도 센서

도1은 본 발명에 따른 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치를 도시한 개략도로서, 온도 센서(56)의 신호에 따라 PWM 신호 발생부(53)의 캐리어 주파수(CW)를 가변시킬 수 있도록 구성된 캐리어 주파수 가변부(1)가 PWM 신호 발생부(53)와 온도 센서(56)의 사이에 연결되어 있다.

물론, 상기한 PWM 신호 발생부(53)에는 제어부(55)와 파워 소자가 설치된 인버터(51)가 연결되어 있게 된다.

상기한 캐리어 주파수 가변부(1)는 예를 들어, 히다치사의 SH-2 시리즈 마이컴을 사용하게 된다.

상기한 온도 센서(56)가 파워 소자의 과열을 감지하게 되면 캐리어 주파수 가변부(1)가 캐리어 주파수(CW)를 낮추게 되고, 이로 인해 파워 소자의 스위칭 동작 횟수가 적어지면서 온도가 점차 낮아지게 되는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 도2에 따라 설명하면 모터(52)의 동작에 따라 모터 제어 장치가 동작하게 된다.

모터 제어 장치가 동작하게 되면 인버터(51)의 파워 소자가 초기 캐리어 주파수(CW)인 14㎑에 따라 스위칭 동작을 하게 되는 바, 상기한 파워 소자의 스위칭 시 발생되는 열을 상기한 온도 센서(56)가 일정 주기마다 검출하게 된다.

온도 센서(56)가 파워 소자의 온도를 일정 주기마다 검출하게 되면 이 신호를 캐리어 주파수 가변부(1)에 전달하게 되고, 캐리어 주파수 가변부(1)는 현재 온도가 과열 상태인지 아닌지를 판별하게 된다.

판별 후 과열 상태이면 현재의 캐리어 주파수(CW)보다 낮은 주파수로 캐리어 주파수(CW)를 변경하게 되고, 이에 따라 PWM 신호 발생부(53)에서의 PWM파(PW) 주파수가 낮아지게 된다.

물론, 과열 상태가 아니고 정상 운전 가능한 상태이면 캐리어 주파수(CW)를 유지한 상태에서 플로우를 종료하게 된다.

캐리어 주파수(CW)를 낮춘 후 다시 주파수 재 설정후의 온도가 저하되는 지를 온도 센서(56)를 통해 검출하게 되고, 이 상태에서 온도가 저하되면 다시 온도를 측정한 후 안정 운전 가능한 온도 범위이면 다시 최적의 운전 조건인 캐리어 주파수(CW) 상태로 주파수를 상승시키게 된다.

여기서, 온도가 저하되지 않으면 다시 캐리어 주파수(CW)를 낮춘 후 온도 측정을 하는 단계를 온도 저하 상태일 때까지 반복적으로 실시하게 된다.

물론, 안정 운전 조건인 온도 범위에 있지 않으면 반복적으로 온도 측정을 하면서 안정 운전 조건인 온도 범위에 도달될 때 주파수를 상승시켜 최적의 운전 조건이 되도록 한다.

캐리어 주파수(CW)가 최적의 운전 조건 상태인 초기 주파수로 복귀하게 되면 다시 일정 주기마다 파워 소자의 온도를 검출하는 상기한 단계들을 반복하게 되는 것이다.

즉, 파워 소자의 온도가 안정된 운전이 가능한 범위내에 있도록 캐리어 주파수(CW)를 연속적으로 가변시키면서 모터(52)를 구동하게 됨으로써 종래와 같이 모터(52)가 정지되는 시간이 없게 되고, 이로 인한 작업 효율 저하를 방지할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 캐리어 주파수를 가변시키면서 모터의 인버터가 과열되지 않도록 함으로써 모터 정지에 따른 작업 효율 저하를 방지할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims

파워 소자의 과열 상태를 검출하도록 온도 센서가 설치된 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치에 있어서, 상기한 파워 소자의 온도에 따라 PWM 주파수 발생부의 초기 캐리어 주파수를 가변시켜 과열 시 주파수를 낮추고 정상 온도 범위에서 초기 캐리어 주파수로 복귀시킬 수 있도록 온도 센서와 PWM 주파수 발생부 사이에 연결 설치된 캐리어 주파수 가변부를 포함함을 특징으로 하는 유도 모터용 인버터의 과열 방지 장치.
인버터의 파워 소자 온도를 검출하는 것을 포함하는 유도 모터용 인버터의 과열 방지 방법에 있어서, 상기한 파워 소자의 온도가 안정 운전 범위 이상일 때 PWM 주파수 발생부의 캐리어 주파수를 파워 소자의 온도가 저하되도록 낮추고 정상 운전 온도 범위일 때 최초 주파수로 복귀하는 것을 포함함을 특징으로 하는 유도 모터용 인버터의 과열 방지 방법.