KR20060063995A - 팬 제어 장치, 냉동 사이클 장치 및 팬 회전수 추정 방법 - Google Patents

팬 제어 장치, 냉동 사이클 장치 및 팬 회전수 추정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 팬 제어 장치, 냉동 사이클 장치 및 팬 회전수 추정 방법에 관한 것으로서, 팬 제어 장치는 팬(8F)을 구동하는 무-센서 모터(8M)와, 스위칭 소자(U, V, W, X, Y, Z)가 3상 브리지 접속되고, 모터에 3상 교류 전력을 공급하는 인버터(10), 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 수단(11), 기동 시에 인버터의 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온 상태로 하고, 그 온 상태의 전류 검출 수단의 전류 검출값이 아암 단락이라고 판정되는 값 보다도 낮게 설정된 보호 레벨을 초과할 때, 3상분의 스위칭 소자를 오프 상태로 복귀시켜 기동을 정지하는 제어 수단(13)을 구비하여 자연풍에 의해 팬이 회전하는 상태로 기동 제어하는 경우에도 모터의 영구자석의 감자 및 인버터의 음(-) 측의 스위칭 소자의 파괴를 미연에 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

팬 제어 장치, 냉동 사이클 장치 및 팬 회전수 추정 방법{FAN CONTROLLER, REFRIGERATION CYCLE SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING ROTATION SPEED OF FAN}
본 발명은 외적인 요인에 의해 회전하는 경우가 있는 팬의 기동 제어에 관한 것으로서, 이 팬의 제어 장치, 그 제어를 채용한 냉동 사이클 장치 및 제어 시의 팬 회전수 추정 방법에 관한 것이다.
공기조화기의 실외 팬 등은 팬 모터를 구동하지 않는 상태로 자연풍에 의해 회전한다. 종래, 브러쉬리스(brushless) 직류 모터를 이용한 팬 구동 장치는 홀 소자 등 로터(rotor)의 회전 위치를 검출하는 센서를 설치하고, 팬의 기동 시에는 이 센서의 출력 신호에 기초하여 로터의 회전 위치를 검출하고, 이 회전 위치에 따라 인버터를 구성하는 각 스위칭 소자로의 통전을 제어하여 팬을 일단 정지시켜 위치를 결정한 후, 모터의 기동을 시작하였다(예를 들면, 일본 특허출원공개공보 2000-125584호 참조). 이 때, 자연풍으로 회전하는 팬의 회전수가 높은 경우에는 팬의 기동 제어를 하지 않고 그대로 압축기를 구동하였다.
최근, 모터를 구동할 때 로터의 회전 위치를 검출하는 홀 소자 등의 센서를 없애고, 부품 갯수를 삭감하여 부품 고장에 의한 신뢰성 저하를 억제함과 동시에 비용 절감을 도모하는 방식이 채용되고 있다. 예를 들면, 압축기용 모터 구동 장치에서는 각 상의 권선에 흐르는 전류를 검출하고, 그 전류값으로 회전수를 산출함과 동시에 로터의 위치를 추정하여 구동하는 벡터 제어를 채용하고 있다.
그러나, 상기 팬 모터의 경우, 압축기와는 달리 팬 그 자체의 부하가 작아 운전의 정지 중에도 자연풍에 의해 자유롭게 회전한다. 이와 같은 모터에 무-센서(sensorless) 모터를 채용하려고 하면 기동 후에는 모터에 흐르는 전류값으로 회전수를 추정할 수 있지만, 기동 전에는 팬의 회전 상태를 전혀 모르는 상태에서 기동 제어를 실행하게 된다. 이 경우, 자연풍이 강하고 팬이 고속으로 회전할 때 모터의 기동을 개시하면 모터 권선에 발생하는 유기 전압에 의해 권선 및 인버터를 구성하는 스위칭 소자에 과대한 전류가 흐르고, 로터의 영구 자석이 감자(減磁, demagnetizing)되거나 스위칭 소자가 파괴되는 문제가 있었다. 이 때문에 팬 모터로서 무-센서 모터를 채용할 수 없고, 회전 위치 센서를 설치하지 않을 수 없는 상황이었다.
또한, 인버터에 있어서 스위칭 소자로서 FET나 IGBT가 사용되는 경우, 양(+) 측(이하, 상상(上相)이라고 함) 아암을 구성하는 3상분의 스위칭소자의 구동 전원으로서, 음(-) 측(이하, 하상(下相)이라고 함) 아암을 구성하는 스위칭 소자를 온(ON) 상태로 했을 때 흐르는 전류에 의해 충전되는 컨덴서를 설치함으로써 스위칭 소자를 구동하는 전원 회로를 간소화한 것이 일반적으로 사용되고 있다.
이와 같은 회전을 구비한 인버터 장치에서는 기동 시 또는 기동 제어에 들어가기 전에 하상의 스위칭 소자를 온 상태로 하고, 상상의 스위칭 소자의 전원이 되는 컨덴서를 충전할 필요가 있다. 그러나, 이 충전 시에 하상의 스위칭 소자를 온 상태로 유지하면, 팬이 고속으로 회전하는 경우에 상기와 마찬가지로 과전류에 의해 로터의 영구자석이 감자되거나 스위칭 소자가 파괴되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 자연풍에 의해 팬이 회전하는 상태에서 기동 제어했다고 해도 모터의 영구 자석의 감자 및 인버터의 음(-) 측의 스위칭 소자의 파괴를 미연에 방지할 수 있는 팬 제어 장치, 냉동 사이클 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 자연풍이 강한 상태로 공조 운전을 개시한 후에 자연풍이 약해진 경우에 냉동 사이클이 과부하 상태가 되는 것을 방지할 수 있는 냉동 사이클 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 회전 위치의 검출 소자 없이 회전수를 추정할 수 있는 팬 회전수 추정 방법을 제공하는 데에 있다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
상기 목적 달성을 위해 본 발명에서는 청구항 1, 3 및 7을 대표예로 하는 발명을 제공한다.
청구항 1에 따른 발명은 팬을 구동하는 무-센서 모터와, 스위칭 소자가 3상 브리지(bridge) 접속되고, 모터에 3상 교류 전력을 공급하는 인버터와, 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 수단과, 기동 시에 인버터의 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온(ON) 상태로 하고, 이 온 상태의 전류 검출 수단의 전류 검출값이 아암 단락이라고 판정되는 값 보다도 낮게 설정된 보호 레벨을 초과할 때, 3상분(3相分)의 스위칭 소자를 오프(OFF) 상태로 복귀시켜 기동을 정지하는 제어 수단을 구비한 팬 제어 장치이다.
청구항 3에 따른 발명은 압축기, 실외 열교환기 및 그 열교환을 촉진하는 실외 팬을 포함하는 냉동 사이클과, 실외 팬을 구동하는 무-센서 모터와, 스위칭 소자가 3상 브리지 접속되고, 모터에 3상 교류 전력을 공급하는 인버터와, 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 수단과, 기동 시에 인버터의 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온 상태로 하고, 이 온 상태의 전류 검출 수단의 전류 검출값이 아암 단락이라고 판정되는 값 보다도 낮게 설정된 보호 레벨을 초과할 때, 3상분의 스위칭 소자를 오프 상태로 복귀시킴으로써 팬의 기동을 정지하는 팬의 기동 제어와, 팬 정지 중에 압축기를 운전하는 유풍(有風) 팬 정지 제어를 실행하고, 팬의 기동을 정지하고 나서 소정 시간의 경과 후에 팬의 기동 제어를 반복하여 실행하는 제어 수단을 구비한 냉동 사이클 장치이다.
청구항 7에 따른 발명은 팬을 구동하는 무-센서 모터에 3상 교류 전력을 공급하도록 스위칭 소자가 3상 브리지 접속된 인버터의 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온 상태로 하는 단계와, 3상분의 스위칭 소자의 온 상태 시에 모터에 흐르는 전류를 검출하는 단계와, 검출된 전류값에 기초하여 팬의 회전수를 추정하는 단계를 차례로 실행하는 팬 회전수 추정 방법이다.
도 1은 본 발명에 따른 팬 제어 장치, 냉동 사이클 장치 및 팬 회전수 추정 방법을 실시하는 제 1 실시 형태로서, 공기 조화기의 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 실외기의 주요부의 구성을 도시한 횡단면도,
도 3은 실외팬용 인버터의 상세한 구성을 부분적으로 블록으로 도시한 회로도,
도 4는 제 1 실시 형태의 동작을 설명하기 위해 모터의 권선에 흐르는 전류와 시간과의 관계를 나타낸 그래프,
도 5는 제 1 실시 형태의 동작을 설명하기 위해 모터의 회전수와 권선에 흐르는 전류와의 관계를 나타낸 그래프,
도 6은 제 1 실시 형태에 의한 대표적인 2개의 제어예를 나타내는 타임차트,
도 7은 제 1 실시 형태의 동작을 실행하는 경우의 MCU의 구체적인 처리 순서를 나타내는 흐름도,
도 8은 본 발명의 제 2 실시 형태로서 제어부를 구성하는 MCU의 구체적인 처리 순서를 나타내는 흐름도, 및
도 9는 본 발명의 제 3 실시 형태로서 제어부를 구성하는 MCU의 구체적인 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명을 도면에 도시한 바람직한 실시 형태에 기초하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 팬 제어 장치, 냉동 사이클 장치 및 팬 회전수 추정 방법을 실시하는 제 1 실시 형태로서, 공기 조화기의 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 상기 도면에 있어서, 교류 전원(1)에 인버터(2)가 접속되어 있다. 인버터(2)는 교류를 정류, 평활하고, 얻어진 직류를 가변 전압 가변 주파수의 교류로 변환하여 출력하는 것으로 그 구성 및 동작에 대해서는 주지이므로 상세한 설명은 생략하지만, 여기에 냉동 사이클을 구성하는 압축기(3)가 접속되어 있다.
냉동 사이클은 압축기(3), 사방향 밸브(4), 실외 열교환기(5), 팽창 밸브(6), 실내 열교환기(7), 실외 팬(8) 및 실내 팬(9)으로 구성되어 있다. 실외 팬(8)은 후술하는 바와 같이 팬(8F)과 모터(8M)로 이루어지고, 모터(8M)를 제어하기 위한 인버터(10)를 구비하고 있다. 인버터(10)는 모터(8M)의 권선 전류를 검출하는 전류 검출 회로(11)를 구비하고 있다. 또한, 실내 팬(9)의 속도를 제어하기 위해, 속도 제어 회로(12)가 설치되어 있다. 또한, 상기 인버터(2, 10)를 제어하고, 속도 제어 회로(12)에 속도 지령을 부여하는 제어부(13)를 구비하고, 이 제어부(13)에는 리모콘 장치(16)로부터의 신호를 수신하는 수광부(14)와, 이상을 표시하기 위한 이상 표시부(15)가 접속되어 있다. 제어부(13)는 마이크로컴퓨터 유닛(이하, "MCU"라고 함)을 포함하고, 후술하는 연산 처리를 실행한다.
도 2는 실외기(17)의 주요부의 구성을 도시한 횡단면도이며, 그 정면(도면의 하방)에서 봐서 좌측부와 후배부(後背部)에 실외 열교환기(5)가 대략 직각으로 구부려져 배치되고, 우측부에 압축기(3)가 배치되어 있고, 실외 열교환기(5)의 내측에 팬(8F)을 모터(8M)가 구동하는 실외 팬(8)이 장착되고, A 및 B 화살표 방향으로 외부 공기를 흡입하여 C 화살표 방향으로 토출함으로써 실외 열교환기(5)의 열교환을 촉진하도록 구성되어 있다.
도 3은 인버터(10)의 상세한 구성을 부분적으로 블록으로 도시한 회로도이다. 상기 도면에 있어서, 예를 들면 IGBT로 이루어진 6개의 스위칭 소자(U, V, W, X, Y, Z)가 3상 브리지 접속되어 있다. 즉, 스위칭 소자(U, X)의 직렬 접속 회로, 스위칭 소자(V, Y)의 직렬 접속 회로 및 스위칭 소자(W, Z)의 직렬 접속 회로가 병렬로 접속되고, 그 한단이 직류 전원(21)의 양극에 접속되고, 타단이 직류 전원(21)의 음극에 접속되어 있다.
그 중, 스위칭 소자(U, V, W)가 상상(上相) 아암(arm)을 구성하고, 스위칭 소자(X, Y, Z)가 하상(下相) 아암을 구성하고 있다. 또한, 스위칭 소자(U, X)의 상호 접속점, 스위칭 소자(V, Y)의 상호 접속점, 스위칭 소자(W, Z)의 상호 접속점이 별 형상으로 접속된 모터(8M)의 U, V, W상의 외부 접속 도선에 접속되어 있다.
스위칭 소자(U, V, W)의 각 게이트에는 구동 회로(22)가 접속되어 있다. 그리고, 각 구동 회로(22)의 구동 전력을 축적하기 위해, 일단이 구동 회로(22)에 접속되고, 타단이 스위칭 소자(U, V, W)의 소스(음(-) 전압측)에 각각 접속된 컨덴서(C)가 설치되고, 상기 컨덴서를 충전하기 위해 그 음극이 직류 전원(21)의 음극에 접속되고, 그 양극이 역류 방지용 다이오드(D)를 통해 컨덴서(C)의 일단에 접속된 직류 전원(E)이 설치되어 있다.
또한, 스위칭 소자(X, Y, Z)의 각 게이트에도 각각 구동 회로(22)가 접속되지만, 설명 및 도면을 간단히 하기 위해 그것들을 생략하고 있다.
한편, 모터(8M)의 각 상 권선에 흐르는 전류를 검출하기 위해, 스위칭 소자(X, Y, Z)의 소스와 직류 전원(21)의 음극과의 사이에 저항(R)이 접속되고, 이 저 항(R)의 스위칭 소자(X, Y, Z)측에 발생하는 전압을 각각 증폭하는 OP 앰프(23)가 설치되고, 이들 3개의 저항(R)과 3개의 OP 앰프(23)로 상기 전류 검출 회로(11)가 구성된다. 제어부(13)는 후술하는 제어 정지 레벨인 보호 레벨(Is)이나 반복 주기(Tv) 등을 기억하고 있는 EEPROM(24)과, 상기 EEPROM(24)의 기억 데이터 및 OP 앰프(23)의 출력에 기초하여 스위칭 소자(U, V, W, X, Y, Z)의 각 구동 회로(22)에 온, 오프 제어 신호를 더하고, 또한 도 1에 도시한 인버터(2), 속도 제어 회로(12) 및 이상 표시부(15)에 제어 신호를 더하는 MCU(25)를 구비하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 실시 형태에 대해 도 4 내지 도 6을 참조하여 그 원리를 설명한 후에 그 동작을 설명하기로 한다. 실외 팬이 정지 상태이면 모터의 상(相) 권선에 전압이 유기되지 않으므로 인버터의 스위칭 소자의 전류는 0이다. 그러나, 자연풍에 의해 실외팬이 회전하는 경우에는 모터의 권선에 전압이 유기되고, 스위칭 소자를 온 상태로 하면 모터의 상 권선에 정현파 전류가 흐른다.
본 발명은 실외 팬의 기동 전에 그 회전하고 있는 상태를 검출하기 위해, 소정 시간(T1) 만큼 인버터의 하상의 스위칭 소자를 온 상태로 한다. 이 때, 실외팬이 회전하면 각 상의 권선 전류는 도 4의 실선(a1) 또는 그 도중에 포화되는 점선(a2)으로 도시된 바와 같이 변화한다. 또한, 하상의 스위칭 소자를 온 상태로 했을 때 대응하는 상상의 스위칭 소자 중 어느 하나가 단락해 있는, 이른바 아암 단락 시의 전류값의 변화를 직선(b)으로 나타낸다.
직선(b)으로 나타내는 아암 단락 시에는 단락이라고 판정하는 임계값(Ib)을 초과하는 매우 큰 전류가 흐른다. 이 때문에 임계값(Ib)을 초과하면 바로 스위칭 소자 전부를 오프 상태로 하여 이상정지(異常停止) 시킨다. 공기조화기의 실외팬에 그 이상정지를 적용한 경우에는 그 이후, 압축기의 운전을 실시하지 않고, 이상 표시 등을 실시한다. 또한, 이 때 흐르는 전류는 상상의 스위칭 소자에서 하상의 스위칭 소자로 흐르므로 권선에 흐르는 전류는 대략 0이다.
한편, 실외팬의 회전수가 낮은 경우에는 실선(a1)의 도중에 포화되는 점선(a2)으로 나타낸 바와 같이 T1 시간을 경과한 시점의 전류는 A2 밖에 흐르지 않지만, 실선(a1)으로 나타낸 바와 같이 실외 팬의 회전수가 높은 상태로는 시간의 경과에 따라서 직선적으로 증가하고, T1 시간을 경과한 시점의 전류는 A1의 높은 값에 도달한다. 이 시각(T1)의 전류값은 도 5에 도시된 바와 같이 회전수에 비례하여 커진다. 최종적인 전류값은 모터 권선의 인덕턴스와 유기 전압과의 관계로 정해진다. 실외 팬이 회전하여 권선에 전압이 유기되면 전류값의 증가율(기울기)은 모터 권선의 인덕턴스로 정해지므로 동일하게 증가하지만, 회전수가 낮고 유기 전압이 작은 경우에는 이른 단계에서 전류의 증가가 정지하고, 그 값을 유지한다. 회전수가 높으면 전류는 계속 증가하고, 최종적으로 높은 값에 도달한다. 따라서, 어느 정도의 시간을 두면 그 시점의 전류값에 의해 그 시점의 실외 팬의 회전수를 추정할 수 있다.
여기서, 모터의 특성에 따라서는 실선(a1)의 케이스와 같이 권선에 흐르는 전류가 큰 경우, T1시점에서는 로터의 영구자석이 감자할 가능성이 있다. 또한, 스위칭 소자도 과전류에 의해 파괴될 가능성이 있다. 따라서, 로터의 영구 자석이 감자하는 레벨의 전류값 또는 스위칭 소자를 파괴시키는 과전류 중 어느 하나 낮은 쪽의 값보다도 낮은 보호 레벨(Is)에 도달한 경우에는 그 시점에서 하상의 스위칭 소자를 오프 상태로 복귀시켜 감자나 소자 파괴를 미연에 방지한다.
즉, 실선(a1)의 경우, 시각(t)에서 하상의 스위칭 소자를 오프 상태로 한다. 모터나 인버터의 사양에도 의하지만, 일반적으로는 소자 파괴에 이르는 전류값 보다도 감자에 이르는 전류값이 낮으므로, 감자 전류값을 기준으로 하여 이 보다 낮은 보호 레벨(Is)로 설정하는 것이 일반적이다.
또한, 도 4의 실선(a1)의 전류 패턴에서는 보호 레벨(Is)을 초과한 상태도 참고적으로 도시하고 있지만, 실제 제어에 있어서는 보호 레벨(Is)을 초과한 시각(t)으로 하상의 스위칭 소자를 오프 상태로 하기 때문에 보호 레벨(Is)보다 커지지 않는다. 또한, 아암 단락 시의 전류 증가 상태를 나타내는 직선(b)의 케이스에 있어서는 보호 레벨(Is)을 초과하여 큰 전류가 흐르지만, 이 경우는 매우 단시간에 대전류가 흐르므로 보호 레벨(Is)을 설정해도 응답할 수 없고, 아암 단락 검출용 임계값(Ib)으로 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)가 오프 상태로 복귀된다.
예를 들면, 아암 단락 시의 전류(Ib)에 도달하기 전에 보호 레벨(Is)에 먼저 도달하지만, 보호 레벨(Is)에 도달했다는 판단은 노이즈 대책을 위해 응답을 지연시키고 있으므로 아암 단락 시의 전류(Ib)에 응답하여 스위칭 소자(X, Y, Z)가 오프 상태가 된다.
한편, 실외팬의 운전 개시 시에 이것이 자연풍에 의해 회전하면, 그 회전수가 큰 경우에는 모터에 의해 팬을 구동하지 않아도 실외 열교환기에는 충분한 통풍이 이루어지므로 열교환이 가능하고, 공조 운전을 계속할 수 있다.
이 공조 운전이 가능한 실외 팬의 회전수는 그 특성이 공기 조화기의 냉동 사이클의 구성에 따라서 다르지만, 통상 도 5에서 팬을 구동하지 않고 공조 운전이 가능한 팬의 자연풍에 의한 회전수의 하한값(R)이 대응하고, 상기 시각(T1)의 모터 전류값은 소자 파괴에 이르는 전류값이나 감자에 이르는 전류값 보다도 낮은 값이 된다.
따라서, 공조용 실외 팬을 구동하는 모터에서는 보호 레벨(Is)을 팬 구동이 가능한 회전수(R)에 대응하는 값으로 설정하면 소자 파괴나 감자가 없고, 또한 실외 팬의 구동을 정지시킨 상태 그대로 공조 운전이 가능해진다.
팬을 구동하지 않고 공조 운전을 계속하는 경우, 운전 중에 자연풍이 감소하고, 실외 열교환기의 방열이나 흡열이 불충분해지는 것을 생각할 수 있다. 이와 같은 사태가 발생하면 실외 열교환기에서의 열교환이 부족하고, 냉동 사이클의 고압측 압력의 이상 상승으로 기기가 고장에 이를 가능성도 있다.
따라서, 기동 시에 상기 제어에 의해 팬의 구동이 불필요하다고 판단된 경우도 소정의 반복 주기(Tv)마다 하상의 스위칭 소자를 온 상태로 하여 실외 팬의 회전 수가 저하되는지 여부를 반복하여 판별한다. 여기서, 자연풍에 의한 실외 팬의 회전수가 저하할 경우에는 하상의 스위칭 소자의 온 상태의 전류값이 시각(T1) 이후에도 보호 레벨(Is) 미만이 되므로 실외 팬의 기동은 정지되지 않고, 계속해서 팬 위치 결정을 위한 강제 정지를 실시하고, 계속해서 PWM 구동을 개시한다.
여기서, 보호 레벨(Is)에 대해 정리하면 공기 조화기의 실외 팬에 적용할 경우 보호 레벨(Is)은 팬을 구동하지 않아도 공조 운전이 가능한 팬의 자연 회전수에 갖는 값이 설정된다. 그외의 팬에 적용되는 경우는 보호 레벨(Is)은 소자 파괴에 이르는 전류값과 감자에 이르는 전류값 중에서 낮은 값으로 설정된다.
도 1 내지 도 3에 도시한 본 실시 형태는 상기 원리에 따라서 구성된 것으로 이하 그 동작에 대해 설명한다. 리모콘 장치(16)로부터 운전 모드, 설정 온도, 풍량 등의 적외선 신호가 출력되면, 이 적외선 신호가 수광부(14)에서 수신되어 제어부(13)에 가해진다. 제어부(13)는 수신 신호에 따른 제어를 실행하기 전에 실외 팬(8)의 회전 상태를 검출하기 위해, 미리 정한 T1시간 만큼 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 온 상태로 한다.
실외팬(8)의 정규 구동 시에는 도 2에 도시한 바와 같이, 화살표 A, B의 2 방향으로 외부 공기를 흡입하여 화살표 C 방향으로 토출하지만, 운전 개시 시에 자연풍에 의해 실외 팬(8) 자체가 회전하는 경우가 있다. 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 온 상태로 할 때, 옥외의 자연풍에 의해 실외 팬(8)이 비교적 고속으로 회전할 경우에는 모터(8M)는 발전기로서 작용하므로 도 4의 실선(a1)으로 나타낸 바와 같이 시간에 비례하여 증대하는 전류(I)가 흐른다. 회전수가 낮은 경우에는 실선(a1) 도중에 포화하여 점선(a2)으로 도시된 전류가 흐른다. 이 때, 3 개의 OP 앰프(23)에서 3 상 교류 전압이 출력되고, MCU(25)로 인가된다.
MCU(25)는 모든 OP 앰프(23)의 출력에 기초하여 전류 검출값(I)이 아암 단락을 판정하는 임계값(Ib)을 초과했는지 여부를 조사하고, 초과하면 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 오프 상태로 복귀시켜, 이상 표시부(15)에 상상의 스위칭 소자(U, V, W) 중 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 표시하여 공조 동작을 정지한다. 전류 검출값(I)이 아암 단락을 판정하는 임계값(Ib) 이하인 경우에는 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is)을 초과했는지 여부를 조사하고, 초과한 경우에는 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 오프 상태로 복귀시켜 냉동 사이클의 운전을 개시한다. 또한, 전류 검출값(I)이 아암 단락을 판정하는 임계값(Ib) 이하인 경우에는 전류 검출값(I)이 3상 모두 정현파 또는 0인지 여부를 조사하고, 정현파가 아닌 경우 또는 0이 아닌 경우에는 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 오프 상태로 복귀시켜 모터의 권선에 단락이 있는 것 또는 전류 검출 회로(11)에 이상이 있는 것을 이상 표시부(15)에 표시하여 공조 동작을 정지한다.
그리고, 전류 검출값(I)이 아암 단락을 판정하는 임계값(1b) 이하이고, 보호 레벨(Is) 이하이고, 또한 3상분이 모두 정현파인 경우에는 T1 시간을 경과한 시점에서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 오프 상태로 복귀시키고, 이번에는 상상의 스위칭 소자(U, V, W)를 온 상태로 하고, 그 때의 전류 검출값(I)이 아암 단락을 판정하는 임계값(Ib)을 초과했는지 여부를 조사하여, 초과하면 상상의 스위칭 소자(U, V, W)를 오프 상태로 복귀시키고, 이상 표시부(15)에 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z) 중 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 표시하여 공조 동작을 정지한다. 전류 검출값(I)이 아암 단락을 판정하는 임계값(1b) 이하인 경우에는 T1 시간이 경과된 시점에서 스위칭 소자(U, V, W)를 오프 상태로 복귀시켜 냉동 사이클의 운전을 개시한다.
냉동 사이클의 운전은 각종 제안에 의해 공지되었으므로 개략 동작에 대해서만 설명한다. 운전 모드에 따라서 4방향 밸브(4)를 여자(勵磁) 또는 비여자 상태 로 함과 동시에 공조 부하에 따라서 압축기(3)를 능력제어하는 주파수 지령을 인버터(2)에 인가한다. 이에 의해 냉방 모드에 있어서 실선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 압축기(3)→사방향 밸브(4)→실외 열교환기(5)→팽창 밸브(6)→실내 열교환기(7)→사방향 밸브(4)→실외 열교환기(5)→팽창 밸브(6)→실내 열교환기(7)→사방향 밸브(4)→압축기(3)의 경로로 냉매가 순환되고, 난방 모드에 있어서 점선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 압축기(3)→사방향 밸브(4)→실내 열교환기(7)→팽창 밸브(6)→실외 열교환기(5)→사방향 밸브(4)→압축기(3)의 경로로 냉매가 순환된다.
그리고, 리모콘 장치(16)로 설정된 풍량이 되도록 속도 제어 회로(12)에 속도 지령을 부여함과 동시에 공조 능력에 따른 열교환이 실시되도록 실외 팬(8)을 제어하는 인버터(10)에 지령을 부여하고, 또한 실내 열교환기(7)에서의 냉매의 상태가 적절해지도록 팽창 밸브(6)의 열림 정도를 제어한다.
이 때, 인버터(10)의 스위칭 소자(U, V, W, X, Y, Z)는 미리 정해진 순서로 온, 오프 제어되지만, 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)가 온 상태가 될 때, 직렬 접속 관계에 있는 상상의 스위칭 소자(U, V, W)는 오프 상태가 되고, 이 오프 상태의 스위칭 소자(U, V, W)에 대응하여 설치된 컨덴서(C)가 충전되어, 구동 회로(22)의 구동 전력을 공급한다.
도 6은 본 실시 형태에 의한 대표적인 2 개의 제어예를 나타낸 타임차트로서, 도 6의 (a)는 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 온 상태로 한 경우에 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is) 보다 낮은 경우이며, 도 6의 (b)는 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 온 상태로 한 경우에 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is)을 초과한 경우를 나 타내고 있다.
즉, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어부(13)가 그 동작을 개시하고 나서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 온 상태로 하고, T1 시간이 경과된 시점의 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is) 이하인 경우에는 그 시점에서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 오프 상태로 함과 동시에 상상의 스위칭 소자(U, V, W)를 온 상태로 하여 전류를 검출하고, 전류 검출값(I)이 아암 단락을 판정하는 임계값(Ib)으로 되어 있지 않으면, T1 시간이 경과된 시점에서 실외 팬(8)의 감속 정지 제어를 실행하고, 실외 팬(8)이 정지된 시점에서 인버터(10)를 제어하여 PWM 전류를 모터(8M)에 부여하여 실외 팬(8)의 구동 제어를 실행한다.
한편, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어부(13)가 그 동작을 개시하고 나서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 온 상태로 하고, t 시간이 경과된 시점에서 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is)을 초과한 경우에는 그 시점에서 실외 팬(8)의 정지 제어를 실행하고, 제어부(13)가 그 동작을 개시하고 나서 반복 주기(Tv)을 경과했을 때, 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is) 이하인 경우에는 도 6의 (a)에서 설명한 것과 동일하게 하여 실외 팬(8)의 구동 제어를 실행한다.
도 7은 상기 동작을 실행하는 경우의 MCU(25)의 구체적인 처리 순서를 나타내는 흐름도이며, 이하에 그 처리를 설명한다. 우선, 단계(31)에서 EEPROM(24)에 기억되어 있는 데이터, Ib, Is, Tv를 판독하고, 단계(32)에서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 동시에 온 상태로 하고, 단계(33)에서 전류 검출값(I)을 판독한다.
계속해서, 단계(34)에서 전류 검출값(I)이 단락을 판정하는 임계값(Ib)을 초 과하는지 여부를 판정하고, 전류 검출값(I)이 임계값(Ib)보다 크지 않은 경우에는 단계(35)의 처리로 진행하고, 전류 검출값(I)이 임계값(Ib)보다 큰 경우에는 단계(52)의 처리로 진행한다. 3상분의 전류(I)의 판독은 동시에, 또는 차례로 1상씩 판독해도 좋다.
단계(35)에서는 3상분의 전류 검출값(I)이 모두 0인지 여부를 판정하고, 0이 아닌 경우에는 단계(36)에서 3상분의 전류 검출 파형이 모두 정현파인지 여부를 판정하고, 정현파인 경우에는 단계(37)에서 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is) 보다 큰지 여부를 판정하고, 크지 않는 경우에는 단계(38)의 처리로 진행한다.
또한, 단계(35)에서 3상 모두 전류가 0이라고 판정될 때에는 직접 단계(38)의 처리로 진행하고, 단계(36)에서 3상분 중 어느 하나 또는 둘 이상이 정현파가 아니라고 판정된 경우에는 단계(54)의 처리로 진행한다.
단계(38)에서는 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 온 상태로 하고 나서 소정 시간(T1)을 경과했는지 여부를 조사하고, 경과하지 않으면 단계(33) 내지 단계(38)의 처리를 반복한다. 단계(38)에서 소정 시간(T1)을 경과했다고 판정된 단계에서 단계(39)의 처리로 진행하고, 여기서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 오프 상태로 복귀시켜, 계속해서 단계(40)에서 상상의 스위칭 소자(U, V, W)를 온 상태로 하고, 단계(41)에서 전류 검출값(I)을 판독한다. 또한, 단계(42)에서 전류 검출값(I)이 단락을 판정하는 임계값(Ib)을 초과했는지 여부를 판정하고, 전류 검출값(I)이 임계값(Ib)보다 크지 않는 경우에는 단계(43)의 처리로 진행하고, 전류 검출값(I)이 임계값(Ib)보다 큰 경우에는 단계(50)의 처리로 진행한다.
단계(43)에서는 상상의 스위칭 소자(U, V, W)를 온 상태로 하고 나서 소정 시간(T1)을 경과했는지 여부를 조사하고, 경과하지 않았으면 단계(41 내지 43)의 처리를 반복한다. 단계(43)에서 소정 시간(T1)를 경과했다고 판정된 단계에서 단계(44)의 처리로 진행하고, 여기서 상상의 스위칭 소자(U, V, W)를 오프 상태로 복귀시키고, 이어서 단계(45)에서는 압축기(3) 등을 작동시켜 냉동 사이클의 운전을 개시하고, 계속해서 단계(46)에서 모터(8M)의 기동 제어를 개시하여 주지의 공조 동작으로 이행한다.
한편, 단계(37)에서 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is) 보다 크다고 판정된 경우에는 단계(47)에서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 오프 상태로 하고, 다음 단계(48)에서 압축기(3) 등을 동작시킴으로써 냉동 사이클의 운전을 개시하고, 단계(49)에서 반복 주기(Tv)를 경과한 단계에서 최초 단계(31)의 처리로 복귀하여 상기 처리를 반복한다.
또한, 단계(42)에서 전류 검출값(I)이 단락을 판정하는 임계값(Ib)을 초과했다고 판정된 경우에는 단계(50)에서 상상의 스위칭 소자(U, V, W)를 오프 상태로 하고, 계속해서 단계(51)에서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z) 중 어느 하나 또는 둘 이상에 이상이 있는 것을 이상 표시부(15)에 표시시킨 후, 단계(56)에서 냉동 사이클을 포함하는 모든 기기를 정지하는 등의 이상 처리를 실행한다.
또한, 단계(34)에서 전류 검출값(I)이 단락을 판정하는 임계값(Ib)을 초과했다고 판정된 경우에는 단계(52)에서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 오프 상태로 하고, 계속해서 단계(53)에서 상상의 스위칭 소자(U, V, W) 중 어느 하나 또는 둘 이상에 이상이 있는 것을 이상 표시부(15)에 표시시킨 후, 단계(56)에서 냉동 사이클을 포함하는 모든 기기를 정지하는 등의 이상 처리를 실행한다.
또한, 단계(36)에서 삼상 모두 정현파가 아니라고 판정된 경우에는 단계(54)에서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 오프 상태로 하고, 단계(55)에서 모터 권선이 단락 이상을 발생하고 있거나, 또는 전류 검출 회로(11)가 이상이라는 표시를 실시하여 단계(56)의 처리로 진행한다.
이와 같이, 제어부(13)를 구성하는 MCU(25)가 도 7의 흐름도에 나타낸 처리를 실행함으로써 도 4 내지 도 6에서 설명한 제어를 실행할 수 있다.
이와 같이 하여 제 1 실시 형태에 의하면 자연풍에 의해 실외 팬이 고속 회전하고 있는 상태로 제어하기 위해 또는 컨덴서 충전을 위해, 하상의 스위칭 소자를 온 상태로 한 경우의 과전류에 의한 모터의 영구자석의 감자 및 하상 스위칭 소자의 파괴를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 자연풍이 강한 상태에서는 실외팬의 기동을 정지하여 모터의 감자나 스위칭 소자의 파괴를 방지함과 동시에 실외 팬의 구동을 정지한 상태 그대로 압축기를 운전하여 공조 운전을 실시하고, 자연풍이 없어지면 실외팬을 구동하므로 실외 열교환기로의 통풍이 적은 상태에서의 압축기의 운전을 계속하는 것에 의한 냉동 사이클의 과부하 상태를 방지할 수 있다.
그런데, 본 발명의 원리로서 설명한 바와 같이, 자연풍에 의한 실외팬(8)의 회전수가 어느 정도 이상이면 실외 열교환기(5)에서 충분한 열교환이 가능하다. 또한, 압축기(3)를 인버터(2)에 의해 가변속 구동하는 것에 있어서는 압축기(3)의 능력 제어 운전이 가능하므로 자연풍에 의한 실외 팬(8)의 회전수에 따라서 압축기(3)의 회전수를 제어하면 실외 팬(8)을 구동하지 않은 상태에서의 공조 운전이 가능해진다.
이와 같이, 실외 팬(8)을 구동하지 않고 공조 운전을 실시하면, 모터(8M)로 소비되는 전력이 불필요해져 에너지 절약 효과도 얻을 수 있다. 이 경우에는 실외 팬(8)의 회전수를 추정하고, 그 추정 결과에 의해 압축기(3)의 회전수를 제한하여 과부하에 이르지 않는 범위로 공조 운전을 할 수 있다.
도 8은 이 원리에 따라서 제어하는 공기조화기의 제 2 실시형태로서 제어부를 구성하는 MCU의 구체적인 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 이 경우, 단계(61)에서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 온 상태로 하고, 단계(62)에서 타이머(T)를 스타트시키고, 단계(63)에서 전류(I)를 검출한다. 그리고, 단계(64)에서 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is)보다 작은지 여부를 판정하고, 작은 경우에는 단계(65)의 처리로 진행하고, 작지 않는 경우에는 단계(70)의 처리로 진행한다. 단계(65)에서는 타이머(T)가 카운트한 시간이 소정값(T1) 이상인지 여부를 판정하고, 소정값(T1) 이상이 아니면 단계(63) 내지 단계(65)의 처리를 반복한다. T1 이상인 경우에는 단계(66)에서 예를 들면 그 시점의 전류 검출값(I)에 기초하여 실외 팬(8)의 회전수(r)를 추정한다.
계속해서, 단계(67)에서 추정 회전수(r)가 자연풍에 의해 충분한 열교환이 실시되는 최저 회전수(r1) 보다 낮은지 여부를 판정하고, 낮은 경우에는 단계(68)에서 실외 팬(8)의 기동 제어를 실시하고, 단계(69)에서 통상의 공조 운전을 실행 한다.
한편, 단계(67)에서 추정 회전수(r)가 r1 이상이면, 단계(73)에서 추정 회전수(r)가 더 큰 범위로 정한 r2 보다도 낮은지 여부를 판정하고, 낮은 경우에는 단계(74)에서 실외 팬(8)의 기동을 정지하고, 압축기(3)의 회전수의 상한에 대응하는 전원 주파수를 40Hz로 설정하여 단계(72)의 처리로 이행하고, 추정 회전수(r)가 r2 보다도 낮지 않는 경우에는 단계(75)에서 실외 팬(8)의 기동을 정지하고, 압축기(3)의 회전수의 상한에 대응하는 전원 주파수를 40Hz로 설정하여 단계(72)의 처리로 이행한다.
또한, 단계(64)에서 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is) 이상이면 단계(70)에서 실외 팬(8)의 기동을 정지하고, 단계(71)에서 압축기의 회전수 제한없이 공조 운전을 실시하고, 단계(72)에서는 소정 시간(Tv)을 경과했는지 여부를 판정하고, 경과된 단계에서 단계(61)의 처리로 복귀하여 동일한 처리를 반복한다.
이 제 2 실시 형태에 의하면 회전 위치의 검출 소자없이 회전수를 추정할 수 있고, 또한 에너지 절약 효과도 얻을 수 있다.
상기 제 2 실시 형태에서는 실외 팬(8)의 회전수를 추정하였지만, 이 회전수 추정 방법을 제습 운전에 활용할 수도 있다. 즉, 제습 운전 등에서는 압축기(3)의 회전수를 낮게 한 운전이므로, 실외 열교환기(5)의 열교환량도 작아져서 실외 열교환기(5)로의 통풍량은 적어도 좋다. 따라서, 공조 운전에 있어서 요구되는 실외 열교환기(5)의 열교환량(요구 열교환량)을 산정하고, 이 요구 열교환량에 따라서 실외 팬(8)을 구동할 필요가 있는지 여부를 추정된 실외 팬(8)의 회전수에 대응시 켜 결정해도 좋다.
통상, 공기조화기의 요구 열교환량은 압축기의 회전수나 운전 모드 등을 매개변수로서 정해진다. 여기서 결정된 요구 열교환량에 대응한 실외팬(8)의 회전수(F)(자연풍에 의해 규칙없이 회전하고 있는 상태의 회전수)를 결정하고, 이를 회전수 추정값(r)과 비교하여 실외팬(8)을 기동할지 여부를 결정한다.
도 9는 이 원리에 따라서 제어하는 공기조화기의 제 3 실시 형태로서, 제어부를 구성하는 MCU의 구체적인 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 이 경우, 단계(81)에서 하상의 스위칭 소자(X, Y, Z)를 온 상태로 하고, 단계(82)에서 타이머(T)를 스타트시키고, 단계(83)에서 전류(I)를 검출한다. 그리고, 단계(84)에서 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is) 보다 작은지 여부를 판정하고, 작은 경우에는 단계(85)의 처리로 진행하고, 작지 않은 경우에는 단계(91)의 처리로 진행한다. 단계(85)에서는 타이머(T)가 카운트한 시간이 소정값(T1) 이상인지 여부를 판정하고, 소정값(T1)이상이 아니면 단계(83) 내지 단계(85)의 처리를 반복한다. T1 이상인 경우에는 단계(86)에서 실외 팬(8)의 회전수(r)를 추정한다.
계속해서, 단계(87)에서 공기조화기의 요구 팬 회전수(F)를 결정하고, 계속해서 단계(88)에서 추정 회전수(r)가 요구 회전수(F) 보다 낮은지 여부를 판정하고, 낮은 경우에는 단계(89)에서 실외 팬(8)의 기동 제어를 실시하고, 단계(90)에서 통상의 공조 운전을 실행한다.
한편, 단계(84)에서 전류 검출값(I)이 보호 레벨(Is) 보다 작지 않다고 판정된 경우, 및 단계(88)에서 추정 회전수(r)가 요구 회전수(F) 보다 낮지 않다고 판 정된 경우, 단계(91)에서 실외 팬(8)의 기동을 정지하고, 단계(92)에서 공조 운전을 실시하고, 단계(93)에서는 소정 시간(Tv)을 경과했는지 여부를 판정하고, 경과된 단계에서 단계(81)의 처리로 복귀하여 동일한 처리를 반복한다.
이 제 3 실시 형태에 의하면 회전 위치의 검출 소자 없이 회전수를 추정할 수 있고, 또한 에너지 절약 효과도 얻을 수 있다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는 냉동 사이클 장치의 실시 형태로서 공기 조화기에 대해 설명하였지만, 공기조화기와 동일하게 구성된 실외기 및 냉동 사이클을 갖는 급탕기도 시판되고 있다. 본 발명은 공기조화기에 한정되지 않고 주요부가 이와 동일하게 구성된 급탕기 등, 다른 냉동 사이클 장치에도 적용할 수 있다.
본 발명은 상기와 같이 구성된 것에 의해, 자연풍에 의해 팬이 회전하는 상태로 기동 제어했다고 해도 모터의 영구자석의 감자 및 인버터의 음(-) 측의 스위칭 소자의 파괴를 미연에 방지할 수 있다. 또한, 기동 전에 팬의 회전수를 추정할 수 있다.

Claims (10)

  1. 팬을 구동하는 무-센서(sensorless) 모터,
    스위칭 소자가 3상 브리지 접속되고, 모터에 3상 교류 전력을 공급하는 인버터,
    상기 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 수단, 및
    기동 시에 상기 인버터의 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온(ON) 상태로 하고, 이 온 상태의 상기 전류 검출 수단의 전류 검출값이 아암 단락이라고 판정되는 값 보다도 낮게 설정된 보호 레벨을 초과할 때, 상기 3상분의 스위칭 소자를 오프 상태로 복귀시켜 기동을 정지하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 팬 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인버터의 양(+) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 구동하는 구동 회로의 전원으로서, 음(-) 측 아암이 온 상태일 때 충전되는 컨덴서를 구비하는 것을 특징으로 하는 팬 제어 장치.
  3. 압축기, 실외 열교환기 및 그 열교환을 촉진하는 실외 팬을 포함하는 냉동 사이클,
    상기 실외 팬을 구동하는 무-센서 모터,
    스위칭 소자가 3상 브리지 접속되고, 상기 모터에 3상 교류 전력을 공급하는 인버터,
    상기 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 수단,
    기동 시에 상기 인버터의 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온 상태로 하고, 이 온 상태의 상기 전류 검출 수단의 전류 검출값이 아암 단락이라고 판정되는 값 보다도 낮게 설정된 보호 레벨을 초과할 때, 상기 3상분의 스위칭 소자를 오프 상태로 복귀시킴으로써 상기 팬의 기동을 정지하는 팬의 기동 제어와, 팬 정지 중에 상기 압축기를 운전하는 유풍(有風) 팬 정지 제어를 실행하고, 상기 팬의 기동을 정지하고 나서 소정 시간 경과 후에 상기 팬의 기동 제어를 반복하여 실행하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  4. 압축기, 실외 열교환기 및 상기 열교환기를 촉진하는 실외 팬을 포함하는 냉동 사이클,
    상기 실외 팬을 구동하는 무-센서 모터,
    스위칭 소자가 3 상 브리지 접속되고, 상기 모터에 3 상 교류 전력을 공급하는 인버터,
    상기 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 수단, 및
    기동 시에 상기 인버터의 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온 상태로 하고, 이 온 상태의 상기 전류 검출 수단의 전류 검출값에 기초하여 상기 팬의 회전수를 추정하고, 추정된 회전수가 소정값 이상이면 상기 3상분의 스위 칭 소자를 오프 상태로 복귀시킴으로써 상기 팬의 기동을 정지하는 팬의 기동 제어와, 팬 정지 중에 상기 압축기의 운전을 개시하는 유풍 팬 정지 제어를 실행하고, 상기 팬의 기동을 정지하고 나서 소정 시간의 경과 후에 상기 팬의 기동 제어를 반복하여 실행하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 기동 시에 상기 인버터의 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온 상태로 하고, 이 온 상태의 상기 전류 검출 수단의 전류 검출값이 아암 단락이라고 판정된 값 이상일 때, 상기 압축기를 정지 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 기동 시에 상기 인버터의 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온 상태로 하고, 이 온 상태의 상기 전류 검출 수단의 전류 검출값이 아암 단락이라고 판정되는 값 이상일 때, 상기 압축기를 정지 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온 상태로 한 경우의 상기 전류 검출 수단의 전류 검출값을 감시하고, 3상분의 모든 전류 파형이 정현파가 아닌 경우 또는 3상분의 모든 전류 검출값이 0이 아닌 경우, 상기 모터의 권선 이상으로 판단하여 압축기를 기동시키지 않거나 또는 그 운전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온 상태로 한 경우의 상기 전류 검출 수단의 전류 검출값을 감시하고, 3상분의 모든 전류 파형이 정현파가 아닌 경우 또는 3상분의 모든 전류 검출값이 대략 0이 아닌 경우, 상기 모터의 권선 이상으로 판단하여 압축기를 기동시키지 않거나 또는 그 운전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온 상태로 한 경우의 상기 전류 검출 수단의 전류 검출값을 감시하고, 3상분의 모든 전류 파형이 정현파가 아닌 경우 또는 3상분의 모든 전류 검출값이 대략 0이 아닌 경우, 상기 모터의 권선 이상으로서 압축기를 기동하지 않거나 또는 그 운전을 정지하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
  10. 팬을 구동하는 무-센서 모터에 3 상 교류 전력을 공급하도록 스위칭 소자가 3상 브리지 접속된 인버터의 음(-) 측 아암을 형성하는 3상분의 스위칭 소자를 온 상태로 하는 단계,
    상기 3상분의 스위칭 소자의 온 상태 시에 상기 모터에 흐르는 전류를 검출하는 단계, 및
    검출된 전류값에 기초하여 상기 팬의 회전수를 추정하는 단계를 차례로 실행하는 팬 회전수 추정 방법.
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