KR20070077631A - Air conditioner enable to compensate for power factor - Google Patents

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Abstract

An air conditioner having a power factor compensation function is provided to improve the performance and reliability of products by removing the harmonic component of a power source. An air conditioner having a power factor compensation function includes a power supply(10), a voltage waveform detector(20), a rectifier(40), a DC link part(60), and an inverter(70). The power supply receives three phased power source inputted. The voltage waveform detector detects a voltage waveform of the power source supplied from the power supply. The rectifier rectifies AC power source inputted. The DC link part smoothes the power source outputted from the rectifier and generates DC power source for driving a compressor. The inverter converts DC power source and supplies the compressor with the power source.

Description

역률 보상 기능이 구비된 공기조화기{Air conditioner enable to compensate for power factor}Air Conditioner with Power Factor Compensation {Air conditioner enable to compensate for power factor}

도 1 은 종래 발명에 따른 공기조화기의 압축기 입력전원의 파형이 도시된 그래프,1 is a graph showing the waveform of the compressor input power of the air conditioner according to the prior art,

도 2 는 본 발명에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 회로도,2 is a circuit diagram showing the configuration of an air conditioner according to the present invention;

도 3 은 본 발명에 따른 공기조화기의 스위칭 패턴이 도시된 그래프, 3 is a graph showing a switching pattern of the air conditioner according to the present invention;

도 4 는 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 입력전원이 도시된 그래프이다. 4 is a graph showing a compressor input power of the air conditioner according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

10: 전원부 20: 전압파형 감지부10: power supply unit 20: voltage waveform detection unit

30: 역률보상부 40: 정류부30: power factor correction unit 40: rectification unit

50: 리액터 60: DC링크부50: reactor 60: DC link portion

70: 인버터 80: 모터70: inverter 80: motor

90: 제어부 LD:기준전압파형90: control unit LD: reference voltage waveform

LI1: 전류 LV1: 전압LI1: current LV1: voltage

본 발명은 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 컨버터로 입력되는 3상 전원의 각단에 역률보상부를 구비하여, 압축기로 정현파의 전류가 입력되도록 하여 역률을 보상하고 하모닉을 개선하는 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner equipped with a power factor correction function. In particular, a power factor correction unit is provided at each end of a three-phase power source input to a converter to compensate for power factor by inputting a sinusoidal current to a compressor and to improve harmonics. An air conditioner equipped with a compensation function.

일반적으로 공기조화기는 냉방, 난방, 공기정화를 위해 구비되어, 실내로 냉/온의 공기를 토출하고, 실내 공기를 정화하여 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 설치된다. In general, an air conditioner is provided for cooling, heating, and air purification, and discharges cold / hot air into a room, and is installed to purify indoor air to create a more comfortable indoor environment for humans.

이러한 공기 조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 상기 압축기 또는 열교환기로 공급되는 전원을 제어함으로서 상기 공기조화기가 동작되게 된다. The air conditioner is separated and controlled by an indoor unit composed of a heat exchanger and an outdoor unit composed of a compressor and a heat exchanger, and the air conditioner is operated by controlling power supplied to the compressor or the heat exchanger.

종래 발명에 따른 공기조화기는 압축기의 모터를 구동하기 위해, 일정 크기기의 전원을 공급하는 전원부와, 마그네트 스위치와, 정류부와, 리액터와 DC링크부과, 직류전압을 일정 전압 또는 주파수의 교류전압으로 변환하여 압축기로 공급하는 인버터부를 포함하여 구성된다.The air conditioner according to the present invention, in order to drive the motor of the compressor, the power supply unit for supplying the power of a constant size, the magnet switch, the rectifier, the reactor and the DC link unit, the DC voltage to an AC voltage of a constant voltage or frequency It is configured to include an inverter unit for converting and supplying to the compressor.

이때, 상기 공기조화는 동작시, 상기 압축기로 입력되는 전원에 있어서, 가 상기 전원부로부터 입력되어 변환되는 전원이 상기 DC링크부의 전압보다 큰 경우 상기 압축기의 모터로 전류가 인가됨으로서, 상기 압축기 모터가 구동되게 된다.In this case, when the air conditioning is in operation, in the power input to the compressor, when the power input and converted from the power supply unit is greater than the voltage of the DC link unit, a current is applied to the motor of the compressor, whereby the compressor motor Will be driven.

그러나, 상기 공기조화기는 전술한 바와 같이, DC링크부에 인가되는 전압 이상의 직류전원에 대해서만 상기 모터로 전류를 인가하게 되므로 상기 인버터를 통해 상기 압축기로 공급되는 입력전원은 전압과 전류 간에 위상차가 증가 되는 문제점이 있다. However, as described above, since the air conditioner applies current to the motor only for DC power above the voltage applied to the DC link unit, the input power supplied to the compressor through the inverter increases the phase difference between voltage and current. There is a problem.

그에 따라 상기 공기조화기는 상기와 같은 위상차로 인하여 상기 공기조화기의 구동에 따른 역률이 크게 저하되는 문제점이 있다. Accordingly, the air conditioner has a problem in that the power factor due to the driving of the air conditioner is greatly reduced due to the phase difference as described above.

상기와 같은 종래 발명에 따른 공기조화기는 상기 인버터부로부터 상기 모터, 즉 압축기 모터로 교류전원이 인가된다. 이때, 상기 모터는 도 1에 도시된 바와 같은 전압, 전류 파형을 갖는 교류전원이 입력된다. In the air conditioner according to the related art as described above, AC power is applied from the inverter unit to the motor, that is, the compressor motor. At this time, the motor is an AC power source having a voltage, current waveform as shown in FIG.

이때, 상기 모터로 입력되는 상기 전압의 파형 및 전류의 파형을 비교해보면, 입력전압이 인가되고, 이후 전류가 흐르게 됨으로서, 실제 상기 공기조화기의 압축기로 입력되는 전원의 유효전력은 상기 전압과 전류의 위상차만큼 저하되므로 상기 공기조화기의 역률이 크게 저하되는 문제점이 있다. At this time, when comparing the waveform of the voltage and the waveform of the current input to the motor, the input voltage is applied, and then the current flows, the actual power of the power input to the compressor of the air conditioner actually the voltage and current Since the phase difference is lowered, the power factor of the air conditioner is greatly reduced.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 3상의 교류전원이 입력되는 전원부와, 정류부의 전단에 역률보상부를 구비하여, 상기 전원의 3상에 대해 각각 역률이 보상되도록 함으로서, 압축기로 입력되는 전원의 전압과 전류의 위상차를 감소시켜 상기 공기조화기의 역률을 개선하고, 상기 압 축기로 정현파의 전류가 입력되도록 함으로서 하모닉 성분을 개선하는 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and provided with a power supply portion for inputting the three-phase AC power source and a power factor correction unit at the front end of the rectifying unit to compensate the power factor for each of the three phases of the power source The air conditioner is provided with a power factor correction function to reduce the phase difference between the voltage and current of the power input to the compressor to improve the power factor of the air conditioner and to improve the harmonic component by allowing the current of the sine wave to be input to the compressor. The purpose is to provide.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기는 입력되는 3상의 전원 중 어느 하나의 상에 대해 전압파형을 감지하는 전압파형 감지부와, 입력되는 3상 전원의 각 상에 연결되어 역률을 보상하는 역률보상부와, 상기 전압파형 감지부로부터 입력되는 전압파형에 따라 전원의 각 상별로 역률이 보상되도록 상기 역률보상부의 동작을 제어하여 하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. Air conditioner equipped with a power factor correction function according to the present invention for solving the above problems is a voltage waveform detection unit for detecting a voltage waveform of any one phase of the input three-phase power, and each of the three-phase power input A power factor correction unit for compensating a power factor connected to a phase and a controller configured to control an operation of the power factor compensation unit to compensate power factor for each phase of the power source according to the voltage waveform input from the voltage waveform detector. It features.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 회로도이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 2 is a circuit diagram showing the configuration of an air conditioner according to the present invention.

본 발명에 따른 공기조화기는 도 2에 도시된 바와 같이, 3상 전원이 입력되는 전원부(10)와, 상기 전원부(10)로부터 공급되는 전원의 전압파형을 감지하는 전압파형 감지부(20)와, 입력되는 교류전원을 정류하는 정류부(40)와, 리액터(50)와, 상기 정류부(40)로부터 출력되는 전원을 평활하여 압축기 구동을 위한 일정 크기의 직류전원을 생성하는 DC링크부(60)와, 직류전원을 변환하여 압축기로 전원을 공급하는 인터버부(70)와, 압축기 모터(80)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 2, the air conditioner according to the present invention includes a power supply unit 10 to which three-phase power is input, a voltage waveform detection unit 20 to detect a voltage waveform of power supplied from the power supply unit 10, and The rectifier 40 rectifies the AC power input, the reactor 50, and the DC link unit 60 to generate a DC power having a predetermined size for driving the compressor by smoothing the power output from the rectifier 40. And an inverter unit 70 for converting DC power to supply power to the compressor, and a compressor motor 80.

또한, 상기 공기조화기는 상기 정류부(40)의 전단에 구비되어 상기 전원부 (10)로부터 입력되는 전원에 대해 역률을 보상하는 역률보상부(30)와, 상기 전압파형 감지부(20)의 감지결과에 따라 상기 역률보상부(30) 및 인터버부(70)를 제어하는 제어부(90)를 포함하여 구성된다. In addition, the air conditioner is provided at the front end of the rectifier 40, the power factor correction unit 30 for compensating the power factor for the power input from the power supply unit 10 and the detection result of the voltage waveform detection unit 20 The control unit 90 is configured to control the power factor correction unit 30 and the interlock unit 70 according to the present invention.

상기 전압파형 감지부(20)는 상기 전원부(10)로부터 공급되는 3상의 전원 중 어느 하나의 전원단과 중성선(N)에 연결되어 입력되는 전원의 전압파형을 감지한다. The voltage waveform detector 20 is connected to any one of the power terminal and the neutral line (N) of the three-phase power supplied from the power supply unit 10 detects the voltage waveform of the power input.

이때, 상기 전압파형 감지부(20)는 입력되는 교류전원에 대해 전압파형을 감지하여 상기 제어부(90)로 인가한다. In this case, the voltage waveform detector 20 detects a voltage waveform with respect to an input AC power and applies it to the controller 90.

여기서, 상기 전압파형 감지부(20)는 상기 전원부(10)의 3상 전원에 대한 세 개의 전원단 중 어느 하나에 연결될 수 있으며, 상기 도 2는 R상의 전원단에 연결되는 것을 예로하나 S상 전원단, T상 전원단에도 연결 가능하다. Here, the voltage waveform detection unit 20 may be connected to any one of three power stages for the three-phase power source of the power supply unit 10, Figure 2 is an example that is connected to the power phase of the R phase, but S phase It can also be connected to the power supply and T phase power supply.

상기 역률보상부(30)는 상기 전원부(10)와 상기 정류부(40)에 연결되어, 상기 전원단(10)로부터 입력되는 전원에 대해 상기 제어부(90)의 제어명령에 따라 구동되어 상기 전원의 역률을 보상하고, 상기 정류부(40)로 보상된 전원이 입력되도록 한다.The power factor correction unit 30 is connected to the power supply unit 10 and the rectifier 40, and is driven according to a control command of the control unit 90 with respect to the power input from the power supply terminal 10. The power factor is compensated and the compensated power is input to the rectifier 40.

상기 역률보상부(30)는 하나 이상의 리액터(L1 내지 L3)와, 하나 이상의 스위칭 소자(Q1 내지 Q3)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 역룰보상부(30)는 각각의 리액터(L1, L2, L3)와 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3)가 상기 전원부(10)의 각 상에 각각 연결되어 상기 제어부(90)의 제어신호에 따라 동작된다. 이때, 상기 리액터(L1 내지 L3)은 상기 정류부(40)에 대해 상기 전원부(10)와 직렬 연결되며, 상기 스위칭 소자(Q1 내지 Q3)은 상기 정류부(40)에 대하여 병렬연결 된다.The power factor correction unit 30 includes one or more reactors L1 to L3 and one or more switching elements Q1 to Q3. In this case, the reverse ruler 30 controls each of the reactors L1, L2, and L3 and the switching elements Q1, Q2, and Q3 to each phase of the power supply unit 10 to control the controller 90. It is operated according to the signal. In this case, the reactors L1 to L3 are connected in series with the power supply unit 10 with respect to the rectifier 40, and the switching elements Q1 to Q3 are connected in parallel with the rectifier 40.

즉, 상기 역률보상부(30)는 상기 전원부(10)의 3 상 전원중 제 1 전원단(R)에 제 1 리액터(L1)가 연결되고, 상기 제 1 리액터(L1)에 제 1 스위칭소자(Q1)가 연결된다. That is, in the power factor correction unit 30, a first reactor L1 is connected to the first power terminal R of the three-phase power source of the power supply unit 10, and a first switching device is connected to the first reactor L1. Q1 is connected.

여기서, 상기 역률 보상부(30)는 3 상 제 2 전원단(S)이 제 2 리액터(L2)와 연결되고, 제 2 스위칭소자(Q2)에 연결되며, 제 3 전원단(T)은 제 3 리액터(L3) 및 제 3 스위칭소자(Q3)에 연결된다. 이때, 상기 제1 내지 제 3 스위칭 소자(Q1 내지 Q3)는 드레인이 각 리액터(L1, L2, L3)에 연결되고, 소스는 상기 전원부(10)의 중성선(N)에 연결된다. Here, the power factor correction unit 30 is a three-phase second power source (S) is connected to the second reactor (L2), is connected to the second switching element (Q2), the third power source (T) is the first It is connected to the third reactor L3 and the third switching element Q3. In this case, the drains of the first to third switching elements Q1 to Q3 are connected to the reactors L1, L2, and L3, and the source is connected to the neutral line N of the power supply unit 10.

이때, 상기 제 1 내지 제 3 스위칭 소자(Q1 내지 Q3)는 게이트가 상기 제어부(90)와 연결되어 상기 제어부(90)부터부터 인가되는 제어신호에 따라 턴온/턴오프(Turn ON/Turn OFF)되어 스위칭 동작됨으로서, 연결된 각 전원단에 대하여 역률을 보상하게 된다. In this case, the first to third switching elements Q1 to Q3 have a gate connected to the control unit 90 and turn on / turn off according to a control signal applied from the control unit 90. As a result of the switching operation, the power factor is compensated for each connected power stage.

상기 정류부(40)는 브리지다이오드로 구성되어 상기 역률보상부(30)로부터의 전원을 입력받아 정류하고, 상기 리액터(50)를 통해 정류된 전원이 상기 DC링크부(60)로 입력되도록 한다. The rectifier 40 is configured as a bridge diode to receive power from the power factor correction unit 30 to rectify the rectifier, and allow the rectified power through the reactor 50 to be input to the DC link unit 60.

상기 DC링크부(60)는 상기 정류부(40)의 전원을 입력받아 평활하여 직류전원을 출력한다. 이때, 상기 DC링크부(60)는 상기 입력되는 전원을 평활하는 하나 이상의 커패시터를 포함하여 구성된다. The DC link unit 60 receives the power of the rectifier 40 smoothly and outputs a DC power. At this time, the DC link unit 60 is configured to include one or more capacitors to smooth the input power.

상기 인버터부(70)는 상기 제어부(90)로부터의 제어신호에 따라 구동되며, 상기와 같이 정류 및 평활된 직류전원을 교류전원으로 변환하여 상기 압축기 모터(80)로 동작 전원을 공급한다. The inverter unit 70 is driven according to a control signal from the controller 90, and converts the rectified and smoothed DC power into AC power as described above to supply operating power to the compressor motor 80.

이때, 상기 제어부(90)는 상기 전원부(10) 및 상기 정류부(40)에 연결되는 상기 역률보상부(30)의 구동을 위한 제어신호를 인가하고, 상기 인터버부(70)의 동작을 제어한다. In this case, the controller 90 applies a control signal for driving the power factor correction unit 30 connected to the power supply unit 10 and the rectifier 40, and controls the operation of the interlock unit 70. .

특히, 상기 제어부(90)는 상기 전압파형감지부(20)로부터 입력되는 전압레벨에 따라 상기 역률보상부(30)를 제어하기 위한 제어신호를 인가한다. 이때, 상기 제어부(90)는 상기 전압파형 감지부(20)로부터 입력되는 전압파형을 바탕으로 상기 전원부(10)로부터 입력되는 전원에 대한 전압의 레벨을 판단하며, 그에 따라 상기 전원부(10)의 각 상의 전원단에 연결된 상기 역률보상부(30)가 동작되도록 제어한다. In particular, the control unit 90 applies a control signal for controlling the power factor correction unit 30 according to the voltage level input from the voltage waveform detection unit 20. At this time, the control unit 90 determines the level of the voltage for the power input from the power supply unit 10 based on the voltage waveform input from the voltage waveform detection unit 20, and accordingly The power factor correction unit 30 connected to the power terminal of each phase is controlled to operate.

즉, 상기 제어부(90)는 상기 전압파형 감지부(20)로부터 상기 전원부(10)의 어느 하나의 전원단으로 부터 검출되어 입력되는 전압파형을 분석하여 전압의 레벨을 판단하고, 상기 역률보상부(30)의 각 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3)가 구동되도록 제어신호를 상기 역률보상부(30)의 각 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3)로 인가하여 그에 따라 상기 스위칭 소자(Q1 내지 Q3)의 동작에 따라 상기 역률보상부(30)가 상기 전원부(10)의 3 상 각각에 대해 역률을 보상하도록 한다. That is, the controller 90 determines the level of the voltage by analyzing the voltage waveform detected from one of the power terminals of the power supply unit 10 from the voltage waveform detection unit 20 and determining the level of the voltage. A control signal is applied to each switching element Q1, Q2, Q3 of the power factor correction unit 30 so that each switching element Q1, Q2, Q3 of 30 is driven, and accordingly the switching elements Q1 to Q3. According to the operation of the power factor correction unit 30 to compensate for the power factor for each of the three phases of the power supply unit 10.

여기서, 상기 제어부(90)는 상기 전압파형 감지부(20)의 감지결과에 따라, 역률보상부(30)의 각 스위칭 소자(Q1 내지 Q3)가 스위칭 동작되도록 하는 제어신호를 생성하여 인가한다. Herein, the controller 90 generates and applies a control signal for switching each of the switching elements Q1 to Q3 of the power factor correction unit 30 according to the detection result of the voltage waveform detector 20.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 제어부로부터 상기 역률보상부로 인가되는 제어신호에 대한 스위칭 패턴이 도시된 그래프이다. 이때, LD는 스위칭 제어를 위한 기준전압이 표시된 그래프이고, SI는 상기 전압파형 감지부로부터 입력되는 전압파형이고, SO는 상기 제어부로부터 상기 역률보상부로 인가되는 스위칭 제어신호이다. 3 is a graph showing a switching pattern for a control signal applied to the power factor correction unit from the control unit of the air conditioner according to the present invention. In this case, LD is a graph showing a reference voltage for switching control, SI is a voltage waveform input from the voltage waveform detector, and SO is a switching control signal applied from the controller to the power factor correction unit.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(90)는 상기 전압파형 감지부(20)로부터 입력되는 전압파형(SI)의 전압레벨을 기준전압(LD)과 비교하여, 상기 전압파형(SI)의 전압레벨이 기준전압(LD)보다 큰 경우 상기 역률보상부(30)의 스위칭 소자가 구동되도록 제어신호(SO)를 상기 역률보상부(30)로 인가한다. As shown in FIG. 3, the controller 90 compares the voltage level of the voltage waveform SI input from the voltage waveform detector 20 with a reference voltage LD to determine the voltage waveform SI. When the voltage level is greater than the reference voltage LD, a control signal SO is applied to the power factor compensator 30 so that the switching element of the power factor compensator 30 is driven.

이때, 상기 제어부(90)는 상기 전원부(10)의 3상의 전원단 중 상기 전압파형 감지부(20)가 연결되는 어느 하나의 전원단에 대해, 상기 전원단에 연결되는 상기 역률보상부(30)의 스위칭 소자가 구동되도록 상기와 같은 스위칭 패턴의 제어신호(SO)를 인가한다. In this case, the controller 90 is the power factor correction unit 30 connected to the power supply terminal for any one power supply terminal to which the voltage waveform detecting unit 20 is connected among the three power supply terminals of the power supply unit 10. The control signal SO of the above switching pattern is applied to drive the switching device of the above.

또한, 상기 제어부(90)는 상기 전원부(10)의 3상의 전원이 각각 120도의 위상차를 갖게 되므로, 상기 전압파형 감지부(20)가 연결되는 전원단을 기준으로 다른 전원단에 연결되는 상기 역률보상부(30)의 각 스위칭 소자에 대하여 상기 스위칭 패턴에 대해 120의 위상차를 갖는 제어신호를 인가한다. In addition, since the power supply of the three phases of the power supply unit 10 has a phase difference of 120 degrees, the control unit 90 is connected to another power supply terminal based on the power supply terminal to which the voltage waveform detection unit 20 is connected. A control signal having a phase difference of 120 with respect to the switching pattern is applied to each switching element of the compensator 30.

즉, 상기 제어부(90)부는 제1 전원단(R)으로부터 감지되어 입력되는 전압파형(SI)의 전압레벨을 기준전압(LD)과 비교하여 제 1 스위칭 소자(Q1)로 상기와 같은 스위칭 패턴을 갖는 제어신호(SO)를 인가하고, 상기 제어신호(SO)에 대하여 120 도의 위상차를 갖는 스위칭 패턴의 제어신호를 상기 제2 전원단(S)에 연결되는 제 2 스위칭 소자로(Q2)로 인가하며, 상기 제3 전원단(T)에 연결되는 제 3 스위칭 소자(Q3)으로 상기 제1 스위칭 소자(Q1)에 대한 제어신호에 대해 240도 위상차를 갖고, 제 2 스위칭 소자(Q2)에 대한 제어신호에 대하여는 120도의 위상차를 갖는 제어신호를 상기 제 3 스위칭 소자(Q23)로 인가하여, 각각 스위칭 동작하도록 한다. That is, the controller 90 compares the voltage level of the voltage waveform SI sensed and input from the first power supply terminal R with the reference voltage LD to the first switching element Q1 as described above. A control signal of a switching pattern having a phase difference of 120 degrees with respect to the control signal SO, to a second switching element Q2 connected to the second power supply terminal S; And a third switching element Q3 connected to the third power supply terminal T, and having a phase difference of 240 degrees with respect to a control signal for the first switching element Q1 and a second switching element Q2. The control signal having the phase difference of 120 degrees is applied to the third switching element Q23 to perform the switching operation.

상기와 같이, 입력되는 전원의 전압레벨 및 위상에 따라 상기 전원부(10)의 각 전원단에 연결되는 상기 역률보상부의 각각의 스위칭소자(Q1 내지 Q3)이 상기와 같은 패턴에 따라 턴온/턴오프됨으로서, 입력되는 전원 3 상에 대해 각각 역률보상이 가능하게 된다. As described above, each of the switching elements Q1 to Q3 connected to each power terminal of the power supply unit 10 according to the voltage level and phase of the input power is turned on / off according to the pattern as described above. Thus, power factor correction is possible for each of the input power 3 phases.

그에 따라 상기 공기조화기는 역률이 개선된 전원이 상기 압축기로 공급되게 된다. 도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 압축기 입력전원이 도시된 그래프이다. As a result, the air conditioner is supplied with power having an improved power factor to the compressor. 4 is a graph showing a compressor input power of the air conditioner according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 공기조화기는 3상중 어느 하나의 전원단에 대해 전압파형을 감지하여 그에 따라 상기 역률보상부가 스위칭 되도록 함으로서, 상기 전압파형에 추종하여 전류가 흐르게 되므로 전원의 전압-전류간의 위상차가 크게 감소하게 되고, 그에 따라 전압(LV1)과 동위상의 전류(LI1)가 상기 압축기 모터(80)로 인가되게 된다.As shown in FIG. 4, the air conditioner senses the voltage waveform of any one of the three power stages and causes the power factor correction unit to switch accordingly, so that a current flows in accordance with the voltage waveform. The phase difference between the currents is greatly reduced, so that the current LI1 in phase with the voltage LV1 is applied to the compressor motor 80.

또한, 상기 공기조화기는 상기와 같이 3상 전원 중 어느 하나의 상에 대해 전압파형을 감지하고, 상기 역률보상부(30)의 각각의 스위칭 소자에 대해 120도의 위상차를 가지고 스위칭 동작되도록 제어신호를 인가함으로서, 상기 압축기로 공급되는 전원의 전류파형이 정현파의 형태를 가지게 된다. In addition, the air conditioner senses the voltage waveform of any one of the three-phase power source as described above, and the control signal to switch operation with a phase difference of 120 degrees for each switching element of the power factor correction unit 30 By applying, the current waveform of the power supplied to the compressor has the form of a sine wave.

따라서, 상기 공기조화기는 상기 압축기로 공급되는 전원에 대해 역률을 개선하고, 정현파의 상기 전류가 흐르도록 하여 발생되는 하모닉 성분을 개선하게 된다. Therefore, the air conditioner improves the power factor with respect to the power supplied to the compressor, and improves the harmonic component generated by allowing the current of the sine wave to flow.

이상과 같이 본 발명에 의한 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다. As described above with reference to the drawings illustrated an air conditioner equipped with a power factor correction function according to the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, but within the scope of the technical spirit is protected Can be applied.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기는 3상 전원의 각 상에 역률보상부가 연결되고, 입력되는 전원의 전압파형을 감지하여, 상기 감지되는 전압파형에 따라 상기 역률보상부가 동작되도록 제어함으로서, 3상의 전원이 각 상별로 역률 보상되어 정류부로 전원이 입력되도록 함으로서, 압축기로 인가되는 전원의 전압과 전류의 위상이 동위상이고, 상기 전류가 정현파형태로 입력되도록 하여 상기 공기조화기의 역률을 향상시키고, 발생되는 전원의 하모닉 성분을 제거하여 제품의 성능 및 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다. The air conditioner equipped with a power factor correction function according to the present invention configured as described above is connected to the power factor correction unit in each phase of a three-phase power source, and detects a voltage waveform of an input power source, and the power factor according to the detected voltage waveform. By controlling the compensator to operate, the power of the three phases are power factor corrected for each phase so that the power is input to the rectifier. The power factor of the air conditioner is improved, and the harmonic component of the generated power source is removed, thereby improving the performance and reliability of the product.

Claims (8)

입력되는 전원의 전압파형을 감지하는 전압파형 감지부와;A voltage waveform detector for sensing a voltage waveform of an input power source; 3상 전원의 각 상에 연결되어 역률을 보상하는 역률보상부와;A power factor correction unit connected to each phase of the three-phase power source to compensate for the power factor; 상기 전압파형 감지부로부터 입력되는 전압파형에 따라 전원의 각 상별로 역률이 보상되도록 상기 역률보상부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기.And a control unit for controlling the operation of the power factor correction unit so that the power factor is compensated for each phase of the power source according to the voltage waveform input from the voltage waveform detection unit. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압파형 감지부는 입력되는 전원의 3상 중 어느 하나의 전원단과 중성선에 연결되어 전압파형을 감지하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기.The voltage waveform detector is connected to any one of the power terminal and the neutral line of the input power of the input power supply, characterized in that the power factor correction function, characterized in that for detecting the voltage waveform. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 역률보상부는 하나 이상의 리액터와, 하나 이상의 스위칭 소자를 포함여 구성되는 것을 특징으로 하는 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기.The power factor correction unit has at least one reactor and at least one switching element, characterized in that the air conditioner with a power factor correction function, characterized in that configured. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 역률보상부는 3상 전원의 각 상에 상기 리액터와 상기 스위칭 소자가 연결되어, 상기 제어부의 제어신호에 따라 스위칭되어 입력되는 전원의 3상에 대해 각각 역률을 보상하는 것을 특징으로 하는 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기.The power factor correction unit is connected to the reactor and the switching element on each phase of a three-phase power supply, and the power factor correction function for compensating the power factor for each of the three phases of the power input switched by the control signal of the controller. This air conditioner is provided. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 역률보상부는 상기 리액터가 정류부에 대해 직렬연결되고, 상기 스위칭 소자가 상기 리액터에 직렬연결되고 상기 정류부에 대해 병렬연결되는 것을 특징으로 하는 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기.The power factor correction unit has a power factor correction function, characterized in that the reactor is connected in series with the rectifier, the switching element is connected in series with the reactor and connected in parallel with the rectifier. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 스위칭 소자는 게이트가 상기 제어부와 연결되고, 드레인이 상기 리액터에 연결되며, 소스가 중성선에 연결되는 것을 특징으로 하는 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기.The switching element is an air conditioner having a power factor correction function, characterized in that the gate is connected to the controller, the drain is connected to the reactor, the source is connected to the neutral line. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 제어부는 상기 전압파형 감지부로부터 입력되는 전압파형의 전압레벨을 기준전압과 비교하여, 기준전압 이상의 전압레벨에 대해 상기 역률보상부가 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기.The control unit compares the voltage level of the voltage waveform input from the voltage waveform detection unit with a reference voltage, and controls the power factor compensation unit to be driven at a voltage level higher than or equal to the reference voltage. group. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 제어부는 전원의 3상에 각각 연결되는 상기 역률보상부의 각 스위칭 소자로 120도의 위상차를 갖는 일정 스위칭 패턴의 제어신호를 인가하는 것을 특징으 로 하는 것을 특징으로 하는 역률 보상 기능이 구비된 공기조화기.The controller is configured to apply a control signal of a predetermined switching pattern having a phase difference of 120 degrees to each switching element of the power factor correction unit connected to each of the three phases of the power supply. group.
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