KR20090035897A - Motor controller of air conditioner - Google Patents

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Abstract

A motor control device of an air-conditioner is provided to facilitate replacement by modularizing a converter and perform DC power supply conversion efficiently according to the capacity of an air-conditioner by replacing a converter module and a three phase bridge diode. A motor control device of an air-conditioner comprises: a plurality of switching elements for converters converting 3 phase AC power into DC power supply; and a converter(210) detachably modularized in order to be replaced with other modules. An inverter(220) comprises a plurality of switching element for the inverter to convert DC power into AC power having fixed frequency and supply the AC power to a three-phase electric motor. A converter microcomputer(240) and an inverter microcomputer(230) control the switching operation of the inverter and the converter.

Description

공기조화기의 전동기 제어장치{Motor controller of air conditioner}Motor controller of air conditioner {Motor controller of air conditioner}

본 발명은 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것으로, 다른 부품과의 교체가 용이하도록 컨버터를 모듈화하며, 컨버터 모듈과 삼상 브릿지 다이오드 모듈의 교체에 의해 공기조화기의 용량에 따라 직류전원 변환이 효율적으로 수행되도록 하며, 나아가 역률 제어, 직류 전압 부스팅 및 하모닉(harmonic) 규제에 대응 가능한 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것이다. The present invention relates to a motor control apparatus of an air conditioner, and the converter is modularized so that it can be easily replaced with other components, and by converting the converter module and the three-phase bridge diode module, the DC power conversion is effective according to the capacity of the air conditioner. In addition, the present invention relates to a motor control apparatus of an air conditioner capable of coping with power factor control, DC voltage boosting, and harmonic regulation.

공기조화기는 방, 거실, 사무실 또는 영업 점포 등의 공간에 배치되어 공기의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 조절하여 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있도록 하는 장치이다.An air conditioner is a device that is disposed in a room, a living room, an office, or a business store to adjust a temperature, humidity, cleanliness, and airflow of an air to maintain a comfortable indoor environment.

공기조화기는 일반적으로 일체형과 분리형으로 나뉜다. 일체형과 분리형은 기능적으로는 같지만, 일체형은 냉각과 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 설치한 것이고, 분리형은 실내측에는 냉/난방을 수행하는 실내기를 설치하고 실외측에는 방열과 압축 기능을 수행하는 실외기를 설치한 후 서로 분리된 두 기기를 냉매 배관으로 연결시킨 것이다. Air conditioners are generally divided into one-piece and separate types. The integrated type and the separate type are functionally the same, but the integrated type integrates the functions of cooling and heat dissipation to install a hole in the wall of the house or hang the device on the window, and the separate type installs an indoor unit that performs cooling / heating on the indoor side and outdoor. On the side, an outdoor unit that performs heat dissipation and compression functions was installed, and two separate devices were connected by refrigerant pipes.

한편, 공기조화기에는 압축기 등에 전동기가 사용되며, 이를 구동하기 위한 전동기 제어장치가 사용되고 있다. 종래에는 단상 교류 전원을 이용하여 이를 직류 전원으로 변환하고, 이를 다시 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하는 전동기 제어장치가 사용되고 있었다.On the other hand, the air conditioner is used for the motor, such as a compressor, the motor control device for driving this is used. Conventionally, an electric motor control apparatus using a single phase AC power source and converting it into a DC power source and converting it into an AC power source having a predetermined frequency has been used.

도 1은 종래의 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a motor control apparatus of a conventional air conditioner.

도면을 참조하여 설명하면, 종래의 공기조화기의 전동기 제어장치(100)는 삼상 교류 전원을 리액터(105)를 통해 고조파 성분을 제거하고, 모듈화된 삼상 브릿지 다이오드(110)를 사용하여, 교류 전원을 직류 전원으로 정류하고, 평활 커패시터(C1)에 의해 정류된 전압을 평활한다. 이와 같이 정류 및 평활 된 직류 전원을 공급받아, 인버터(120)는 구비되는 스위칭 소자들 및 각 스위칭 소자에 역병렬로 접속된 다이오드를 이용하여 소정의 주파수를 갖는 삼상 교류 전원으로 변환하고, 이러한 변환된 삼상 교류 전원을 삼상 전동기(150)에 인가한다. 또한, 인버터 출력단의 출력전류(id)를 검출하는 출력전류 검출수단(Z)에 의해 검출된 출력전류(id)에 기초하여 인버터 마이컴(130)은 인버터(120)의 스위칭 소자들을 구동하기 위한 스위칭 제어신호(Sc)를 출력한다.Referring to the drawings, the motor control apparatus 100 of a conventional air conditioner removes harmonic components from a three-phase alternating current power through the reactor 105, and uses a modular three-phase bridge diode 110, alternating current power Is rectified by a DC power supply and the voltage rectified by the smoothing capacitor C1 is smoothed. In this way, the rectified and smoothed DC power is supplied, and the inverter 120 converts into a three-phase AC power source having a predetermined frequency by using switching elements provided and diodes connected in anti-parallel to each switching element. Applied three-phase AC power to the three-phase electric motor 150. In addition, based on the output current id detected by the output current detecting means Z for detecting the output current id of the inverter output terminal, the inverter microcomputer 130 switches for driving the switching elements of the inverter 120. The control signal Sc is output.

통상, 도 1과 같은 전동기 제어장치를 살펴보면, 삼상 교류 전원으로부터 직류 전원 변환시, 삼상 브릿지 다이오드(110)를 사용함으로 인하여 직류 전원 변환시의 부스팅이 수행될 수 없어, 직류 전압의 최대치에 제약이 있게 된다. 또한, 삼상 교류 전원과 삼상 브릿지 다이오드(110) 사이에 리액터(105)를 사용함으로써, 역률 개선 제어가 적절히 수행되지 못하며, 또한 삼상 교류 전원 또는 전동기 제어장치 내에서 발생하는 고조파를 제한하기가 용이하지 않게 된다.In general, referring to the motor control apparatus as illustrated in FIG. 1, when the DC power is converted from the three-phase AC power, the boosting may not be performed when the DC power is converted due to the use of the three-phase bridge diode 110, thereby limiting the maximum value of the DC voltage. . In addition, by using the reactor 105 between the three-phase AC power source and the three-phase bridge diode 110, power factor correction control is not properly performed, and it is not easy to limit the harmonics generated in the three-phase AC power source or the motor controller. Will not.

본 발명의 목적은, 컨버터를 착탈가능한 모듈화하여 다른 부품과의 교체가 용이하도록 하는 공기조화기의 전동기 제어장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric motor control apparatus of an air conditioner which makes the converter detachable and modular so that replacement with other parts is easy.

본 발명의 다른 목적은, 컨버터 모듈을 삼상 브릿지 다이오드 모듈과의 교체를 통해, 직류전압 크기를 가변가능하도록 하고, 요구되는 공기조화기의 용량에 맞춰 효율적인 직류전압 변환이 수행되도록 하는 공기조화기의 전동기 제어장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to replace the converter module with a three-phase bridge diode module, so that the magnitude of the DC voltage is variable, and the efficient DC voltage conversion is performed according to the capacity of the required air conditioner. It is to provide an electric motor control device.

본 발명의 다른 목적은, 역률 제어, 직류 전압 부스팅 및 하모닉(harmonic) 규제에 대응 가능한 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것이다. Another object of the present invention relates to an electric motor control apparatus of an air conditioner capable of coping with power factor control, direct current voltage boosting and harmonic regulation.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 공기조화기의 전동기 제어장치의 내부 이상시 컨버터 마이컴 및 인버터 마이컴 중 어느 하나의 마이컴이 상대 마이컴에 비상 데이터를 인가하여, 컨버터 및 인버터의 동작을 정지하도록 하는 공기조화기의 전동기 제어장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an air for causing any one of the converter micom and the inverter micom to apply emergency data to the other micom to stop the operation of the converter and the inverter when an internal abnormality of the motor control device of the air conditioner. It is to provide an electric motor control device of the harmonic.

상술한 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 복수개의 컨버터용 스위칭 소자를 구비하고 삼상 교류 전원을 입력받아 컨버터용 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 변환하며 삼상 브릿지 다이오드 모듈과 교체를 위해 착탈 가능하도록 모듈화된 컨버터와, 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고 직류 전원을 공급받아 인버터 용 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기에 공급하는 인버터와, 컨버터의 스위칭 동작을 제어하는 컨버터 마이컴과, 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 인버터 마이컴을 포함한다.The motor control apparatus for an air conditioner according to an embodiment of the present invention for solving the above-mentioned problems and other problems, is provided with a plurality of switching elements for the converter and receives a three-phase AC power supply for switching operation of the switching element for the converter. By converting into a DC power supply and having a modularized converter that is detachable for replacement with a three-phase bridge diode module, and a plurality of inverter switching elements, and supplied with DC power, AC power having a predetermined frequency by switching operation of the inverter switching element. And an inverter microcomputer for controlling the switching operation of the converter and an inverter microcomputer for controlling the switching operation of the inverter.

상술한 바와 같이 본 발명 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 컨버터를 모듈화함으로써, 다른 부품과의 교체가 용이하게 된다.As described above, the motor control apparatus of the air conditioner according to the embodiment of the present invention can be easily replaced with other components by modularizing the converter.

또한, 컨버터 모듈을 삼상 브릿지 다이오드 모듈과의 교체를 통해, 직류전압 크기가 가변 가능하게 되고, 요구되는 공기조화기의 용량에 맞춰 효율적인 직류전압 변환이 수행된다.In addition, by replacing the converter module with the three-phase bridge diode module, the magnitude of the DC voltage can be changed, and efficient DC voltage conversion is performed according to the capacity of the air conditioner required.

또한, 스위칭 소자를 구비하여 삼상 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터과, 스위칭 소자를 구비하여 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터와, 컨버터를 제어하는 컨버터 마이컴 및 인버터를 제어하는 인버터 마이컴을 포함함으로써, 역률 제어 및 직류 전압 부스팅이 가능하며, 하모닉(harmonic) 규제에 대응할 수 있게 된다.In addition, a converter including a switching element for converting three-phase AC power to DC power, an inverter having a switching element to convert DC power to AC power, a converter micom for controlling the converter and an inverter micom for controlling the inverter Power factor control, direct voltage boosting, and harmonic regulation are possible.

또한, 전동기 제어장치 내의 이상동작시, 컨버터 마이컴과 인버터 마이컴이 서로 통신하여 컨버터의 동작 및 인버터의 동작을 정지하도록 하는 비상 데이터를 공유함으로써, 회로 소자를 보호할 수 있게 된다. In addition, when an abnormal operation in the motor control device occurs, the circuit element can be protected by sharing emergency data that allows the converter micom and the inverter micom to communicate with each other to stop the operation of the converter and the operation of the inverter.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.2 is a schematic diagram of an air conditioner according to the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(50)는, 크게 실내기(I)와 실외기(O)로 구분된다. Referring to the drawings, the air conditioner 50 is largely divided into an indoor unit (I) and an outdoor unit (O).

실외기(O)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(2)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(2b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(4)와, 실외 열교환기(5)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(5a)과 실외팬(5a)을 회전시키는 전동기(5b)로 이루어진 실외 송풍기(5)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(6)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(10)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(3) 등을 포함한다. The outdoor unit O includes a compressor 2 serving to compress the refrigerant, a compressor electric motor 2b for driving the compressor, an outdoor side heat exchanger 4 serving to radiate the compressed refrigerant, and an outdoor unit. An outdoor blower (5) disposed on one side of the heat exchanger (5) for promoting heat dissipation of the refrigerant, and an outdoor blower (5) for rotating the outdoor fan (5a), and an expansion for expanding the condensed refrigerant. The mechanism 6, the cooling / heating switching valve 10 for changing the flow path of the compressed refrigerant, and the accumulator 3 for temporarily storing the gasified refrigerant to remove moisture and foreign matter and then supplying a refrigerant of a constant pressure to the compressor. And the like.

실내기(I)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(8)와, 실내측 열교환기(8)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(9a)과 실내팬(9a)을 회전시키는 전동기(9b)로 이루어진 실내 송풍기(9) 등을 포함한다. The indoor unit (I) is disposed inside the indoor heat exchanger (8) performing cooling / heating functions, and the indoor fan (9a) and the indoor disposed at one side of the indoor heat exchanger (8) to promote heat dissipation of the refrigerant. And an indoor blower 9 made of an electric motor 9b for rotating the fan 9a.

실내측 열교환기(8)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(2)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.At least one indoor side heat exchanger (8) may be installed. The compressor 2 may be at least one of an inverter compressor and a constant speed compressor.

또한, 상기 공기조화기(50)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.In addition, the air conditioner 50 may be configured as a cooler for cooling the room, or may be configured as a heat pump for cooling or heating the room.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치에서의 전동기는 도면에서 도시한, 실외팬, 압축기 또는 실내 팬을 동작시키기 각 전동기(2b,5b,9b)일 수 있다. On the other hand, the electric motor in the motor control apparatus of the air conditioner according to an embodiment of the present invention may be each of the electric motors (2b, 5b, 9b) to operate the outdoor fan, compressor or indoor fan shown in the figure.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는, 리액터(205), 컨버터 모듈(210), 평활 커패시터(C11), 인버터(220), 컨버터 마이컴(240), 인버터 마이컴(230) 등을 포함한다. 또한, 삼상 브릿지 다이오드 모듈(215), 입력전류 검출 수단(A), 입력전압 검출 수단(B), dc 단 전압 검출 수단(D), dc단 전류 검출 수단(C), 출력 전류 검출 수단(E) 등을 더 포함할 수 있다. Referring to the drawings, the motor control apparatus 200 of the air conditioner according to an embodiment of the present invention, the reactor 205, converter module 210, smoothing capacitor (C11), inverter 220, converter The microcomputer 240, the inverter microcomputer 230, and the like. In addition, the three-phase bridge diode module 215, input current detection means (A), input voltage detection means (B), dc end voltage detection means (D), dc end current detection means (C), output current detection means (E) ) May be further included.

리액터(205)는 삼상 교류 전원을 승압하여 컨버터 모듈(210)에 공급한다. 구체적으로 설명하면, 컨버터 모듈(210) 내에 구비되는 복수개의 컨버터용 스위치의 온/오프 동작에 의해, 리액터(205)에는 교류 전원이 저장되었다가 컨버터 모듈(210)에 공급함으로써, 승압동작을 수행한다. 한편, 리액터(205)는 교류 전원의 역률 보정을 위해 사용되며, 삼상 교류 전원과 컨버터 모듈(210) 사이의 고조파를 제거하여, 계통 또는 컨버터 소자를 보호하는 역할을 한다.The reactor 205 boosts the three-phase AC power and supplies it to the converter module 210. Specifically, the AC power is stored in the reactor 205 and then supplied to the converter module 210 by the on / off operation of the plurality of converter switches provided in the converter module 210 to perform the boosting operation. do. On the other hand, the reactor 205 is used for power factor correction of the AC power, and serves to protect the system or converter element by removing harmonics between the three-phase AC power supply and the converter module 210.

컨버터 모듈(210)은 복수개의 컨버터용 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 리액터(205)를 거친 삼상 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 구체적으로 설명하면, 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다. 컨버터 마이컴(240)으로부터의 스위칭 제어 신호(Scc)가 각 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력되면, 각 스위 칭 소자는 스위칭 동작을 수행한다. 이에 의해 역률이 제어되며, 또한 삼상 교류 전원이 직류 전원으로 변환되어 출력된다. The converter module 210 includes a plurality of converter switching elements, and converts three-phase AC power passed through the reactor 205 into a DC power source by an on / off operation of the switching element. Specifically, the upper arm switching element and the lower arm switching element connected to each other in a pair, a total of three pairs of upper and lower arm switching elements are connected in parallel to each other. Each switching device has a diode in anti-parallel connection. When the switching control signal Scc from the converter micom 240 is input to the gate terminal of each switching element, each switching element performs a switching operation. Thereby, the power factor is controlled, and the three-phase AC power is converted into a DC power and output.

컨버터 모듈(210)은 다른 모듈과의 교체를 위해 공기조화기의 전동기 제어장치 내에서 모듈화된다. 모듈화된 컨버터 모듈(210)은 공기조화기의 전동기 제어장치가 실장되는 인쇄회로기판(PCB) 등에 부착된다. 컨버터(210)를 모듈화하여, 인쇄회로 기판(PCB) 등에 부착함으로써, 컨버터(210) 내의 스위칭 소자의 소손 등이 발생한 경우, 손쉬운 교체 및 수리 가능하게 된다. 한편, 컨버터 모듈과 교체되는 다른 모듈은, 다른 컨버터 모듈 외에, 삼상 다이오드 브릿지 모듈(215)로 교체하는 것이 가능하다.The converter module 210 is modularized in the motor controller of the air conditioner for replacement with other modules. The modular converter module 210 is attached to a printed circuit board (PCB) on which the motor control device of the air conditioner is mounted. By converting the converter 210 into a module and attaching it to a printed circuit board (PCB) or the like, when the switching element in the converter 210 is burned out or the like, it becomes easy to replace and repair. On the other hand, the other module replaced with the converter module, in addition to the other converter module, it is possible to replace the three-phase diode bridge module 215.

삼상 브릿지 다이오드 모듈(215)은 삼상 브릿지 형태로 접속되는 복수의 다이오드가 모듈화한 것이다. 서로 직렬연결되는 상암 다이오드와 하암 다이오드가 한 쌍이되며, 총 세 쌍의 상,하암 다이오드가 서로 병렬 연결된다. 컨버터 모듈(210) 대신에 삼상 브릿지 다이오드 모듈(215)이 사용되는 경우, 삼상 교류 전원이 삼상 브릿지 다이오드 모듈에서 정류되어 직류 전원으로 출력된다.The three-phase bridge diode module 215 is a modularization of a plurality of diodes connected in the form of a three-phase bridge. There is a pair of upper and lower arm diodes connected in series with each other, and a total of three pairs of upper and lower arm diodes are connected in parallel. When the three-phase bridge diode module 215 is used instead of the converter module 210, the three-phase AC power is rectified in the three-phase bridge diode module and output as a DC power.

삼상 브릿지 다이오드 모듈(215)은 스위칭 소자를 구비하지 않으므로, 리액터(205)와 연계하여 삼상 교류 전원을 승압을 할 수 없으므로, 공기조화기의 용량이 상대적으로 작은 경우, 즉 직류 전압의 크기가 상대적으로 작아야 하는 경우에 사용될 수 있다. 이에 반해, 컨버터 모듈(210)은 스위칭 소자를 구비하므로, 리액터(205)와 연계하여 삼상 교류 전원을 승압하면서 직류전원으로 변환하므로, 공기조화기의 용량이 상대적으로 큰 경우, 즉 직류전압의 크기가 상대적으로 커야하는 경우에 사용될 수 있다. 한편, 직류전압의 클수록 전동기(250)의 고속구동에 적합하게 된다. 이와 같이, 삼상 브릿지 다이오드(215)와 컨버터(210)를 모두 착탈 가능한 모듈로 구성하면, 인쇄회로기판(PCB) 상에서 손쉬운 교체가 가능하며, 따라서 공기조화기의 용량에 따라 필요한 직류전압을 선택할 수 있게 되어, 직류 전압 변환을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.Since the three-phase bridge diode module 215 does not include a switching element, the three-phase AC power supply cannot be boosted in conjunction with the reactor 205, so that the capacity of the air conditioner is relatively small, that is, the magnitude of the DC voltage is relatively high. It can be used when it should be small. On the contrary, since the converter module 210 includes a switching element, the three-phase AC power is converted to DC power by boosting in conjunction with the reactor 205, so that the capacity of the air conditioner is relatively large, that is, the magnitude of the DC voltage. Can be used in the case where is to be relatively large. On the other hand, the greater the DC voltage, the more suitable for high speed driving of the motor 250. As such, when the three-phase bridge diode 215 and the converter 210 are configured as a detachable module, it is possible to easily replace the printed circuit board (PCB), so that the required DC voltage can be selected according to the capacity of the air conditioner. Thus, DC voltage conversion can be efficiently performed.

평활 커패시터(C11)는 컨버터의 출력단에 접속된다. 컨버터 모듈(210) 또는 삼상 브릿지 다이오드 모듈(215)로부터 출력되는 변환된 직류 전원을 평활하게 된다. 이하에서는 컨버터 모듈(210) 또는 삼상 브릿지 다이오드 모듈(215)의 출력단을 dc 단 또는 dc 링크단이라고 한다. dc 단에 평활된 직류 전압은 인버터(220)에 인가된다.The smoothing capacitor C11 is connected to the output terminal of the converter. The converted DC power output from the converter module 210 or the three-phase bridge diode module 215 is smoothed. Hereinafter, the output terminal of the converter module 210 or the three-phase bridge diode module 215 is referred to as a dc terminal or a dc link terminal. The DC voltage smoothed at the dc stage is applied to the inverter 220.

인버터(220)는 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여 출력한다. 구체적으로 설명하면, 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다. 인버터 마이컴(230)으로부터의 스위칭 제어 신호(Sic)가 각 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력되면, 각 스위칭 소자는 스위칭 동작을 수행한다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 출력되게 된다.The inverter 220 includes a plurality of inverter switching elements, and converts the DC power smoothed by the on / off operation of the switching element into a three-phase AC power source having a predetermined frequency and outputs the same. Specifically, the upper arm switching element and the lower arm switching element connected to each other in a pair, a total of three pairs of upper and lower arm switching elements are connected in parallel to each other. Each switching device has a diode in anti-parallel connection. When the switching control signal Sic from the inverter micom 230 is input to the gate terminal of each switching element, each switching element performs a switching operation. As a result, a three-phase AC power supply having a predetermined frequency is output.

인버터(220)에서 출력되는 삼상 교류 전원은 삼상 전동기(250)의 각 상에 인가된다. 여기서 삼상 전동기(250)는 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 삼상 전동기(250)의 종류로는 BLDC 전동기, synRM 전동기 등 다양한 형태가 가능하다. 한편, 삼상 전동기(250)의 기능별로 분류하면, 공기조화기의 압축기에 사용되는 압축기용 전동기(2b)일 수 있으며, 팬을 구동하기 위한 팬용 전동기(5b,9b) 일수도 있다.Three-phase AC power output from the inverter 220 is applied to each phase of the three-phase electric motor 250. Here, the three-phase electric motor 250 is provided with a stator and a rotor. Each phase AC power of a predetermined frequency is applied to a coil of each stator so that the rotor rotates. The three-phase motor 250 may be a variety of forms, such as BLDC motor, synRM motor. On the other hand, if the three-phase electric motor 250 is classified by function, it may be a compressor electric motor (2b) used in the compressor of the air conditioner, it may be a fan motor (5b, 9b) for driving the fan.

한편, 컨버터 마이컴(240)은, 컨버터의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 컨버터용 스위칭 제어신호(Scc)를 컨버터(210)에 출력한다. 스위칭 제어신호(Scc)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 dc 단 전압을 기초로 생성되어 컨버터(210)에 출력된다. On the other hand, the converter microcomputer 240 outputs the converter switching control signal Scc to the converter 210 in order to control the switching operation of the converter. The switching control signal Scc is a PWM switching control signal, which is generated based on the detected dc terminal voltage and output to the converter 210.

한편, 인버터 마이컴(230)은, 인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터용 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(220)에 출력한다. 스위칭 제어신호(Sic)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 출력 전류를 기초로 생성되어 인버터(230)에 출력된다.On the other hand, the inverter microcomputer 230 outputs the inverter switching control signal (Sic) to the inverter 220 in order to control the switching operation of the inverter. The switching control signal Sic is a PWM switching control signal and is generated based on the detected output current and output to the inverter 230.

본 발명의 실시예와 같이, 삼상 교류 전원을 이용하여, 컨버터와 인버터를 동작시키는 공기조화기의 전동기 제어장치에 따르면, 컨버터용 스위칭 소자를 구비하는 컨버터(210)와 리액터(205)가 서로 연계하여, 교류 전원 승압, 역률 제어 및 고조파 제한 등을 수행하게 된다. 한편, 컨버터(210)의 동작을 위해, 본 발명의 일실시예에서는 컨버터(210)를 제어하기 위한 컨버터 마이컴(240)을 별도로 마련한다.As in the embodiment of the present invention, according to the motor control apparatus of the air conditioner for operating the converter and the inverter by using a three-phase AC power source, the converter 210 and the reactor 205 including the switching element for the converter are connected to each other. Thus, AC power up, power factor control, and harmonic limiting are performed. On the other hand, for the operation of the converter 210, in one embodiment of the present invention, a converter microcomputer 240 for controlling the converter 210 is provided separately.

또한, 컨버터 마이컴(240)은, 컨버터단의 동작 이상 검출시 인버터 마이 컴(230)으로 비상 데이터(id)를 송신한다. 이에 의해 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 비상 데이터(Emergency data;Ed)를 공유한다. 컨버터단은, 컨버터(210)는 물론, 삼상 교류 전원부터 컨버터(210) 출력단인 dc 링크단까지로 정의할 수 있다. In addition, the converter microcomputer 240 transmits emergency data id to the inverter microcomputer 230 when the converter abnormality is detected. As a result, the converter microcomputer 240 and the inverter microcomputer 230 share emergency data Ed. The converter stage may be defined as not only the converter 210 but also a three-phase AC power supply to a dc link stage which is an output terminal of the converter 210.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는, 컨버터단의 동작 이상 검출을 위해, 상용 교류 전원으로부터의 입력 전류(ii)를 검출하는 입력전류 검출수단(A)을 포함한다. 입력전류 검출수단(A)은 삼상 교류 전원과 리액터(205) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, 전류 센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 한편, 삼상 교류 전원 중 2상의 입력 전류(ii)를 검출하는 것이 가능하다. 삼상 평형을 고려하면, 2상의 전류를 검출한 후, 나머지 한 상의 전류는 예측할 수 있다.The motor control apparatus 200 of the air conditioner according to the embodiment of the present invention, the input current detecting means (A) for detecting the input current (i i ) from the commercial AC power supply for detecting the abnormal operation of the converter stage. Include. The input current detecting means A may be located between the three-phase AC power supply and the reactor 205, and a current sensor, a current trnasformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used to detect the current. On the other hand, it is possible to detect the input current i i of two-phase among three-phase alternating current power supplies. Considering three-phase equilibrium, after detecting the current in two phases, the current in the other phase can be predicted.

입력전류 검출수단(A)은 순시적으로 입력전류(ii)를 검출할 수 있으며, 검출된 입력전류(ii)는 컨버터 마이컴(240)에 인가된다. 컨버터 마이컴은(240) 검출된 입력전류(ii)와 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 입력전류(ii)가 과전류이거나, 저전류로 판단되면, 비상 데이터(Ed)를 생성하고, 이를 인버터 마이컴(230)에 송신한다. 이러한 비상 데이터(Ed)에 의해, 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 각 스위칭 제어 신호(Scc,Sic)의 출력을 중지하고, 이에 의해 컨버터(210)와 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다. 이와 같이, 컨버터단의 동작 이상을 인버터 마이컴(230)에 바로 전달함으로써, 공기조화기의 전동기 제어장치(200) 전체의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다.Input current detection means (A) is the instantaneous, and can detect the input current (i i), the detected input current (i i) is applied to the converter microcomputer (240). The converter microcomputer 240 compares the detected input current i i with a predetermined reference value, and generates emergency data Ed if the detected input current i i is determined to be overcurrent or low current. This is transmitted to the inverter microcomputer 230. By the emergency data Ed, the converter micom 240 and the inverter micom 230 stop the output of the respective switching control signals Scc and Sic, whereby the converter 210 and the inverter 220 operate. Will stop. In this way, by directly transmitting the abnormal operation of the converter stage to the inverter microcomputer 230, it is possible to protect the circuit elements of the entire motor control device 200 of the air conditioner.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는 상용 교류 전원으로부터의 입력전압(vi)을 검출하는 입력전압 검출 수단(B)을 포함한다. 입력전압 검출수단(B)은 삼상 교류 전원과 리액터(205) 사이에 위치할 수 있으며, 전압 검출을 위해, 저항 등이 사용될 수 있다. 한편, 삼상 교류 전원 중 2상의 입력 전압(vi)을 검출하는 것이 가능하다. 삼상 평형을 고려하면, 2상의 전압을 검출한 후, 나머지 한 상의 전압은 예측할 수 있다.In addition, the motor control apparatus 200 of an air conditioner according to an embodiment of the present invention includes an input voltage detecting means (B) for detecting the input voltage (v i) from the commercial AC power source. The input voltage detecting means B may be located between the three-phase AC power supply and the reactor 205, and a resistor or the like may be used for detecting the voltage. On the other hand, it is possible to detect the input voltage v i of two phases among three-phase AC power supplies. Considering three phase equilibrium, after detecting the voltage of two phases, the voltage of the other phase can be predicted.

입력전압 검출수단(B)은 순시적으로 입력전압(vi)을 검출할 수 있으며, 검출된 입력전압(vi)은 컨버터 마이컴(240)에 인가된다. 컨버터 마이컴(240)은 검출된 입력전압(vi)과 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 입력전압(vi)이 과전압이거나, 저전압으로 판단되면, 비상 데이터(Ed)를 생성하고, 이를 인버터 마이컴(230)에 송신한다. 이러한 비상 데이터(230)에 의해, 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 각 스위칭 제어 신호(Scc,Sic)의 출력을 중지하고, 이에 의해 컨버터(220)와 인버터(230)는 그 동작을 정지하게 된다. 이와 같이, 컨버터단의 동작 이상을 인버터 마이컴(230)에 바로 전달함으로써, 전동기 제어장치(200) 전체의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다.Input voltage detection means (B) are able to detect the instantaneous input voltage (v i), the detected input voltage (v i) is applied to the converter microcomputer (240). The converter micom 240 compares the detected input voltage v i with a predetermined reference value, and generates emergency data Ed if the detected input voltage v i is determined to be an overvoltage or a low voltage. The inverter transmits to the microcomputer 230. By the emergency data 230, the converter micom 240 and the inverter micom 230 stop the output of the respective switching control signals Scc and Sic, whereby the converter 220 and the inverter 230 operate. Will stop. In this way, by directly transmitting the abnormal operation of the converter stage to the inverter microcomputer 230, it is possible to protect the circuit elements of the entire motor control device 200.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는 dc단 전압(Vdc)을 검출하는 dc단 전압 검출 수단(D)을 포함한다. dc단 전압 검출수단(D)으로 dc 단의 양단 사이에 저항 등이 사용될 수 있다. In addition, the motor control apparatus 200 of the air conditioner according to an embodiment of the present invention includes a dc stage voltage detection means (D) for detecting a dc stage voltage (Vdc). As the dc stage voltage detecting means D, a resistor or the like may be used between both ends of the dc stage.

dc단 전압 검출수단(D)은 평균적으로 dc단 전압(Vdc)을 검출할 수 있으며, 검출된 dc단 전압(Vdc)은 컨버터 마이컴(240)에 인가될 수 있다. 컨버터 마이컴(240)은 검출된 dc단 전압(Vdc)과 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 dc단 전압(Vdc)이 과전압이거나, 저전압으로 판단되면, 비상 데이터(Ed)를 생성하고, 이를 인버터 마이컴(230)에 송신한다. 이러한 비상 데이터(Ed)에 의해, 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 각 스위칭 제어 신호(Scc,Sic)의 출력을 중지하고, 이에 의해 컨버터(210)와 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다. 이와 같이, 컨버터단의 동작 이상을 인버터 마이컴(230)에 바로 전달함으로써, 전동기 제어장치(200) 전체의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다.The dc stage voltage detecting unit D may detect a dc stage voltage Vdc on an average, and the detected dc stage voltage Vdc may be applied to the converter microcomputer 240. The converter micom 240 compares the detected dc terminal voltage Vdc with a predetermined reference value, and generates emergency data Ed when the detected dc terminal voltage Vdc is overvoltage or low voltage. The inverter transmits to the microcomputer 230. By the emergency data Ed, the converter micom 240 and the inverter micom 230 stop the output of the respective switching control signals Scc and Sic, whereby the converter 210 and the inverter 220 operate. Will stop. In this way, by directly transmitting the abnormal operation of the converter stage to the inverter microcomputer 230, it is possible to protect the circuit elements of the entire motor control device 200.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는 dc 단 전류(Idc)를 검출하는 dc 단 전류 검출 수단(C)을 포함한다. dc 단을 제1 모선과 제2 모선 사이로 정의할 때, dc 단 전류 검출수단(C)은 제2 모선에 위치할 수 있으며, 전류검출을 위해, 전류센서, CT(current transformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. In addition, the motor control apparatus 200 of the air conditioner according to the embodiment of the present invention includes a dc stage current detecting means C for detecting the dc stage current Idc. When defining the dc stage between the first bus and the second bus, the dc stage current detecting means (C) may be located in the second bus and, for current detection, a current sensor, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like. This can be used.

검출된 dc단 전류(Idc)는 직류전류로서, 컨버터 마이컴(240)에 인가될 수 있다. 컨버터 마이컴(240)은 검출된 dc단 전류(Idc)와 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 dc단 전류가 과전류이거나, 저전류로 판단되면, 비상 데이터(Ed)를 생성하고, 이를 인버터 마이컴(230)에 송신한다. 이러한 비상 데이터(Ed)에 의해, 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 각 스위칭 제어 신호(Scc,Sic)의 출력을 중지하고, 이에 의해 컨버터(210)와 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다. 이와 같이, 컨버터단의 동작 이상을 인버터 마이컴(230)에 바로 전달함으로써, 전동기 제어장치(200) 전체의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다.The detected dc terminal current Idc is a direct current and may be applied to the converter microcomputer 240. The converter micom 240 compares the detected dc stage current Idc with a predetermined reference value, and if the detected dc stage current is an overcurrent or a low current, generates the emergency data Ed, which is then converted into an inverter micom. To 230. By the emergency data Ed, the converter micom 240 and the inverter micom 230 stop the output of the respective switching control signals Scc and Sic, whereby the converter 210 and the inverter 220 operate. Will stop. In this way, by directly transmitting the abnormal operation of the converter stage to the inverter microcomputer 230, it is possible to protect the circuit elements of the entire motor control device 200.

한편, 인버터 마이컴(230)은, 인버터단의 동작 이상 검출시 컨버터 마이컴(240)으로 비상 데이터(Ed)를 송신한다. 이에 의해 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 비상 데이터(Ed)를 공유한다. 인버터 단은, 인버터(220)는 물론, 인버터(220)로부터 전동기(250)까지로 정의할 수 있다. On the other hand, the inverter microcomputer 230 transmits emergency data Ed to the converter microcomputer 240 upon detecting an abnormal operation of the inverter stage. As a result, the converter microcomputer 240 and the inverter microcomputer 230 share emergency data Ed. The inverter stage may be defined as the inverter 220, as well as the inverter 220 to the electric motor 250.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는, 인버터단의 동작 이상 검출을 위해, 인버터 출력단의 출력전류(io) 즉, 전동기에 인가되는 전류를 검출하는 출력전류 검출수단(E 또는 F)을 포함한다. 출력전류 검출수단(E)은 인버터(220)와 전동기(250) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 또한 출력 전류 검출 수단(F)은 전동기(250) 내부에 위치하는 전류 센서일 수도 있다. 또한, 출력전류 검출수단(E)은 상기 인버터의 3개의 하암 스위칭 소자에 일단이 각각 접속되는 션트 저항일 수 있다. 한편, 삼상 교류 전원 중 2상의 출력 전류를 검출하는 것이 가능하다. 삼상 평형을 고려하면, 2상의 전류를 검출한 후, 나머지 한 상의 전류는 얘측할 수 있다.The motor control apparatus 200 of the air conditioner according to the embodiment of the present invention detects an output current i o of the inverter output stage, that is, an output current that detects a current applied to the motor for detecting an abnormal operation of the inverter stage. Means E or F. The output current detecting means E may be located between the inverter 220 and the motor 250, and a current sensor, a current trnasformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used to detect the current. In addition, the output current detecting means F may be a current sensor located inside the motor 250. In addition, the output current detecting means E may be a shunt resistor having one end connected to each of the three lower arm switching elements of the inverter. On the other hand, it is possible to detect the output current of two-phase among three-phase AC power supplies. Considering three-phase equilibrium, after detecting the current in two phases, the current in the other phase can be unexpected.

출력전류 검출수단(E 또는 F)은 순시적으로 출력전류(io)를 검출할 수 있으 며, 검출된 출력전류(io)는 인버터 마이컴(230)에 인가될 수 있다. 인버터 마이컴(230)은 검출된 출력전류(io)와 미리 결정된 기준치와 비교를 하여, 검출된 출력전류(io)가 과전류이거나, 저전류로 판단되면, 비상 데이터(Ed)를 생성하고, 이를 컨버터 마이컴(240)에 송신한다. 이러한 비상 데이터(Ed)에 의해, 컨버터 마이컴(240)과 인버터 마이컴(230)은 각 스위칭 제어 신호(Scc,Sic)의 출력을 중지하고, 이에 의해 컨버터(210)와 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다. 이와 같이, 인버터단의 동작 이상을 컨버터 마이컴(240)에 바로 전달함으로써, 전동기 제어장치(200) 전체의 회로 소자를 보호할 수 있게 된다.Output current detection means (E or F) is said to be able to detect the instantaneous output current (i o), the detected output current (i o) may be applied to the inverter microcomputer (230). The inverter microcomputer 230 compares the detected output current i o with a predetermined reference value, and generates emergency data Ed if the detected output current i o is determined to be overcurrent or low current. This is transmitted to the converter microcomputer 240. By the emergency data Ed, the converter micom 240 and the inverter micom 230 stop the output of the respective switching control signals Scc and Sic, whereby the converter 210 and the inverter 220 operate. Will stop. In this way, by directly transmitting the abnormal operation of the inverter stage to the converter microcomputer 240, it is possible to protect the circuit elements of the entire motor control apparatus 200.

도 4는 컨버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.4 is a simplified block diagram of a converter microcomputer.

도면을 참조하여 설명하면, 컨버터 마이컴(240)은, 검출된 dc 단 전압(Vdc)과 dc 전압 지령치(V*dc)에 기초하여 d, q축 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성하는 전류 지령 생성부(410)와, d, q축 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출되는 입력 전류(ii)에 기초하여 d,q 축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성하는 전압 지령 생성부(420)와, d, q축 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 컨버터용 스위칭 소자를 구동하도록 스위칭 제어 신호(Scc)를 출력하는 스위칭 제어신호 출력부(430)를 포함한다.Referring to the drawings, the converter micom 240 calculates d and q-axis current command values i * d and i * q based on the detected dc terminal voltage Vdc and the dc voltage command value V * dc. D, q-axis voltage command value (v * d , v) based on the generated current command generation unit 410, d, q-axis current command value (i * d , i * q ) and the detected input current (i i ) switching to output a switching control signal Scc to drive the switching element for the converter based on the voltage command generation unit 420 for generating * q ) and d, q-axis voltage command values v * d , v * q . The control signal output unit 430 is included.

한편, 전류 지령 생성부(410)는, 검출된 dc 단 전압(Vdc)과 dc 전압 지령 치(V*dc)에 기초하여 d, q축 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성하는 PI 제어기(미도시) 및 d,q축 전류 지령치(i* d,i* q)가 각각 소정치를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 d,q축 전류 지령 제한부(415)를 포함할 수 있다.On the other hand, the current command generation unit 410 generates d, q-axis current command values (i * d , i * q ) based on the detected dc terminal voltage (Vdc) and the dc voltage command value (V * dc). The PI controller (not shown) and the d, q-axis current command value (i * d , i * q ) may each include a d, q-axis current command limiting unit 415 for limiting its level so as not to exceed a predetermined value. have.

한편, 전압 지령 생성부(420)는, d, q축 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출되는 입력 전류(ii)에 기초하여 d,q 축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성하는 PI 제어기(미도시) 및 d,q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 각각 소정치를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 d,q축 전압 지령 제한부(미도시)를 포함할 수 있다.On the other hand, the voltage command generation unit 420, based on the d, q-axis current command value (i * d , i * q ) and the detected input current (i i ), the d, q-axis voltage command value (v * d , v * q) PI controller (not shown) and the d, q-axis voltage command value (v to generate a * d, v * q) is d, q-axis voltage command limit, which restricts the level so as not to each greater than a predetermined value unit ( Not shown).

한편, 컨버터 마이컴(240)은, 검출되는 입력전류(ii), dc 단 전류(idc), 입력 전압(vi) 및 dc 단 전압(vdc) 각각을 입력받아 각각의 기준치와 비교하여 이상 유무를 판단하고 이상판단시 비상 데이터(Ed)를 출력하는 이상 유무 결정부(440)를 더 포함한다. 이 비상 데이터(Ed)는 컨버터 마이컴(240) 내부의 스위칭 제어신호 출력부(430) 및 인버터 마이컴(230) 내부의 스위칭 제어신호 출력부(도 5의 530)에 각각 입력된다. 비상 데이터(Ed)에 의해 각 마이컴 내부의 스위칭 제어신호 출력부(430,530)는 더 이상 스위칭 제어신호(Scc,Sic)를 출력하지 않게 되며, 결국 컨버터(210) 및 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다.Meanwhile, the converter micom 240 receives each of the detected input current i i , dc stage current i dc , input voltage v i , and dc stage voltage v dc , and compares them with the respective reference values. The apparatus further includes an abnormality determining unit 440 which determines whether there is an abnormality and outputs emergency data Ed when determining the abnormality. The emergency data Ed is input to the switching control signal output unit 430 in the converter micom 240 and the switching control signal output unit 530 in the inverter micom 230, respectively. Due to the emergency data Ed, the switching control signal output units 430 and 530 in the respective microcomputers no longer output the switching control signals Scc and Sic, so that the converter 210 and the inverter 220 stop the operation. Will stop.

도 5는 인버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.5 is a simplified block diagram of an inverter microcomputer.

도면을 참조하여 설명하면, 인버터 마이컴(230)은 검출된 출력전류(io)에 기초하여 전동기의 회전자 속도(v)를 추정하는 속도 추정부(505)와, 추정 속도(v)와 지령 속도(v*)에 기초하여 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성하는 전류 지령 생성부(510)와, 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출 전류(io)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성하는 전압 지령 생성부(520)와, 생성된 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 인버터용 스위칭 소자에 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부(530)를 포함한다.Referring to the drawings, the inverter microcomputer 230 includes a speed estimating unit 505 for estimating the rotor speed v of the motor based on the detected output current io, an estimated speed v and a command speed. Based on the current command generation unit 510 which generates the current command value i * d , i * q based on (v * ), based on the current command value i * d , i * q and the detected current i o . The switching control signal Sic to the inverter switching element based on the voltage command generation unit 520 that generates the voltage command value v * d , v * q and the generated voltage command value v * d , v * q . ) Includes a switching control signal output unit 530.

한편, 인버터 마이컴(230)은, 검출되는 출력전류(io)를 입력받아 기준치와 비교하여 이상 유무를 판단하고 이상 판단시 비상 데이터(Ed)를 출력하는 이상 유무 결정부(540)를 더 포함한다. 이 비상 데이터(Ed)는 인버터 마이컴(230) 내부의 스위칭 제어신호 출력부(530) 및 컨버터 마이컴(240) 내부의 스위칭 제어신호 출력부(도 4의 430)에 각각 입력된다. 비상 데이터(Ed)에 의해 각 마이컴 내부의 스위칭 제어신호 출력부(430,530)는 더 이상 스위칭 제어신호(Scc,Sic)를 출력하지 않게 되며, 결국 컨버터(210) 및 인버터(220)는 그 동작을 정지하게 된다.Meanwhile, the inverter microcomputer 230 further includes an abnormality determining unit 540 which receives the detected output current i o and compares it with a reference value to determine whether there is an abnormality and outputs emergency data Ed when the abnormality is determined. do. The emergency data Ed is input to the switching control signal output unit 530 in the inverter micom 230 and the switching control signal output unit 430 in the converter micom 240, respectively. Due to the emergency data Ed, the switching control signal output units 430 and 530 in the respective microcomputers no longer output the switching control signals Scc and Sic, so that the converter 210 and the inverter 220 stop the operation. Will stop.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 도 3의 공기조화기의 전동기 제어장치(200)와 동일하게 도 6의 공기조화기의 전동기 제어장치(600)는, 다른 모듈과의 교체를 위해 착탈가능한 컨버터 모듈(610), 인버터(620),컨버터 마이컴(640), 인버터 마이컴(630)을 포함한다. 또한, 삼상 브릿지 다이오드 모듈(215), 입력전류 검출 수단(A), 입력전압 검출 수단(B), dc 단 전압 검출 수단(D), dc단 전류 검출 수단(C), 출력 전류 검출 수단(E) 등을 더 포함할 수 있다. Referring to the drawings, the motor control device 600 of the air conditioner of FIG. 6 is the same as the motor control device 200 of the air conditioner of FIG. , An inverter 620, a converter micom 640, and an inverter micom 630. In addition, the three-phase bridge diode module 215, input current detection means (A), input voltage detection means (B), dc end voltage detection means (D), dc end current detection means (C), output current detection means (E) ) May be further included.

다만, 도 3의 리액터(205) 대신에, 상용 교류 전원과 컨버터(610) 사이에, 고조파 전류 제거를 위한 커몬 모드 LCL 필터(605)가 배치된다. LCL 필터(605)는 상용 교류 전원의 각 상에 접속되는 제1 인덕터들(La,Lb,Lc), 컨버터(610)에 접속되는 제2 인덕터들(Laa,Lbb,Lcc), 및 일단이 제1 인덕터와 제2 인덕터 사이에 접속되고 타단은 공통 접점(N)에 접속되는 커패시터들(Ca,Cb,Cc)을 포함한다. 커패시터들(Ca,Cb,Cc)은 서로 병렬로 연결된다. 이와 같은 구조에 의하면, 고조파는 커패시터(Ca,Cb,Cc)에 저장되게 되어, 고조파 전류가 계통 또는 컨버터(610)로 인가되지 않게 되며, 저주파는 제1 인덕터들 및 제2 인덕터들을 통해, 컨버터로 원활하게 전달된다. 제2 인덕터들(Laa,Lbb,Lcc)에 교류 전원이 승압되어 dc 단 전압이 부스팅되게 된다. However, instead of the reactor 205 of FIG. 3, a common mode LCL filter 605 for removing harmonic currents is disposed between the commercial AC power supply and the converter 610. The LCL filter 605 includes first inductors La, Lb and Lc connected to respective phases of a commercial AC power supply, second inductors Laa, Lbb and Lcc connected to the converter 610, and one end thereof. The capacitors Ca, Cb, and Cc connected between the first inductor and the second inductor and connected to the common contact N are provided at the other end thereof. The capacitors Ca, Cb, and Cc are connected in parallel with each other. According to this structure, the harmonics are stored in the capacitors Ca, Cb, and Cc, so that harmonic currents are not applied to the grid or the converter 610, and the low frequency is transmitted through the first inductors and the second inductors. To be delivered smoothly. The AC power is boosted to the second inductors Laa, Lbb, and Lcc so that the dc terminal voltage is boosted.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진 다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention described above may be modified in other specific forms by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features. It will be appreciated that it may be practiced. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. In addition, the scope of the present invention is represented by the claims to be described later rather than the detailed description. Also, it is to be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention.

도 1은 종래의 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a motor control apparatus of a conventional air conditioner.

도 2는 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.2 is a schematic diagram of an air conditioner according to the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도 4는 컨버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.4 is a simplified block diagram of a converter microcomputer.

도 5는 인버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.5 is a simplified block diagram of an inverter microcomputer.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

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

205:리액터 210,610:컨버터 모듈205: reactor 210,610: converter module

215,615:삼상 브릿지 다이오드 모듈 220,620:인버터215,615: three-phase bridge diode module 220,620: inverter

230,630:인버터 마이컴 240,640:컨버터 마이컴230,630: inverter microcomputer 240,640: converter microcomputer

430,530:스위칭 제어신호 출력부 440,540:이상유무 결정부430,530: switching control signal output unit 440,540: abnormality determination unit

605:LCL 필터605: LCL filter

Claims (14)

공기조화기의 전동기 제어장치에 있어서,In the motor control device of the air conditioner, 복수개의 컨버터용 스위칭 소자를 구비하고, 삼상 교류 전원을 입력받아 상기 컨버터용 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 직류 전원으로 변환하며, 다른 모듈과의 교체를 위해 착탈 가능하도록 모듈화된 컨버터;A converter having a plurality of converter switching elements, receiving a three-phase AC power and converting it into DC power by a switching operation of the switching element for the converter, and modularized to be detachable for replacement with another module; 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고, 상기 직류 전원을 공급받아 상기 인버터용 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 삼상 전동기에 공급하는 인버터;An inverter having a plurality of inverter switching elements, receiving the DC power and converting the AC power into a AC power having a predetermined frequency by a switching operation of the switching element for the inverter to supply the three-phase electric motor; 상기 컨버터의 스위칭 동작을 제어하는 컨버터 마이컴; 및A converter micom for controlling a switching operation of the converter; And 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 인버터 마이컴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.Inverter microcomputer for controlling the switching operation of the inverter; Motor control apparatus of an air conditioner comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다른 모듈은 삼상 브릿지 다이오드 모듈인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.The other module is a motor control apparatus of an air conditioner, characterized in that the three-phase bridge diode module. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컨버터단 동작 이상 또는 인버터단의 동작 이상 검출시 상기 컨버터 마이컴 및 상기 인버터 마이컴 중 어느 하나의 마이컴이 다른 마이컴에 비상 데이터 를 인가하여, 상기 컨버터 및 인버터의 동작을 정지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.When one of the converter micom and the inverter micom detects an abnormal operation of the converter stage or an operation of the inverter stage, the microcomputer applies emergency data to another microcomputer to stop the operation of the converter and the inverter. Motor control device of the machine. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 컨버터 마이컴은,The converter micom, 상기 컨버터 내의 스위칭 소자를 구동하는 스위칭 제어신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부; 및A switching control signal output unit for outputting a switching control signal for driving the switching element in the converter; And 상기 컨버터단의 이상 유무를 판단하고, 이상 판단시 상기 스위칭 제어신호 출력부 및 상기 인버터 마이컴으로 상기 비상 데이터를 출력하는 이상유무 결정부;를 포함하고,And determining whether there is an abnormality in the converter stage, and determining whether there is an abnormality outputting the emergency data to the switching control signal output unit and the inverter micom when the abnormality is determined. 상기 스위칭 제어 신호 출력부가 상기 비상 데이터를 수신하는 경우, 상기 스위칭 제어 신호를 출력하지 않는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.And the switching control signal output unit does not output the switching control signal when the emergency data is received. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 삼상 교류 전원으로부터의 입력전류를 검출하는 입력전류 검출수단을 더 포함하고,Input current detecting means for detecting an input current from the three-phase AC power source, 상기 이상유무 결정부는, 상기 검출된 입력전류에 기초하여 이상 유무를 판단하고, 이상판단시, 상기 스위칭 제어신호 출력부 및 상기 인버터 마이컴으로 상기 비상 데이터를 출력하는 것을 특징으로하는 공기조화기의 전동기 제어장치.The abnormality determining unit determines whether there is an abnormality based on the detected input current, and when determining the abnormality, outputs the emergency data to the switching control signal output unit and the inverter microcomputer. Control unit. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 삼상 교류 전원으로부터의 입력 전압을 검출하는 입력 전압 검출수단을 더 포함하고,Input voltage detecting means for detecting an input voltage from the three-phase AC power source, 상기 컨버터 마이컴의 이상유무 결정부는, 상기 검출된 입력전압에 기초하여 이상유무를 판단하여, 이상판단시, 상기 비상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.The abnormality determination unit of the converter microcomputer determines whether there is an abnormality based on the detected input voltage, and outputs the emergency data when the abnormality is determined. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 컨버터 출력단인 dc단 전압을 검출하는 dc단 전압 검출수단을 더 포함하고, And a dc terminal voltage detecting means for detecting a dc terminal voltage which is the converter output terminal. 상기 이상유무 결정부는, 상기 검출된 dc단 전압에 기초하여 이상 유무를 판단하고, 이상판단시, 상기 스위칭 제어신호 출력부 및 상기 인버터 마이컴으로 상기 비상 데이터를 출력하는 것을 특징으로하는 공기조화기의 전동기 제어장치.The abnormality determining unit determines whether there is an abnormality based on the detected dc terminal voltage, and when determining the abnormality, outputs the emergency data to the switching control signal output unit and the inverter micom. Motor controller. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 컨버터 출력단인 dc단 전류를 검출하는 dc단 전류 검출수단을 더 포함하고, And further comprising a dc stage current detecting means for detecting a dc stage current which is the converter output stage. 상기 이상유무 결정부는, 상기 검출된 dc단 전류에 기초하여 이상 유무를 판단하고, 이상판단시, 상기 스위칭 제어신호 출력부 및 상기 인버터 마이컴으로 상 기 비상 데이터를 출력하는 것을 특징으로하는 공기조화기의 전동기 제어장치.The abnormality determining unit determines whether there is an abnormality based on the detected dc terminal current, and when determining the abnormality, outputs the emergency data to the switching control signal output unit and the inverter micom. Motor control device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컨버터 마이컴은,The converter micom, 상기 컨버터의 출력단인 dc 링크단 전압 및 dc 링크단 전압의 지령치에 기초하여 d,q축 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부 ; 및A current command generation unit for generating a d, q-axis current command value based on a command value of a dc link stage voltage and a dc link stage voltage which are output terminals of the converter; And 상기 d, q축 전류 지령치 및 상기 상용 교류 전원으로부터의 입력 전류에 기초하여 d,q축 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.And a voltage command generation unit for generating a d, q-axis voltage command value based on the d, q-axis current command value and the input current from the commercial AC power supply. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 인버터 마이컴은,The inverter microcomputer, 상기 인버터 내의 스위칭 소자를 구동하는 스위칭 제어신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부; 및A switching control signal output unit configured to output a switching control signal for driving the switching element in the inverter; And 상기 인버터단의 이상 유무를 판단하고, 이상 판단시 상기 스위칭 제어신호 출력부 및 상기 컨버터 마이컴으로 상기 비상 데이터를 출력하는 이상유무 결정부;를 포함하고,And determining whether there is an abnormality in the inverter stage, and determining whether there is an abnormality outputting the emergency data to the switching control signal output unit and the converter micom when the abnormality is determined. 상기 스위칭 제어 신호 출력부가 상기 비상 데이터를 수신하는 경우, 상기 스위칭 제어 신호를 출력하지 않는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.And the switching control signal output unit does not output the switching control signal when the emergency data is received. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 인버터 출력단 전류인 출력전류를 검출하는 출력전류 검출수단을 더 포함하고, Output current detection means for detecting an output current which is the inverter output stage current, 상기 이상유무 결정부는, 상기 검출된 출력전류에 기초하여 이상 유무를 판단하고, 이상판단시, 상기 스위칭 제어신호 출력부 및 상기 컨버터 마이컴으로 상기 비상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.The abnormality determining unit determines whether there is an abnormality based on the detected output current, and when determining the abnormality, outputs the emergency data to the switching control signal output unit and the converter microcomputer. Control unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인버터 마이컴은,The inverter microcomputer, 상기 인버터의 출력단으로부터 검출되는 출력전류에 기초하여 전동기의 속도를 추정하는 속도 추정부;A speed estimating unit estimating a speed of the motor based on an output current detected from an output of the inverter; 상기 추정 속도 및 지령 속도에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부; 및A current command generation unit that generates a current command value based on the estimated speed and the command speed; And 상기 전류 지령치와 상기 검출 출력전류에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 전동기 제어장치.And a voltage command generation unit for generating a voltage command value based on the current command value and the detected output current. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상용 교류 전원과 상기 컨버터 모듈 사이에 접속되며, 상기 상용 교류 전원을 승압하는 리액터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.And a reactor connected between the commercial AC power source and the converter module and boosting the commercial AC power source. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상용 교류 전원과 상기 컨버터 모듈 사이에 접속되며, 상기 상용 교류 전원으로부터 또는 상기 컨버터로부터의 고조파를 제한하는 커몬모드 LCL 필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.And a common mode LCL filter connected between the commercial AC power supply and the converter module to limit harmonics from the commercial AC power supply or from the converter.
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