KR20100134790A - 인버터 제어장치 및 전력변환장치 - Google Patents

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Abstract

직류전압 검출부(201)로부터의 직류전압값을 전압보정부(202)로 보상기나 필터를 통하지 않고 직접 입력한다. 따라서 순시 정전, 순시 전압강하, 순시 전압강하로부터의 복귀 시 등 전압 급변 시에도 전압보정부(202)는 이에 응답하여 고속으로 보정처리를 할 수 있다. 또 제한부(212)에 의해 링크공진 보상량을 일정 범위로 제한하므로, 전압 급변 시에 링크공진 보상량이 과도하게 변동되어 버림을 방지할 수 있다. 또한 제한부(212)에 의해 일정 범위로 제한된 링크공진 보상량을 제어 연산부(204∼208) 내의 적절한 제어대역의 보상기(206)로 입력하므로, 필요 이상으로 고속 응답시키지 않아도 되며, 안정되게 제어할 수 있다.
(색인어)
리액터, 콘덴서, LC필터, 제어 연산부, 직류전압 검출부, 출력전압 검출부, PWM 산출부, 변동성분 검출부, 링크공진 보상부

Description

인버터 제어장치 및 전력변환장치{INVERTER CONTROL DEVICE AND POWER CONVERSION DEVICE}
본 발명은, 교류 전동기를 구동시키는 인버터를 제어하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 직류 링크부에 필터 콘덴서를 갖는 전압형 인버터장치에서는 직류 입력전압의 변동에 따른 출력전압 변동을 억제하는 출력전압 일정제어가 실행된다. 이 출력전압 일정제어를 실행하는 종래의 인버터장치의 개략구성을 도 1에 나타낸다. 여기서, 도 1에서는 제어계를 간략화하여 나타낸다. 또 출력전류 검출부(160)를 인버터부(140)와 모터(150) 사이에 배치하나, 모터(150)로 출력되는 전류가 검출 가능한 구성이면 되며, 예를 들어 직류 링크부분에 션트저항을 배치하여 전류를 검출하는 구성이라도 된다.
도 1의 인버터장치는 제어부인 인버터 제어부(200)를 구비한다. 이 인버터 제어부(200)는, 인버터부(140)로 입력되는 직류전압의 변동에 의한 영향을 출력전압이 받지 않도록 전압보정부(202)에 의해 보정한다. 구체적으로는, 인버터부(140)로 입력되는 직류전압값을 직류전압 검출부(201)에 의해 검출하여 전압보정부(202)로 출력한다. 전압보정부(202)는 전압지령값을 이 직류전압값으로 나누어 전압을 보정한다(예를 들어 특허문헌 1, 2의 종래예를 참조).
PWM산출부(203)는 인버터부(140)를 PWM제어하기 위한 제어신호를 전압보정부(202)로부터의 전압지령값에 기초하여 산출하며, 이 제어신호에 응답하여 인버터부(140)의 스위칭소자가 온/오프 제어된다.
도 1에서는, 모터(150)로서 동기 전동기를 상정한 제어계를 나타낸다. 동기 전동기의 제어는 일반적으로, d-q좌표 상에 좌표 변환시킨 모터모델에 기초하여 이루어진다. d-q좌표 상에 좌표 변환시킨 동기 전동기의 상태 방정식을 [수학식 1]에 나타낸다.
[수학식 1]
Figure pct00001
속도제어기(204) 및 전류제어기(206)는, 예를 들어 PI제어를 실행한다. PI제어를 실행하는 경우의 전류제어기(206)의 전달함수를 [수학식 2]에 나타낸다.
[수학식 2]
Figure pct00002
전류벡터 제어기(205)에서는, 예를 들어 id＊＝0 제어, 최대토크 제어, 약계자 제어 등을 실행한다(예를 들어 비특허문헌 1 참조).
일반적으로, 전류제어기(206)에 의해 구성되는 전류제어계의 제어대역은, 속도제어기(204)에 의해 구성되는 속도제어계 제어대역보다 크게 설정된다. 예를 들어 압축기의 구동모터 등에서 속도제어계의 제어대역은 10㎐ 정도, 전류제어계의 제어대역은 200㎐ 정도로 설정되는 경우가 많다. 보다 고속으로 제어할 필요가 있는 연산처리는 속도제어계나 전류제어계를 통하지 않고 실시할 필요가 있으며, 도 1에서는 전압보정부(202)에 의한 전압보정처리가 해당된다.
다음에, 전압보정부(202)에서 실행되는 전압보정에 대해 상세하게 설명한다.
직류 입력전압(VDC)에서, 캐리어 주기(T), 펄스폭(τ)으로 인버터부(140)를 PWM제어한 경우(도 2 참조)의 출력전압(평균전압값)(V￣)을 [수학식 3]에 나타낸다.
[수학식 3]
Figure pct00003
출력전압(V￣)과 출력지령전압(V*)이 직류 입력전압(VDC)에 의존하지 않고 일치하도록, 펄스폭(τ)은 [수학식 4]로부터 구해진다. 이 식에서는 V*를 VDC로 나눔으로써, 출력전압(V￣)이 변동되지 않도록 전압을 보정한다(여기서는 VDC로 나누는 처리를 전압보정으로 한다). 이와 같은 처리를 하면, VDC의 변동에 따른 출력전압(V￣)의 변동을 억제할 수 있다.
[수학식 4]
Figure pct00004
여기서 상기 인버터부(140)에 입력되는 전류값을 IDC로 하면, 입력전압(Pin)은,
Pin＝VDCIDC가 된다.
상기 인버터부(140)의 출력전력(Pout)은 전압보정부(202)에서의 전압보정에 의해 일정값으로 제어되어,
Pin＝Pout＝P(일정) …[단, 인버터부(140)에서의 손실을 무시]로 되며, 입력전류는 IDC＝P/VDC가 된다.
이에 따라, 인버터부(140)의 입력전압(VDC)과 입력전류(IDC)는, VDC가 증가하면 IDC가 감소하며, VDC가 감소하면 IDC가 증가하는 관계로 된다. 즉, 출력전압 일정제어를 실행하는 경우, 입력측에서 본 인버터부(140)는 음성의 저항특성을 나타내게 된다.
한편, 리액터(120)와 콘덴서(130)로 구성된 LC필터는, [수학식 5]에 나타낸 공진주파수(fo)에서 공진하는 현상(링크공진)이 발생하는 경우가 있다.
[수학식 5]
Figure pct00005
이 링크공진을 억제하기 위해서는, VDC 증가 시에 인버터부(140)의 출력을 증가시켜 VDC의 증가를 억제하며, VDC 감소 시에는 인버터부(140)의 출력을 감소시켜 VDC의 감소를 억제하는 제어, 즉 VDC가 증가되면 IDC가 증가되며, VDC가 감소되면 IDC가 감소되는 제어를 실행할 필요가 있다. 그러나 전술한 출력전압 일정제어를 실행하면, 링크공진을 억제하는 방향과는 반대쪽(VDC 증가 → IDC 감소, VDC 감소 → IDC 증가)으로 전압보정부(202)에서 보정이 실시되므로, 링크공진을 억제할 수 없다.
[선행기술문헌]
(특허문헌)
특허문헌 1: 일본 특허공고 평성 7-36702호 공보(특허 제 2004329호)
특허문헌 2: 일본 특허 제 3212354호 공보
(비특허문헌)
비특허문헌 1: [매입자석 동기모터의 설계와 제어], Takeda·Matui·Morimoto·Honda, Ohmsha,Ltd. 2001/10/25
상기 과제에 대하여 [특허문헌 2]에서는, 출력전압 일정제어와 링크공진 억제제어를 서로 이점을 손상시키는 일없이 동시에 실행하여, 각각의 제어 효과를 얻을 수 있는 제어방법이 개시되어 있다. [특허문헌 2]의 도 1에 나타난 바와 같이, 이 제어방법에서는, 직류전압 검출기(6)에 의해 검출한 직류전압에 시정수분의 지연(14)을 부여하여 전압연산 보정회로(11)로 공급한다. 전압연산 보정회로(11)는, 시정수분의 지연(14)이 부여된 직류전압값(110)에 의해 전압을 보정한다. 전압연산 보정회로(11)에 의해 얻어진 보정값(106)에, 추가로 직류 입력전압의 변동량(102)을 가산하여 보정한다(13). 이와 같이 시정수분의 지연을 부여하여 제어를 주파수 분리함으로써, 출력전압 일정제어와 링크공진 억제제어의 간섭을 방지한다.
그러나 [특허문헌 2]의 도 1에 도시된 제어방법에서는, 시정수분의 지연(14)에 의해, 전압연산 보정회로(11)로 입력되는 직류전압값이 지연되므로, 인버터부(4)로의 입력전압 급변시(예를 들어 순시 정전, 순시 전압강하, 순시 전압강하로부터의 복귀 시 등)에 전압연산 보정회로(11)의 응답이 지연되어, 제어에 악영향을 끼친다. 특히, 인버터부(4)의 입력전압이 급증했을 때, 전압연산 보정회로(11)의 응답이 지연됨으로써 출력전압이 증가하며, 또 전술한 링크공진 억제제어에 의해 인버터부(4)의 출력전압이 증가되어 과전류로 된다.
본 발명에서는, 상기와 같은 전압 급변 시에도, 출력전압 일정제어와 링크공진 억제제어를 서로 이점을 손상시키는 일없이 동시에 실시하여, 각각의 효과를 얻을 수 있는 인버터 제어장치를 제공하는 것을 주목적으로 한다.
제 1 발명은, 리액터(120)와 콘덴서(130)로 구성되는 LC필터를 통해 공급되는 직류전력을 임의의 주파수, 임의의 전압값의 교류전력으로 변환하여 교류 전동기(150)로 공급하는 인버터(140)를 제어하는 장치이다.
그리고 제 1 발명은, 상기 인버터(140)로 공급되는 직류전압 변동의 소정 주파수대역에서, 직류전압 증가 시에, 상기 인버터(140)로부터 모터로 공급되는 인버터 출력전압을 증가시키며, 직류전압 감소 시에, 상기 인버터 출력전압을 감소시킴과 더불어, 직류전압의 상기 소정 주파수대역 이외에서는 직류전압 변동에 따른 인버터 출력전압의 변동을 억제한다.
제 2 발명은, 제 1 발명에 있어서 상기 직류전압 변동의 소정 주파수대역은 적어도 상기 LC필터의 공진주파수를 포함한 구성으로 한다.
제 3 발명은, 제 2 발명에 있어서 상기 직류전압 변동의 소정 주파수대역은, 교류 전동기(150)로 공급되는 전류가 지령값을 추종하도록 제어하는 피드백 제어의 주파수대역 이하인 구성으로 한다.
제 4 발명은, 제 2 또는 제 3 발명에 있어서 소정 주파수대역은, 교류전원(100)에 의한 전압 맥동의 주파수영역 미만으로 설정된 구성으로 한다.
제 5 발명은, 제 1∼제 4 발명의 어느 하나에 있어서 상기 직류전압의 소정 주파수대역 성분의 변동량 크기에 따라, 변동량이 클수록, 직류전압의 증가량에 대한, 상기 인버터(140)로부터 모터로 공급되는 인버터 출력전압을 증가시키는 비율을 작게 함과 더불어, 직류전압의 감소량에 대한, 상기 인버터 출력전압을 감소시키는 비율을 작게 한 구성으로 한다.
제 6 발명은, 리액터(120)와 콘덴서(130)로 구성되는 LC필터를 통해 공급되는 직류전력을 임의의 주파수, 임의의 전압값의 교류전력으로 변환하여 교류 전동기(150)로 공급하는 인버터(140)를 제어하는 장치이다.
그리고 제 6 발명은, 출력전압 지령을 산출하는 제어 연산부(204∼208)와, 상기 인버터(140)로 공급되는 직류전력의 전압을 검출하는 직류전압 검출부(201)로부터의 직류전압값이 직접 입력되며, 이 직류전압값에 기초하여 상기 제어 연산부(204∼208)로부터의 출력전압 지령을 보정하는 출력전압 보정부(202)와, 상기 인버터(140)를 PWM제어하기 위한 제어신호를 상기 출력전압 보정부(202)로부터의 출력전압 지령에 기초하여 산출하는 PWM 산출부(203)와, 상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 변동성분(이 변동성분은, 적어도 직류성분을 포함하지 않으며 또 상기 LC필터의 공진주파수(fo) 성분을 포함함)을 검출하는 변동성분 검출부(211)와, 상기 변동성분 검출부(211)에 의해 검출된 변동성분에 기초하여, 상기 LC필터에 의한 링크공진을 억제하기 위한 보상량(링크공진 보상량)을 산출하는 링크공진 보상부(213)와, 상기 링크공진 보상량을 소정 범위로 제한하는 제한부(212)와, 상기 제어 연산부 내 보상기(204∼208) 중, 상기 LC필터의 공진주파수(fo) 제어가 가능한 제어대역을 갖는 어느 하나의 보상기(206)로의 입력지령을, 상기 제한부(212)에 의해 제한된 링크공진 보상량에 의해 보정하는 보정부(214)를 구비한 구성으로 한다.
제 7 발명은, 제 6 발명에 있어서 상기 제어 연산부 내 어느 하나의 보상기로의 입력지령은 토크 지령 또는 전류 지령인 구성으로 한다.
제 8 발명은, 제 6 또는 제 7 발명에 있어서 상기 제한부(212)의 제한값이, 상기 링크공진 보상량에 의한 보정이 없는 경우의 상기 LC필터에 의한 공진성분의 진폭에 비해 작은 값으로 설정된 구성으로 한다.
제 9 발명은, 제 6∼제 8 발명의 어느 하나에 있어서 상기 인버터(140)로 공급되는 직류전력이, 교류전원(100)으로부터의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 컨버터(110)에 의해 공급되는 것으로, 상기 변동성분 검출부(211)는, 상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 상기 교류전원(100)에 의한 맥동성분을 검출하는 전압맥동 검출부(500)를 구비하며, 상기 전압맥동 검출부(500)에 의해 검출된 맥동성분을 상기 변동성분으로부터 제거하는 구성으로 한다.
제 10 발명은, 제 6∼제 9 발명의 어느 하나에 있어서 상기 인버터(140)로 공급되는 직류전력이, 교류전원(100)으로부터의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 컨버터(110)에 의해 공급되는 것으로, 상기 LC필터는, 그 공진주파수(fo)가, 상기 인버터(140)로 공급되는 직류전력 전압의 상기 교류전원(100)에 의한 맥동성분의 정수배 및 이들 근방의 주파수 이외가 되도록 리액터(120) 및 콘덴서(130)가 선정된 구성으로 한다.
제 11 발명은, 제 6∼제 10 발명의 어느 하나에 있어서 상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 전압이상을 검출하는 전압이상 검출부(215)를 추가로 구비하며, 상기 제한부(212)는 상기 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 상기 제한범위를 조정하는 구성으로 한다.
제 12 발명은, 제 6∼제 10 발명의 어느 하나에 있어서 상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 전압이상을 검출하는 전압이상 검출부(215)를 추가로 구비하며, 상기 링크공진 보상부(213)는 상기 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 상기 링크공진 보상량을 조정하는 구성으로 한다.
제 13 발명은, 교류전원(100)으로부터의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 컨버터부(110)와, 리액터(120)와 콘덴서(130)로 구성되는 LC필터와, 상기 컨버터부(110)로부터의 직류전력이 상기 LC필터를 통해 공급되며, 이 직류전력을 임의의 주파수, 임의의 전압값의 교류전력으로 변환하여 교류 전동기(150)로 공급하는 인버터부(140)와, 상기 인버터부(140)를 제어하는 인버터 제어부(200)를 갖는 전력변환장치이다.
그리고 제 13 발명은, 상기 인버터 제어부(200)가, 상기 인버터(140)로 공급되는 직류전압 변동의 소정 주파수대역에서, 직류전압 증가 시에, 상기 인버터(140)로부터 모터로 공급되는 인버터 출력전압을 증가시키며, 직류전압 감소 시에, 상기 인버터 출력전압을 감소시킴과 더불어, 직류전압의 상기 소정 주파수대역 이외에서는, 직류전압의 변동에 따른 인버터 출력전압의 변동을 억제하는 구성으로 한다.
제 14 발명은, 제 13 발명에 있어서 상기 직류전압 변동의 소정 주파수대역은, 적어도 상기 LC필터의 공진주파수를 포함하는 구성으로 한다.
제 15 발명은, 제 14 발명에 있어서 상기 직류전압 변동의 소정 주파수대역은, 교류 전동기(150)로 공급되는 전류가 지령값을 추종하도록 제어하는 피드백 제어의 주파수대역 이하인 구성으로 한다.
제 16 발명은, 제 14 또는 제 15 발명에 있어서, 소정 주파수대역은 교류전원(100)에 의한 전압 맥동의 주파수 미만으로 설정된 구성으로 한다.
제 17 발명은, 제 13∼제 16 발명의 어느 하나에 있어서 상기 직류전압의 소정 주파수대역 성분의 변동량 크기에 따라, 변동량이 클수록, 직류전압의 증가량에 대한, 상기 인버터(140)로부터 모터로 공급되는 인버터 출력전압을 증가시키는 비율을 작게 함과 더불어, 직류전압의 감소량에 대한, 상기 인버터 출력전압을 감소시키는 비율을 작게 한 구성으로 한다.
제 18 발명은, 교류전원(100)으로부터의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 컨버터부(110)와, 리액터(120)와 콘덴서(130)로 구성되는 LC필터와, 상기 컨버터부(110)로부터의 직류전력이 상기 LC필터를 통해 공급되며, 이 직류전력을 임의의 주파수, 임의의 전압값의 교류전력으로 변환하여 교류 전동기(150)로 공급하는 인버터부(140)와, 상기 인버터부(140)를 제어하는 인버터 제어부(200)를 갖는 전력변환장치이다.
그리고 제 18 발명은, 상기 인버터 제어부(200)가, 상기 인버터(140)로 공급되는 직류전력의 전압을 검출하는 직류전압 검출부(201)와, 출력전압 지령을 산출하는 제어 연산부(204∼208)와, 상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출된 직류전압값이 직접 입력되며, 이 직류전압값에 기초하여 상기 제어 연산부(204∼208)로부터의 출력전압 지령을 보정하는 출력전압 보정부(202)와, 상기 인버터부(140)를 PWM제어하기 위한 제어신호를 상기 출력전압 보정부(202)로부터의 출력전압 지령에 기초하여 산출하는 PWM 산출부(203)와, 상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출된 직류전압의 변동성분(이 변동성분은, 적어도 직류성분을 포함하지 않으며 또 상기 LC필터의 공진주파수(fo) 성분을 포함함)을 검출하는 변동성분 검출부(211)와, 상기 변동성분 검출부(211)에 의해 검출된 변동성분에 기초하여, 상기 LC필터에 의한 링크공진을 억제하기 위한 보상량(링크공진 보상량)을 산출하는 링크공진 보상부(213)와, 상기 링크공진 보상량을 소정 범위로 제한하는 제한부(212)와, 상기 제어 연산부 내 보상기(204∼208) 중, 상기 LC필터의 공진주파수(fo) 제어가 가능한 제어대역을 갖는 어느 하나의 보상기(206)로의 입력지령을, 상기 제한부(212)에 의해 제한된 링크공진 보상량에 의해 보정하는 보정부(214)를 구비한 구성으로 한다.
제 19 발명은, 제 18 발명에 있어서 상기 제어 연산부 내의 어느 하나의 보상기로의 입력지령은 토크 지령 또는 전류 지령인 구성으로 한다.
제 20 발명은, 제 18 또는 제 19 발명에 있어서 상기 제한부(212)의 제한값은, 상기 링크공진 보상량에 의한 보정이 없는 경우의 상기 LC필터에 의한 공진성분의 진폭에 비해 작은 값으로 설정된 구성으로 한다.
제 21 발명은, 제 18∼제 20 발명의 어느 하나에 있어서 상기 변동성분 검출부(211)는, 상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 상기 교류전원(100)에 의한 맥동성분을 검출하는 전압맥동 검출부(500)를 구비하며, 상기 전압맥동 검출부(500)에 의해 검출된 맥동성분을 상기 변동성분으로부터 제거하는 구성으로 한다.
제 22 발명은, 제 18∼제 21 발명의 어느 하나에 있어서 상기 LC필터는, 그 공진주파수(fo)가, 상기 인버터부(140)로 공급되는 직류전력 전압의 상기 교류전원(100)에 의한 맥동성분의 정수배 및 이들 근방의 주파수 이외가 되도록 리액터(120) 및 콘덴서(130)가 선정된 구성으로 한다.
제 23 발명은, 제 18∼제 22 발명의 어느 하나에 있어서 상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 전압이상을 검출하는 전압이상 검출부(215)를 추가로 구비하며, 상기 제한부(212)는 상기 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 상기 제한범위를 조정하는 구성으로 한다.
제 24 발명은, 제 18∼제 22 발명의 어느 하나에 있어서 상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 전압이상을 검출하는 전압이상 검출부(215)를 추가로 구비하며, 상기 링크공진 보상부(213)는 상기 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 상기 링크공진 보상량을 조정하는 구성으로 한다.
제 25 발명은, 제 18∼제 24 발명 중 어느 하나의 전력변환장치를 구비한 공기조화기이다.
제 1∼제 6 및 제 13∼제 18 발명에서는, 링크공진 억제제어를 실행함과 동시에, 순시 정전, 순시 전압강하 및 순시 전압강하로부터의 복귀 시 등 전압급변 시에도 이에 응답하여 고속으로 보정처리를 할 수 있다.
또 제 6 및 제 18 발명에서는, 직류전압 검출부(201)로부터의 직류전압값이 전압보정부(202)로 보상기나 필터를 통하지 않고 직접 입력된다. 따라서 순시 정전, 순시 전압강하, 순시 전압강하로부터의 복귀 시 등 전압급변 시에도 전압보정부(202)는 이에 응답하여 고속으로 보정처리를 할 수 있다. 여기서, 노이즈 등이 문제가 될 경우에는, 전압급변 시의 파형이나 LC필터의 공진주파수 성분을 통과시켜, 이들 성분보다 충분히 높은 주파수의 노이즈를 제거하는 저역 통과필터를 배치해도 된다.
또 제한부(212)에 의해 링크공진 보상량을 일정한 범위로 제한하므로, 전압급변 시에 링크공진 보상량이 과도하게 변동되어 버리는 것을 방지한다. 링크공진 보상량이 과도하게 변동되면, 링크공진 억제제어에 의해 인버터 출력도 크게 변동되어 과전류 등의 문제가 발생해 버리지만, 제 6 및 제 18 발명에 의하면, 이와 같은 링크공진 억제제어에 따른 과전류 등의 문제를 방지할 수 있다.
또한 제어부(212)에 의해 일정 범위로 제한된 링크공진 보상량을, 제어 연산부(204∼208) 내의 적절한 제어대역의 보상기(206)로 입력하므로, 필요 이상으로 고속 응답시키지 않아도 되며, 안정되게 제어할 수 있다.
제 7 및 제 19 발명에 의하면, 전류제어계에 의해 링크공진의 공진주파수 성분을 제어할 수 있다.
링크공진에 대해서는 준급하게 수속시킬 필요가 없으므로, 링크공진 보상량을 크게 하지 않아도 된다. 링크공진 보상량이 크면, 특히 순시 정전 등의 전압급변 시에 본래의 제어에 악영향을 끼치며, 최악의 경우에는 인버터(140)가 파괴된다. 따라서 제한부(212)에 의해 링크공진 보상량을 제한하는 범위는, 링크공진을 억제하는데 필요한 변동량이 검출될 수 있도록 설정하며, 또 제한범위는 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 사정을 바탕으로, 제 6 및 제 10 발명에서는 제한부(212)의 제한값을 작게 설정하므로, 링크공진 보상량에 의한 악영향(출력전압의 변동)을 방지할 수 있다.
환언하면, 상기 직류전압의 소정 주파수대역 성분의 변동량 크기에 따라, 변동량이 클수록, 직류전압의 증가량에 대한, 상기 인버터(140)로부터 모터로 공급되는 인버터 출력전압을 증가시키는 비율, 그리고 직류전압의 감소량에 대한, 상기 인버터 출력전압을 감소시키는 비율을 작게 함으로써, 링크공진 보상량에 의한 악영향(출력전압의 변동)을 방지할 수 있다.
제 9 및 제 21 발명에 의하면, 링크공진의 주파수성분과 직류전압 맥동의 주파수성분이 가까워도 이들을 분리할 수 있다(링크공진 주파수성분만을 추출할 수 있다).
링크공진 주파수성분과, 교류전원(100)에 의한 직류전압 맥동의 주파수성분이 같으면 공진이 증대된다. 또 링크공진과 맥동을 분리할 수 없으며, 링크공진의 억제제어가 정상동작하지 않는다. 제 10 및 제 22 발명에 의하면, 링크공진과 전압맥동을 분리할 수 있으며, 직류전압의 맥동성분에 의해 링크공진이 증대되는 것을 방지할 수 있다.
전압이상 시(예를 들어, 순시 정전, 순시 전압강하, 순시 전압강하로부터의 복귀 시 등 전압급변 시), 링크공진 억제제어는, 직류전압 증가 → 출력전압 증가, 직류전압 감소 → 출력전압 감소라는 동작을 한다. 이 동작(특히 직류전압 증가 시)은 외란으로서 작용하므로, 악영향(과전류 등)을 방지하기 위해 제한부(212)를 설치한다. 제 11 및 제 23 발명에서는 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 제한부(212)에 의한 제한범위를 조정한다. 예를 들어, 전압이상 시에는 제한범위를 작게 함으로써 공진 억제제어에 따른 출력전압의 변동을 억제하며, 정상 시에는 제한범위를 크게 함으로써 공진 억제제어가 정상동작하도록 한다. 이로써, 전압이상 시에 맞추어 제한범위를 설정하지 않아도 되므로, 제한범위의 설정이 용이해진다.
제 12 및 제 24 발명에서는 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 링크공진 보상량을 조정한다. 예를 들어, 전압이상 시에는 링크공진 보상량을 작게 함으로써 공진 억제제어에 따른 출력전압의 변동을 억제하며, 정상 시에는 링크공진 보상량을 크게 함으로써 공진 억제제어가 정상동작하도록 한다. 이로써, 전압이상 시에 맞추어 링크공진 보정부(213)(의 상수)를 설정하지 않아도 되므로, 링크공진 보정부(213)(의 상수)의 설정이 용이해진다.
도 1은 종래의 인버터장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 직류 입력전압(VDC)과 캐리어주기(T)와 펄스폭(τ)의 관계를 나타내는 도이다.
도 3은 제 1 실시형태에 의한 인버터장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 변동성분 검출부의 내부 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 1의 변동성분 검출부의 내부 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 제 2 실시형태에 의한 인버터장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 그리고 도면에서 실질적으로 동일 구성요소에는 동일 참조부호를 부여한다. 또 이하의 바람직한 실시형태의 설명은 본질적으로 예시에 지나지 않으며, 본 발명, 그 적용물, 또는 그 용도의 제한을 의도하는 것은 아니다.
(제 1 실시형태)
제 1 실시형태에 의한 인버터장치의 개략 구성을 도 3에 나타낸다. 이 인버터장치는, 도 1에 나타낸 구성요소에 대해, 변동성분 검출부(211) → 리미터(212) → 링크공진 보상기(213)란 루프를 추가한 것이다.
즉, 상기 인버터제어부(200)는 상기 인버터(140)로 공급되는 직류전압 변동의 소정 주파수대역에서, 직류전압의 증가 시에, 상기 인버터(140)로부터 모터로 공급되는 인버터 출력전압을 증가시키며, 직류전압의 감소 시에, 상기 인버터 출력전압을 감소시킴과 더불어, 직류전압의 상기 소정 주파수대역 이외에서는, 직류전압 변동에 따른 인버터 출력전압의 변동을 억제한다.
상기 직류전압 변동의 소정 주파수대역은, 적어도 상기 LC필터의 공진주파수를 포함한다.
또 상기 직류전압 변동의 소정 주파수대역은, 교류 전동기(150)로 공급되는 전류가 지령값을 추종하도록 제어하는 피드백 제어의 주파수대역 이하이다.
또한 소정 주파수대역은, 교류전원(100)에 의한 전압맥동의 주파수 미만으로 설정된다.
또 상기 인버터 제어부(200)는, 상기 직류전압의 소정 주파수대역 성분의 변동량 크기에 따라, 변동량이 클수록, 직류전압의 증가량에 대한 상기 인버터(140)로부터 모터로 공급되는 인버터 출력전압을 증가시키는 비율을 작게 함과 더불어, 직류전압의 감소량에 대한 상기 인버터 출력전압을 감소시키는 비율을 작게 한다.
이하에 상기 구성요소가 만족해야 할 조건을 나타낸다.
[변동성분 검출부(211)]
변동성분 검출부(211)는, 직류전압 검출부(201)의 검출전압 직류성분을 제거하며, 공진주파수((f0)㎐)[수학식 5]를 통과시킨다. 상기 변동성분 검출부(211)는, 예를 들어 차단주파수를 (f0)㎐보다 충분히 작게 설정한 고역통과필터에 의해 실현할 수 있다.
[리미터(212)]
리미터(212)는, 변동성분 검출부(211)에 의해 검출된 변동성분을 소정값의 범위로 제한한다. 제한범위는, 링크공진을 억제하는데 필요한 변동량이 검출될 수 있도록 설정한다. 또 제한범위는 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다. 이로써, 특히 전압 급증 시의 제어에의 영향을 줄일 수 있다.
[링크공진 보상기(213)]
보상기(213)는 링크공진을 억제할 수 있도록 설계된다. 보상기(213)는, 공진주파수((f0)㎐)에서 위상 지연이 발생하지 않도록 설정하는 것이 바람직하며, 예를 들어 P제어(비례 제어)에 의해 구성된다. 링크공진은 1초 이내에 수속되면 충분하며, 보상기(213)의 이득이 너무 커지지 않도록 선정된다.
또 리액터(120)와 콘덴서(130)로 구성되는 LC필터의 공진주파수(f0)㎐)([수학식 5])는, 교류전원(100)에 의한 직류전압 맥동의 주파수성분과 일치하지 않도록 설정된다. 예를 들어 주파수(f)의 3상 교류전원(100)을 컨버터부(110)에 의해 전파 정류시킬 경우에는, 교류전원(100)에 의한 직류전압 맥동의 주파수성분은 6f이므로, LC필터의 공진주파수(f0)를 6fn(n은 정수)과 그 근방(예를 들어 6fn－5 ∼ 6fn＋5) 이외의 주파수로 설정한다. 또한 주파수(f)의 단상 교류전원(100)을 컨버터부(110)에 의해 전파 정류시킬 경우에는, 교류전원(100)에 의한 직류전압 맥동의 주파수성분은 2f이므로, LC필터의 공진주파수를 2fn(n은 정수)과 그 근방(예를 들어 2fn－5 ∼ 2fn＋5) 이외의 주파수로 설정한다.
여기서, 변동성분 검출부(211)의 일례로서 차단주파수를 (f0)㎐보다 충분히 작게 설정한 고역통과필터를 들었으나, (f0)㎐ 부근의 주파수성분만을 통과시키는 대역통과필터로 해도 된다. 대역통과필터를 이용하면, 교류전원(100)을 정류하여 직류전원으로 하는 구성에서, 교류전원(100)의 전원주파수에 기인한 전압맥동을 제거할 수 있다는 이점이 있다. 이는, 소용량의 콘덴서(130)를 이용하는 경우나, 교류전원(100)으로서 단상 교류전원을 이용하는 경우에 유용하다.
또 도 3에서는 리미터(212)를 변동성분 검출부(211)의 출력측에 배치하나, 보상량 조정부(도 3에서는 가산기(214))까지의 사이라면 어디에 배치해도 된다. 예를 들어, 링크공진 보상기(213)의 입출력 양쪽에 배치하는 구성도 생각할 수 있다. 링크공진 보상기(213)에 적분항이 있는 경우에는, 변동성분 검출부(211)의 출력측에 리미터(212)를 배치함으로써, 순시 정전 등에 의한 전압급변 시에 적분항이 과대해지는 것을 방지할 수 있다.
도 3의 인버터장치에서는, 상기 리미터(212)를 설치함으로써, 전압이상 시(순시 정전, 순시 전압강하, 순시 전압강하로부터의 복귀)와 정상 시를 분리한다.
상기 링크공진 억제를 실행할 시에는 공진성분의 변화 비율(기울기)이 필요하게 된다. 변화 비율(기울기)만 알면, 리미터(212)에 의해 범위를 제한하여도 문제없이 제어할 수 있다.
한편, 전압이상에서는, 링크공진에 비해 전압 변화량이 큰 것이 문제가 된다. 전압의 변화량을 제한하면, 전압이상에 따른 링크공진 억제제어에의 악영향(과전류 등)을 제한할 수 있다.
이로써, 리미터(212)에 의해 제한하는 범위를, 링크공진 억제에 필요한 공진성분의 변화 비율(기울기)을 검출하는데 필요한 범위로 설정함으로써, 링크공진 억제제어에 큰 영향을 끼치지 않으며, 전압이상에 따른 악영향을 제한할 수 있다.
리미터(212)에 의해 제한하는 범위는, 예를 들어 링크공진 억제를 실행하지 않는 경우의 공진성분 진폭보다 작게 설정한다.
링크공진 보상량에 의해 입력지령을 보정하는 보상기의 선정방법에 대해 구체적인 예를 들어 설명한다. 도 3 회로구성에서의 LC필터의 상수와, 제어기의 제어대역과, 캐리어주파수의 예를 이하에 나타낸다.
·리액터(120) : L＝4.5mH
·콘덴서(130) : C＝1000㎌
·LC필터의 공진주파수(f0) : 75㎐
·속도제어기(204)의 제어대역 : 10㎐
·전류제어기(206)의 제어대역 : 200㎐
·PWM 캐리어주파수 : 5㎑
이 구성으로 공진주파수((f0)＝75㎐)의 성분을 제어하기 위해서는, 전류제어기(206)나 PWM산출부(203) 등, 제어대역이 75㎐보다 큰 연산부에 대해 링크공진 보상량을 입력하면 된다. 그러나 PWM산출부(203)에서는 제어대역이 넓으며, 순시 정전 등 전압이상 시의 고주파성분에 대해서도 보상해 버리므로, 불안정해질 가능성이 있다. 여기서는, 전류제어계가 필요 충분한 제어대역을 가지므로, 입력지령을 보정하는 보상기로서 전류제어기(206)의 보상기를 선정하여, 전류지령값에 대해 링크공진 보상량을 가산함으로써 보정한다.
이와 같이 구성함으로써, 전류제어계의 제어대역 이상의 성분이 제어에 영향을 미치지 않도록 할 수 있다.
또 전압보정부(202)로는, 직류전압 검출부(201)로부터 직류전압값을 직접 입력한다. 전압이상 시(순시 정전, 순시 전압강하, 순시 전압강하로부터의 복귀 등)에는 급격하게 전압이 변화하므로, 전압보정의 응답을 고속으로 할 필요가 있다. 예를 들어 직류전압의 급증 시에 출력전압 검출이 지연되면, 전압보정이 정상동작하지 않으며, 출력전압이 급증되어 과전류로 되고 인버터의 정지·파괴로 이어진다. 직류전압값을 직접 입력함으로써, 전압보정을 고속으로 할 수 있으며, 출력전압의 변동, 특히 직류전압 증가 시의 출력전압 급증에 따른 과전류를 방지할 수 있다.
이상과 같이, 제 1 실시형태에서는 다음 3가지 요소를 가짐으로써, 링크공진의 억제제어와 전압보정(출력전압 일정제어)을 전압급변 시에도 양립시킨다.
(1) … 전압보정부(202)에 대해 직접 직류전압값을 입력한다.
순시 정전, 순시 전압강하, 순시 전압강하로부터의 복귀 등 전압이상이 일어나면 직류전압이 단시간에 변화한다. 이 급변에 대해 전압보정부(202)에서 전압보정을 적절하게 실시하기 위해서는 고속 처리가 필요해진다. 본 실시형태에서는 직류전압 검출부(201)로부터의 직류전압값이 전압보정부(202)로 보상기나 필터를 통하지 않고 직접 입력되므로, 전압이상 시에도 전압보정부(202)는 이에 응답하여 고속으로 보정처리를 할 수 있으며, 전압이상 시에도 적절한 전압보정을 할 수 있다.
(2) … 전류제어계에 링크공진 보상량을 입력한다(적절한 제어대역의 보상기를 사용).
링크공진의 보상이 가능한 제어대역의 보상기(206)에 의해 링크공진을 보상한다. 이와 같이 하면, 제어대역의 차이에 의해 전압보정과 분리할 수 있으므로, 링크공진 억제제어와 출력전압 일정제어가 서로 간섭하지 않는다.
(3) … 리미터(212)를 설치하여 전압이상과 링크공진을 분리한다.
링크공진 억제제어는 인버터의 저항특성을 조정하는 제어이며, 저항특성을 양으로 근접시키는·양의 방향으로 움직이는 제어이다. 링크공진 억제제어에서 필요한 것은 전압의 변화(비율)이며, 리미터(212)에 의해 제한해도 문제없이 동작한다. 한편, 전압이상은 직류전압이 급변되는 현상이며, 리미터(212)에 의해 링크공진 보상량을 일정 범위로 제한함으로써, 전압 급변 시에 링크공진 보상량이 과도하게 변동되어 버림을 방지한다. 링크공진 보상량이 과도하게 변동되면, 링크공진 억제제어에 의해 인버터 출력도 크게 변동되어 과전류 등의 문제가 발생해 버리지만, 본 실시형태에 의하면 이와 같은 링크공진 억제제어에 따른 과전류 등의 문제를 방지할 수 있다.
다음은, 도 3에 나타낸 변동성분 검출부(211)의 구성예를 나타낸다.
도 4는 3상 교류전원(100)을 컨버터부(110)에 의해 전파정류하는 경우나, 콘덴서(130) 용량이 큰 경우 등, 교류전원(100)에 의한 직류전압 맥동이 적은 회로에서의 변동성분 검출부(211) 구성예이다. 이 구성에서 LPF(저역통과필터)의 차단주파수는 링크공진의 공진주파수보다 작게 설정된다. 이 구성에서는 LPF에 의해 저주파성분을 구하고, 저주파성분을 직류전압 검출값으로부터 감산함으로써, 링크공진 성분을 포함한 고주파성분을 추출한다.
도 5는, 교류전원(100)이 단상 교류전원인 경우나, 콘덴서(130) 용량이 작은 경우 등, 교류전원(100)에 의한 직류전압의 맥동이 큰 회로에서의 변동성분 검출부(211) 구성예이다. 이 구성에서는 LPF(저역통과필터)의 차단주파수를 링크공진의 공진주파수보다 작게 설정한다. 또 맥동성분 추출부(500)의 PLL을 교류전원(100)에 의한 맥동성분의 위상을 검출하도록 설정한다. 예를 들어, 주파수(f[㎐])의 단상 교류를 전파정류 하는 구성에서는 2f[㎐] 성분에 동기시키며, 3상 교류를 전파정류 하는 구성에서는 6f[㎐] 성분에 동기시킨다. 맥동성분 추출부(500)의 진폭 검출부에서는 교류전원(100)에 의한 맥동성분의 진폭을 검출한다.
도 5의 구성에서는 LPF에 의해 저주파성분을 구하고, 맥동추출부(500)의 PLL과 진폭검출부에 의해 교류전원(100)에 의한 맥동성분을 구하며, 이들 성분을 직류전압 검출값으로부터 감산하여 링크공진 성분을 추출한다.
도 5의 구성은, 예를 들어 링크공진의 공진성분 주파수와 교류전원(100)에 의한 맥동성분 주파수가 가까우며, 필터에 의한 분리가 어려운 경우(위상 지연 등) 등에 유용하다. 여기서, 교류전원(100)에 의한 맥동성분을 추출할 수 있으면 다른 구성이라도 되며, 예를 들어 푸리에 변환을 이용하여 맥동성분의 위상과 진폭을 추출하는 구성이라도 된다.
(제 2 실시형태)
제 2 실시형태에 의한 인버터장치의 개략 구성을 도 6에 나타낸다. 이 인버터장치에서는, 도 3의 인버터장치에 대해, 전압이상 검출부(215)와, 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 리미터(212)의 제한값을 변경하는 처리를 추가한다.
이 인버터장치에서는, 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 리미터(212)에 의한 제한 범위를 조정한다. 예를 들어 전압이상 시에는 제한범위를 작게 함으로써 공진 억제제어에 따른 출력전압의 변동을 억제하며, 정상 시에는 제한범위를 크게 함으로써 공진 억제제어가 정상동작 하도록 한다. 이로써, 전압이상 시에 맞추어 제한범위를 설정하지 않아도 되므로, 제한범위의 설정이 용이해진다.
또 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 링크공진 보상기(213)에 의한 링크공진 보상량을 조정하도록 해도 된다. 예를 들어, 전압이상 시에는 링크공진 보상량을 작게 함으로써, 공진 억제제어에 따른 출력전압의 변동을 억제하며, 정상 시에는 링크공진 보상량을 크게 함으로써 공진 억제제어가 정상동작 하도록 한다. 이로써, 전압이상 시에 맞추어 링크공진 보상기(213)(의 상수)를 설정하지 않아도 되므로, 링크공진 보상기(213)(의 상수)의 설정이 용이해진다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명에 의한 인버터 제어장치 및 이를 구비한 전력변환장치는, 예를 들어 공기조화기에 적용 가능하다.
100 : 교류전원 110 : 컨버터부
120 : 리액터 130 : 콘덴서
140 : 인버터부 150 : 모터
160 : 출력전류 검출부 200 : 벡터제어부
201 : 직류전압 검출부 202 : 전압보정부
203 : PWM산출부 204 : 속도제어기
205 : 전류벡터 제어기 206 : 전류제어기
207, 208 : 좌표변환기 215 : 전압이상 검출부
500 : 맥동성분 추출부

Claims (25)

  1. 리액터(120)와 콘덴서(130)로 구성되는 LC필터를 통해 공급되는 직류전력을 임의의 주파수, 임의의 전압값의 교류전력으로 변환하여 교류 전동기(150)로 공급하는 인버터(140)를 제어하는 장치에 있어서,
    상기 인버터(140)로 공급되는 직류전압 변동의 소정 주파수대역에서, 직류전압 증가 시에, 상기 인버터(140)로부터 모터로 공급되는 인버터 출력전압을 증가시키고, 직류전압 감소 시에, 상기 인버터 출력전압을 감소시킴과 더불어, 직류전압의 상기 소정 주파수대역 이외에서는 직류전압의 변동에 따른 인버터 출력전압의 변동을 억제하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 직류전압 변동의 소정 주파수대역은, 적어도 상기 LC필터의 공진주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 직류전압 변동의 소정 주파수대역은, 교류 전동기(150)로 공급되는 전류가 지령값을 추종하도록 제어하는 피드백 제어의 주파수대역 이하인 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 주파수대역은, 교류전원(100)에 의한 전압 맥동의 주파수 미만으로 설정되는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  5. 청구항 1∼4 중 어느 하나에 있어서,
    상기 직류전압의 소정 주파수대역 성분의 변동량 크기에 따라, 변동량이 클수록 직류전압의 증가량에 대한 상기 인버터(140)로부터 모터로 공급되는 인버터 출력전압을 증가시키는 비율을 작게 함과 더불어, 직류전압의 감소량에 대한 상기 인버터 출력전압을 감소시키는 비율을 작게 하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  6. 리액터(120)와 콘덴서(130)로 구성되는 LC필터를 통해 공급되는 직류전력을 임의의 주파수, 임의의 전압값의 교류전력으로 변환하여 교류 전동기(150)로 공급하는 인버터(140)를 제어하는 장치에 있어서,
    출력전압 지령을 산출하는 제어 연산부(204∼208)와,
    상기 인버터(140)로 공급되는 직류전력의 전압을 검출하는 직류전압 검출부(201)로부터의 직류전압값이 직접 입력되며, 이 직류전압값에 기초하여 상기 제어 연산부(204∼208)로부터의 출력전압 지령을 보정하는 출력전압 보정부(202)와,
    상기 인버터(140)를 PWM제어하기 위한 제어신호를 상기 출력전압 보정부(202)로부터의 출력전압 지령에 기초하여 산출하는 PWM 산출부(203)와,
    상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 변동성분(이 변동성분은, 적어도 직류성분을 포함하지 않으며 또 상기 LC필터의 공진주파수(fo) 성분을 포함함)을 검출하는 변동성분 검출부(211)와,
    상기 변동성분 검출부(211)에 의해 검출된 변동성분에 기초하여, 상기 LC필터에 의한 링크공진을 억제하기 위한 보상량(링크공진 보상량)을 산출하는 링크공진 보상부(213)와,
    상기 링크공진 보상량을 소정 범위로 제한하는 제한부(212)와,
    상기 제어 연산부 내 보상기(204∼208) 중, 상기 LC필터의 공진주파수(fo) 제어가 가능한 제어대역을 갖는 어느 하나의 보상기(206)로의 입력지령을, 상기 제한부(212)에 의해 제한된 링크공진 보상량에 의해 보정하는 보정부(214)를 구비하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어 연산부 내의 어느 하나의 보상기로의 입력지령은 토크 지령 또는 전류 지령인 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  8. 청구항 6 또는 7에 있어서,
    상기 제한부(212)의 제한값은, 상기 링크공진 보상량에 의한 보정이 없는 경우의 상기 LC필터에 의한 공진성분의 진폭에 비해 작은 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  9. 청구항 6∼8 중 어느 하나에 있어서,
    상기 인버터(140)로 공급되는 직류전력은, 교류전원(100)으로부터의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 컨버터(110)에 의해 공급되는 것으로,
    상기 변동성분 검출부(211)는, 상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 상기 교류전원(100)에 의한 맥동성분을 검출하는 전압맥동 검출부(500)를 구비하며, 상기 전압맥동 검출부(500)에 의해 검출된 맥동성분을 상기 변동성분으로부터 제거하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  10. 청구항 6∼9 중 어느 하나에 있어서,
    상기 인버터(140)로 공급되는 직류전력은, 교류전원(100)으로부터의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 컨버터(110)에 의해 공급되는 것으로,
    상기 LC필터는, 그 공진주파수(fo)가, 상기 인버터(140)로 공급되는 직류전력 전압의 상기 교류전원(100)에 의한 맥동성분의 정수배 및 이들 근방의 주파수 이외가 되도록 리액터(120) 및 콘덴서(130)가 선정되는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  11. 청구항 6∼10 중 어느 하나에 있어서,
    상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 전압이상을 검출하는 전압이상 검출부(215)를 추가로 구비하며,
    상기 제한부(212)는, 상기 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 상기 제한범위를 조정하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  12. 청구항 6∼10 중 어느 하나에 있어서,
    상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 전압이상을 검출하는 전압이상 검출부(215)를 추가로 구비하며,
    상기 링크공진 보상부(213)는, 상기 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 상기 링크공진 보상량을 조정하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어장치.
  13. 교류전원(100)으로부터의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 컨버터부(110)와,
    리액터(120)와 콘덴서(130)로 구성되는 LC필터와,
    상기 컨버터부(110)로부터의 직류전력이 상기 LC필터를 통해 공급되며, 이 직류전력을 임의의 주파수, 임의의 전압값의 교류전력으로 변환하여 교류 전동기(150)로 공급하는 인버터부(140)와,
    상기 인버터부(140)를 제어하는 인버터 제어부(200)를 갖는 전력변환장치에 있어서,
    상기 인버터 제어부(200)는, 상기 인버터(140)로 공급되는 직류전압 변동의 소정 주파수대역에서, 직류전압 증가 시에, 상기 인버터(140)로부터 모터로 공급되는 인버터 출력전압을 증가시키고, 직류전압 감소 시에, 상기 인버터 출력전압을 감소시킴과 더불어, 직류전압의 상기 소정 주파수대역 이외에서는 직류전압의 변동에 따른 인버터 출력전압의 변동을 억제하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 직류전압 변동의 소정 주파수대역은, 적어도 상기 LC필터의 공진주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 직류전압 변동의 소정 주파수대역은, 교류 전동기(150)로 공급되는 전류가 지령값을 추종하도록 제어하는 피드백 제어의 주파수대역 이하인 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  16. 청구항 14 또는 15에 있어서,
    소정 주파수대역은, 교류전원(100)에 의한 전압 맥동의 주파수 미만으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  17. 청구항 13∼16 중 어느 하나에 있어서,
    상기 직류전압의 소정 주파수대역 성분의 변동량 크기에 따라, 변동량이 클수록, 직류전압의 증가량에 대한, 상기 인버터(140)로부터 모터로 공급되는 인버터 출력전압을 증가시키는 비율을 작게 함과 더불어, 직류전압의 감소량에 대한, 상기 인버터 출력전압을 감소시키는 비율을 작게 하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  18. 교류전원(100)으로부터의 교류전력을 직류전력으로 변환하는 컨버터부(110)와,
    리액터(120)와 콘덴서(130)로 구성되는 LC필터와,
    상기 컨버터부(110)로부터의 직류전력이 상기 LC필터를 통해 공급되며, 이 직류전력을 임의의 주파수, 임의의 전압값의 교류전력으로 변환하여 교류 전동기(150)로 공급하는 인버터부(140)와,
    상기 인버터부(140)를 제어하는 인버터 제어부(200)를 갖는 전력변환장치에 있어서,
    상기 인버터 제어부(200)는,
    상기 인버터부(140)로 공급되는 직류전력의 전압을 검출하는 직류전압 검출부(201)와,
    출력전압 지령을 산출하는 제어 연산부(204∼208)와,
    상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출된 직류전압값이 직접 입력되며, 이 직류전압값에 기초하여 상기 제어 연산부(204∼208)로부터의 출력전압 지령을 보정하는 출력전압 보정부(202)와,
    상기 인버터부(140)를 PWM제어하기 위한 제어신호를 상기 출력전압 보정부(202)로부터의 출력전압 지령에 기초하여 산출하는 PWM 산출부(203)와,
    상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출된 직류전압의 변동성분(이 변동성분은, 적어도 직류성분을 포함하지 않으며 또 상기 LC필터의 공진주파수(fo) 성분을 포함함)을 검출하는 변동성분 검출부(211)와,
    상기 변동성분 검출부(211)에 의해 검출된 변동성분에 기초하여, 상기 LC필터에 의한 링크공진을 억제하기 위한 보상량(링크공진 보상량)을 산출하는 링크공진 보상부(213)와,
    상기 링크공진 보상량을 소정 범위로 제한하는 제한부(212)와,
    상기 제어 연산부 내 보상기(204∼208) 중, 상기 LC필터의 공진주파수(fo) 제어가 가능한 제어대역을 갖는 어느 하나의 보상기(206)로의 입력지령을, 상기 제한부(212)에 의해 제한된 링크공진 보상량에 의해 보정하는 보정부(214)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제어 연산부 내의 어느 하나의 보상기로의 입력지령은 토크 지령 또는 전류 지령인 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  20. 청구항 18 또는 19에 있어서,
    상기 제한부(212)의 제한값은, 상기 링크공진 보상량에 의한 보정이 없는 경우의 상기 LC필터에 의한 공진성분의 진폭에 비해 작은 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  21. 청구항 18∼20 중 어느 하나에 있어서,
    상기 변동성분 검출부(211)는, 상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 상기 교류전원(100)에 의한 맥동성분을 검출하는 전압맥동 검출부(500)를 구비하며, 상기 전압맥동 검출부(500)에 의해 검출된 맥동성분을 상기 변동성분으로부터 제거하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  22. 청구항 18∼21 중 어느 하나에 있어서,
    상기 LC필터는, 그 공진주파수(fo)가, 상기 인버터부(140)로 공급되는 직류전력 전압의 상기 교류전원(100)에 의한 맥동성분의 정수배 및 이들 근방의 주파수 이외가 되도록 리액터(120) 및 콘덴서(130)가 선정되는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  23. 청구항 18∼22 중 어느 하나에 있어서,
    상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 전압이상을 검출하는 전압이상 검출부(215)를 추가로 구비하며,
    상기 제한부(212)는, 상기 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 상기 제한범위를 조정하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  24. 청구항 18∼22 중 어느 하나에 있어서,
    상기 직류전압 검출부(201)에 의해 검출되는 직류전압의 전압이상을 검출하는 전압이상 검출부(215)를 추가로 구비하며,
    상기 링크공진 보상부(213)는, 상기 전압이상 검출부(215)의 검출결과에 따라 상기 링크공진 보상량을 조정하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
  25. 청구항 18∼24 중 어느 하나에 기재된 전력변환장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
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