KR20110009567U - Elevator motor driver with Intelligent Power Module - Google Patents

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이경수
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Abstract

본 고안은 지능형 전력모듈을 이용한 엘리베이터 모터구동장치에 관한 것으로, 3상 교류 전원을 직류로 변환하는 3상 정류기(110);와, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력에 병렬로 연결되며, 3개 이상의 컨덴서(capacitor)를 포함하여 구성되는 충전부(120);와, 상기 충전부(120)의 직류출력으로부터 전력을 공급받아 엘리베이터 구동 모터(200)를 구동하기 위한 3상 전력을 출력하며, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 연결되는 제 1 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(131)와, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 2 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(132) 및 제 3 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(133)의 연결점에서 출력되는 제 1 출력단(140)과, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 4 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(134) 및 제 5 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(135)의 연결점에서 출력되는 제 2 출력단(141)과, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 6 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(136) 및 제 7 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(137)의 연결점에서 출력되는 제 3 출력단(142)을 포함하여 구성되는 지능형 전력모듈(IPM:Intelligent Power Module)(130);과, 교류 전원을 공급받아 그라운드와 +15V 직류 전원 및 -15V 직류 전원을 공급하는 직류 전원 공급장치(151)로부터 전력을 공급받으며, 사용자의 작동 조작에 의해 엘리베이터를 작동시키도록 프로그램되어 구성된 주제어장치(160)의 제어에 따라 상기 지능형 전력모듈(130)의 각각의 상기 제 1 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(131) 내지 제 7 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(137)를 구동하는 신호를 발생시키는 게이트 드라이버(150);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 의하면, 기존의 고안과 전혀 다른 구성으로 엘리베이터용 3상 모터의 효율적인 구동이 가능하다는 장점이 있다.The present invention relates to an elevator motor drive device using an intelligent power module, three-phase rectifier 110 for converting three-phase AC power into direct current; and is connected in parallel to the DC output of the three-phase rectifier 110, A charging unit 120 including three or more capacitors; and a three-phase electric power for driving the elevator driving motor 200 by receiving power from a DC output of the charging unit 120, A first insulated gate bipolar transistor (IGBT) 131 connected between the DC output of the three-phase rectifier 110 and a second insulated gate bipolar transistor (IGBT) connected in series between the DC output of the three-phase rectifier 110. 132 and a fourth insulated gate bipolar connected in series between the first output terminal 140 output from the connection point of the third insulated gate bipolar transistor (IGBT) 133 and the DC output of the three-phase rectifier 110. transistor Sixth insulation connected in series between the second output terminal 141 output from the connection point of the (IGBT) 134 and the fifth insulated gate bipolar transistor (IGBT) 135 and the DC output of the three-phase rectifier 110. Intelligent Power Module (IPM) 130 including a third output terminal 142 output at a connection point of a gate bipolar transistor (IGBT) 136 and a seventh insulated gate bipolar transistor (IGBT) 137. And, receiving power from the DC power supply 151 for supplying ground and + 15V DC power and -15V DC power by receiving AC power, and is programmed and configured to operate the elevator by the user's operation operation Under the control of the main controller 160, a signal for driving the first insulation gate bipolar transistor (IGBT) 131 to the seventh insulation gate bipolar transistor (IGBT) 137 of the intelligent power module 130 is controlled. And a gate driver 150 for generating.
According to the present invention, there is an advantage that the efficient driving of the three-phase motor for elevators in a completely different configuration than the existing design.

Figure P2020100003410
Figure P2020100003410

Description

지능형 전력모듈을 이용한 엘리베이터 모터구동장치{Elevator motor driver with Intelligent Power Module}Elevator motor driver with intelligent power module {Elevator motor driver with Intelligent Power Module}

본 고안은 지능형 전력모듈을 이용한 엘리베이터 모터구동장치에 관한 것으로, 3상 교류 전원을 직류로 변환하는 3상 정류기(110);와, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력에 병렬로 연결되며, 3개 이상의 컨덴서(capacitor)를 포함하여 구성되는 충전부(120);와, 상기 충전부(120)의 직류출력으로부터 전력을 공급받아 엘리베이터 구동 모터(200)를 구동하기 위한 3상 전력을 출력하며, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 연결되는 제 1 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(131)와, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 2 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(132) 및 제 3 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(133)의 연결점에서 출력되는 제 1 출력단(140)과, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 4 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(134) 및 제 5 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(135)의 연결점에서 출력되는 제 2 출력단(141)과, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 6 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(136) 및 제 7 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(137)의 연결점에서 출력되는 제 3 출력단(142)을 포함하여 구성되는 지능형 전력모듈(IPM:Intelligent Power Module)(130);과, 교류 전원을 공급받아 그라운드와 +15V 직류 전원 및 -15V 직류 전원을 공급하는 직류 전원 공급장치(151)로부터 전력을 공급받으며, 사용자의 작동 조작에 의해 엘리베이터를 작동시키도록 프로그램되어 구성된 주제어장치(160)의 제어에 따라 상기 지능형 전력모듈(130)의 각각의 상기 제 1 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(131) 내지 제 7 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(137)를 구동하는 신호를 발생시키는 게이트 드라이버(150);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 전력모듈을 이용한 엘리베이터 모터구동장치(100)에 관한 것이다. The present invention relates to an elevator motor drive device using an intelligent power module, three-phase rectifier 110 for converting three-phase AC power into direct current; and is connected in parallel to the DC output of the three-phase rectifier 110, A charging unit 120 including three or more capacitors; and a three-phase electric power for driving the elevator driving motor 200 by receiving power from a DC output of the charging unit 120, A first insulated gate bipolar transistor (IGBT) 131 connected between the DC output of the three-phase rectifier 110 and a second insulated gate bipolar transistor (IGBT) connected in series between the DC output of the three-phase rectifier 110. 132 and a fourth insulated gate bipolar connected in series between the first output terminal 140 output from the connection point of the third insulated gate bipolar transistor (IGBT) 133 and the DC output of the three-phase rectifier 110. transistor Sixth insulation connected in series between the second output terminal 141 output from the connection point of the (IGBT) 134 and the fifth insulated gate bipolar transistor (IGBT) 135 and the DC output of the three-phase rectifier 110. Intelligent Power Module (IPM) 130 including a third output terminal 142 output at a connection point of a gate bipolar transistor (IGBT) 136 and a seventh insulated gate bipolar transistor (IGBT) 137. And, receiving power from the DC power supply 151 for supplying ground and + 15V DC power and -15V DC power by receiving AC power, and is programmed and configured to operate the elevator by the user's operation operation A signal for driving each of the first insulated gate bipolar transistor (IGBT) 131 to the seventh insulated gate bipolar transistor (IGBT) 137 of the intelligent power module 130 under the control of the main controller 160. It relates to an elevator motor drive device 100 using the intelligent power module being configured to include; gate driver 150 for generating.

일반적으로, 건물 등에 설치되는 엘리베이터를 구동하기 위해 사용되는 모터는 3상 구동 전력을 사용한다. 한편, 상기 엘리베이터 구동용 모터는 사용자의 조작에 따라 정/역회전 및 정지 동작이 제어되어야 하는 기능상의 특징을 가진다.
In general, a motor used to drive an elevator installed in a building or the like uses three-phase driving power. On the other hand, the elevator drive motor has a functional feature that the forward / reverse rotation and stop operation should be controlled according to the user's operation.

이러한 엘리베이터용 모터의 구동을 제어하기 위해서는 일반적으로 일정한 전압과 주파수를 가지는 산업용 3상 전력을 엘리베이터 구동 모터를 구동하는데 적절한 3상 전력으로 변환하여야 할 필요성이 있다. 이러한 3상 모터의 효율적인 구동 제어를 위하여 지능형 전력모듈(IPM:Intelligent Power Module)의 필요성이 발생한다. 일반적으로, 지능형 전력모듈(IPM:Intelligent Power Module)은 다수 개의 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated gate bipolar transistor, IGBT) 또는 전력 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 (Power MOSFET)를 배치하여 구성되는 것이 일반적이다. 전력 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터는 큰 전력을 처리하기 위해 설계된 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 (MOSFET)의 특정 종류로, 다른 전력 반도체 소자 (절연 게이트 양극성 트랜지스터 (IGBT), 사이리스터...)들에 비해 낮은 전압에서 통신 속도가 빠르고 효율이 좋다는 것을 주요한 장점으로 가진다. 이에 비하여, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated gate bipolar transistor, IGBT)는 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 (MOSFET)을 게이트부에 짜 넣은 접합형 트랜지스터로, 게이트-이미터간의 전압이 구동되어 입력 신호에 의해서 온/오프가 생기는 자기소호형이므로, 대전력의 고속 스위칭이 가능한 반도체 소자라는 특징이 있다. In order to control the driving of the elevator motor, it is generally necessary to convert industrial three-phase power having a constant voltage and frequency into three-phase power suitable for driving an elevator driving motor. There is a need for an intelligent power module (IPM) for efficient driving control of such a three-phase motor. In general, an intelligent power module (IPM) is generally configured by arranging a plurality of insulated gate bipolar transistors (IGBTs) or power metal oxide semiconductor field effect transistors (Power MOSFETs). Power metal oxide semiconductor field effect transistors are a specific type of metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs) designed to handle large power, compared to other power semiconductor devices (insulated gate bipolar transistors (IGBTs), thyristors ...). The main advantage is that the communication speed is fast and efficient at low voltage. In contrast, an insulated gate bipolar transistor (IGBT) is a junction transistor in which a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) is incorporated into a gate part, and a gate-emitter voltage is driven to be turned on by an input signal. It is a self-extinguishing type that generates on / off, and has a feature of being a semiconductor device capable of fast switching of large power.

상기한 바와 같은 기능을 수행하는 지능형 전력모듈(IPM:Intelligent Power Module)의 구성으로는 상기 지능형 전력모듈(IPM:Intelligent Power Module)을 구성하는 절연 게이트 양극성 트랜지스터 또는 전력 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터의 개수 및 연결 방식에 따라 대단히 다양한 구성이 가능하며, 이러한 개수 및 연결 방식의 차이에 따라 그 동작특성에도 많은 차이가 발생하게 된다는 문제점이 있다. The intelligent power module (IPM) that performs the above functions includes the number of insulated gate bipolar transistors or power metal oxide semiconductor field effect transistors constituting the intelligent power module (IPM). And a wide variety of configurations are possible according to the connection method, and there is a problem that a large difference occurs in the operation characteristics according to the difference in the number and connection methods.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 고안은, 본 고안은 지능형 전력모듈을 이용한 엘리베이터 모터구동장치에 관한 것으로, 3상 교류 전원을 직류로 변환하는 3상 정류기(110);와, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력에 병렬로 연결되며, 3개 이상의 컨덴서(capacitor)를 포함하여 구성되는 충전부(120);와, 상기 충전부(120)의 직류출력으로부터 전력을 공급받아 엘리베이터 구동 모터(200)를 구동하기 위한 3상 전력을 출력하며, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 연결되는 제 1 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(131)와, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 2 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(132) 및 제 3 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(133)의 연결점에서 출력되는 제 1 출력단(140)과, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 4 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(134) 및 제 5 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(135)의 연결점에서 출력되는 제 2 출력단(141)과, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 6 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(136) 및 제 7 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(137)의 연결점에서 출력되는 제 3 출력단(142)을 포함하여 구성되는 지능형 전력모듈(IPM:Intelligent Power Module)(130);과, 교류 전원을 공급받아 그라운드와 +15V 직류 전원 및 -15V 직류 전원을 공급하는 직류 전원 공급장치(151)로부터 전력을 공급받으며, 사용자의 작동 조작에 의해 엘리베이터를 작동시키도록 프로그램되어 구성된 주제어장치(160)의 제어에 따라 상기 지능형 전력모듈(130)의 각각의 상기 제 1 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(131) 내지 제 7 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(137)를 구동하는 신호를 발생시키는 게이트 드라이버(150);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
The present invention to solve the above problems, the present invention relates to an elevator motor drive device using an intelligent power module, three-phase rectifier 110 for converting three-phase AC power into direct current; and the three-phase rectifier ( A charging unit 120 connected in parallel to the DC output of 110 and including three or more capacitors; and receiving power from the DC output of the charging unit 120 to receive the elevator driving motor 200. Outputs three-phase power for driving and is connected between a first insulated gate bipolar transistor (IGBT) 131 connected between the DC output of the three-phase rectifier 110 and the DC output of the three-phase rectifier 110. The first output terminal 140 output from the connection point of the second insulated gate bipolar transistor (IGBT) 132 and the third insulated gate bipolar transistor (IGBT) 133 connected in series, and the direct current of the three-phase rectifier 110. In series between outputs Between the second output terminal 141 output from the connection point of the connected fourth insulated gate bipolar transistor (IGBT) 134 and the fifth insulated gate bipolar transistor (IGBT) 135 and the direct current output of the three-phase rectifier 110. Intelligent power module (IPM) comprising a third output terminal 142 output from the connection point of the sixth insulated gate bipolar transistor (IGBT) 136 and the seventh insulated gate bipolar transistor (IGBT) 137 connected in series to the “Intelligent Power Module (130)” and a power supply from a DC power supply unit 151 that receives AC power and supplies ground and + 15V DC power and -15V DC power, and is operated by a user's operation. The first insulating gate bipolar transistor (IGBT) 131 to the seventh insulating gate amount of each of the intelligent power module 130 under the control of the main controller 160 programmed and configured to operate the controller. Characterized in that the configuration including; St. transistor (IGBT), a gate driver 150 for generating a signal for driving (137).

또한, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력에는 전류 센서(111)가 설치되고, 상기 지능형 전력모듈(130)의 상기 제 1 출력단(140) 및 상기 제 2 출력단(141)에는 각각 전류 센서(143,144)가 설치되며, 상기 각각의 전류 센서(111,143,144)의 출력은 상기 주제어장치(160)에 연결되는 것을 특징으로 한다.
In addition, a current sensor 111 is installed at the DC output of the three-phase rectifier 110, and a current sensor is installed at the first output terminal 140 and the second output terminal 141 of the intelligent power module 130, respectively. 143 and 144 are installed, and the outputs of the current sensors 111, 143 and 144 are connected to the main controller 160.

또한, 상기 직류 전원 공급장치(140)는 스위칭 모드 전원 장치(SMPS: Switching Mode Power Suplly)로 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 지능형 전력모듈(130)을 냉각하기 위한 하나 이상의 냉각팬(170)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the DC power supply unit 140 is characterized in that the switching mode power supply (SMPS: Switching Mode Power Suplly), characterized in that for cooling the intelligent power module 130 at least one cooling fan 170 It is characterized in that it further comprises.

본 고안에 의하면, 기존의 고안과 전혀 다른 구성으로 엘리베이터용 3상 모터의 효율적인 구동이 가능하다는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that the efficient driving of the three-phase motor for elevators in a completely different configuration than the existing design.

도 1: 본 고안의 일 실시예에 의한 지능형 전력모듈을 이용한 엘리베이터 모터구동장치의 구성 블록다이어그램.1 is a block diagram of an elevator motor drive device using an intelligent power module according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 고안의 일 실시 예에 따른 지능형 전력모듈을 이용한 엘리베이터 모터구동장치를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 고안의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail an elevator motor drive device using an intelligent power module according to an embodiment of the present invention. First, it should be noted that, in the drawings, the same components or parts are denoted by the same reference numerals whenever possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

본 고안은 크게 3상 정류기(110), 충전부(120), 지능형 전력모듈(130), 게이트 드라이버(150) 및 주제어장치(160)를 포함하여 구성된다.
The present invention largely comprises a three-phase rectifier 110, charging unit 120, intelligent power module 130, the gate driver 150 and the main controller 160.

먼저, 3상 정류기(110)에 관하여 설명한다. 상기 3상 정류기(110)는 도 1에 도시한 것과 같은 R,S,T의 3상 교류 전원을 P,N의 직류로 변환하는 기능을 가진다.First, the three-phase rectifier 110 will be described. The three-phase rectifier 110 has a function of converting the three-phase AC power of R, S, T into a direct current of P, N as shown in FIG.

이 경우, 상기 3상 정류기(110)의 입력 전압과 출력 전압 사이에는 아래의 수학식 1과 같은 관계식이 성립한다.
In this case, a relational expression as shown in Equation 1 below is established between the input voltage and the output voltage of the three-phase rectifier 110.

Figure utm00001
Figure utm00001

여기에서, Vac는 입력되는 3상 교류의 전압이며, Vdc는 출력되는 직류의 전압이다. Here, Vac is a voltage of an input three-phase alternating current, and Vdc is a voltage of an output DC.

상기 3상 정류기(110)의 직류 출력에는 도 1에 도시한 것과 같이 충전부(120)가 병렬로 연결된다. 상기 충전부(120)는 도 1에 도시한 것과 같이 3개 이상의 컨덴서(capacitor)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
As shown in FIG. 1, the charging unit 120 is connected in parallel to the DC output of the three-phase rectifier 110. The charging unit 120 is preferably configured to include three or more capacitors (capacitor) as shown in FIG.

다음으로, 지능형 전력모듈(130)에 관하여 설명한다. 상기 지능형 전력모듈(130)은 도 1에 도시한 것과 같이 상기 충전부(120)의 직류출력으로부터 전력을 공급받아, 엘리베이터 구동 모터(200)를 정/역회전 또는 정지시키는 등의 구동을 하기 위한 3상 전력을 출력하는 기능을 가진다. 상기 지능형 전력모듈(130)은 도 1에 도시한 것과 같이, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 연결되는 제 1 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(131)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 지능형 전력모듈(130)은 도 1에 도시한 것과 같이, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 2 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(132) 및 제 3 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(133)의 연결점에서 출력되는 제 1 출력단(140)과, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 4 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(134) 및 제 5 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(135)의 연결점에서 출력되는 제 2 출력단(141)과, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 6 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(136) 및 제 7 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(137)의 연결점에서 출력되는 제 3 출력단(142)을 포함하여 구성된다. 상기 제 1 출력단(140), 상기 제 2 출력단(141) 및 상기 제 3 출력단(142)은 도 1에 도시한 것과 같이 각각 엘리베이터 구동 모터(200)에 연결되어, 상기 엘리베이터 구동 모터(200)를 후술할 주제어장치(160)의 제어에 따라 구동하도록 하게 된다.
Next, the intelligent power module 130 will be described. As shown in FIG. 1, the intelligent power module 130 receives power from the DC output of the charging unit 120 to drive the elevator driving motor 200 forward / backward or stop. It has a function to output phase power. As shown in FIG. 1, the intelligent power module 130 includes a first insulated gate bipolar transistor (IGBT) 131 connected between the DC output of the three-phase rectifier 110. In addition, as shown in FIG. 1, the intelligent power module 130 includes a second insulated gate bipolar transistor (IGBT) 132 and a third insulated gate connected in series between the DC outputs of the three-phase rectifier 110. A fourth insulated gate bipolar transistor (IGBT) 134 and a first connected in series between the first output terminal 140 output from the connection point of the bipolar transistor (IGBT) 133 and the direct current output of the three-phase rectifier 110. A sixth insulated gate bipolar transistor (IGBT) 136 connected in series between a second output terminal 141 output from a connection point of an insulated gate bipolar transistor (IGBT) 135 and a DC output of the three-phase rectifier 110. And a third output terminal 142 output from the connection point of the seventh insulated gate bipolar transistor (IGBT) 137. The first output terminal 140, the second output terminal 141, and the third output terminal 142 are connected to the elevator driving motor 200, respectively, as shown in FIG. 1 to connect the elevator driving motor 200. It will be driven under the control of the main controller 160 to be described later.

다음으로, 게이트 드라이버(150)에 관하여 설명한다. 상기 게이트 드라이버(150)는 도 1에 도시한 것과 같이 교류 전원을 공급받아 그라운드와 +15V 직류 전원 및 -15V 직류 전원을 공급하는 별도의 직류 전원 공급장치(151)로부터 전력을 공급받아 작동한다. 상기 게이트 드라이버(150)는 도 1에 도시한 것과 같이, 사용자의 작동 조작에 의해 엘리베이터를 작동시키도록 프로그램되어 구성된 주제어장치(160)의 제어에 따라 상기 지능형 전력모듈(130)의 각각의 상기 제 1 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(131) 내지 제 7 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(137)를 구동하는 신호를 발생시키는 기능을 가진다. 상기한 기능을 수행하도록 상기 게이트 드라이버(150)와 상기 주 제어장치(160)를 구성하고 프로그래밍하는 기술은, 본 고안이 속하는 분야에서는 널리 알려져 사용되고 있는 기술 수준에 해당하므로, 상세한 설명은 생략한다.
Next, the gate driver 150 will be described. As shown in FIG. 1, the gate driver 150 operates by receiving power from a separate DC power supply 151 that supplies AC power to ground and + 15V DC power and −15V DC power. As illustrated in FIG. 1, the gate driver 150 may be configured to operate the elevator by a user's operation, and may be controlled by the main control unit 160. It has a function of generating a signal for driving the one insulated gate bipolar transistor (IGBT) 131 to the seventh insulated gate bipolar transistor (IGBT) 137. Since the technology for configuring and programming the gate driver 150 and the main controller 160 to perform the above functions corresponds to a level of technology widely known and used in the art to which the present invention pertains, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 도 1에 도시한 것과 같이 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력에는 전류 센서(111)가 설치되고, 상기 지능형 전력모듈(130)의 상기 제 1 출력단(140) 및 상기 제 2 출력단(141)에는 각각 전류 센서(143,144)가 설치되며, 상기 각각의 전류 센서(111,143,144)의 출력은 상기 주제어장치(160)에 연결되도록 하여, 이상 구동에 의한 이상 전류값이 측정되는 경우 상기 주제어장치(160)에서 하여 과부하나 오작동을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
Meanwhile, as illustrated in FIG. 1, a current sensor 111 is installed at the DC output of the three-phase rectifier 110, and the first output terminal 140 and the second output terminal () of the intelligent power module 130 are installed. 141 is provided with current sensors 143 and 144, respectively, and the outputs of the current sensors 111, 143 and 144 are connected to the main controller 160 so that when the abnormal current value due to abnormal driving is measured, the main controller ( 160) it is desirable to be able to prevent overload or malfunction.

또한, 상기 직류 전원 공급장치(140)는 스위칭 모드 전원 장치(SMPS: Switching Mode Power Suplly)로 구성되는 것이 바람직하다. 한편, 작동시 많은 열이 발생할 수 있는 상기 지능형 전력모듈(130)을 냉각하기 위해서, 도 1에 도시한 것과 같이 일반 교류 전원 등에 연결되어 구동되는 하나 이상의 냉각팬(170)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
In addition, the DC power supply 140 is preferably composed of a switching mode power supply (SMPS: Switching Mode Power Suplly). On the other hand, in order to cool the intelligent power module 130, which can generate a lot of heat during operation, as shown in Figure 1 is configured to further comprise one or more cooling fan 170 is connected to the general AC power source and driven It is preferable.

이상에서, 도면과 명세서에서는 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 고안을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 실용신안등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.In the above description, the optimum embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or the utility model registration claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached utility model registration claims.

100: 지능형 전력모듈을 이용한 엘리베이터 모터구동장치
110: 3상 정류기
120: 충전부
130: 지능형 전력모듈(IPM: Intelligent Power Module)
140: 제 1 출력단 141: 제 2 출력단
142: 제 3 출력단
150: 게이트 드라이버 151: 직류 전원 공급장치
160: 주제어장치
170: 냉각팬
200: 엘리베이터 구동 모터100: elevator motor drive device using intelligent power module
110: three-phase rectifier
120: charging unit
130: Intelligent Power Module (IPM)
140: first output terminal 141: second output terminal
142: third output stage
150: gate driver 151: DC power supply
160: main controller
170: cooling fan
200: elevator drive motor

Claims (3)

3상 교류 전원을 직류로 변환하는 3상 정류기(110);
상기 3상 정류기(110)의 직류 출력에 병렬로 연결되며, 3개 이상의 컨덴서(capacitor)를 포함하여 구성되는 충전부(120);
상기 충전부(120)의 직류출력으로부터 전력을 공급받아 엘리베이터 구동 모터(200)를 구동하기 위한 3상 전력을 출력하며, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 연결되는 제 1 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(131)와, 상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 2 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(132) 및 제 3 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(133)의 연결점에서 출력되는 제 1 출력단(140)과,
상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 4 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(134) 및 제 5 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(135)의 연결점에서 출력되는 제 2 출력단(141)과,
상기 3상 정류기(110)의 직류 출력 사이에 직렬로 연결된 제 6 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(136) 및 제 7 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(137)의 연결점에서 출력되는 제 3 출력단(142)을 포함하여 구성되는 지능형 전력모듈(IPM:Intelligent Power Module)(130);
교류 전원을 공급받아 그라운드와 +15V 직류 전원 및 -15V 직류 전원을 공급하는 직류 전원 공급장치(151)로부터 전력을 공급받으며, 사용자의 작동 조작에 의해 엘리베이터를 작동시키도록 프로그램되어 구성된 주제어장치(160)의 제어에 따라 상기 지능형 전력모듈(130)의 각각의 상기 제 1 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(131) 내지 제 7 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)(137)를 구동하는 신호를 발생시키는 게이트 드라이버(150);
상기 제 1 출력단(140), 제 2 출력단(141) 제 3 출력단(142)에 각각 연결되어 엘리베이터를 구동하는 엘리베이터 구동 모터(200); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 전력모듈을 이용한 엘리베이터 모터구동장치(100).
A three-phase rectifier 110 for converting three-phase AC power into direct current;
A charging unit 120 connected in parallel to the DC output of the three-phase rectifier 110 and including three or more capacitors;
A first insulated gate bipolar transistor connected between the DC output of the three-phase rectifier 110 and outputting three-phase power for driving the elevator driving motor 200 by receiving power from the DC output of the charging unit 120. (IGBT) 131 and the connection point of the second insulated gate bipolar transistor (IGBT) 132 and the third insulated gate bipolar transistor (IGBT) 133 connected in series between the DC output of the three-phase rectifier 110 The first output terminal 140 is output from the,
Second output terminal 141 output from the connection point of the fourth insulated gate bipolar transistor (IGBT) 134 and the fifth insulated gate bipolar transistor (IGBT) 135 connected in series between the DC output of the three-phase rectifier 110 )and,
Third output terminal 142 output from the connection point of the sixth insulated gate bipolar transistor (IGBT) 136 and the seventh insulated gate bipolar transistor (IGBT) 137 connected in series between the DC output of the three-phase rectifier 110 Intelligent Power Module (IPM) 130 configured to include;
The main control unit 160 is supplied with AC power and is supplied with power from a DC power supply unit 151 for supplying ground and + 15V DC power and -15V DC power, and programmed to operate an elevator by a user's operation. Gate driver for generating a signal for driving each of the first insulating gate bipolar transistor (IGBT) 131 to the seventh insulating gate bipolar transistor (IGBT) 137 of the intelligent power module 130 according to the control of. 150;
An elevator drive motor (200) connected to the first output terminal (140), the second output terminal (141), and the third output terminal (142) to drive an elevator; Elevator motor drive device using an intelligent power module, characterized in that comprises a.
청구항 1에 있어서,
상기 3상 정류기(110)의 직류 출력에는 전류 센서(111)가 설치되고,
상기 지능형 전력모듈(130)의 상기 제 1 출력단(140) 및 상기 제 2 출력단(141)에는 각각 전류 센서(143,144)가 설치되며,
상기 각각의 전류 센서(111,143,144)의 출력은 상기 주제어장치(160)에 연결되는 것을 특징으로 하는 지능형 전력모듈을 이용한 엘리베이터 모터구동장치(100).
The method according to claim 1,
The current sensor 111 is installed at the DC output of the three-phase rectifier 110,
Current sensors 143 and 144 are installed at the first output terminal 140 and the second output terminal 141 of the intelligent power module 130, respectively.
The output of each of the current sensors (111,143,144) is an elevator motor drive device (100) using an intelligent power module, characterized in that connected to the main controller (160).
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 직류 전원 공급장치(140)는 스위칭 모드 전원 장치(SMPS: Switching Mode Power Suplly)로 구성되는 것을 특징으로 하며,
상기 지능형 전력모듈(130)을 냉각하기 위한 하나 이상의 냉각팬(170); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 전력모듈을 이용한 엘리베이터 모터구동장치(100).
The method according to claim 1 or 2,
The DC power supply 140 is characterized in that composed of a switching mode power supply (SMPS: Switching Mode Power Suplly),
One or more cooling fans 170 for cooling the intelligent power module 130; Elevator motor drive device 100 using an intelligent power module, characterized in that further comprises a.
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