KR20130053248A - Apparatus and method for controlling inverter-motor - Google Patents

Apparatus and method for controlling inverter-motor Download PDF

Info

Publication number
KR20130053248A
KR20130053248A KR1020110118925A KR20110118925A KR20130053248A KR 20130053248 A KR20130053248 A KR 20130053248A KR 1020110118925 A KR1020110118925 A KR 1020110118925A KR 20110118925 A KR20110118925 A KR 20110118925A KR 20130053248 A KR20130053248 A KR 20130053248A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
inverter
motor
comparator
value
Prior art date
Application number
KR1020110118925A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101827274B1 (en
Inventor
하동명
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020110118925A priority Critical patent/KR101827274B1/en
Publication of KR20130053248A publication Critical patent/KR20130053248A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101827274B1 publication Critical patent/KR101827274B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0827Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors responsive to underload or no-load, e.g. pump-off control circuits for pump motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE: An inverter-motor control device and a method thereof are provided to improve reliability by preventing system instability. CONSTITUTION: An inverter part receives a DC(Direct Current) voltage and converts into an AC(Alternating Current) voltage. A sensor part detects a current flowing in a motor. A first comparator(140) outputs a first cut-off signal if an amplified voltage has a value bigger than a first voltage. A second comparator(150) outputs a second cut-off signal if the amplified voltage has a value smaller than a second voltage. A control part(160) receives the cut-off signals and interrupts the operation of the inverter part. [Reference numerals] (10) Indoor heat exchanger; (100) Inverter part; (110) Motor; (120) Sensor part; (130) Voltage amplifier part; (140) First comparator; (150) Second comparator; (160) Control part; (30) Compressor; (40) Expansion valve; (AA) Commercial power; (BB) Converter part; (CC,50) Blocking unit; (DD) Outdoor heat exchanger

Description

인버터-모터 제어장치 및 인버터-모터 제어방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING INVERTER-MOTOR}Inverter-motor control device and inverter-motor control method {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING INVERTER-MOTOR}

본 발명은 인버터-모터 제어장치 및 인버터-모터 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터에 흐르는 전류를 감지하여 인버터의 동작을 제어하는 인버터-모터 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter-motor control device and an inverter-motor control method, and more particularly, to an inverter-motor control device and a control method for controlling an operation of an inverter by sensing a current flowing in a motor.

일반적으로 공기 조화장치는 요구된 공간 내의 열을 교환하여 요구된 공간(즉, 실내)을 냉방 또는 난방한다. 열 교환은 냉매 순환 루프를 따라 순환되는 냉매에 의하여 수행된다. 냉매 순환 루프는 냉매가 증발 압축 방식으로 순환되게 한다. 냉매의 순환 량은 냉매 순환 루프 상에 설치된 전동 압축기에 의하여 가감 조절된다.In general, the air conditioner exchanges heat in the required space to cool or heat the required space (ie, indoor). Heat exchange is performed by the refrigerant circulated along the refrigerant circulation loop. The refrigerant circulation loop causes the refrigerant to circulate in an evaporative compression manner. The amount of circulation of the refrigerant is regulated by an electric compressor installed on the refrigerant circulation loop.

이러한 냉매 순환 루프에서 순환될 냉매의 량을 조절하기 위한 전동 압축기용 모터로는 3상 교류 모터가 주로 사용된다. 3상 교류 모터에 전압을 인가하기 위해서는 상용교류전원을 정류하는 컨버터부와, 정류된 직류전원을 공급받아 3상 교류전원을 생성하여 모터에 인가하는 인버터부가 사용된다. A three-phase AC motor is mainly used as a motor for an electric compressor to adjust the amount of refrigerant to be circulated in the refrigerant circulation loop. In order to apply a voltage to a three-phase AC motor, a converter section for rectifying commercial AC power and an inverter section for generating a three-phase AC power by applying the rectified DC power to the motor are used.

모터에 인가되는 교류 전원이 모터가 정상적으로 구동할 수 있는 (-)전압보다 낮으면, 모터 기동 시 모터 내부의 압력(부하)에 의해 기동 실패를 하거나, 저전압으로 인한 탈조 현상이 발생하게 된다. 또한, 모터의 동작 중 저전압 발생시 원하는 회전 속도(RPM)를 얻지 못하여 시스템이 불안정 상태가 되는 문제가 있다. 이와 반대로, 입력 전원이 모터가 정상적으로 구동할 수 있는 (+)전압보다 높으면 모터에 유입되는 출력 전류가 상승하기 때문에 부품의 온도 상승 또는 과전류로 인해 파손이 발생할 수 있다.If the AC power applied to the motor is lower than the negative voltage at which the motor can be normally driven, the motor may fail to start due to a pressure (load) inside the motor, or a fallout phenomenon may occur due to a low voltage. In addition, there is a problem that the system is in an unstable state because the desired rotation speed (RPM) is not obtained when a low voltage occurs during the operation of the motor. On the contrary, if the input power is higher than the positive voltage at which the motor can operate normally, the output current flowing into the motor increases, which may cause damage due to temperature rise or overcurrent of the component.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 입력전압이 모터의 기준전압보다 높거나, 낮은 경우, 부품이 파손되거나 또는 시스템이 불안정 상태가 되는 것을 방지하는 인버터-모터 제어장치 및 인버터 모터 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, the inverter-motor control device to prevent the parts from being damaged or the system unstable when the input voltage is higher or lower than the reference voltage of the motor And an inverter motor control method.

본 발명의 실시 예에 따른 인버터-모터 제어장치는 직류전압을 수신하여, 교류전압으로 변환하는 인버터부, 교류전압이 인가되어 구동되는 모터, 교류전압에 의한 모터에 흐르는 전류를 감지하여, 전류를 전압으로 변환하는 센서부, 센서부에서 변환된 전압을 감지하여, 전압이 기설정된 제1 전압 이상의 값을 갖는 경우 제1 차단신호를 출력하는 제1 비교기, 전압을 감지하여, 전압이 기설정된 제2 전압 이하의 값을 갖는 경우 제2 차단신호를 출력하는 제2 비교기 및 제1 차단신호 또는 제2 차단신호를 수신하여 인버터부의 동작을 중지하는 제어부를 포함한다.Inverter-motor control apparatus according to an embodiment of the present invention receives a DC voltage, converts the inverter into an AC voltage, the motor is driven by applying an AC voltage, the current flowing through the motor by the AC voltage, the current A sensor unit for converting the voltage into a voltage, a first comparator for detecting the voltage converted by the sensor unit, and outputting a first cutoff signal when the voltage has a value equal to or greater than a preset first voltage, and And a second comparator for outputting a second cutoff signal and a controller for receiving the first cutoff signal or the second cutoff signal to stop the operation of the inverter unit when the voltage has a value of 2 voltage or less.

그리고, 인버터-모터 제어장치는 센서부에서 변환된 전압을 증폭하는 전압 증폭부를 더 포함하고, 제1 비교기와 제2 비교기는 전압 증폭부에서 증폭한 전압을 감지할 수 있다.The inverter-motor control apparatus may further include a voltage amplifier configured to amplify the voltage converted by the sensor unit, and the first comparator and the second comparator may sense the voltage amplified by the voltage amplifier.

제1 비교기는 기설정된 제1 전압 이상의 값을 갖는 전압의 지속시간을 감지하고, 지속시간 동안 제1 차단신호를 출력할 수 있다.The first comparator may detect a duration of a voltage having a value greater than or equal to a predetermined first voltage and output a first blocking signal for the duration.

제2 비교기는 기설정된 제2 전압 이하의 값을 갖는 전압의 지속시간을 감지하고, 지속시간 동안 제2 차단신호를 출력할 수 있다.The second comparator may detect a duration of a voltage having a value less than or equal to a predetermined second voltage and output a second blocking signal for the duration.

본 발명의 실시 예에 따른 인버터-모터 제어방법은 인버터부로부터 교류 전압이 인가되어 모터를 구동하는 단계, 모터에 인가된 교류전압에 의해 모터에 흐르는 전류를 감지하고, 전류를 변환하여 전압으로 변환하는 단계, 변환된 전압 값이 기설정된 제1 전압 이상의 값을 갖는지 판단하는 제1 전압판단단계, 변환된 전압 값이 제1 전압 이상의 값을 갖는 경우, 인버터부의 동작을 중지시키는 제1 인버터중지단계, 변환된 전압 값이 기설정된 제2 전압 이하의 값을 갖는지 판단하는 제2 전압판단단계 및 변환된 전압 값이 제2 전압 이하의 값을 갖는 경우, 인버터부의 동작을 중지시키는 제2 인버터중지단계를 포함한다.In the inverter-motor control method according to an embodiment of the present invention, the AC voltage is applied from the inverter unit to drive the motor, by detecting the current flowing in the motor by the AC voltage applied to the motor, and converts the current to a voltage Performing a first voltage determination step of determining whether the converted voltage value has a value greater than or equal to a first predetermined voltage; and stopping the operation of the inverter unit when the converted voltage value has a value greater than or equal to the first voltage. A second voltage determination step of determining whether the converted voltage value has a value less than or equal to a preset second voltage and a second inverter stopping step of stopping operation of the inverter unit when the converted voltage value has a value less than or equal to the second voltage; It includes.

본 발명에 따른 인버터-모터 제어장치는 모터의 기준전압보다 높거나 낮은 전원이 모터에 인가된 경우에도, 모터의 부품 소자의 소손 또는 시스템의 불안정을 방지하여 제어장치의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.Inverter-motor control device according to the present invention, even when a power supply higher or lower than the reference voltage of the motor is applied to the motor, it is possible to secure the reliability of the control device by preventing the burnout of component elements of the motor or system instability There is.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인버터-모터 제어장치가 탑재될 수 있는 공기 조화장치의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인버터-모터 제어장치가 탑재될 수 있는 공기 조화장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인버터-모터 제어장치의 제1 차단신호 및 제2 차단신호를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인버터-모터 제어방법을 나타낸 순서도이다.
1 is an exemplary view of an air conditioner in which an inverter-motor control apparatus according to an embodiment of the present invention may be mounted.
2 is a block diagram of an air conditioner in which an inverter-motor control apparatus according to an embodiment of the present invention may be mounted.
3 is an exemplary view illustrating a first blocking signal and a second blocking signal of an inverter-motor control apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an inverter-motor control method according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 이하 설명에서 동일한 구성 요소에는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. In the following description, the same constituent elements are given the same names and the same symbols for convenience of explanation.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 한다.The terminology used in the present invention was selected as a general term that is widely used at present, but in some cases, the term is arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the term is described in detail in the description of the present invention. The present invention should be understood as meanings other than terms.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인버터-모터 제어장치가 탑재될 수 있는 공기 조화장치의 예시도이다. 도시한 바와 같이, 공기 조화장치는 실내를 공조하기 위한 실내 열 교환기(10)와 상기 실내 열 교환기(10)와 냉매관에 의하여 연결된 실외 열 교환기(20)를 구비한다. 공기 조화장치는 넓은 의미로 실내공기를 공기 조화하는 장치로 이해되어야 하며, 실내를 냉방 또는 난방하거나, 실내공기를 가습 또는 제습하거나, 실내공기를 정화하는 등의 모든 과정을 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.1 is an exemplary view of an air conditioner in which an inverter-motor control apparatus according to an embodiment of the present invention may be mounted. As shown, the air conditioner includes an indoor heat exchanger 10 for air conditioning the room, and an outdoor heat exchanger 20 connected to the indoor heat exchanger 10 by a refrigerant pipe. An air conditioner is to be understood as a device that air conditioners indoors in a broad sense, and includes a concept that includes all processes of cooling or heating the room, humidifying or dehumidifying the room air, or purifying the room air. do.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인버터-모터 제어장치(60)가 탑재될 수 있는 공기 조화장치의 블록도이다. 도시한 바와 같이, 공기 조화장치는 냉매의 순환을 위해, 실외 열 교환기(20), 실내 열 교환기(10)와 함께, 압축기(30) 및 팽창 밸브(40)(전동 팽창 밸브)를 포함하고, 압축기(30)에 동력을 제공하기 위한 컨버터부(20) 및 인버터-모터 제어장치(60)를 포함한다.2 is a block diagram of an air conditioner in which an inverter-motor control device 60 according to an embodiment of the present invention may be mounted. As shown, the air conditioner includes a compressor 30 and an expansion valve 40 (electric expansion valve), together with an outdoor heat exchanger 20 and an indoor heat exchanger 10, for circulation of the refrigerant, A converter unit 20 and an inverter-motor control device 60 for powering the compressor 30 are included.

공기 조화장치가 냉방 운전을 수행할 경우, 압축기(30)로부터의 토출 냉매는 실외 열 교환기(20)를 통과하여 팽창 밸브(40)에서 감압 팽창되고, 실내 열 교환기(10)를 거쳐 전동 압축기(30)로 돌아온다. 이 경우, 실외 열 교환기(20)는 응축기로서 기능하고, 실내 열 교환기(10)는 증발기로서 기능한다. 이 결과, 냉매 순환 루프는 실내 열 교환기(10)가 설치된 요구된 공간 내의 공기가 냉각되게 한다.When the air conditioner performs a cooling operation, the discharge refrigerant from the compressor 30 is expanded under reduced pressure in the expansion valve 40 through the outdoor heat exchanger 20, and passes through the indoor heat exchanger 10 to the electric compressor ( Return to 30). In this case, the outdoor heat exchanger 20 functions as a condenser and the indoor heat exchanger 10 functions as an evaporator. As a result, the refrigerant circulation loop causes the air in the required space in which the indoor heat exchanger 10 is installed to cool.

한편, 공기 조화장치가 난방운전을 수행할 경우에는, 압축기(30)로부터의 토출 냉매는, 실내 열 교환기(10)를 통과한 후, 팽창 밸브(40)에서 감압 팽창되고, 실외 열 교환기(20)를 통과하여 압축기(30)로 돌아온다. 이 경우, 실내 열 교환기(10)는 응축기로서 기능하고, 실외 열 교환기(20)는 증발기로서 기능한다. 이렇게 냉매 순환 루프를 순환하는 냉매에 의하여, 실내 열 교환기(10)가 위치한 요구된 공간(즉, 실내) 내의 공기가 가열된다. On the other hand, when the air conditioner performs the heating operation, the discharged refrigerant from the compressor 30 passes through the indoor heat exchanger 10, and then expands under reduced pressure in the expansion valve 40, and the outdoor heat exchanger 20. Return to the compressor (30). In this case, the indoor heat exchanger 10 functions as a condenser and the outdoor heat exchanger 20 functions as an evaporator. The refrigerant circulating in the refrigerant circulation loop thus heats the air in the required space (ie, indoor) where the indoor heat exchanger 10 is located.

또한, 실내 열 교환기(10)와 실외 열 교환기(20)는 실내공기와 실외공기가 각각의 열 교환기와 열 교환하는 과정 중 송풍되도록 송풍팬을 구비한다. 따라서, 실내 열 교환기(10)에서 냉매가 증발 또는 응축되는 과정 중 실내 열 교환기(10) 측으로 송풍된 공기는 실내 열 교환기(10)와 열 교환되어 냉각 또는 가열되고, 냉각 또는 가열된 공기는 실내로 공급되어 실내를 냉방 또는 난방하게 된다.In addition, the indoor heat exchanger 10 and the outdoor heat exchanger 20 are provided with a blowing fan so that the indoor air and the outdoor air is blown during the process of heat exchange with each heat exchanger. Therefore, the air blown to the indoor heat exchanger 10 during the process of evaporating or condensing the refrigerant in the indoor heat exchanger 10 is heat exchanged with the indoor heat exchanger 10 to cool or heat the air. To cool or heat the room.

압축기(30)는 실내 열 교환기(10)에서 증발한 저온, 저압의 기체냉매를 흡입하여 실외 열 교환기(20)에서 응축액화하기 쉽도록 응축 온도에 상당하는 포화압력까지 압력과 온도를 증대시킨다. 압축기(30)는 모터(110)를 포함하여 구성되거나, 별개로 구성될 수 있다. The compressor 30 sucks low-temperature, low-pressure gas refrigerant evaporated from the indoor heat exchanger 10 and increases the pressure and temperature to a saturation pressure corresponding to the condensation temperature so as to easily condensate the liquid in the outdoor heat exchanger 20. The compressor 30 may include the motor 110 or may be configured separately.

모터(110)를 구동하기 위해, 컨버터부(20)는 다이오드 소자를 포함할 수 있고, 상용 전원(70)으로부터 단상 교류전압을 인가받아 직류 전압으로 정류한다. 또한, 컨버터부(20)는 컨버터부(20)의 정류된 직류 전압을 평활 하여 DC 링크 전압을 생성하는 DC 링크 커패시터(DC Link Capacitor)를 더 포함할 수 있다. 이후, 컨버터부(20)는 직류 전압을 출력하여 인버터부(100)로 인가한다.In order to drive the motor 110, the converter unit 20 may include a diode element, and receives a single-phase AC voltage from the commercial power supply 70 to rectify the DC voltage. In addition, the converter unit 20 may further include a DC link capacitor that generates a DC link voltage by smoothing the rectified DC voltage of the converter unit 20. Thereafter, the converter unit 20 outputs a DC voltage to the inverter unit 100.

인버터-모터 제어장치(60)는 인버터부(100), 모터(110), 센서부(120), 전압 증폭부(130), 제1 비교기(140), 제2 비교기(150) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다. The inverter-motor controller 60 includes an inverter unit 100, a motor 110, a sensor unit 120, a voltage amplifier 130, a first comparator 140, a second comparator 150, and a controller 160. ) May be included.

먼저, 인버터부(100)는 평활된 직류 전압을 소정 주파수의 3상 교류 전압으로 변환하여 모터(110)에 3상 교류 전압을 공급한다. First, the inverter unit 100 converts the smoothed DC voltage into a three-phase AC voltage of a predetermined frequency and supplies the three-phase AC voltage to the motor 110.

모터(110)는 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 모터(110)의 종류로는 BLDC 전동기, synRM 전동기, 유도 전동기 등 다양한 형태가 가능하다.The motor 110 includes a stator and a rotor, and an alternating current power of a predetermined frequency is applied to a coil of each stator so that the rotor rotates. The type of the motor 110 may be various forms such as a BLDC motor, a synRM motor, an induction motor.

따라서, 모터(110)는 인버터로부터 3상 교류 전압을 인가받아 구동하고, 이에 따라 교류 전류가 발생할 수 있다. Therefore, the motor 110 is driven by receiving a three-phase AC voltage from the inverter, thereby generating an alternating current.

센서부(120)는 모터(110)에 흐르는 출력 전류를 감지한다. 센서부(120)는 각 상의 출력전류를 모두 검출할 수 있으며, 또는 3상 평형을 이용하여 한 상 또는 두 상의 출력전류를 검출할 수도 있다.The sensor unit 120 detects an output current flowing in the motor 110. The sensor unit 120 may detect the output current of each phase, or may detect the output current of one or two phases using three-phase balance.

그리고, 센서부(120)는 감지한 출력 전류를 전압으로 변환한다. 감지된 출력전류는 펄스 형태의 신호로서, 변환된 전압 또한 펄스 형태의 신호일 수 있다. 센서부(120)로부터 변환된 전압의 파형에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.The sensor unit 120 converts the sensed output current into a voltage. The sensed output current is a pulsed signal, and the converted voltage may also be a pulsed signal. The waveform of the voltage converted from the sensor unit 120 will be described later with reference to FIG. 3.

전압 증폭부(130)는 연산 증폭기(op-amp)를 포함하고, 센서부(120)로부터 출력된 전압을 증폭하여 후술할 비교기에서의 전압 감지 및 차단 신호 출력을 용이하게 한다. 전압 증폭부(130)는 센서부(120)에서 출력된 전압 값이 작을 때, 이를 증폭하여 진폭이 큰 전압으로 만들게 되고, 비교기는 증폭된 전압과 기 설정된 차단 전압값과의 비교를 용이하게 할 수 있다.The voltage amplification unit 130 includes an operational amplifier (op-amp) and amplifies the voltage output from the sensor unit 120 to facilitate the voltage sensing and blocking signal output in the comparator which will be described later. When the voltage value output from the sensor unit 120 is small, the voltage amplifying unit 130 amplifies it to make a voltage having a large amplitude, and the comparator makes it easy to compare the amplified voltage with a preset cutoff voltage value. Can be.

제1 비교기(140)는 증폭된 전압을 수신하여, 전압이 기 설정된 제1 전압 이상의 값을 갖는 경우 제1 차단신호(fault out signal)를 출력한다. 제1 전압값을 설정하고, 검출된 전류로부터 변환된 전압과 이를 비교하는 이유는 인버터, 모터(110) 및 이를 포함하는 회로를 보호하기 위함이다. 즉, 전압이 제1 전압값을 초과하면 회로가 손상되므로, 제1 비교기(140)는 제1 차단신호를 제어부(160)로 출력한다.The first comparator 140 receives the amplified voltage and outputs a first fault out signal when the voltage has a value greater than or equal to a preset first voltage. The reason for setting the first voltage value and comparing it with the voltage converted from the detected current is to protect the inverter, the motor 110 and the circuit including the same. That is, since the circuit is damaged when the voltage exceeds the first voltage value, the first comparator 140 outputs the first blocking signal to the controller 160.

제2 비교기(150)는 증폭된 전압을 수신하여, 전압이 기 설정된 제2 전압 이하의 값을 갖는 경우 제2 차단신호(fault out signal)를 출력한다. 전압이 제2 전압값보다 낮으면 회로가 손상되므로, 제2 비교기(150)는 제2 차단신호를 제어부(160)로 출력한다.The second comparator 150 receives the amplified voltage and outputs a second fault out signal when the voltage has a value less than or equal to the preset second voltage. If the voltage is lower than the second voltage value, the circuit is damaged, so that the second comparator 150 outputs the second blocking signal to the controller 160.

제어부(160)는 인버터부(100)를 제어하기 위하여, PAM(pulse amplitude modulation, 펄스 크기 변조) 제어 신호 또는 PWM(pulse width modulation, 펄스 폭 변조) 제어 신호를 인버터로 출력할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 제1 비교기(140) 또는 제2 비교기(150)로부터 제1 차단신호 또는 제2 차단신호가 입력되면, 즉각적으로 모터(110)의 구동을 정지하도록 한다. 즉, 제어부(160)는 차단신호를 수신하면 모터(110)의 구동을 정지시키기 위하여 인버터부(100)를 제어하는 신호를 출력할 수 있다. The controller 160 may output a pulse amplitude modulation (PAM) control signal or a pulse width modulation (PWM) control signal to the inverter in order to control the inverter unit 100. In addition, when the first blocking signal or the second blocking signal is input from the first comparator 140 or the second comparator 150, the controller 160 immediately stops driving the motor 110. That is, when receiving the blocking signal, the controller 160 may output a signal for controlling the inverter unit 100 to stop driving of the motor 110.

나아가, 제어부(160)는 상용 교류 전원의 공급을 중단하거나, 컨버터부(20)에서 정류된 직류 전압을 차단하도록 차단 유닛(50)을 제어할 수도 있다. 따라서, 제1 비교기(140) 또는 제2 비교기(150)가 차단신호를 출력하면, 제어부(160)는 인버터 또는 차단 유닛(50)을 제어할 수 있으므로 인버터-모터 제어장치(60)는 회로 부품의 파손 방지 및 시스템을 안정시킬 수 있는 효과를 가진다.In addition, the controller 160 may control the blocking unit 50 to stop supply of the commercial AC power or to block the DC voltage rectified by the converter 20. Therefore, when the first comparator 140 or the second comparator 150 outputs the cutoff signal, the controller 160 may control the inverter or the cutoff unit 50, so that the inverter-motor control device 60 is a circuit component. It has the effect of preventing breakage and stabilizing the system.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인버터-모터 제어장치(60)의 제1 차단신호 및 제2 차단신호를 나타낸 예시도이다. 도시한 바와 같이, 센서부(120)에서 감지된 전류를 전압으로 변환하여 전압 증폭부(130)에서 증폭한 전압은 펄스 형태로 나타난다. 이때, 제1 비교기(140)는 증폭된 전압이 제1 차단 전압 값 이상의 값을 갖는 경우 차단신호를 출력하고, 제2 비교기(150)는 증폭된 전압이 제2 차단 전압 값 이하의 값을 갖는 경우 차단신호를 출력한다. 3 is an exemplary view illustrating a first blocking signal and a second blocking signal of the inverter-motor control apparatus 60 according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown, the voltage amplified by the voltage amplifier 130 by converting the current sensed by the sensor unit 120 into a voltage appears in the form of a pulse. In this case, the first comparator 140 outputs a cutoff signal when the amplified voltage has a value greater than or equal to the first cutoff voltage value, and the second comparator 150 has a value less than or equal to the second cutoff voltage value. In case of outputting cutoff signal.

제1 비교기(140)는 전압이 제1 차단전압 이상이면 차단신호를 연속적으로 출력하고, 전압이 제1 차단전압 이하로 낮아지는 순간 차단신호 출력을 중지할 수 있다. 또한, 제 2 비교기도 전압이 제2 차단전압 이하이면 차단신호를 연속적으로 출력하고, 전압이 제2 차단전압 이상으로 높아지는 순간 차단신호 출력을 중지할 수 있다. 즉, 전압이 제1 차단 전압과 제2 차단전압을 초과하거나 미달하는 동안, 비교기는 차단신호를 연속적으로 출력할 수 있다.When the voltage is greater than or equal to the first blocking voltage, the first comparator 140 continuously outputs the blocking signal, and stops outputting the blocking signal as soon as the voltage is lowered below the first blocking voltage. In addition, the second comparator may continuously output the blocking signal when the voltage is less than or equal to the second blocking voltage, and stop the output of the blocking signal as soon as the voltage becomes higher than the second blocking voltage. That is, while the voltage exceeds or falls below the first blocking voltage and the second blocking voltage, the comparator may continuously output the blocking signal.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.The various embodiments described herein may be embodied in a recording medium readable by a computer or similar device using, for example, software, hardware, or a combination thereof.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시 예들이 제어부(160)에 의해 구현될 수 있다.According to a hardware implementation, the embodiments described herein include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), and the like. It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions. These may be implemented by the controller 160.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 인버터-모터 제어방법에 대해 설명한다.According to a software implementation, embodiments such as procedures or functions may be implemented with separate software modules that perform at least one function or operation. The software code may be implemented by a software application written in a suitable programming language. Hereinafter, an inverter-motor control method according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인버터-모터 제어방법을 나타낸 순서도이다. 도시한 바와 같이, 센서부(120)는 모터 전류를 감지(S10)한다. 모터(110)는 교류 전압에 의해 구동되고, 이 때, 센서부(120)는 모터(110)에 흐르는 전류를 감지하여 전압으로 변환(S20)한다. 4 is a flowchart illustrating an inverter-motor control method according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown, the sensor unit 120 detects the motor current (S10). The motor 110 is driven by an alternating voltage, and at this time, the sensor unit 120 senses a current flowing in the motor 110 and converts it into a voltage (S20).

다음으로, 전압 증폭부(130)는 변환된 전압을 증폭(S30)한다. 이는 센서부(120)에 의해 변환된 전압을 증폭시켜 제1 비교기(140)와 제2 비교기(150)에서 증폭된 전압을 이용하여 정밀한 비교를 행하기 위함이다. 예를 들어, 전압을 증폭하지 않고 비교하는 경우, 전압의 진폭이 크지 않으므로, 비교기는 변환된 전압과 차단 전압 값을 비교하는데 어려움이 있다. 그러나, 증폭된 전압은 진폭이 크므로, 비교기는 용이하게 증폭된 전압과 차단 전압을 비교할 수 있다. Next, the voltage amplifier 130 amplifies the converted voltage (S30). This is to amplify the voltage converted by the sensor unit 120 to perform a precise comparison using the voltage amplified by the first comparator 140 and the second comparator 150. For example, when comparing voltages without amplification, since the amplitude of the voltages is not large, the comparator has difficulty in comparing the converted voltage and the cutoff voltage value. However, since the amplified voltage is large in amplitude, the comparator can easily compare the amplified voltage with the blocking voltage.

이후, 제1 비교기(140) 및 제2 비교기(150)는 증폭된 전압을 감지(S40)하고, 제1 비교기(140)는 전압이 제1 차단전압과 비교하여 전압이 제1 차단전압보다 높은지 판단(S50)한다. 전압이 제1 차단전압보다 높은 경우, 제1 차단신호를 출력한다. 전압이 제1 차단전압보다 낮은 경우에는 제2 비교기(150)가 전압이 제2 차단전압과 비교하여 전압이 제2 차단전압보다 낮은지 판단(S60)한다. 제2 비교기(150)는 전압이 제2 차단전압보다 낮은 경우, 제2 차단신호를 출력하고, 전압이 제2 차단전압보다 높은 경우, 전압을 다시 측정한다. Thereafter, the first comparator 140 and the second comparator 150 sense the amplified voltage (S40), and the first comparator 140 compares the voltage with the first blocking voltage to determine whether the voltage is higher than the first blocking voltage. The determination is made (S50). When the voltage is higher than the first blocking voltage, the first blocking signal is output. If the voltage is lower than the first blocking voltage, the second comparator 150 determines whether the voltage is lower than the second blocking voltage in step S60. The second comparator 150 outputs the second blocking signal when the voltage is lower than the second blocking voltage, and measures the voltage again when the voltage is higher than the second blocking voltage.

제어부(160)는 제1 비교기(140) 및 제2 비교기(150)로부터 각각 제1 차단신호 및 제2 차단신호를 수신하면 인버터부(100)를 제어(S70)한다. 즉, 제어부(160)는 인버터부(100)의 동작을 중지시키는 신호를 인버터부(100)에 출력하거나, 인버터부(100)에 전류가 흐르지 않도록 차단 유닛(50)을 동작시켜 회로의 소손을 방지할 수 있다.The controller 160 controls the inverter unit 100 when receiving the first blocking signal and the second blocking signal from the first comparator 140 and the second comparator 150, respectively (S70). That is, the controller 160 outputs a signal to stop the operation of the inverter unit 100 to the inverter unit 100, or operates the cut-off unit 50 so that no current flows through the inverter unit 100 to damage the circuit. It can prevent.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

Claims (8)

직류전압을 수신하여, 교류전압으로 변환하는 인버터부;
상기 교류전압이 인가되어 구동되는 모터;
상기 교류전압에 의한 상기 모터에 흐르는 전류를 감지하여, 상기 전류를 전압으로 변환하는 센서부;
상기 센서부에서 변환된 상기 전압을 감지하여, 상기 전압이 기설정된 제1 전압 이상의 값을 갖는 경우 제1 차단신호를 출력하는 제1 비교기;
상기 전압을 감지하여, 상기 전압이 기설정된 제2 전압 이하의 값을 갖는 경우 제2 차단신호를 출력하는 제2 비교기; 및
상기 제1 차단신호 또는 상기 제2 차단신호를 수신하여 상기 인버터부의 동작을 중지하는 제어부;
를 포함하는 인버터-모터 제어장치.
An inverter unit for receiving a DC voltage and converting the same into an AC voltage;
A motor driven by being applied with the AC voltage;
A sensor unit which senses a current flowing in the motor by the AC voltage and converts the current into a voltage;
A first comparator that senses the voltage converted by the sensor unit and outputs a first cutoff signal when the voltage has a value equal to or greater than a predetermined first voltage;
A second comparator that senses the voltage and outputs a second blocking signal when the voltage has a value less than or equal to a preset second voltage; And
A control unit configured to stop the operation of the inverter unit by receiving the first blocking signal or the second blocking signal;
Inverter-motor control device comprising a.
제1 항에 있어서,
상기 센서부에서 변환된 전압을 증폭하는 전압 증폭부를 더 포함하고,
상기 제1 비교기와 상기 제2 비교기는 상기 전압 증폭부에서 증폭한 전압을 감지하는 인버터-모터 제어장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a voltage amplifier for amplifying the voltage converted by the sensor unit,
And the first comparator and the second comparator sense a voltage amplified by the voltage amplifier.
제1 항에 있어서,
상기 제1 비교기는,
기설정된 제1 전압 이상의 값을 갖는 상기 전압의 지속시간을 감지하고, 상기 지속시간 동안 상기 제1 차단신호를 출력하는 인버터-모터 제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first comparator comprises:
Inverter-motor control device for detecting the duration of the voltage having a value of more than the first predetermined voltage, and outputs the first cut-off signal during the duration.
제1 항에 있어서,
상기 제2 비교기는,
기설정된 제2 전압 이하의 값을 갖는 상기 전압의 지속시간을 감지하고, 상기 지속시간 동안 상기 제2 차단신호를 출력하는 인버터-모터 제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second comparator comprises:
Inverter-motor control device for detecting the duration of the voltage having a value less than the second predetermined voltage, and outputs the second blocking signal during the duration.
인버터부로부터 교류 전압이 인가되어 모터를 구동하는 단계;
상기 모터에 인가된 상기 교류전압에 의해 상기 모터에 흐르는 전류를 감지하고, 상기 전류를 변환하여 는 단계;
상기 변환된 전압 값이 기설정된 제1 전압 이상의 값을 갖는지 판단하는 제1 전압판단단계;
상기 변환된 전압 값이 상기 제1 전압 이상의 값을 갖는 경우, 상기 인버터부의 동작을 중지시키는 제1 인버터중지단계;
상기 변환된 전압 값이 기설정된 제2 전압 이하의 값을 갖는지 판단하는 제2 전압판단단계 및
상기 변환된 전압 값이 상기 제2 전압 이하의 값을 갖는 경우, 상기 인버터부의 동작을 중지시키는 제2 인버터중지단계;
를 포함하는 인버터-모터 제어방법.
Applying an AC voltage from the inverter unit to drive the motor;
Detecting a current flowing in the motor by the AC voltage applied to the motor and converting the current;
A first voltage determination step of determining whether the converted voltage value has a value equal to or greater than a first predetermined voltage;
A first inverter stopping step of stopping the operation of the inverter unit when the converted voltage value has a value equal to or greater than the first voltage;
A second voltage determination step of determining whether the converted voltage value has a value less than or equal to a preset second voltage; and
A second inverter stopping step of stopping the operation of the inverter unit when the converted voltage value has a value less than or equal to the second voltage;
Inverter-motor control method comprising a.
제5 항에 있어서,
상기 변환된 전압을 증폭하는 단계;
를 더 포함하고,
상기 제1 전압판단단계는,
상기 증폭한 전압을 감지하고, 상기 증폭한 전압이 상기 제1 전압 이상의 값을 갖는지 판단하는 단계이고,
상기 제2 전압판단단계는,
상기 증폭한 전압을 감지하고, 상기 증폭한 전압이 상기 제2 전압 이하의 값을 갖는지 판단하는 단계인 인버터-모터 제어방법.
6. The method of claim 5,
Amplifying the converted voltage;
Further comprising:
The first voltage determination step,
Sensing the amplified voltage and determining whether the amplified voltage has a value equal to or greater than the first voltage,
The second voltage determination step,
Sensing the amplified voltage and determining whether the amplified voltage has a value less than or equal to the second voltage.
제5 항에 있어서,
상기 제1 인버터중지단계는,
기설정된 제1 전압 이상의 값을 갖는 상기 전압의 지속시간을 감지하고, 상기 지속시간 동안 상기 인버터부의 동작을 중지시키는 단계인 인버터-모터 제어방법.
6. The method of claim 5,
The first inverter stop step,
Detecting a duration of the voltage having a value equal to or greater than a first predetermined voltage, and stopping the operation of the inverter unit during the duration.
제5 항에 있어서,
상기 제2 인버터중지단계는,
기설정된 제2 전압 이하의 값을 갖는 상기 전압의 지속시간을 감지하고, 상기 지속시간 동안 상기 인버터부의 동작을 중지시키는 단계인 인버터-모터 제어방법.
6. The method of claim 5,
The second inverter stop step,
Detecting a duration of the voltage having a value less than or equal to a second predetermined voltage, and stopping the operation of the inverter unit for the duration.
KR1020110118925A 2011-11-15 2011-11-15 Apparatus for controlling inverter-motor KR101827274B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110118925A KR101827274B1 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Apparatus for controlling inverter-motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110118925A KR101827274B1 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Apparatus for controlling inverter-motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130053248A true KR20130053248A (en) 2013-05-23
KR101827274B1 KR101827274B1 (en) 2018-02-08

Family

ID=48662537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110118925A KR101827274B1 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Apparatus for controlling inverter-motor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101827274B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170027524A (en) * 2015-09-02 2017-03-10 한온시스템 주식회사 Method and apparatus for protecting an electric compressor on over current error

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4345553B2 (en) * 2004-04-12 2009-10-14 パナソニック株式会社 Motor drive device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170027524A (en) * 2015-09-02 2017-03-10 한온시스템 주식회사 Method and apparatus for protecting an electric compressor on over current error

Also Published As

Publication number Publication date
KR101827274B1 (en) 2018-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3186101B1 (en) Variable speed compressor control with sound-controlled defrost mode
KR102314037B1 (en) Mootor driver and air conditioner including the same
EP3186100B1 (en) Variable speed compressor startup control
US8138711B2 (en) Motor controller of air conditioner and method of the motor controller
EP3186513B1 (en) Variable speed compressor control with lost rotor mitigation
KR102573123B1 (en) Compressor driving apparatus and chiller including the same
US10516331B2 (en) Power conversion device and air conditioner comprising same
KR101827274B1 (en) Apparatus for controlling inverter-motor
JP2009136052A (en) Motor control device and air conditioner with the same
KR100947609B1 (en) Motor controller of air conditioner and method of the motor controller
JP2924445B2 (en) Drive unit of compressor for air conditioner
JP6486224B2 (en) Two-phase induction motor control device and heat pump device
KR102130591B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR102102756B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR20100106823A (en) Apparatus for dirving motor of air conditioner
KR102573122B1 (en) Compressor driving apparatus and chiller including the same
KR20130064435A (en) Apparatus and method for power supply
KR20090044252A (en) Motor controller of air conditioner
KR101857367B1 (en) Apparatus of controlling a generator in air conditioner and controlling method thereof
KR20100036780A (en) Motor controller
KR102495146B1 (en) Compressor driving apparatus and Chiller including the same
KR100192896B1 (en) Total current control method of airconditioner
KR20200088062A (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR20190143712A (en) Compressor driving device and air conditioner including the same
KR20100036781A (en) Motor controller

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant