KR20160104179A - Control system of compressor and control method thereof - Google Patents

Control system of compressor and control method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20160104179A
KR20160104179A KR1020150026708A KR20150026708A KR20160104179A KR 20160104179 A KR20160104179 A KR 20160104179A KR 1020150026708 A KR1020150026708 A KR 1020150026708A KR 20150026708 A KR20150026708 A KR 20150026708A KR 20160104179 A KR20160104179 A KR 20160104179A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compressor
motor
pressure
unit
control
Prior art date
Application number
KR1020150026708A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
고광호
우상현
Original Assignee
주식회사 하나티이씨
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 주식회사 하나티이씨 filed Critical 주식회사 하나티이씨
Priority to KR1020150026708A priority Critical patent/KR20160104179A/en
Publication of KR20160104179A publication Critical patent/KR20160104179A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/28Safety arrangements; Monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/02Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/36Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • G05B11/42Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
    • 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
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/40Electric motor
    • F04C2240/403Electric motor with inverter for speed control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/18Pressure
    • F04C2270/185Controlled or regulated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/70Safety, emergency conditions or requirements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/10Kind or type
    • F05B2210/12Kind or type gaseous, i.e. compressible
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/16Air or water being indistinctly used as working fluid, i.e. the machine can work equally with air or water without any modification
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

According to one embodiment of the present invention, a compressor control system comprises: a main power unit supplying external power; a micom controller connected to the main power unit and controlling driving of an inverter drive; and the inverter drive controlling starting of a motor of a compressor unit by control of the micom controller. Provided is the compressor control system, wherein the inverter drive PID (proportional-integral-derivative) controls a motor of a compressor unit by converting a frequency based on a setting pressure value determined as a default or determined by a user, a setting lower limit pressure value, and a setting upper limit pressure value.

Description

컴프레서 제어 시스템 및 그 제어 방법{CONTROL SYSTEM OF COMPRESSOR AND CONTROL METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a compressor control system,

본 발명은 컴프레서 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주파수 제어에 의해 전력 절감이 가능한 인버터 제어 방식을 사용하되 고장 등의 위급 시에 바이패스 처리가 가능한 컴프레서 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor control system and a control method thereof, and more particularly, to a compressor control system that uses an inverter control system capable of reducing power by frequency control, .

컴프레서(compressor; 압축기)는 모터 등의 동력기관을 이용하여 유체를 가압하는 기계장치로서, 가정 및 산업 설비로 다양하게 이용된다. 컴프레서에는 유체를 유지 보관하기 위한 탱크가 설치되는데, 탱크 내의 고압 유체로 인한 안전 사고를 예방하고 안정적인 가압 유체를 공급하기 위하여, 탱크 내 압력을 제어하는 제어 수단이 요구된다.A compressor is a mechanical device that pressurizes a fluid using a power engine such as a motor, and is widely used as a home and industrial facility. The compressor is provided with a tank for holding the fluid. In order to prevent a safety accident caused by the high-pressure fluid in the tank and supply a stable pressurized fluid, a control means for controlling the pressure in the tank is required.

특히 산업 설비로서 대용량의 가압 공기를 생성하기 위한 방식으로 스크류 방식의 컴프레서가 많이 사용된다. 이러한 스크류 방식의 컴프레서에서는 Y-D(Y-delta) 기동방식을 사용하여 모터를 제어함으로써 탱크 내 압력을 조정한다. 즉, 종래의 스크류 방식 컴프레서에는 Y-D 제어부가 결합되어 있다.In particular, a screw type compressor is widely used as a method for generating a large amount of pressurized air as an industrial facility. In such a screw type compressor, the pressure in the tank is adjusted by controlling the motor using the Y-D (Y-delta) starting system. That is, a Y-D control unit is coupled to a conventional screw type compressor.

Y-D 기동 방식은 기동 구간 내에서는 모터를 전부하 운전하여 탱크 내에 압축공기를 공급하고, 탱크 내의 압력이 설정압력에 도달하면 모터를 무부하 운전하되, 흡입밸브를 폐쇄하여 압축공기가 생성되지 않도록 한다. 이어, 압축공기를 사용하여 탱크 내 압력이 저하되면, 다시 흡입밸브를 개방하여 모터를 전부하 운전하여 압축공기를 공급한다.The Y-D start-up method supplies compressed air to the tank by operating the motor at full load within the start-up period. When the pressure in the tank reaches the set pressure, the motor is operated under no-load, but the suction valve is closed to prevent generation of compressed air. Then, when the pressure in the tank is lowered by using compressed air, the suction valve is opened again to supply the compressed air by operating the motor at full load.

이와 같이 Y-D 기동 방식에서는 모터를 지속적으로 가동 상태로 유지하게 되는데, 이로 인해 무부하시의 전력 손실이 크다. 특히 최근에는 산업 설비의 에너지 절감이 강조됨에 따라, 종래 대용량 컴프레서에서 모터 기동에 따른 전력 손실을 줄이기 위한 노력이 요구되고 있다. 또한, 모터의 지속적인 가동은 발열, 마찰, 소음 등을 발생시킨다는 점에서도 불리하며, 안정적이고 균일한 압축 공기를 제공하기 힘들다는 단점도 있다.In this way, the Y-D start system keeps the motor in a continuously operating state, which causes a large power loss during no-load operation. Especially in recent years, energy saving of industrial facilities has been emphasized, and efforts have been required to reduce power loss due to motor startup in a conventional large capacity compressor. Further, the continuous operation of the motor is disadvantageous in that it generates heat, friction, and noise, and it is disadvantageous in that it is difficult to provide stable and uniform compressed air.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 특히 대용량의 스크류 방식 컴프레서에 있어서 주파수 제어에 의해 전력 절감이 가능한 인버터 제어 방식을 사용하되 고장 등의 위급 시에 바이패스 처리가 가능한 컴프레서 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, a technical object of the present invention is to provide an inverter control method capable of reducing power by frequency control in a large-capacity screw type compressor, and more particularly to a compressor control method capable of performing bypass processing in the event of a trouble, System and a control method thereof.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 컴프레서 제어 시스템에 있어서, 외부 전력을 공급하는 메인 전원부와, 상기 메인 전원부와 연결되며, 인버터 드라이브의 구동을 제어하는 마이콤 컨트롤러와, 상기 마이콤 컨트롤러의 제어에 따라 컴프레서부의 모터 기동을 제어하는 인버터 드라이브를 포함하며, 상기 인버터 드라이브는, 디폴트로 정해진 또는 사용자에 의해 정해진 설정압력, 설정하한압력, 및 설정상한압력 값에 따라 컴프레서부의 모터를 주파수 변환에 의해 PID(비례-적분-미분) 제어하는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a compressor control system including a main power unit for supplying external power, a microcomputer controller connected to the main power unit for controlling drive of the inverter drive, The inverter drive controlling the motor of the compressor section according to the set pressure, the set lower limit pressure, and the set upper limit pressure value determined by default or set by the user, And a PID (proportional-integral-derivative) control is performed by the conversion.

본 발명의 일실시예에 있어서, 외부 전력을 상기 마이콤 컨트롤러와는 별도의 원제어부 측으로 선택적으로 공급하는 바이패스 신호부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the microcomputer may further include a bypass signal unit for selectively supplying external power to the original controller side separate from the microcomputer controller.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 원제어부는 상기 컴프레서부의 모터를 Y-D(Y-delta) 방식으로 기동할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the original control unit may start the motor of the compressor unit in a Y-D (Y-delta) manner.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 컴프레서부는 스크류 방식의 에어 컴프레서를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the compressor unit may include a screw type air compressor.

한편 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 전술한 컴프레서 제어 시스템을 이용하여 컴프레서를 제어하는 방법으로서, 디폴트로 정해진 또는 사용자에 의해 정해진 설정압력, 설정하한압력, 및 설정상한압력 값을 입력받는 단계와, 컴프레서부 내의 유체 또는 상기 컴프레서부에 공급되는 유체의 압력 측정값을 입력받는 단계와, 초기 기동시 상기 압력 측정값이 설정압력값에 미치지 못하는 경우 설정최고주파수로 컴프레서부의 모터를 기동하며, 상기 압력 측정값이 설정압력값에 달하는 경우 주파수를 낮추어 컴프레서부의 모터를 기동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a compressor using the above-described compressor control system, the method comprising the steps of: setting a set pressure, a set lower limit pressure, and a set upper limit pressure The method comprising the steps of: receiving a pressure measurement value of a fluid supplied to a compressor or a fluid in the compressor section; receiving a pressure measurement value of a fluid supplied to the compressor section when the pressure measurement value does not reach a set pressure value at an initial startup; And starting the motor of the compressor by lowering the frequency of the motor when the measured pressure value reaches the set pressure value.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 정상 부하 운전시, 상기 압력 측정값이 설정상한압력 값과 설정하한압력 값 사이가 되도록 모터를 기동하되, 상기 압력 측정값이 설정하한압력에 달하는 경우 설정최고주파수로 모터를 기동하고, 상기 압력 측정값이 설정상한압력에 달하는 경우 설정최저주파수로 모터를 기동할 수 있다.In another embodiment of the present invention, in the normal load operation, the motor is started so that the pressure measurement value is between the set upper limit pressure value and the set lower limit pressure value, and when the pressure measurement value reaches the set lower limit pressure, And the motor can be started at the set minimum frequency when the pressure measurement value reaches the set upper limit pressure.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 설정최저주파수로 모터를 기동하는 중에 상기 압력 측정값이 설정상한압력 이상으로 유지되는 시간이 미리 정해진 시간 이상이 되는 경우 모터 정지신호를 발생시킬 수 있다.In another embodiment of the present invention, a motor stop signal may be generated when the time at which the pressure measurement value is maintained above the set upper limit pressure is equal to or greater than a predetermined time during starting the motor at the set minimum frequency.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 모터 정지 이후 상기 압력 측정값이 설정상한압력 이하가 되는 경우 모터를 재기동할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the motor may be restarted if the pressure measurement value is below the set upper limit pressure after the motor is stopped.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 사용자의 선택에 따라 외부 전력을 상기 마이콤 컨트롤러와는 별도의 원제어부 측으로 공급하고, 상기 원제어부는 상기 컴프레서부의 모터를 Y-D(Y-delta) 방식으로 기동할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the external power is supplied to the original control unit side separate from the microcomputer controller according to the user's selection, and the original control unit can start the motor of the compressor unit in the YD (Y-delta) have.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 컴프레서부는 스크류 방식의 에어 컴프레서를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the compressor unit may include a screw type air compressor.

상기에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 컴프레서 제어 시스템 및 그 제어 방법의 효과는 다음과 같다.The effects of the compressor control system and the control method thereof according to the embodiment of the present invention described above are as follows.

첫째, 본 발명에 따르면, 주파수 변환에 의한 인버터 제어 방식을 이용하여 컴프레서를 구동함으로써 전력 절감이 가능하고, 컴프레서, 모터 등의 기계적 구동부 및 회로부의 손상 및 고장을 방지하게 된다.First, according to the present invention, power can be saved by driving a compressor using an inverter control method by frequency conversion, and damage and failure of a mechanical driving part and a circuit part such as a compressor and a motor can be prevented.

특히 대용량의 스크류 방식 컴프레서에 있어서 전력 절감 효과가 더욱 높아지게 된다. 또한, 산업 설비 등에 안정적으로 균일한 압력의 유체를 공급할 수 있게 된다.In particular, the power saving effect is further enhanced in a screw compressor of a large capacity. In addition, it is possible to stably supply fluids of uniform pressure to industrial facilities and the like.

둘째, 인버터 제어부에 고장이 발생하는 등의 위급 시에도 바이패스 처리에 의해 원제어부가 컴프레서를 구동할 수 있게 하여, 인버터 제어부가 불능 상태 또는 유지보수 상태인 경우라도 컴프레서를 계속적으로 사용할 수 있게 된다.Second, even in the event of a failure such as a failure occurring in the inverter control unit, the original control unit can drive the compressor by the bypass process, so that the compressor can be continuously used even when the inverter control unit is disabled or in a maintenance state .

셋째, 컴프레서 내의 유체 또는 이 컴프레서에 공급되는 유체의 압력 측정값을 압력 설정값과 비교하여 대응 운전시킴으로써, 필요시 모터의 정지 및 재기동을 꾀하여 모터 등의 손상을 방지하고 안전 사고를 예방하게 된다.Third, by comparing the pressure measured value of the fluid in the compressor or the fluid supplied to the compressor with the pressure set value, the motor is stopped and restarted, if necessary, to prevent damage to the motor and prevent a safety accident.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 컴프레서 제어 시스템의 개요도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 제어유닛의 외관 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 컴프레서 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 컴프레서 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 컴프레서 제어 방법에 따른 압력-시간 선도이다.
1 is a schematic diagram of a compressor control system according to an embodiment of the present invention.
2 is an external perspective view of an inverter control unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic block diagram of a compressor control system according to FIG.
4 and 5 are flow charts showing a method of controlling a compressor according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 are pressure-time diagrams according to a method of controlling a compressor according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 컴프레서 제어 시스템의 개요도이다.1 is a schematic diagram of a compressor control system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 컴프레서 제어 시스템은 컴프레서 유닛(1)과 인버터 제어유닛(2)을 포함한다. 일반적으로 컴프레서의 제조자는 컴프레서, 모터, 리저브 탱크, 각종 밸브와 센서, 및 이들의 제어를 위한 원제어부(11)를 포함하여 컴프레서 유닛(1)을 제조하게 된다. 여기서 원제어부(11)는 Y-D(Y-delta)라고 불리는 제어 방식으로 모터를 구동하는데, 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.As shown, a compressor control system according to an embodiment of the present invention includes a compressor unit 1 and an inverter control unit 2. [ Generally, the manufacturer of the compressor includes the compressor, the motor, the reservoir tank, various valves and sensors, and the original control 11 for controlling them. Here, the original control unit 11 drives the motor by a control method called Y-D (Y-delta), the details of which will be described later.

컴프레서 유닛(1)은 컴프레서부(10)와 원제어부(11)를 포함하며, 여기서 컴프레서부(10)는 압축 유체를 생성하는 컴프레서(압축기)와, 이 컴프레서를 구동하는 모터를 포함할 수 있다. 컴프레서부(10)는 예컨대 스크류 방식의 에어 컴프레서를 포함할 수 있으며, 이러한 대용량의 컴프레서에 대해서 본 발명에 의한 제어 방식이 더욱 큰 전력절감 효과를 발휘하게 된다.The compressor unit 1 includes a compressor unit 10 and an original control unit 11 wherein the compressor unit 10 can include a compressor for producing a compressed fluid and a motor for driving the compressor . The compressor unit 10 may include, for example, an air compressor of a screw type, and the control method according to the present invention can exhibit a greater power saving effect for such a large-capacity compressor.

인버터 제어유닛(2)는 컴프레서 유닛(1)과는 별도의 제조자에 의해 제공되는 경우가 대부분이며, 원제어부(11)와는 달리 주파수를 변화시키며 PID 제어 방식으로 모터를 구동하는 인버터 제어부(20)를 포함할 수 있다. 즉, 종래에 기설치된 컴프레서 유닛(1)에 대해서도 전력 절감과 안정적이고 균일한 압력 유체의 공급을 꾀하기 위하여 별도로 인버터 제어유닛(2)을 설치하여 결합하는 것이 가능하다.The inverter control unit 2 is mostly provided by a manufacturer separate from the compressor unit 1. The inverter control unit 20 is different from the original control unit 11 in that the inverter control unit 20 drives the motor by a PID control method, . ≪ / RTI > In other words, it is also possible to separately install the inverter control unit 2 in order to reduce power consumption and to supply a stable and uniform pressure fluid to the previously installed compressor unit 1.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인버터 제어유닛의 외관 사시도이다.2 is an external perspective view of an inverter control unit according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 인버터 제어유닛(2)은 금속이나 수지 재질의 육면체 형상의 케이스(22)와 이 케이스(22)에 내장된 각종 부품을 포함한다. 케이스(22) 하단의 네 코너에는 이동의 편의를 위해 바퀴가 설치된 다리부(22)가 마련된다.As shown in the figure, the inverter control unit 2 includes a case 22 having a hexahedron shape made of metal or resin and various components built in the case 22. [ Four corners on the lower end of the case 22 are provided with leg portions 22 provided with wheels for convenience of movement.

인버터 제어유닛(2)의 전면에는 마이콤 컨트롤 스위치(211)와 운전 패널(212)이 마련되며, 이 스위치(211) 및 운전 패널(212)을 통해 사용자는 각종 설정치를 입력하거나 확인할 수 있고, 또한 현재 컴프레서, 모터, 제어부 등의 상태를 확인하고 적절한 운전, 정지 신호를 입력하게 된다. 예컨대 운전 패널(212)을 통하여 현재 운전모드, 탱크 압력과 온도, 인버터 주파수, 인버터 전류, 인버터 전력, 적산전력량, 운전시간, 부하운전시간 등을 확인할 수 있다.A microcomputer control switch 211 and an operation panel 212 are provided on the front surface of the inverter control unit 2. The user can input or confirm various setting values through the switch 211 and the operation panel 212, The current state of the compressor, motor, control unit, etc. is checked and appropriate operation and stop signals are input. For example, the operation mode, the tank pressure and temperature, the inverter frequency, the inverter current, the inverter power, the accumulated power amount, the operation time, and the load operation time can be confirmed through the operation panel 212.

한편, 위와 같이 인버터 제어유닛(2)에 장착된 스위치(211) 및 운전 패널(212)을 통해 각종 신호를 입력하거나 확인하는 방법 외에 별도의 통신부를 통해 신호를 입력하거나 확인하는 것도 가능하다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.It is also possible to input or confirm a signal through a separate communication unit in addition to the method of inputting or confirming various signals through the switch 211 and the operation panel 212 mounted on the inverter control unit 2 as described above. This will be described later.

인버터 제어유닛(2)의 상면에는 전면 도어가 열렸을 경우 자동으로 점등되는 등기구(213)가 마련된다. 또한 인버터 제어유닛(2)의 측면에는 공기 흡입구(214) 및 공기 배출구(215)가 마련된다. 인버터 신호부(202), 마이콤 컨트롤러(203), 및 제어신호부(204)로부터의 정상적인 제어 신호에 의하여 인버터 드라이브(205)가 구동하여 컴프레서부(10)가 운전을 하면, 자동으로 쿨링팬을 가동시킬 수 있는데, 이러한 쿨링팬의 가동을 위해 공기 흡입구(214) 및 공기 배출구(215)가 마련될 수 있다.On the upper surface of the inverter control unit 2, a lamp 213 which is automatically turned on when the front door is opened is provided. Further, an air inlet 214 and an air outlet 215 are provided on the side of the inverter control unit 2. When the inverter drive 205 is driven by the normal control signal from the inverter signal unit 202, the microcomputer controller 203 and the control signal unit 204 to operate the compressor unit 10, And an air inlet 214 and an air outlet 215 may be provided for operating the cooling fan.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 컴프레서 제어 시스템의 구성을 보다 상세히 살펴보기로 한다. 도 3은 도 1에 따른 컴프레서 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.Hereinafter, a configuration of a compressor control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail. 3 is a schematic block diagram of a compressor control system according to FIG.

도 3을 참조하면, 인버터 제어유닛(3)은 외부 전력을 공급하는 메인 전원부(201), 메인 전원부(201)와 연결되며 인버터 드라이브(205)의 구동을 제어하는 마이콤 컨트롤러(203), 및 마이콤 컨트롤러(203)의 제어에 따라 컴프레서부(10)의 모터 기동을 제어하는 인버터 드라이브(205)를 포함한다.3, the inverter control unit 3 includes a main power unit 201 for supplying external power, a microcomputer controller 203 connected to the main power unit 201 and controlling the drive of the inverter drive 205, And an inverter drive 205 for controlling the motor start-up of the compressor unit 10 under the control of the controller 203.

한편, 마이콤 컨트롤러(203)와 인버터 드라이브(205) 및 컴프레서부(10)의 사이에는 인버터 신호부(202) 및 제어 신호부(204)가 마련된다. 또한, 마이콤 컨트롤러(203)에는 외부통신 연결부(207)가 마련될 수 있다.An inverter signal unit 202 and a control signal unit 204 are provided between the microcomputer controller 203 and the inverter drive 205 and the compressor unit 10. In addition, the microcomputer controller 203 may be provided with an external communication connection unit 207.

전술한 인버터 신호부(202), 마이콤 컨트롤러(203), 제어 신호부(204), 및 인버터 드라이브(205)는 컴프레서부(10)의 모터를 PID방식으로 인버터 제어하는 유닛이며, 이와는 별도의 라인으로서, 즉 선택적으로 구동되는 제어 라인으로서, 메인 전원부(201)와 컴프레서부(10) 사이에 바이패스 신호부(206)와 원제어부(11)가 마련될 수 있다.The inverter signal section 202, the microcomputer controller 203, the control signal section 204 and the inverter drive 205 described above are units for inverter control of the motor of the compressor section 10 by the PID method, A bypass signal section 206 and a circular control section 11 may be provided between the main power source section 201 and the compressor section 10 as a control line which is selectively driven.

다시 구체적으로 설명하면, 먼저 메인 전원부(201)는 외부 전원과 연결되어 인버터 신호부(202), 마이콤 컨트롤러(203), 제어 신호부(204), 바이패스 신호부(206) 등에 구동 전력을 공급한다.The main power unit 201 is connected to an external power source and supplies drive power to the inverter signal unit 202, the microcomputer controller 203, the control signal unit 204, the bypass signal unit 206, do.

다음으로 인버터 신호부(202)는 마이콤 컨트롤러(202) 및 컴프레서부(10)와 인버터 드라이브(205) 사이에 마련되어, 인버터 드라이브(205) 및 컴프레서부(10)의 각종 상태 신호를 마이콤 컨트롤러(202) 측에 전달한다.The inverter signal section 202 is provided between the microcomputer controller 202 and the compressor section 10 and the inverter drive 205 and supplies various status signals of the inverter drive 205 and the compressor section 10 to the microcomputer controller 202 .

마이콤 컨트롤러(203)는 인버터 제어유닛(2)의 외관 전면에 마련된 마이콤 컨트롤 스위치(211)로부터 입력 신호를 받아(도 2 참조), 인버터 드라이브(205)의 구동을 제어한다.The microcomputer controller 203 receives an input signal from the microcomputer control switch 211 provided on the front surface of the inverter control unit 2 (see FIG. 2) and controls driving of the inverter drive 205.

제어 신호부(204)는 마이콤 컨트롤러(202) 및 컴프레서부(10)와 인버터 드라이브(205) 사이에 마련되어, 마이콤 컨트롤러(202)로부터의 제어 신호를 인버터 드라이브(205) 및 컴프레서부(10) 측에 전달한다.The control signal unit 204 is provided between the microcomputer controller 202 and the compressor unit 10 and the inverter drive 205 and outputs a control signal from the microcomputer controller 202 to the inverter drive 205 and the compressor unit 10 side .

인버터 드라이브(205)는 마이콤 컨트롤러(203)의 제어에 따라 컴프레서부(10)의 모터 기동을 제어한다. 구체적으로, 인버터 드라이브(205)는 디폴트(default)로 정해진 또는 사용자에 의해 정해진 설정압력, 설정하한압력, 및 설정상한압력 값에 따라 컴프레서부의 모터를 주파수 변환에 의해 PID(비례-적분-미분) 제어한다. 여기서, 설정압력은 컴프레서에 의해 생성된 고압 유체를 보관하는 탱크의 압력값으로서, 사용자가 요구하는 유체의 적정한 압력값을 의미한다. 또한, 탱크 내의 고압 유체를 각종 설비 등에서 이용하게 되면 사용량만큼 고압 유체를 재공급해 주어야 하는데, 이에 따라 탱크 내의 고압 유체의 압력값은 변동하게 된다. 이러한 고압 유체의 변동 상한값으로서 사용자가 요구하는 값을 설정상한압력, 그 변동 하한값으로서 사용자가 요구하는 값을 설정하한압력이라 한다.The inverter drive 205 controls the motor startup of the compressor unit 10 under the control of the microcomputer controller 203. Specifically, the inverter drive 205 drives the compressor of the compressor section by a frequency conversion in accordance with PID (proportional-integral-differential) according to a set default or a user-set set pressure, a set lower limit pressure, . Here, the set pressure refers to the pressure value of the tank for storing the high-pressure fluid generated by the compressor, and means a proper pressure value of the fluid required by the user. Further, when the high-pressure fluid in the tank is used in various facilities or the like, the high-pressure fluid must be re-supplied by the amount of use, so that the pressure value of the high-pressure fluid in the tank fluctuates. As the variation upper limit value of the high-pressure fluid, a value requested by the user is referred to as a set upper limit pressure, and a value required by the user is set as a lower limit value thereof.

즉, 정상 부하 운전시 탱크 내의 또는 탱크에 공급되는 유체의 압력 측정값이 설정상한압력 값과 설정하한압력 값 사이가 되도록 모터를 기동하게 된다. 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.That is, the motor is started so that the measured pressure value of the fluid supplied to the tank or the tank during the normal load operation is between the set upper limit pressure value and the set lower limit pressure value. Details thereof will be described later.

한편, 바이패스 신호부(206)는 외부 전력을 마이콤 컨트롤러(203)와는 별도의 원제어부(11) 측으로 선택적으로 공급한다. 즉, 통상적인 제어 상태에서 컴프레서부(10)는 메인 전원부(201) - 마이콤 컨트롤러(203) - 인버터 드라이브(205)를 통한 제1 제어 라인으로 구동되며, 만약 이러한 통상적인 제어 라인 상에 고장 등의 위급 상황이 발생하는 경우에는, 사용자의 선택에 따라 수동으로 또는 자동으로 메인 전원부(206) - 바이패스 신호부(206) - 원제어부(11)를 통한 제2 제어 라인으로 컴프레서부(10)가 구동된다. 다시 말해 바이패스 신호부(206)는 보통의 경우는 원제어부(11)로의 전원 공급을 차단하고 있다가, 위급 상황시 원제어부(11)로 전원을 공급한다.On the other hand, the bypass signal unit 206 selectively supplies external power to the original control unit 11 side, which is separate from the microcomputer controller 203. That is, in a normal control state, the compressor unit 10 is driven to the first control line through the main power unit 201 - the microcomputer 203 - the inverter drive 205, The main power source 206, the bypass signal unit 206 and the second control line through the original control unit 11, manually or automatically, according to the user's selection, . In other words, the bypass signal unit 206 normally interrupts power supply to the original control unit 11, and supplies power to the original control unit 11 in the emergency situation.

제1 제어 라인은 인버터 제어 방식에 의한 것으로 컴프레서부(10)의 모터를 PID방식으로 제어하며, 제2 제어 라인은 제1 제어 라인이 불능인 경우 등에 컴프레서부(10)의 모터를 Y-D 방식으로 제어한다.The first control line controls the motor of the compressor unit 10 by the PID method, and the second control line controls the motor of the compressor unit 10 in the YD mode, for example, when the first control line is disabled .

사용자는 인버터 제어유닛(2)의 전면에 마련된 마이콤 컨트롤 스위치(211)와 운전 패널(212)에 의해 마이콤 컨트롤러(203)에 명령 신호를 입력하거나 각종 설정치를 입력하거나 확인할 수 있다(도 2 참조). 이와는 달리 외부 기기를 이용하여 마이콤 컨트롤러(203)에 명령 신호를 입력하거나 각종 설정치를 입력 및 확인할 수 있다. 이를 위해 마이콤 컨트롤러(203)에 외부통신 연결부(207)가 마련될 수 있다. 외부통신 연결부(207)를 통해 노트북, 서버, 스마트폰, 스마트패드 등의 외부 마이크로 컨트롤 기기 또는 입출력 기기가 전기적으로 연결될 수 있으며, 이를 위해 유선 또는 무선 인터페이스가 마련될 수 있다. 이러한 유선 또는 무선 인터페이스로는 핀 형태의 접속단자, 유에스비(USB) 커넥터, 적외선 포트, 블루투스(Bluetooth) 포트, 무선랜 포트 등이 있으나, 이러한 것으로 제한되는 것은 아니다.The user can input command signals or input or confirm various setting values to the microcomputer controller 203 by the microcomputer control switch 211 and the operation panel 212 provided on the front surface of the inverter control unit 2 (see FIG. 2) . Alternatively, a command signal may be input to the microcomputer controller 203 using an external device, or various setting values may be input and confirmed. For this, an external communication connection unit 207 may be provided in the microcomputer controller 203. External micro control devices such as a notebook computer, a server, a smart phone, and a smart pad or input / output devices may be electrically connected through the external communication connection unit 207, and a wired or wireless interface may be provided for this purpose. Such wired or wireless interfaces include, but are not limited to, a pin-shaped connection terminal, a USB connector, an infrared port, a Bluetooth port, and a wireless LAN port.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 컴프레서 제어 방법을 보다 상세히 살펴보기로 한다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 컴프레서 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이고, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 컴프레서 제어 방법에 따른 압력-시간 선도이다.Hereinafter, a method of controlling a compressor according to an embodiment of the present invention will be described in detail. 4 and 5 are flow charts illustrating a method of controlling a compressor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 6 to 8 are pressure-time diagrams according to a method of controlling a compressor according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 먼저 전원을 공급하여 운전 모드에 돌입하면(S11), 운전준비 상태가 된다(S12). 운전 준비 상태에서 컴프레서, 모터, 탱크, 각종 회로 등을 자가 진단하게 되는데, 자가 진단 결과 이상이 발생하면 알람이 발생한다(S121). 만약 사용자의 선택에 따라 원제어부(12)에 의한 Y-D 기동을 하게 되면 바이패스 운전 모드로 진행하게 된다(S122).Referring to FIG. 4, when the power is first supplied to enter the operation mode (S11), the operation is ready (S12). In the operation ready state, the compressor, the motor, the tank, various circuits and the like are self-diagnosed. When an abnormality is found as a result of the self-diagnosis, an alarm is generated (S121). If Y-D operation is performed by the original controller 12 according to the user's selection, the operation proceeds to the bypass operation mode (S122).

통상의 경우 인버터 제어 모드로 진행하게 되는데, 이 모드에서 운전 신호가 입력되면(S13), 이후 소프트 예비 운전을 진행한다(S14). 미리 디폴트로 설정된 시간값 또는 사용자가 입력한 시간값만큼 기동 지연이 이루어지고(S141), 이후 설정압력에 도달할 때까지 안정화 시간 동안 무부하 운전을 하게 된다(S142). 이러한 슬로우-스타트 기능과 더불어 후술하는 바와 같은 슬로우-스탑 기능을 채택함으로써, 즉각적인 기동-정지에 따른 기계적 손상을 방지하고 충분한 예비 운전 구간을 확보하게 된다.In the normal case, the process proceeds to the inverter control mode. When the operation signal is inputted in this mode (S13), the soft spare operation is then executed (S14). (S141) by a time value set in advance by default or a time value input by the user (S141), and then, the operation is no-load operation for the stabilization time until the set pressure is reached (S142). By adopting the slow-stop function as described below in addition to the slow-start function, it is possible to prevent mechanical damage due to an immediate start-stop and ensure a sufficient preliminary operation section.

도 6을 참고하면, 탱크 압력이 설정압력(P1)에 도달하도록 주파수를 변환하면서 모터를 구동하는데, 구동 주파수가 설정최고주파수에 도달하면 해당 설정최고주파수에서 모터를 구동한다. PID 제어 방식에 의할 경우 도 6에서와 같은 설정압력(P1) 상하로의 요동이 발생할 수 있으나, 이러한 요동이 발생하더라도 압력값이 설정하한압력(P2)과 설정상한압력(P3) 사이가 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 한편, 무부하 운전에서 충분한 안정화시간을 확보할 경우 요동이 거의 발생하지 않도록 제어하는 것도 가능하다.Referring to Fig. 6, the motor is driven while changing the frequency so that the tank pressure reaches the set pressure P1. When the driving frequency reaches the preset maximum frequency, the motor is driven at the set maximum frequency. The PID control method may cause the up and down movement of the set pressure P1 as shown in FIG. 6, but even if such a fluctuation occurs, the pressure value is set between the set lower limit pressure P2 and the set upper limit pressure P3 . On the other hand, when sufficient stabilization time is ensured in the no-load operation, it is possible to control so that the fluctuation hardly occurs.

다음으로, 탱크 압력이 설정압력에 도달하면 정상 부하 운전을 시작한다(S15). 만약 정상 부하 운전 중에 사용자에 의해 또는 기타의 원인으로 설정압력이 변경되면 이에 대응하여 부하 운전을 진행한다(S16). 단계 S15 및 S16은 연속적으로 수행되며, 이 구간의 제어 모드를 제1 제어 라인 또는 제1 제어 모드(M1)라 하기로 한다.Next, when the tank pressure reaches the set pressure, normal load operation is started (S15). If the set pressure is changed by the user or other cause during normal load operation, the load operation is proceeded in response to this change (S16). Steps S15 and S16 are continuously performed, and the control mode of this interval is referred to as a first control line or a first control mode M1.

제1 제어 모드(M1)에서는 압축 공기의 요구량, 즉 부하량에 따라 인버터 제어 방식으로 탱크 내의 압력 또는 탱크에 공급되는 공기의 압력이 설정압력이 되도록 조절하되, 설정상한압력과 설정하한압력 사이의 구간 내에서 조절되도록 제어한다.In the first control mode M1, the pressure in the tank or the pressure of the air supplied to the tank is controlled to be the set pressure by the inverter control system in accordance with the required amount of the compressed air, that is, the load amount. In the interval between the set upper limit pressure and the set lower limit pressure As shown in FIG.

도 7을 참조하면, 제1 시간(T1)에 설정압력에 도달하여 계속하여 이 설정압력이 유지되도록 주파수 변환에 의한 PID제어로 모터를 기동한다. 만약 제2 시간(T2)에 부하량의 저하 등의 이유로 탱크 압력값이 높아지면, 구동 주파수를 낮추는 방법으로 대응하게 된다. 그럼에도 불구하고 압력값이 설정상한압력(P3)에 도달하면 설정최저주파수로 모터를 기동하고, 이러한 설정최저주파수로 모터를 기동하는 중에 압력 측정값이 설정상한압력(P3) 이상으로 유지되는 시간이 미리 정해진 시간 이상이 되는 경우 모터 정지신호를 발생하여, 시스템을 보호하게 된다. 모터 정지 이후 압력 측정값이 설정상한압력 이하가 되는 경우 모터를 재기동할 수 있다(오토 스탑 앤 스타트 기능).Referring to Fig. 7, the motor is started by the PID control by the frequency conversion so that the set pressure is reached at the first time T1 and the set pressure is continuously maintained. If the tank pressure value becomes high for a reason such as a decrease in the load at the second time T2, it is dealt with by lowering the driving frequency. Nevertheless, when the pressure reaches the set upper limit pressure (P3), the motor is started at the set lower frequency and the time during which the pressure measurement value is maintained above the set upper limit pressure (P3) When the time exceeds a predetermined time, a motor stop signal is generated to protect the system. After the motor stops, the motor can be restarted (auto stop & start function) when the pressure measurement value falls below the set upper limit pressure.

한편, 도 8을 참조하면, 제1 시간(T1)에 설정압력에 도달하여 계속하여 이 설정압력이 유지되도록 주파수 변환에 의한 PID제어로 모터를 기동한다. 만약 제2 시간(T2)에 부하량의 증대 등의 이유로 탱크 압력값이 낮아지면, 구동 주파수를 높이는 방법으로 대응하게 된다. 그럼에도 불구하고 압력값이 설정하한압력(P2)에 도달하면 설정최고주파수로 모터를 기동하게 된다.On the other hand, referring to Fig. 8, the motor is started by PID control by frequency conversion so that the set pressure is reached at the first time T1 and the set pressure is maintained. If the tank pressure value is lowered due to the increase of the load in the second time T2, the method of increasing the driving frequency is dealt with. Nevertheless, when the pressure reaches the set lower limit pressure (P2), the motor is started at the set maximum frequency.

다음으로 정지신호가 입력되는 경우(S17), 이 정지신호가 전술한 바와 같이 시스템 보호를 위해 제어 알고리즘에 의한 정지신호라면 자동무부하 운전 및 정지가 이루어진다(S18)(오토 스탑 앤 스타트 기능).Next, when the stop signal is input (S17), if the stop signal is a stop signal by the control algorithm for system protection as described above, automatic no-load operation and stop are performed (S18) (auto stop & start function).

만약 사용자에 의해 정지신호가 입력되거나 또는 미리 정해진 오프 시간에 도달하는 경우 소프트 예비정지 운전을 진행한다(S18). 소프트 예비정지 운전이 진행되는 동안에는 재기동이 방지되며(S181), 이후 탱크 압력이 대기압 또는 이에 준하는 상태가 될 때까지 안정화 시간 동안 무부하 운전을 하게 된다(S182)(슬로우 스탑 기능). 이후 제어가 종료된다(S19).If a stop signal is input by the user or a predetermined off time is reached, a soft preliminary stop operation is performed (S18). During the soft preliminary stop operation, the restart operation is prevented (S181), and then the no-load operation is performed during the stabilization time until the tank pressure becomes the atmospheric pressure or the like (S182) (slow stop function). Thereafter, the control is ended (S19).

다음으로, 바이패스 운전 모드로 진행할 경우를 설명하면(도 5 참조), 먼저 운전 신호가 입력되면(S20), 장비 운전을 진행하고(S21), 정상 부하 운전을 수행한다(S22). 여기서의 제어 모드를 제2 제어 라인 또는 제2 제어 모드(M2)라 하기로 한다.Next, when the operation mode is entered in the bypass operation mode (refer to FIG. 5), when the operation signal is first inputted (S20), the equipment operation is proceeded (S21) and the normal load operation is performed (S22). Here, the control mode is referred to as a second control line or a second control mode M2.

제2 제어 모드(M2)에서는 Y-D(delta) 제어 방식으로 탱크 내의 압력 또는 탱크에 공급되는 공기의 압력을 조절하게 된다. 이 제어 방식에서는 기동 구간 내에서는 모터를 전부하 운전을 하게 되고, 탱크 내의 압력이 설정압력에 도달하면 모터를 무부하 운전한다. 무부하 운전시에는 흡입밸브를 적절한 시점에 폐쇄하여 압축공기가 과도하게 탱크 내에 공급되는 것을 방지한다. 만약 부하 사용으로 인해 탱크 내 압력이 낮아지면, 다시 흡입밸브를 개방하고 모터를 전부하 운전하여 압축 공기를 공급한다.In the second control mode (M2), the pressure in the tank or the pressure of air supplied to the tank is controlled by the Y-D (delta) control method. In this control method, the motor runs in full load in the start section, and when the pressure in the tank reaches the set pressure, the motor runs in no-load operation. In the no-load operation, the suction valve is closed at an appropriate time to prevent the compressed air from being excessively supplied into the tank. If the pressure in the tank is lowered due to the use of the load, the suction valve is opened again and the motor is operated at full load to supply compressed air.

이후 정지 신호가 입력되면(S23) 장비를 정지하고(S24), 제어가 종료된다(S25).Thereafter, when a stop signal is inputted (S23), the equipment is stopped (S24), and the control is ended (S25).

시스템 관점에서 전술한 컴프레서 제어 방법을 다시 설명하면 다음과 같다.From the system point of view, the above-described compressor control method will be described again.

먼저, 디폴트로 정해진 또는 사용자에 의해 정해진 설정압력(P1), 설정하한압력(P2), 및 설정상한압력(P3) 값을 입력받게 된다. 다음으로, 컴프레서부(10) 내의 유체 또는 컴프레서부(10)에 공급되는 유체의 압력 측정값을 입력받는다.First, the set pressure P1, the set lower limit pressure P2, and the set upper limit pressure P3 determined by default or set by the user are inputted. Next, a pressure measurement value of the fluid in the compressor unit 10 or the fluid supplied to the compressor unit 10 is input.

초기 기동시 압력 측정값이 설정압력값(P1)에 미치지 못하는 경우 설정최고주파수로 컴프레서부의 모터를 기동할 수 있다. 한편, 압력 측정값이 설정압력값(P1)에 달하는 경우 주파수를 낮추어 컴프레서부(10)의 모터를 기동하게 된다. 이와 같이 통상의 경우 인버터 제어에 의해 PID제어를 수행한다.If the pressure measurement value at initial startup does not reach the set pressure value (P1), the motor of the compressor section can be started at the set maximum frequency. On the other hand, when the measured pressure value reaches the set pressure value P1, the motor of the compressor unit 10 is started by lowering the frequency. In this way, PID control is performed by inverter control in the normal case.

한편, 인버터 제어 라인의 고장 등의 위급 상황이 발생하는 경우, 사용자의 선택에 따라 바이패스 신호부(206)를 통해 외부 전력을 마이콤 컨트롤러(203)와는 별도의 원제어부(11) 측으로 공급한다. 원제어부(11)는 컴프레서부(10)의 모터를 Y-D(Y-delta) 방식으로 기동한다.If an emergency such as a failure of the inverter control line occurs, external power is supplied to the original controller 11 separately from the microcomputer controller 203 through the bypass signal unit 206 according to the user's selection. The original control section 11 starts the motor of the compressor section 10 in the Y-D (Y-delta) manner.

한편, 전술한 실시예에서는 탱크 내 압력값을 센싱하여 이를 기초로 모터 구동을 제어하는 방법을 위주로 설명하였으나, 이와 동시에 또는 별도로 컴프레서 유닛(1)의 온도 제어를 수행하는 것도 가능하다. 예컨대, 컴프레서 유닛(1) 내의 오일 온도 센서가 온도를 감지하여 설정 상한값 이상으로 오일 온도가 상승하면 팬 모터를 운전하여 오일 온도를 낮추고, 설정 하한값 이하로 오일 온도가 하강하면 팬 모터를 정지하는 제어 동작 등이 가능하다.In the above-described embodiment, a method of sensing the pressure value in the tank and controlling the motor drive based on the sensed pressure value has been described. However, it is also possible to perform the temperature control of the compressor unit 1 at the same time or separately. For example, when the oil temperature sensor in the compressor unit 1 senses the temperature and the oil temperature rises above the set upper limit value, the fan motor is operated to lower the oil temperature, and when the oil temperature falls below the set lower limit value, Operation and so on.

이상 설명한 바와 같은 컴프레서 제어 시스템 또는 제어 방법을 이용할 경우, 주파수 변환에 의한 인버터 제어 방식을 이용하여 컴프레서를 구동함으로써 전력 절감이 가능하고, 컴프레서, 모터 등의 기계적 구동부 및 회로의 손상 및 고장을 방지하게 된다. 특히 대용량의 스크류 방식 컴프레서에 있어서 전력 절감 효과가 더욱 높아지게 된다. 또한, 산업 설비 등에 안정적으로 균일한 압력의 유체를 공급할 수 있게 된다.When the compressor control system or the control method as described above is used, power can be saved by driving the compressor using the inverter control method using the frequency conversion, and damage or failure of the mechanical driving parts and circuits of the compressor, do. In particular, the power saving effect is further enhanced in a screw compressor of a large capacity. In addition, it is possible to stably supply fluids of uniform pressure to industrial facilities and the like.

한편, 인버터 제어부에 고장이 발생하는 등의 위급 시에도 바이패스 처리에 의해 원제어부가 컴프레서를 구동할 수 있게 되어, 인버터 제어부가 불능 상태 또는 유지보수 상태인 경우라도 컴프레서를 계속적으로 사용할 수 있게 된다. 인버터 제어 방식에 의할 경우 고장이 발생하면 유지 보수에 장시간이 걸리고 이 경우 컴프레서를 사용할 수 없다는 것이 중요한 단점이었으나, 본 발명에 의할 경우 인버터 제어 라인에서의 고장 시에도 계속하여 컴프레서를 사용할 수 있게 된다.On the other hand, even in the event of an emergency such as a failure occurring in the inverter control unit, the original control unit can drive the compressor by the bypass process, so that the compressor can be continuously used even when the inverter control unit is disabled or in a maintenance state . In the case of the inverter control method, it takes a long time to perform maintenance if a failure occurs. In this case, it is a disadvantage that the compressor can not be used. However, according to the present invention, do.

또한, 컴프레서 내의 유체 또는 이 컴프레서에 공급되는 유체의 압력 측정값을 압력 설정값과 비교하여 대응 운전시킴으로써, 필요시 모터의 정지 및 재기동을 꾀하여 모터 등의 손상을 방지하고 안전 사고를 예방하게 된다.In addition, by comparing the pressure measured value of the fluid in the compressor or the fluid supplied to the compressor with the set pressure value, the motor is stopped and restarted, if necessary, to prevent damage to the motor and prevent accidents.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

1: 컴프레서 유닛 10: 컴프레서부
11: 원제어부 2: 인버터 제어유닛
20: 인버터 제어부 201: 메인 전원부
202: 인버터 신호부 203: 마이콤 컨트롤러
204: 제어 신호부 205: 인버터 드라이브
206: 바이패스 신호부 207: 외부통신 연결부
1: compressor unit 10: compressor unit
11: source control unit 2: inverter control unit
20: inverter control unit 201: main power supply unit
202: inverter signal section 203: microcomputer controller
204: control signal unit 205: inverter drive
206: Bypass signal unit 207: External communication connection

Claims (10)

컴프레서 제어 시스템에 있어서,
외부 전력을 공급하는 메인 전원부와,
상기 메인 전원부와 연결되며, 인버터 드라이브의 구동을 제어하는 마이콤 컨트롤러와,
상기 마이콤 컨트롤러의 제어에 따라 컴프레서부의 모터 기동을 제어하는 인버터 드라이브를 포함하며,
상기 인버터 드라이브는, 디폴트로 정해진 또는 사용자에 의해 정해진 설정압력, 설정하한압력, 및 설정상한압력 값에 따라 컴프레서부의 모터를 주파수 변환에 의해 PID(비례-적분-미분) 제어하는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 시스템.
In a compressor control system,
A main power unit for supplying external power,
A microcomputer controller connected to the main power unit and controlling drive of the inverter drive;
And an inverter drive for controlling the motor start of the compressor section under the control of the microcomputer controller,
Wherein the inverter drive controls the PID (proportional-integral-differential) control of the motor of the compressor section by frequency conversion in accordance with a set pressure, a set lower limit pressure, and a set upper limit pressure value set by default or set by a user. Control system.
제1항에 있어서,
외부 전력을 상기 마이콤 컨트롤러와는 별도의 원제어부 측으로 선택적으로 공급하는 바이패스 신호부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a bypass signal unit for selectively supplying external power to the original control unit side separate from the microcomputer controller.
제2항에 있어서,
상기 원제어부는 상기 컴프레서부의 모터를 Y-D(Y-delta) 방식으로 기동하는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the original control unit starts the motor of the compressor unit in a YD (Y-delta) manner.
제1항에 있어서,
상기 컴프레서부는 스크류 방식의 에어 컴프레서를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the compressor section comprises a screw-type air compressor.
제1항에 따른 컴프레서 제어 시스템을 이용하여 컴프레서를 제어하는 방법으로서,
디폴트로 정해진 또는 사용자에 의해 정해진 설정압력, 설정하한압력, 및 설정상한압력 값을 입력받는 단계와,
컴프레서부 내의 유체 또는 상기 컴프레서부에 공급되는 유체의 압력 측정값을 입력받는 단계와,
초기 기동시 상기 압력 측정값이 설정압력값에 미치지 못하는 경우 설정최고주파수로 컴프레서부의 모터를 기동하며, 상기 압력 측정값이 설정압력값에 달하는 경우 주파수를 낮추어 컴프레서부의 모터를 기동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 방법.
A method for controlling a compressor using a compressor control system according to claim 1,
A set lower limit pressure and a set upper limit pressure value that are set by default or set by a user;
Receiving a pressure measurement value of a fluid in the compressor unit or a fluid supplied to the compressor unit;
And starting the motor of the compressor section at the set maximum frequency when the measured pressure value does not reach the set pressure value at the time of the initial start and lowering the frequency when the measured pressure value reaches the preset pressure value to start the motor of the compressor section Wherein the compressor control method comprises the steps of:
제5항에 있어서,
정상 부하 운전시, 상기 압력 측정값이 설정상한압력 값과 설정하한압력 값 사이가 되도록 모터를 기동하되, 상기 압력 측정값이 설정하한압력에 달하는 경우 설정최고주파수로 모터를 기동하고, 상기 압력 측정값이 설정상한압력에 달하는 경우 설정최저주파수로 모터를 기동하는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 방법.
6. The method of claim 5,
The motor is started so that the pressure measurement value is between the set upper limit pressure value and the set lower limit pressure value under normal load operation, and when the pressure measurement value reaches the set lower limit pressure, the motor is started at the set maximum frequency, And when the value reaches the set upper limit pressure, the motor is started at the set minimum frequency.
제6항에 있어서,
상기 설정최저주파수로 모터를 기동하는 중에 상기 압력 측정값이 설정상한압력 이상으로 유지되는 시간이 미리 정해진 시간 이상이 되는 경우 모터 정지신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the controller generates the motor stop signal when the time during which the pressure measurement value is maintained at the set upper limit pressure or more during the startup of the motor at the set minimum frequency is equal to or longer than a predetermined time.
제7항에 있어서,
상기 모터 정지 이후 상기 압력 측정값이 설정상한압력 이하가 되는 경우 모터를 재기동하는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 방법.
8. The method of claim 7,
And restarts the motor when the pressure measurement value becomes equal to or lower than the set upper limit pressure after the motor stop.
제5항에 있어서,
사용자의 선택에 따라 외부 전력을 상기 마이콤 컨트롤러와는 별도의 원제어부 측으로 공급하고, 상기 원제어부는 상기 컴프레서부의 모터를 Y-D(Y-delta) 방식으로 기동하는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the external power is supplied to the original control unit separately from the microcomputer according to the user's selection, and the original control unit starts the motor of the compressor unit in the YD (Y-delta) manner.
제5항에 있어서,
상기 컴프레서부는 스크류 방식의 에어 컴프레서를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴프레서 제어 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the compressor unit comprises a screw type air compressor.
KR1020150026708A 2015-02-25 2015-02-25 Control system of compressor and control method thereof KR20160104179A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150026708A KR20160104179A (en) 2015-02-25 2015-02-25 Control system of compressor and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150026708A KR20160104179A (en) 2015-02-25 2015-02-25 Control system of compressor and control method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160104179A true KR20160104179A (en) 2016-09-05

Family

ID=56938650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150026708A KR20160104179A (en) 2015-02-25 2015-02-25 Control system of compressor and control method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160104179A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109026688A (en) * 2018-09-30 2018-12-18 厦门华夏国际电力发展有限公司 A kind of large scale industry air compressor pressure adjusting optimizing redundancy system and method
CN114165426A (en) * 2021-11-29 2022-03-11 国能神皖安庆发电有限责任公司 Control system and control method of air compressor unit
CN114352533A (en) * 2022-01-24 2022-04-15 南通市红星空压机配件制造有限公司 Control method for electric air inlet valve of movable air compressor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109026688A (en) * 2018-09-30 2018-12-18 厦门华夏国际电力发展有限公司 A kind of large scale industry air compressor pressure adjusting optimizing redundancy system and method
CN109026688B (en) * 2018-09-30 2024-04-26 厦门华夏国际电力发展有限公司 Pressure regulation optimization redundancy system and method for large industrial air compressor
CN114165426A (en) * 2021-11-29 2022-03-11 国能神皖安庆发电有限责任公司 Control system and control method of air compressor unit
CN114352533A (en) * 2022-01-24 2022-04-15 南通市红星空压机配件制造有限公司 Control method for electric air inlet valve of movable air compressor
CN114352533B (en) * 2022-01-24 2023-11-21 南通市红星空压机配件制造有限公司 Control method for electric air inlet valve of mobile air compressor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200042024A1 (en) Pump Controller System and Method
JP4786443B2 (en) Compressed air production facility
KR20160104179A (en) Control system of compressor and control method thereof
JP5978062B2 (en) air compressor
JP7132584B2 (en) Devices for starting and running AC motors
WO2018140905A1 (en) Motor drive system and method
CN104141604A (en) Frequency converter special for air compressor and air compressor variable-frequency drive control system
JPH10510340A (en) Fluid compression system control method and control system
KR20130028451A (en) Control apparatus for hydraulic system
JP3573877B2 (en) Operation control device for gas compressor
KR102234374B1 (en) Dry vacuum pump apparatus, control method thereof and control program
CN107781150B (en) Motor start-stop control method and control device of supercharging equipment
JP2015218655A (en) Compressed air supply system
KR200374633Y1 (en) Screw compressor controller
CZ2002425A3 (en) Control device for variable-speed electric motor and operation method thereof
JP2019060318A (en) Compressed gas supply system
TW201604405A (en) Electronic pressure switch and control its method thereof
JP2008215669A (en) Control device of heat pump type water heater

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application