KR20180034990A - Dc 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법에 관한 것으로, 그 목적은 엘리베이터 제어시스템에서 전력회생유닛인 컨버터 측으로 엘리베이터의 동작 유무를 알려줄 수 없는 경우, 컨버터가 DC 링크 전압 및 입력 전류를 매개로 컨버터의 온/오프 시점을 판단할 수 있도록 한 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법을 제공함에 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법은, 엘리베이터의 회생 모드 동작 시 DC 링크 전압이 일정 레벨 이상 상승하면 상기 컨버터의 동작이 온(On) 상태가 되도록 제어가 이루어지고, 좌표로 변환한 입력 3상 전류의 유효전력 성분인 q축 전류로 엘리베이터의 동작 유무를 판단한 후 그에 따라 상기 컨버터의 동작이 오프(Off) 되도록 제어가 이루어진다.

Description

DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법{DTECTING METHOD FOR CONVERTER ON/OFF POINT USING DC LINK VOLTAGE AND INPUT CURRENT}

본 발명은 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엘리베이터 제어시스템에서 전력회생유닛인 컨버터 측으로 엘리베이터의 동작 유무를 알려줄 수 없는 경우, 컨버터가 DC 링크 전압 및 입력 전류를 매개로 컨버터의 온/오프 시점을 판단할 수 있도록 한 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 엘리베이터의 구동을 위한 유도전동기의 회전속도를 제어하는데 있어서는 인버터가 널리 사용되고 있다.

즉, 상기 인버터는 교류전원을 직류전원으로 변환한 후, 그 직류전원을 스위칭 소자로 스위칭시켜 교류전원으로 변환하여 유도전동기 측에 인가하도록 구성되는데, 이때 엘리베이터의 구동을 위한 엘리베이터 교류전동기의 제어시스템은 3상 다이오드 정류회로를 이용하여 전원부로부터의 교류전원을 직류전원으로 변환한 후 인버터를 이용하여 전동기의 모터를 구동하는 방식이 널리 사용된다.

또한, 최근 엘리베이터 시스템에서는 전력회생이 가능하도록 하기 위하여 교류전원을 직류전원으로 변환하는 컨버터부 및 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터부 등이 포함되며, 즉 상기 엘리베이터 시스템에서 모터를 구동하는 인버터에서는 3상의 입력 교류전원을 직류전원으로 변경하는 컨버터부와 직류전원을 교류전원으로 변환하여 모터 측으로 에너지를 전달하여 모터를 구동시키는 인버터부를 포함하여 구성되게 된다.

한편, 상술한 바와 같은 엘리베이터 구동 시스템에서, 상기 컨버터가 기 설치된 엘리베이터 제어반으로부터 엘리베이터의 동작과 동기되는 브레이크 컨텍 및 출력컨택 신호, 또는 엘리베이터의 UP/DOWN에 대한 방향신호 등을 구조상 받아올 수 없는 경우, 상기 컨버터는 엘리베이터의 동작 유무를 판단할 수 없게 되는 문제점이 발생하게 되었으며, 이를 해결하기 위해서는 별도의 하드웨어 장치를 추가로 설치해야만 하는 문제점이 발생하게 되었다.

국내 공개특허공보 제10-2015-0061126호

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 엘리베이터 제어시스템에서 전력회생유닛인 컨버터 측으로 엘리베이터의 동작 유무를 알려줄 수 없는 경우, 컨버터가 DC 링크 전압 및 입력 전류를 매개로 컨버터의 온(On)/오프(Off) 시점을 판단할 수 있도록 한 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법은, 엘리베이터의 회생 모드 동작 시 DC 링크 전압이 일정 레벨 이상 상승하면 상기 컨버터의 동작이 온(On) 상태가 되도록 제어가 이루어지고, 좌표로 변환한 입력 3상 전류의 유효전력 성분인 q축 전류로 엘리베이터의 동작 유무를 판단한 후 그에 따라 상기 컨버터의 동작이 오프(Off) 되도록 제어가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 컨버터의 제어 전압은 온(On) 레벨 전압 보다 낮게 제어가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 엘리베이터의 회생 모드 동작 시 별도의 인터페이스 장치 없이도 컨버터의 온/오프 시점을 검출할 수 있도록 하므로서, 추가적인 하드웨어 장치의 제거를 통해 비용을 절감할 수 있는 효과가 있으며, 또한 현장 작업의 용이성을 확보할 수 있는 효과도 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법에 따라 3상 입력 전류가 2상 회전 좌표계로 변환된 상태를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법을 통해 컨버터가 온(On)/오프(Off) 동작되는 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법에 따라 3상 입력 전류가 2상 회전 좌표계로 변환된 상태를 나타내는 도면, 도 2는 본 발명에 따른 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법을 통해 컨버터가 온(On)/오프(Off) 동작되는 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법은, 엘리베이터 제어시스템에서 전력회생유닛인 컨버터 측으로 엘리베이터의 동작 유무를 알려줄 수 없는 경우, 컨버터가 DC 링크 전압 및 입력 전류를 통해 온/오프 시점의 판단이 가능하도록 구현된다.

즉, 엘리베이터의 회생 모드 동작 시 DC 링크 전압이 상승하게 되고, 이 전압이 일정 레벨이 되면 상기 컨버터가 동작하게 되며, 또한 엘리베이터의 정지 시에는 상기 컨버터 측의 부하가 사라지게 되므로, 이때 전류량을 이용하여 상기 컨버터의 오프 시점을 판단할 수가 있게 된다.

도 1을 참조하여 설명하면, 먼저 상기 컨버터의 제어 전압은 컨버터를 온(On) 시키는 트리거 레벨 보다 낮아야 한다.

그리고, 입력 3상 전류를 좌표 변환하여 유효전력 성분인 q축 전류의 레벨로 상기 컨버터의 오프(Off) 시점을 판단할 수가 있게 된다.

즉, 3상 입력 전류를 2상 회전 좌표계로 변환하여 유효전력 성분인 q축 및 무효전력 성분인 d축으로 분리한 후, 상기 q축 전류를 이용하여 해당 엘리베이터의 정지 유무를 판단할 수 있게 되는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법을 통해 컨버터가 On/Off 동작되는 상태를 나타내는 도면으로서, 엘리베이터의 회생 모드 동작에 따라 DC 링크 전압이 일정 레벨 이상 상승하면 상기 컨버터의 동작이 온(On) 상태가 되도록 제어가 이루어지게 된다.

이때, 상기 컨버터의 제어 전압은 온(On) 레벨 전압 보다 낮게 제어가 이루어져야만 하며, 만약 상기 컨버터의 제어 전압이 온(On) 레벨 전압 보다 높거나 같도록 제어가 이루어지는 경우에는 오프(Off)가 불능해지게 된다.

또한, 입력 3상 전류를 좌표로 변환하여 유효전력 성분인 q축 전류로 엘리베이터의 동작 유무를 판단한 후 상기 컨버터를 오프(Off) 시키도록 제어가 이루어지게 된다.

한편, 본 발명에서 기재된 내용과 다른 변형된 실시예들이 돌출 된다고 하더라도 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 내에 속하게 됨은 물론이다.

Claims (2)

1. 엘리베이터의 회생 모드 동작 시 DC 링크 전압이 일정 레벨 이상 상승하면 상기 컨버터의 동작이 온(On) 상태가 되도록 제어가 이루어지고,
   좌표로 변환한 입력 3상 전류의 유효전력 성분인 q축 전류로 엘리베이터의 동작 유무를 판단한 후 그에 따라 상기 컨버터의 동작이 오프(Off) 되도록 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 컨버터의 제어 전압은 온(On) 레벨 전압 보다 낮게 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 DC 링크 전압과 입력 전류를 이용한 컨버터 온/오프 시점 검출 방법.

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