KR20190088593A - Parallel inverter system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 병렬 인버터 시스템에 대한 것이다.The present invention is directed to a parallel inverter system.
일반적으로 인버터란, 상용전원으로부터 공급된 전력을 입력받아 전압과 주파수를 가변하여 전동기에 공급함으로써 전동기 속도를 고효율로 이용하게 제어하는 일련의 장치를 말하는 것으로서, 적용되는 부하의 종류에 따라 고압 인버터와 저압 인버터로 구분된다.Generally, an inverter is a series of devices that receives power supplied from a commercial power source and controls the motor speed to be used with high efficiency by varying the voltage and frequency to supply the electric power to the electric motor. Depending on the type of the applied load, Low-voltage inverter.
이중 저압 인버터는 적용되는 부하의 용량범위가 수백 W에서 수 MW의 범위인 인버터이다. 저압 인버터는 모든 용량범위에서 단독운전이 가능하지만 수백 kW 이상의 경우도 단독운전하게 설계하면, 인버터 내부의 전력용 반도체 소자의 한계 및 기구설계 제약 등으로 인해 설계 효용성이 현저하게 저하되는 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위해, 통상 일정 용량 이상의 인버터는 설계용량보다 적은 용량의 복수의 인버터가 병렬운전하도록 설계된다.A double low-voltage inverter is an inverter whose capacity range is several hundreds W to several MW. Low-voltage inverters can be operated independently in all capacity ranges. However, if the inverter is designed to operate alone even in the case of several hundreds of kW or more, there is a disadvantage that the design efficiency is significantly lowered due to limitations of the power semiconductor device in the inverter and restriction of the mechanical design. Therefore, in order to overcome such a disadvantage, in general, a plurality of inverters having a capacity smaller than the design capacity are designed to operate in parallel.
복수의 인버터를 병렬운전하는 경우 다양한 방식에 의해 제어가 가능하며, 이중 하나의 주제어기(마스터 제어기)와 복수의 보조 제어기(슬레이브 제어기)로 구성하여 마스터 제어기와 슬레이브 제어기간 통신을 통해 제어하는 방식이 가장 많이 사용되고 있다.When a plurality of inverters are operated in parallel, it is possible to control them in various manners. One master controller (master controller) and a plurality of auxiliary controllers (slave controllers) Is the most widely used.
이러한 인버터 병렬운전에서는 통신라인의 노이즈 대처를 위해 대부분 광통신이 이용된다. 그러나 이러한 통신라인에 문제가 발생하여 통신이 두절되는 경우, 인버터의 오동작으로 인해 출력전류가 균등하게 배분되지 않는 문제가 있다.In this inverter parallel operation, most optical communication is used to cope with the noise of the communication line. However, when communication is interrupted due to a problem in such a communication line, there is a problem that the output current is not evenly distributed due to malfunction of the inverter.
도 1은 종래의 병렬 인버터 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1의 동기신호 분배부의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional parallel inverter system, and FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the synchronizing signal distributing unit of FIG.
도 1을 참조로 하면, 병렬 인버터 시스템은 마스터 인버터(100)와 복수의 슬레이브 인버터(200)로 구성된다. Referring to FIG. 1, a parallel inverter system includes a
각 인버터의 출력전류를 인버터 제어기(C)(110, 210)가 저장하고 마스터 인버터의 제어기(마스터 제어기)(110)가 이를 요구하면 제어기간 통신라인(1A)을 통해 마스터 제어기(110)로 전송된다. 마스터 제어기(110)는 이를 이용하여 각각의 인버터(100, 200)의 출력 펄스폭변조(pulse width modulation, PWM) 제어신호를 연산한다. When the inverter controller (C) 110, 210 stores the output current of each inverter and the controller (master controller) 110 of the master inverter requests it, the control signal is transmitted to the
마스터 제어기(110)에 의해 연산된 PWM 제어신호는 통신라인(1A)을 통해 슬레이브 인버터의 제어기(슬레이브 제어기)(210)로 각각 전송되고, 각각의 인버터 제어기(110, 210)는 마스터 제어기(110)가 생성한 PWM 동기신호(1B)에 동기되어 PWM 제어신호를 스위치모듈(120, 220)로 출력한다. 스위치모듈(120, 220)은 PWM 제어신호에 의해 교류전압을 출력하여 전동기(500)로 각각 출력하게 된다.The PWM control signals computed by the
이러한 인버터의 병렬운전에서 중요한 것은 인버터 제어기(110, 210)간 빠른 데이터의 송수신과 PWM 신호의 동기이다.What is important in the parallel operation of such inverters is the fast data transmission / reception between the
도 2는 인버터 제어기간 통신과 인버터 제어기와 싱크허브(300)간 통신을 설명하기 위한 것이다. Fig. 2 is a diagram for explaining the inverter control period communication and the communication between the inverter controller and the
인버터는 대전압 및 전류를 스위칭하기 때문에 노이즈가 많이 발생한다. 특히 통신선이나 PWM 동기신호에 노이즈가 인가되어 오신호가 발생하였을 경우, 병렬운전의 효율이 현저히 저하된다. 따라서 이러한 통신을 위한 케이블(1A, 1B, 1C)은 보통 광케이블이 사용된다. Because the inverter switches the voltage and current, there is a lot of noise. Particularly, when a call is generated due to a noise applied to a communication line or a PWM synchronous signal, the efficiency of parallel operation is remarkably reduced. Therefore,
이때 마스터 제어기(110)의 송신단(Tx)과 다음 슬레이브 제어기(210)의 수신단(Rx)을 광케이블로 연결하고, 해당 슬레이브 제어기(210)의 송신단(Tx)과 그 다음 슬레이브 제어기(210)의 수신단(Rx)을 순차적으로 연결하고, 마지막 슬레이브 제어기(210)의 송신단(Tx)와 마스터 제어기(110)의 수신단(Rx)을 광케이블로 연결하여 링 네트워크를 구성하고, 통신의 제어는 마스터 제어기(110)가 담당하게 된다.At this time, the transmitting end Tx of the
이와 같은 종래의 병렬 인버터 시스템에서는, 인버터 제어기간 통신이 링 네트워크를 구성하므로, 연결된 통신선 중 하나에 오류가 발생하면 해당 지점 이후의 인버터 제어기는 통신이 끊어지게 된다. 따라서 통신의 단절로 인해 PWM 신호의 동기가 틀어지게 되어 인버터의 출력전류가 전동기(500)로 흐르지 않고 다른 인버터로 흐르게 되면서 인버터의 소손이 발생하는 문제점이 있다.In such a conventional parallel inverter system, since the inverter control period communication constitutes a ring network, if an error occurs in one of the connected communication lines, the inverter controller after the corresponding point becomes disconnected. Therefore, the synchronization of the PWM signal is interrupted due to the disconnection of the communication, so that the output current of the inverter does not flow to the
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 인버터의 통신을 이중화하여 인버터 통신라인에 문제가 발생한 경우에도 안정적으로 인버터 제어를 유지하는 병렬 인버터 시스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a parallel inverter system in which communication of an inverter is duplicated and inverter control is stably maintained even when a problem occurs in an inverter communication line.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 마스터 제어기를 포함하는 마스터 인버터와 각각 슬레이브 제어기를 포함하는 복수의 슬레이브 인버터가 각각 병렬로 연결되어 전동기를 제어하는 본 발명의 일실시예의 병렬 인버터 시스템은, 상기 마스터 제어기는 제1송신단과 제1수신단으로 구성되는 제1통신포트와 제2송신단과 제2수신단으로 구성되는 제2통신포트를 포함하고, 상기 슬레이브 제어기 각각은 제3송신단과 제3수신단으로 구성되는 제3통신포트와 제4송신단과 제4수신단으로 구성되는 제4통신포트를 포함하고, 상기 제1송신단을 통해 전송되는 데이터는 상기 마스터 제어기와 일방향으로 병렬연결된 슬레이브 제어기의 제4수신단으로 전송되고, 상기 제2송신단으로 통해 전송되는 데이터는 상기 마스터 제어기와 타방향으로 병렬연결된 슬레이브 제어기의 제3수신단으로 전송되고, 상기 슬레이브 제어기의 상기 제3송신단과 상기 제4수신단은 내부적으로 연결되어 상기 제4수신단으로 수신되는 데이터가 상기 제3송신단으로 전달되고, 상기 제4수신단과 상기 제3송신단은 내부적으로 연결되어 상기 제3수신단으로 수신되는 데이터가 상기 제4송신단으로 전달되고, 상기 제1송신단을 통해 전송되는 데이터는 상기 제2수신단으로 수신되고, 상기 제2송신단을 통해 전송되는 데이터는 상기 제1수신단으로 수신되도록 구성될 수 있다.In order to solve the above technical problems, a parallel inverter system according to an embodiment of the present invention, in which a master inverter including a master controller and a plurality of slave inverters each including a slave controller are connected in parallel to each other to control the motor, The master controller includes a first communication port composed of a first transmitting end and a first receiving end, a second communication port composed of a second transmitting end and a second receiving end, and each of the slave controllers comprises a third transmitting end and a third receiving end And a fourth communication port including a fourth transmitting end and a fourth receiving end, wherein data transmitted through the first transmitting end is transmitted to a fourth receiving end of a slave controller connected in parallel with the master controller in one direction And the data transmitted to the second transmitting end is transmitted to the master controller The third transmitting end and the fourth receiving end of the slave controller are internally connected so that data received at the fourth receiving end is transmitted to the third transmitting end, The third transmitting end is connected internally and data received by the third receiving end is transmitted to the fourth transmitting end and data transmitted through the first transmitting end is received by the second receiving end, And the transmitted data may be configured to be received by the first receiving end.
본 발명의 일실시예에서, 상기 마스터 제어기는, 상기 제1 및 제2송신단을 통해 동기데이터를 전송하고, 상기 제2 및 제1수신단으로 상기 동기데이터가 수신되는지를 확인하여 병렬연결된 마스터 인버터 및 복수의 슬레이브 인버터간 통신라인의 단선을 확인할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the master controller transmits synchronous data through the first and second transmitting ends, and checks whether the synchronous data is received at the second and first receiving ends, The disconnection of the communication line between the plurality of slave inverters can be confirmed.
본 발명의 일실시예에서, 상기 마스터 제어기는, 상기 제2 또는 제1수신단 중 어느 하나 이상 동기데이터가 수신되지 않은 경우 상기 통신라인의 단선으로 판단하고, 상기 슬레이브 인버터를 제어하기 위한 제어데이터를 단선되지 않은 통신라인을 통해 전송할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the master controller determines that the communication line is disconnected when the synchronization data is not received by any one of the second or first receiving end, and transmits control data for controlling the slave inverter It can be transmitted through a communication line which is not disconnected.
본 발명의 일실시예에서, 상기 마스터 제어기는, 상기 제2 또는 제1수신단 중 어느 하나 이상 동기데이터가 수신되지 않은 경우 상기 통신라인의 단선으로 판단하고, 상기 슬레이브 인버터를 제어하기 위한 제어데이터를 상기 제1 및 제2송신단을 통해 각각 전송할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the master controller determines that the communication line is disconnected when the synchronization data is not received by any one of the second or first receiving end, and transmits control data for controlling the slave inverter Respectively, through the first and second transmitting terminals.
본 발명의 일실시예에서, 상기 마스터 제어기는, 상기 제2 및 제1수신단으로 상기 동기데이터가 수신된 경우, 상기 슬레이브 인버터를 제어하기 위한 제어데이터를 상기 제1 또는 제2송신단 통해 전송할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the master controller may transmit control data for controlling the slave inverter through the first or second transmitting terminal when the synchronous data is received by the second and first receiving ends .
본 발명의 일실시예에서, 상기 마스터 제어기는, 상기 제1송신단을 통해 병렬연결된 복수의 슬레이브 제어기 중 하나로 응답요청 데이터를 송신할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the master controller may transmit response request data to one of a plurality of slave controllers connected in parallel via the first transmitting terminal.
본 발명의 일실시예에서, 상기 마스터 제어기는, 병렬연결된 복수의 슬레이브 제어기 중 하나로부터 응답데이터가 수신되지 않는 경우, 제2송신단을 통해 상기 복수의 슬레이브 제어기 중 하나로 응답요청 데이터를 송신할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the master controller may transmit response request data to one of the plurality of slave controllers via a second transmitting end if response data is not received from one of the plurality of slave controllers connected in parallel .
본 발명의 일실시예에서, 상기 슬레이브 제어기는, 상기 제3수신단을 통해 상기 응답요청 데이터를 수신한 경우, 상기 제3송신단을 통해 응답데이터를 송신할 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the slave controller receives the response request data through the third receiver, the slave controller may transmit response data through the third transmitter.
상기와 같은 본 발명은, 통신라인에 단선이 없는 경우는 단방향으로, 통신라인에 단선이 발생한 경우는 양방향으로 제어데이터를 전송함으로써, 병렬 인버터 시스템의 통신안정성을 제공하고, 이로부터 전동기의 제어안정성을 제공하게 하는 효과가 있다.The present invention as described above provides the communication stability of the parallel inverter system by transmitting the control data in one direction when there is no disconnection in the communication line and in both directions when the disconnection occurs in the communication line, And the like.
또한, 본 발명은 단선이 발생한 통신라인을 쉽게 파악할 수 있게 되므로, 유지보수에 소요되는 시간 및 비용을 줄이게 하는 효과가 있다.Further, since the present invention can easily grasp a communication line where a break occurs, it is possible to reduce time and cost required for maintenance.
도 1은 종래의 병렬 인버터 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 동기신호 분배부의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 병렬 인버터 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 병렬 인버터 시스템에서 인버터 제어기간 연결관계를 설명하기 위한 일예시도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에서 신호가 전달되는 경로를 확인하기 위한 일예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예의 병렬 인버터 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram of a conventional parallel inverter system.
2 is a schematic diagram for explaining the operation of the sync signal distributing unit of FIG.
3 is a block diagram illustrating a parallel inverter system according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an inverter control period connection relationship in a parallel inverter system according to an embodiment of the present invention.
5 to 7 are diagrams for explaining a path for transmitting a signal in an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of controlling a parallel inverter system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.In order to fully understand the structure and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various forms and various changes may be made. However, the description of the present embodiment is intended to provide a complete disclosure of the present invention and to fully disclose the scope of the invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In the accompanying drawings, the constituent elements are enlarged in size for the convenience of explanation, and the proportions of the constituent elements can be exaggerated or reduced.
'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.The terms " first, " " second, " and the like may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the above terms. The above terms may only be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a 'first component' may be referred to as a 'second component', and similarly, a 'second component' may also be referred to as a 'first component' . Also, the singular < RTI ID = 0.0 > expression < / RTI > includes plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.
이하에서는, 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 병렬 인버터 시스템을 설명하기로 한다. Hereinafter, a parallel inverter system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 8. FIG.
도 3은 본 발명의 일실시예의 병렬 인버터 시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예의 병렬 인버터 시스템에서 인버터 제어기간 연결관계를 설명하기 위한 일예시도이다. FIG. 3 is a block diagram illustrating a parallel inverter system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating an inverter control period connection relationship in a parallel inverter system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조로 하면, 본 발명의 일실시예의 인버터 시스템은, 마스터 인버터(1)와 복수의 슬레이브 인버터(2)를 포함한다. 마스터 인버터(1)와 복수의 슬레이브 인버터(2)는 전원입력부(4)로부터 삼상의 입력전원을 입력받아 상위 제어기(도시되지 않음)로부터 마스터 인버터(1)에 전달되는 운전지령 및 주파수지령을 이용하여 합성된 삼상의 전압을 전동기(3)에 전달할 수 있다.Referring to FIG. 3, an inverter system of an embodiment of the present invention includes a
마스터 인버터(1)는 제어기(11)(이하, '마스터 제어기'(MC)라 함)와 전압스위칭을 수행하는 스위치모듈(SW)(12)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 슬레이브 인버터(2)는 제어기(21)(이하, '슬레이브 제어기'(SC)라 함)와 전압스위칭을 수행하는 스위치모듈(22)을 포함할 수 있다. 다만, 인버터의 구성요소가 이에 한정되는 것은 아니고 더욱 다양한 구성요소를 포함할 수 있겠으나, 본 발명과 무관한 인버터 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.The
본 발명의 일실시예에 의하면, 통신 안정성을 높이기 위해 인버터 제어기(11, 21)간의 통신라인을 이중화하는 것이다. 이를 위해, 본 발명의 마스터 제어기(11)와 복수의 슬레이브 제어기(21)는 각각 두개의 수신단(Rx1, Rx2)과 송신단(Tx1, Tx2)을 구비할 수 있다. 즉, 하나의 통신포트를 구비하던 종래의 인버터 제어기와 달리, 본 발명의 일실시예의 인버터 제어기(11, 21)는 두개의 통신포트를 구비하며, 하나의 통신포트에는 송신단과 수신단이 각각 포함된다. 즉, 제1통신포트는 제1송신단(Tx1)과 제1수신단(Rx1)으로 구성되고, 제2통신포트는 제2송신단(Tx2)과 제2수신단(Rx2)으로 구성될 수 있다. 이는 마스터 제어기(11)와 슬레이브 제어기(21) 모두 동일하다. According to an embodiment of the present invention, communication lines between
마스터 제어기(11)의 제1송신단(Tx1)은 제N슬레이브 제어기(21-N)의 제2송신단(Rx2)으로 신호를 전송하고, 제N슬레이브 제어기(21-N)의 제2송신단(Tx2)은 마스터 제어기(11)의 제1수신단(Rx1)으로 신호를 전송한다.The first transmitting terminal Tx1 of the
마스터 제어기(11)의 제2송신단(Tx2)은 제1슬레이브 제어기(21-1)의 제1수신단(Rx1)으로 신호를 전송하고, 제1슬레이브 제어기(21-1)의 제1송신단(Tx1)은 마스터 제어기(11)의 제2수신단(Rx2)으로 신호를 전송한다.The second transmitting terminal Tx2 of the
제1슬레이브 제어기(21-1)의 제2송신단(Tx2)은 제2슬레이브 제어기(21-2)의 제1수신단(Rx1)으로 신호를 전송하고, 제2슬레이브 제어기(21-2)의 제1송신단(Tx1)은 제1슬레이브 제어기(21-1)의 제2수신단(Rx2)으로 신호를 전송한다.The second transmitting terminal Tx2 of the first slave controller 21-1 transmits a signal to the first receiving terminal Rx1 of the second slave controller 21-2 and the second transmitting terminal Tx2 of the second slave controller 21-2 1 transmitting terminal Tx1 transmits a signal to the second receiving terminal Rx2 of the first slave controller 21-1.
이와 유사하게, 제(N-1)슬레이브 제어기(21-(N-1))의 제2송신단(Tx2)은 제N슬레이브 제어기(21-N)의 제1수신단(Rx1)으로 신호를 전송하고, 제N슬레이브 제어기(21-N)의 제1송신단(Tx1)은 제(N-1)슬레이브 제어기(21-(N-1))의 제2수신단(Rx2)으로 신호를 전송한다.Similarly, the second transmitting terminal Tx2 of the (N-1) th slave controller 21- (N-1) transmits a signal to the first receiving terminal Rx1 of the Nth slave controller 21-N , The first transmitting end Tx1 of the Nth slave controller 21-N transmits a signal to the second receiving end Rx2 of the (N-1) th slave controller 21- (N-1).
즉, 본 발명의 일실시예에서, 마스터 제어기(11)는 제1슬레이브 제어기(21-1)와 제N슬레이브 제어기(21-N)와 신호를 송수신할 수 있고, 제1슬레이브 제어기(21-1)는 마스터 제어기(11)와 제2슬레이브 제어기(21-2)와 신호를 송수신할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 단방향으로 전달되는 광케이블의 특성을 개선하여 양방향 통신이 가능해진다.That is, in one embodiment of the present invention, the
한편, 슬레이브 제어기(21)의 내부를 도면을 참조해 보면, 제1수신단(Rx1)과 제2송신단(Tx2)이 연결되어 제1수신단(Rx1)으로 수신되는 신호가 제2송신단(Tx2)으로 제공되고, 제1송신단(Tx1)과 제2수신단(Rx2)이 연결되어 제2수신단(Rx2)으로 수신되는 신호가 제1송신단(Tx1)으로 제공될 수 있다. Referring to the drawing, the first receiving end Rx1 and the second transmitting end Tx2 are connected to each other so that a signal received by the first receiving end Rx1 is transmitted to the second transmitting end Tx2 A signal transmitted from the first transmitting end Tx1 to the second receiving end Rx2 and received by the second receiving end Rx2 may be provided to the first transmitting end Tx1.
즉, 본 발명의 일실시예의 병렬 인버터 시스템에서, 병렬연결된 복수의 인버터(1, 2)의 인버터 제어기(11, 21)는 각각 제1 및 제2송신단과 제1 및 제2수신단을 구비하여 이중화된 외부의 통신라인(4A)에 의해 연결되며, 슬레이브 제어기(21)의 제1송신단과 제2수신단, 및 제2송신단 및 제1수신단은 내부적으로 신호선(4B)에 의해 연결될 수 있다. That is, in the parallel inverter system of the embodiment of the present invention, the
본 발명의 일실시예의 슬레이브 제어기(21)의 내부에서 제1송신단과 제2수신단, 및 제2송신단 및 제1수신단이 연결되어, PWM 제어신호를 생성하는 PWM 제어기(23)로 신호가 전송되지 않고 바로 전달되도록 구성함으로써, 빠르게 통신라인의 문제점을 확인할 수 있다.The first transmitting end and the second receiving end, the second transmitting end and the first receiving end are connected in the
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에서 신호가 전달되는 경로를 확인하기 위한 일예시도이다. 5 to 7 are diagrams for explaining a path for transmitting a signal in an embodiment of the present invention.
마스터 제어기(11)는 제1 및 제2송신단(Tx1, Tx2)을 통해 동기데이터를 전송함으로써 인버터 시스템에서 제어기간 단선을 검출할 수 있다. The
즉, 마스터 제어기(11)의 제1송신단(Tx1)을 통해 전송되는 동기데이터는 제N슬레이브 제어기(21-N)의 제2수신단(Rx2), 제N슬레이브 제어기(21-N)의 제1송신단(Tx1), ..., 제2슬레이브 제어기(21-2)의 제2수신단(Rx2), 제2슬레이브 제어기(21-2)의 제1송신단(Tx1), 제1슬레이브 제어기(21-1)의 제2수신단(Rx2), 및 제1슬레이브 제어기(21-1)의 제1송신단(Tx1)을 거쳐 마스터 제어기(11)의 제2수신단(Rx2)을 통해 수신될 수 있다. 이는 하나의 링통신 경로를 5A와 같이 구성하게 된다. That is, the synchronization data transmitted through the first transmitting end Tx1 of the
또한, 마스터 제어기(11)의 제2송신단(Tx2)을 통해 전송되는 동기데이터는 제1슬레이브 제어기(21-1)의 제1수신단(Rx1), 제1슬레이브 제어기(21-1)의 제2송신단(Tx2), 제2슬레이브 제어기(21-2)의 제1수신단(Rx1), 제2슬레이브 제어기(21-2)의 제2송신단(Tx2), ..., 제N슬레이브 제어기(21-N)의 제1수신단(Rx1) 및 제N슬레이브 제어기(21-N)의 제2송신단(Tx2)을 거쳐 마스터 제어기(11)의 제1수신단(Tx1)을 통해 수신될 수 있다. 이 역시 하나의 링통신 경로를 5B와 같이 구성하게 된다.The synchronous data transmitted through the second transmitting end Tx2 of the
만약, 도 6과 같이 제1슬레이브 제어기(21-1)의 제2송신단(Tx2)과 제2슬레이브 제어기(21-2)의 제1수신단(Rx1) 사이의 통신라인이 단선되는 경우, 경로 5A를 통해 전송되는 동기데이터는 마스터 제어기(11)의 제2수신단(Rx2)을 통해 수신되지만, 경로 5B를 통해 전송되는 동기데이터는 도 6과 같이 마스터 제어기(11)의 제1수신단(Rx1)을 통해 수신되지 않게 된다.6, when the communication line between the second transmitting terminal Tx2 of the first slave controller 21-1 and the first receiving terminal Rx1 of the second slave controller 21-2 is disconnected, The synchronous data transmitted through the
이와 같은 경우 마스터 제어기(11)는 통신라인에 단선이 발생하였음을 결정할 수 있다. 마스터 제어기(11)는 통신라인에 단선이 발생하지 않은 경우에는 한방향으로만(즉, 제1송신단(Tx1) 또는 제2송신단(Tx2) 중 어느 하나를 통해) PWM 제어신호를 전송하지만, 통신라인에 단선이 발생한 경우에는 PWM 제어신호를 양방향으로(즉, 제1송신단(Tx1) 및 제2송신단(Tx2) 모두를 통해) 전송할 수 있을 것이다. In this case, the
이와 같이 통신라인에 단선이 없는 경우는 단방향으로, 통신라인에 단선이 발생한 경우는 양방향으로 제어데이터를 전송함으로써, 전동기(3)의 제어안정성을 제공할 수 있다.As described above, control data can be transmitted in one direction when there is no disconnection in the communication line and in both directions when disconnection occurs in the communication line, thereby providing control stability of the
한편, 본 발명의 일실시예에서, 마스터 제어기(11)가 응답요청 데이터를 전송하는 경우, 슬레이브 제어기(21)는 동일한 통신포트의 송신단을 통해 응답데이터를 전송할 수 있다. Meanwhile, in an embodiment of the present invention, when the
도 7을 참조로 하면, 마스터 제어기(11)가 제2슬레이브 제어기(21-2)로 응답요청 데이터를 전송하여 이를 수신하는 경로를 확인할 수 있다. 즉, 마스터 제어기(11)의 제2송신단(Tx2)을 통해 전송되는 응답요청 데이터는, 제1슬레이브 제어기(21-1)의 제1수신단(Rx1), 제2송신단(Tx2)을 통해 제2슬레이브 제어기(21-2)의 제1수신단(Rx1)으로 수신된다. 제2슬레이브 제어기(21-2)는 해당 응답요청 데이터에 대응하는 응답 데이터를 동일 포트인 제1송신단(Tx1)을 통해 송신하고, 제1슬레이브 제어기(21-1)의 제2수신단(Rx2), 제1송신단(Tx1)을 통해 마스터 제어기(11)의 제2수신단(Rx2)으로 입력될 수 있다.Referring to FIG. 7, the
만약, 도 6의 케이스와 같이 제1 및 제2슬레이브 제어기(21-1, 21-2) 사이의 통신라인에 단선이 발생한 경우, 제2슬레이브 제어기(21-2)로 응답요청 데이터가 전송되지 않으므로, 이에 대한 응답데이터 역시 마스터 제어기(11)가 수신할 수 없다. 따라서, 이와 같은 경우, 제1송신단(Tx1)을 통해 응답요청 데이터를 전송함으로써 다른 경로를 통해 응답데이터를 수신할 수 있게 된다. If a disconnection occurs in the communication line between the first and second slave controllers 21-1 and 21-2 as in the case of Fig. 6, the response request data is not transmitted to the second slave controller 21-2 The
이와 같은 구성에 의해, 마스터 제어기(11)는 단선이 발생한 곳을 확인할 수 있다. 즉, 마스터 제어기(11)는 단선이 발생한 것으로 결정한 경우, 모든 슬레이브 제어기(21)에 대한 응답요청 데이터를 제1송신단(Tx1) 및 제2송신단(Tx2)을 통해 전송할 수 있다.With such a configuration, the
이 경우, 제1송신단(Tx1)을 통해 전송된 응답요청 데이터에 대해서는 전 슬레이브 제어기(21)로부터 응답 데이터를 수신할 수 있으나, 제2송신단(Tx2)을 통해 전송된 응답요청 데이터는 제1슬레이브 제어기(21)로부터만 수신할 수 있으므로, 마스터 제어기(11)는 제1슬레이브 제어기(21-1)의 제2송신단(Tx2)과 제2슬레이브 제어기(21-2)의 제1수신단(Rx1) 사이에 단선이 발생하였음을 확인할 수 있을 것이다. In this case, the response request data transmitted through the first transmitting terminal Tx1 may receive the response data from the
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단선이 발생한 통신라인을 쉽게 파악할 수 있게 되므로, 유지보수에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있게 된다. As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to easily grasp the communication line where the disconnection has occurred, so that the time and cost required for the maintenance can be reduced.
도 8은 본 발명의 일실시예의 병렬 인버터 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 마스터 인버터(1)의 마스터 제어기(11)에서의 제어방법을 나타낸 것이다.FIG. 8 is a flowchart for explaining a control method of the parallel inverter system according to the embodiment of the present invention, showing a control method in the
도면에 도시된 바와 같이, 마스터 제어기(11)는 제1 및 제2송신단(Tx1, Tx2)을 통해 동시에 동기데이터를 전송할 수 있다(S81). 마스터 제어기(11)는, 해당 동기데이터의 전송에 대응하여, 제1 및 제2수신단(Rx1, Rx2)으로 동기데이터가 수신되는지 확인할 수 있다(S82).As shown in the figure, the
만약, 제1 및 제2수신단(Rx1, Rx2)으로 동기데이터가 수신되는 경우, 통신라인에 이상이 없는 것으로 판단하고, 제1송신단(Tx1) 또는 제2송신단(Tx2) 중 어느 하나를 통해 제어데이터를 전송할 수 있다(S83).If synchronization data is received at the first and second receiving ends Rx1 and Rx2, it is determined that there is no abnormality in the communication line, and control is performed via either the first transmitting terminal Tx1 or the second transmitting terminal Tx2 Data can be transmitted (S83).
마스터 제어기(11)를 통해 전송되는 제어데이터는, 각 인버터(1, 2)의 스위칭모듈(13, 23)을 제어하기 위한 PWM 제어신호를 포함할 수 있다. 각 인버터(1, 2)의 출력전류는 소정의 전류검출기(도시되지 않음)에 의해 검출되어 각 인버터 제어기(11, 21)로 전달되며, 마스터 제어기(11)의 요구(응답요청 데이터)에 따라 통신라인을 통해 마스터 제어기(11)로 전송(응답 데이터)될 수 있다. 마스터 제어기(11)는 이를 이용하여 각각의 인버터(1, 2)의 PWM 제어신호를 연산하며, 연산된 PWM 제어신호는 통신라인에 이상이 없는 경우 제1송신단(Tx1) 또는 제2송신단(Tx2) 중 어느 하나를 통해 전송될 수 있다.The control data transmitted through the
만약, S82의 확인 결과, 제1 및 제2수신단(Rx1, Rx2)으로 동기데이터가 수신되지 않고 어느 하나의 수신단만 동기데이터를 수신하는 경우에는, 통신라인에 이상이 발생하였음을 결정하고(S84), 제1 및 제2송신단(Tx1, Tx2)을 통해 제어데이터를 전송할 수 있다(S85).If it is determined in step S82 that no synchronization data is received by the first and second receiving ends Rx1 and Rx2 and only one of the receiving ends receives synchronization data, it is determined that an error has occurred in the communication line (S84 ), The control data can be transmitted through the first and second transmitting terminals Tx1 and Tx2 (S85).
각각의 인버터 제어기(11, 21)는 마스터 제어기(11)로부터 수신한 제어데이터인 PWM 제어신호를 수신하여 이를 PWM 제어기(13, 23)에 전달하고, PWM 제어기(13, 23)는 PWM 제어신호에 따라 스위치모듈(12, 22)에 대한 PWM 제어를 수행하여 스위치모듈(12, 22)로부터 출력되는 교류전압이 전동기(3)로 입력될 수 있다. Each of the
이와 같이, 마스터 제어기(11)는 동기데이터의 전송을 통해 통신라인의 이상을 간단하게 판단하고, 제어데이터를 양방향으로 전송함으로써, 병렬 인버터 시스템에 통신 안정성을 제공하고, 이에 의해 전동기 제어안정성을 제공할 수 있다. As described above, the
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined by the following claims.
1, 2: 인버터
3: 전동기
4: 전원입력부
10: 마스터 인버터
20: 슬레이브 인버터
11: 마스터 제어부
21: 슬레이브 제어부
12, 22: 스위칭모듈
13, 23: PWM 제어부1, 2: Inverter 3: Motor
4: Power input part 10: Master inverter
20: Slave inverter 11: Master control section
21:
13, 23: PWM control section
Claims (8)
상기 마스터 제어기는 제1송신단과 제1수신단으로 구성되는 제1통신포트와 제2송신단과 제2수신단으로 구성되는 제2통신포트를 포함하고,
상기 슬레이브 제어기 각각은 제3송신단과 제3수신단으로 구성되는 제3통신포트와 제4송신단과 제4수신단으로 구성되는 제4통신포트를 포함하고,
상기 제1송신단을 통해 전송되는 데이터는 상기 마스터 제어기와 일방향으로 병렬연결된 슬레이브 제어기의 제4수신단으로 전송되고, 상기 제2송신단으로 통해 전송되는 데이터는 상기 마스터 제어기와 타방향으로 병렬연결된 슬레이브 제어기의 제3수신단으로 전송되고,
상기 슬레이브 제어기의 상기 제3송신단과 상기 제4수신단은 내부적으로 연결되어 상기 제4수신단으로 수신되는 데이터가 상기 제3송신단으로 전달되고, 상기 제4수신단과 상기 제3송신단은 내부적으로 연결되어 상기 제3수신단으로 수신되는 데이터가 상기 제4송신단으로 전달되고,
상기 제1송신단을 통해 전송되는 데이터는 상기 제2수신단으로 수신되고, 상기 제2송신단을 통해 전송되는 데이터는 상기 제1수신단으로 수신되도록 구성되는 병렬 인버터 시스템.
1. A parallel inverter system in which a master inverter including a master controller and a plurality of slave inverters each including a slave controller are connected in parallel to each other to control an electric motor,
Wherein the master controller includes a first communication port including a first transmitting end and a first receiving end, and a second communication port including a second transmitting end and a second receiving end,
Each of the slave controllers includes a third communication port including a third transmitting end and a third receiving end, and a fourth communication port including a fourth transmitting end and a fourth receiving end,
Wherein data transmitted through the first transmitting end is transmitted to a fourth receiving end of a slave controller connected in parallel to the master controller in one direction and data transmitted through the second transmitting end is transmitted to a slave controller connected in parallel with the master controller To a third receiving end,
The third transmitting end and the fourth receiving end of the slave controller are internally connected so that data received at the fourth receiving end is transmitted to the third transmitting end and the fourth receiving end and the third transmitting end are internally connected, The data received at the third receiving end is transmitted to the fourth transmitting end,
Wherein the data transmitted through the first transmitting end is received by the second receiving end and the data transmitted through the second transmitting end is received by the first receiving end.
상기 제1 및 제2송신단을 통해 동기데이터를 전송하고, 상기 제2 및 제1수신단으로 상기 동기데이터가 수신되는지를 확인하여 병렬연결된 마스터 인버터 및 복수의 슬레이브 인버터간 통신라인의 단선을 확인하는 병렬 인버터 시스템.
2. The apparatus of claim 1,
And a controller for transmitting the synchronous data through the first and second transmitting terminals and checking whether the synchronous data is received by the second and first receiving ends to confirm the disconnection of the communication line between the master inverter and the slave inverters connected in parallel, Inverter system.
상기 제2 또는 제1수신단 중 어느 하나 이상 동기데이터가 수신되지 않은 경우 상기 통신라인의 단선으로 판단하고, 상기 슬레이브 인버터를 제어하기 위한 제어데이터를 단선되지 않은 통신라인을 통해 전송하는 병렬 인버터 시스템.
3. The apparatus of claim 2,
And the control data for controlling the slave inverter is transmitted through the unconnected communication line if the synchronization data is not received by any one of the second or first receiving end.
상기 제2 또는 제1수신단 중 어느 하나 이상 동기데이터가 수신되지 않은 경우 상기 통신라인의 단선으로 판단하고, 상기 슬레이브 인버터를 제어하기 위한 제어데이터를 상기 제1 및 제2송신단을 통해 각각 전송하는 병렬 인버터 시스템.
3. The apparatus of claim 2,
And the control data for controlling the slave inverter is transmitted through the first and second transmitting terminals, respectively, when the synchronizing data is not received by any one of the second or first receiving end, Inverter system.
상기 제2 및 제1수신단으로 상기 동기데이터가 수신된 경우, 상기 슬레이브 인버터를 제어하기 위한 제어데이터를 상기 제1 또는 제2송신단 통해 전송하는 병렬 인버터 시스템.
3. The apparatus of claim 2,
And transmits control data for controlling the slave inverter through the first or second transmitting end when the synchronous data is received by the second and first receiving ends.
상기 제1송신단을 통해 병렬연결된 복수의 슬레이브 제어기 중 하나로 응답요청 데이터를 송신하는 병렬 인버터 시스템.
2. The apparatus of claim 1,
And transmits response request data to one of a plurality of slave controllers connected in parallel via the first transmitting end.
병렬연결된 복수의 슬레이브 제어기 중 하나로부터 응답데이터가 수신되지 않는 경우, 제2송신단을 통해 상기 복수의 슬레이브 제어기 중 하나로 응답요청 데이터를 송신하는 병렬 인버터 시스템.
7. The apparatus of claim 6,
And transmits response request data to one of the plurality of slave controllers via a second transmitting terminal when response data is not received from one of a plurality of slave controllers connected in parallel.
상기 제3수신단을 통해 상기 응답요청 데이터를 수신한 경우, 상기 제3송신단을 통해 응답데이터를 송신하는 병렬 인버터 시스템.7. The apparatus of claim 6, wherein the slave controller comprises:
And when the response request data is received through the third receiving end, the response data is transmitted through the third transmitting end.
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