KR20200085167A - 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법 - Google Patents

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김태경
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 명세서는 모터의 운전 상태에 따라 복수의 검출 저항 중 하나 이상에 상기 전류가 흐르도록 제어하여, 상기 복수의 검출 저항에 걸리는 전압을 가변하여 상기 전류를 검출하는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법에 관한 것이다.

Description

압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING COMPRESSOR AND METHOD FOR CONTROLLING COMPRESSOR}
본 명세서는 압축기를 제어하는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은, 전동 압축기를 제어하는 제어 장치(인버터)에 관한 것이다.
기존의 인버터를 이용한 전동 압축기의 제어는, 션트(Shunt) 저항을 통해 모터 전류를 검출하여, 검출 결과를 근거로 상기 모터의 운전 상태를 판단한 결과에 따라 스위칭 동작을 제어하게 된다. 전동 압축기의 인버터는 전동 컴프의 운전 특성상, 저속/저부하 영역에서는 전류의 양이 줄어들게 되는데, 이때 상기 션트 저항에 흐르는 전류도 감소하게 됨으로써, 상기 모터 전류의 검출이 정확하게 이루어지기 어려운 한계가 있다.
그러나, 상기 션트 저항은 고정된 저항값을 갖는 수동 소자로 이루어져, 상기 모터 전류의 감소/증가에 따른 검출 레벨의 변경이 불가능하여 상기와 같은 한계를 개선하기 어려울 수 밖에 없었다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 상기 션트 저항을 가변 저항으로 구성하는 방법을 생각해볼 수 있으나, 이러한 경우에는 비용의 증가, 설계의 제약 및 제어의 복잡성 등과 같은 문제를 파생시키게 되어, 적절한 해법이 될 수 없었다.
즉, 종래의 션트 저항을 이용하여 모터 전류를 검출하는 기술은 저속/저부하 영역에서는 전류의 감소 및 낮은 분해능으로 인하여 전류의 오차가 발생하게 되고, 정확한 전류값을 검출하기 어려운 문제가 있었다. 이로 인해, 저속/저부하 영역에서 정확한 제어가 이루어지기 어려웠음은 물론, 압축기의 운전 제어의 정확성 및 신뢰성이 제한될 수 밖에 없는 문제를 야기하게 되었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 한계를 개선하는 것을 과제로 한다.
즉, 본 명세서는 상술한 바와 같은 종래기술의 한계를 개선할 수 있는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법을 제공하고자 한다.
구체적으로는, 저속/저부하 운전 시 모터 전류의 정확한 검출이 이루어질 수 있는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법을 제공하고자 한다.
또한, 모터의 저속 운전 영역에서 정확한 운전 제어가 이루어질 수 있는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 압축기의 모터의 운전 상태에 따라 모터 전류를 검출하기 위한 검출 레벨을 가변하여 상기 모터 전류를 검출하는 것을 해결 수단으로 한다.
구체적으로는, 모터의 운전 상태에 따라 모터 전류를 검출하기 위한 복수의 검출 저항 중 하나 이상에 상기 모터 전류가 흐르도록 제어하여 상기 복수의 검출 저항에 걸리는 전압을 가변시키게 됨으로써, 상기 검출 레벨을 가변하여 모터 전류를 검출하게 된다.
즉, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 모터의 운전 상태에 따라 복수의 검출 저항 중 하나 이상에 상기 전류가 흐르도록 제어하여, 상기 복수의 검출 저항에 걸리는 전압을 가변하여 상기 전류를 검출하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기와 같은 기술적 특징은, 복수의 스위칭 모듈의 스위칭 동작을 통해 상기 모터에 구동 전원을 인가하는 인버터부를 통해 압축기의 구동을 제어하는 압축기 제어 장치, 압축기 제어 시스템 및 압축기 제어 방법 등으로 실시될 수 있으며, 본 명세서는 상기와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법을 제공한다.
상기와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 실시 예는, 외부 전원으로부터 전원이 입력되는 입력부, 복수의 스위칭 모듈을 통해 상기 입력부에 입력된 입력 전원을 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 인버터부, 상기 모터의 전류를 검출하기 위한 복수의 검출 저항 및 상기 전류가 흐르는 경로를 전환하는 전환 스위치를 포함하는 하나 이상의 검출부 및 상기 검출부에 걸리는 전압을 근거로 상기 전류를 검출하여, 검출 결과를 근거로 상기 모터의 운전 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 인버터부의 동작을 제어하여 상기 모터의 운전을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 운전 상태에 따라 상기 복수의 검출 저항 중 하나 이상에 상기 전류가 흐르도록 상기 전환 스위치를 제어하여 상기 전류를 검출한다.
또한, 상기와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 발명에 따른 압축기 제어 방법의 실시 예는, 외부 전원으로부터 전원이 입력되는 입력부, 복수의 스위칭 모듈을 통해 상기 입력부에 입력된 입력 전원을 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 인버터부, 상기 모터의 전류를 검출하기 위한 복수의 검출 저항 및 상기 전류가 흐르는 경로를 전환하는 전환 스위치를 포함하는 하나 이상의 검출부 및 상기 인버터부의 동작을 제어하여 상기 모터의 운전을 제어하는 제어부를 포함하는 압축기 제어 장치의 압축기 제어 방법으로, 상기 검출부를 통해 상기 전류를 검출한 결과를 근거로 상기 모터의 운전 상태를 판단하는 단계, 상기 운전 상태를 기설정된 기준 상태와 비교하는 단계, 비교 결과에 따라 상기 전환 스위치를 턴 온 또는 턴 오프시키는 단계 및 상기 운전 상태에 따라 상기 인버터부의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 모터의 운전 상태에 따라 복수의 검출 저항 중 하나 이상에 상기 전류가 흐르도록 제어하여 상기 복수의 검출 저항에 걸리는 전압을 가변하게 됨으로써, 상기 모터 전류를 검출하기 위한 검출 레벨을 상기 운전 상태에 따라 가변할 수 있게 되는 효과가 있다.
이로 인해, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 상기 운전 상태에 따라 상기 검출 레벨을 가변하여 상기 모터 전류를 검출할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 상기 운전 상태에 따라 상기 검출 레벨을 가변하여 상기 모터 전류를 검출하게 됨으로써, 저속/저부하 운전 시에도 상기 모터 전류를 정확하고 적절하게 검출할 수 있게 되는 효과가 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 저속/저부하 운전 영역에서 상기 모터의 운전을 정확하게 제어할 수 있게 되는 효과가 있다.
게다가, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 저속/저부하 운전 시에 상기 복수의 검출 저항에 걸리는 전압을 증가시키게 됨으로써, 저속/저부하 운전 시 발생하는 노이즈의 영향을 감소시키게 될 수 있는 효과가 있다.
결과적으로, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 압축기의 모터의 운전 상태에 따라 모터 전류를 검출하기 위한 검출 레벨을 가변하여 상기 모터 전류를 검출함으로써, 종래기술의 한계를 개선하게 됨은 물론, 인버터를 이용한 전동 압축기 제어의 안정성, 정확성, 용이성, 효용성, 활용성 및 신뢰성을 증대시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 구체적인 실시 예에 따른 구성의 예시를 나타낸 예시도 1.
도 3은 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 구체적인 실시 예에 따른 구성의 예시를 나타낸 예시도 2.
도 4는 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 구체적인 실시 예에 따른 검출부의 구성을 나타낸 구성도.
도 5a는 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 일 실시 예에 따른 모터 전류의 검출 결과를 나타낸 예시도 a.
도 5b는 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 일 실시 예에 따른 모터 전류의 검출 결과를 나타낸 예시도 b.
도 6은 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 일 실시 예에 따른 모터의 운전 제어 과정을 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 압축기 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하되, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
먼저, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치(이하, 제어장치라 칭한다)를 설명한다.
상기 제어 장치(이하, 제어 장치라 칭한다)는, 압축기의 구동을 제어하는 제어 장치를 의미한다.
상기 제어 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(200)를 제어하는 압축기 제어 시스템(1000)에서 상기 압축기(200)의 모터(210)를 제어하여 상기 압축기(200)의 구동을 제어하는 장치를 의미한다.
상기 제어 장치(100)는, 상기 압축기(200)의 모터(210)에 구동 전원을 공급하여, 상기 압축기(200)의 구동을 제어할 수 있다.
상기 제어 장치(100)는, 인버터 방식으로 상기 모터(210)를 제어하는 장치일 수 있다.
즉, 상기 제어 장치(100)는, 상기 압축기(200)의 구동을 제어하는 인버터이거나, 또는 상기 인버터를 포함하는 장치일 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 모터(210)에 인가되는 상기 구동 전원을 제어하여, 상기 모터(210)의 구동을 제어함으로써 상기 압축기(200)의 구동을 제어할 수 있다.
상기 제어 장치(100)는, 외부 전원(10)으로부터 전원이 입력되는 입력부(110), 복수의 스위칭 모듈(121 및 122)을 통해 상기 입력부(110)에 입력된 입력 전원을 상기 압축기(200)의 상기 모터(210)를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력하는 인버터부(120), 상기 모터(210)의 전류를 검출하기 위한 복수의 검출 저항(131 및 132) 및 상기 전류가 흐르는 경로를 전환하는 전환 스위치(133)를 포함하는 하나 이상의 검출부(130) 및 상기 검출부(130)에 걸리는 전압을 근거로 상기 전류를 검출하여, 검출 결과를 근거로 상기 모터(210)의 운전 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 인버터부(120)의 동작을 제어하여 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 제어부(140)를 포함한다.
즉, 상기 제어 장치(100)는, 상기 입력부(110), 상기 인버터부(120), 상기 검출부(130) 및 상기 제어부(140)를 포함하여, 상기 제어부(140)가 상기 검출부(130)를 통해 상기 전류를 검출한 결과를 근거로 상기 인버터부(120)의 상기 스위칭 동작을 제어하여, 상기 스위칭 동작을 통해 변환되는 상기 구동 전원을 제어하게 됨으로써, 상기 구동 전원의 제어를 통해 상기 모터(210)의 운전을 제어하게 된다.
여기서, 상기 모터(210)의 운전 제어는, 상기 압축기(200) 또는 상기 모터(210)의 구동을 제어하기 위한 상기 제어 장치(100)의 기능 수행, 또는 동작 제어를 포함하는 상기 제어 장치(100)의 전반적인 동작 수행을 의미할 수 있다.
이와 같이 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 상기 제어 장치(100)에서 상기 제어부(140)는, 상기 운전 상태에 따라 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 중 하나 이상에 상기 전류가 흐르도록 상기 전환 스위치(133)를 제어하여 상기 전류를 검출한다.
즉, 상기 제어 장치(100)는, 상기 제어부(140)가 상기 운전 상태에 따라 상기 전환 스위치(133)를 제어하여, 상기 전류가 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 중 하나 이상에 흐르도록 상기 경로를 전환하며 상기 전류를 검출하게 된다.
이에 따라 상기 제어 장치(100)는, 상기 전환 스위치(133)를 제어하여 상기 전류가 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 중 하나 이상에 흐르도록 경로를 전환하게 됨으로써, 상기 운전 상태에 따라 상기 전류의 검출 레벨을 조절하게 될 수 있다.
이와 같이 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 및 상기 전환 스위치(133)를 포함하는 상기 검출부(130)를 통해 상기 전류를 검출하는 상기 제어 장치(100)의 구체적인 구성은, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 제어 장치(100)에서 상기 입력부(110)는, 상기 외부 전원(10)으로부터 직류 전원, 또는 교류 전원이 입력될 수 있다.
상기 입력부(110)에 입력된 전원이 상기 직류 전원인 경우, 상기 외부 전원(10)은, 상기 직류 전원이 저장되는 배터리, 또는 상기 직류 전원을 공급하는 전원 공급 수단일 수 있다.
상기 입력부(110)에 입력된 전원이 상기 교류 전원인 경우, 상기 외부 전원(10)은, 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환하는 전력 변환 수단, 또는 상기 교류 전원을 공급하는 전원 공급 수단일 수 있다.
상기 입력부(110)는, 상기 입력 전원을 평활화하는 평활 커패시터(111)를 포함할 수 있다.
상기 평활 커패시터(111)는, 상기 입력 전원의 리플을 감소시켜 직류 전원의 형태로 평활화하는 직류 링크 커패시터일 수 있다.
상기 직류 링크 커패시터(111)는, 상기 직류 전원의 전기에너지가 저장되어, 일정한 직류 전압이 유지되도록 함으로써, 상기 직류 전원을 평활화할 수 있다.
상기 입력부(110)에 입력된 전원이 상기 교류 전원인 경우, 상기 입력부(110)는, 상기 외부 전원(10)으로부터 입력된 상기 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 정류부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 입력부(110)는, 상기 인버터부(120)와 연결되어, 상기 평활 커패시터(111)를 통해 평활화한 직류 전원을 상기 인버터부(120)에 전달할 수 있다.
상기 인버터부(120)는, 상기 모터(210)와 연결되어, 상기 입력부(110)를 통해 전달받은 직류 전원을 상기 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력할 수 있다.
여기서, 상기 모터(210)는, 상기 압축기(200)를 구동하는 3상 모터일 수 있으며, 상기 구동 전원은 3상 교류 전원의 형태일 수 있다.
상기 인버터부(120)는, 스위칭 동작을 통해 상기 직류 전원을 상기 교류 전원의 형태인 상기 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력할 수 있다.
상기 인버터부(120)는, 상기 직류 전원을 3상의 교류 전원으로 변환하는 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126)은, 바람직하게는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor) 모듈일 수 있다.
상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126)은, 상기 제어부(140)에 의해 스위칭 동작이 제어될 수 있다.
즉, 상기 인버터부(120)는, 상기 제어부(140)에 의해 제어될 수 있다.
상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126)은, 상기 제어부(140)로부터 인가된 스위칭 제어 신호에 의해 스위칭 동작하여, 상기 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환할 수 있다.
상기 스위칭 제어 신호는, 상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126)의 턴 온/오프를 제어하는 신호를 의미할 수 있으며, 상기 제어부(140)는, 상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126)의 턴 온/오프 스위칭 동작의 듀티비(Duty Ratio)를 제어하는 상기 스위칭 제어 신호를 생성하여, 상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126) 각각에 인가할 수 있다.
즉, 상기 인버터부(120)는, 상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126)의 상기 스위칭 동작의 제어를 통해, 상기 모터(210)로 출력되어 상기 모터(210)에 인가되는 상기 구동 전원을 제어하여 상기 모터(210)의 운전 속도를 제어하게 될 수 있다.
여기서, 상기 운전 속도는, 상기 모터(210)가 회전하는 속도를 의미할 수 있다.
상기 운전 속도는 또한, 상기 운전 속도와 연관된 상기 모터(210)가 운전하는 운전 주파수 또는 상기 모터(210)의 회전수로 대체될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 운전 속도를 중점으로 실시 예를 설명하지만, 본 발명의 실시는 상기 운전 속도를 상기 운전 주파수 또는 상기 회전수로 대체하는 형태로도 실시될 수 있다.
상기 인버터부(120)는, 두 개의 스위칭 모듈이 직렬로 연결된 세 쌍의 스위칭 모듈(121-124, 122-125, 123-126)을 포함하여, 상기 세 쌍의 스위칭 모듈(121-124, 122-125, 123-126)의 스위칭 동작으로 상기 입력 전원을 상기 구동 전원으로 변환할 수 있다.
즉, 상기 인버터부(120)는, 상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126)이 상기 세 쌍의 스위칭 모듈(121-124, 122-125, 123-126)과 같은 회로 구성으로 포함되어, 상기 세 쌍의 스위칭 모듈(121-124, 122-125, 123-126)의 스위칭 동작을 통해 직류 전원인 상기 입력 전원을 교류 전원인 상기 구동 전원으로 변환하여, 변환된 상기 구동 전원을 상기 모터(210)에 인가하게 될 수 있다.
상기 세 쌍의 스위칭 모듈(121-124, 122-125, 123-126)은, 일측에 구비된 스위칭 모듈(120a: 121, 122, 123)이 상기 입력부(110)의 상단부에 연결되고, 타측에 구비된 스위칭 모듈(120b: 124, 125, 126)이 상기 입력부(110)의 하단부에 연결될 수 있다.
즉, 상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126)은, 일측에 구비된 스위칭 모듈(120a: 121, 122, 123)이 상기 직류 전원의 양극단(+)과 연결된 상기 입력부(110)의 상단부에 연결되고, 타측에 구비된 스위칭 모듈(120b: 124, 125, 126)이 상기 직류 전원의 음극단(-)과 연결된 상기 입력부(110)의 하단부에 연결되어, 회로 구성상에서 상기 직류 전원의 양극단(+)과 연결되는 세 개의 스위칭 모듈(121, 122, 123) 및 상기 직류 전원의 음극단(-)과 연결되는 나머지 세 개의 스위칭 모듈(124, 125, 126)로 이루어질 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해 상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126) 중 상기 입력부(110)의 상단부, 즉 직류 전원의 양극단(+)과 연결되는 세 개의 스위칭 모듈(121, 122, 123)은, 상기 인버터부(120)의 상암부(120a), 또는 상암 스위칭 모듈(120a)이라 칭하고, 상기 입력부(110)의 하단부, 즉 상기 직류 전원의 음극단(-)과 연결되는 세 개의 스위칭 모듈(124, 125, 126)은, 상기 인버터부(120)의 하암부(120b), 또는 하암 스위칭 모듈(120b)이라 칭한다.
상기 제어 장치(100)에서 상기 검출부(130)는, 상기 인버터부(120)를 통해 상기 모터(210)의 전류가 통전되어 상기 모터(210)의 전류가 검출될 수 있다.
상기 검출부(130)는 또한, 상기 인버터부(120)에 인가되는 상기 직류 전원의 전류가 통전되어, 상기 직류 전원의 전류가 검출될 수도 있다.
상기 검출부(130)는, 복수의 회로 소자를 포함하여, 모듈을 형성하게 될 수 있다.
이를테면, 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 및 상기 전환 스위치(133)를 포함하여, 상기 전류를 검출하기 위한 검출 모듈로 이루어지게 될 수 있다.
상기 검출부(130)는, 상기 복수의 검출 저항(131 및 132)을 포함하여, 상기 복수의 검출 저항(131 및 132)을 통해 상기 전류가 흐르게 되어 상기 전류가 검출될 수 있다.
상기 복수의 검출 저항(131 및 132)은, 상기 모터(210)의 전류를 검출하기 위한 전류 검출용 저항 소자로, 일정 저항값을 가지는 저항 소자일 수 있다.
상기 복수의 검출 저항(131 및 132)은, 바람직하게는 2개일 수 있다.
상기 복수의 검출 저항(131 및 132)은, 직렬로 연결될 수 있다.
상기 검출부(130)는, 상기 입력부(110)의 하단부와 상기 인버터부(120) 사이에 구비될 수 있다.
상기 검출부(130)는, 상기 인버터부(120)의 전단에 구비될 수 있다.
상기 검출부(130)는, 상기 직류 전원의 음극단(-)과 연결된 상기 입력부(110)의 하단부와 상기 인버터부(120)의 전단 사이에 구비될 수 있다.
상기 검출부(130)는, 상기 입력부(110)의 하단부와 상기 인버터부(120)의 하암부(120b) 사이에 구비될 수 있다.
상기 검출부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 단일 검출 모듈(130)로 이루어져, 상기 입력부(110)의 하단부와 상기 인버터부(120)의 하암부(120b) 사이에 구비될 수 있다.
즉, 상기 검출부(130)는, 상기 입력부(110)의 하단부와 상기 인버터부(120)의 하암부(120b) 사이에 연결되는 하나의 단일 검출 모듈로 구비될 수 있다.
이 경우, 상기 모터(210)의 세 상 각각의 상전류가 하나의 단일 검출 모듈로 통전될 수 있고, 상기 제어부(140)는, 하나의 단일 검출 모듈(130)을 통해 상기 모터(210)의 전류를 검출하게 될 수 있다.
상기 검출부(130)는 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 세 개의 검출 모듈(130a, 130b, 130c)로 이루어져, 상기 하단부와 상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126) 중 상기 하단부와 연결된 하암 스위칭 모듈(120b) 사이 각각에 구비될 수도 있다.
즉, 상기 검출부(130)는, 상기 인버터부(120)의 하단부(20b)의 스위칭 모듈(124, 125, 126) 각각과 연결되는 세 개의 검출 모듈(130a, 130b, 130c)로 구비될 수도 있다.
이 경우, 상기 모터(210)의 세 상 각각의 상전류가 세 개의 저항 각각으로 통전될 수 있고, 상기 제어부(140)는, 세 개의 검출 모듈(130a, 130b, 130c)을 통해 상기 모터(210)의 전류를 검출하게 될 수 있다.
이처럼 모듈 형태로 이루어져 상기 입력부(110)의 하단부와 상기 인버터부(120)의 하암부(120b) 사이에 연결되는 하나의 단일 검출 모듈로 구비되거나, 상기 하암부(120b)의 스위칭 모듈(124, 125, 126) 각각과 연결되는 세 개의 검출 모듈(130a, 130b, 130c)로 구비되는 상기 검출부(130)의 구체적인 구성은, 도 4에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 검출부(130)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 직렬로 연결된 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 및 스위칭 동작을 통해 상기 경로를 전환하는 상기 전환 스위치(133)를 포함하여, 상기 인버터부(120)를 통해 상기 전류가 흐르게 될 수 있다.
상기 복수의 검출 저항(131 및 132)은, 상기 인버터부(120)의 하암 스위칭 모듈(120b)과 직렬로 연결되는 제1 저항(131) 및 상기 제1 저항(131)과 직렬로 연결되는 제2 저항(132)을 포함할 수 있다.
상기 전환 스위치(133)는, 상기 제1 저항(131) 및 상기 제2 저항(132)과 연결되어, 스위칭 동작을 통해 상기 제1 저항(131) 및 상기 제2 저항(132) 중 하나 이상에 상기 전류가 흐르도록 상기 경로를 전환할 수 있다.
상기 전환 스위치(133)는, 상기 제2 저항(132)과 병렬로 연결될 수 있다.
상기 제2 저항(132)과 병렬로 연결된 상기 전환 스위치(133)는, 상기 제1 저항(131)과 직렬로 연결될 수 있다.
즉, 상기 제2 저항(132) 및 상기 전환 스위치(133)는, 병렬로 연결되어 상기 제1 저항(131)에 직렬로 연결될 수 있다.
이처럼 상기 제1 저항(131)이 병렬로 연결된 상기 제2 저항(132) 및 상기 전환 스위치(133)와 직렬로 연결됨으로써, 상기 전류가 상기 제1 저항(131)을 지나 상기 제2 저항(132) 또는 상기 전환 스위치(133)로 흐르게 될 수 있다.
여기서, 상기 전환 스위치(133)는, 상기 제1 저항(131)을 지난 상기 전류가 상기 제2 저항(132)으로 흐르도록 하거나, 상기 전환 스위치(133)를 통과하여 흐르도록 스위칭 동작을 통해 상기 전류의 경로를 전환하게 될 수 있다.
이를테면, 상기 전환 스위치(133)가 턴 온 동작하는 경우, 상기 전환 스위치(133)의 컬렉터-에미터가 닫히게 됨으로써 상기 전환 스위치(133)의 상대 저항값이 고정된 저항값을 가지는 상기 제2 저항(132)보다 작아지게 되어, 상기 전류가 상기 제1 저항(131)을 지나 상기 전환 스위치(133)로 흐르게 되고, 상기 전환 스위치(133)가 턴 오프 동작하는 경우, 상기 전환 스위치(133)의 컬렉터-에미터가 열리게 됨으로써 상기 전환 스위치(133)의 상대 저항값이 고정된 저항값을 가지는 상기 제2 저항(132)보다 커지게 되어, 상기 전류가 상기 제1 저항(131)을 지나 상기 제2 저항(132)으로 흐르게 될 수 있다.
이처럼 상기 전환 스위치(133)가 턴 온 하여 상기 전류가 상기 제1 저항(131) 및 상기 전환 스위치(133)로 흐르게 되는 경우, 상기 검출부(130)의 전체 저항값이 상기 제1 저항(131)의 저항값에 해당하게 되고, 이에 따라 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 상기 전류 및 상기 제1 저항(131)의 저항값의 곱으로 산출될 수 있으며, 상기 전환 스위치(133)가 턴 오프 하여 상기 전류가 상기 제1 저항(131) 및 상기 제2 저항(132)으로 흐르게 되는 경우, 상기 검출부(130)의 전체 저항값이 상기 제1 저항(131)의 저항값 및 상기 제2 저항(132) 저항값의 합에 해당하게 되고, 이에 따라 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 상기 전류 및 상기 제1 저항(131)의 저항값과 상기 제2 저항(132)의 저항값의 합의 곱으로 산출될 수 있다.
즉, 상기 전환 스위치(133)가 턴 온 하는 경우에는 상기 검출부(130)의 전체 저항값에 상기 제2 저항(132)의 저항값이 제외되고, 상기 전류가 상기 제1 저항(131) 및 상기 전환 스위치(133)를 통전하게 됨으로써, 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 낮아지게 되고, 상기 전환 스위치(133)가 턴 오프 하는 경우에는 상기 검출부(130)의 전체 저항값에 상기 제2 저항(132)의 저항값이 추가되고, 상기 전류가 상기 제1 저항(131) 및 상기 제2 저항(132)을 통전하게 됨으로써, 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 높아지게 될 수 있다.
이에 따라, 상기 모터(210)가 저속/저부하 운전을 하여 상기 전류의 크기가 측정이 어려운 크기로 작을 시에는 상기 전환 스위치(133)를 턴 오프 하여, 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 높아지게 함으로써, 상기 전압의 센싱 및 이에 따른 상기 전류의 검출이 정확하게 이루어지도록 하게 될 수 있으며, 상기 전류의 크기가 측정이 용이한 크기로 클 시에는 상기 전환 스위치(133)를 턴 온 하여, 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 낮아지게 함으로써, 상기 전압의 센싱 및 이에 따른 상기 전류의 검출이 적절하게 이루어지도록 하게 될 수 있다.
상기 전환 스위치(133)는, 바람직하게는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor)일 수 있다.
상기 전환 스위치(133)는, 상기 제어부(140)에 의해 스위칭 동작이 제어되어, 상기 전류의 경로를 전환하게 될 수 있다.
상기 전환 스위치(133)는, 턴 온 시 상기 제2 저항(132)을 바이패스시키고, 턴 오프 시 상기 제2 저항(132)에 상기 전류를 통전시킬 수 있다.
즉, 상기 전환 스위치(133)는, 턴 온 시 상기 전류가 상기 전환 스위치(133)로 흐르도록 하여 상기 제2 저항(132)을 바이패스시키게 되고, 턴 오프 시 상기 전류가 상기 제2 저항(132)에 흐르도록 하여 상기 전류를 상기 제2 저항(132)으로 통전시키게 될 수 있다.
상기 제어부(140)는, 상기 인버터부(120)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 모터(210)의 운전을 제어한다.
상기 제어부(140)는, 상기 검출부(130)에 걸리는 전압을 센싱하여, 센싱 결과를 근거로 상기 전류를 검출하고, 검출 결과를 근거로 상기 모터(210)의 운전 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 인버터부(120)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 모터(210)의 운전을 제어할 수 있다.
상기 제어부(140)는, 상기 입력 전원이 상기 구동 전원으로 변환되도록 상기 복수의 스위칭 모듈(121 내지 126) 각각의 스위칭 동작을 제어하여, 변환된 상기 구동 전원이 상기 모터(210)에 인가되도록 함으로써, 상기 모터(210)의 운전을 제어할 수 있다.
상기 제어부(140)는, 상기 운전 상태에 따라 상기 스위칭 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 인버터부(120)에 인가하여 상기 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부(140)는, 상기 운전 상태에 따라 상기 모터(210)의 전압에 대한 지령 전압, 상기 모터(210)의 전류에 대한 지령 전류, 운전 속도에 대한 속도 지령 및 스위칭 주파수에 대한 주파수 지령 중 하나 이상을 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기 제어부(140)는, 상기 운전 상태에 따라 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 중 하나 이상에 상기 전류가 흐르도록 상기 전환 스위치(133)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 전류를 검출할 수 있다.
상기 제어부(140)는, 상기 운전 상태가 기설정된 기준 상태에 해당하는 경우, 상기 전환 스위치(133)를 턴 오프 시킬 수 있다.
즉, 상기 제어부(140)는, 상기 운전 상태가 상기 기준 상태에 해당하는 경우, 상기 전환 스위치(133)를 턴 오프 시켜 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 높아지게 하여, 상기 전류를 검출하게 될 수 있다.
이를테면, 상기 운전 상태가 상기 기준 상태에 해당하여 상기 전류의 크기가 일정 기준 미만으로 작은 경우, 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 높아지도록 상기 전환 스위치(133)를 턴 오프 시켜 상기 전류를 검출하게 될 수 있다.
또한, 상기 제어부(140)는, 상기 운전 상태가 상기 기준 상태에 해당하지 않는 경우, 상기 전환 스위치(133)를 턴 온 시켜 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 낮아지게 하여, 상기 전류를 검출하게 될 수 있다.
이를테면, 상기 운전 상태가 상기 기준 상태에 해당하지 아니하여 상기 전류의 크기가 일정 기준 이상인 경우, 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 낮아지도록 상기 전환 스위치(133)를 턴 온 시켜 상기 전류를 검출하게 될 수 있다.
상기 기준 상태는, 상기 모터(210)의 저속 운전 상태 및 상기 모터(210)의 저부하 운전 상태 중 하나 이상일 수 있다.
즉, 상기 제어부(140)는, 상기 모터(210)가 저속/저부하 운전 상태로 운전하여 상기 전류의 크기가 작은 경우, 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 증가되도록 상기 전환 스위치(133)를 턴 오프 시켜, 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 전류를 검출하게 되고, 상기 모터(210)가 저속/저부하 운전 상태 이 외의 상태로 운전하여 상기 전류의 크기가 큰 경우, 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 감소되도록 상기 전환 스위치(133)를 턴 온 시켜, 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 전류를 검출하게 될 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(140)는, 상기 운전 상태가 상기 저속 운전 상태 및 상기 저부하 운전 상태 중 하나 이상에 해당하는 경우(도 5a)에도 상기 운전 상태가 상기 저속 운전 상태 및 상기 저부하 운전 상태에 해당하지 않은 경우(도 5b)와 마찬가지로 상기 전류를 정확하게 검출하게 될 수 있다.
이와 같이 상기 운전 상태에 따라 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 중 하나 이상에 상기 전류가 흐르도록 상기 전환 스위치(133)를 제어하여 상기 전류를 검출하는 상기 제어 장치(100)가 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 과정은, 도 6에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 제어 장치(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 모터(210)의 초기 구동이 시작되면, 상기 제어부(140)가 상기 전환 스위치(133)를 턴 온(P2) 하여 상기 모터(210)의 가속 및 정격 운전을 제어(P3)하게 될 수 있다. 상기 가속 및 정격 운전을 제어(P3)하는 중, 저속/저부하 운전이 필요하게 된 경우(P4), 이를테면, 상기 모터(210)가 초기 구동을 시작한 후, 저속/저부하 운전 영역으로 진입한 경우, 속도를 감속(P5)하여 저속/저부하 운전을 제어(P6)하게 될 수 있다. 상기 저속/저부하 운전을 제어(P6)할 시, 상기 모터(210)의 운전 속도가 기설정된 기준 속도 미만인 경우, 상기 모터(210)의 전류를 기설정된 기준 전류와 비교(P8)한 결과에 따라 상기 전환 스위치(133)를 제어(P9 또는 P11)하게 될 수 있다. 이를테면, 상기 운전 속도가 기설정된 기준 속도인 1000[RPM] 미만이고, 상기 전류가 기설정된 기준 전류인 2[A] 미만인 경우, 상기 전환 스위치(133)를 턴 오프(P9)하여, 저속/저부하 운전 제어를 지속(P10)하게 될 수 있고, 상기 전류가 기설정된 기준 전류인 2[A] 이상인 경우에는 상기 전환 스위치(133)를 턴 온(P11)하여, 가속 또는 정격 운전(P12)을 제어하게 될 수 있다. 상기 운전 속도가 기설정된 기준 속도인 1000[RPM] 이상인 경우에도, 상기 전환 스위치(133)를 턴 온(P11)하여, 가속 또는 정격 운전(P12)을 제어하게 될 수 있다. 이 후, 상기 모터(210)의 운전을 종료할 시에는 상기 운전 속도를 감속(P13)하여 운전을 정지(P14)하게 될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 압축기 제어 방법(이하 제어 방법이라 칭한다)를 설명하되, 앞서 설명한 상기 제어장치(100)에서 설명한 내용과 중복되는 부분은 생략한다.
상기 제어 방법은, 압축기를 제어하는 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 압축기를 제어하는 제어 장치의 제어 방법일 수 있다.
즉, 상기 제어 방법은, 앞서 설명한 상기 제어 장치(100)의 압축기(200)를 제어하는 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(200)의 모터(210)의 운전을 제어하여 상기 압축기(200)를 제어하는 방법으로, 외부 전원(10)으로부터 전원이 입력되는 상기 입력부(110), 상기 복수의 스위칭 모듈(121 및 122)을 통해 상기 입력부(110)에 입력된 입력 전원을 상기 압축기(200)의 상기 모터(210)를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력하는 상기 인버터부(120), 상기 모터(210)의 전류를 검출하기 위한 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 및 상기 전류가 흐르는 경로를 전환하는 상기 전환 스위치(133)를 포함하는 하나 이상의 상기 검출부(130) 및 상기 인버터부(120)의 동작을 제어하여 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 상기 제어부(140)를 포함하는 상기 제어 장치(100)의 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 검출부(130)를 통해 상기 전류를 검출한 결과를 근거로 상기 모터(210)의 운전 상태를 판단하는 단계(S10), 상기 운전 상태를 기설정된 기준 상태와 비교하는 단계(S20), 비교 결과에 따라 상기 전환 스위치(133)를 턴 온 또는 턴 오프시키는 단계(S30) 및 상기 운전 상태에 따라 상기 인버터부(120)의 동작을 제어하는 단계(S40)를 포함한다.
즉, 상기 제어 장치(100)는, 상기 운전 상태를 판단(S10)하고, 상기 운전 상태를 기설정된 기준 상태와 비교(S20)하여, 상기 전환 스위치(133)를 턴 온 또는 턴 오프(S30)시켜 및 상기 인버터부(120)의 동작을 제어(S40)하여 상기 모터(210)의 운전을 제어하게 되고, 상기 제어 방법은, 상기와 같은 순서로 상기 모터(210)의 운전을 제어하게 될 수 있다.
상기 운전 상태를 판단하는 단계(S10)는, 상기 제어부(140)가 상기 검출부(130)를 통해 상기 전류를 검출한 결과를 근거로 상기 운전 상태를 판단하는 단계일 수 있다.
상기 운전 상태를 판단하는 단계(S10)는, 상기 제어부(140)가 상기 검출부(130)에 걸리는 전압을 센싱하여, 센싱 결과를 근거로 상기 전류를 검출하고, 검출 결과를 근거로 상기 운전 상태를 판단할 수 있다.
상기 운전 상태를 판단하는 단계(S10)는, 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 중 하나 이상에 상기 전류가 흐르게 되어 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 중 하나 이상에 전압이 걸리게 되면, 상기 제어부(140)가 상기 복수의 검출 저항(131 및 132) 중 하나 이상에 걸리는 전압을 센싱하여, 센싱 결과를 근거로 상기 전류를 검출하고, 검출 결과를 근거로 상기 운전 상태를 판단할 수 있다.
상기 운전 상태를 기설정된 기준 상태와 비교하는 단계(S20)는, 상기 제어부(140)가 상기 운전 상태를 판단하는 단계(S10)에서 판단한 상기 운전 상태를 상기 기준 상태와 비교하는 단계일 수 있다.
상기 운전 상태를 기설정된 기준 상태와 비교하는 단계(S20)는, 상기 제어부(140)가 상기 운전 상태를 상기 기준 상태와 비교하여, 상기 운전 상태가 상기 기준 상태에 해당하는지 판단할 수 있다.
여기서, 상기 기준 상태는, 상기 모터(210)의 저속/저부하 운전 상태 중 하나 이상일 수 있다.
즉, 상기 운전 상태를 기설정된 기준 상태와 비교하는 단계(S20)는, 상기 운전 상태가 상기 저속/저부하 운전 상태 중 하나 이상에 해당하는지 여부를 판단하게 될 수 있다.
상기 전환 스위치(133)를 턴 온 또는 턴 오프시키는 단계(S30)는, 상기 제어부(140)가 상기 운전 상태를 기설정된 기준 상태와 비교하는 단계(S20)에서 상기 운전 상태와 상기 기준 상태를 비교한 결과에 따라 상기 전환 스위치(133)가 턴 온 또는 턴 오프 되도록 상기 전환 스위치(133)를 제어하는 단계일 수 있다.
상기 전환 스위치(133)를 턴 온 또는 턴 오프시키는 단계(S30)는, 상기 운전 상태가 상기 기준 상태에 해당하는 경우, 상기 제어부(140)가 상기 전환 스위치(133)를 턴 오프 시킬 수 있다.
즉, 상기 전환 스위치(133)를 턴 온 또는 턴 오프시키는 단계(S30)는, 상기 운전 상태가 상기 저속/저부하 운전 상태에 해당하는 경우, 상기 전환 스위치(133)가 턴 오프 되도록 상기 제어부(140)가 상기 전환 스위치(133)를 제어하게 될 수 있다.
이에 따라, 상기 검출부(130)에 흐르는 상기 전류가 상기 제1 저항(131) 및 상기 제2 저항(132)를 통전하게 되어, 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 높아지게 됨으로써, 상기 전류의 검출 레벨이 높아지게 될 수 있다.
상기 전환 스위치(133)를 턴 온 또는 턴 오프시키는 단계(S30)는, 상기 운전 상태가 상기 기준 상태에 해당하지 않는 경우, 상기 제어부(140)가 상기 전환 스위치(133)를 턴 온 시킬 수 있다.
즉, 상기 전환 스위치(133)를 턴 온 또는 턴 오프시키는 단계(S30)는, 상기 운전 상태가 상기 저속/저부하 운전 상태에 해당하지 않는 경우, 상기 전환 스위치(133)가 턴 온 되도록 상기 제어부(140)가 상기 전환 스위치(133)를 제어하게 될 수 있다.
이에 따라, 상기 검출부(130)에 흐르는 상기 전류가 상기 제1 저항(131) 및 상기 전환 스위치(133)를 통전하게 되어, 상기 검출부(130)에 걸리는 전압이 낮아지게 됨으로써, 상기 전류의 검출 레벨이 낮아지게 될 수 있다.
상기 인버터부(120)의 동작을 제어하는 단계(S40)는, 상기 제어부(140)가 상기 전환 스위치(133)를 턴 온 또는 턴 오프시키는 단계(S30)에서 상기 전환 스위치(133)를 제어한 결과에 따라 상기 검출부(130)에 걸리는 전압을 근거로 상기 전류를 검출하여, 검출 결과를 근거로 상기 모터(210)의 운전 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 인버터부(120)의 동작을 제어하여 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 단계일 수 있다.
상기 인버터부(120)의 동작을 제어하는 단계(S40)는, 상기 제어부(140)가 상기 검출부(130)에 걸리는 전압을 센싱하여, 센싱 결과를 근거로 상기 전류를 검출하고, 검출 결과를 근거로 상기 모터(210)의 운전 상태를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 인버터부(120)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 모터(210)의 운전을 제어할 수 있다.
상기 운전 상태를 판단하는 단계(S10), 상기 운전 상태를 기설정된 기준 상태와 비교하는 단계(S20), 상기 전환 스위치(133)를 턴 온 또는 턴 오프시키는 단계(S30) 및 상기 운전 상태에 따라 상기 인버터부(120)의 동작을 제어하는 단계(S40)를 포함하는 상기 제어 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 상기 제어부(140)를 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 압축기에 구비되는 압축기 제어 장치, 이를테면 압축기의 모터를 제어하는 인버터 장치, 이를 포함하는 압축기, 또는 이러한 압축기의 제어 방법에 적용되어 실시될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 압축기 제어 장치, 압축기 제어 시스템, 압축기 및 압축기 제어 방법, 모터 제어 장치, 모터 구동 장치, 모터를 제어하는 인버터 장치, 모터 제어 장치의 제어 방법, 인버터 장치의 제어 방법, 모터 제어 장치를 제어하는 제어 수단 및 이의 제어 방법, 인버터 장치를 제어하는 제어 장치 및 이의 제어 방법 등에도 적용될 수 있으며, 특히 전동 압축기를 제어하는 압축기 제어 장치, 압축기 제어 시스템 및 압축기 제어 방법에 유용하게 적용되어 실시될 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 제어 장치 110: 입력부
120: 인버터부 121 내지 126: 스위칭 모듈
130: 검출부 131 및 132: 검출 저항
133: 전환 스위치 140: 제어부
200: 압축기 210: 모터

Claims (11)

  1. 외부 전원으로부터 전원이 입력되는 입력부;
    복수의 스위칭 모듈을 통해 상기 입력부에 입력된 입력 전원을 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 인버터부;
    상기 모터의 전류를 검출하기 위한 복수의 검출 저항 및 상기 전류가 흐르는 경로를 전환하는 전환 스위치를 포함하는 하나 이상의 검출부; 및
    상기 검출부에 걸리는 전압을 근거로 상기 전류를 검출하여, 검출 결과를 근거로 상기 모터의 운전 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 인버터부의 동작을 제어하여 상기 모터의 운전을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 운전 상태에 따라 상기 복수의 검출 저항 중 하나 이상에 상기 전류가 흐르도록 상기 전환 스위치를 제어하여 상기 전류를 검출하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 인버터부는,
    두 개의 스위칭 모듈이 직렬로 연결된 세 쌍의 스위칭 모듈을 포함하여, 상기 세 쌍의 스위칭 모듈의 스위칭 동작으로 상기 입력 전원을 상기 구동 전원으로 변환하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 세 쌍의 스위칭 모듈은,
    일측에 구비된 스위칭 모듈이 상기 입력부의 상단부에 연결되고, 타측에 구비된 스위칭 모듈이 상기 입력부의 하단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 입력부의 하단부와 상기 인버터부 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 하단부와 상기 복수의 스위칭 모듈 중 상기 하단부와 연결된 하암 스위칭 모듈 사이 각각에 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 검출 저항은,
    상기 하암 스위칭 모듈과 직렬로 연결되는 제1 저항; 및
    상기 제1 저항과 직렬로 연결되는 제2 저항;을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 전환 스위치는,
    상기 제2 저항과 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 전환 스위치는,
    턴 온 시 상기 제2 저항을 바이패스시키고,
    턴 오프 시 상기 제2 저항에 상기 전류를 통전시키는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 운전 상태가 기설정된 기준 상태에 해당하는 경우,
    상기 전환 스위치를 턴 오프 시키는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 기준 상태는,
    상기 모터의 저속 운전 상태 및 상기 모터의 저부하 운전 상태 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  11. 외부 전원으로부터 전원이 입력되는 입력부;
    복수의 스위칭 모듈을 통해 상기 입력부에 입력된 입력 전원을 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 인버터부;
    상기 모터의 전류를 검출하기 위한 복수의 검출 저항 및 상기 전류가 흐르는 경로를 전환하는 전환 스위치를 포함하는 하나 이상의 검출부; 및
    상기 인버터부의 동작을 제어하여 상기 모터의 운전을 제어하는 제어부;를 포함하는 압축기 제어 장치의 압축기 제어 방법에 있어서,
    상기 검출부를 통해 상기 전류를 검출한 결과를 근거로 상기 모터의 운전 상태를 판단하는 단계;
    상기 운전 상태를 기설정된 기준 상태와 비교하는 단계;
    비교 결과에 따라 상기 전환 스위치를 턴 온 또는 턴 오프시키는 단계; 및
    상기 운전 상태에 따라 상기 인버터부의 동작을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 방법.
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