KR20210088346A - Apparatus and mothod for motor control and conditioner using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 입력 전압이 불안정한 상태에서도 냉방 기능을 안정적으로 제공할 수 있는 전동기 제어 장치 및 제어 방법, 이를 이용한 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a motor control apparatus and control method capable of stably providing a cooling function even in an unstable state of input voltage, and an air conditioner using the same.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.The air conditioner is installed to provide a more comfortable indoor environment for humans by discharging hot and cold air into the room to create a comfortable indoor environment, controlling the indoor temperature, and purifying the indoor air. In general, an air conditioner includes an indoor unit configured as a heat exchanger and installed indoors, and an outdoor unit configured as a compressor and a heat exchanger and supplying a refrigerant to the indoor unit.
이러한 공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 압축기 또는 열교환기로 공급되는 전원을 제어함으로서 동작된다. 또한, 공기조화기는 실외기에 적어도 하나의 실내기가 연결될 수 있으며, 요청되는 운전 상태에 따라, 실내기로 냉매를 공급하여, 냉방 또는 난방모드로 운전된다.Such an air conditioner is controlled separately from an indoor unit composed of a heat exchanger and an outdoor unit composed of a compressor and a heat exchanger, and is operated by controlling power supplied to the compressor or the heat exchanger. Also, at least one indoor unit may be connected to the outdoor unit, and the air conditioner may be operated in a cooling or heating mode by supplying refrigerant to the indoor unit according to a requested operating state.
이러한 공기조화기는 입력 전압이 불안정한 환경에서는, 공기조화기의 동작의 안정성을 보장하기 위하여 동작을 일정 시간 정지시킨다. 즉, 외부 입력전원이 일정하지 않은 환경에서는 공기조화기의 압축기를 동작시키는 전동기 내의 DC 링크 전압이 충분하게 충전되지 못하고 전압 강하가 발생하게 된다. 이러한 경우, 수 분 동안 공기조화기를 유휴 상태로서 강제로 설정함으로써, DC 링크 전압이 충분히 충전되도록 하고 있다.In an environment in which the input voltage is unstable, the air conditioner stops the operation for a certain period of time in order to ensure the stability of the operation of the air conditioner. That is, in an environment in which the external input power is not constant, the DC link voltage in the electric motor for operating the compressor of the air conditioner is not sufficiently charged and a voltage drop occurs. In this case, the DC link voltage is sufficiently charged by forcing the air conditioner to idle for several minutes.
다만, 이러한 종래의 경우, 전압 불안정이 빈번하게 발생하는 개도국 등의 지역에서는 공기조화기의 유휴 상태가 빈번하게 발생하게 되고 그에 따라 냉방 효과가 저감되는 등의 문제가 있다.However, in the conventional case, there is a problem in that the idle state of the air conditioner frequently occurs in a region such as a developing country where voltage instability occurs frequently, and the cooling effect is reduced accordingly.
본 발명의 목적은, 입력 전압이 불안정한 상태에서도 냉방 기능을 안정적으로 제공할 수 있는 전동기 제어 장치 및 제어 방법, 이를 이용한 공기조화기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motor control apparatus and control method capable of stably providing a cooling function even in a state where an input voltage is unstable, and an air conditioner using the same.
또한 본 발명의 목적은, 전동기 제어 장치의 DC 링크 전압의 크기에 따라 전동기의 동작 주파수를 가변함으로써, DC 링크 전압이 일정 범위 내에서 변화되는 경우에도 안정적으로 공기조화기를 동작시킬 수 있는 전동기 제어 장치 및 제어 방법, 이를 이용한 공기조화기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a motor control device capable of stably operating an air conditioner even when the DC link voltage is changed within a certain range by varying the operating frequency of the motor according to the magnitude of the DC link voltage of the motor control device. and a control method, and an air conditioner using the same.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
본 발명에 따른 전동기 제어 장치는, 공기조화기에 포함되고, 압축기를 구동시키는 전동기의 제어를 수행하는 전동기 제어 장치로서, 컨버터의 출력단 및 인버터의 입력단 사이에 연결되는 링크 커패시터, 상기 링크 커패시터의 양 단간의 전압인 링크 전압을 검출하는 링크 전압 검출부 및 상기 링크 전압의 전압 크기가 감소함에 따라 상기 전동기의 동작 주파수를 감소시켜 상기 전동기를 구동하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. The motor control device according to the present invention is a motor control device included in an air conditioner and controlling an electric motor for driving a compressor, and includes a link capacitor connected between an output terminal of a converter and an input terminal of an inverter, and between both ends of the link capacitor. and a link voltage detection unit detecting a link voltage that is a voltage of , and a control unit controlling an operating frequency of the motor to decrease as the voltage level of the link voltage decreases to control the motor to be driven.
또한 상기 제어부는, 상기 링크 전압을, 정상 전압 및 상기 정산 전압 보다 낮은 하한 전압을 기준으로 구분하여 상기 전동기의 구동을 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the driving of the motor by dividing the link voltage based on a normal voltage and a lower limit voltage lower than the fixed voltage.
또한 상기 제어부는, 상기 링크 전압이 상기 정상 전압 이상인 경우 정상 동작 주파수로 상기 전동기를 구동하도록 제어하고, 상기 링크 전압이 상기 하한 전압 이상이고 상기 정상 전압 미만인 경우 상기 정상 동작 주파수보다 낮은 하한 동작 주파수로 상기 전동기를 구동하도록 제어할 수 있다.In addition, the control unit controls to drive the motor at a normal operating frequency when the link voltage is equal to or greater than the normal voltage, and when the link voltage is equal to or greater than the lower limit voltage and less than the normal voltage, the lower limit operating frequency is lower than the normal operating frequency. It can be controlled to drive the electric motor.
또한 상기 제어부는, 상기 링크 전압이 상기 하한 전압 미만인 경우, 소정 시간 동안 상기 압축기를 정지시킨 후 기동 프로세스를 재 수행하도록 제어할 수 있다.In addition, when the link voltage is less than the lower limit voltage, the controller may control the compressor to stop for a predetermined time and then restart the starting process.
또한 상기 제어부는, 상기 링크 전압 검출부로부터 상기 링크 전압의 크기를 제공받고, 상기 정상 전압 및 상기 하한 전압을 기준으로 상기 링크 전압이 정상 범위, 하한 범위 또는 불안정 범위 중 어느 하나에 속하는지 판별하는 전압 판별부 및 상기 전압 판별부로부터 제공된 상기 링크 전압의 범위에 따라 상기 전동기의 동작 주파수를 정상 동작 주파수 또는 상기 정상 동작 주파수보다 낮은 하한 동작 주파수로 변경하도록 설정하는 주파수 설정부를 포함할 수 있다.In addition, the control unit receives the magnitude of the link voltage from the link voltage detection unit, and determines whether the link voltage belongs to any one of a normal range, a lower limit range, and an unstable range based on the normal voltage and the lower limit voltage. and a frequency setting unit configured to change the operating frequency of the motor to a normal operating frequency or a lower limit operating frequency lower than the normal operating frequency according to the range of the link voltage provided from the determining unit and the voltage determining unit.
또한 상기 전압 판별부는, 상기 링크 전압의 크기가 상기 정상 전압 이상이면 상기 정상 범위에 속하는 것으로, 상기 링크 전압의 크기가 상기 정상 전압 미만이고 상기 하한 전압 이상이면 상기 하한 범위에 속하는 것으로 설정할 수 있다. In addition, the voltage determining unit may set the link voltage to belong to the normal range when the level of the link voltage is equal to or greater than the normal voltage, and to belong to the lower limit range when the level of the link voltage is less than the normal voltage and equal to or greater than the lower limit voltage.
또한, 상기 주파수 설정부는, 상기 링크 전압이 상기 정상 범위이면 상기 동작 주파수를 상기 정상 동작 주파수로, 상기 링크 전압이 상기 하한 범위이면 상기 동작 주파수를 상기 하한 동작 주파수로 설정할 수 있다.The frequency setting unit may set the operating frequency as the normal operating frequency when the link voltage is within the normal range, and may set the operating frequency as the lower limit operating frequency when the link voltage is within the lower limit range.
또한, 상기 전압 판별부는, 상기 링크 전압의 크기가 상기 하한 전압 미만이면 상기 불안정 범위에 속하는 것으로 설정하고, 상기 주파수 설정부는 상기 링크 전압이 상기 불안정 범위이면 상기 전동기를 소정 시간 동안 유휴 상태로 강제하도록 설정할 수 있다.In addition, the voltage determining unit, if the level of the link voltage is less than the lower limit voltage, sets it to belong to the unstable range, and the frequency setting unit forces the motor to an idle state for a predetermined time if the link voltage is in the unstable range can be set.
본 발명에 따른 전동기 제어 방법은, 공기조화기에 포함되며 압축기를 구동시키는 전동기를 제어하는 전동기 제어 방법으로서, 컨버터의 출력단 및 인버터의 입력단 사이에 연결되는 링크 커패시터의 양 단간의 전압인 링크 전압을 검출하는 단계 및 상기 링크 전압의 전압 크기가 감소함에 따라, 상기 전동기의 동작 주파수를 감소시켜 상기 전동기를 구동하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다. The motor control method according to the present invention is a motor control method for controlling an electric motor included in an air conditioner and driving a compressor, and a link voltage that is a voltage between both ends of a link capacitor connected between an output terminal of a converter and an input terminal of an inverter is detected. and controlling the motor to be driven by reducing the operating frequency of the motor as the voltage level of the link voltage decreases.
또한, 상기 전동기를 구동하도록 제어하는 단계는, 정상 전압 및 하한 전압을 기준으로 상기 링크 전압이 정상 범위, 하한 범위 또는 불안정 범위 중 어느 하나에 속하는지 판별하는 단계, 상기 링크 전압이 상기 정상 범위이면 상기 동작 주파수를 정상 동작 주파수로 설정하는 단계 및 상기 링크 전압이 상기 하한 범위이면 상기 동작 주파수를 하한 동작 주파수로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the controlling to drive the motor may include determining whether the link voltage belongs to any one of a normal range, a lower limit range, or an unstable range based on a normal voltage and a lower limit voltage. If the link voltage is in the normal range, The method may include setting the operating frequency as a normal operating frequency and setting the operating frequency as a lower limit operating frequency when the link voltage is within the lower limit range.
또한, 상기 전동기 제어 방법은, 상기 링크 전압이 상기 불안정 범위이면 상기 전동기를 소정 시간 동안 유휴 상태로 강제하도록 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. Also, the motor control method may further include setting the motor to be forced into an idle state for a predetermined time when the link voltage is in the unstable range.
본 발명에 따른 공기 조화기는, 냉매를 압축시키는 압축기, 상기 압축기를 구동하는 전동기 및 상기 전동기의 구동을 제어하는 전동기 제어 장치를 포함한다. 상기 전동기 제어 장치는, 컨버터의 출력단 및 인버터의 입력단 사이에 연결되는 링크 커패시터, 상기 링크 커패시터의 양 단간의 전압인 링크 전압을 검출하는 링크 전압 검출부 및 상기 링크 전압의 전압 크기가 감소함에 따라, 상기 전동기의 동작 주파수를 감소시켜 상기 전동기를 구동하도록 제어하는 제어부를 포함한다.An air conditioner according to the present invention includes a compressor for compressing a refrigerant, an electric motor for driving the compressor, and an electric motor control device for controlling driving of the electric motor. The motor control device includes a link capacitor connected between an output terminal of the converter and an input terminal of the inverter, a link voltage detector detecting a link voltage that is a voltage between both ends of the link capacitor, and as the voltage level of the link voltage decreases, the and a control unit for controlling the motor to drive the motor by reducing the operating frequency of the motor.
본 발명에 따른 전동기 제어 장치 및 제어 방법, 이를 이용한 공기조화기는, 입력 전압이 불안정한 상태에서도 냉방 기능을 안정적으로 제공할 수 있는 효과가 있다.The motor control apparatus and control method according to the present invention, and an air conditioner using the same, have an effect of stably providing a cooling function even in a state in which an input voltage is unstable.
또한 본 발명에 따른 전동기 제어 장치 및 제어 방법, 이를 이용한 공기조화기는, 전동기 제어 장치의 DC 링크 전압의 크기에 따라 전동기의 동작 주파수를 가변하여 동작시킴으로써, DC 링크 전압이 일정 범위 내에서 변화되는 경우에도 안정적으로 공기조화기를 동작시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the motor control apparatus and control method according to the present invention, and the air conditioner using the same, operate by varying the operating frequency of the motor according to the magnitude of the DC link voltage of the motor control device, thereby changing the DC link voltage within a certain range. It also has the effect of stably operating the air conditioner.
또한 본 발명에 따른 전동기 제어 장치 및 제어 방법, 이를 이용한 공기조화기는, 불필요한 유휴 동작을 제거함으로써 냉방 효율의 저하를 예방할 수 있는 효과가 있다. In addition, the electric motor control apparatus and control method according to the present invention, and an air conditioner using the same, have an effect of preventing a decrease in cooling efficiency by removing unnecessary idle operation.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 실외기와 실내기를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기 제어장치의 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 전동기 제어 장치의 제어부를 설명하는 블록 구성도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기 제어방법을 설명하는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기 제어에 의한 구동 상태를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the outdoor unit and the indoor unit shown in FIG. 1 .
3 is a block diagram of an apparatus for controlling an electric motor according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a control unit of the motor control device shown in FIG. 3 .
5 is a view for explaining a motor control method according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are diagrams for explaining a driving state by motor control according to an embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from other components, and unless otherwise stated, the first component may be the second component, of course.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. Also, when it is described that a component is "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It is to be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, as used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전동기 제어 장치 및 제어 방법, 이를 이용한 공기조화기를 설명하도록 한다.Hereinafter, a motor control apparatus and a control method according to some embodiments of the present invention, and an air conditioner using the same will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(100)는 실내기(10), 실내기(10)에 연결되는 적어도 하나의 실외기(20) 그리고 실내기(10) 및 실외기(20)를 제어하는 제어기(미도시)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , an
제어기(미도시)는 실내기(10) 및 실외기(20)와 연결되어 그 동작을 모니터링하고 제어할 수 있다. 이때, 제어기(미도시)는 복수의 실내기에 연결되어 실내기에 대한 운전설정, 잠금설정, 스케줄제어 등을 수행할 수 있다. 제어기(미도시)는 실내기(10) 또는 실외기(20)에 포함되는 구조일 수 있다. 제어기(미도시)는 실내기(10) 또는 실외기(20)에 포함될 수 있다.A controller (not shown) may be connected to the
공기조화기(100)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기, 덕트형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 이하 설명의 편의를 위하여 스탠드형 공기조화기를 예로 설명한다.The
실외기(20)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브를 포함할 수 있다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함할 수 있다.The
실외기(20)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(10)로 냉매를 공급한다. 실외기(20)는 제어기(미도시) 또는 실내기(10)의 요구에 의해 구동되고, 구동되는 실내기(10)에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기(20)에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변 된다.The
실내기(10)는 실외기(20)에 연결되어, 냉매를 공급받아 공조 대상으로 냉온 또는 열온의 공기를 토출한다. 실내기(10)는 실내 열교환기와, 실내기팬, 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브, 다수의 센서를 포함할 수 있다.The
이때, 실외기(20) 및 실내기(10)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신한다. 실외기 및 실내기는 제어기(미도시)와 통신선으로 연결되어 제어기(미도시)의 제어에 따라 동작한다. At this time, the
리모컨(미도시)은 실내기(10)에 연결되어, 실내기(10)로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기(10)의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때, 리모컨(미도시)은 실내기(10)와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신한다. 이를 위해, 리모컨(미도시)은 데이터를 송신 또는 수신할 수 있는 통신 모듈을 포함할 수 있다.A remote controller (not shown) may be connected to the
예를 들어, 사용자는 리모컨(미도시)을 통해 목표 온도를 입력할 수 있다. 이경우, 리모컨(미도시)은 목표 온도에 대한 사용자 입력을 수신하고, 제어기(미도시)로 전송한다.For example, a user may input a target temperature through a remote controller (not shown). In this case, the remote controller (not shown) receives the user input for the target temperature and transmits it to the controller (not shown).
도 2는 도 1에 도시된 실외기와 실내기를 설명하는 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining the outdoor unit and the indoor unit shown in FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 공기조화기(100)는, 크게 실내기(10)와 실외기(20)로 구분된다.Referring to FIG. 2 , the
실외기(20)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102a)와, 압축기를 구동하는 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외 열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 실외팬용 전동기(105b)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함한다. The
실내기(10)는 실내에 배치되어 냉방, 난방 또는 제습 기능을 수행하는 실내측 열교환기(108)와, 실내측 열교환기(108)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다.The
실내측 열교환기(108)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102a)는 인버터 압축기, 정속 압축기 등 다양한 압축 방식이 적용 될 수 있다.At least one
또한, 공기조화기(50)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 변형 구성도 가능하다.In addition, the air conditioner 50 may be configured as an air conditioner for cooling a room, or may be modified as a heat pump for cooling or heating the room.
한편, 도 2에서는 실내기(10)와 실외기(20)를 각각 1개씩 도시하고 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구동장치는 이에 한정되지 않으며, 복수개의 실내기와 실외기를 구비하는 멀티형 공기조화기, 한 개의 실외기와 복수개의 실내기를 구비하는 공기조화기 등에도 적용이 가능함은 물론이다.Meanwhile, although FIG. 2 shows one
이하에서는 공기 조화기(100)의 냉방운전을 기준으로 각각의 구성을 설명하나, 난방운전, 제습운전 또는 송풍운전의 경우도 본 발명의 범위에 포함됨은 통상의 기술자에게 자명한 사항이다.Hereinafter, each configuration will be described based on the cooling operation of the
한편, 이하의 설명에서, 특별한 명시가 없으면, 압축기는 실외기(20)에 포함된 압축기(102a)를 의미한다. 또한, 전동기는 실외기(20)에 포함된 압축기용 전동기(102b)를 의미한다.Meanwhile, in the following description, unless otherwise specified, the compressor refers to the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기용 전동기 제어장치의 블록도이다.3 is a block diagram of an apparatus for controlling an electric motor for a compressor according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(100)의 압축기용(102a) 전동기 제어장치(200)는, 컨버터(202), 인버터(230), 컨버터의 출력단 및 인버터의 입력단 사이에 연결되는 링크 커패시터(C), 링크 전압 검출부(205), 전류 검출부(210) 및 제어부(260)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기 제어장치(200)는 리액터(L)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
리액터(L)는, 상용 교류 전원과 컨버터(202) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압 동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(202)의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다.The reactor L is disposed between the commercial AC power supply and the
컨버터(202)는 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원의 종류에 따라 컨버터(202)의 내부 구조도 달라진다. 예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다. 컨버터(202)는 복수개의 스위칭 소자를 구비하여, 스위칭 동작에 의해 승압, 역률 개선 또는 직류전원 변환을 수행한다.The
링크 커패시터(C)는 컨버터(202)의 출력단에 접속된다. 컨버터(202)로부터 출력되는 변환된 직류 전원을 평활하는 역할을 수행할 수 있다. 링크 커패시터(C)에 의해 평활된 전압은 인버터(230)에 입력된다. 따라서, 링크 커패시터(C)의 양단 전압(이하, '링크 전압' 이라 함)은 인버터(230)의 입력 전압이 되므로, 링크 커패시터(C)에 축전된 전압이 충분하지 않은 경우 인버터(230)의 동작이 불완전하게 동작될 수 있다. 따라서, 제어부(230)는 링크 전압 검출부(205)로부터 검출된 링크 전압을 이용하여 인버터The link capacitor C is connected to the output terminal of the
링크 전압 검출부(205)는 링크 커패시터(C)에 저장된 전압(Vdc)를 검출할 수 있다. 이를 위해, 링크 전압 검출부(205)는, VT(voltage transformer) 또는 저항소자 등을 구비할 수 있다. 검출되는 링크 전압(Vdc)은 제어부(260)에 제공된다.The
인버터(230)는 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여 출력한다. 일 예로, 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다.The
인버터(230)에서 출력되는 삼상 교류 전원은 삼상 전동기(250)의 각 상(u,v,w)에 인가된다. 여기서 전동기(102b)는 삼상 전동기로, 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 삼상 전동기(250)의 종류로는 BLDC 전동기, synRM 전동기 등 다양한 형태가 가능하다.The three-phase AC power output from the
제어부(260)는 인버터(230)를 제어하여 전동기의 구동을 제어한다. The
제어부(260)는, 인버터(230)에서 출력되는 출력전류 또는 링크 전압 검출부(205)에서 검출되는 링크전압에 기초하여 인버터의 스위칭 제어신호(Sic)를 생성하여 출력할 수 있다. 일 예로, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호일 수 있다. 예를 들면, 제어부(260)는 PWM 듀티비 제어를 통해 인버터(230)를 제어할 수 있다.The
제어부(260)는 링크 전압(Vdc)의 크기에 따라 전동기의 동작 주파수가 가변되도록 인버터(230)의 구동을 제어할 수 있다. 이에 대해, 도 4를 참조하여 이하에서 보다 상세히 살펴본다.The
전류 검출부(210)는, 인버터(420)와 전동기(102b) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 즉, 전동기(102b)에 흐르는 전류를 검출한다. 예컨대, 출력전류 검출부(E)는 u,v,w 상의 출력 전류(iu,iv,iw)를 검출할 수 있다.The
전류 검출부(210)는 인버터(230)와 전동기(102b) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(currenttrnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.The
도 4는 도 3에 도시된 전동기 제어 장치의 제어부를 설명하는 블록 구성도이다.4 is a block diagram illustrating a control unit of the motor control device shown in FIG. 3 .
도 4를 참조하면, 압축기(102a)용 전동기 제어장치(200)는 링크 전압 검출부(205), 전류 검출부(210), 메모리(220), 인버터(230) 및 제어부(260)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the
링크 전압 검출부(205)는 링크 커패시터(C)에 저장된 전압(Vdc)를 검출할 수 있다. 이를 위해, 링크 전압 검출부(205)는, VT(voltage transformer) 또는 저항소자 등을 구비할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은 제어부(260)에 입력될 수 있다.The
전류 검출부(210)는 전동기(102b)에 인가되는 u상, v상 w상의 전류를 감지한다. 전류 검출부(210)는 인버터(230)와 전동기(102b) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.The
메모리(220)는 제어부(260)와 전기적으로 연결된다. 메모리(220)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(220)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. The
인버터(230)는 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 전동기(102b)에 출력할 수 있다. 인버터(230)는 전동기(102b)에 인가되는 전원의 PWM 듀티비 제어를 통해, 압축기(102a)의 구동을 제어한다. 여기서, 전동기(102b)는 삼상 전동기로, 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 삼상 전동기(250)의 종류로는 BLDC 전동기, synRM 전동기 등 다양한 형태가 가능하다.The
인버터(230)는 전동기(102b)를 구동하는 동작 주파수에 따라 복수의 스텝으로 구분하여 압축기(102a)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(260)의 제어에 따라 인버터(230)는 동작 주파수를 복수의 범위로 구분하여 제어할 수 있다. The
제어부(260)는 링크 전압(Vdc)의 전압 크기가 감소함에 따라 전동기의 동작 주파수를 감소시켜 구동하도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(260)는 링크 전압(Vdc)의 변화에 따라, 전동기의 동작 주파수가 변경되도록 인버터(230)를 제어할 수 있다.The
제어부(260)는 현재의 링크 전압(Vdc)을, 정상 전압 및 정산 전압 보다 낮은 하한 전압을 기준으로 구분하여 전동기의 구동을 제어할 수 있다. The
예컨대, 제어부(260)는 링크 전압(Vdc)이 정상 전압 이상인 경우 정상 동작 주파수로 전동기를 구동하도록 제어할 수 있다. 또는, 링크 전압(Vdc)이 하한 전압 이상이고 정상 전압 미만인 경우, 정상 동작 주파수보다 낮은 하한 동작 주파수로 전동기를 구동하도록 제어 할 수 있다.For example, when the link voltage Vdc is equal to or greater than the normal voltage, the
일 예로, 정상 전압은 150V이고, 하한 전압은 130V일 수 있고, 정상 동작 주파수는 45Hz 내지 58Hz일 수 있다. 하한 동작 주파수는 25Hz일 수 있다. 따라서, 링크 전압(Vdc)이 155V인 경우, 정상 동작 주파수에 따라 45Hz 내지 58Hz 중 어느 하나의 주파수로 전동기가 구동될 수 있다. 반면, 링크 전압(Vdc)이 133V인 경우, 하한 동작 주파수인 25Hz로 전동기가 구동될 수 있다. For example, the normal voltage may be 150V, the lower limit voltage may be 130V, and the normal operating frequency may be 45Hz to 58Hz. The lower limit operating frequency may be 25 Hz. Therefore, when the link voltage Vdc is 155V, the motor may be driven at any one of 45Hz to 58Hz depending on the normal operating frequency. On the other hand, when the link voltage Vdc is 133V, the motor may be driven at 25Hz, which is the lower limit operating frequency.
한편, 링크 전압(Vdc)이 하한 전압 미만인 경우, 예컨대, 120V인 경우에는, 제어부(260)는 링크 전압(Vdc)이 충전 승압되도록 소정 시간 동안 전동기, 즉 압축기를 유휴 상대로 강제로 정지시킨 후, 전동기의 기동 프로세스를 재 수행하도록 할 수 있다. On the other hand, when the link voltage (Vdc) is less than the lower limit voltage, for example, when it is 120V, the
결국, 제어부(260)는 링크 전압(Vdc)이 정상 전압에 미치지 못하지만 하한 전압보다는 높은 경우일 때, 전동기의 동작 주파수를 정상보다 낮춰 구동시킴으로써, 전원의 공급이 불안정한 상태에서도 전동기의 강제 유휴를 방지하고 지속적인 운영을 가능하게 할 수 있다. 또한, 전동기를 시동하는 경우에도, 정상 전압보다 낮은 하한 전압 상태라도, 전동기의 주파수를 낮추어 압축기를 가동시킴으로써 공기조화기의 유휴 상태를 최소화하여 냉각을 보다 빨리 수행하도록 할 수 있다. As a result, when the link voltage Vdc does not reach the normal voltage but is higher than the lower limit voltage, the
제어부(260)는 전압 판별부(261) 및 주파수 설정부(263)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제어부(260)는 주파수 검출부(262)를 더 포함할 수 있다. The
전압 판별부(261)는 링크 전압 검출부(205)로부터 링크 전압(Vdc)의 크기를 제공받고, 정상 전압 및 하한 전압을 기준으로 현재의 링크 전압이 정상 범위, 하한 범위 또는 불안정 범위 중 어느 하나에 속하는지 판별할 수 있다. The
예컨대, 전압 판별부(261)는 링크 전압의 크기가 정상 전압 이상이면 정상 범위에 속하는 것으로 설정하고, 링크 전압의 크기가 정상 전압 미만이고 하한 전압 이상이면 하한 범위에 속하는 것으로 설정할 수 있다. For example, the
또한, 전압 판별부(261)는 링크 전압의 크기가 하한 전압 미만이면 불안정 범위에 속하는 것으로 설정할 수 있다.Also, the
주파수 설정부(263)는 전압 판별부(261)로부터 제공된 링크 전압의 범위에 따라 전동기의 동작 주파수를 정상 동작 주파수 또는 하한 동작 주파수로 변경하도록 설정할 수 있다. 여기에서, 하한 동작 주파수는 정상 동작 주파수보다 낮은 주파수이다.The
주파수 설정부(263)는 링크 전압이 정상 범위이면, 전동기의 동작 주파수를 정상 동작 주파수로 설정하고, 링크 전압이 하한 범위이면 전동기의 동작 주파수를 하한 동작 주파수로 설정할 수 있다. If the link voltage is in the normal range, the
여기에서, 정상 동작 주파수는 소정 범위의 주파수 범위일 수 있으며, 상술한 예를 들면, 정상 전압은 150V이고 정상 범위는 150V 이상인 범위이며, 정상 동작 주파수는 45Hz 내지 58Hz일 수 있다. 하한 전압은 130V일 수 있고, 하한 범위는 130V 이상 150V 미만일 수 있으며, 하한 동작 주파수는 25Hz일 수 있다. Here, the normal operating frequency may be a frequency range of a predetermined range, for example, the normal voltage is 150V, the normal range is 150V or more, and the normal operating frequency may be 45Hz to 58Hz. The lower limit voltage may be 130V, the lower limit range may be 130V or more and less than 150V, and the lower limit operating frequency may be 25Hz.
링크 전압이 정상 범위보다는 낮은 하한 범위는, 전동기가 정상 동작 주파수로서는 구동이 불가능하나 그 보다 낮은 하한 동작 주파수로 전동기가 구동이 가능한 범위가 된다. In the lower limit range in which the link voltage is lower than the normal range, the motor cannot be driven at the normal operating frequency, but the motor can be driven at a lower operating frequency lower than that.
따라서, 입력 전압이 다소 불안정하여 링크 전압이 정상 범위는 아니나 하한 범위에 속하는 경우에는, 전동기의 주파수를 낮추어 구동하도록 함으로써, 전동기의 유휴 범주를 낮춤으로써 공기 조화기의 동작 범위를 증가시키고 그에 따라 전체적인 냉방 성능을 향상시킬 수 있다. Therefore, when the input voltage is somewhat unstable and the link voltage is not within the normal range but falls within the lower limit range, the operating range of the air conditioner is increased by lowering the idle range of the motor by lowering the frequency of the motor to drive, and thus the overall operating range of the air conditioner is increased. It can improve cooling performance.
한편, 링크 전압이 하한 범위보다도 낮은 경우, 즉, 불안정 범위인 경우에는 전동기의 구동이 불안정하게 동작할 수 있으므로, 주파수 설정부(263)는 전동기를 소정 시간 동안 유휴 상태로 강제하도록 설정할 수 있다.On the other hand, when the link voltage is lower than the lower limit range, that is, in the unstable range, the driving of the motor may operate unstable, so the
전류 검출부(210)로부터 검출된 전류를 이용하여, 주파수 검출부(262)는 전동기의 현재 동작 주파수를 검출할 수 있다. Using the current detected by the
주파수 설정부(263)는 링크전압 검출부(205)에서 현재 검출된 링크 전압의 크기와, 주파수 검출부(262)에서 검출된 현재 동작 주파수를 이용하여 전동기의 동작 주파수를 변경할 수 있다. The
예컨대, 링크 전압이 하한 범위이고 전동기의 현재 동작 주파수가 정상 범위에 대응되는 경우, 주파수 설정부(263)는 전동기의 동작 주파수를 하한 동작 주파수로 변경하도록 설정할 수 있다. For example, when the link voltage is in the lower limit range and the current operating frequency of the motor corresponds to the normal range, the
또는, 링크 전압이 정상 범위이고, 전동기의 현재 동작 주파수가 하한 동작 주파수에 대응되는 경우, 주파수 설정부(263)는 전동기의 동작 주파수를 정상 동작 주파수로 변경하도록 설정할 수 있다.Alternatively, when the link voltage is in the normal range and the current operating frequency of the motor corresponds to the lower limit operating frequency, the
또는, 링크 전압이 불안정 범위인 경우에는, 주파수 설정부(263)는 전동기의 현재 주파수의 상태에 무관하게 전동기를 소정 시간 동안 유휴 상태로 강제하도록 설정할 수 있다.Alternatively, when the link voltage is in an unstable range, the
이상에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 다양한 예에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법에 대하여 설명한다. 다만, 이하에서 설명할 공기조화기의 제어방법은 도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 공기조화기에서 수행되므로, 도 1 내지 도 4에 대하여 상술한 설명을 참조하여 쉽게 이해할 수 있다.In the above, various examples of the air conditioner according to an embodiment of the present invention have been described with reference to FIGS. 1 to 4 . Hereinafter, a method of controlling an air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 . However, since the control method of the air conditioner to be described below is performed in the air conditioner described above with reference to FIGS. 1 to 4 , it can be easily understood with reference to the description described above with respect to FIGS. 1 to 4 .
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어방법을 설명하는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a control method of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
전동기 제어 장치(200)는 공기조화기에 포함되며, 압축기를 구동시키는 전동기의 제어를 수행한다.The
전동기 제어 장치(200)는, 컨버터의 출력단 및 인버터의 입력단 사이에 연결되는 링크 커패시터의 양 단간의 전압인 링크 전압을 검출한다(S510).The
전동기 제어 장치(200)는, 링크 전압의 전압 크기가 감소함에 따라, 전동기의 동작 주파수를 감소시켜 전동기를 구동하도록 제어할 수 있다.The
예컨대, 전동기 제어 장치(200)는, 정상 전압 및 하한 전압을 기준으로 링크 전압이 정상 범위, 하한 범위 또는 불안정 범위 중 어느 하나에 속하는지 판별할 수 있다. For example, the
전동기 제어 장치(200)는, 링크 전압이 정상 전압 이상인 경우, 즉, 정상 범위이면(S520, 예), 전동기의 동작 주파수를 정상 동작 주파수로 설정할 수 있다(S541). 여기에서, 정상 동작 주파수는 소정 범위의 주파수 범위일 수 있다. The
전동기 제어 장치(200)는, 링크 전압이 정상 전압보다는 낮으나 하한 전압보다 높은 하한 범위에 속하면(S530, 예), 동작 주파수를 하한 동작 주파수로 설정할 수 있다(S542).If the link voltage is lower than the normal voltage but falls within the lower limit range higher than the lower limit voltage (S530, Yes), the
전동기 제어 장치(200)는, 링크 전압이 하한 전압보다 낮은 불안정 범위이면, 전동기를 소정 시간 동안 유휴 상태로 강제하도록 설정하여 압축기를 정지시키고, 소정 시간이 지난 후 전동기의 기동 프로세스를 재 수행하도록 할 수 있다(S543).If the link voltage is in an unstable range lower than the lower limit voltage, the
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기 제어에 의한 구동 상태를 설명하기 위한 도면이다.6 and 7 are diagrams for explaining a driving state by motor control according to an embodiment of the present invention.
도 6은 링크 전압이 정상 범위를 벗어나는 경우, 바로 유휴 상태로 들어가는 기존의 제어 방식에 해당된다.FIG. 6 corresponds to a conventional control method that immediately enters an idle state when the link voltage is out of a normal range.
도시된 바와 같이, 현재의 링크 커패시터(C)의 양단 간의 링크 전압(610)은 점선으로 도시하고 있으며, 링크 전압(610)이 정상 전압(Vnrm)보다 높은 상태에서만 전동기가 구동(611, 612)되고 있음을 알 수 있다.As shown, the
반면, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라, 링크 전압이 정상 범위를 벗어나더라도 하한 범위 내에 존재하는 경우, 바로 유휴 상태로 돌입하지 않고 낮은 주파수(하한 동작 주파수)고 전동기를 구동시키는 경우에 해당된다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, when the link voltage is within the lower limit range even if it is out of the normal range, FIG. 7 shows the case of driving the motor at a low frequency (lower limit operating frequency) without immediately entering the idle state. applicable.
도시된 바와 같이, 현재의 링크 커패시터(C)의 양단 간의 링크 전압(610)은 점선으로 도시하고 있으며, 링크 전압(710)이 정상 전압(Vnrm)보다 높은 상태에서는 전동기가 정상 동작 주파수로 구동(711, 712)된다.As shown, the
한편, 링크 전압(610)이 정상 전압(Vnrm)보다 낮으나 하한 전압(Vlim)보다 높은 상태에서는 전동기가 하한 동작 주파수로 구동(721, 722)되게 된다.On the other hand, when the
결국, 도 7에서는 링크 전압의 변화가 발생함에도 전동기, 즉, 압축기의 구동이 가능한 범위가 확장되게 되므로, 입력 전압이 불안정한 상황에서도 공기조화기가 무조건적으로 유휴 상태에 진입하지 않고 최대한 안정적으로 동작할 수 있음을 알 수 있다. As a result, in FIG. 7 , even when the link voltage changes, the driving range of the motor, that is, the compressor is extended, so that the air conditioner does not unconditionally enter the idle state even in a situation where the input voltage is unstable, and can operate as stable as possible. it can be seen that there is
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various methods can be obtained by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention are not explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.
10 : 실내기
20 : 실외기
200 : 전동기 제어 장치
205 : 링크 전압 검출부
220 : 메모리
230 : 인버터
260 : 제어부
261 : 전압 판별부
262 : 주파수 검출부
263 : 주파수 설정부10: indoor unit
20: outdoor unit
200: motor control device
205: link voltage detection unit
220: memory
230: inverter
260: control unit
261: voltage discrimination unit
262: frequency detection unit
263: frequency setting unit
Claims (12)
컨버터의 출력단 및 인버터의 입력단 사이에 연결되는 링크 커패시터;
상기 링크 커패시터의 양 단간의 전압인 링크 전압을 검출하는 링크 전압 검출부; 및
상기 링크 전압의 전압 크기가 감소함에 따라 상기 전동기의 동작 주파수를 감소시켜 상기 전동기를 구동하도록 제어하는 제어부;
를 포함하는 전동기 제어 장치.
An electric motor control device included in an air conditioner and controlling an electric motor for driving a compressor, the motor control device comprising:
a link capacitor connected between an output terminal of the converter and an input terminal of the inverter;
a link voltage detector detecting a link voltage that is a voltage between both ends of the link capacitor; and
a control unit controlling the motor to be driven by decreasing the operating frequency of the motor as the voltage level of the link voltage decreases;
A motor control device comprising a.
상기 링크 전압을, 정상 전압 및 상기 정산 전압 보다 낮은 하한 전압을 기준으로 구분하여 상기 전동기의 구동을 제어하는 전동기 제어 장치.
According to claim 1, wherein the control unit
A motor control device for controlling driving of the motor by dividing the link voltage based on a normal voltage and a lower limit voltage lower than the fixed voltage.
상기 링크 전압이 상기 정상 전압 이상인 경우 정상 동작 주파수로 상기 전동기를 구동하도록 제어하고, 상기 링크 전압이 상기 하한 전압 이상이고 상기 정상 전압 미만인 경우 상기 정상 동작 주파수보다 낮은 하한 동작 주파수로 상기 전동기를 구동하도록 제어하는 전동기 제어 장치.
According to claim 2, wherein the control unit
When the link voltage is greater than or equal to the normal voltage, control to drive the motor at a normal operating frequency, and when the link voltage is above the lower limit voltage and less than the normal voltage, drive the motor at a lower operating frequency lower than the normal operating frequency. Motor control unit that controls.
상기 링크 전압이 상기 하한 전압 미만인 경우, 소정 시간 동안 상기 압축기를 정지시킨 후 기동 프로세스를 재 수행하도록 제어하는 전동기 제어 장치.
According to claim 2, wherein the control unit
When the link voltage is less than the lower limit voltage, the motor control apparatus controls to restart the starting process after stopping the compressor for a predetermined time.
상기 링크 전압 검출부로부터 상기 링크 전압의 크기를 제공받고, 상기 정상 전압 및 상기 하한 전압을 기준으로 상기 링크 전압이 정상 범위, 하한 범위 또는 불안정 범위 중 어느 하나에 속하는지 판별하는 전압 판별부; 및
상기 전압 판별부로부터 제공된 상기 링크 전압의 범위에 따라 상기 전동기의 동작 주파수를 정상 동작 주파수 또는 상기 정상 동작 주파수보다 낮은 하한 동작 주파수로 변경하도록 설정하는 주파수 설정부;
를 포함하는 전동기 제어 장치.
According to claim 2, wherein the control unit
a voltage determining unit receiving the level of the link voltage from the link voltage detecting unit and determining whether the link voltage belongs to any one of a normal range, a lower limit range, or an unstable range based on the normal voltage and the lower limit voltage; and
a frequency setting unit configured to change the operating frequency of the motor to a normal operating frequency or a lower limit operating frequency lower than the normal operating frequency according to the range of the link voltage provided from the voltage determining unit;
A motor control device comprising a.
상기 링크 전압의 크기가 상기 정상 전압 이상이면 상기 정상 범위에 속하는 것으로, 상기 링크 전압의 크기가 상기 정상 전압 미만이고 상기 하한 전압 이상이면 상기 하한 범위에 속하는 것으로 설정하는 전동기 제어 장치.
The method of claim 5, wherein the voltage determining unit
If the magnitude of the link voltage is greater than or equal to the normal voltage, it is set to belong to the normal range, and when the magnitude of the link voltage is less than the normal voltage and greater than or equal to the lower limit voltage, it is set to belong to the lower limit range.
상기 링크 전압이 상기 정상 범위이면 상기 동작 주파수를 상기 정상 동작 주파수로, 상기 링크 전압이 상기 하한 범위이면 상기 동작 주파수를 상기 하한 동작 주파수로 설정하는 전동기 제어 장치.
The method of claim 6, wherein the frequency setting unit
When the link voltage is in the normal range, the operating frequency is set to the normal operating frequency, and when the link voltage is in the lower limit range, the operating frequency is set to the lower limit operating frequency.
상기 링크 전압의 크기가 상기 하한 전압 미만이면 상기 불안정 범위에 속하는 것으로 설정하고,
상기 주파수 설정부는
상기 링크 전압이 상기 불안정 범위이면 상기 전동기를 소정 시간 동안 유휴 상태로 강제하도록 설정하는 전동기 제어 장치.
The method of claim 5, wherein the voltage determining unit
If the magnitude of the link voltage is less than the lower limit voltage, it is set as belonging to the unstable range,
The frequency setting unit
If the link voltage is in the unstable range, the motor control device is configured to force the motor to an idle state for a predetermined time.
컨버터의 출력단 및 인버터의 입력단 사이에 연결되는 링크 커패시터의 양 단간의 전압인 링크 전압을 검출하는 단계; 및
상기 링크 전압의 전압 크기가 감소함에 따라, 상기 전동기의 동작 주파수를 감소시켜 상기 전동기를 구동하도록 제어하는 단계;
를 포함하는 전동기 제어 방법.
A motor control method for controlling an electric motor included in an air conditioner and driving a compressor, the motor control method comprising:
detecting a link voltage that is a voltage between both ends of a link capacitor connected between an output terminal of the converter and an input terminal of the inverter; and
controlling the motor to be driven by reducing the operating frequency of the motor as the voltage level of the link voltage decreases;
A motor control method comprising a.
정상 전압 및 하한 전압을 기준으로 상기 링크 전압이 정상 범위, 하한 범위 또는 불안정 범위 중 어느 하나에 속하는지 판별하는 단계;
상기 링크 전압이 상기 정상 범위이면 상기 동작 주파수를 정상 동작 주파수로 설정하는 단계; 및
상기 링크 전압이 상기 하한 범위이면 상기 동작 주파수를 하한 동작 주파수로 설정하는 단계;
를 포함하는 전동기 제어 방법.
The method of claim 9, wherein the controlling to drive the electric motor comprises:
determining whether the link voltage belongs to any one of a normal range, a lower limit range, or an unstable range based on the normal voltage and the lower limit voltage;
setting the operating frequency to a normal operating frequency when the link voltage is in the normal range; and
setting the operating frequency as a lower limit operating frequency when the link voltage is within the lower limit range;
A motor control method comprising a.
상기 링크 전압이 상기 불안정 범위이면 상기 전동기를 소정 시간 동안 유휴 상태로 강제하도록 설정하는 단계;
를 더 포함하는 전동기 제어 방법.
11. The method of claim 10,
setting the motor to be in an idle state for a predetermined time when the link voltage is in the unstable range;
Motor control method further comprising a.
상기 압축기를 구동하는 전동기; 및
상기 전동기의 구동을 제어하는 전동기 제어 장치를 포함하고,
상기 전동기 제어 장치는
컨버터의 출력단 및 인버터의 입력단 사이에 연결되는 링크 커패시터;
상기 링크 커패시터의 양 단간의 전압인 링크 전압을 검출하는 링크 전압 검출부; 및
상기 링크 전압의 전압 크기가 감소함에 따라, 상기 전동기의 동작 주파수를 감소시켜 상기 전동기를 구동하도록 제어하는 제어부;
를 포함하는 공기조화기.
a compressor that compresses the refrigerant;
an electric motor driving the compressor; and
Including a motor control device for controlling the driving of the motor,
The motor control device is
a link capacitor connected between an output terminal of the converter and an input terminal of the inverter;
a link voltage detector detecting a link voltage that is a voltage between both ends of the link capacitor; and
a control unit controlling the motor to be driven by decreasing the operating frequency of the motor as the voltage level of the link voltage decreases;
An air conditioner comprising a.
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---|---|---|---|
KR1020200001652A KR20210088346A (en) | 2020-01-06 | 2020-01-06 | Apparatus and mothod for motor control and conditioner using the same |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040041405A (en) | 2002-11-11 | 2004-05-17 | 위니아만도 주식회사 | Connection Structure of Air Conditioner Inner Door Part and Outer Door Part |
KR101809964B1 (en) | 2016-09-20 | 2018-01-18 | 엘지전자 주식회사 | Air conditioner and Method for controlling it |
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2020
- 2020-01-06 KR KR1020200001652A patent/KR20210088346A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20040041405A (en) | 2002-11-11 | 2004-05-17 | 위니아만도 주식회사 | Connection Structure of Air Conditioner Inner Door Part and Outer Door Part |
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