KR920011090B1 - 공기조화 장치용 교류 전원장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공기조화 장치용 교류 전원장치

제1도는 본 발명의 한실시예를 나타낸 블록도.

제2도는 정류기의 회로 구성을 나타낸 결선도.

제3도는 정류기의 출력측에 콘덴서 입력형 인버터를 접속한 주파수 변환장치의 회로구성도.

제4도는 정류기의 출력측을 인버터의 입력측에 직접 접속한 LC 없는 형 주파수 변환장치의 회로구성도.

제5a도 내지 제5c도는 비 제어형 정류기의 출력전류 파형을 설명하기 위한 그래프.

제6a도 내지 제6c도는 위상제어를 행한 정류기의 출력 전류파형을 설명하기 위한 그래프.

제7도는 위상제어를 행하지 않는 정류기의 출력전류와 위상제어를 행한 정류기의 출력전류를 합성한 전류의 파형을 설명하기 위한 그래프.

제8도는 멀티 에어콘 시스템에서의 지령주파수와 각 계통능력 분담의 예를 나타낸 특성선도.

제9도는 인버터의 출력주파수와 출력전압과의 관계를 설명하기 위한 그래프.

제10도는 제1도 장치의 제어 모양을 설명하기 위한 플로우 챠트.

제11도는 공기조화기에서의 운전주파수와 주파수 변환장치의 부하 전류와의 관계를 냉동사이클의 용량을 파라미터로써 예시하는 특성선도.

제12도는 멀티에어콘 시스템에 본 발명을 적용한 경우의 실시예를 나타낸 블록도.

제13도는 제12도의 실시예의 제어 태양을 설명하기 위한 프로우챠트.

제14도는 일반적인 콘덴서 입력형 인버터를 가진 주파수 변환장치의 회로 구성도.

제15도는 제14도의 회로에서의 주파수 변환장치의 입력 전류 파형을 나타낸 파형도.

제16도는 2조의 주파수 변환장치의 입력측에 각각 정류기용 변압기를 가진 종래의 주파수 변환장치의 회로 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 교류 전원 3,3A,3B : 3상정류기

4,4a,4b : 콘덴서 5,5A,5B : 인버터

6,6A,6B : 전동기 8,8A,8B : 리액터

10 : 변환기 제어장치 50 : 고조파 제어장치

본 발명은 3상 정류기 및 인버터로 구성되는 주파수 변환장치로 이루어진 공기조화 장치용의 조정가능한 교류 전원장치에 관한 것이다.

3상 정류기 및 인버터에 의해서 구성되는 주파수 변환장치는 반도체 소자 및 마이크로 컴퓨터의 발전에 따라서 공기조화기의 가변속 구동제어에도 넓게 이용되고 극히 미세한 제어를 용이하게 행할 수 있도록 되어 있다.

그런데 한편에서는 이와 같은 장치에 의한 극히 미세한 제어를 행함으로서 적지않은 고주파 전압내지 고주파 전류가 생기고 그것이 다른 기기에 무시할 수 없는 악영향을 미치는 사태가 발생하고 있다.

그래서, 이와 같은 고조파 전압 내지 고조파 전류에 대한 저감책을 추구하려고 해 왔다.

이 종류의 고주파 문제는 원인규명이 곤란하다는 것도 있고 그 관리기준이 애매하기 때문에 전력 회사와 수요가의 책임범위가 명확하지 않아서 여러가지 문제가 현재화 되어 왔다.

제14도는 주지된 주파수 변환장치의 한 구성예를 나타낸 것이다.

상용 교류 전원(2)에서 다이오드로 이루어진 3상 정류기 즉 3상 비제어 정류기(3) 및 입력콘덴서(4)를 가진 인버터(5)를 통해서 가변전압 가변 주파수가 제어된 교류전력이 원동기(6)에 공급된다.

원동기(6)에는 도시하지 않는 공기조화기의 냉동사이클에 포함되는 압축기에 공급되는 것이라고 한다.

정류기(3) 및 콘덴서 입력형 인버터(5)로 이루어진 주파수 변환장치에 교류전원(2)에서 흘러나오는 부하전류(I₁)는 제15도에서 예시한 바와 같이 순수한 정현파에서 벗어난 파형,즉 고조파 성분을 포함하는 파형을 하고 있다.

특히, 제14도에 예시한 바와 같은 인버터(5)의 경우에 흘러나오는 부하전류(I₁)(제15도)에는 커다란 제5고조파 성분이 포함되어 있다.

제14도에 예시한 바와 같은 주파수 변환장치를 이용할 경우에 흘러나오는 부하전류에 포함되는 고조파성분을 감소시키기 위해서, 예를들면 빌딩의 전원설비에서는 제16도에 나타낸 바와 같이 결선이 다른 2대의 변압기(7A) 및 (7B)(도시한 경우, 제1의 변압기(7A)는 △-△결선, 제2의 변압기(7B)는 △-Y결선)를 이용해서 30°의 위상차를 가진 출력 교류 전압을 얻어서 그 부하측에 정류기(3A),(3B) 및 리액터(8A),(8B) 이하 2계통의 주파수 변환장치를 접속하는 방식이 제안되어 있다.

위상차 변압기 방식으로도 불리워지는 이 방식의 경우 개개의 주파수 변환장치의 입력 부하전류(I₁),(I₂)는 제15도에 나타낸 부하전류(I₁)와의 사이에 본질적으로는 아무런 변화가 없지만 그 합성전류, 즉 교류 전원(2)에서 보았던 부하전류(I₀)는 전술한 위상차에 의해, 보다 정현파에 가까운 파형, 즉 고조파 성분보다 작은 파형으로 할 수가 있다.

또, 제16도에 나타낸 바와 같이 정류기(3A),(3B)의 직류 출력측에 직렬로 삽입된 평활리액터(8A),(8B)도 고조파 저감책의 하나로서 기능한다.

고조파 저감책으로서 알려져 있는 전술한 위상차 변압 방식은 양주파수 변환장치에서 완전히 동일 구성의 것을 이용하여, 완전히 동일한 제어방식을 적용할 수 있다고 하는 이점은 있지만 2조의 정류기용 변압기를 필요로 하기 때문에 가격이 높게 되는 것이 결정이다.

또 직렬 리액터 방식은 장치를 비교적 싼값으로 구성할 수 있지만 그것만으로는 고조파 저감효과가 불충분하다.

본 발명은 이상의 사정을 고려해서 이루어진 것이기 때문에 보다 값싸고 보다 효율적으로 고조파 전류성분을 저감하는 것이 가능한 공기조화장치용 교류전원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 공기조화 장치용 교류전원장치의 제1특징은, 3상 비제어형 정류기 및 제1의 인버터에 의해서 구성되고 제1공기 조화장치의 압축기 전동기에 부하전류를 공급하는 제1의 주파수변환장치와, 3상 제어가능형 정류기 및 제2의 인버터에 의해서 구성되고 제2공기조화장치의 압축기 진동기에 부하전류를 공급하는 제2주파수변환장치와, 양주파수 변환장치에 교류전력을 공급하는 공통의 교류 전원과, 제1 및 제2의 인버터를 각각 제어하는 제1 및 제2의 수단과, 교류전원에서 본 양주파수 변환장치의 합성고주파 전류를 저감시키도록 제2의 주파수 변환장치의 정류기를 위상 제어하는 제3의 수단을 구비하는데 있다.

본 발명의 공기 조화장치용 교류 전원장치의 제2특징은, 3상비제어 정류기 및 제1인버터에 의해서 구성되고 제1공기조화장치의 압축기 전동기에 부하전류를 공급하는 제1주파수 변환장치와, 3상제어 정류기 및 제2인버터에 의해서 구성되고 제2공기조화장치의 압축기 전동기에 부하전류를 공급한 제2주파수 변환장치와, 양 주파수 변환장치에 교류 전력을 공급하는 공통된 교류 전원과, 제1 및 제2인버터를 각각 제어하는 제1 및 제2의 수단과, 제2주파수는 변환장치의 제어 정류기를 통상시는 제어각 0로 운전하여 고조파 저감지령을 받음으로서 제어정류기의 제어각을 교류전원에서 본 양주파수 변환장치의 합성고조파 전류가 저감되도록 시프트하는 제4의 수단을 구비하는데 있다.

본 발명의 조정 가능한 교류 전원장치의 제3특징은, 각각 3상 가제어 정류기 및 제1인버터에 의해서 구성되고 각각 다른 공기조화장치의 압축기의 전동기에 부하전류를 공급하는 적어도 3조의 주파수 변환장치와, 이들의 주파수 변환장치에 교류전력을 공급하는 공통의 교류전원과, 각 주파수 변환장치를 제어하는 제어수단과, 각 주파수변환장치의 ON,OFF상태를 검지하는 부하전류를 추정하는 운전상태 검지수단과, 이 운전상태 검출수단의 검출결과에 따라서 운전중 주파수변환장치의 전체전류를 추정하는 수단과, 고조파 저감지령을 받음으로서 전체 전류가 거의 균등하게 2분 되도록 운전중 주파수 변환장치를 2군으로 분류하여 그 한쪽 군의 제어정류기와 다른쪽 군의 제어정류기를 양자의 사이에서 거의 30°의 제어각차를 지지시켜서 제어하는 수단을 구비하는데 있다.

본 발명의 조정교류 전원장치에 의하면 한쪽군의 정류기는 제어각 0°로 운전하고 다른쪽군의 정류기는 고조파 저감지령을 받음으로서 적당한 제어각, 예를들면 30°로 운전된다.

이에따라 양정류기군의 합성전류로서 공통된 교류전원에서부터 흐르는 부하전류를 보다 정현파에 가깝게, 즉 보다 고조파가 저감된 것으로 할 수 있다.

제1도는 본 발명에 의한 공기 조화 장치용 교류전류 장치의 한실시예를 나타낸 것이다.

제1도 회로에 있어서는 상용 3상 교류 전원(2)에서 다이오드로 이루어진 3상 비제어 정류기(3A) 및 파워 트랜지스터로 이루어진 인버터(5A)에 의해서 구성된 제1의 주파수 변환장치(9A)를 통해서 제어된 교류전압 및 주파수의 교류전력의 제1의 교류 전동기(6A)에 공급된다.

주파수 변환장치(9A)는 정류기(3A)와 인버터(5A)와의 사이에 입력 콘덴서등을 접속하지 않고 이른바 LC 없는 형이다.

또한 공통된 교류전원(2)에서 사이리스터로 이루어진 3상가 제어정류기(3B), 직렬 리액터(8B)와 병렬콘덴서(4B)로 이루어진 평활회로 및 파워 트랜지스터로 이루어진 인버터(5B)에 의해서 구성된 제2주파수 변환장치(9B)를 통해서 제어되는 교류 전압 및 주파수의 교류전력이 제2교류 전동기(6B)에 공급된다.

제1의 교류전동기(6A)는 제1의 냉동사이클(7A)의 압축기(CP)를 구동하는 압축기전동기이다.

같은 양상으로 제2의 교류전동기(6B)는 제2의 냉동사이클(7B)의 압축기(CP)를 구동하는 압축기 전동기이다.

양냉동사이클(7A),(7B)은 각각 압축기(CP), 제1의 열교환기(HF), 팽창밸브(EV), 제2의 열교환기(HS)로 이루어져 있다.

제1 및 제2의 냉동사이클(7A),(7B)은 각각 제1 및 제2의 공기조화장치에 포함되어 있다.

양열교환기(HF),(HS)는 그 한쪽이 실내열교환기로서 이용되고 다른쪽이 실외열교환기로서 이용된다.

제어 정류기(3B)는 CPU로 이루어진 열교환기 제어장치(10)에 의해 사이리스터 드라이버(11)를 통해서 점호(firing) 제어되어 인버터(5A),(5B)는 각각 변환기 제어장치(10)에 의해 트랜지스터 드라이버(12A),(12B)를 통해서 PWM(펄스폭변조) 제어되는 것으로 한다.

제어 정류기(3B)는 변환기 제어장치(10)에 의해 평상시는 제어각 α=0°로 하여 비제어 정류기와 같은 양상으로 운전되지만 변환기 제어장치(10)에 고조파 저감지령(S)이 주어지면 제어정류기(3B)는 제어각 α=30°로 운전된다.

여기서 제1도의 장치 작용의 설명에 앞서서 제2도 및 제3도를 참조해서 원리적인 것을 설명해둔다.

제2도에 나타낸 바와 같이 교류전원(2)에서 다이오드에 의해 3상 브릿지 정류회로로서 구성된 비제어정류기(3)를 통해서 부하(16)에 전력을 공급하는 회로를 생각해 본다.

여기에서는 부하(16)로서 등가저항을 생각한다.

이와 같은 전형적인 비제어형 정류회로에서의 각 압(U),(V),(W),(X),(Y),(Z)에흐르는 전류 즉 암전류(I_u),(I_v),(I_w),(I_x),(I_y),(I_z)는 제5도(a)에 나타낸 바와 같이 1사이클 360중에 개개의 암은 각각 120°씩 서로 교차하고 더구나 정(+)축과 부(-)측으로 서로 60°식 위상차를 가지고 전류를 흘러보낸다.

정류회로(3) 교류측의 R,S,T, 각 상선 전류(I_R),(I_S),(I_T)는 각각 120구간 정(+)측으로 통전, 60° 구간 휴지, 120구간 부(-)측으로 통전, 및 60° 구간 휴지를 반복하는 형태로 거의 직사각형파의 교류 전류가 흐른다.

또한 부하(16)에 흐르는 부하 전류(I_L)는 양전류(I_u),(I_r),(I_w) 또는 (I_x),(I_y),(I_z)를 합성한 것으로 된다.

이것에 대해서 제3도에 나타낸 바와 같이 비제어(I),정류기(3)의 부하측에 직열의 입력리액터(8A) 및 병렬의 입력콘덴서(4A)를 가진 콘덴서 입력형의 인버터(5)를 통해서 부하(6)가 접속되어 있을 경우, 선전류, 예를들면 R상선 전류(I_R)는 제5(b)에 나타낸 바와 같이 반 사이클에 2개의 정현파상의 산을 가진 파형으로 된다.

제4도에 나타낸 바와 같이 정류기(3)와 인버터(5)와의 사이에 입력 리액터 및 입력 콘덴서를 접속하고 있지않고, 이른바 LC 없는 인버터의 경우 선전류(I_R)는 제5도(c)에 나타낸 바와 같이 인버터의 PWM주파수에 대응하는 리플을 포함한 직사각형파에 가까운 전류파형이 된다.

다음으로 제1도에 나타낸 바와 같이 정류기가 제어 정류기(3B)로써 구성되어 있을 경우, 제어 정류기(3B)의 제어각(α)에 따라서 제6도(a)에 나타낸 바와 같이(도시할 경우 α≒30°) 톱니모양파상의 부하전류(i_L)가 흐른다.

본 발명에 의하면 평상시는 α=0°로 하여 운전된다.

α=0°라고 하는 것은 실질적으로 다이오드로 이루어진 비제어정류기로서 구성되어 있는 것과 등가이고 제6도(b)에 나타낸 파형의 선전류(I_R)가 흐른다.

이 파형은 이미 기술한 제5도(b)의 파형과 동일하다.

여기서 제어 정류기(3B)의 제어각(α)을 틀어서 α=30로 한다.

이 경우의 선전류(I_R)는 제6도(c)에 나타낸 바와 같이 α=0°의 경우(제6도(b))에 비교해서 제어각의 분만큼 시프트 한것이 된다.

다음으로 제7도를 참조해서 콘덴서 입력형 인버터를 부하로 하는 것을 전제로 해서, 비제어 정류기(3A)를 통해서 흐르는 선전류(I_R1)와, 소정의 제어각(α) 예를들면 α=30°로 운전되는 가제어 정류기(3B)를 통해서 흐르는 선전류(I_R2)를 합성한 선전류(I_R0)를 생각해 본다.

비제어 정류기(3A)를 통해서 흐르는 선전류(I_R1)로써 제7도(a)에 나타낸 파형의 것이 얻어지고, 가제어정류기(3B)를 통해서 흐르는 선전류(I_R1)로서 제7도(b)에 나타낸 파형의 것이 얻어지고 또한 양선전류(I_R1) 및 (I_R2)를 합성한 전류, 즉 교류전원(2)에서 본 R상 선전류(I_R0)로서 제7도(c)에 나타낸 파형의 것이 얻어진다.

여기서 알수 있는 것은 제7도(c)의 경우 보다 정현파에 가까운 즉, 보다 고조파 성분이 적은 전류파형을 하고 있는 것이다.

그래서 본 발명은 교류전원(2)에 2조의 주파수 변환장치(9A),(9B)가 접속되어 운전되고 있는 경우 평상시는 비제어 정류기(3A) 뿐만아니라 제어 정류기(3B)도 제어각 α=0°로 운전하여 고조파 저감지령(S)이 입력됨으로서 제어정류기(3B)를 제어각 α=30°로 운전하는 것으로 한다.

이와같이 함으로서 교류전원 2측에서 본 고조파전류 성분을 대폭적으로 저감시킬수 있다고 하는 의미이다.

실험예에 의하면 제3도에 나타낸 바와같이 콘덴서 입력형 인버터를 가진 2조의 주파수 변환장치를 양정류기 함께 α=0°(배재어)로 운전했을 경우에 40%정도 포함되어 있는 제5고조파 성분을, 한편 주파수 변환장치의 정류기를 제어 가능형으로 하여 제어각 α=30°로 운전함으로서 교류전원 2측에서 보아 20%이하로 저감시킬 수 있다.

또 제4도에 나타낸 바와같이 LC 없는 주파수 변환장치와 제3도에 나타낸 바와같은 콘덴서 입력형 인버터를 가진 주파수 변환장치를 조합시켜서 양 정류기 함께 α=0°(비제어)로 운전했을 경우에 20% 정도 포함되어 있던 제5고조파 성분을, 후자의 정류기를 가제어형으로 하여 제어각 α=30°로 운전함으로서 10% 이하로 저감시킬 수 있었다.

제8도에 특성선(80)으로 나타낸 바와같이 공조부하에 대응하는 지령주파수(f_s)를 발생하여 그것에 대응하는 공조능력(P)을 발휘시키도록 하는 것으로 한다.

한대밖에 운전하지 않는 M점까지의 영역(A)에서는 제1의 주파수 변환장치(9A)에 의해 제1의 냉동 사이클(7A)을 운전하여 2대 공운전하는 M점에서 N점까지의 영역에서는 양계통으로 거의 균등하게 부하를 분당한다.

도면에서는 B영역이 제1의 주파수 변환장치(9A)의 분담영역이고 C 영역이 제2의 주파수 변환장치(9B)의 분담영역이다.

고조파 저감지령(S)이 발생됨에 따라서 또는 고조파 저감지령(S)이 없어도 제어각 α=30°로 운전하도록 한다.

이와같은 운전을 행함으로서 2대 운전할 경우 합성고조파 전류를 이미 기술한 바와같이 하여 저감 시킬수 있다.

또한 1대 운전의 A영역에 있어서 비제어형의 정류기(3A)의 대신에 제어기능형 정류기(3B)를 고조파 저감지령(S)없게 하여 제어각α=0°로 운전하도록 해도 완전히 같은 양상의 작용효과를 달성할 수 있다.

또한, 빌딩용 멀티 에어콘 시스템과 같이 복수대의 실외기를 가지고 각 실외기에 대해서 각각 복수대의 실외기를 접속하는 구성의 공기 조화장치에 있어서는 각 실외기마다에 주파수 변환장치를 구비하게 되지만 그와같은 경우 각 계통의 주파수 변화장치의 용량에 커다란 차가 없다면 전체로 하여 거의 반분의 주파수 변환장치의 정류기를 α=0°로 운전하고 나머지의 주파수 변환장치의 정류기를 α=30°로 운전하면 2조의 주파수 변환장치의 경우와 같은 양상의 작용, 효과를 얻을 수 있다.

또한 인버터의 출력전압(V)과 출력주파수(f)의 비 V/f는 제9도에 실선(91)으로 나타낸 바와같이 전동기측에서의 요청에 따라서 거의 일정치로 되도록 제어되지만 가제어형 정류기를 소정의 제어각(α), 예를들면 30°를 가지고 운전할 경우는 그 제어각에 따라서 직류전압을 저하한다.

그 직류전압 저하분을 보상하기 위해서 제9도에 파선(92)으로 나타낸 바와같이 동일 주파수(f)에 대해서 전압(V)의 치가 보다 크게 되도록 V/f 직선을 상방으로 시프트업 시키는 것이 좋다.

이와같은 제어를 행할 경우의 풀로우차트를 제10도에 나타낸다.

제10도는 가제어 정류기(3A) 및 인버터(5A)로 이루어진 주파수 변환장치(9A)(제1도)의 제어양상을 나타낸것이고 당초는 가제어 정류기(3B)를 제어각 α=0°로 하여 실내측에서의 운전 지령에 의해 운전을 지속한다(스텝 S1, 스텝 S2).

곡조파 저감지령(S)이 없는한 이상의 운전을 지속한다(스텝 S3→스텝 S1).

변환기 제1어 장치(10)에 장치 고조파 저감지령(S)이 입력되면, 인버터(5A)의 입력 전압 저하분만 출력전압을 보상하기 위해서 전압(V)을 파선(92)(제9도)에 따라서 제어각 30°에 의한 직류 전압 저하분에 대응시켜서 상방으로 시프트 업시킨 특성으로 하는(스텝 S4)동시에, 제어 정류기(3B)를 제어각 α=30°로 시프트(스텝 S5)하에 운전을 지속한다(스텝 S6).

이 운전 상태는 고조파 저감 지령(S)이 있는한 지속되고 고조파 저감지령(S)이 없게되면 당초의 제어각 α=0°의 운전상태로 돌아간다(스텝 S7→스텝S1).

제1도의 실시예에 있어서는 제어 정류기(3B)를 사이리스터에서 구성하는 것으로 했지만 제어가능하다는 취지에서 사이리스터에 대신하여 제어 가능한 다른 정류소자, 예를들면 트랜지스터로 해도 좋다.

같은 양상으로 인버터(5A)(5B)를 구성하는 정류소자를 트랜지스터 이외의 스위칭소자. 예를들면 사이리스터 등에서 변경해도 좋다.

다음으로 다른 실시예에 대해서 설명한다.

복수의 주파수 변환장치가 설치되어 있고, 더구나 각 계통의 용량이 다를 경우가 있다.

예를들면 빌딩에서 설치되는 멀티 에어콘 시스템의 경우가 그것이다.

공기조화 되어야할 방이 다수있고, 더구나 각 방의 크기가 가지각색이고 각 실내기 마다에 설치되어진 냉방 사이클, 즉 압축기 용량이 다르다고 할 경우가 그것이다.

이와같은 경우는 제어각 α=0°로 운전되어 있는 정류기의 대수와 제어각 α=30°로 운전되고 있는 정류기의 대수와를 거의 동등하게 한 것만으로는 반드시 소기의 목적을 달성할수가 없다.

정류기 및 인버터로 이루어진 주파수 변환장치에 부하로써 접속되는 압축기 모터의 전류 즉 정규기의 전류는 운전 주파수(운전 Hz)에 의해서 다르고, 또한 제11도에 나타낸 바와같이 용량에 따라서도 다르다.

도면에서는 횡축을 운전 주파수(운전 Hz)로 해서 횡축에 전류를 얻었을 경우의 특성을 용량(2u)(3u),(4u),(5u)를 파라미터로서 개념적으로 나타내고 있다.

공기 조화기의 경우 이와같이 운전 주파수가 결정되면 그 계통의 주파수 변환장치의 부하전류도 결정되기 때문에 어떤 계통의 공조부하에 따라서 운전주파수가 결정되면 그 계통의 주파수 변환장치의 부하전류를 알 수가 있다.

이 부하 전류와 그것에 포함되는 고주파 전류성분과의 사이에는 거의 비교적인 상관관계가 있기 때문에 부하 전류의 발란스를 유지함으로서 고조파 전류성분의 크기의 발란스를 유지할 수 있다.

제12도는 이상의 생각에 따라서 구성되었던 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 거시다.

각 냉동 사이클 마다에 각각 CPU를 포함하는 실외기 콘트롤러(21),(22),(23),(24),(25)… (2N)이 설치되어 있다.

이들 실외기 콘트롤러에 의해서 소속의 주파수 변환장치 및 냉동 사이클의 ON,OFF 및 운전 주파수가 제어된다.

각 실외기 콘트롤러는 도시되어 있지 않는 소속의 실내 유니트 콘트롤러에서의 제어지령에 의해서 제어된다.

각 실외기 콘트롤러(21)~(2N)의 ON,OFF 상태 및 운전 주파수(운전 Hz)가 각각 운전 상태 검출 회로(31),(32),(33)… (3N)에 의해서 검출되어 CPU로 이루어진 공통의 고조파 제어장치(50)에 받아 들여 진다.

고조파 제어장치(50)는 각 운전 상태 검출 회로(31)~(3N)에서의 검출 결과와 고조파 저감지령(S)를 기초로 하여 후술한 바와같이 해서 결정된 것을 따라 실외기 콘트롤러(21)~(2N)에 인터페이스(41).(42).(43)… (4N)를 통해서 각각에 속하는 각 정류기의 제어각(α)으로 하여 α=0° 또는 α=30°을 지시하는 지령을 발생한다.

그 경우 α=0° 또는 α=30°라고 결정은 다음과 같이하여 행하여 진다.

제13도에 나타낸 바와같이 고조파 제어장치(50)는 우선 고조파 저감지령(S)이 있는지 어떤지를 확인한다(스텝 S11).

그것이 없을 경우에는 그대로 운전 상태를 계속한다. 있을경우는 운전상태 검출회로(31)~(3N)에서의 검출 결과에 따라서 운전중의 인버터의 운전 주파수를 받아들이고(스텝 S12). 제11도에 예시한 바와같은 특성을 기초로하여 운전중의 인버터의 전체전류를 추정한다(스텝 S13).

다음으로 이 전체 전류가 거의 균등하게 2분 되도록 운전중 계통의전 정류기를 α=0°로 운전시키는 정류기 군과, α=30°로 운전시키는 정류기군으로 분류한다(스텝 S14).

다음으로 α=30°로 운전하는 것으로 한 정류기를 제어하는 실외기 콘트롤러에 대해서 소속된 인터페이스를 통해서 고조파 저감신호를 송신한다(스테 S15).

이와같이해서 용량이 다른 복수의 주파수 변환 장치가 설치되어 있는 경우에 있어서도, 가급적으로 보다 적은 고조파 전류성분의 기준에서의 운전을 지속할 수 있다.

이 경우, 전 정류기중의 거의 반수를 비제어형으로 하는지 제어가능형이지만 제어각을 α=0으로 고정해두고 그 경우, 양형의 것이 적당하게 조합시켜서 선택되도록 할 수도 있다.

또한, 모든 정류기를 제어가능형으로 해두고, 그 경우 필요에 따라서 α=0 또는 30°로 설정하도록 해도 좋다.

이상 기술한 바와같이 본 발명에 의하면 교류전원에 접속된 복수 계통의 주파수 변환장치를, 일부의 정류기를 제어각 α=0°로 운전하고, 다른 전류기를 제어각 α=30°로 운전함으로써 위상차를 가진 교류 전압을 출력하기 위한 2조의 정류기용 변압기를 이용하거나 하는 것없이 보다 적은 고조파 전류를 기초로 해서 운전할 수 있다.

Claims (10)

1. 3상 비제어형 정류기 및 제1의 인버터로 구성되고, 제1의 공기 조화장치의 압축기 전동기에 부하전류를 공급하는 제1의 주파수 변환 장치와, 3상 제어가능형 정류기 및 제2의 인버터에 의해서 구성되고 제2의 공기 조화 장치의 압축기 전동기에 부하 전류를 공급하는 제2의 주파수 변환장치와, 전술한 양 주파수 변환 장치에서 교류 전력을 공급하는 공통의 교류전원과, 전술한 제1 및 제2의 인버터를 각각 제어하는 제1 및 제2의 수단과, 전술한 교류 전원에서 본 전술한 양주파수 변환장치의 합성 고조파 전류를 저감시키도록 전술한 제2의 주파수 변환 장치의 정류기를 위상 제어하는 제3의 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화 장치용 교류 전원 장치.
2. 제1항에 있어서, 전술한 고조파 저감수단은 전술한 제2의 주파수 변환장치의 정류기를 거의 30의 제어각으로 제어하는 것을 특징으로 하는 교류 전원 장치.
3. 제1항에 있어서, 전술한 제1의 인버터는 LC 없는 인버터로서 구성되고 전술한 제2의 인버터는 콘덴서 입력형 전압형 인버터로서 구성되고 있는 것을 특징으로 하는 교류 전원 장치.
4. 3상 비제어 정류기 및 제1의 인버터에 의해서 구성되고 제1공기 조화장치의 압축기.전동기에 부하전류를 공급하는 제1의 주파수 변환장치와, 3상 제어 정류기 및 제2의 인버터에 의해서 구성되고 제2의 공기 조화장치의 압축기 전동기에 부하전류를 공급하는 제2의 주파수 변환장치와, 전술한 양주파수 변환장치에 교류전력을 공급하는 교류전원과, 전술한 제1 및 제2의 인버터를 각각 제어하는 제1 및 제2수단과, 전술한 제2의 주파수 변환 장치의 제어 전류기를 제어하는 제3의 수단과, 전술한 제2의 주파수 변환장치의 제어 정류기를 통상시는 제어각 0으로 운전하고 고조파 저감지령을 받음으로서 전술한 가제어 정류기의 제어각을 전술한 교류 전원에서 본 전술한 양주파수 변환장치의 합성 고조파 전류가 저감되도록 시프트하는 제4의 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화 장치용 교류 전원 장치.
5. 제4항에 있어서, 전술한 가제어 정류기 제어각의 시프트량은 거의 30°인 것을 특징으로 하는 교류 전원 장치.
6. 제4항에 있어서, 통상시는 전술한 각 인버터의 출력전압(V) 및 출력주파수(f)의 비 V/f를 거의 일정하게 제어하는 동시에 전술한 고조파 저감지령을 받음으로서 전술한 제2의 주파수 변환 장치의 인버터 출력전압(V)을 전술한 제2의 주파수 변환 장치의 제어 정류기의 제어각에 따라서 스텝업하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 교류 전원 장치.
7. 각각 3상 제어 정류기 및 인버터에 의해서 구성되고 각각 다른 공기조화 장치의 압축기 전동기에 부하전류를 공급하는 적어도 3조의 주파수 변환장치와, 이들의 주파수 변환장치에 교류 전력을 공급하는 공통의 교류 전원과, 전술한 각 주파수 변환 장치를 제어하는 제어수단과, 전술한 각 주파수 변환 장치의 ON, OFF 상태를 검지하는 동시에 부하 전류를 추정하는 운전 상태 검출 수단과, 이 운전상태 검출 수단의 검출 결과에 따라서 운전중 주파수 변환 장치의 전체 전류를 추정하는 수단과, 고조파 저감지령을 받음오로서 전술한 전체 전류가 거의 균등하게 2분 되도록 전술한 운전중 주파수 변환 장치를 2군으로 분류하여 그 한쪽 군의 가제어 정류기와 다른쪽군의 가제어 정류기를 양자 사이에서 거의 30°의 제어 각차를 가지도록 제어하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화 장치용 교류 전원 장치.
8. 제7항에 있어서, 전술한 한쪽군의 제어 정류기의 제어각은 0°이고 다른쪽군의 가제어 정류기의 제어각은 거의 30°인 것을 특징으로 하는 교류전원 장치.
9. 제7항에 있어서, 전술한 제1의 주파수 변환 장치는 3상 비제어형 정류기 및 LC 없는 인버터에 의해서 구성되고 전술한 제2의 주파수 변환 장치는 3상 제어가능형 정류기 및 콘덴서 입력형 전압형 인버터로 구성된 것을 특징으로 하는 교류 전원 장치.
10. 제7항에 있어서, 전술한 제1의 주파수 변환 장치는 3상 비제어형 정류기 및 콘덴서 입력형 전압형 인버터로 구성되고 전술한 제2의 주파수 변환 장치는 3상 제어가능형 정류기 및 콘덴서 입력형 전압형 인버터에 의해서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 교류 전원 장치.

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