KR100323931B1 - 전동기제어장치및이제어장치를이용한공기조화기 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (22)
- 교류전원에서 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버터장치;상기 컨버터장치에서 변환된 직류전압을 PWM 전압으로 변환하여 냉동 사이클을 형성하는 압축기 구동 전동기에 공급하는 인버터장치;상기 컨버터장치의 전원측에 직렬로 접속된 리액터;상기 리액터와 교류 전원을 강제적으로 단락 통전시키는 스위칭소자를 포함하여 이루어지는 강제 통전 회로; 및상기 강제 통전 회로를 교류전원의 반사이클 중의 소정의 단락 통전 시간 동안 단락 통전함으로써 전원 역율 또는 직류 전압을 제어하는 단락 통전 모드와, 상기 단락 통전을 금지하는 비단락 통전 모드 중 어느 하나로 전환하는 통전 모드 전환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기를 구비하고, 상기 통전 모드 전환수단은 상기 교류 입력 전류가 소정 전류값 이하일 때 비단락 통전 모드로 하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 통전 모드 전환수단은 비단락 통전모드로부터 단락 통전 모드로 이행할때 상기 단락 통전 시간을 서서히 길게 하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 통전 모드 전환수단은 단락 통전 모드로부터 비단락 통전 모드로 이행할 때 단락 통전 시간을 서서히 짧게 하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 통전 모드 전환수단에 있어서 단락 통전 모드는 상기 컨버터장치로부터 출력되는 직류전압을 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 소정 전압값 이하로 억제하는 직류전압 우선 통전 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 통전 모드 전환수단에 있어서 단락 통전 모드는 상기 컨버터장치로부터 출력되는 직류전압을 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 증감하여 압축기 구동 전동기의 회전수를 제어하는 회전수 우선 통전 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 통전 모드 전환수단에 있어서 단락 통전 모드는 상기 컨버터장치의 전원역율을 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 소정값 이상으로 제어하는 고역율 우선 통전 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 통전 모드 전환수단은 상기 단락 통전 모드에서 상기 컨버터장치의 전원역율을 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 소정값 이상으로 제어하는 고역율 우선 통전 모드와, 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 압축기 구동 전동기의 회전수를 제어하는 회전수 우선 통전 모드를 포함하고,교류전원에서 입력되는 교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기와,상기 통전 모드 전환수단을 제어하고, 교류 입력 전류가 소정 전류값 이하일 때 비단락 통전 모드로, 상기 PWM 전압의 듀티비가 미리 설정된 설정 듀티비에 도달하면 회전수 우선 통전 모드로 이행하는 제어패턴을 설정하는 통전 제어패턴 설정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 7 항에 있어서,교류전원에서 입력되는 교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기와,상기 통전 모드 전환수단을 제어하고, 교류 입력 전류가 소정 전류값 이하일 때 비단락 통전 모드로, 교류 입력 전류가 소정 전류값을 초과할 때 상기 고역율통전 모드로 이행하는 제어패턴을 설정하는 통전 제어패턴 설정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기의 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,교류전원의 전원 주파수에 대응하는 통전 시간 보정값을 기억하는 기억수단을 구비하고, 상기 통전 모드 전환수단은 상기 전원 주파수에 따라서 상기 기억수단에 기억된 통전 시간 보정값에 의해 단락 통전 시간을 보정하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 교류 입력 전류 검출기에 의한 전류 검출값을 통전 모드의 차이에 의한 전류파형의 차이분만큼 보정하는 입력 전류 보정값을 기억하는 기억수단을 설치하고, 상기 통전 모드 전환수단에 의해 전환된 통전 모드에 따라서 상기 전류 검출값을 상기 입력 전류 보정값에 의해 보정하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 강제 통전 회로에 흐르는 단락 통전 전류가 소정값을 초과할 때 상기 강제 통전 회로를 차단하는 휴즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 교류전원에서 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버터장치;상기 컨버터장치에서 변환된 직류전압을 PWM 전압으로 변환하여 냉동 사이클을 형성하는 압축기 구동 전동기에 공급하는 인버터장치;상기 컨버터장치의 전원측에 직렬로 접속된 리액터;상기 리액터와 교류 전원을 강제적으로 단락 통전시키는 스위칭소자를 포함하여 이루어지는 강제 통전 회로;상기 강제 통전 회로를 교류전원의 반사이클 중의 소정의 단락 통전 시간 동안 단락 통전하는 단락 통전 모드를 설정하는 통전 모드 전환수단;교류전원에서 입력되는 교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기; 및상기 통전 모드 전환수단이 단락 통전 모드 설정 중에 그 교류 입력 전류 검출기에서 검출된 교류 입력 전류가 소정값을 초과하고, 또 상기 PWM 전압의 듀티비가 소정값을 초과할 때 상기 강제 통전 회로의 동작 상태가 정상이라고 판정하는 통전 상태 판정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 7 항에 있어서,교류전원에서 입력되는 교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기와,비단락 통전 모드로부터 고역율 우선 통전 모드로 전환된 시점에서 상기 교류 입력 전류 검출기가 검출한 전류값의 변화를 검출하고, 이 변화에 기초하여 상기 강제 통전 회로의 동작 상태가 정상이라고 판정하는 통전 상태 판정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 7 항에 있어서,비단락 통전 모드로부터 고역율 우선 통전 모드로 전환된 시점에서 상기 PWM 전압의 듀티비의 증대분을 검출하고, 이 증대분이 소정값을 초과할 때 상기 강제 통전 회로의 동작 상태가 정상이라고 판정하는 통전 상태 판정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 강제 통전 회로의 스위칭소자의 단락 통전 후에 상기 단락 통전 시간 보다도 짧은 시간만큼 다시 상기 스위칭소자를 온 동작시켜 단락 통전시키는 리액터 소음 통전 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 교류전원에서 공급되는 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버터장치;상기 컨버터장치에서 변환된 직류전압을 PWM 전압으로 변환하여 냉동 사이클을 형성하는 압축기 구동 전동기에 공급하는 인버터장치;상기 컨버터장치의 전원측에 직렬로 접속된 리액터;상기 리액터와 교류 전원을 강제적으로 단락 통전시키는 스위칭소자를 포함하여 이루어지는 강제 통전 회로;상기 전동기의 실회전수를 검출하는 수단 및 지령 회전수와 실회전수의 회전수 편차를 검출하는 수단; 및상기 PWM 전압의 듀티비가 소정값 이하의 저부하영역에서 제 1 운전 모드 지령을, PWM 전압의 듀티비가 소정값을 초과하는 고부하영역에서 제 2 운전 모드 지령을 출력하는 운전 모드 전환수단과, 상기 저부하영역일 때 상기 강제 통전 회로의 단락 통전을 비동작으로 하고, 상기 고부하영역일 때 상기 회전수 편차를 0으로 하도록 상기 강제 통전 회로의 단락 통전 시간을 변경하는 전압 보상부를 구비하고,상기 인버터장치는 상기 운전 모드 전환수단이 제 1 운전 모드 지령을 출력할 때 상기 회전수 편차를 0으로 하도록 상기 인버터장치의 PWM 전압의 듀티를 변경하고, 상기 운전 모드 전환수단이 제 2 운전모드 지령을 출력할 때 지령 회전수의 증대에 따라서 PWM 전압의 듀티를 크게 하며, 상기 전압 보상부는 상기 교류전원의 제로크로스점을 검출하는 제로크로스 검출기를 포함하고, 상기 운전 모드 전환수단이 제 1 운전 모드 지령을 출력할 때 상기 강제 통전 회로를 오프상태로 유지하고, 상기 운전 모드 전환수단이 제 2 운전 모드 지령을 출력할 때 상기 교류전원의 제로크로스점 또는 이 제로크로스점에서 일정 시간을 경과한 시점을 시작점으로 하여 상기 강제 통전 회로를 소정 시간 온상태로 하여 단락 통전 동작시키고, 상기 회전수 편차를 0으로 하도록 단락 통전 시간을 변경하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 17 항에 있어서,상기 운전 모드 전환수단에 있어서 저부하영역의 제 1 운전모드와 고부하영역의 제 2 운전모드의 전환에 히스테리시스 특성을 갖게 한 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 18 항에 있어서,상기 전압 보상부는상기 컨버터장치의 출력 전압을 검출하는 직류 전압 검출기와,상기 컨버터장치의 출력 전압과 단락 통전 시간의 관계를 선형화하는 데이터 테이블을 구비하고,상기 전압 보상부는 이 데이터 테이블에 따라서 단락 통전 시간을 변경하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 통전 모드 전환수단은 상기 단락 통전 모드에서 상기 컨버터장치의 전원역율을 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 소정값 이상으로 제어하는 고역율 우선 통전 모드와, 상기 강제 통전 회로의 단락 통전에 의해 압축기 구동 전동기의 회전수를 제어하는 회전수 우선 통전 모드를 포함하고,상기 고역율 우선 통전 모드, 회전수 우선 통전 모드 및 비단락 통전 모드의 복수의 조합으로 이루어지는 제어패턴을 복수개 갖고, 그 중 하나의 제어패턴을 설정하는 통전 제어패턴 설정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 제 20 항에 있어서,상기 통전 모드마다 교류 입력 전류에 대한 단락 통전 시간을 테이블 데이터로서 기억시키고 있는 기억수단;교류 입력 전류를 검출하는 교류 입력 전류 검출기; 및교류전압의 제로크로스점을 검출하는 제로크로스점 검출수단을 구비하고,상기 통전 모드 전환수단은 상기 통전 제어패턴 설정수단에 의해 설정된 제어패턴에 따라서 선택된 통전 모드에 따라서 각각 상기 교류 입력 전류 검출기의 검출값에 대응하는 상기 기억수단에 기억된 단락 통전 시간만큼 교류 전압의 제로크로스점 또는 제로크로스점에서 소정 시간 후를 시작점으로 하여 상기 강제 통전회로를 통전시키도록 상기 스위칭소자를 온, 오프 제어하는 것을 특징으로 하는 전동기 제어장치.
- 실내를 냉방하는 냉방운전과 실내를 난방하는 난방운전이 전환 가능한 공기조화기에 있어서, 운전 모드가 냉방운전인지 난방운전인지에 따라 상기 통전 제어패턴 설정수단은 다른 제어패턴을 설정하는 것을 특징으로 하는 제 21 항의 전동기 제어장치를 이용한 공기조화기.
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