KR100531847B1 - Method for controlling multi airconditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 멀티 에어컨(Multi Airconditioner)에 관한 것으로, 특히 압축기의 부하 상태에 따라 변화되는 CT(Current Transformer) 전류값의 평균값에 따라 압축기 및 시스템을 제어할 수 있도록 한 멀티 에어컨 제어방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 압축기의 부하 상태에 따라 변화되는 전류를 계기용 변류기(CT)를 통해 전압으로 감지하여 그 감지된 전압에 따라 압축기를 제어하는 멀티 에어컨에 있어서, 압축기의 부하상태에 따라 일정주기마다 계기용 변류기(CT)를 통해 감지된 전압을 AD변환하여 저장하는 제1 단계와; 상기 일정주기동안의 AD변환되어 저장된 전압에서 이전 번지의 전압값에 현재 번지의 전압값을 가산하여 얻은 데이터들의 누적값에서 평균값을 구하고, 현재 번지에서 읽어들인 전압값과 이전 번지까지의 최소값 및 최대값의 대소를 비교하여 최대값과 최소값을 구하는 제2 단계와; 상기 AD변환된 전압의 평균값과 최대값 및 최소값의 크기를 비교하여 그 비교 결과에 따라 압축기의 온, 오프를 제어하는 제3 단계로 이루어진다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi air conditioner, and more particularly, to a multi air conditioner control method for controlling a compressor and a system according to an average value of a current transformer (Current Transformer) current value changed according to a load state of a compressor. To this end, the present invention is a multi-air conditioner for controlling the compressor in accordance with the sensed voltage by detecting a current that changes according to the load state of the compressor through the instrument current transformer (CT), a certain period according to the load state of the compressor A first step of AD-converting and storing the voltage sensed by the instrument current transformer CT for each time; The average value is obtained from the cumulative values of data obtained by adding the voltage value of the current address to the voltage value of the previous address from the AD converted and stored voltage for the predetermined period, and the minimum and maximum values of the voltage value read from the current address and the previous address. Obtaining a maximum value and a minimum value by comparing the magnitudes of the values; Comprising a third step of comparing the magnitude of the average value and the maximum value and the minimum value of the AD-converted voltage and controlling the on and off of the compressor according to the comparison result.
Description
본 발명은 멀티 에어컨(Multi Airconditioner)에 관한 것으로, 특히 압축기의 부하 상태에 따라 변화되는 CT(Current Transformer) 전류값의 평균값에 따라 압축기 및 시스템을 제어할 수 있도록 한 멀티 에어컨 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi air conditioner, and more particularly, to a multi air conditioner control method for controlling a compressor and a system according to an average value of a current transformer (Current Transformer) current value changed according to a load state of a compressor.
멀티 에어컨은 소위 프리 조인트라 일컬어지고 있으며, 도 1 에 도시한 바와 같이 단일의 압축기(1)에 복수대의 실내기(3A, 3B, 3C)가 병렬로 연결되어 있으며, 각각의 실내기 운전조건에 따라 실내기 운전에 대한 지령이 별도의 통신수단에의해 압축기가 구비된 실외기의 구동회로부에 전송되면 마이컴에서는 이와 같은 지령신호를 받아 들여서 실내기(3A, 3B,3C)의 입구측에 연결되어 있는 팽창밸브(4A, 4B, 4C)를 제어하여 각각의 실내기로 흡입되는 냉매를 조절하여 실내의 공기를 차갑게 만들게 된다.Multi-air conditioners are called so-called pre-joints, and as shown in FIG. 1, a plurality of indoor units 3A, 3B, and 3C are connected in parallel to a single compressor 1, and indoor units according to respective indoor unit operating conditions. When a command for operation is transmitted to a drive circuit of an outdoor unit equipped with a compressor by a separate communication means, the microcomputer receives such a command signal and expands the expansion valve 4A connected to the inlet side of the indoor units 3A, 3B, and 3C. , 4B, 4C) to control the refrigerant sucked into each indoor unit to cool the indoor air.
이러한 일련의 동작들을 냉동 사이클이라 칭한다.This series of operations is called a refrigeration cycle.
상기한 냉동사이클을 구성하기 위해서는 기본적으로 압축기(1)와, 콘덴서라 불리우는 응축기(2)와, 더운열과 차가운 열을열교환하는 실내기(3A, 3B, 3C)내에 장착된 열교환기 또는 증발기로 구성된다.The refrigeration cycle is basically composed of a compressor 1, a condenser 2 called a condenser, and a heat exchanger or evaporator mounted in the indoor units 3A, 3B, 3C for heat-exchanging hot and cold heat. .
상기한 구성요소들이 하나의 폐루프를 형성하고, 이 폐루프 내에 냉매가 흘러 다니면서 압력과 온도 등의 물리적인 성질의 영향에 의해 액체, 기체 등의 상(相) 변화를 일으키게 되며, 이때 흡열과 발열작용을 하게되면서 열교환을 하게 된다.The above components form a closed loop, and as the refrigerant flows in the closed loop, phase changes of liquid, gas, etc. are caused by the influence of physical properties such as pressure and temperature. The exothermic action causes heat exchange.
이와 같은 냉동사이클은 도 2 와 같은 PH 선도로 나타낼수 있다.Such a refrigeration cycle can be represented by a PH diagram as shown in FIG.
도 2에서 (a)와 같이 저압저온의 기체 냉매가 압축기(1) 입구를 통과하면서 고압고온의 기체상태로 변화하게 된다.As shown in (a) of FIG. 2, the low-pressure low-temperature gas refrigerant is changed into the high-pressure high-temperature gas state while passing through the compressor 1 inlet.
이러한 상태의 냉매는 다시(c)와 같이 응축기(2)를 통과하면서 고압저온의 액체 상태의 냉매가 된다.The refrigerant in this state again becomes a liquid refrigerant of high pressure and low temperature while passing through the condenser 2 as shown in (c).
이는 다시(d)와 같이 병렬접속된 팽창밸브(4A, 4B, 4C)를 통과하면서 저압저온의 액체냉매가 된다.This again becomes a low-pressure low-temperature liquid refrigerant passing through expansion valves 4A, 4B and 4C connected in parallel as shown in (d).
이것은 (e)와 같이 실내기(3A, 3B, 3C)내의 증발기를 통과하면서 실내의 더운 공기를 흡수하게 되고, 이를 통해서 실내공기는 차갑게 만들고, 냉매는 기체상태로 변화하게 된다.This absorbs the hot air in the room while passing through the evaporators in the indoor units 3A, 3B, and 3C as shown in (e), through which the indoor air is cooled and the refrigerant is changed to a gaseous state.
이는 재차 (b)와 같이 압축기(1)로 들어가며 냉매사이클은 순환하게 된다.This again enters the compressor 1 as shown in (b) and the refrigerant cycle is circulated.
정상적인 사이클을 형성하기 위해서는 팽창밸브(4A, 4B, 4C)가 모두 개방 상태이어야 하지만, 실내기가 운전오프상태이거나 운전중이더라도 설정온도보다 실내온도가 더 차가워 지는 경우에는 팽창밸브(4A, 4B, 4C)를 폐쇄하게 된다.The expansion valves 4A, 4B, and 4C must all be open to form a normal cycle, but the expansion valves 4A, 4B, and 4C are used when the indoor temperature is colder than the set temperature even when the indoor unit is in the off state or during operation. ) Will be closed.
특히 3개의 팽창밸브(4A, 4B, 4C)중에서 2개의 팽창밸브를 폐쇄하고 1개의 팽창밸브 만을 개방시켜 냉매를 통과시키게되면 압축기(1)에서 내보내는 냉매량에 비하여 팽창밸브(4A, 4B, 4C)를 통해 통과시킬수 있는 능력이 상대적으로 적어지므로 폐루프 형태의 냉동사이클에서 일종의 병목현상이 나타나면서 압축기(1) 출구의 온도가 급격히 상승하게 된다.In particular, when two expansion valves are closed out of three expansion valves 4A, 4B, and 4C, and only one expansion valve is opened to pass the refrigerant, the expansion valves 4A, 4B, and 4C are compared with the amount of refrigerant discharged from the compressor 1. Since the ability to pass through is relatively small, a bottleneck occurs in the closed-loop refrigeration cycle and the temperature of the compressor (1) outlet rises rapidly.
한편, 에어컨에서는 시스템의 안전을 위해 압축기(1)에 인가되는 전원이 자동적으로 차단될 수 있는 기구적 스위치가 구비되어져 있어, 압축기(1)의 온도가 급격하게 상승되면 상기한 기구적 스위치가 작동되어 압축기(1)에 공급되는 전원을 차단하게 된다.On the other hand, the air conditioner is provided with a mechanical switch that can automatically cut off the power applied to the compressor (1) for the safety of the system, the mechanical switch is operated when the temperature of the compressor (1) rapidly rises The power supply to the compressor 1 is cut off.
도 3 은 종래의 멀티 에어컨 전원 및 압축기 구동 회로 구성도를 나타낸 것으로서, 압축기를 구동하는 모터(M)의 동작을 온, 오프 시키는 릴레이(RY1)를 제어하는 마이컴(10)과; 교류전원(AC 220V)을 브리지 정류 및 평활하고 정전압 IC(IC1)를통해 안정화된 직류전원을 상기 마이컴(10)에 공급하는 전원회로부(11)와; 상기 마이컴(10)의 제어신호에 따라 온, 오프되어 압축기 구동모터(M)의 구동을 온, 오프시키는 릴레이(RY1)로 구성된 것으로, 이와 같은 종래의 동작을 설명하면 다음과 같다.3 is a block diagram of a conventional multi air conditioner power supply and a compressor driving circuit, and includes a microcomputer 10 for controlling a relay RY1 for turning on and off an operation of a motor M for driving a compressor; A power supply circuit portion 11 for rectifying and smoothing AC power 220 V and supplying stabilized DC power to the microcomputer 10 through a constant voltage IC IC1; In accordance with the control signal of the microcomputer 10 is configured as a relay (RY1) to turn on, off the drive of the compressor drive motor (M), such a conventional operation will be described as follows.
마이컴(10)에서는 압축기 구동지령신호를 출력하여 릴레이(RY1)를 작동시키게 되면 압축기 구동모터(M)에 릴레이(RY1) 접점을 통해 교류전원(AC 220V)이 인가되므로 모터(M)가 회전구동되므로 이에 따라 압축기가 구동된다.In the microcomputer 10, when the relay RY1 is operated by outputting the compressor driving command signal, the AC power source AC 220V is applied to the compressor driving motor M through the relay RY1 contact so that the motor M rotates. Therefore, the compressor is driven accordingly.
이와같은 상태에서 에어컨의 압축기 출구온도가 너무 높아지고, 과전류가 흘러 기구적 스위치(SW1)가 오프된 상태라면 압축기 구동모터(M)가 구동중단되어 이로인해 압축기가 구동되지 않는다.In such a state, if the compressor outlet temperature of the air conditioner becomes too high and the overcurrent flows, the mechanical switch SW1 is turned off, and thus the compressor driving motor M is stopped and thus the compressor is not driven.
이때 마이컴(10)에서 도 1 에 도시된 팽창밸브(4A, 4B, 4C)를 폐쇄시켜야되는 상태인줄 알고 팽창밸브(4A, 4B, 4C)의 개도량을 계속 닫았는데도 불구하고, 압축기가 재기동을 시도하게 되면 시스템의 동작이 불안정해지는 문제점과 더불어 시스템의 에러 상태를 파악할 수 없는 문제점이 있었다.At this time, the microcomputer 10 knows that the expansion valves 4A, 4B, and 4C shown in FIG. 1 should be closed. When attempted, there was a problem that the operation of the system became unstable and the error state of the system could not be grasped.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 마이컴이 멀티에어컨의 CT출력 DC 전압을 통해 CT 과전류, 오픈, 단락상태를 판별함으로써, CT전류가 과상승할 경우 및 CT의 고장유무등의 에러 상태를 감지하여 압축기를 정지시켜 전력소자 및 회로 부품을 보호하고 전체적으로 시스템을 보호할 수 있도록 한 멀티 에어컨 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above problems, and the microcomputer determines the CT overcurrent, open and short state through the CT output DC voltage of the multi-air conditioner. It is an object of the present invention to provide a multi-air conditioner control method that detects an error condition such as presence or absence and stops the compressor to protect power devices and circuit components and protect the system as a whole.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 압축기의 부하 상태에 따라 변화되는 전류를 계기용 변류기(CT)를 통해 전압으로 감지하여 그 감지된 전압에 따라 압축기를 제어하는 멀티 에어컨에 있어서,압축기의 부하상태에 따라 일정주기마다 계기용 변류기(CT)를 통해 감지된 전압을 AD변환하여 저장하는 제1 단계와;상기 일정주기동안의 AD변환되어 저장된 전압에서 이전 번지의 전압값에 현재 번지의 전압값을 가산하여 얻은 데이터들의 누적값에서 평균값을 구하고, 현재 번지에서 읽어들인 전압값과 이전 번지까지의 최소값 및 최대값의 대소를 비교하여 최대값과 최소값을 구하는 제2 단계와;상기 AD변환된 전압의 평균값과 최대값 및 최소값의 크기를 비교하여 그 비교 결과에 따라 압축기의 온, 오프를 제어하는 제3 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the present invention for achieving the above object, in the multi-air conditioner to sense the current changed according to the load state of the compressor as a voltage through the current transformer CT for the control to control the compressor according to the detected voltage, A first step of AD converting and storing the voltage sensed by the current transformer CT for a predetermined period according to the load state of the circuit; and converting the current address to the voltage value of the previous address in the AD converted and stored voltage for the predetermined period. A second step of obtaining an average value from a cumulative value of data obtained by adding a voltage value and comparing a voltage value read from a current address with a minimum value and a maximum value up to a previous address to obtain a maximum value and a minimum value; And a third step of comparing the average value of the voltage and the magnitude of the maximum value and the minimum value and controlling the on / off of the compressor according to the comparison result. The.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명 멀티 에어컨 제어방법을 보인 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 압축기의 부하 상태에 따라 변화되는 전류를 계기용 변류기(CT)를 통해 전압으로 감지하여 그 감지된 전압에 따라 압축기를 제어하는 멀티 에어컨에 있어서,압축기의 부하상태에 따라 일정주기마다 계기용 변류기(CT)를 통해 감지된 전압을 AD변환하여 저장하는 제1 단계와;상기 일정주기동안의 AD변환되어 저장된 전압에서 이전 번지의 전압값에 현재 번지의 전압값을 가산하여 얻은 데이터들의 누적값에서 평균값을 구하고, 현재 번지에서 읽어들인 전압값과 이전 번지까지의 최소값 및 최대값의 대소를 비교하여 최대값과 최소값을 구하는 제2 단계와;상기 AD변환된 전압의 평균값과 최대값 및 최소값의 크기를 비교하여 그 비교 결과에 따라 압축기의 온, 오프를 제어하는 제3 단계로 이루어진다.4 is a flowchart illustrating a method for controlling a multi-air conditioner according to the present invention. As shown in FIG. 4, a current changed according to a load state of a compressor is detected as a voltage through a current transformer CT for controlling a compressor according to the detected voltage. In the multi-air conditioner, First step of converting and storing the voltage detected by the current transformer CT for a certain period in accordance with the load state of the compressor; AD; The average value is calculated from the cumulative values of the data obtained by adding the voltage value of the current address to the voltage value of, and the maximum and minimum values are calculated by comparing the magnitudes of the minimum and maximum values up to the previous address with the voltage value read from the current address. Step 2; Comparing the magnitude of the average value and the maximum value and the minimum value of the AD converted voltage to control the on and off of the compressor according to the comparison result The third step is made.
이와 같은 본 발명의 동작 및 작용 설명을 위해 도 5을 참조하여 설명한다.This operation and operation of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
본 발명은 CT전류가 과상승할 경우에 전력소자를 보호하기 위하여 CT전류를 감지하는데 있어서, 본 발명에서는 CT(Current Transformer)(30)의 출력 DC전압을 AD 변환하여 일정주기간격으로 그 변환값을 평균하여 데이터를 얻는다.The present invention is to detect the CT current in order to protect the power device when the CT current rises, in the present invention, by converting the output DC voltage of the CT (Current Transformer) 30 to the AD at a fixed period Get the data by averaging
먼저, CT(30) 전류 AD변환값 평균 과정을 살펴보면, CT(30)측에서 출력된 전류값에 따른 전압은 브리지 다이오드(BD)에 의해 정류되고, 평활용 콘덴서(C1, C2)에 의해 평활되어 직류성분에 가까운 신호를 마이컴(20)으로 출력한다.First, referring to the CT 30 current AD conversion value averaging process, the voltage according to the current value output from the CT 30 side is rectified by the bridge diode BD, and smoothed by the smoothing capacitors C1 and C2. The signal close to the DC component is output to the microcomputer 20.
이러한 상기 과정을 통해 마이컴(20)으로 입력되는 일정 주기동안의 전압값을 인덱스 변수값에 의해 인덱스된 배열 변수로 레지스터(Register)에 저장한다.Through this process, the voltage value for a predetermined period input to the microcomputer 20 is stored in the register as an array variable indexed by the index variable value.
상기한 바와 같이 저장된 전압값의 배열 변수를 통해 평균값을 구하기 위해서는 다음과 같은 비교과정을 수행한다.우선, 최대값과 최소값은 항상 배열변수값과 비교하고(즉, 현재읽은값과 비교하고h), 평균값은 상기 최대값과 최소값을 뺀 전체 합산 변수값을 '평균계산용 카운터(전체 데이터 개수)-2'로 나누어서 계산한다. 여기서, 전체 합산 변수값은 현재 읽은값들을 계속 가산하는 과정으로서, 평균값을 구할때 모든값을 더하는 개념을 프로그램화한 것이다.한편, 상술한 상기 최대값과 최소값은 다음과 같은 과정에 의해 얻어진다.현재의 배열변수값이 이전 번지에서 얻어진 최소값보다 작으면 그 가산된 배열 변수값을 최소값으로 저장하고, 그렇지 않을 경우에는 최대값과 크기를 비교하여 최대값보다 크면 그 가산된 배열 변수값을 최대값으로 저장한다. 이렇게 저장된 최대값과 최소값은 1씩 증가하는 평균계산용 카운터와 전체 데이터 개수가 일치할때까지 수행된다.이후, 전체 데이터 개수가 평균계산용 카운터의 카운팅된 숫자가 일치하면, 프로그램에서 폴링하여 현재 선택된 채널의 AD변환값을 읽어 n개의 배열 변수에 저장하고 전체 배열값의 평균을 구한다. 이때, n개의 데이터를 합산하여 상술한 과정을 통해 획득한 최대값과 최소값은 뺀후 (n-2)로 나누어서, 나머지 (n-2)개 데이터의 평균을 구한다.이후, 상기의 과정을 통해 얻어진 최대값, 최소값, 평균값을 통해 CT의 상태를 상태를 판단할 뿐만 아니라, 그에 따라 압축기를 온, 오프한다.As described above, in order to find an average value through an array variable of stored voltage values, the following comparison process is performed: First, the maximum value and the minimum value are always compared with the array variable value (that is, compared with the current reading value h). The average value is calculated by dividing the total sum variable value minus the maximum value and the minimum value by the average calculation counter (total data number) -2. In this case, the total sum variable value is a process of continuously adding current read values, and programming the concept of adding all the values when obtaining the average value. [0025] Meanwhile, the above-mentioned maximum and minimum values are obtained by the following process. If the current array variable value is smaller than the minimum value obtained at the previous address, the added array variable value is stored as the minimum value. Otherwise, the maximum array value is compared with the maximum value. Save as. The stored maximum and minimum values are executed until the average counting counter increments by 1 and the total number of data matches. Then, if the total number of data matches the counted number of the average counting counter, the program polls the current The AD conversion value of the selected channel is read and stored in n array variables, and the average of all array values is obtained. At this time, the maximum value and the minimum value obtained through the above-described process are summed up by subtracting n data and dividing by (n-2) to obtain the average of the remaining (n-2) data. The maximum, minimum and average values not only determine the state of the CT, but also turn the compressor on and off accordingly.
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즉, CT(30)의 과전류, 오픈, 단락 감지 방법은 CT(30) 전류 AD변환값 평균 과정에 의해 압축기 온중에 최대값 이상이면 CT(30) 과전류 에러로 처리하고, 압축기를 오프시킨다.That is, the overcurrent, open, and short circuit detection methods of the CT 30 are processed by the CT 30 overcurrent error if the maximum value is equal to or greater than the maximum value during the compressor ON by the CT 30 current AD conversion value averaging process, and turns off the compressor.
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또한, AD 변환값이 최소값 미만이면 CT(30) 오픈 또는 CT(30) 저전류로 판단하여 CT(30) 고장 에러로 처리하고 압축기를 오프시킨다.If the AD conversion value is less than the minimum value, it is determined that the CT 30 is open or the CT 30 low current is treated as a CT 30 failure error and the compressor is turned off.
압축기 오프중에는 최대값 이상이면 CT(30) 단락으로 판단하여 CT(30)고장 에러로 처리하고 압축기 오프상태를 유지시킨다.If the compressor is off, the CT 30 short circuit is judged to be the CT 30 short-circuit error if the value is equal to or larger than the maximum value, and the compressor is turned off.
본 발명의 멀티 에어컨 제어방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The multi-air conditioner control method of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be variously modified and implemented within the range permitted by the technical idea of the present invention.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 마이컴이 멀티에어컨의 CT출력 DC 전압을 통해 CT 과전류, 오픈, 단락상태를 판별함으로써, CT전류가 과상승할 경우 및 CT의 고장유무등의 에러 상태를 감지하여 압축기를 정지시켜 전력소자 및 회로 부품을 보호하고 전체적으로 시스템을 보호할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention determines the CT over-current, open and short-circuit state through the CT output DC voltage of the multi-air conditioner, and detects an error state such as a case where the CT current rises excessively or whether there is a CT failure. The compressor can be stopped to protect power devices and circuit components and to protect the system as a whole.
도 1은 일반적인 멀티 에어컨의 구성도.1 is a configuration diagram of a general multi air conditioner.
도 2는 멀티 에어컨 시스템의 개략적인 PH선도.2 is a schematic PH diagram of a multi-air conditioner system.
도 3은 종래의 멀티 에어컨 전원 및 압축기 구동회로 구성도.3 is a configuration diagram of a conventional multi air conditioner power supply and a compressor driving circuit.
도 4는 본 발명 멀티 에어컨 제어방법을 보인 흐름도.Figure 4 is a flow chart showing a multi-air conditioner control method of the present invention.
도 5는 본 발명 멀티 에어컨 제어방법이 적용되는 장치의 구성도.5 is a configuration diagram of a device to which the present invention multi-air conditioner control method is applied.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
20: 마이컴 30: CT20: Micom 30: CT
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