KR101743258B1 - Apparatus of controlling inverter using dual central processing unit and mtehod thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이중 중앙 처리 장치를 이용한 인버터 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 복수의 중앙 처리 장치를 포함하는 인버터 제어 장치를 이용한 인버터 제어 방법에 있어서, 인버터 제어 방법은 인버터로 입력되는 인가 전압에 대한 정보가 포함된 계측 데이터를 수신하는 단계, 제1 중앙 처리 장치를 통해, 상기 계측 데이터를 통해 생성된 지령 전압 값과 PWM 반송파를 이용하여 PWM 제어 신호를 생성하는 단계, 제2 중앙 처리 장치를 통해, 상기 계측 데이터로부터 검출된 인가 전압 값 및 기 설정된 기준값을 이용하여 상기 인버터로 과전압이 입력되는지 여부를 판단하는 단계, 상기 제2 중앙 처리 장치를 통해, 상기 판단 결과에 따라 상기 인버터로 과전압이 입력되었다는 정보가 포함된 이상 검출 신호 또는 상기 인버터로 정상전압이 입력되었다는 정보가 포함된 정상 검출 신호를 포함하는 검출 신호를 생성하는 단계, 그리고 상기 PWM 제어 신호 및 검출 신호를 이용하여 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 두 개의 중앙 처리 장치를 이용한 이중의 디지털 신호 처리를 통해 인버터의 PWM 스위칭시 발생할 수 있는 오류를 최소화함으로써 인버터의 제어의 안정성을 높일 수 있다. The present invention relates to an inverter control apparatus using a dual central processing unit and a method thereof. According to the present invention, there is provided an inverter control method using an inverter control apparatus including a plurality of central processing units, the inverter control method comprising the steps of: receiving measurement data including information on an applied voltage inputted to an inverter; Generating a PWM control signal by using a PWM carrier wave and a command voltage value generated through the measurement data through a processing unit; and controlling, by a second central processing unit, a voltage value detected from the measurement data and a preset reference value Determining whether an overvoltage is input to the inverter using the second central processing unit, determining whether an overvoltage is inputted to the inverter or not based on the determination result, A detection signal including a normal detection signal including information indicating that the input signal is input Type, and comprises a step of controlling a switching operation of the inverter using the PWM control signal and the detection signal.
As described above, according to the present invention, it is possible to increase the stability of the inverter control by minimizing errors that may occur in PWM switching of the inverter through dual digital signal processing using two central processing units.
Description
본 발명은 이중 중앙 처리 장치를 이용한 인버터 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중 중앙 처리 장치를 이용하여 인버터의 스위칭 제어 안정성을 향상시키기 위한 인버터 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter control apparatus using a dual central processing unit and a method thereof, and more particularly, to an inverter control apparatus and method for improving the stability of switching control of an inverter using a dual central processing unit.
최근에는 전력변환기술의 발달로 전력변환장치 사용이 늘어나고 있다. 그중에서도 모터제어 인버터, 신재생에 인버터, 계통 연계형 인버터 등 많이 등장하고 있다. 인버터는 직류를 교류로 변환하거나 교류를 직류로 변환할 수 있는 전력변환장치로서 스위칭을 통하여 전력을 변환하는 기술이다. In recent years, the use of power conversion devices has been increasing due to the development of power conversion technology. Among them, motor control inverters, inverters for renewable and grid-connected inverters have appeared. An inverter is a power conversion device that converts direct current to alternating current or alternating current to direct current, and converts power through switching.
일반적으로 인버터는 PWM 스위칭 기법을 이용하여 전력변환을 하고 있으나, PWM 제어의 경우 PWM 제어 신호가 턴온 되는 시점 근처에서만 인버터에 인가되는 전압의 크기를 검출할 수 있다. 따라서, PWM 반송파(PWM carrier)의 한 주기 중 상당한 시간 동안 인버터에 인가되는 전압의 크기를 검출할 수 없어, 스위칭시 오류로 인한 인버터 소손이 발생할 밖에 없는 구조를 가지고 있는 문제점이 있다. Generally, the inverter uses PWM switching technique to perform power conversion. However, in case of PWM control, the magnitude of the voltage applied to the inverter can be detected only near the time when the PWM control signal is turned on. Therefore, it is impossible to detect the magnitude of the voltage applied to the inverter for a considerable period of one cycle of the PWM carrier (PWM carrier), and there is a problem that inverter burnout occurs due to an error in switching.
그러므로, 인버터 PWM 스위칭 시에 발생할 수 있는 오류를 최소화하여, 인버터 시스템의 신뢰성을 높이고자 하는 기술이 요구된다. Therefore, there is a need for a technique for improving the reliability of the inverter system by minimizing the errors that may occur during inverter PWM switching.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제10-2014-0033988호 (2014.03.19. 공개)에 개시되어 있다.The technology of the background of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2014-0033988 (published on Mar. 19, 2014).
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이중 중앙 처리 장치를 이용하여 인버터의 스위칭 제어 안정성을 향상시키기 위한 인버터 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an inverter control apparatus and method for improving the stability of switching control of an inverter using a dual central processing unit.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면 복수의 중앙 처리 장치를 포함하는 인버터 제어 장치를 이용한 인버터 제어 방법에 있어서, 인버터 제어 방법은 인버터로 입력되는 인가 전압에 대한 정보가 포함된 계측 데이터를 수신하는 단계, 제1 중앙 처리 장치를 통해, 상기 계측 데이터를 통해 생성된 지령 전압 값과 PWM 반송파를 이용하여 PWM 제어 신호를 생성하는 단계, 제2 중앙 처리 장치를 통해, 상기 계측 데이터로부터 검출된 인가 전압 값 및 기 설정된 기준값을 이용하여 상기 인버터로 과전압이 입력되는지 여부를 판단하는 단계, 상기 제2 중앙 처리 장치를 통해, 상기 판단 결과에 따라 상기 인버터로 과전압이 입력되었다는 정보가 포함된 이상 검출 신호 또는 상기 인버터로 정상전압이 입력되었다는 정보가 포함된 정상 검출 신호를 포함하는 검출 신호를 생성하는 단계, 그리고 상기 PWM 제어 신호 및 검출 신호를 이용하여 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an inverter control method using an inverter control apparatus including a plurality of central processing units, wherein the inverter control method comprises: measuring data including information on an applied voltage input to the inverter; Generating a PWM control signal by using a PWM carrier wave and a command voltage value generated through the measurement data through a first central processing unit; Determining whether or not an overvoltage is input to the inverter using the applied voltage value and a preset reference value, and determining whether an overvoltage is inputted to the inverter through the second central processing unit A normal signal including a detection signal or information that a normal voltage is input to the inverter Generating a detection signal including an output signal, and controlling a switching operation of the inverter using the PWM control signal and the detection signal.
상기 인버터로 과전압이 입력되는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 PWM 반송파의 주기보다 짧은 기 설정된 검출 주기마다 상기 계측 데이터로부터 인가 전압 값을 검출하는 단계, 상기 인가 전압 값을 상기 기준값과 비교하는 단계, 그리고 상기 인가 전압 값이 상기 기준값보다 크면 상기 인버터로 과전압이 입력된 것으로 판단하고, 상기 기준값보다 작거나 같으면 상기 인버터로 정상전압이 입력된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. Wherein the step of determining whether an overvoltage is input to the inverter includes detecting an applied voltage value from the measured data every predetermined detection period shorter than a period of the PWM carrier wave, comparing the applied voltage value with the reference value, And determining that an overvoltage is input to the inverter if the applied voltage value is greater than the reference value and determining that a normal voltage is input to the inverter if the applied voltage value is less than or equal to the reference value.
상기 인가 전압 값이 기 설정된 기준값보다 작거나 같으면, 상기 기 설정된 기준값에 대한 상기 인가 전압값의 비율값에 따라 상기 기 설정된 검출 주기를 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. And resetting the predetermined detection period according to a ratio value of the applied voltage value to the preset reference value if the applied voltage value is less than or equal to a predetermined reference value.
상기 기 설정된 검출 주기를 재설정하는 단계는, 상기 기준값과 상기 인가 전압 값을 이용하여 상기 비율값을 연산하는 단계, 그리고 상기 연산된 비율값이 작을수록 상기 기 설정된 검출 주기를 상기 PWM 제어 신호의 주기보다 길게 재설정하는 단계를 포함할 수 있다. Wherein the step of resetting the predetermined detection period comprises the steps of calculating the ratio value using the reference value and the applied voltage value and adjusting the predetermined detection period as the period of the PWM control signal And resetting it longer.
상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 단계는, 상기 검출 신호가 정상 검출 신호인 경우, 상기 PWM 제어 신호에 따라 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하고, 상기 검출 신호가 이상 검출 신호인 경우, 상기 PWM 제어 신호를 차단하여 상기 인버터의 스위칭 동작을 중단시킬 수 있다. Wherein the step of controlling the switching operation of the inverter includes a step of controlling the switching operation of the inverter in accordance with the PWM control signal when the detection signal is a normal detection signal, It is possible to interrupt the switching operation of the inverter.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인버터 제어 장치는 인버터로 입력되는 인가 전압에 대한 정보가 포함된 계측 데이터를 수신하는 수신부, 상기 계측 데이터를 통해 생성된 지령 전압 값과 PWM 반송파를 이용하여 PWM 제어 신호를 생성하는 제1 중앙 처리 장치, 상기 계측 데이터로부터 검출된 인가 전압 값 및 기 설정된 기준값을 이용하여 상기 인버터로 과전압이 입력되는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 인버터로 과전압이 입력되었다는 정보가 포함된 이상 검출 신호 또는 상기 인버터로 정상전압이 입력되었다는 정보가 포함된 정상 검출 신호를 포함하는 검출 신호를 생성하는 제2 중앙 처리 장치, 그리고 상기 PWM 제어 신호 및 검출 신호를 이용하여 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어부를 포함한다. The inverter control apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention includes a receiver for receiving measurement data including information on an applied voltage input to an inverter, a PWM control signal generator for generating a PWM control signal using a command voltage value and a PWM carrier wave generated through the measurement data, A first central processing unit for determining whether an overvoltage is input to the inverter using the applied voltage value detected from the measured data and a preset reference value, and determining whether an overvoltage is input to the inverter according to the determination result, A second central processing unit for generating a detection signal including an abnormality detection signal including a first detection signal or a normal detection signal including information indicating that a normal voltage is input to the inverter, And a switching control unit for controlling the switching operation.
이와 같이 본 발명에 따르면, 두 개의 중앙 처리 장치를 이용한 이중의 디지털 신호 처리를 통해 인버터의 PWM 스위칭시 발생할 수 있는 오류를 최소화함으로써 인버터의 제어의 안정성을 높일 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to increase the stability of the inverter control by minimizing errors that may occur in PWM switching of the inverter through dual digital signal processing using two central processing units.
또한, 기준값에 대한 인가 전압값의 비율값이 작을수록 인버터에 과전압이 인가될 확률이 적어지므로, 비율값이 작을수록 기 설정된 검출 주기를 PWM 반송파의 주기보다 길게 설정하여 인버터 제어의 효율을 높일 수 있다. Further, since the probability that the overvoltage is applied to the inverter decreases as the ratio value of the applied voltage value to the reference value is smaller, the efficiency of the inverter control can be increased by setting the predetermined detection period longer than the PWM carrier wave as the ratio value becomes smaller have.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치를 이용한 인버터 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 방법의 순서도이다.
도 4는 도 3의 S390 단계를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an inverter control system using an inverter control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of an inverter control apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of an inverter control method according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining step S390 of FIG. 3 in detail.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
먼저, 도 1을 통해 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치를 이용한 인버터 제어 시스템에 대해 살펴보도록 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치를 이용한 인버터 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다. First, an inverter control system using an inverter control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a view for explaining an inverter control system using an inverter control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 우선, 전력 공급 장치(10)가 전력 변환을 위해 인버터(20)로 전력을 공급하면, 계측기(30)는 전력 공급 장치(10)가 인버터(20)에 인가하는 전압 및 전류 중 적어도 어느 하나를 계측하여 계측 데이터를 생성한다. Referring to Figure 1, first, when the
그러면, 계측기(30)는 생성된 계측 데이터를 인버터(20) 제어 장치(100)로 전송한다. Then, the
이후, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치(100)에 포함된 제1 중앙 처리 장치(120)는 계측 데이터를 이용하여 인버터(20)의 PWM 스위칭 제어를 위한 PWM 제어 신호를 생성한다. 이와 함께, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치(100)에 포함된 제2 중앙 처리 장치(130)는 계측 데이터를 이용하여 전력 공급 장치(10)가 인버터(20)로 입력하는 인가 전압의 과전압 여부를 판단하여 정상 검출 신호나 이상 검출 신호를 생성한다. The first central processing unit 120 included in the
이때, 정상 검출 신호가 생성된 경우, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치(100)는 PWM 제어 신호를 이용하여 인버터(20)의 스위치를 단락시키거나 개방시킴으로써 인버터(20)에 인가된 전력을 변환한다. In this case, when the normal detection signal is generated, the
그러나, 이상 검출 신호가 경우, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치(100)는 PWM 제어 신호가 인버터(20)에 입력되는 것을 차단하여 인버터(20)의 동작을 중단시키게 된다. However, in the case of the abnormality detection signal, the
여기서, 인버터(20)의 스위치는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar transistor, IGBT)를 이용한 스위치 회로일 수 있다. Here, the switch of the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치(100)에 포함된 제2 중앙 처리 장치(130)는 인버터(20)에 입력되는 인가 전압의 크기에 따라 인가 전압 값을 검출하는 검출 주기를 재설정할 수 있다. Meanwhile, the second central processing unit 130 included in the
다음으로, 도 2를 통해 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치에 대해 살펴보도록 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치의 구성도이다. Next, an inverter control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 is a configuration diagram of an inverter control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치(100)는 수신부(110), 제1 중앙 처리 장치(120), 제2 중앙 처리 장치(130) 및 스위칭 제어부(140)를 포함한다. 2, the
우선, 수신부(110)는 인버터(20)로 입력되는 인가 전압에 대한 정보가 포함된 계측 데이터를 수신한다. 수신부(110)는 유선 또는 무선 네트워크 통신망을 이용하여 계측기(30)로부터 계측 데이터를 수신할 수 있다. First, the
다음으로, 제1 중앙 처리 장치(120)는 계측 데이터를 통해 생성된 지령 전압 값과 PWM 반송파를 이용하여 PWM 제어 신호를 생성한다. 이때, 제1 중앙 처리 장치(120)는 PWM CPU일 수 있다. Next, the first central processing unit 120 generates a PWM control signal using the command voltage value and the PWM carrier wave generated through the measurement data. At this time, the first central processing unit 120 may be a PWM CPU.
다음으로, 제2 중앙 처리 장치(130)는 계측 데이터로부터 검출된 인가 전압 값 및 기 설정된 기준값을 이용하여 인버터(20)로 과전압이 입력되는지 여부를 판단한다. Next, the second CPU 130 determines whether or not an overvoltage is input to the
구체적으로, 제2 중앙 처리 장치(130)는 PWM 반송파의 주기보다 짧은 기 설정된 검출 주기마다 계측 데이터로부터 인가 전압 값을 검출한다. 그리고, 제2 중앙 처리 장치(130)는 인가 전압 값을 기준값과 비교하며, 인가 전압 값이 기준값보다 크면 인버터(20)로 과전압이 입력된 것으로 판단하고, 기준값보다 작거나 같으면 인버터(20)로 정상전압이 입력된 것으로 판단한다. Specifically, the second central processing unit 130 detects the applied voltage value from the measured data every predetermined detection period shorter than the period of the PWM carrier wave. The second central processing unit 130 compares the applied voltage value with a reference value. If the applied voltage value is greater than the reference value, the second central processing unit 130 determines that the overvoltage is input to the
그리고, 제2 중앙 처리 장치(130)는 판단 결과에 따라 인버터(20)로 과전압이 입력되었다는 정보가 포함된 이상 검출 신호 또는 인버터(20)로 정상전압이 입력되었다는 정보가 포함된 정상 검출 신호를 포함하는 검출 신호를 생성한다. The second central processing unit 130 outputs a normal detection signal including information indicating that an overvoltage has been input to the
또한, 제2 중앙 처리 장치(130)는 인가 전압 값이 기 설정된 기준값보다 작거나 같으면, 인가 전압 값 및 기 설정된 기준값을 이용하여 기 설정된 검출 주기를 재설정한다. If the applied voltage value is less than or equal to the preset reference value, the second CPU 130 resets the predetermined detection period using the applied voltage value and the preset reference value.
이때, 제2 중앙 처리 장치(130)는 기준값과 인가 전압 값을 이용하여 기준값에 대한 인가 전압 값의 비율값을 연산한 후, 연산된 비율값이 작을수록 설정된 검출 주기를 PWM 제어 신호의 주기보다 길게 재설정한다. At this time, the second central processing unit 130 calculates a ratio value of the applied voltage value to the reference value using the reference value and the applied voltage value, and then sets the detected detection period as a shorter period of the PWM control signal Long reset.
한편, 제2 중앙 처리 장치(130)는 SCADA(supervisory control and data acquisition) CPU일 수 있다. Meanwhile, the second central processing unit 130 may be a supervisory control and data acquisition (SCADA) CPU.
다음으로, 스위칭 제어부(140)는 PWM 제어 신호 및 검출 신호를 이용하여 인버터(20)의 스위칭 동작을 제어한다. Next, the
구체적으로, 스위칭 제어부(140)는 검출 신호가 정상 검출 신호인 경우, PWM 제어 신호에 따라 인버터(20)의 스위칭 동작을 제어하고, 검출 신호가 이상 검출 신호인 경우, PWM 제어 신호를 차단하여 상기 인버터(20)의 스위칭 동작을 중단시킨다. Specifically, when the detection signal is a normal detection signal, the
이하에서는 도 3 및 도 4를 통해 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 장치를 이용한 인버터 제어 방법에 대해 살펴보도록 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어 방법의 순서도이다. Hereinafter, an inverter control method using an inverter control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 and FIG. 3 is a flowchart of an inverter control method according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 우선, 수신부(110)는 인버터(20)로 입력되는 전압에 대한 정보가 포함된 계측 데이터를 수신한다(S310).As shown in FIG. 3, first, the
다음으로, 제1 중앙 처리 장치(120)는 계측 데이터를 통해 생성된 지령 전압 값과 PWM 반송파를 이용하여 PWM 제어 신호를 생성한다(S320). Next, the first central processing unit 120 generates a PWM control signal using the command voltage value and the PWM carrier wave generated through the measurement data (S320).
이때, PWM(pulse width modulation) 제어란, 펄스 폭 변조 방식을 통한 제어 기법을 말한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 중앙 처리 장치(120)는 계측 데이터를 통해 지령 전압 값을 생성하고, PWM 반송파를 지령 전압 값과 비교하여 구형파 형태의 PWM 제어 신호를 생성한다. 이때, PWM 반송파는 기 설정된 주파수에 의한 삼각파나 톱니파의 형태를 가질 수 있다. At this time, pulse width modulation (PWM) control refers to a control method using a pulse width modulation method. According to the embodiment of the present invention, the first central processing unit 120 generates a command voltage value through the measurement data, and compares the PWM carrier with a command voltage value to generate a square wave PWM control signal. At this time, the PWM carrier wave may have the shape of a triangle wave or sawtooth wave according to a preset frequency.
그러면, 제2 중앙 처리 장치(130)는 PWM 반송파의 주기보다 짧은 기 설정된 검출 주기마다 계측 데이터로부터 인가 전압 값을 검출한다(S330). 예를 들어, PWM 반송파의 주기가 60μs이면, 검출 주기는 3μs로 기 설정될 수 있다. 이 경우, 제2 중앙 처리 장치(130)는 계측 데이터로부터 3μs마다 인가 전압 값을 검출한다. Then, the second CPU 130 detects the applied voltage value from the measured data every predetermined detection period shorter than the period of the PWM carrier wave (S330). For example, if the period of the PWM carrier is 60μs, the detection period can be preset to 3μs. In this case, the second central processing unit 130 detects the applied voltage value every 3 占 퐏 from the measured data.
그리고, 제2 중앙 처리 장치(130)는 인가 전압 값을 기준값과 비교한다(S340). Then, the second central processing unit 130 compares the applied voltage value with a reference value (S340).
이때, 인가 전압 값이 기준값보다 크면 제2 중앙 처리 장치(130)는 인버터(20)로 과전압이 입력된 것으로 판단하고, 기준값보다 작거나 같으면 인버터(20)로 정상전압이 입력된 것으로 판단한다. At this time, if the applied voltage value is larger than the reference value, the second central processing unit 130 determines that the overvoltage is input to the
한편, 제2 중앙 처리 장치(130)는 S330 단계에서 기 설정된 검출 주기마다 인가 전압 값을 검출하므로, S340 단계에서 검출 주기마다 검출된 인가 전압 값을 순차적으로 기준값과 비교하게 된다. On the other hand, the second CPU 130 detects the applied voltage value every predetermined detection period in step S330, and sequentially compares the applied voltage value detected every detection period with the reference value in step S340.
그러면, 제2 중앙 처리 장치(130)는 판단 결과에 따라 검출 신호를 생성한다(S350, S360). 여기서, 검출 신호는 인버터(20)로 과전압이 입력되었다는 정보가 포함된 이상 검출 신호 또는 인버터(20)로 정상전압이 입력되었다는 정보가 포함된 정상 검출 신호를 포함한다. Then, the second central processing unit 130 generates a detection signal according to the determination result (S350, S360). Here, the detection signal includes an abnormality detection signal including information that an overvoltage has been input to the
구체적으로, 제2 중앙 처리 장치(130)는 인가 전압 값이 기준값보다 크면 이상 검출 신호를 생성하고(S350), 인가 전압 값이 기준값보다 작거나 같으면 정상 검출 신호를 생성한다(S360). Specifically, the second CPU 130 generates an abnormal detection signal if the applied voltage value is greater than the reference value (S350). If the applied voltage value is less than or equal to the reference value, the second CPU 130 generates a normal detection signal (S360).
그러면, 스위칭 제어부(140)는 PWM 제어 신호 및 검출 신호를 이용하여 인버터(20)의 스위칭 동작을 제어한다(S370). Then, the switching
구체적으로, 검출 신호가 정상 검출 신호인 경우, 스위칭 제어부(140)는 PWM 제어 신호에 따라 인버터(20)의 스위칭 동작을 제어한다. 즉, 제2 중앙 처리 장치(130)로부터 정상 검출 신호를 수신하면, 스위칭 제어부(140)는 PWM 제어 신호를 인버터(20)로 입력하여 인버터(20)의 스위칭 동작을 제어한다. Specifically, when the detection signal is a normal detection signal, the switching
반대로, 검출 신호가 이상 검출 신호인 경우, 스위칭 제어부(140)는 PWM 제어 신호를 차단하여 인버터(20)의 스위칭 동작을 중단시킨다. 즉, 제2 중앙 처리 장치(130)로부터 이상 검출 신호를 수신하면, 스위칭 제어부(140)는 PWM 제어 신호가 인버터(20)에 입력되는 것을 차단하여 인버터(20)의 스위칭 동작을 중단시킨다. Conversely, when the detection signal is an anomaly detection signal, the switching
한편, 인가 전압 값이 기 설정된 기준값보다 작거나 같은 경우, 제2 중앙 처리 장치(130)는 인가 전압 값 및 기 설정된 기준값을 이용하여 기 설정된 검출 주기를 재설정한다(S380, S390). If the applied voltage value is less than or equal to the preset reference value, the second CPU 130 resets the predetermined detection period using the applied voltage value and the preset reference value (S380, S390).
구체적으로, 제2 중앙 처리 장치(130)는 기준값과 인가 전압 값을 이용하여 기 설정된 기준값에 대한 인가 전압 값의 비율값을 연산한다(S380). 예를 들어, 기준값이 100V이고 인가 전압 값이 80V라고 가정한다. 그러면, 제2 중앙 처리 장치(130)는 인가 전압 값에 기준값을 나눔(80V/100V)으로써 비율값(8/10)을 연산할 수 있다. Specifically, the second CPU 130 calculates a ratio value of an applied voltage value to a preset reference value by using the reference value and the applied voltage value (S380). For example, assume that the reference value is 100V and the applied voltage value is 80V. Then, the second central processing unit 130 can calculate the ratio value (8/10) by dividing the reference value by the applied voltage value (80V / 100V).
그리고, 제2 중앙 처리 장치(130)는 연산된 비율값이 작을수록 기 설정된 검출 주기를 PWM 반송파의 주기보다 길게 재설정한다(S390). 도 4는 도 3의 S390 단계를 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 (a)는 PWM 반송파의 주기를 나타내고 도 4의 (b) 내지 (d)는 검출 주기를 나타낸다. Then, the second CPU 130 resets the predetermined detection period to be longer than the period of the PWM carrier wave as the calculated ratio value becomes smaller (S390). 4 is a diagram for explaining step S390 of FIG. 3 in detail. Fig. 4 (a) shows the period of the PWM carrier wave, and Fig. 4 (b) to Fig. 4 (d) shows the detection period.
예를 들어, 비율값이 8/10에서 1사이에 있다고 판단되면, 제2 중앙 처리 장치(130)는 도 4의 (b)와 같이 PWM 반송파 주기의 1/20배로 검출 주기를 재설정한다. 그리고 비율값이 4/10에서 8/10사이에 있다고 판단되면, 제2 중앙 처리 장치(130)는 도 4의 (c)와 같이 PWM 반송파 주기의 1/15배로 검출 주기를 재설정한다. 그리고 비율값이 0에서 4/10사이에 있다고 판단되면, 제2 중앙 처리 장치(130)는 도 4의 (d)와 같이 PWM 반송파 주기의 1/10배로 검출 주기를 재설정한다. For example, if it is determined that the ratio value is between 8/10 and 1, the second central processing unit 130 resets the detection period to 1/20 times the PWM carrier period as shown in FIG. 4B. If it is determined that the ratio value is between 4/10 and 8/10, the second central processing unit 130 resets the detection period to 1/15 times of the PWM carrier period as shown in FIG. 4C. If it is determined that the ratio value is between 0 and 4/10, the second central processing unit 130 resets the detection period to 1/10 of the PWM carrier period as shown in FIG. 4 (d).
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 중앙 처리 장치(130)는 비율값의 구간에 따라 검출 주기를 재설정할 수 있을 뿐만 아니라, 비율값에 따라 선형적으로 검출 주기를 재설정 할 수도 있다. According to the embodiment of the present invention, the second central processing unit 130 can reset the detection period in accordance with the interval of the ratio value, and can also linearly reset the detection period according to the ratio value.
본 발명의 실시예에 따르면, 두 개의 중앙 처리 장치를 이용한 이중의 디지털 신호 처리를 통해 인버터의 PWM 스위칭시 발생할 수 있는 오류를 최소화함으로써 인버터의 제어의 안정성을 높일 수 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to increase the stability of the inverter control by minimizing errors that may occur in PWM switching of the inverter through dual digital signal processing using two central processing units.
또한, 기준값에 대한 인가 전압값의 비율값이 작을수록 인버터에 과전압이 인가될 확률이 적어지므로, 비율값이 작을수록 기 설정된 검출 주기를 PWM 반송파의 주기보다 길게 설정하여 인버터 제어의 효율을 높일 수 있다. Further, since the probability that the overvoltage is applied to the inverter decreases as the ratio value of the applied voltage value to the reference value is smaller, the efficiency of the inverter control can be increased by setting the predetermined detection period longer than the PWM carrier wave as the ratio value becomes smaller have.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10 : 전력 공급 장치 20 : 인버터
30 : 계측기 100 : 인버터 제어 장치
110 : 수신부 120 : 제1 중앙 처리 장치
130 : 제2 중앙 처리 장치 140 : 스위칭 제어부10: power supply device 20: inverter
30: Meter 100: Inverter control device
110: receiving unit 120: first central processing unit
130: second central processing unit 140: switching controller
Claims (10)
인버터로 입력되는 인가 전압에 대한 정보가 포함된 계측 데이터를 수신하는 단계,
제1 중앙 처리 장치를 통해, 상기 계측 데이터를 통해 생성된 지령 전압 값과 PWM 반송파를 이용하여 PWM 제어 신호를 생성하는 단계,
제2 중앙 처리 장치를 통해, 상기 계측 데이터로부터 검출된 인가 전압 값 및 기 설정된 기준값을 이용하여 상기 인버터로 과전압이 입력되는지 여부를 판단하는 단계,
상기 제2 중앙 처리 장치를 통해, 상기 판단 결과에 따라 상기 인버터로 과전압이 입력되었다는 정보가 포함된 이상 검출 신호 또는 상기 인버터로 정상전압이 입력되었다는 정보가 포함된 정상 검출 신호를 포함하는 검출 신호를 생성하는 단계,
상기 인가 전압 값이 기 설정된 기준값보다 작거나 같으면, 상기 기 설정된 기준값에 대한 상기 인가 전압 값의 비율값에 따라 상기 기 설정된 검출 주기를 재설정하는 단계, 그리고
상기 PWM 제어 신호 및 검출 신호를 이용하여 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 단계를 포함하며,
상기 인버터로 과전압이 입력되는지 여부를 판단하는 단계는,
상기 PWM 반송파의 주기보다 짧은 기 설정된 검출 주기마다 상기 계측 데이터로부터 인가 전압 값을 검출하는 단계,
상기 인가 전압 값을 상기 기준값과 비교하는 단계, 그리고
상기 인가 전압 값이 상기 기준값보다 크면 상기 인버터로 과전압이 입력된 것으로 판단하고, 상기 기준값보다 작거나 같으면 상기 인버터로 정상전압이 입력된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 인버터 제어 방법. An inverter control method using an inverter control apparatus including a plurality of central processing units,
Receiving measurement data including information on an applied voltage input to the inverter,
Generating a PWM control signal through a first central processing unit using a PWM carrier wave and a command voltage value generated through the measurement data;
Determining whether an overvoltage is input to the inverter using an applied voltage value detected from the measured data and a preset reference value through a second central processing unit;
A detection signal including an abnormality detection signal including information indicating that an overvoltage has been input to the inverter or a normal detection signal including information indicating that a normal voltage has been input to the inverter is input through the second central processing unit Generating,
Resetting the predetermined detection period according to a ratio value of the applied voltage value to the preset reference value if the applied voltage value is less than or equal to a predetermined reference value,
And controlling the switching operation of the inverter using the PWM control signal and the detection signal,
Wherein the determining whether the overvoltage is input to the inverter includes:
Detecting an applied voltage value from the measurement data every predetermined detection period shorter than the period of the PWM carrier wave,
Comparing the applied voltage value with the reference value, and
Determining that an overvoltage is input to the inverter if the applied voltage value is greater than the reference value, and determining that a normal voltage is input to the inverter if the applied voltage value is less than or equal to the reference value.
상기 기 설정된 검출 주기를 재설정하는 단계는,
상기 기준값과 상기 인가 전압 값을 이용하여 상기 비율값을 연산하는 단계, 그리고
상기 연산된 비율값이 작을수록 상기 기 설정된 검출 주기를 상기 PWM 제어 신호의 주기보다 길게 재설정하는 단계를 포함하는 인버터 제어 방법. The method according to claim 1,
Wherein the resetting the predetermined detection period comprises:
Calculating the ratio value using the reference value and the applied voltage value, and
And resetting the predetermined detection period longer than the period of the PWM control signal as the calculated ratio value becomes smaller.
상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 단계는,
상기 검출 신호가 정상 검출 신호인 경우, 상기 PWM 제어 신호에 따라 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하고,
상기 검출 신호가 이상 검출 신호인 경우, 상기 PWM 제어 신호를 차단하여 상기 인버터의 스위칭 동작을 중단시키는 인버터 제어 방법. The method according to claim 1,
Wherein the step of controlling the switching operation of the inverter comprises:
Controls the switching operation of the inverter in accordance with the PWM control signal when the detection signal is a normal detection signal,
And stopping the switching operation of the inverter by interrupting the PWM control signal when the detection signal is an abnormality detection signal.
상기 계측 데이터를 통해 생성된 지령 전압 값과 PWM 반송파를 이용하여 PWM 제어 신호를 생성하는 제1 중앙 처리 장치,
상기 계측 데이터로부터 검출된 인가 전압 값 및 기 설정된 기준값을 이용하여 상기 인버터로 과전압이 입력되는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 인버터로 과전압이 입력되었다는 정보가 포함된 이상 검출 신호 또는 상기 인버터로 정상전압이 입력되었다는 정보가 포함된 정상 검출 신호를 포함하는 검출 신호를 생성하는 제2 중앙 처리 장치, 그리고
상기 PWM 제어 신호 및 검출 신호를 이용하여 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어부를 포함하며,
상기 제2 중앙 처리 장치는,
상기 인가 전압 값이 기 설정된 기준값보다 작거나 같으면, 상기 기 설정된 기준값에 대한 상기 인가 전압 값의 비율값에 따라 상기 기 설정된 검출 주기를 재설정하고,
상기 PWM 반송파의 주기보다 짧은 기 설정된 검출 주기마다 상기 계측 데이터로부터 인가 전압 값을 검출하고, 상기 인가 전압 값을 상기 기준값과 비교하며, 상기 인가 전압 값이 상기 기준값보다 크면 상기 인버터로 과전압이 입력된 것으로 판단하고, 상기 기준값보다 작거나 같으면 상기 인버터로 정상전압이 입력된 것으로 판단하는 인버터 제어 장치. A receiving unit for receiving measurement data including information on an applied voltage inputted to the inverter,
A first central processing unit for generating a PWM control signal by using the command voltage value and the PWM carrier wave generated through the measurement data,
Wherein the control unit determines whether or not an overvoltage is input to the inverter by using an applied voltage value and a preset reference value detected from the measurement data, and outputs an abnormality detection signal including information that the overvoltage is input to the inverter, A second central processing unit for generating a detection signal including a normal detection signal including information that a normal voltage has been input to the second central processing unit
And a switching control unit for controlling the switching operation of the inverter using the PWM control signal and the detection signal,
The second central processing unit,
Resetting the predetermined detection period according to a ratio value of the applied voltage value to the preset reference value if the applied voltage value is less than or equal to a preset reference value,
Detecting an applied voltage value from the measured data every predetermined detection period shorter than the period of the PWM carrier wave, comparing the applied voltage value with the reference value, and if the applied voltage value is larger than the reference value, And determines that a normal voltage has been input to the inverter if it is smaller than or equal to the reference value.
상기 제2 중앙 처리 장치는,
상기 기준값과 상기 인가 전압 값을 이용하여 상기 비율값을 연산하고, 상기 연산된 비율값이 작을수록 상기 기 설정된 검출 주기를 상기 PWM 제어 신호의 주기보다 길게 재설정하는 인버터 제어 장치. The method according to claim 6,
The second central processing unit,
Calculates the ratio value using the reference value and the applied voltage value, and resets the predetermined detection period to be longer than the cycle of the PWM control signal as the calculated ratio value becomes smaller.
상기 스위칭 제어부는,
상기 검출 신호가 정상 검출 신호인 경우, 상기 PWM 제어 신호에 따라 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하고,
상기 검출 신호가 이상 검출 신호인 경우, 상기 PWM 제어 신호를 차단하여 상기 인버터의 스위칭 동작을 중단시키는 인버터 제어 장치. The method according to claim 6,
Wherein the switching control unit comprises:
Controls the switching operation of the inverter in accordance with the PWM control signal when the detection signal is a normal detection signal,
And stops the switching operation of the inverter by interrupting the PWM control signal when the detection signal is an abnormality detection signal.
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| JP2004015949A (en) * | 2002-06-10 | 2004-01-15 | Mitsubishi Electric Corp | Current detector for synchronous pwm power converter |
| JP2005278304A (en) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Sanken Electric Co Ltd | Power supply apparatus |
| JP2013005577A (en) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Fuji Electric Co Ltd | Inverter device |
-
2016
- 2016-12-28 KR KR1020160180995A patent/KR101743258B1/en active IP Right Grant
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