KR19990040598A - Control device of power converter for AC motor - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따라, 3상 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고 이 직류 전원을 VVVF 교류 전원으로 변환하는 전력 변환 장치에 의해 구동되는 교류 전동기를 제어하는 교류 전동기용 전력 변환 장치의 제어 장치가 공개된다. 이 제어 장치는 상기 전력 변환 장치의 전력 반도체 소자에 설치되어 있는 방열 판의 온도를 다단계로 검출하는 다단계 온도 검출부와; 상기 다단계 온도 검출부로부터의 검출 온도를 기초로 이상 온도 발생 여부를 판단하는 온도 제어부와; 상기 온도 제어부에 의해 이상 온도 발생으로 판단되면, 상기 방열 판의 설정 온도를 수정하고, 현재의 운전 패턴을 수정된 설정 온도에 해당하는 운전 패턴으로 전환 적용해서 교류 전동기를 구동하는 운전 제어부를 구비하고 있다.According to the present invention, a control device of an AC motor power converter for controlling an AC motor driven by a power converter that converts a three-phase AC power source into a DC power source and converts the DC power source into a VVVF AC power source is disclosed. The control device includes a multi-stage temperature detector for detecting the temperature of the heat dissipation plate installed in the power semiconductor element of the power conversion device in a multi-stage; A temperature controller determining whether an abnormal temperature is generated based on the detected temperature from the multi-stage temperature detector; If it is determined by the temperature control unit that the abnormal temperature is generated, the operation temperature control unit for driving the AC motor by modifying the set temperature of the heat dissipation plate, converts the current operation pattern to the operation pattern corresponding to the modified set temperature, have.
Description
본 발명은 교류 전동기용 전력 변환 장치에 관한 것으로, 특히 각각의 상황에 따라 적절히 엘리베이터 운행 패턴을 전환함으로써 엘리베이터의 운행 중단 및 엘리베이터의 고장 발생 없이 엘리베이터를 지속적으로 운행할 수 있는 교류 전동기용 전력 변환 장치의 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power conversion device for an AC motor, and in particular, by switching the elevator operation pattern according to each situation, the power conversion device for an AC motor that can continuously operate the elevator without interrupting the operation of the elevator and failure of the elevator. It relates to a control device of.
일반적으로, 교류 전동기를 구동하는 전력 변환 장치로는 인버터가 사용된다. 인버터는 복수의 전력 변환 소자(즉, 전력 반도체 소자)를 포함하고 있다. 이러한 전력 변환 소자의 열로부터의 보호는 전력 변환 장치의 신뢰도를 결정하는 매우 중요한 요소이다. 이때, 상기 교류 전동기는 엘리베이터 시스템에 사용되는 교류 전동기일 수 있다.In general, an inverter is used as a power converter for driving an AC motor. The inverter includes a plurality of power conversion elements (ie, power semiconductor elements). Protection from heat of such power conversion elements is a very important factor in determining the reliability of a power conversion device. In this case, the AC motor may be an AC motor used in an elevator system.
전력 변환 소자를 발생 열로부터 보호하기 위해, 이 전력 변환 소자는 방열 판에 취부된다. 그리고, 전력 변환 소자의 동작 중에 이 방열 판의 온도를 검출하여 전력 변환 소자의 이상 여부를 판단하게 된다.In order to protect the power conversion element from the generated heat, this power conversion element is mounted on a heat sink. The temperature of the heat dissipation plate is detected during the operation of the power conversion element to determine whether the power conversion element is abnormal.
엘리베이터 전력 변환 장치는 운전 제어부를 포함하고 있으며, 이 운전 제어부는 상기 방열 판으로부터 검출된 온도를 기초로 엘리베이터 운전 제어를 행한다. 방열 판에서 이상 온도 상승이 존재할 때, 종래의 운전 제어부에서는 엘리베이터 카의 운행을 중단시키도록 되어 있다.The elevator power converter includes an operation controller, which performs elevator operation control based on the temperature detected from the heat sink. When an abnormal temperature rise exists in the heat dissipation plate, the conventional operation control unit stops the operation of the elevator car.
일반적으로, 방열 판에서의 이상 온도 상승 요인으로는, 예컨대, 전력 변환 장치에 공급되는 전원 전압의 변동, 엘리베이터 카의 과부하, 전력 변환 소자에 설치되어 있는 냉각 팬의 고장, 엘리베이터 시스템의 기계실의 이상 온도 상승 등을 들 수 있다.In general, abnormal temperature rise factors in the heat dissipation plate include, for example, fluctuations in the power supply voltage supplied to the power converter, overload of the elevator car, failure of the cooling fan installed in the power converter, and abnormality of the machine room of the elevator system. Temperature rise; and the like.
일반적으로, 엘리베이터의 운전 제어부에는 전력 변환 소자가 취부되어 있는 방열 판의 온도 한계가 설정되어 있다. 이 한계 온도를 설정 온도(Ta)라고 한다. 즉, 설정 온도(Ta)는 전력 반도체 소자의 열적 안전을 보장하는 방열 판의 최고 온도이다. 상기 설정 온도는 엘리베이터가 정해진 패턴으로 운전할 때 반도체 소자의 접합과 방열 판의 사이에서 발생할 수 있는 최대 온도차(Tj-h max)와, 전력 변환 장치의 인터버와 컨버터의 회로 설계시에 결정되는 전력 반도체 소자의 사용 최대 접합 온도(Tjmax)에 의해 결정된다. 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.Generally, the temperature limit of the heat sink in which the power conversion element is mounted is set in the operation control part of an elevator. This limit temperature is called set temperature T a . In other words, the set temperature (T a ) is the highest temperature of the heat sink to ensure the thermal safety of the power semiconductor device. The set temperature is the maximum temperature difference T jh max that may occur between the junction of the semiconductor element and the heat sink when the elevator operates in a predetermined pattern, and the power semiconductor determined at the time of circuit design of the inverter and the converter of the power converter. It is determined by the maximum junction temperature (T jmax ) of the device used. This is expressed as follows.
이때, Tj-hmax는 엘리베이터의 운전 패턴에 의해 결정되는 값으로서, 운전 패턴 전환시에 변동될 수 있는 값이다.In this case, T j-hmax is a value determined by the driving pattern of the elevator, and is a value that may vary when switching the driving pattern.
도 1에는 일반적인 엘리베이터 시스템이 개략적으로 도시되어 있다. 도 1에서, 엘리베이터 시스템은 전력 변환 장치(11)를 포함하고 있다. 전력 변환 장치(11)는 컨버터(2)를 포함하고 있다. 이 컨버터(2)에는 리액터(L1-L3)를 통해 3상 교류 전원(1)이 공급되도록 되어 있다. 컨버터(2)의 출력측에는 평활용 콘덴서(7)가 접속되어 있다. 컨버터(2)와 평활용 콘덴서(7)에 의해 상기 3상 교류 전원(1)은 직류 전원으로 변환된다.1 schematically shows a general elevator system. In FIG. 1, the elevator system includes a power converter 11. The power converter 11 includes a converter 2. The converter 2 is supplied with a three-phase AC power supply 1 via reactors L1-L3. The smoothing capacitor 7 is connected to the output side of the converter 2. The three-phase AC power supply 1 is converted into a DC power supply by the converter 2 and the smoothing capacitor 7.
전력 변환 장치(11)는 또한 인버터(3)를 포함하고 있다. 이 인버터(3)에 의해, 상기 컨버터(2)와 콘덴서(7)에 의해 변환된 직류 전원이 가변 전압 가변 주파수(VVVF) 교류 전원으로 변환된다.The power converter 11 also includes an inverter 3. The inverter 3 converts the DC power source converted by the converter 2 and the capacitor 7 into a variable voltage variable frequency (VVVF) AC power source.
도 1에 도시된 바와 같이, 엘리베이터 시스템은 또한 전력 반도체 소자가 취부되어 있는 방열 판으로부터 온도를 검출하는 온도 검출부(4)와, 이 온도 검출부(4)에 의해 검출된 온도를 기초로 방열 판에서의 이상 온도 상승 여부를 판단하는 운전 제어부(5)와, 운전 제어부(5)의 판단 결과에 따라 엘리베이터의 운전을 제어하는 운전 제어부(6)를 포함하고 있다.As shown in Fig. 1, the elevator system also includes a temperature detector 4 which detects a temperature from a heat dissipation plate on which the power semiconductor element is mounted, and a heat dissipation plate on the basis of the temperature detected by the temperature detection unit 4; The operation control unit 5 for determining whether or not the abnormal temperature rises, and the operation control unit 6 for controlling the operation of the elevator in accordance with the determination result of the operation control unit 5.
도 2는 도1의 전력 변환 장치(11)의 내부 구성을 보인 블록도이다. 도 2에 상세히 도시되지는 않았지만, 전력 변환 장치(11)는 앞서 언급한 바와 같이 컨버터와 인버터를 형성하고 있는 복수의 전력 반도체 소자(9)를 포함하고 있다(도 2에는 2개의 전력 반도체 소자만이 도시되어 있음). 전력 변환 장치(11)의 동작 중에 상기 전력 반도체 소자(9)에서는 열이 발생된다. 전력 변환 장치(11)는 또한 전력 반도체 소자(9)의 이상 온도 상승을 방지하기 위해 냉각 팬(8)과 방열 판(10)을 포함하고 있다. 하지만, 이러한 냉각 팬과 방열 판에 의해서는, 이상 온도 상승으로부터 엘리베이터 시스템을 완전하게 보호할 수 없다. 따라서, 방열 판으로부터 방열 판의 온도를 검출하여, 이상 온도 상승 존재할 때에 엘리베이터 운행을 비상 제어하는 것이 일반적이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of the power converter 11 of FIG. 1. Although not shown in detail in FIG. 2, the power converter 11 includes a plurality of power semiconductor elements 9 forming a converter and an inverter as mentioned above (only two power semiconductor elements are shown in FIG. 2). Is shown). Heat is generated in the power semiconductor element 9 during the operation of the power converter 11. The power converter 11 also includes a cooling fan 8 and a heat dissipation plate 10 to prevent an abnormal temperature rise of the power semiconductor element 9. However, such a cooling fan and a heat sink cannot completely protect the elevator system from an abnormal temperature rise. Therefore, it is common to detect the temperature of a heat radiating plate from a heat radiating plate, and to emergency control elevator operation when an abnormal temperature rise exists.
도 3에는 이러한 비상 제어를 위한 종래의 전력 변환 장치의 제어 장치의 동작 흐름도가 도시되어 있다. 엘리베이터의 운전이 시작되면, 전력 반도체 소자(9)가 취부되어 있는 방열 판(10)의 온도가 온도 검출부(4)에 의해 검출된다(S1). 검출된 온도 정보는 온도 제어부(5)를 통해 운전 제어부(6)에 제공된다. 운전 제어부(6)는 온도 검출부(4)에 의해 검출된 온도(Tf)와 방열 판의 설정 온도(Ta)를 비교해서 방열 판으로부터의 검출 온도(Tf)가 상기 설정 온도(Ta)보다 낮으면 엘리베이터를 정상적으로 운행한다(ST2,S3). 검출 온도가 설정 온도보다 높으면 고장으로 인식하여 최근접 층으로 목적 층을 수정 운행한 후, 고장 표시를 행한다(S4). 이와 같은 종래의 운전 패턴이 도 4에 그래프로 표현되어 있다. 예컨대, 도 4를 참조하면, T1 시점에서 온도 검출부(4)에 의해 이상 온도 상승이 검출되면 운전 제어부(6)는 최근접 층으로 목적 층을 수정 운행하고 T2 시점에서 운행을 중단시킨다. 이때, 실선이 수정된 운행 패턴이고 점선은 원래의 운전 패턴이다.3 is an operation flowchart of a control device of a conventional power converter for such emergency control. When the operation of the elevator starts, the temperature of the heat dissipation plate 10 on which the power semiconductor element 9 is mounted is detected by the temperature detector 4 (S1). The detected temperature information is provided to the operation control unit 6 via the temperature control unit 5. The operation control unit 6 compares the temperature Tf detected by the temperature detection unit 4 with the set temperature Ta of the heat dissipation plate, and if the detected temperature Tf from the heat dissipation plate is lower than the set temperature Ta. Operate the elevator normally (ST2, S3). If the detected temperature is higher than the set temperature, it is recognized as a failure, and the target floor is corrected and operated to the nearest floor, and then a failure display is performed (S4). Such a conventional driving pattern is represented graphically in FIG. For example, referring to FIG. 4, when an abnormal temperature rise is detected by the temperature detector 4 at the time T1, the driving controller 6 corrects the target floor to the nearest floor and stops the operation at the time T2. At this time, the solid line is the modified driving pattern and the dotted line is the original driving pattern.
하지만, 이와 같이, 이상 온도 상승이 발생할 때마다 엘리베이터의 운행을 중단시키면, 엘리베이터의 운행 관리측면에서 그 효율이 현저히 저하된다. 따라서, 전원 전압의 변동, 방열 판에 부착된 팬의 고장, 기계실 온도 상승 등과 같은 각각의 상황에 따라 엘리베이터를 고장 없이 그리고 운행 중단없이 목적 층까지 운행함으로써 빈번한 엘리베이터의 운행 중단을 행하지 않는 것이 바람직하다.However, if the elevator stops running every time an abnormal temperature rise occurs, the efficiency of the elevator is significantly reduced. Therefore, it is desirable not to interrupt the frequent operation of the elevator by operating the elevator to the target floor without failure and without interruption according to each situation such as fluctuation of the power supply voltage, failure of the fan attached to the heat sink, rise of the machine room temperature, and the like. .
또한, 종래의 방법에 따라, 전원 전압의 변동, 방열 판에 부착된 팬의 고장, 기계실 온도 상승 등과 같은 각각의 상황에 대처할 수 있도록 엘리베이터 전력 변환 장치를 설계하면, 전력 반도체 소자의 용량이 필요 이상으로 증대되는 문제점이 있다.In addition, according to the conventional method, if the elevator power converter is designed so as to cope with each situation such as fluctuations in power supply voltage, failure of a fan attached to the heat sink, rise in the machine room temperature, etc., the capacity of the power semiconductor element is more than necessary. There is a problem that is increased to.
따라서, 본 발명의 목적은 각각의 상황에 따라 적절히 엘리베이터 운행 패턴을 전환함으로써 엘리베이터의 운행 중단 및 고장 발생없이 엘리베이터를 지속적으로 운행할 수 있는 교류 전동기용 전력 변환 장치의 제어 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a control device for an AC motor power converter capable of continuously operating an elevator without interrupting the operation of the elevator and generating a failure by appropriately switching the elevator operating pattern according to each situation.
본 발명의 다른 목적은 전력 변환 장치의 설계시에 필요한 열적 마진에 대한 최적화를 통해 전력 반도체 소자 등의 장치를 줄일 수 있는 교류 전동기용 전력 변환 장치의 제어 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a control device for an AC motor power converter that can reduce a device such as a power semiconductor device through optimization of thermal margin necessary for designing a power converter.
도 1은 일반적인 엘리베이터 시스템의 개략도.1 is a schematic diagram of a typical elevator system.
도 2는 도 1의 전력 변환 장치의 내부 구성을 보인 블록도.FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of the power converter of FIG. 1.
도 3은 종래의 전력 변환 장치의 제어 장치의 동작 흐름도3 is an operation flowchart of a control device of a conventional power converter.
도 4는 종래의 운전 패턴을 그래프로 나타낸 도면.4 is a graph showing a conventional driving pattern.
도 5는 본 발명에 따른 교류 전동기용 전력 변환 장치의 제어 장치의 블록도.5 is a block diagram of a control device of a power converter for an AC motor according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 전력 변환 장치의 제어 장치의 동작을 보인 흐름도.6 is a flowchart showing the operation of the control device of the power converter according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 운전 패턴 전환 적용을 그래프로 나타낸 도면.7 is a graph showing a driving pattern switching application according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 운전 패턴 수정과 설정 온도와의 관계를 나타낸 도면.8 is a view showing a relationship between a driving pattern correction and a set temperature according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
2 : 컨버터 3 : 인버터2: converter 3: inverter
5 : 온도 제어부 6 : 운전 제어부5: temperature control unit 6: operation control unit
7 : 평활용 콘덴서 8 : 냉각 팬7: smoothing condenser 8: cooling fan
9 : 전력 반도체 소자 10 : 방열 판9: power semiconductor device 10: heat dissipation plate
11 : 전력 변환 장치 14 : 다단계 온도 검출부11 power converter 14 multi-level temperature detector
본 발명에 따라, 3상 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고 이 직류 전원을 VVVF 교류 전원으로 변환하는 전력 변환 장치에 의해 구동되는 교류 전동기를 제어하는 교류 전동기용 전력 변환 장치의 제어 장치가 공개된다. 이 제어 장치는 상기 전력 변환 장치의 전력 반도체 소자에 설치되어 있는 방열 판의 온도를 다단계로 검출하는 다단계 온도 검출부와; 상기 다단계 온도 검출부로부터의 검출 온도를 기초로 이상 온도 발생 여부를 판단하는 온도 제어부를 포함하고 있다. 상기 제어 장치는 또한 상기 온도 제어부에 의해 이상 온도 발생으로 판단되면, 상기 방열 판의 설정 온도를 수정하고, 현재의 운전 패턴을 수정된 설정 온도에 해당하는 운전 패턴으로 전환 적용해서 교류 전동기를 구동하는 운전 제어부를 구비하고 있다.According to the present invention, a control device of an AC motor power converter for controlling an AC motor driven by a power converter that converts a three-phase AC power source into a DC power source and converts the DC power source into a VVVF AC power source is disclosed. The control device includes a multi-stage temperature detector for detecting the temperature of the heat dissipation plate installed in the power semiconductor element of the power conversion device in a multi-stage; And a temperature controller for determining whether an abnormal temperature is generated based on the detected temperature from the multi-stage temperature detector. The control device is further configured to drive the AC motor by correcting the set temperature of the heat dissipation plate and converting and applying the current driving pattern to the driving pattern corresponding to the modified set temperature when it is determined that the abnormal temperature is generated by the temperature control unit. It is provided with an operation control part.
이때, 상기 교류 전동기는 엘리베이터용 교류 전동기일 수 있다.In this case, the AC motor may be an AC motor for an elevator.
상기 운전 제어부는 엘리베이터 운행 중에 방열 판에서 이상 온도 상승이 발생되면, 최근접 층으로 목적 층을 수정 운행한 후에, 방열 판의 설정 온도와 엘리베이터 운행 패턴을 수정하여 원래의 목적 층으로 운행을 지속할 수 있다. 상기 운전 제어부는 또한 엘리베이터 운행 중에 방열 판에서 이상 온도 상승이 발생되면, 바로 방열 판의 설정 온도와 엘리베이터 운행 패턴을 수정하여 원래의 목적 층으로 운행을 지속할 수 있다.When the abnormal temperature rise occurs in the heat sink during operation of the elevator, the operation control unit corrects the target floor to the nearest floor, and then corrects the set temperature and the elevator driving pattern of the heat sink to continue operation to the original target floor. Can be. When the abnormal temperature rise occurs in the heat dissipation plate during operation of the elevator, the operation control unit may immediately continue the operation to the original target floor by modifying the set temperature of the heat dissipation plate and the elevator operation pattern.
상기 다단계 온도 검출부는 온도에 따라 저항값이 변하는 저항기를 이용하는 연속 온도 검출 장치일 수 있다. 또한, 상기 다단계 온도 검출부는 접점 변화가 일어나는 온도가 각각 다른 복수의 온도 스위치를 이용한 검출 장치일 수 있다.The multi-stage temperature detector may be a continuous temperature detector using a resistor whose resistance varies with temperature. The multi-stage temperature detector may be a detection device using a plurality of temperature switches having different temperatures at which contact change occurs.
본 발명에 따라, 교류 전동기용 전력 변환 장치의 제어 장치는 상기 전력 변환 장치의 각각의 상의 전력 반도체 소자가 취부되어 있는 방열 판 및 냉각 팬으로서, 대칭 구조로 설치되어 있는 방열 판 및 냉각 팬과; 각각의 상의 상기 방열 판의 온도를 다단계로 검출하는 다단계 온도 검출부와; 상기 다단계 온도 검출부에 의해 각각의 상에서 검출된 온도를 비교하여, 방열 판의 온도 불균형을 판단하는 온도 제어부와; 상기 온도 제어부의 판단에 따라 전력 변환 장치의 고장 유무를 판단하여, 구동용 제어 신호를 발생하는 운전 제어부를 구비하고 있다.According to the present invention, a control device of an AC motor power converter includes a heat sink and a cooling fan on which power semiconductor elements on each phase of the power converter are mounted, the heat sink and the cooling fan being provided in a symmetrical structure; A multi-step temperature detector for detecting the temperature of the heat dissipation plate of each phase in a multi-step; A temperature controller for comparing the temperature detected by each phase by the multi-step temperature detector to determine a temperature imbalance of the heat dissipation plate; In accordance with the determination of the temperature control unit is provided with an operation control unit for determining the failure of the power conversion device, and generates a drive control signal.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 5에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교류 전동기용 전력 변환 장치의 제어 장치가 도시되어 있다. 도 5에서, 전력 변환 장치의 제어 장치는 전력 변환 장치(11)의 내부에 설치되어 있는 방열 판(도시되지 않음)의 온도를 검출하는 다단계 온도 검출부(14)를 구비하고 있다. 전력 변환 장치의 제어 장치는 또한 온도 제어부(5)를 포함하고 있다. 다단계 온도 검출부(14)에 의해 검출된 온도는 온도 제어부(5)에 제공된다. 온도 제어부(5)는 검출된 온도를 기초로 이상 온도 발생 여부를 판단한다.Figure 5 shows a control device of the power converter for the AC motor according to a preferred embodiment of the present invention. In FIG. 5, the control device of the power converter includes a multi-stage temperature detector 14 that detects a temperature of a heat dissipation plate (not shown) installed inside the power converter 11. The control device of the power converter also includes a temperature controller 5. The temperature detected by the multi-level temperature detector 14 is provided to the temperature controller 5. The temperature controller 5 determines whether an abnormal temperature is generated based on the detected temperature.
전력 변환 장치의 제어 장치는 또한 운전 제어부(6)를 포함하고 있으며, 이 운전 제어부(6)는 온도 제어부(5)와 전력 변환 장치(11)의 사이에 설치되어 있다. 운전 제어부(6)는 전력 변환 장치(11)에서 이상 온도 상승이 발생된 것으로 온도 제어부(5)에 의해 판단되면, 상기 방열 판의 설정 온도를 수정하고, 이 새로운 설정 온도에 해당하는 엘리베이터의 운행 패턴(예컨대, 속도, 가속도 등)을 적용하여 엘리베이터 운전을 행한다.The control device of the power converter includes a driving controller 6, which is provided between the temperature controller 5 and the power converter 11. If it is determined by the temperature control unit 5 that the abnormal temperature rise has occurred in the power converter 11, the operation control unit 6 corrects the set temperature of the heat sink, and operates the elevator corresponding to the new set temperature. Elevator operation is performed by applying a pattern (for example, speed, acceleration, etc.).
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력 변환 장치의 제어 장치의 동작을 보인 흐름도이다.6 is a flowchart showing the operation of the control device of the power conversion apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.
엘리베이터 운전 시작시에, 운전 제어부(6)는 j = 1 로 설정하고 설정 온도를 Ta(0) = 0℃로 하고 이 설정 온도에 해당하는 운전 패턴 PROFILE(1)를 적용한다. 엘리베이터 운전이 진행되면, 다단계 온도 검출부(14)에 의해 방열 판의 온도가 검출되고, 이 검출된 온도가 Ta(1)보다 작은지를 판단한다(ST1,ST2). 이때, 검출된 온도가 Ta(1)보다 작은 것으로 판단되면 운전 제어부(6)는 정상적인 운전 패턴인 상기 PROFILE(1)을 지속적으로 적용하여 교류 전동기를 구동해서 엘리베이터를 운행한다(ST3).At the start of elevator operation, the operation control section 6 sets j = 1 and sets the set temperature Ta (0) = 0 ° C. and applies the operation pattern PROFILE (1) corresponding to this set temperature. When the elevator operation proceeds, the temperature of the heat dissipation plate is detected by the multi-step temperature detector 14, and it is determined whether the detected temperature is smaller than Ta (1) (ST1, ST2). At this time, if it is determined that the detected temperature is smaller than Ta (1), the operation control unit 6 continuously applies the PROFILE (1) that is a normal driving pattern to drive the AC motor to drive the elevator (ST3).
이에 반해, ST2에서, 검출된 온도가 Ta(1)보다 큰 것으로 판단되면, 운전 제어부(6)는 이를 ST4, ST5에서 확인한 후에 이상 온도 발생으로 판단하여, j = j + 1로 하고 설정 온도를 Ta(2)로 수정하고 이전의 운전 패턴 PROFILE(1)을 상기 수정된 설정 온도에 해당하는 운전 패턴인 PROFILE(2)로 전환 적용하여 교류 전동기를 구동한다(ST6,ST7).On the contrary, if it is determined in ST2 that the detected temperature is greater than Ta (1), the operation control section 6 checks this at ST4 and ST5 and judges it as an abnormal temperature occurrence, so that j = j + 1 and sets the set temperature The motor is modified by Ta (2) and the AC motor is driven by converting and applying the previous driving pattern PROFILE (1) to PROFILE (2), which is the driving pattern corresponding to the modified set temperature (ST6, ST7).
구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 엘리베이터 운행 중에 방열 판에서 이상 온도 상승이 발생되면, 운전 제어부(6)는 최근접 층으로 목적 층을 수정 운행한 후에, 방열 판의 설정 온도와 엘리베이터 운행 패턴을 수정하여 원래의 목적 층으로 운행을 지속한다.Specifically, in the preferred embodiment of the present invention, if an abnormal temperature rise occurs in the heat sink during operation of the elevator, after the operation control unit 6 corrects the target floor to the nearest floor, the set temperature of the heat sink and the elevator running pattern Modify it to continue running to its original destination floor.
다른 방법으로, 엘리베이터 운행 중에 방열 판에서 이상 온도 상승이 발생되면, 운전 제어부(6)는 바로 방열 판의 설정 온도와 엘리베이터 운행 패턴을 수정하여 원래의 목적 층으로 운행을 지속한다.Alternatively, if an abnormal temperature rise occurs in the heat dissipation plate during elevator operation, the operation control unit 6 immediately corrects the set temperature of the heat dissipation plate and the elevator operating pattern to continue running to the original target floor.
이와 같은 과정을 이상 온도 발생시마다 반복하고 한계 운전 패턴에 도달하면, 운전 제어부(6)는 고장 표시 동작을 행한다.When the above process is repeated every time abnormal temperature is generated and the limit operation pattern is reached, the operation control unit 6 performs a fault display operation.
도 7은 이러한 운전 패턴 전환 적용을 그래프로 나타낸 도면이다. 도 7의 a)의 경우에서, 엘리베이터 운행 중에 방열 판에서 이상 온도 상승이 시점 T1에서 발생되면, 운전 제어부(6)는 최근접 층으로 목적 층을 수정 운행한 후에, 방열 판의 설정 온도와 엘리베이터 운행 패턴을 시점 T2에서 수정하여 원래의 목적 층으로 운행을 지속한다. 이때, 실선이 수정된 운행 패턴이고 점선은 원래의 운전 패턴이다. 도 7의 b)의 경우에서, 엘리베이터 운행 중에 방열 판에서 이상 온도 상승이 시점 T1에서 발생되면, 운전 제어부(6)는 바로 방열 판의 설정 온도와 엘리베이터 운행 패턴을 수정하여 원래의 목적 층으로 운행을 지속한다. 이때, 실선이 수정된 운행 패턴이고 점선은 원래의 운전 패턴이다.Fig. 7 is a graph showing such application of driving pattern switching. In the case of Fig. 7A, if an abnormal temperature rise occurs at the time point T1 during operation of the elevator, after the operation control unit 6 corrects the target floor to the nearest floor, the set temperature of the heat release plate and the elevator The driving pattern is corrected at time T2 to continue driving to the original destination floor. At this time, the solid line is the modified driving pattern and the dotted line is the original driving pattern. In case of b) of FIG. 7, if an abnormal temperature rise occurs at the time point T1 during the operation of the elevator, the operation control unit 6 immediately changes the set temperature of the heat dissipation plate and the elevator operation pattern to run to the original target floor. To last. At this time, the solid line is the modified driving pattern and the dotted line is the original driving pattern.
도 8에는 본 발명에 따른 운전 패턴 수정과 설정 온도(Ta)와의 관계를 나타낸 도면이다. 도 8의 a)에 나타낸 바와 같이, 엘리베이터의 운전 패턴이 수정되면, 도 8의 b)에 나타낸 바와 같이 엘리베이터 구동 전류가 변한다. 이때, ΔI는 구동 전류의 변화량이다. 또한, 구동 전류의 변동으로, 도 8의 c)에 나타낸 바와 같이 반도체 소자의 접합과 방열 판의 사이에서 발생될 수 있는 최대 온도차(Tj-h max)가 변하게 되며, 이때 ΔT는 최대 온도차의 변화량이다. 예컨대, 엘리베이터의 운전 패턴이 보다 낮은 속도와 가속도로 수정되어 최대 온도차(Tj-h max)의 값이 줄어 드는 경우에는, 반도체 소자의 최대 접합 온도(Tjmax)가 일정한 상태에서 설정 온도(Ta)를 더 높일 수 있음을 알 수 있다(수학식 1 참조).8 is a view showing a relationship between the driving pattern correction and the set temperature Ta according to the present invention. As shown in a) of FIG. 8, when the operation pattern of the elevator is corrected, the elevator drive current changes as shown in b) of FIG. 8. ΔI is the amount of change in the drive current. In addition, due to the variation of the driving current, as shown in FIG. 8C, the maximum temperature difference T jh max that can be generated between the junction of the semiconductor element and the heat sink is changed, where ΔT is the change in the maximum temperature difference. . For example, when the operation pattern of the elevator is modified to a lower speed and acceleration to decrease the value of the maximum temperature difference T jh max , the set temperature Ta is set in a state where the maximum junction temperature T jmax of the semiconductor element is constant. It can be seen that it can be higher (see Equation 1).
본 발명의 일실시예에서, 상기 다단계 온도 검출부(14)는 온도에 따라 저항값이 변하는 저항기를 이용하는 연속 온도 검출 장치일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the multi-stage temperature detector 14 may be a continuous temperature detection device using a resistor whose resistance value changes with temperature.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 다단계 온도 검출부(14)는 접점 변화가 일어나는 온도가 각각 다른 복수의 온도 스위치를 이용한 검출 장치일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the multi-level temperature detector 14 may be a detection device using a plurality of temperature switches, each having a different temperature at which contact change occurs.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 각각의 상 별로 방열 판이 분리 설치되어 있고, 각각의 방열 판에는 냉각 팬이 설치될 수 있다. 이 경우에도 역시 다단계 온도 검출부에 의해 각각의 방열 판의 온도가 검출된다. 운전 제어부에서는 검출된 온도를 기초로 상기 냉각 팬의 고정 여부를 판단한다. 특히, 운전 제어부는 냉각 팬의 고장시에, 각각의 검출 위치간에 온도차가 존재한다는 사실을 이용한다.According to another embodiment of the present invention, the heat dissipation plate is separately installed for each phase, and each heat dissipation plate may be provided with a cooling fan. Also in this case, the temperature of each heat sink is also detected by the multistage temperature detector. The operation controller determines whether the cooling fan is fixed based on the detected temperature. In particular, the operation control part takes advantage of the fact that at the time of failure of the cooling fan, there is a temperature difference between the respective detection positions.
이상에서는 엘리베이터용 교류 전동기를 구동하는 경우를 예로 하여 설명하였다. 당업자는 본 발명의 제어 장치가 엘리베이터 분야뿐만 아니라, 교류 전동기를 구동하는 모든 전력 변환 장치에 적용될 수 있음을 쉽게 알 수 있다.In the above, the case where an AC motor for an elevator is driven was demonstrated as an example. One skilled in the art can readily appreciate that the control device of the present invention can be applied not only to the elevator field, but also to any power conversion device that drives an AC motor.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 교류 전동기용 전력 변환 장치의 제어 장치는 각각의 상황에 따라 적절히 방열 판의 설정 온도를 수정하고 이 새로운 설정 온도에 해당하는 엘리베이터 운행 패턴을 적용함으로써 엘리베이터의 운행 중단 및 고장 발생없이 목적 층으로 엘리베이터를 지속적으로 운행할 수 있다. 따라서, 엘리베이터의 신뢰도가 향상된다. 또한, 전력 반도체 소자의 용량이 최적화되어, 전력 반도체 소자의 용량이 필요 이상으로 증대되는 것이 방지될 수 있다.As described above, the control device of the AC motor power converter according to the present invention is to operate the elevator by modifying the set temperature of the heat dissipation plate according to each situation and applying the elevator operation pattern corresponding to this new set temperature The elevator can be run continuously to the destination floor without interruption or failure. Thus, the reliability of the elevator is improved. In addition, the capacity of the power semiconductor device can be optimized so that the capacity of the power semiconductor device is increased more than necessary.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970061049A KR19990040598A (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Control device of power converter for AC motor |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019970061049A KR19990040598A (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Control device of power converter for AC motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990040598A true KR19990040598A (en) | 1999-06-05 |
Family
ID=66093344
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|---|---|---|---|
| KR1019970061049A KR19990040598A (en) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | Control device of power converter for AC motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR19990040598A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393855B1 (en) * | 2000-07-29 | 2003-08-09 | (주)우선제어 | AC Power Conversion Training Devices |
-
1997
- 1997-11-19 KR KR1019970061049A patent/KR19990040598A/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100393855B1 (en) * | 2000-07-29 | 2003-08-09 | (주)우선제어 | AC Power Conversion Training Devices |
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