KR20090041595A - Motor controller of air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화기의 전동기 제어장치 내의 입력전압 또는 출력전압에 기초하여 제어장치 내의 게인을 변경하여 제어장치의 응답성을 높인 공기조화기의 전동기 제어장치에 관한 것이다. The present invention relates to an electric motor control apparatus of an air conditioner, and more particularly, an air conditioner that improves the responsiveness of the control apparatus by changing a gain in the control apparatus based on an input voltage or an output voltage in the motor control apparatus of the air conditioner. It relates to an electric motor control device of the machine.
공기조화기는 방, 거실, 사무실 또는 영업 점포 등의 공간에 배치되어 공기의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 조절하여 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있도록 하는 장치이다.An air conditioner is a device that is disposed in a room, a living room, an office, or a business store to adjust a temperature, humidity, cleanliness, and airflow of an air to maintain a comfortable indoor environment.
공기조화기는 일반적으로 일체형과 분리형으로 나뉜다. 일체형과 분리형은 기능적으로는 같지만, 일체형은 냉각과 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 설치한 것이고, 분리형은 실내측에는 냉/난방을 수행하는 실내기를 설치하고 실외측에는 방열과 압축 기능을 수행하는 실외기를 설치한 후 서로 분리된 두 기기를 냉매 배관으로 연결시킨 것이다. Air conditioners are generally divided into one-piece and separate types. The integrated type and the separate type are functionally the same, but the integrated type integrates the functions of cooling and heat dissipation to install a hole in the wall of the house or hang the device on the window, and the separate type installs an indoor unit that performs cooling / heating on the indoor side and outdoor. On the side, an outdoor unit that performs heat dissipation and compression functions was installed, and two separate devices were connected by refrigerant pipes.
한편, 공기조화기에는 압축기 등에 전동기가 사용되며, 이를 구동하기 위한 전동기 제어장치가 사용되고 있다. 공기조화기의 전동기 제어장치는 상용 교류 저 원을 입력받아 직류 전압으로 변환하고, 직류 전압을 소정 주파수의 상용 교류 전원으로 변환하여 전동기에 공급함으로써, 전동기를 구동하도록 제어한다. On the other hand, the air conditioner is used for the motor, such as a compressor, the motor control device for driving this is used. The motor controller of the air conditioner receives a commercial AC source and converts the DC voltage into DC voltage, converts the DC voltage into a commercial AC power source having a predetermined frequency, and supplies the motor to the motor, thereby controlling the motor.
한편, 공기조화기 전동기 제어장치의 제어를 위해, 센서타입의 하드웨어방식이 아닌 센서리스 타입의 소프트웨어 방식이 사용되고 있으며, 센세리스 방식에서는 통상 PI 제어기가 사용된다. PI 제어기는 정상상태의 오차를 없애는데 사용되나, 그 응답속도가 느리다는 단점이 있다. 이러한 문제점으로 인해, 공기조화기의 전동기 제어장치에서의 제어시 응답속도를 빠르게 하기 위한 다양한 방안이 연구되고 있다.On the other hand, for the control of the air conditioner electric motor control device, a sensorless type software method is used instead of the sensor type hardware method, the PI sensor is usually used in the sensorless method. The PI controller is used to eliminate the steady state error, but has a disadvantage in that the response speed is slow. Due to these problems, various methods for speeding up the response speed when controlling the electric motor controller of the air conditioner have been studied.
본 발명의 목적은, 공기조화기의 전동기 제어장치 내에서, 입력전압 또는 출력전압에 기초하여 제어장치 내의 게인을 변경하여 제어장치의 응답성을 높이는 공기조화기의 전동기 제어장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric motor control apparatus for an air conditioner in which the gain in the control apparatus is changed based on an input voltage or an output voltage in the electric motor control apparatus of the air conditioner to enhance the responsiveness of the control apparatus.
상술한 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 복수개의 컨버터용 스위칭 소자를 구비하고 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 상용 교류 전원으로부터의 입력 전압을 검출하는 입력전압 검출수단과, 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고, 직류 전원을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 전동기를 구동하는 인버터와, 컨버터 스위칭 소자에 스위칭 제어 신호를 출력하여 컨버터를 제어하는 컨버터 마이컴을 포함하고, 컨버터 마이컴은, 검출되는 입력전압에 기초하여 컨버터 마이컴 내의 게인을 변경한다.An electric motor control apparatus for an air conditioner according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problems and other problems includes a converter having a plurality of converter switching elements and converting a commercial AC power source into a DC power source, and a commercial AC source. An input voltage detecting means for detecting an input voltage from a power supply, a plurality of inverter switching elements, and converting a DC power source into an AC power source having a predetermined frequency to drive an electric motor, and a switching control signal to the converter switching element. A converter micom for outputting and controlling the converter, the converter micom changing gain in the converter micom based on the detected input voltage.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 복수개의 컨버터용 스위칭 소자를 구비하고 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터와, 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고 직류 전원을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 전동기를 구동하는 인버터와, 인버터 출력단의 출력 전압을 검출하는 출력전압 검출수단과, 인버터 스위칭 소자에 스위칭 제어 신호를 출력하여 인버터를 제어하는 인버터 마이컴을 포함하고, 인버터 마이컴은, 검출되는 출력전 압에 기초하여 인버터 마이컴 내의 게인을 변경한다. On the other hand, the motor control apparatus of the air conditioner according to an embodiment of the present invention, a converter having a plurality of converter switching elements and converting a commercial AC power source to a DC power source, and a plurality of inverter switching elements having a DC power source An inverter for driving an electric motor by converting the signal into an AC power source having a predetermined frequency, an output voltage detecting means for detecting an output voltage of the inverter output stage, and an inverter micom for outputting a switching control signal to the inverter switching element to control the inverter, The inverter microcomputer changes the gain in the inverter microcomputer based on the detected output voltage.
상술한 바와 같이 본 발명 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치는, 입력전압 또는 출력전압에 기초하여 제어장치 내의 게인을 변경하여 제어장치의 응답성을 높일 수 있게 된다.As described above, the motor control apparatus of the air conditioner according to the embodiment of the present invention can increase the responsiveness of the control apparatus by changing the gain in the control apparatus based on the input voltage or the output voltage.
또한, 실시간으로 입력전압 또는 출력전압에 기초하여 제어장치 내의 r인을 변경함으로써, 제어장치의 정밀 제어가 가능하다.In addition, precise control of the control device is possible by changing r in the control device based on the input voltage or the output voltage in real time.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an air conditioner according to the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(50)는, 크게 실내기(I)와 실외기(O)로 구분된다. Referring to the drawings, the
실외기(O)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(2)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(2b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(4)와, 실외 열교환기(5)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(5a)과 실외팬(5a)을 회전시키는 전동기(5b)로 이루어진 실외 송풍기(5)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구(6)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브(10)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(3) 등을 포함한다. The outdoor unit O includes a compressor 2 serving to compress the refrigerant, a compressor
실내기(I)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(8) 와, 실내측 열교환기(8)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(9a)과 실내팬(9a)을 회전시키는 전동기(9b)로 이루어진 실내 송풍기(9) 등을 포함한다. The indoor unit (I) is disposed in the room to perform a cooling / heating function of the indoor side heat exchanger (8), and the indoor fan (9a) and the room disposed on one side of the indoor side heat exchanger (8) to promote heat dissipation of the refrigerant. And an
실내측 열교환기(8)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(2)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.At least one indoor side heat exchanger (8) may be installed. The compressor 2 may be at least one of an inverter compressor and a constant speed compressor.
또한, 상기 공기조화기(50)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.In addition, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치에서의 전동기는 도면에서 도시한, 실외팬, 압축기 또는 실내 팬을 동작시키기 각 전동기(2b,5b,9b)일 수 있다. On the other hand, the electric motor in the motor control apparatus of the air conditioner according to an embodiment of the present invention may be each of the electric motors (2b, 5b, 9b) to operate the outdoor fan, compressor or indoor fan shown in the figure.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는, 컨버터(210), 인버터(220), 컨버터 마이컴(230), 인버터 마이컴(240) 및 입력전압 검출수단(B)을 포함할 수 있다. 또한, 공기조화기의 전동기 제어장치(200)는, 리액터(205), 평활 커패시터(C11), 입력전류 검출수단(A), dc 단 전압 검출 수단(D), 출력 전류 검출 수단(E)을 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the
리액터(205)는 상용 교류 전원을 승압하여 컨버터(210)에 공급한다. 구체적으로 설명하면, 컨버터(210) 내에 구비되는 복수개의 컨버터용 스위치의 온/오프 동작에 의해, 리액터(205)에는 교류 전원이 저장되었다가 컨버터(210)에 공급함으 로써, 승압동작을 수행한다. 한편, 리액터(205)는 교류 전원의 역률 보정을 위해 사용되며, 상용 교류 전원과 컨버터(210) 사이의 고조파 전류를 제거하여, 계통 또는 컨버터 소자를 보호하는 역할을 한다.The
한편, 도면에서는 상용 교류 전원으로 삼상 교류 전원을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 단상 교류 전원도 가능하다. 단상 교류 전원인 경우, 도면과 달리 컨버터 등이 변경됨은 당연하다.Meanwhile, although a three-phase AC power source is illustrated as a commercial AC power source in the drawing, the present invention is not limited thereto, and a single-phase AC power source is also possible. In the case of a single-phase AC power supply, it is natural that a converter or the like is changed unlike the drawing.
컨버터(210)는 복수개의 컨버터용 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 리액터(205)를 거친 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다. 도면과 같이 삼상 교류 전원을 직류 전원으로 변환하기 위하여, 3쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬 연결되며, 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다. 컨버터 마이컴(230)으로부터의 스위칭 제어 신호(Scc)가 각 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력되면, 각 스위칭 소자는 스위칭 동작을 수행한다. 이에 의해 역률이 제어되며, 또한 상용 교류 전원이 직류 전원으로 변환되어 출력된다. The
평활 커패시터(C11)는 컨버터(210)의 출력단에 접속된다. 컨버터(210)로부터 출력되는 변환된 직류 전원을 평활하게 된다. 이하에서는 컨버터(210)의 출력단을 dc 단 또는 dc 링크단이라고 한다. dc 단에 평활된 직류 전압은 인버터(220)에 인가된다.The smoothing capacitor C11 is connected to the output terminal of the
인버터(220)는 복수개의 인버터용 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 상용 교류 전원으로 변환하여 출력한다. 구체적으로 설명하면, 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하 암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다. 인버터 마이컴(240)으로부터의 스위칭 제어 신호(Sic)가 각 스위칭 소자의 게이트 단자에 입력되면, 각 스위칭 소자는 스위칭 동작을 수행한다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 출력되게 된다.The
인버터(220)에서 출력되는 삼상 교류 전원은 삼상 전동기(250)의 각 상에 인가된다. 여기서 삼상 전동기(250)는 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 삼상 전동기(250)의 종류로는 BLDC 전동기, synRM 전동기 등 다양한 형태가 가능하다. 한편, 삼상 전동기(250)의 기능별로 분류하면, 공기조화기의 압축기에 사용되는 압축기용 전동기(2b)일 수 있으며, 팬을 구동하기 위한 팬용 전동기(5b,9b) 일수도 있다.Three-phase AC power output from the
입력전압 검출 수단(B)은 상용 교류 전원으로부터의 입력전압(vi)를 검출한다. 입력전압 검출수단(B)은 상용 교류 전원과 컨버터(210) 사이에 위치할 수 있으나, 도면에서는 상용 교류 전원과 리액터(205) 사이에 위치하는 것으로 도시한다. 입력전압 검출수단(B)으로 저항 소자 등이 사용된다. 검출된 입력전압(vi)은 컨버터 마이컴(230)에 인가되며, 본 발명에서는 특히, 검출된 입력전압(vi)에 기초하여 컨버터 마이컴(230) 내의 게인이 변경되게 된다. 이와 관련하여서는 후술하는 도 3 내지 도 5를 참조한다.Input voltage detection means (B) detects the input voltage (v i) from the commercial AC power source. The input voltage detecting means B may be located between the commercial AC power supply and the
컨버터 마이컴(230)은, 컨버터의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 컨버터용 스위칭 제어신호(Scc)를 컨버터(210)에 출력한다. 스위칭 제어신호(Scc)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 dc 단 전압(Vdc)을 기초로 생성되어 컨버터(210)에 출력된다. 컨버터 마이컴(230)은 검출된 입력전압(vi)에 기초하여 컨버터 마이컴(230) 내의 게인을 변경시킨다. 컨버터 마이컴(230)에 대한 설명은 도 3 내지 도 5를 참조하여 후술하기로 한다. The
한편, 인버터 마이컴(240)은, 인버터의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터용 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(220)에 출력한다. 스위칭 제어신호(Sic)는 PWM용 스위칭 제어신호로서, 검출되는 출력 전류(io)를 기초로 생성되어 인버터(220)에 출력된다. 인버터 마이컴(240)은 검출된 입력전압(vi)에 기초하여 인버터 마이컴(230) 내의 게인을 변경시킬 수 있다. 인버터 마이컴(230)에 대한 설명은 도 6 내지 도 8을 참조하여 후술하기로 한다. On the other hand, the
입력전류 검출 수단(A)은 상용 교류 전원으로부터의 입력전류(ii)를 검출한다. 입력전류 검출수단(A)은 상용 교류 전원과 컨버터(210) 사이에 위치할 수 있으나, 도면에서는 상용 교류 전원과 리액터(205) 사이에 위치하는 것으로 도시한다. 입력전류 검출수단(A)으로 전류센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출된 입력전류(vi)는 컨버터 마이컴(230)에 인가되며, 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)의 생성, 및 과전류 등의 보호 동작에 사용된다.The input current detecting means A detects an input current i i from a commercial AC power supply. The input current detecting means (A) may be located between the commercial AC power supply and the
dc단 전압 검출 수단(D)은 dc단 전압(Vdc)을 검출한다. dc단 전압 검출수단(D)으로 dc 단의 양단 사이에 저항 등이 사용될 수 있다. 검출된 dc단 전압(Vdc)은 컨버터 마이컴(230)에 인가되어, 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)의 생성, 및 과전압 등의 보호 동작에 사용된다. The dc end voltage detection means D detects the dc end voltage Vdc. As the dc stage voltage detecting means D, a resistor or the like may be used between both ends of the dc stage. The detected dc terminal voltage Vdc is applied to the
출력전류 검출수단(E)은 인버터 출력단의 출력전류(io) 즉, 전동기에 인가되는 전류를 검출한다. 출력전류 검출수단(E)은 인버터(220)와 전동기(250) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 또한, 출력전류 검출수단(E)은 상기 인버터 내의 3개의 하암스위칭 소자에 일단이 각각 접속되는 션트 저항일 수 있다. 검출된 출력전류(io)는 인버터 마이컴(240)에 인가되어, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 생성, 및 과전류 등의 보호 동작에 사용된다.The output current detecting means E detects the output current i o of the inverter output stage, that is, the current applied to the motor. The output current detecting means E may be located between the
도 3은 도 2의 컨버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.FIG. 3 is a simplified block diagram of the converter micom of FIG. 2.
도면을 참조하여 설명하면, 컨버터 마이컴(230)은 전류 지령 생성부(310), 전압 지령 생성부(320), 및 스위칭 제어 신호 출력부(330)를 포함한다.Referring to the drawings, the
전류 지령 생성부(310)는 검출된 dc 단 전압(Vdc)와 dc 단 전압 지령치(V*dc)에 기초하여 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성한다. 또한, 입력전압(vi)에 기초하여 전류 지령 생성부(310) 내의 게인이 변경된다. 이와 관련해선, 도 4를 참조하여 후술한다. The
전압 지령 생성부(320)는 전류 지령치(i* d,i* q)와 입력 전류(ii)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 또한, 입력전압(vi)에 기초하여 전압 지령 생성부(320) 내의 게인이 변경된다. 이와 관련해서는, 도 5를 참조하여 후술한다.Voltage
스위칭 제어 신호 출력부(330)는 생성된 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 컨버터용 스위칭 소자에 스위칭 제어 신호(Scc)를 출력한다.The switching control
도 4는 도 3의 전류 지령 생성부의 내부 블록도이다.4 is an internal block diagram of the current command generation unit of FIG. 3.
도면을 참조하여 설명하면, 전류 지령 생성부(310)는 PI 제어기(410)와 전류 지령 제한부(420)를 포함한다.Referring to the drawings, the
PI 제어기(410)는 검출된 dc 단 전압(Vdc)와 dc 단 전압 지령치(V*dc)의 오차에 PI 게인(Kp1,Ki1)을 곱하는 PI 제어를 하여 전류 지령치(i* d1,i* q1)를 생성한다. 이때의 PI 게인(Kp1,Ki1)은 입력전압(vi)에 기초하여 변경된다. 구체적으로는 입력전압(vi)의 크기가 클수록, PI 게인(Kp1,Ki1) 값은 커진다. 입력전압(vi)에 따라 게인이 커지므로, 응답 속도가 상당히 빨라진다. 또한, 실시간으로 입력전압(vi)에 따라 게인을 변경할 수 있어 제어의 정밀성이 높아진다.The
전류 지령 제한부(420)는 전류 지령치(i* d1,i* q1)의 레벨을 제한하여 레벨 제 한된 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성한다. The current
도 5는 도 3의 전압 지령 생성부의 내부 블록도이다.5 is an internal block diagram of the voltage command generation unit of FIG. 3.
도면을 참조하여 설명하면, 전압 지령 생성부(320)는 PI 제어기(410)와 전압 지령 제한부(420)를 포함한다.Referring to the drawings, the
PI 제어기(410)는 전류 지령치(i* d,i* q) 및 입력 전류(ii)의 오차에 PI 게인(Kp2,Ki2)을 곱하는 PI 제어를 하여 전압 지령치(v* d1,v* q1)를 생성한다. 이때의 PI 게인(Kp2,Ki2)은 입력전압(vi)에 기초하여 변경된다. 구체적으로는 입력전압(vi)의 크기가 클수록, PI 게인(Kp2,Ki2) 값은 커진다. 입력전압(vi)에 따라 게인이 커지므로, 응답 속도가 상당히 빨라진다. 또한, 실시간으로 입력전압(vi)에 따라 게인을 변경할 수 있어 제어의 정밀성이 높아진다.The
한편, 도면과 달리, 입력전류(ii) 대신에 입력전류(ii)의 d,q축 변환된 값이 사용되는 것도 가능하다. On the other hand, unlike the drawing, it is also possible to use the d, q-axis converted value of the input current (i i ) instead of the input current (i i ).
전압 지령 제한부(420)는 전압 지령치(v* d1,v* q1)의 레벨을 제한하여 레벨 제한된 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. The voltage
도4 내지 도 5는 상용 교류 전원이 삼상 교류 전원인 경우의 예시를 설명한 것으로서, 상용 교류 전원이 단상 교류 전원인 경우, d,q축 변환 없이 적용됨은 당연하다 할 것이다.4 to 5 illustrate an example in which the commercial AC power source is a three-phase AC power source. When the commercial AC power source is a single-phase AC power source, it will be obvious that the present invention is applied without a d, q-axis conversion.
도 6은 도 2의 인버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.FIG. 6 is a simplified block diagram of the inside of the inverter micom of FIG. 2.
도면을 참조하여 설명하면, 인버터 마이컴(240)은 추정부(605), 전류 지령 생성부(610), 전압 지령 생성부(620), 및 스위칭 제어 신호 출력부(630)를 포함한다.Referring to the drawings, the
추정부(605)는 출력전류 검출수단(E)로부터 검출된 출력전류(io)에 기초하여 전동기의 회전자 속도(v)를 추정한다.The
전류 지령 생성부(610)는 추정 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성한다. 또한, 입력전압(vi)에 기초하여 전류 지령 생성부(610) 내의 게인이 변경된다. 이와 관련해서는, 도 7을 참조하여 후술한다. The current
전압 지령 생성부(620)는 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출 전류(io)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 또한, 입력전압(vi)에 기초하여 전압 지령 생성부(620) 내의 게인이 변경된다. 이와 관련해서는, 도 8을 참조하여 후술한다.The voltage
스위칭 제어 신호 출력부(630)는 생성된 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 인버터용 스위칭 소자에 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력한다.The switching control
도 7은 도 6의 전류 지령 생성부의 내부 블록도이다.FIG. 7 is an internal block diagram of the current command generation unit of FIG. 6.
도면을 참조하여 설명하면, 전류 지령 생성부(610)는 PI 제어기(710)와 전류 지령 제한부(720)를 포함한다.Referring to the drawings, the
PI 제어기(710)는 추정속도(v) 및 속도 지령치(v*)의 오차에 PI 게인(Kp3,Ki3)을 곱하는 PI 제어를 하여 전류 지령치(i* d1,i* q1)를 생성한다. 이때의 PI 게인(Kp3,Ki3)은 입력전압(vi)에 기초하여 변경된다. 구체적으로는 입력전압(vi)의 크기가 클수록, PI 게인(Kp3,Ki3) 값은 커진다. 입력전압(vi)에 따라 게인이 커지므로, 응답 속도가 상당히 빨라진다. 또한, 실시간으로 입력전압(vi)에 따라 게인을 변경할 수 있어 제어의 정밀성이 높아진다.The
전류 지령 제한부(720)는 전류 지령치(i* d1,i* q1)의 레벨을 제한하여 레벨 제한된 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성한다. The current
도 8은 도 6의 전압 지령 생성부의 내부 블록도이다.8 is an internal block diagram of the voltage command generation unit of FIG. 6.
도면을 참조하여 설명하면, 전압 지령 생성부(620)는 PI 제어기(810)와 전압 지령 제한부(820)를 포함한다.Referring to the drawings, the
PI 제어기(810)는 전류 지령치(i* d,i* q) 및 출력 전류(io)의 오차에 PI 게 인(Kp4,Ki4)을 곱하는 PI 제어를 하여 전압 지령치(v* d1,v* q1)를 생성한다. 이때의 PI 게인(Kp4,Ki4)은 입력전압(vi)에 기초하여 변경된다. 구체적으로는 입력전압(vi)의 크기가 클수록, PI 게인(Kp4,Ki4) 값은 커진다. 입력전압(vi)에 따라 게인이 커지므로, 응답 속도가 상당히 빨라진다. 또한, 실시간으로 입력전압(vi)에 따라 게인을 변경할 수 있어 제어의 정밀성이 높아진다.The
한편, 도면과 달리, 출력전류(io) 대신에 출력전류(io)의 d,q축 변환된 값이 사용되는 것도 가능하다. On the other hand, unlike the figure, it is also possible to use the d, q-axis converted value of the output current (i o ) instead of the output current (i o ).
전압 지령 제한부(820)는 전압 지령치(v* d1,v* q1)의 레벨을 제한하여 레벨 제한된 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. The voltage
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.9 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 도 8의 공기조화기의 전동기 제어장치(800)는 도2의 공기조화기의 전동기 제어장치(200)와 유사하나, 출력전압 검출수단(F)을 더 구비한다는 점에서 그 차이점이 있다. 그 외의 리액터(805), 컨버터(810), 인버터(820), 컨버터 마이컴(830), 인버터 마이컴(840), 평활 커패시터(C11), 입력 전류 검출 수단(A), 입력 전압 검출 수단(B), dc 단 전압 검출 수단(D), 및 출력전류 검출수단(E) 등은 동일하다.Referring to the drawings, the motor control apparatus 800 of the air conditioner of FIG. 8 is similar to the
출력전압 검출수단(F)은 인버터(820) 출력단의 전압인 출력전압(vo)을 검출한다. 출력전압(vo)을 검출하기 위하여 저항 소자 등이 사용될 수 있다. 검출된 출력전압(vo)은 인버터 마이컴(840)에 입력된다. 검출된 출력전압(vo)에 기초하여, 컨버터(810) 또는 인버터(820)의 게인이 변경될 수 있다. 컨버터(810)의 게인 변경은, 도 4 또는 도 5와 유사하며, 인버터(820)의 게인 변경은 도 7 또는 도 8과 유사하다. 즉, 도 3 내지 도 8에 대한 설명에서 입력전압(vi) 대신 출력전압(vo)에 기초하여 게인이 변경된다.The output voltage detecting means F detects an output voltage v o , which is a voltage at the output terminal of the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention described above may be modified in other specific forms by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features. It will be appreciated that it may be practiced. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. In addition, the scope of the present invention is shown by the claims below, rather than the above detailed description. Also, it is to be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명과 관련된 공기조화기의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an air conditioner according to the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 컨버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.FIG. 3 is a simplified block diagram of the converter micom of FIG. 2.
도 4는 도 3의 전류 지령 생성부의 내부 블록도이다.4 is an internal block diagram of the current command generation unit of FIG. 3.
도 5는 도 3의 전압 지령 생성부의 내부 블록도이다.5 is an internal block diagram of the voltage command generation unit of FIG. 3.
도 6은 도 2의 인버터 마이컴 내부의 간략 블록도이다.FIG. 6 is a simplified block diagram of the inside of the inverter micom of FIG. 2.
도 7은 도 6의 전류 지령 생성부의 내부 블록도이다.FIG. 7 is an internal block diagram of the current command generation unit of FIG. 6.
도 8은 도 6의 전압 지령 생성부의 내부 블록도이다.8 is an internal block diagram of the voltage command generation unit of FIG. 6.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전동기 제어장치를 도시한 회로도이다.9 is a circuit diagram illustrating a motor control apparatus of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
205:리액터 210:컨버터205: reactor 210: converter
220:인버터 230:컨버터 마이컴220: inverter 230: converter microcomputer
240:인버터 마이컴 310:컨버터의 전류 지령 생성부240: inverter microcomputer 310: current command generation unit of the converter
320:컨버터의 전압 지령 생성부 605:추정부320:
610:인버터의 전류 지령 생성부 620:인버터의 전압 지령 생성부610: current command generator of the inverter 620: voltage command generator of the inverter
410,510,710,810:PI 제어기410,510,710,810: PI controller
Claims (20)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020070107202A KR20090041595A (en) | 2007-10-24 | 2007-10-24 | Motor controller of air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070107202A KR20090041595A (en) | 2007-10-24 | 2007-10-24 | Motor controller of air conditioner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=40764599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070107202A KR20090041595A (en) | 2007-10-24 | 2007-10-24 | Motor controller of air conditioner |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20090041595A (en) |
-
2007
- 2007-10-24 KR KR1020070107202A patent/KR20090041595A/en not_active Application Discontinuation
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