KR20210092540A

KR20210092540A - 전력 변환 장치 및 이를 이용하는 공기 조화기

Info

Publication number: KR20210092540A
Application number: KR1020200006066A
Authority: KR
Inventors: 이종혁
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2021-07-26

Abstract

본 발명은 저속으로 구동 시에도 압축기 모터의 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전력 변환 장치는, 압축기 모터 구동을 위한 전류를 출력하는 인버터부 및 상기 인버터부를 제어하는 인버터 제어부를 포함할 수 있다. 상기 인버터 제어부는, 상기 인버터부로부터 출력되는 전류를 센싱하고 센싱된 전류를 토대로 상기 압축기 모터의 연산 속도를 연산하며, 상기 연산 속도가 저속 범위에 해당하면 상기 연산 속도와 연관하여 로우패스필터를 적용하고 시지연보상을 수행하여 목표 전류를 생성할 수 있다.

Description

전력 변환 장치 및 이를 이용하는 공기 조화기 {POWER TRANSFORMING APPARATUS AND AIR CONDITIONER USING THE SAME}

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로 특히, 저속으로 구동 시에도 압축기 모터의 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다.

공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.

일반적으로, 공기 조화기의 압축기는 모터를 구동원으로 이용하고 있다. 이러한 모터에는 전력 변환 장치로부터 교류 전력이 공급된다.

이와 같은 전력 변환 장치는 주로, 정류부, 역률 제어부 및 인버터 방식의 전력 변환부를 구성하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 상용 전원으로부터 출력되는 교류의 상용 전압은, 정류부에 의하여 정류된다. 이러한 정류부에서 정류된 전압은 인버터와 같은 전력 변환부에 공급된다. 이때, 전력 변환부는, 정류부에서 출력된 전압을 이용하여 모터를 구동하기 위한 교류 전력을 생성한다.

경우에 따라, 정류부와 인버터 사이에는 역률 개선을 위한 직류-직류 컨버터(DC-DC converter)가 구비될 수 있고, 컨버터와 인버터 사이에는 DC단 캐패시터가 구비될 수 있다.

이러한 압축기 모터의 제어에 있어서, 로터(Rotor)의 위치를 센싱하는 것이 필요하다.

일반적으로, 로터의 회전에 의하여 인버터에 유발되는 역기전력을 이용하여 로터의 위치를 검출하는 센서리스(Sensorless) 방식은 센서가 필요 없어 흔히 사용되고 있다.

한편, 이러한 압축기는, 저속에서의 소음 및 진동 문제가 이슈로 지적되고 있다.

특히, 센서리스(Sensorless) 모터의 경우, 저속에서 운행되는 경우 역기전력이 충분히 발생하지 않으므로 로터의 위치를 정확하게 파악하기 어려운 문제가 있다.

또한, 로터의 위치가 정확하지 않은 상태에서 잘못된 외란 보상을 실시하는 경우, 오히려 진동이 증가하는 문제가 유발되고 있다.

따라서, 센서리스 모터의 저속 운행의 경우에도 소음 및 진동을 감소시키고, 압축기의 특성에 영향을 받지 않는 인버터 제어기를 갖는 전력 변환 장치가 요구되고 있다.

한국등록특허 제10-1162954호

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은, 압축기 모터의 센서리스 저속 운행 시 센싱된 속도를 비례-적분 제어 및 리플 제거를 수행하여 압축기 모터의 속도를 제어함으로써, 압축기 모터의 소음 및 진동을 최소화할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 목적은, 센서리스 압축기 모터의 저속 운행 시, 로우패스필터를 통하여 리플을 제거하고, 그에 대한 시지연 보상을 수행함으로써, 압축기 모터의 저속 운행에서도 효과적인 외란 보상을 수행할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 목적은, 압축기 모터의 운행 속도가 저속인 경우와 그렇지 않은 경우를 구분하고, 저속인 경우에만 외란 보상을 수행함으로써 압축기 모터의 모든 속도 범위에서 효과적으로 제어할 수 있는 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하고자 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 전력 변환 장치는, 압축기 모터 구동을 위한 전류를 출력하는 인버터부 및 상기 인버터부를 제어하는 인버터 제어부를 포함할 수 있다. 상기 인버터 제어부는, 상기 인버터부로부터 출력되는 전류를 센싱하고 센싱된 전류를 토대로 상기 압축기 모터의 연산 속도를 연산하며, 상기 연산 속도가 저속 범위에 해당하면 상기 연산 속도와 연관하여 로우패스필터를 적용하고 시지연보상을 수행하여 목표 전류를 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 인버터 제어부는, 상기 로우패스필터에 의하여 유발되는 제1 지연시간 및 상기 전류를 센싱하는 시점과 상기 연산 속도를 연산하여 적용하는 시점 간의 차이에 의한 제2 지연시간을 반영하여 상기 시지연보상을 수행할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 인버터 제어부는, 상기 연산 속도가 상기 저속 범위가 아닌 일반 범위에 해당하는 경우, 로우패스필터를 적용하지 않을 수 있다.

일 실시예에서, 상기 인버터 제어부는, 상기 전류를 센싱하는 시점과 상기 연산 속도를 연산하여 적용하는 시점 간의 차이에 의한 지연시간에 의한 시지연보상을 수행 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 인버터 제어부는, 상기 인버터부로부터 출력되는 전류를 센싱하는 전류 센싱부, 상기 전류 센싱부에서 센싱된 전류를 토대로 상기 연산 속도를 연산하는 속도 연산부 및 상기 연산 속도와 목표 속도를 토대로 상기 목표 전류를 생성하는 속도 제어부를 포함할 수 있다. 상기 속도 제어부는 상기 연산 속도가 상기 저속 범위에 해당하면, 상기 연산 속도와 연관하여 로우패스필터를 적용하고 시지연보상을 수행하여 목표 전류를 생성 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 속도 제어부는, 상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 연산하여 출력하는 감산기, 상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 토대로, 비례-적분 제어를 수행하는 비례-적분 제어기, 상기 감산기의 출력을 입력받고, 상기 센싱된 전류에 대한 리플 성분을 제거하는 로우패스필터, 상기 로우패스필터의 출력을 입력받고, 시지연을 보상하는 시지연 보상필터, 상기 시지연 보상필터의 출력을 입력받아 공진 제어를 수행하는 공진 제어기 및 상기 비례-적분 제어기의 출력 및 상기 공진 제어기의 출력을 가산하여 상기 목표 전류를 출력하는 가산기를 포함 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 속도 제어부는, 상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 연산하여 출력하는 감산기, 상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 토대로, 비례-적분 제어를 수행하는 비례-적분 제어기, 상기 감산기의 출력단에 연결되고, 상기 연산 속도에 따라 상기 감산기의 출력을 제1 경로 또는 제2 경로 중 어느 하나로 제공하는 스위치, 상기 제1 경로 상에 구비되며, 상기 스위치에 의하여 상기 제1 경로로 제공되는 상기 감산기의 출력을 입력받고, 상기 센싱된 전류에 대한 리플 성분을 제거하는 로우패스필터, 상기 제1 경로 상에 구비되며, 상기 로우패스필터의 출력을 입력받고, 시지연을 보상하는 시지연 보상필터, 상기 시지연 보상필터의 출력을 입력받거나 또는 상기 스위치에 의하여 상기 제2 경로로 제공되는 상기 감산기의 출력을 입력받아 공진 제어를 수행하는 공진 제어기 및 상기 비례-적분 제어기의 출력 및 상기 공진 제어기의 출력을 가산하여 상기 목표 전류를 출력하는 가산기를 포함 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 스위치는, 상기 연산 속도가 상기 저속 범위에 해당하는 경우, 상기 감산기의 출력을 상기 제1 경로로 제공 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 속도 제어부는, 상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 연산하여 출력하는 감산기, 상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 토대로, 비례-적분 제어를 수행하는 비례-적분 제어기, 상기 감산기의 출력단에 연결되고, 상기 연산 속도에 따라 상기 감산기의 출력을 제1 경로 또는 제2 경로 중 어느 하나로 제공하는 스위치, 상기 제1 경로 상에 구비되며, 상기 스위치에 의하여 상기 제1 경로로 제공되는 상기 감산기의 출력을 입력받고, 상기 센싱된 전류에 대한 리플 성분을 제거하는 로우패스필터, 상기 제1 경로 상에 구비되며, 상기 로우패스필터의 출력을 입력받고, 상기 로우패스필터에 의한 시지연을 보상하는 제1 시지연 보상필터, 상기 전류를 센싱하는 시점과 상기 연산 속도를 연산하여 적용하는 시점 간의 차이에 의한 지연시간을 보상하는 제2 시지연 보상필터, 상기 제2 시지연 보상필터의 출력을 입력받아 공진 제어를 수행하는 공진 제어기 및 상기 비례-적분 제어기의 출력 및 상기 공진 제어기의 출력을 가산하여 상기 목표 전류를 출력하는 가산기를 포함 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제2 시지연 보상 필터는, 상기 제1 시지연 보상필터의 출력을 입력받거나 또는 상기 스위치에 의하여 상기 제2 경로로 제공되는 상기 감산기의 출력을 입력받을 수 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 압축기를 이용한 공기조화기로서, 상기 압축기를 구동하기 위한 압축기 모터 및 상기 압축기 모터에 교류 전력을 공급하는 전력 변환 장치를 포함할 수 있다. 상기 전력 변환 장치는 압축기 모터 구동을 위한 전류를 출력하는 인버터부 및 상기 인버터부를 제어하는 인버터 제어부를 포함할 수 있다. 상기 인버터 제어부는, 상기 인버터부로부터 출력되는 전류를 센싱하고 센싱된 전류를 토대로 상기 압축기 모터의 연산 속도를 연산하며, 상기 연산 속도가 저속 범위에 해당하면 상기 연산 속도와 연관하여 로우패스필터를 적용하고 시지연보상을 수행하여 목표 전류를 생성할 수 있다.

본 발명에 따른 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기는, 압축기 모터의 센서리스 저속 운행 시 센싱된 속도를 비례-적분 제어 및 리플 제거를 수행하여 압축기 모터의 속도를 제어함으로써, 압축기 모터의 소음 및 진동을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기는, 센서리스 압축기 모터의 저속 운행 시, 로우패스필터를 통하여 리플을 제거하고, 그에 대한 시지연 보상을 수행함으로써, 압축기 모터의 저속 운행에서도 효과적인 외란 보상을 수행할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기는, 압축기 모터의 운행 속도가 저속인 경우와 그렇지 않은 경우를 구분하고, 저속인 경우에만 외란 보상을 수행함으로써 압축기 모터의 모든 속도 범위에서 효과적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치를 설명하는 블럭 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치를 설명하는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환 장치의 인버터 제어부를 설명하는 블럭 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 제어부의 속도 제어부의 일 예를 설명하는 블럭 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 제어부의 속도 제어부의 다른 일 예를 설명하는 블럭 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 속도 제어부가 저속 범위에서 동작하는 경우를 설명하는 블록 구성도이고, 도 7은 도 5에 도시된 속도 제어부가 일반 범위에서 동작하는 경우를 설명하는 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 제어부의 속도 제어부의 또 다른 일 예를 설명하는 블럭 구성도이다.
도 9는 도 8에 도시된 속도 제어부가 저속 범위에서 동작하는 경우를 설명하는 블록 구성도이고, 도 10은 도 8에 도시된 속도 제어부가 일반 범위에서 동작하는 경우를 설명하는 블록 구성도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전력 변환 장치를 설명하기 위한 블럭 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전력 변환 장치를 설명하기 위한 회로도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전력 변환 장치(100)는 교류 전원(10)을 정류하는 정류부(110), 정류부(110)에서 정류된 DC 전압을 승/강압하거나 역률을 제어하는 컨버터부(120), 컨버터부(120)를 제어하는 컨버터 제어부(130), 삼상 교류 전류를 출력하는 인버터부(140), 인버터부(140)를 제어하는 인버터 제어부(150)와, 그리고 컨버터부(120)와 인버터부(140) 사이의 DC단 캐패시터(C)를 포함할 수 있다.

인버터부(140)는 삼상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(200)에 공급된다. 여기서, 모터(200)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다.

이하, 모터(200)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터이고, 전력 변환 장치(100)는 이러한 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치인 것을 예로 설명한다. 그러나 모터(290)는 압축기 모터에 제한되지 않으며, 주파수 가변된 교류 전압을 이용하는 다양한 응용제품, 예를 들어, 냉장고, 세탁기, 전동차, 자동차, 청소기 등의 교류 모터에 이용될 수 있다.

전력 변환 장치(100)는, 압축기 모터를 구동하기 위하여, DC단 전압 검출부(B), 입력 전압 검출부(A), 입력 전류 검출부(D), 출력 전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다.

전력 변환 장치(100)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(200)에 변환된 전력을 공급한다.

컨버터부(120)는, 입력 교류 전원(10)을 직류 전원으로 변환한다. 이러한 컨버터부(120)는 역률 제어부(PFC(power factor control)부)로 작동하는 직류-직류(DC-DC) 컨버터를 이용할 수 있다. 또한, 이러한 직류-직류(DC-DC) 컨버터는 승압 컨버터(boost converter)를 이용할 수 있다. 경우에 따라, 컨버터(120)는 정류부(110)를 포함하는 개념일 수 있다. 이하, 컨버터부(120)는 승압 컨버터를 이용하는 예를 들어 설명한다.

정류부(110)는, 단상 교류 전원(10)을 입력받아 정류하고, 이와 같이 정류된 전원을 컨버터부(120) 측으로 출력한다. 일 예로, 정류부(110)는 브리지 다이오드를 이용한 전파 정류 회로를 이용할 수 있다.

컨버터부(120)는 정류부(110)에서 정류된 전압을 승압 및 평활하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.

컨버터부(120)는, 정류부(110)에 연결되는 인덕터(L1), 이 인덕터(L1)에 연결되는 스위칭 소자(Q1), 스위칭 소자(Q1)와 병렬로 연결되는 캐패시터(C), 및 스위칭 소자(Q1)와 캐패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.

컨버터부(120)는 입력전압보다 높은 출력전압을 얻을 수 있는 승압 컨버터로서, 스위칭 소자(Q1)가 도통되면 다이오드(D1)가 차단되면서 인덕터(L1)에 에너지가 저장되며, 캐패시터(C)에 저장되어 있던 전하가 방전하면서 출력단에 출력전압을 발생시킨다.

스위칭 소자(Q1)가 차단되면 스위칭 소자(Q1) 도통 시 인덕터(L1)에 저장되어 있던 에너지가 더해져서 출력단으로 전달된다.

일 예로, 스위칭 소자(Q1)는 별도의 PWM(pulse width modulation) 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다. 즉, 컨버터 제어부(130)에서 전달되는 PWM 신호는, 스위칭 소자(Q1)의 베이스(base; 또는 게이트) 단에 인가되어, 이 PWM 신호에 의하여 스위칭 소자(Q1)의 스위칭 동작을 구동시킬 수 있다.

스위칭 소자(Q1)는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다. IGBT는 전력 MOSFET(metal oxide semi-conductor field effect transistor)과 바이폴라 트랜지스터(bipolartransitor)의 구조를 가지는 스위칭(switching) 소자로서, 구동전력이 작고, 고속 스위칭, 고내압화, 고전류 밀도화가 가능한 소자이다.

이와 같이, 컨버터 제어부(130)는 컨버터부(120) 내의 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 위한 컨버터 제어 신호(Sc)를 출력할 수 있다.

이를 위해, 컨버터 제어부(130)는 입력 전압 검출부(A)와 입력 전류 검출부(B)로부터 각각, 입력 전압(Vs)과, 입력 전류(Is)를 수신할 수 있다.

정류부(110)를 거친 출력 전압은, DC단 캐패시터(C)에 충전되거나 인버터부(140)를 구동할 수 있다.

입력 전압 검출부(A)는 입력 교류 전원(10)으로부터의 입력 전압(Vs)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 정류부(110) 전단에 위치할 수 있다.

입력 전압 검출부(A)는 전압 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 검출된 입력 전압(Vs)은 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호(Sc)의 생성을 위해 컨버터 제어부(130)에 인가될 수 있다.

입력 전류 검출부(D)는 입력 교류 전원(10)으로부터의 입력 전류(Is)를 검출할 수 있다. 입력 전류 검출부(D)는 정류부(110) 전단에 위치할 수 있다.

입력 전류 검출부(D)는 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current transformer), 션트 저항 등을 포함할 수있다. 검출된 입력 전압(Is)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호(Sc)의 생성을 위해 컨버터 제어부(130)에 인가될 수 있다.

DC 전압 검출부(B)는 DC단 캐패시터(C)의 맥동하는 전압(Vdc)을 검출한다. 이러한 전원 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등이 사용될 수 있다. 검출된 DC단 캐패시터(C)(160)의 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(150)에 인가될 수 있으며, DC단 캐패시터(C)의 직류 전압(Vdc)에 기초하여 인버터 제어신호(Si)가 생성될 수 있다.

한편, 도시된 에와 달리, 검출되는 DC 전압은, 컨버터 제어부(130)에 인가되어, 컨버터 제어신호(Sc)의 생성에 사용될 수도 있다.

인버터부(140)는, 복수 개의 인버터 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 모터(200)에 출력할 수 있다.

구체적으로, 인버터부(140)는 각각 서로 직렬 연결되는 상측 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc) 및 하측 스위칭 소자(Qa', Qb', Qc')가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하측 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다.

컨버터부(120)와 마찬가지로, 인버터부의 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다.

인버터 제어부(150)는, 인버터부(140)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 제어신호(Si)를 인버터부(140)에 출력할 수 있다. 인버터 제어신호(Si)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 모터(200)에 흐르는 출력 전류(io) 및 DC단 캐패시터(C)(160) 양단인 DC단 전압(Vdc)에 기초하여 생성되어 출력될 수 있다.

이때의 출력 전류(io)는, 출력전류 검출부(E)로부터 검출될 수 있으며, DC단 전압(Vdc)은 DC단 전압 검출부(B)로부터 검출될 수 있다.

출력전류 검출부(E)는, 인버터부(140)와 모터(200) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 즉, 모터(200)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia, ib, ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.

출력전류 검출부(E)는 인버터부(140)와 모터부(200) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(currenttransformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.

인버터 제어부(150)는 인버터부(140)로부터 출력되는 전류를 센싱하고, 이 센싱된 전류를 토대로 압축기 모터(200)의 속도를 연산할 수 있다. 이와 같이, 인버터부(140)의 출력 전류로부터 연산된 압축기 모터(200)의 속도를 이하에서는 연산(Calculated) 속도라 칭하여 설명한다.

인버터 제어부(150)는 압축기 모터(200)의 연산 속도와 목표 속도를 토대로 압축기 모터(200)의 구동 제어를 위한 목표 전류를 생성하고 이를 기초로 구동 신호를 생성하여 인버터부(140)를 구동시킬 수 있다.

인버터 제어부(150)는 연산된 압축기 모터(200)의 속도가 저속 범위에 해당되면, 연산 속도와 연관하여 로우패스필터를 적용하고 또한 시지연 보상을 수행할 수 있다.

이는, 압축기 모터(200)의 속도가 저속 범위인 경우, 인버터부(140)로부터 출력되는 전류가 상대적으로 작아 리플에 의한 영향이 커지므로 그에 따라 압축기 모터(200)의 속도가 부정확하게 연산될 수 있기 때문이다. 따라서, 인버터 제어부(150)는 연산 속도와 연관하여 로우패스필터를 적용하여 리플을 줄이고, 로우패스필터에 의하여 유발되는 시지연을 보상하기 위하여 시지연 보상을 수행할 수 있다.

여기에서, 저속 범위는 사전 설정되어 결정될 수 있으며, 예를 들어, 10Hz 이하의 속도를 포함하는 범위일 수 있다. 또한, 저속 범위 외는 일반 범위로 설정할 수 있으며, 예를 들어, 10Hz 초과의 속도를 포함하는 범위일 수 있다.

인버터 제어부(150)는 압축기 모터(200)의 속도가 저속 범위에서는 로우패스필터 및 그에 대한 시지연 보상을 수행할 수 있다.

인버터 제어부(150)는 압축기 모터(200)의 속도가 일반 범위인 경우에는 이러한 리플 보상, 즉, 로우패스필터 및 그에 대한 시지연 보상을 수행하지 않을 수 있다. 즉, 인버터 제어부(150)는 로우패스필터를 적용하지 않으므로, 로우패스필터에 의한 시지연보상은 수행하지 않는다. 한편, 그러한 경우라도, 인버터 제어부(150)는 인버터 전류로부터 연산 속도를 적용하는 시간 차이에 의한 보상, 즉, 인버터 전류를 센싱하는 시점과 연산 속도를 연산하여 적용하는 시점 간의 차이에 의한 지연시간 만을 반영하여 시지연보상을 수행할 수 있다.

일 예로, 인버터 제어부(150)는 연산 속도와 목표 속도의 차를 연산하고 이를 기초로 인버터 제어를 수행할 수 있으며, 이 경우, 연산 속도와 목표 속도의 차에 대하여 로우패스필터를 적용하여 리플을 보상하고, 로우패스필터에 의한 시지연을 보상하기 위하여 시지연 보상필터를 적용할 수 있다.

인버터 제어부(150)의 속도 제어부는, 비례-적분 제어기(PI 제어기)와 공진 제어기를 포함할 수 있다. 여기서, 비례-적분 제어기는 연산 속도와 목표 속도의 차를 토대로 비례-적분 제어를 수행하고, 공진 제어기는 비례-적분 제어기와 병렬로 연결되고 공진 제어기의 전 단에 로우패스필터와 시지연 보상 필터가 적용되어 리플 성분을 제거할 수 있다.

여기서, 시지연 보상 필터는 1차 전대역 통과 필터(1st order All-pass filter)일 수 있는데, 이에 제한되지는 않는다.

그리고, 로우패스필터 및 시지연 보상 필터는 비례-적분 제어기와 병렬로 연결되고 공진 제어기와 직렬로 연결될 수 있다.

따라서, 본 발명은, 압축기 모터로부터 센싱된 속도를 기초로, 압축기 모터가 저속 범위인 경우에는 리플 제거를 위한 로우패스필터 및 그를 위한 시지연 보상을 수행하여 압축기 모터의 속도를 제어함으로써, 저속으로 동작하는 압축기 모터에 대해서도 정확한 제어를 기반으로 소음 및 진동을 최소화할 수 있다.

이러한, 인버터 제어부(150)의 다양한 실시형태에 대하여 도 3 내지 도 10을 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 전력 변환 장치의 인버터 제어부를 설명하기 위한 블럭 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 제어부는, 전류 센싱부(151), 속도 연산부(152), 속도 제어부(153), 토크 제어부(154), 전류 제어부(155) 및 구동부(156)를 포함할 수 있다.

전류 센싱부(151)는 인버터부(140)로부터 출력되는 전류를 센싱할 수 있다. 예컨대, 전류 센싱부(151)는 인버터부(140)로부터 삼상 출력 전류(ia, ib, ic)를 센싱할 수 있다.

전류 센싱부(151)는 속도 연산부(152)로부터 추정 위치 신호(Θe)를 수신하면 수신된 추정 위치 신호(Θe)에 따라 d축 추정 전류(id)와 q축 추정 전류(iq)를 센싱하여 토크 제어부(154)로 출력할 수 있다.

속도 연산부(152)는 센싱된 전류를 토대로 압축기 모터(200)의 속도를 연산할 수 있다. 여기서, 속도 연산부(152)는 센서리스 제어기(sensorless controller)일 수 있는데, 이에 제한되지는 않는다.

일 예로, 센서리스 제어기는, 센싱된 전류 정보를 토대로 압축기 모터(200)의 속도를 검출할 수 있다. 그리고, 속도 연산부(152)는 센싱된 전류를 토대로 압축기 모터(200)의 회전자 위치를 추정하여 추정 위치 신호(Θe)를 전류 센싱부(151)로 출력할 수 있다.

속도 제어부(153)는 연산된 연산 속도(W^r)와 목표 속도(W*r)를 토대로 비례-적분 제어 및 리플 제거를 수행하여 목표 전류(I*)를 생성할 수 있다.

속도 제어부(153)는 연산 속도가 상기 저속 범위에 해당하면, 연산 속도와 연관하여 로우패스필터를 적용하고 시지연보상을 수행하여 목표 전류(I*)를 생성할 수 있다.

속도 제어부(153)는, 비례-적분 제어기(PI 제어기), 공진 제어기, 로우패스 필터 및 시지연 보상 필터를 포함할 수도 있다. 여기서, 시지연 보상 필터는, 연산 속도(W^r)와 목표 속도(W*r)에 대한 로우패스필터링에 의하여 유발되는 시간 지연을 보상하여 공진 제어기로 출력할 수 있으며, 이에 의하여 시간 오차 없이 목표하는 보상값을 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 시지연 보상 필터는 로우패스필터에 의하여 유발되는 제1 지연시간 및 전류를 센싱하는 시점과 연산 속도를 적용하는 시점 간의 차이에 의한 제2 지연시간을 모두 보상할 수 있다.

일 예로, 시지연 보상 필터는 로우패스필터에 의하여 유발되는 제1 지연시간을 보상하는 제1 시지연 보상 필터 및 전류를 센싱하는 시점과 연산 속도를 적용하는 시점 간의 차이에 의한 제2 지연시간을 보상하는 제1 시지연 보상 필터을 포함할 수 있다.

시지연 보상 필터는 적어도 하나의 1차 전대역 통과 필터(1st order All-pass filter)일 수 있는데, 이에 제한되지는 않는다.

토크 제어부(154)는, 생성된 목표 전류(I*)와 전류 센싱부(151)로부터 센싱된 전류를 토대로, d축 목표전류(i*d)와 q축 목표 전류(i*q)를 생성할 수 있다.

그리고, 전류 제어부(155)는 d축 목표전류(i*d)와 q축 목표 전류(i*q)를 토대로 목표 전압(v*d, v*q)을 생성할 수 있다.

구동부(156)는, 생성된 목표 전압 목표 전압(v*d, v*q)을 토대로 구동 신호(Sa, Sb, Sc)를 생성하고 생성된 구동 신호(Sa, Sb, Sc)에 따라 인버터부(140)를 구동시킬 수 있다.

일 예로, 생성된 구동 신호(Sa, Sb, Sc)는, 소정 듀티를 갖는 PWM 신호일 수 있다.

인버터부(140)는, 구동 신호(Sa, Sb, Sc)에 따라 삼상 교류 전류를 출력하여 압축기 모터(200)를 구동시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 제어부의 속도 제어부의 일 예를 설명하는 블럭 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 제어부는 감산기(401), 비례-적분(PI) 제어기(421), 로우패스 필터(431), 시지연 보상 필터(432), 공진 제어기(433) 및 가산기(441)를 포함할 수 있다.

감산기(401)는 연산 속도(W^r)와 목표 속도(W*r) 간의 차를 연산하여 출력한다.

비례-적분 제어기(421)는 연산 속도(W^r)와 목표 속도(W*r) 간의 차를 토대로, 비례-적분 제어를 수행한다.

로우패스 필터(431), 시지연 보상 필터(432) 및 공진 제어기(433)는 직렬로 연결되며, 이들은 비례-적분 제어기(421)와 병렬로 연결될 수 있다.

로우패스 필터(431)는 감산기(401)의 출력을 입력받는다. 로우패스 필터(431)는 센싱된 전류에 대한 리플 성분을 제거하기 위한 필터링 역할을 수행한다. 이는, 압축기 모터가 저속으로 동작하는 경우, 센싱되는 전류량 역시 작아지게 되며, 그에 따라 작은 전류 리플도 센싱되는 전류량이 작을때는 상대적으로 크게 영향을 미치기 때문이다.

시지연 보상 필터(432)는 로우패스 필터(431)의 출력을 입력받는다. 로우패스 필터(431)에 의하여 필터링이 수행되게 되면, 그에 따라 시지연이 발생하게 되므로, 시지연 보상 필터(432)는 시지연 보상을 수행한다.

일 실시예에서, 시지연 보상 필터(432)는 로우패스 필터(431)에 의한 시지연을 보상할 수 있다.

다른 일 실시예에서, 시지연 보상 필터(432)는 로우패스필터에 의하여 유발되는 시지연 뿐만 아니라, 전류를 센싱하는 시점과 연산 속도를 연산하여 적용하는 시점 간의 차이에 의한 시지연을 모두 보상할 수 있다.

공진 제어기(433)는 시지연 보상 필터(432)의 출력을 입력받아 공진 제어를 수행한다.

가산기(441)는 비례-적분 제어기(421)의 출력 및 공진 제어기(433)의 출력을 가산하여, 목표 전류(I*)를 출력한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 제어부의 속도 제어부의 다른 일 예를 설명하는 블럭 구성도이다. 도 6은 도 5에 도시된 속도 제어부가 저속 범위에서 동작하는 경우를 설명하는 블록 구성도이고, 도 7은 도 5에 도시된 속도 제어부가 일반 범위에서 동작하는 경우를 설명하는 블록 구성도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 제어부는, 감산기(501), 스위치(511), 비례-적분 제어기(521), 로우패스 필터(531), 시지연 보상 필터(532), 공진 제어기(533) 및 가산기(541)를 포함할 수 있다.

감산기(501)는 연산 속도(W^r)와 목표 속도(W*r) 간의 차를 연산하여 출력한다.

비례-적분 제어기(521)는 연산 속도(W^r)와 목표 속도(W*r) 간의 차를 토대로, 비례-적분 제어를 수행한다.

스위치(511)는 감산기(501)의 출력단에 연결된다. 스위치(511)는 연산 속도에 따라, 감산기(501)의 출력을 제1 경로 또는 제2 경로 중 어느 하나로 제공한다.

여기에서, 제1 경로는 도 6에 도시된 것과 같이, 감산기(501)의 출력이 로우패스 필터(531) 및 시지연 보상 필터(532)를 거쳐서 공진 제어기(533)에 입력되는 경로이다. 제2 경로는 도 7에 도시된 것과 같이, 감산기(501)의 출력이 바로 공진 제어기(533)에 입력되는 경로이다.

스위치(511)는 연산 속도가 저속 범위에 해당하는 경우, 감산기(501)의 출력을 제1 경로로 제공하여, 리플을 제거하고 시지연 보상을 수행하게 할 수 있다.

또한, 스위치(511)는 연산 속도가 일반 범위에 해당하는 경우, 감산기(501)의 출력을 제2 경로로 제공하여, 리플 제거를 위한 필터링을 수행하지 않도록 할 수 있다. 이는, 압축기 모터가 충분한 속도로 회전하는 경우에 센싱되는 전류량 또한 상당하므로, 이러한 경우에는 작은 크기의 전류 리플의 영향이 거의 없을 수 있기 때문이다.

로우패스 필터(431)는 스위치(511)에 의하여 제1 경로로 제공되는 감산기(401)의 출력을 입력받는다. 로우패스 필터(431)에 대한 설명은 도 4를 참조하여 상술한 바에 갈음한다.

시지연 보상 필터(432)는 로우패스 필터(431)의 출력을 입력받는다. 로우패스 필터(431)에 의하여 필터링이 수행되게 되면, 그에 따라 시지연이 발생하게 되므로, 시지연 보상 필터(432)는 이러한 시지연 보상을 수행한다.

공진 제어기(433)는 시지연 보상 필터(432)의 출력을 입력거나, 또는 스위치(511)에 의하여 제2 경로로 제공되는 감산기(501)의 출력을 입력받아 공진 제어를 수행한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 제어부의 속도 제어부의 또 다른 일 예를 설명하는 블럭 구성도이다. 도 9는 도 8에 도시된 속도 제어부가 저속 범위에서 동작하는 경우를 설명하는 블록 구성도이고, 도 10은 도 8에 도시된 속도 제어부가 일반 범위에서 동작하는 경우를 설명하는 블록 구성도이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 제어부는, 감산기(801), 스위치(811), 비례-적분 제어기(821), 로우패스 필터(831), 제1 시지연 보상 필터(832), 제2 시지연 보상 필터(833), 공진 제어기(834) 및 가산기(841)를 포함할 수 있다.

감산기(801)는 연산 속도(W^r)와 목표 속도(W*r) 간의 차를 연산하여 출력한다.

비례-적분 제어기(821)는 연산 속도(W^r)와 목표 속도(W*r) 간의 차를 토대로, 비례-적분 제어를 수행한다.

스위치(811)는 감산기(801)의 출력단에 연결된다. 스위치(811)는 연산 속도에 따라, 감산기(801)의 출력을 제1 경로 또는 제2 경로 중 어느 하나로 제공한다.

여기에서, 제1 경로는 도 9에 도시된 것과 같이, 감산기(801)의 출력이 로우패스 필터(831) 및 제1 시지연 보상 필터(832)를 거쳐서 제2 시지연 보상 필터(833)에 입력되는 경로이다. 제2 경로는 도 7에 도시된 것과 같이, 감산기(801)의 출력이 제2 시지연 보상 필터(833)에 입력되는 경로이다.

스위치(511)는 연산 속도가 일반 범위에 해당하는 경우, 감산기(501)의 출력을 제2 경로로 제공하여, 리플 제거를 위한 필터링을 수행하지 않도록 할 수 있다. 이는, 압축기 모터가 충분한 속도로 회전하는 경우에 센싱되는 전류량 또한 상당하므로, 이러한 경우에는 작은 크기의 전류 리플의 영향이 거의 없을 수 있기 때문이다.

제1 시지연 보상 필터(832)는 로우패스 필터(831)의 출력을 입력받고, 로우패스 필터(431)에 의한 시지연을 보상할 수 있다.

제2 시지연 보상 필터(833)는 제1 경로를 통하여 제1 시지연 보상필터(832)의 출력을 입력받거나, 또는 제2 경로를 통하여 감산기(801)의 출력을 입력받을 수 있다.

제2 시지연 보상 필터(833)는 전류를 센싱하는 시점과 연산 속도를 연산하여 적용하는 시점 간의 차이에 의한 시지연을 보상할 수 있다.

스위치(811)는 연산 속도가 저속 범위에 해당하는 경우, 감산기(801)의 출력을 제1 경로로 제공하여, 리플을 제거하고 그에 대한 시지연 보상을 수행하게 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

100: 전력 변환 장치 110: 정류부
110: 컨버터부 130: 컨버터 제어부
140: 인버터부 150: 인버터 제어부
151: 전류 센싱부 152: 속도 연산부
153: 속도 제어부 154: 토크 제어부
155: 전류 제어부 156: 구동부
200: 모터

Claims

압축기 모터 구동을 위한 전류를 출력하는 인버터부; 및
상기 인버터부를 제어하는 인버터 제어부;
를 포함하고,
상기 인버터 제어부는,
상기 인버터부로부터 출력되는 전류를 센싱하고 센싱된 전류를 토대로 상기 압축기 모터의 연산 속도를 연산하며, 상기 연산 속도가 저속 범위에 해당하면 상기 연산 속도와 연관하여 로우패스필터를 적용하고 시지연보상을 수행하여 목표 전류를 생성하는 전력 변환 장치.
제1항에 있어서, 상기 인버터 제어부는
상기 로우패스필터에 의하여 유발되는 제1 지연시간 및 상기 전류를 센싱하는 시점과 상기 연산 속도를 연산하여 적용하는 시점 간의 차이에 의한 제2 지연시간을 반영하여 상기 시지연보상을 수행하는 전력 변환 장치.
제1항에 있어서, 상기 인버터 제어부는
상기 연산 속도가 상기 저속 범위가 아닌 일반 범위에 해당하는 경우, 로우패스필터를 적용하지 않는 전력 변환 장치.
제3항에 있어서, 상기 인버터 제어부는
상기 전류를 센싱하는 시점과 상기 연산 속도를 연산하여 적용하는 시점 간의 차이에 의한 지연시간에 의한 시지연보상을 수행하는 전력 변환 장치.
제1항에 있어서, 상기 인버터 제어부는
상기 인버터부로부터 출력되는 전류를 센싱하는 전류 센싱부;
상기 전류 센싱부에서 센싱된 전류를 토대로 상기 연산 속도를 연산하는 속도 연산부; 및
상기 연산 속도와 목표 속도를 토대로 상기 목표 전류를 생성하는 속도 제어부;
를 포함하고,
상기 속도 제어부는
상기 연산 속도가 상기 저속 범위에 해당하면, 상기 연산 속도와 연관하여 로우패스필터를 적용하고 시지연보상을 수행하여 목표 전류를 생성하는 전력 변환 장치.
제5항에 있어서, 상기 속도 제어부는
상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 연산하여 출력하는 감산기;
상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 토대로, 비례-적분 제어를 수행하는 비례-적분 제어기;
상기 감산기의 출력을 입력받고, 상기 센싱된 전류에 대한 리플 성분을 제거하는 로우패스필터;
상기 로우패스필터의 출력을 입력받고, 시지연을 보상하는 시지연 보상필터;
상기 시지연 보상필터의 출력을 입력받아 공진 제어를 수행하는 공진 제어기; 및
상기 비례-적분 제어기의 출력 및 상기 공진 제어기의 출력을 가산하여 상기 목표 전류를 출력하는 가산기;
를 포함하는 전력 변환 장치.
제5항에 있어서, 상기 속도 제어부는
상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 연산하여 출력하는 감산기;
상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 토대로, 비례-적분 제어를 수행하는 비례-적분 제어기;
상기 감산기의 출력단에 연결되고, 상기 연산 속도에 따라 상기 감산기의 출력을 제1 경로 또는 제2 경로 중 어느 하나로 제공하는 스위치;
상기 제1 경로 상에 구비되며, 상기 스위치에 의하여 상기 제1 경로로 제공되는 상기 감산기의 출력을 입력받고, 상기 센싱된 전류에 대한 리플 성분을 제거하는 로우패스필터;
상기 제1 경로 상에 구비되며, 상기 로우패스필터의 출력을 입력받고, 시지연을 보상하는 시지연 보상필터;
상기 시지연 보상필터의 출력을 입력받거나 또는 상기 스위치에 의하여 상기 제2 경로로 제공되는 상기 감산기의 출력을 입력받아 공진 제어를 수행하는 공진 제어기; 및
상기 비례-적분 제어기의 출력 및 상기 공진 제어기의 출력을 가산하여 상기 목표 전류를 출력하는 가산기;
를 포함하는 전력 변환 장치.
제7항에 있어서, 상기 스위치는
상기 연산 속도가 상기 저속 범위에 해당하는 경우, 상기 감산기의 출력을 상기 제1 경로로 제공하는 전력 변환 장치.
제5항에 있어서, 상기 속도 제어부는
상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 연산하여 출력하는 감산기;
상기 연산 속도와 상기 목표 속도 간의 차를 토대로, 비례-적분 제어를 수행하는 비례-적분 제어기;
상기 감산기의 출력단에 연결되고, 상기 연산 속도에 따라 상기 감산기의 출력을 제1 경로 또는 제2 경로 중 어느 하나로 제공하는 스위치;
상기 제1 경로 상에 구비되며, 상기 스위치에 의하여 상기 제1 경로로 제공되는 상기 감산기의 출력을 입력받고, 상기 센싱된 전류에 대한 리플 성분을 제거하는 로우패스필터;
상기 제1 경로 상에 구비되며, 상기 로우패스필터의 출력을 입력받고, 상기 로우패스필터에 의한 시지연을 보상하는 제1 시지연 보상필터;
상기 전류를 센싱하는 시점과 상기 연산 속도를 연산하여 적용하는 시점 간의 차이에 의한 지연시간을 보상하는 제2 시지연 보상필터; 및
상기 제2 시지연 보상필터의 출력을 입력받아 공진 제어를 수행하는 공진 제어기; 및
상기 비례-적분 제어기의 출력 및 상기 공진 제어기의 출력을 가산하여 상기 목표 전류를 출력하는 가산기;
를 포함하는 전력 변환 장치.
제9항에 있어서, 상기 제2 시지연 보상 필터는
상기 제1 시지연 보상필터의 출력을 입력받거나 또는 상기 스위치에 의하여 상기 제2 경로로 제공되는 상기 감산기의 출력을 입력받는 전력 변환 장치.
제9항에 있어서, 상기 스위치는
상기 연산 속도가 상기 저속 범위에 해당하는 경우, 상기 감산기의 출력을 상기 제1 경로로 제공하는 전력 변환 장치.
압축기를 이용한 공기조화기로서,
상기 압축기를 구동하기 위한 압축기 모터; 및
상기 압축기 모터에 교류 전력을 공급하는 전력 변환 장치;
를 포함하고,
상기 전력 변환 장치는 압축기 모터 구동을 위한 전류를 출력하는 인버터부 및 상기 인버터부를 제어하는 인버터 제어부를 포함하며,
상기 인버터 제어부는,
상기 인버터부로부터 출력되는 전류를 센싱하고 센싱된 전류를 토대로 상기 압축기 모터의 연산 속도를 연산하며, 상기 연산 속도가 저속 범위에 해당하면 상기 연산 속도와 연관하여 로우패스필터를 적용하고 시지연보상을 수행하여 목표 전류를 생성하는 공기조화기.