KR100379163B1 - Power device protection apparatus and method for inverter heat pump - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인버터 히트펌프의 전력소자 보호장치및 방법에 관한 것으로, 종래에는 입력전원(AC)이 정격전압의 소정범위 이상에서 변동되면 전력소자의 용량을 넘게 되어 그 전력소자가 소손되거나 또는 에러신호를 출력하게 되어 운전이 정지되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 입력전원(AC)에 의한 전류를 감지하는 총합전류 감지부와; 상기 입력전원 (AC)을 직류전압으로 변환하는 교류/직류 변환부와; 상기 교류/직류 변환부의 직류전압 레벨로 입력전원(AC)의 레벨을 감지하는 입력전원감지부와; 상기 입력전원감지부에 의해 감지된 입력전원의 레벨에 따라 총합 전류 제한값을 설정하여 이 총합 전류 제한값과 상기 총합전류 감지부의 총합 전류 감지값을 비교하여 그에 따른 펄스폭 변조신호를 출력함과 아울러 총합 전류 감지값에 대한 역률 보상 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 역률보상제어신호에 의해, 상기 교류/직류 변환부의 직류전압을 스위칭하여 역률을 보상하는 역률보상부와; 상기 제어부의 펄스폭변조신호에 의해, 상기 역률보상부의 역률 보상신호를 스위칭하여 그에 따라 3상 교류전원으로 가변하는 인버터부와; 상기 인버터부의 3상 교류전원에 의해 구동되는 압축기를 포함하여 구성함으로써 입력전원(AC)이 과도하게 상승하더라도 부하에 흐르는 전류를 입력전원(AC)에 반비례하게 제한하여 부하의 최대 소비전력량을 항상 일정하게 유지함으로써 과전류로 인한 전력소자의 소손을 방지함과 아울러 정격 용량의 전력소자를 사용하게 되어 비용이 절감되는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for protecting a power element of an inverter heat pump. In the related art, when an input power source (AC) fluctuates over a predetermined range of a rated voltage, the power element exceeds the capacity of the power element and the power element is burned out or an error signal is detected. There was a problem that the output stops operation. Therefore, the present invention includes a total current sensing unit for sensing current by the input power source AC; An AC / DC converter converting the input power AC into a DC voltage; An input power detector detecting a level of an input power AC by using a DC voltage level of the AC / DC converter; The total current limit value is set according to the level of the input power detected by the input power detector, the total current limit value is compared with the total current sense value of the total current detector, and the pulse width modulated signal is output accordingly. A controller for outputting a power factor correction control signal for the current sensed value; A power factor correction unit configured to compensate for the power factor by switching the DC voltage of the AC / DC converter by the power factor correction control signal; An inverter unit for switching the power factor correction signal of the power factor correction unit according to the pulse width modulation signal of the control unit and changing the power factor correction signal to a three-phase AC power source; By including a compressor driven by the three-phase AC power source of the inverter unit, even if the input power (AC) is excessively increased, by limiting the current flowing in the load inversely proportional to the input power (AC), the maximum power consumption of the load is always constant By maintaining it, it is possible to prevent the burnout of the power device due to overcurrent and to use the power device of the rated capacity, thereby reducing the cost.
Description
본 발명은 인버터 히트펌프의 전력소자 보호장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 정격 전압 상태의 정격 부하점에서 선택한 전력소자를 어떠한 과전압 조건에서도 소손없이 시스템의 정격 능력으로 운전될 수 있도록 한 인버터 히트펌프의 전력소자 보호장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and an apparatus for protecting an electric power element of an inverter heat pump, and more particularly, to an electric power element selected from a rated load point in a rated voltage state so as to be operated at a rated capacity of a system without damage under any overvoltage conditions. The present invention relates to a power device protection device and method.
도 1은 종래 인버터 히트펌프의 전력소자 보호장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와같이 입력전류를 변류기로 감지하는 총합전류 감지부(10)와; 상기 입력전원(AC)을 입력받아 이를 직류전압으로 변환하는 교류/직류 변환부(12)와; 상기 총합전류 감지부(10)의 감지신호를 입력받아 그에 따른 펄스폭 변조신호 및 역률 보상 제어신호를 출력하는 제어부(11)와; 상기 교류/직류 변환부(12)의 직류전압을 입력받아 이를 상기 제어부(11)의 역률 보상 제어신호에 의한 스위칭 동작으로 역률을 보상하는 역률보상부(13)와; 상기 역률보상부(13)의 역률 보상 신호를 입력받아 이를 제어부(11)의 펄스폭 변조신호에 의해 스위칭하여 3상 교류전원으로 가변하여 출력하는 인버터부(14)와; 상기 인버터부(14)의 3상 교류전원에 의해 구동되는 압축기(15)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작을 도2의 회로도를 참조하여 설명한다.1 is a block diagram showing a configuration of a power device protection device of a conventional inverter heat pump, and as shown therein, a total current sensing unit 10 for sensing an input current with a current transformer; An AC / DC converter 12 which receives the input power AC and converts it into a DC voltage; A control unit (11) which receives the detection signal of the total current detection unit (10) and outputs a pulse width modulation signal and a power factor correction control signal according thereto; A power factor correction unit (13) which receives the DC voltage of the AC / DC converter (12) and compensates the power factor by switching operation by the power factor correction control signal of the controller (11); An inverter unit 14 which receives the power factor correction signal of the power factor correction unit 13 and switches it by a pulse width modulation signal of the controller 11 and variably outputs it to a three-phase AC power source; The operation of the conventional apparatus configured as the compressor 15 driven by the three-phase AC power supply of the inverter unit 14 will be described with reference to the circuit diagram of FIG.
먼저, 총합전류 감지부(10)는 변류기로 입력전류를 감지하여 제어부(11)에 인가하고, 그러면, 상기 제어부(11)는 상기 총합전류 감지부(10)의 감지신호를 입력받아 그에 따른 펄스폭 변조신호를 후술할 인버터부(14)에 인가함과 아울러 초기에 설정된 역률 보상 제어신호를 출력한다.First, the total current detection unit 10 detects an input current with a current transformer and applies it to the control unit 11. Then, the control unit 11 receives a detection signal of the total current detection unit 10 and pulses accordingly. The width modulation signal is applied to the inverter unit 14 to be described later, and the power factor correction control signal initially set is output.
이때, 교류/직류 변환부(12)는 입력전원(AC)을 입력받아 이를 직류전압으로 변환하여 출력하고, 역률보상부(13)는 상기 교류/직류 변환부(12)로부터 직류전압을 입력받아 이를 상기 제어부(11)의 역률 보상 제어신호에 의해 스위칭하여 역률을 보상한다.At this time, the AC / DC converter 12 receives the input power AC and converts the DC power into a DC voltage, and outputs the DC power factor correction unit 13 receives the DC voltage from the AC / DC converter 12. The power factor is compensated by switching this by the power factor correction control signal of the controller 11.
이후, 인버터부(14)는 상기 역률보상부(13)의 역률 보상신호를 입력받아 이를 상기 펄스폭 변조신호에 의해 스위칭하여 3상 교류전원으로 가변하여 출력하고, 그러면 압축기(15)는 상기 3상 교류전원에 의해 구동된다.Subsequently, the inverter unit 14 receives the power factor correction signal of the power factor correction unit 13 and switches it by the pulse width modulation signal, and outputs the variable power to a three-phase AC power source. It is driven by phase AC power.
여기서, 예를 들어 도 2에서, 최대 정격 소비전력을 5066W, 전력소자의 용량을 20A(피크값),역률(COSθ1=0.98)이라고 가정하면, 정격전압 220V에서 총합전류감지부(10)가 감지하는 입력전류는 아래의 수식에 의해 23.5A가 얻어진다.Here, for example, in FIG. 2, assuming that the maximum rated power consumption is 5066W, the capacity of the power device is 20A (peak value), and the power factor (COSθ1 = 0.98), the total current sensing unit 10 senses the voltage at a rated voltage of 220V. The input current to be obtained is 23.5A by the following formula.
Pt=VICOSθ1 -------식(1)Pt = VICOSθ1 ------- Equation (1)
이때, 상기 입력전류값이 총합 전류 제한값이 되는데, 이 총합 전류 제한값 보다 큰 전류가 감지되면 제어부(11)가 압축기(15)의 운전주파수를 제어하여 항상 총합 전류값이 상기 총합 전류 제한값 이하가 되도록 제어하여 인버터부(14)의 전력소자를 보호하는 역활을 수행하게 된다.At this time, the input current value becomes a total current limit value. When a current larger than the total current limit value is detected, the controller 11 controls the operation frequency of the compressor 15 so that the total current value is always equal to or less than the total current limit value. The control is performed to protect the power device of the inverter unit 14.
여기서, 상기 전력소자에 흐르는 선전류를 구하여 보면, 역률보상회로를 적용하였으므로 도3의 전력소자 양단 전압(Vpn)은 입력전원(AC)에 관계없이 항상 400V를 유지한다고 보면, 압축기(15)의 최대 선간전압(400/1.414)은 280V가 된다.Here, when the line current flowing through the power device is obtained, since the power factor correction circuit is applied, the voltage Vpn across the power device of FIG. 3 is always maintained at 400V regardless of the input power source AC. The maximum line voltage (400 / 1.414) is 280V.
또한, 압축기(15)의 역률(COSθ2)이 '0.8'이라고 가정하고, 순수하게 상기 압축기(15)가 소비하는 소비전력은 전체 소비전력에서 실내외 팬등 기타 소비전력 300W 정도를 뺀 476W라고 하면, 선전류는 12.28A이면 피크값은 17.37(A)로써 20A의 전력소자의 87%정도를 사용하게 되어 정격전압(220V)에서 운전되는 데는 아무런 문제가 없다.In addition, assuming that the power factor COSθ2 of the compressor 15 is 0.8, pure power consumption of the compressor 15 is 476W minus 300W of other power consumption such as indoor and outdoor fans. If the current is 12.28A, the peak value is 17.37 (A), which uses about 87% of the power device of 20A, and there is no problem in operating at the rated voltage (220V).
그러나, 입력전원(AC)의 정격의 20% 범위에서 변동한다면, 예를 들어 입력전원(AC)이 정격전압의 +20%인 264V에서 운전된다고 가정하면 총합전류 감지부(10)의 총합 전류 제한값은 23.5A로 이전과 동일하다.However, if it changes in the range of 20% of the rating of the input power source AC, for example, assuming that the input power source AC is operated at 264V, which is + 20% of the rated voltage, the total current limit value of the total current detecting unit 10. Is the same as before, at 23.5A.
이때, 시스템이 부하조건에 따라 운전하다가 입력전류가 총합 전류 제한값인 23.5A까지 올라가면 전력소자가 소손되거나 에러신호를 출력하게 되어 시스템이 정지하게 되는 데, 이를 설명한다.At this time, when the system operates according to the load condition and the input current rises to 23.5A, the total current limit value, the power element is burned out or an error signal is output.
우선, 전체 소비전력을 구하면(역률=0.98),First, find the total power consumption (power factor = 0.98)
Pt=VICOSθ1=264×23.5×0.98=6080WPt = VICOSθ1 = 264 × 23.5 × 0.98 = 6080W
여기서, 실내외팬등 기타 소비전력 300W정도를 뺀 5780W가 순수하게 압축기(15)에서 소비되는 전력이다.Here, 5780W, which is about 300W minus 300W of indoor and outdoor fans, is purely power consumed by the compressor 15.
따라서, 선전류는 '14.9A'이고,피크전류치는 21.06A로써 20A의 전력소자의 용량을 넘게되어 전력소자가 소손된다.Therefore, the line current is '14 .9A 'and the peak current value is 21.06A, which exceeds the capacity of the power device of 20A, and the power device is burned out.
즉, 상술한 바와 같이 종래에는 입력전원(AC)이 정격전압의 소정범위 이상에서 변동되면 전력소자의 용량을 넘게 되어 그 전력소자가 소손되거나 또는 에러신호를 출력하게 되어 운전이 정지되는 문제점이 있었다.In other words, as described above, when the input power source AC fluctuates over a predetermined range of the rated voltage, the power device exceeds the capacity of the power device, and the power device is burned out or an error signal is output.
따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 정격 전압 상태의 정격 부하점에서 선택한 전력소자를 어떠한 과전압 조건에서도 소손없이 시스템이 정격 능력으로 운전될 수 있도록 한 인버터 히트펌프의 전력소자 보호장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention devised in view of the above-described problems, the power device protection device of the inverter heat pump, so that the power device selected at the rated load point of the rated voltage state can be operated at the rated capacity without damage to any overvoltage condition And to provide a method.
도1은 종래 인버터 히트펌프의 전력소자 보호장치의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a power device protection device of a conventional inverter heat pump.
도2는 종래 인버터 히트펌프의 전력소자 보호장치에 대한 실시예의 구성을 보인 회로도.Figure 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a power device protection device of a conventional inverter heat pump.
도3은 도2에 있어서, 전력소자에 흐르는 전류를 보인도.3 is a view showing a current flowing in the power device in FIG.
도4는 본 발명 인버터 히트펌프의 전력소자 보호장치의 구성을 보인 블록도.Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a power device protection device of the inverter heat pump of the present invention.
도5는 본 발명 인버터 히트펌프의 전력소자 보호방법에 대한 동작흐름도.Figure 5 is a flow chart of the operation of the power device protection method of the present invention inverter heat pump.
도6은 본 발명 인버터 히트펌프의 전력소자 보호장치에 대한 실시예의 구성을 보인 회로도.Figure 6 is a circuit diagram showing an embodiment of a power device protection device of the inverter heat pump of the present invention.
도7은 도4에 있어서, 총소비 전력을 일정하게 유지하기 위한 입력전원(AC) 변동에 따른 총합전류제한값을 보인도.FIG. 7 is a view showing a total current limit value of the input power AC in order to maintain the total power consumption in FIG. 4; FIG.
*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****
10:총합전류감지부 11:제어부10: total current detection unit 11: control unit
12:교류/직류변환부 13:역률보상부12: AC / DC converter 13: Power factor compensation
14:인버터부 15:압축기14: inverter 15: compressor
100:입력전원(AC)감지부100: input power (AC) detection unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력전원(AC)에 의한 전류를 감지하는 총합전류 감지부와; 상기 입력전원 (AC)을 직류전압으로 변환하는 교류/직류 변환부와; 상기 교류/직류 변환부의 직류전압 레벨로 입력전원(AC)의 레벨을 감지하는 입력전원감지부와; 상기 입력전원감지부에 의해 감지된 입력전원의 레벨에 따라 총합 전류 제한값을 설정하여 이 총합 전류 제한값과 상기 총합전류 감지부의 총합 전류 감지값을 비교하여 그에 따른 펄스폭 변조신호를 출력함과 아울러 총합 전류 감지값에 대한 역률 보상 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 역률보상제어신호에 의해, 상기 교류/직류 변환부의 직류전압을 스위칭하여 역률을 보상하는 역률보상부와; 상기 제어부의 펄스폭변조신호에 의해, 상기 역률보상부의 역률 보상신호를 스위칭하여 그에 따라 3상 교류전원으로 가변하는 인버터부와; 상기 인버터부의 3상 교류전원에 의해 구동되는 압축기를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a total current detection unit for detecting the current by the input power (AC); An AC / DC converter converting the input power AC into a DC voltage; An input power detector detecting a level of an input power AC by using a DC voltage level of the AC / DC converter; The total current limit value is set according to the level of the input power detected by the input power detection unit, the total current limit value is compared with the total current detection value of the total current detection unit, and the pulse width modulated signal is output accordingly. A controller for outputting a power factor correction control signal for the current sensed value; A power factor correction unit configured to compensate for the power factor by switching the DC voltage of the AC / DC converter by the power factor correction control signal; An inverter unit for switching the power factor correction signal of the power factor correction unit according to the pulse width modulation signal of the control unit and changing the power factor correction signal to a three-phase AC power source; It characterized in that it comprises a compressor driven by the three-phase AC power source of the inverter unit.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력전원(AC)을 감지하여 그 입력전원(AC)이 소정 전압값인지를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단 결과입력전원(AC)이 소정 전압값이면 그에 해당되는 전류 제한값을 설정한후 그 전류 제한값이 총합 전류 감지값 보다 큰지를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 상기 전류 제한값이 총합 전류 감지값 보다 크면 상기 제1 단계로 궤환하고, 상기 전류 제한값이 총합 전류 감지값 보다 작으면 압축기의 운전주파수를 내린후 상기 제1 단계로 궤환하는 제3 단계로 수행함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object comprises a first step of detecting the input power (AC) to determine whether the input power (AC) is a predetermined voltage value; A second step of determining whether the current limit value is greater than the total current detection value after setting a current limit value corresponding thereto when the input power AC is a predetermined voltage value as a result of the determination in the first step; As a result of the determination of the second step, if the current limit value is larger than the total current detection value, the feedback is returned to the first step. If the current limit value is smaller than the total current detection value, the operation frequency of the compressor is lowered and the feedback is returned to the first step. Characterized in that the third step.
이하, 본 발명에 의한 인버터 히트펌프의 전력소자 보호장치 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the operation and effects of the power device protection device and method of the inverter heat pump according to the present invention will be described in detail.
도4는 본 발명 인버터 히트펌프의 전력소자 보호장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 입력전원(AC)의 전류를 변류기로 감지하는 총합전류 감지부(10)와; 상기 입력전원(AC)을 입력받아 이를 직류전압으로 변환하는 교류/직류 변환부(12)와; 상기 교류/직류 변환부(12)의 직류전압 레벨로 입력전원 (AC)의 레벨을 감지하는 입력전원감지부(100)와; 상기 입력전원감지부(100)의 감지신호로 해당 입력전원(AC)의 총합 전류 제한값을 설정하여 이 총합 전류 제한값과 상기 총합전류 감지부(10)의 총합 전류 감지값을 비교하여 그에 따른 펄스폭 변조신호를 출력함과 아울러 총합 전류 감지값에 대한 역률 보상 제어신호를 출력하는 제어부(11)와; 상기 교류/직류 변환부(12)의 직류전압을 입력받아 이를 상기 역률 보상 제어신호에 의해 스위칭하여 역률을 보상하는 역률보상부(13)와; 상기 역률보상부(13)의 역률 보상신호를 입력받아 이를 상기 제어부(11)의 펄스폭 변조신호에 의해 스위칭하여 그에 따라 3상 교류전원으로 가변하는 인버터부(14)와; 상기 인버터부(14)의 3상 교류전원에 의해 구동되는 압축기(15)로 구성한다.Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the power element protection device of the inverter heat pump of the present invention, as shown in the total current detection unit 10 for detecting the current of the input power source (AC) with a current transformer; An AC / DC converter 12 which receives the input power AC and converts it into a DC voltage; An input power detection unit (100) for detecting a level of an input power source (AC) by the DC voltage level of the AC / DC converter (12); The total current limit value of the corresponding input power source AC is set as the detection signal of the input power detection unit 100, the total current limit value is compared with the total current detection value of the total current detection unit 10, and the pulse width accordingly. A control unit 11 for outputting a modulation signal and outputting a power factor correction control signal for the total current sensed value; A power factor correction unit (13) for receiving the DC voltage of the AC / DC converter (12) to compensate for the power factor by switching it by the power factor correction control signal; An inverter unit 14 which receives the power factor correction signal of the power factor correction unit 13 and switches it by the pulse width modulation signal of the control unit 11 and changes the three-phase AC power accordingly; Compressor 15 driven by the three-phase AC power of the inverter unit 14 is configured.
상기 입력전원감지부(100)는 도6에 도시한 바와같이, 교류/직류 변환부(12)의 출력단과 접지단 사이에 순방향으로 다이오드(D1)와 커패시터(C1)를 직렬로 접속하고, 상기 다이오드(D1)와 커패시터(C1)의 접속점과 접지단 사이에 제1,제2 저항(R1),(R2)을 직렬로 접속하며, 상기 제1,제2 저항(R1),(R2)의 접속점과 접지단 사이에 제3 저항(R3)과 제2 커패시터(C2)를 직렬로 접속하고, 상기 제3 저항(R3)과 제2 커패시터(C2)의 접속점에서 출력신호가 출력되도록 구성한다.As shown in FIG. 6, the input power detecting unit 100 connects the diode D1 and the capacitor C1 in series between the output terminal of the AC / DC converter 12 and the ground terminal in the forward direction. First and second resistors R1 and R2 are connected in series between the connection point of the diode D1 and the capacitor C1 and the ground terminal, and the first and second resistors R1 and R2 The third resistor R3 and the second capacitor C2 are connected in series between the connection point and the ground terminal, and an output signal is output at the connection point of the third resistor R3 and the second capacitor C2.
도5는 본 발명 인버터 히트펌프의 전력소자 보호방법에 대한 동작흐름도로서, 이에 도시한 바와같이 입력전원(AC)을 감지하여 그 입력전원(AC)이 소정 전압값인지를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단 결과 입력전원(AC)이 소정 전압값이면 그에 해당되는 전류 제한값을 설정한후 그 전류 제한값이 총합 전류 감지값 보다 큰지를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 상기 전류 제한값이 총합 전류 감지값 보다 크면 상기 제1 단계로 궤환하고, 상기 전류 제한값이 총합 전류 감지값 보다 작으면 압축기(15)의 운전주파수를 내린후 상기 제1 단계로 궤환하는 제3 단계로 이루어지며, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작을 본 발명의 실시예인 도4를 참조하여 상세히 설명한다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of protecting a power device of an inverter heat pump according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. ; A second step of setting a current limit value corresponding thereto when the input power AC is a predetermined voltage value and determining whether the current limit value is greater than the total current sensing value; As a result of the determination of the second step, if the current limit value is greater than the total current detection value, the feedback is returned to the first step. If the current limit value is less than the total current detection value, the operation frequency of the compressor 15 is lowered and then the first step is performed. The operation of the present invention configured as described above is carried out in the third step of returning to FIG. 4, which will be described in detail with reference to FIG. 4.
먼저, 일반적인 동작은 종래와 동일하다. 즉, 총합전류 감지부(10)는 변류기로 입력전류를 감지하여 제어부(11)에 인가하고, 그러면, 상기 제어부(11)는 상기 총합전류 감지부(10)의 감지신호를 입력받아 그에 따른 펄스폭 변조신호를 후술할 인버터부(14)에 인가함과 아울러 초기에 설정된 역률 보상 제어신호를 출력한다.First, the general operation is the same as in the prior art. That is, the total current detection unit 10 detects an input current with a current transformer and applies it to the control unit 11. Then, the control unit 11 receives a detection signal of the total current detection unit 10 and pulses accordingly. The width modulation signal is applied to the inverter unit 14 to be described later, and the power factor correction control signal initially set is output.
이때, 교류/직류 변환부(12)는 입력전원(AC)을 입력받아 이를 직류전압으로 변환하여 출력하고, 역률보상부(13)는 상기 교류/직류 변환부(12)로부터 직류전압을 입력받아 이를 상기 제어부(11)의 역률 보상 제어신호에 의해 스위칭하여 역률을 보상한다.At this time, the AC / DC converter 12 receives the input power AC and converts the DC power into a DC voltage, and outputs the DC power factor correction unit 13 receives the DC voltage from the AC / DC converter 12. The power factor is compensated by switching this by the power factor correction control signal of the controller 11.
이후, 인버터부(14)는 상기 역률보상부(13)의 역률 보상신호를 입력받아 이를 상기 펄스폭 변조신호에 의해 스위칭하여 3상 교류전원으로 가변하여 출력하고, 그러면 압축기(15)는 상기 3상 교류 전원에 의해 구동된다.Subsequently, the inverter unit 14 receives the power factor correction signal of the power factor correction unit 13 and switches it by the pulse width modulation signal, and outputs the variable power to a three-phase AC power source. It is driven by phase AC power.
여기서, 본 발명은 상기 교류/직류 변환부(12)와 역률보상부(13) 사이에 입력전원(AC) 감지부(100)를 두어 입력전원(AC) 레벨의 변동을 감지하게 하여 이를 제어부(11)에 인가하게 된다.Here, the present invention has an input power (AC) detection unit 100 between the AC / DC converter 12 and the power factor correction unit 13 to detect the change in the input power (AC) level by controlling the control unit ( 11).
즉, 도6에서와 같이 역률보상부(13) 후단(B)은 역률보상에 의해 입력전원 (AC)이 변동해도 일정 전압을 유지하므로, 입력전원감지부(100)를 입력전원(AC)의 변동에 연동되어 직류전압이 변동되는 교류/직류 변환부(12)의 후단(A)에 접속하여, 직류전압을 감지하여 입력전원(AC)의 레벨을 감지한다.That is, as shown in FIG. 6, the rear end B of the power factor correction unit 13 maintains a constant voltage even when the input power AC fluctuates due to power factor correction. It is connected to the rear end A of the AC / DC converter 12 in which the DC voltage is linked to the change, and detects the DC voltage to detect the level of the input power source AC.
그러면, 상기 제어부(11)는 상기 입력전원(AC)을 이용하여 총합 전류 제한값을 재설정하며, 그 재설정된 총합 전류 제한값과 상기 총합전류 감지부(10)에서 감지한 총합 전류값을 비교하여 그에 따른 펄스폭 변조신호를 인버터부(14)에 인가하게 되고, 이에 의해 인버터부(14)의 전력소자가 안정되게 스위칭동작을 수행하여 압축기(15)를 구동시킨다.Then, the control unit 11 resets the total current limit value using the input power source AC, compares the reset total current limit value with the total current value detected by the total current detection unit 10 and accordingly The pulse width modulated signal is applied to the inverter unit 14, whereby the power device of the inverter unit 14 stably performs the switching operation to drive the compressor 15.
이때, 상기 총합 전류값이 총합 전류 제한값보다 작으면 전력소자가 허용 전류용량 내에서 안정되게 동작됨을 알 수 있고, 반대로 총합 전류값이 총합 전류제한값 보다 크면 전력소자에 허용 전류용량보다 큰 전류가 흐르게 되어 그 전력소자가 소손된다.At this time, if the total current value is less than the total current limit value, it can be seen that the power device operates stably within the allowable current capacity. On the contrary, if the total current value is greater than the total current limit value, a current larger than the allowable current capacity flows to the power device. The power device is burned out.
이에 따라, 상기 제어부(11)는 압축기(15)의 운전주파수를 낮추어 총합 전류값이 총합 전류 제한값 내에서 운전되도록 제어하는데, 도7은 총소비 전력을 일정하게 유지하기 위한 입력전원(AC) 변동에 따른 총합 전류 제한값을 나타내는 것으로, 입력전원의 레벨이 220V ~ 264V 까지 1V씩 순차적으로 증가되는 값이면, 전류 제한값은 상기 220V ~ 264V에 일대일 대응되도록 0.1A 또는 0.11A씩 감소되는 23.5A~19.58A 사이의 값이 된다.Accordingly, the control unit 11 controls the total current value to operate within the total current limit value by lowering the operating frequency of the compressor 15. In FIG. 7, the input power AC fluctuates to keep the total power consumption constant. If the level of the input power is sequentially increased by 1V from 220V to 264V, the current limit value is decreased by 0.1A or 0.11A to correspond one-to-one to 220V to 264V. It will be a value between A.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 입력전원(AC)이 과도하게 상승하더라도 부하에 흐르는 전류를 입력전원(AC)에 반비례하게 제한하여 부하의 최대 소비전력량을 항상 일정하게 유지함으로써 과전류로 인한 전력소자의 소손을 방지함과 아울러 정격 용량의 전력소자를 사용하게 되어 비용이 절감되는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention restricts the current flowing in the load inversely proportional to the input power source AC even if the input power source AC rises excessively so that the maximum power consumption of the load is kept constant so that the power device due to the overcurrent In addition to preventing the burnout of the power element of the rated capacity is used to reduce the cost.
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