KR101354964B1

KR101354964B1 - Control device and method for controlling motor with rated operating frequency

Info

Publication number: KR101354964B1
Application number: KR1020130066872A
Authority: KR
Inventors: 유동근; 최윤석
Original assignee: 주식회사 부-스타
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2014-01-24
Anticipated expiration: 2033-06-12

Abstract

본 발명은 입력되는 상용전원의 주파수를 검출하여 모터의 정격 주파수로 변환하여 제공함으로써 모터의 최대 출력값을 유지할 수 있는 전원 주파수 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전원 주파수 제어장치는, 입력되는 상용 전원의 전압을 설정 전압으로 다운시키는 전압 디바이더부와, 상기 전압 디바이더부에 의해 전압이 다운된 상용 전원의 노이즈를 제거하는 노이즈 필터부와, 상기 노이즈 필터부에 의해 노이즈가 제거된 상용 전원의 전원 주파수를 검출하는 주파수 검출부와, 상기 주파수 검출부에서 검출된 전원 주파수에 근거하여 모터의 동작 주파수를 상기 모터에 공급하는 모터 드라이버부와, 상기 주파수 검출부에서 검출된 전원 주파수와 모터 드라이버부에서 출력되는 상기 모터의 동작 주파수를 비교하여 전원 주파수와 동작 주파수가 상이한 경우 제어신호를 상기 모터 드라이버부에 공급하는 구동 제어부를 포함하고, 상기 모터 드라이버부는 공급된 제어신호에 의해 검출된 전원 주파수 값을 최고 주파수로 설정하고 이를 상기 모터의 최대 출력값으로 하는 선형 출력함수로 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a power source frequency control device and a control method capable of maintaining the maximum output value of the motor by detecting the frequency of the commercial power input is converted into the rated frequency of the motor provided, the power source frequency control device according to the present invention, A voltage divider unit for lowering the voltage of the commercial power input to the set voltage, a noise filter unit for removing noise of the commercial power supply whose voltage is lowered by the voltage divider unit, and a commercial filter in which noise is removed by the noise filter unit A frequency detector for detecting a power frequency of a power source, a motor driver for supplying an operating frequency of the motor to the motor based on the power frequency detected by the frequency detector, and a power frequency and a motor driver detected by the frequency detector. Power frequency by comparing the operating frequency of the output motor And a driving control unit for supplying a control signal to the motor driver unit when the number and operating frequency are different, wherein the motor driver unit sets the power frequency value detected by the supplied control signal to the highest frequency and outputs the maximum output value of the motor. The motor is controlled by a linear output function.

Description

CONTROL DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING MOTOR WITH RATED OPERATING FREQUENCY}

본 발명은 입력 전원 주파수에 대해 정격 주파수로 모터를 제어하는 전원 주파수 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력되는 상용전원의 주파수를 검출하여 산업용 기계 또는 가전기기에 구비되는 모터의 정격 주파수로 변환하여 제공함으로써 모터의 최대 출력을 유지할 수 있도록 모터 드라이버를 제어하는 전원 주파수 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a power frequency control device and a control method for controlling the motor at a rated frequency with respect to the input power frequency, and more particularly, the rating of the motor provided in the industrial machine or home appliance by detecting the frequency of the commercial power input The present invention relates to a power frequency controller and a control method for controlling a motor driver to maintain a maximum output of a motor by converting the frequency into a frequency.

일반적으로 산업용 기계, 보일러, 컴퓨터 등의 각 장치들을 구동하기 위해 다수의 모터들이 구비되고 있다. 특히, 모터를 구동하기 위한 모터 드라이브 회로는 임의의 전압 발생기로부터 모터의 구동 속도에 해당하는 전원을 입력받아 모터를 구동시킬 수 있다.
Generally, a plurality of motors are provided to drive respective devices such as industrial machines, boilers, and computers. In particular, the motor drive circuit for driving the motor may receive a power corresponding to the driving speed of the motor from any voltage generator to drive the motor.

가정에서 사용되는 기기로, 예를 들어, 보일러는 밀폐된 용기 내의 물이나 열매체를 열원에 의해 가열하여 원하는 지역을 난방하는 장치로, 공급되는 가스 등의 연료를 버너에서 연소시켜 연소된 고온의 연소공기에서 난방수로 열을 전달시키도록 구성될 수 있다.
A device used at home, for example, a boiler is a device for heating a desired area by heating water or heat medium in a closed container by a heat source, and a high temperature combustion combusted by burning fuel such as a gas supplied from a burner It can be configured to transfer heat from air to heating water.

이러한, 보일러는 가스 등의 연료를 연소시키기 위해서 일정량의 공기를 제공하도록 입력되는 전원으로 송풍기를 구동한다. 또한, 연소된 고온의 연소공기로 난방수를 생성하기 위해서는 급수 모터를 이용하여 일정량의 물을 공급해야 한다.
Such a boiler drives the blower with a power source input to provide a certain amount of air to burn fuel such as gas. In addition, in order to generate the heating water to the combustion high-temperature combustion air, a certain amount of water must be supplied using a feed water motor.

따라서, 보일러는 높은 열효율로 안정된 연소를 위해 연료와 공기량이 서로 적절한 관계를 유지하도록 송풍량을 조절하고, 적절한 급수량를 유지하여 난방수를 생성하는 것이 중요하다.
Therefore, it is important for the boiler to generate the heating water by adjusting the blowing amount so as to maintain a proper relationship between the fuel and the air amount for stable combustion with high thermal efficiency, and maintaining the appropriate water supply amount.

이러한, 보일러의 연비 및 연속 급수와 관련하여, 등록특허 제10-0914616호에서는 인버터장치를 연속 제어하여 급수펌프를 최적으로 가동하고, 배출가스에 포함된 산소량을 검출하여 송풍기 구동을 제어하는 기술이 개시되고 있다.
In relation to the fuel economy and continuous water supply of the boiler, Patent No. 10-0914616 discloses a technique for continuously controlling the inverter device to optimally operate the feed water pump and to control the blower driving by detecting the amount of oxygen contained in the exhaust gas. It is started.

상기와 같은 종래 기술에 있어서, 송풍기를 구동하는 송풍기 구동 모터 및 급수를 공급하는 급수 모터는 입력 전원에 의해 구동되고, 특히 입력 전원에 포함되는 전원 주파수에 의해 구동되는 송풍기 구동 모터 드라이버 및 급수 모터 드라이버로 송풍기 구동 모터 및 급수 모터의 구동 속도가 결정될 수 있다.
In the prior art as described above, a blower driving motor for driving a blower and a water supply motor for supplying water supply are driven by an input power source, and in particular, a blower driving motor driver and a water supply motor driver driven by a power source frequency included in the input power source. The driving speed of the furnace blower drive motor and the feed water motor can be determined.

그러나, 보일러에 공급되는 상용 전원의 경우, 국가별, 용도별로 전원 주파수가 다르게 설정될 수 있고, 드라이버에서 출력되는 모터의 동작 주파수와 전원 주파수가 일치하지 않는다면 동작효율이 저하될 수 있는 문제점이 있다.However, in the case of the commercial power supplied to the boiler, the power frequency may be set differently for each country and purpose, and if the operating frequency and the power frequency of the motor output from the driver do not match, there is a problem that the operation efficiency may be reduced. .

예를 들어, 송풍기 구동 모터 드라이버의 출력 주파수가 60㎐에서 100rpm으로 동작되도록 설정되고, 입력되는 전원이 380V, 50㎐이면, 송풍기는 결국 최대 송풍량을 유지할 수 없고, 그로 인하여 연비가 저하되어 열효율이 악화될 수 있다.
For example, if the output frequency of the blower driving motor driver is set to be operated at 60 Hz to 100 rpm, and the input power is 380 V or 50 Hz, the blower will not be able to maintain the maximum blowing amount, resulting in lower fuel efficiency and thermal efficiency. Can get worse.

따라서, 보일러에 구비되는 모터의 구동 주파수와 상용 전원의 주파수를 일치시키기 위해 모터 드라이버의 출력 주파수를 일일이 셋팅해야 한다는 번거로움이 있고, 특히 제작이 완료된 보일러의 경우, 일일이 교체작업을 해야하는 문제점이 있다.
Therefore, it is troublesome to set the output frequency of the motor driver in order to match the driving frequency of the motor provided in the boiler and the frequency of the commercial power source. In particular, in the case of the completed boiler, there is a problem that the replacement work must be performed. .

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 입력되는 상용 전원의 주파수를 검출하여, 모터를 구동하는 정격 주파수로 변환하여 제공함으로써 모터의 최대 출력을 유지할 수 있도록 모터 드라이버를 제어하는 전원 주파수 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
The present invention has been made to solve the problems described above, by detecting the frequency of the input commercial power supply, converting to the rated frequency for driving the motor to control the motor driver to maintain the maximum output of the motor The present invention relates to a power source frequency control device and a control method.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 입력 전원 주파수에 대해 정격 주파수로 모터를 제어하는 전원 주파수 제어장치는, 입력되는 상용 전원의 전압을 설정 전압으로 다운시키는 전압 디바이더부와, 상기 전압 디바이더부에 의해 전압이 다운된 상용 전원의 노이즈를 제거하는 노이즈 필터부와, 상기 노이즈 필터부에 의해 노이즈가 제거된 상용 전원의 전원 주파수를 검출하는 주파수 검출부와, 상기 주파수 검출부에서 검출된 전원 주파수에 근거하여 모터의 동작 주파수를 상기 모터에 공급하는 모터 드라이버부와, 상기 주파수 검출부에서 검출된 전원 주파수와 모터 드라이버부에서 출력되는 상기 모터의 동작 주파수를 비교하여 전원 주파수와 동작 주파수가 상이한 경우 제어신호를 상기 모터 드라이버부에 공급하는 구동 제어부를 포함하고, 상기 모터 드라이버부는 공급된 제어신호에 의해 검출된 전원 주파수 값을 최고 주파수로 설정하고 이를 상기 모터의 최대 출력값으로 하는 선형 출력함수로 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the power supply frequency control device for controlling the motor at a rated frequency with respect to the input power supply frequency according to the present invention, a voltage divider unit for lowering the voltage of the commercial power input to the set voltage, and the voltage divider unit A noise filter unit for removing noise of the commercial power supply whose voltage is lowered by the power source; a frequency detector detecting a power source frequency of the commercial power source from which the noise filter unit has removed noise; and a power source frequency detected by the frequency detector. Comparing the operating frequency of the motor driver unit supplying the operating frequency of the motor to the motor with the operating frequency of the motor output from the motor driver unit and the power frequency detected by the frequency detecting unit. A driving control unit supplied to the motor driver unit; The motor driver may control the motor with a linear output function that sets the power frequency value detected by the supplied control signal to the highest frequency and sets the maximum frequency to the maximum output value of the motor.

또한, 본 발명에 따른 전원 주파수 제어장치는, 상기 모터 드라이버부가 제어신호에 의해 PWM(Pulse Width Modulation) 방식을 이용하여 상기 모터의 구동 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the apparatus for controlling power frequency according to the present invention is characterized in that the motor driver controls the driving speed of the motor by using a pulse width modulation (PWM) method by a control signal.

아울러, 본 발명에 따른 입력 전원 주파수에 대해 정격 주파수로 모터를 제어하는 전원 주파수 제어방법은, 전압 디바이더부가 입력되는 상용 전원의 전압을 설정 전압으로 다운시키는 제 1 단계와, 노이즈 필터부가 상기 제 1 단계에서 전압이 다운된 상용 전원의 노이즈를 제거하는 제 2 단계와, 주파수 검출부가 노이즈가 제거된 상용 전원의 전원 주파수를 검출하는 제 3 단계와, 모터 드라이버부가 상기 제 3 단계에서 검출된 전원 주파수에 근거하여 모터의 동작 주파수로 상기 모터에 공급하는 제 4 단계 및 구동 제어부가 상기 제 3 단계에서 검출된 전원 주파수와 상기 모터 드라이버부에서 출력되는 상기 모터의 동작 주파수를 비교하여 전원 주파수와 동작 주파수가 상이한 경우 제어신호를 상기 모터 드라이버부에 공급하는 제 5 단계를 포함하고, 상기 제 5 단계에서, 공급된 제어신호에 의해 상기 모터 드라이버부는 검출된 전원 주파수 값을 최고 주파수로 설정하고 이를 상기 모터의 최대 출력값으로 하는 선형 출력함수로 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the power source frequency control method for controlling the motor at a rated frequency with respect to the input power source frequency according to the present invention, the first step of lowering the voltage of the commercial power supply to the voltage divider unit to the set voltage, and the noise filter unit the first step A second step of removing noise of the commercial power supply with the voltage down in the step; a third step of detecting the power supply frequency of the commercial power supply from which the noise is removed; and a power supply frequency detected by the motor driver unit in the third step The fourth step of supplying the motor to the motor at the operating frequency of the motor and the drive control unit compares the power frequency detected in the third step with the operating frequency of the motor output from the motor driver unit A fifth step of supplying a control signal to the motor driver if different from each other; In the fifth step, the motor driver unit controls the motor with a linear output function that sets the detected power supply frequency value to the highest frequency according to the supplied control signal and sets it as the maximum output value of the motor.

본 발명의 전원 주파수 제어장치 및 제어방법에 따르면, 입력되는 상용 전원의 전원 주파수와 산업용 또는 가정용 장치에 구비되는 모터의 동작 주파수가 상이한 경우에도, 전원 주파수에 대응하도록 모터 드라이버에서 출력되는 주파수를 변환하여 제공함으로써 모터의 최대 출력을 유지할 수 있어 장치의 구동 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
According to the power source frequency control device and control method of the present invention, even when the power source frequency of the commercial power source input and the operating frequency of the motor provided in the industrial or household device is different, the frequency output from the motor driver to correspond to the power source frequency is converted In this case, the maximum output of the motor can be maintained, thereby improving the driving performance of the device.

도 1은, 본 발명에 따른 모터를 제어하는 전원 주파수 제어장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 전원 주파수 제어장치가 구비된 보일러를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 보일러에 구비되는 송풍기 및 급수모터를 제어하는 전원 주파수 제어방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a power frequency control device for controlling a motor according to the present invention.
2 is a view schematically showing a boiler equipped with a power frequency control device according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a power frequency control method for controlling a blower and a water supply motor provided in a boiler according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. It is to be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms of disclosure, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises ",or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

도 1은 모터를 제어하는 보일러용 전원 주파수 제어장치의 구성을 나타내는 블럭도로, 본 발명에 따른 보일러용 전원 주파수 제어장치(10)는, 전압 디바이더부(100), 노이즈 노이즈 필터부(200), 주파수 검출부(300), 모터 드라이버부(400), 모터(500) 및 구동 제어부(600)를 포함할 수 있다.
1 is a block diagram showing the configuration of a boiler power frequency control device for controlling a motor. The boiler power supply frequency control device 10 according to the present invention includes a voltage divider unit 100, a noise noise filter unit 200, The frequency detector 300 may include a motor driver 400, a motor 500, and a drive controller 600.

전압 디바이더부(100)는 입력되는 상용 전원의 전압(220V, 380V 등)에 대해 전원 주파수를 검출할 수 있도록 전압 분압을 이용하여 설정 전압, 예를 들어 3.3 V 또는 5V 내외로 다운시킬 수 있다.
The voltage divider unit 100 may lower the set voltage, for example, 3.3 V or 5 V, using a voltage divider to detect a power supply frequency with respect to an input voltage of commercial power (220V, 380V, etc.).

노이즈 필터부(200)에서는 전압 디바이더부(100)에 의해 전압이 다운된 상용 전원의 노이즈를 증폭기 등을 사용하여 제거할 수 있다.
In the noise filter unit 200, noise of a commercial power supply whose voltage is reduced by the voltage divider unit 100 may be removed using an amplifier or the like.

주파수 검출부(300)에서는 전원 주파수에 따라 입력되는 펄스 신호를 카운트하는 방식으로, 노이즈 필터(200)를 통해 노이즈가 제거된 상용 전원의 전원 주파수를 검출할 수 있다.
The frequency detector 300 may detect the power frequency of the commercial power source from which noise is removed through the noise filter 200 by counting a pulse signal input according to the power frequency.

모터 드라이버부(400)는 주파수 검출부(300)에서 검출된 전원 주파수를 제공받아 모터(500)를 동작시키는 동작 주파수를 출력할 수 있다.
The motor driver 400 may receive the power frequency detected by the frequency detector 300 and output an operating frequency for operating the motor 500.

구동 제어부(600)는 주파수 검출부(300)에서 검출된 전원 주파수와 모터 드라이버부(400)에서 출력되는 모터(500)의 동작 주파수를 비교하여, 전원 주파수와 동작 주파수가 상이한 경우 제어신호를 모터 드라이버부(400)에 제공할 수 있다.
The driving controller 600 compares the power frequency detected by the frequency detector 300 with the operating frequency of the motor 500 output from the motor driver 400, and outputs a control signal to the motor driver when the power frequency is different from the operating frequency. It may be provided to the unit 400.

모터 드라이버부(400)는 구동 제어부(600)에서 전송된 제어신호에 의해 검출된 전원 주파수 값을 최고 주파수, 즉 모터의 정격 주파수로 설정하고, 이를 최대 출력값으로 하는 선형 출력함수로 설정한 후, 이 선형 출력함수를 이용하여 모터(500)를 제어할 수 있다.
The motor driver 400 sets the power frequency value detected by the control signal transmitted from the drive controller 600 to the highest frequency, that is, the rated frequency of the motor, and sets the linear output function to be the maximum output value. The motor 500 can be controlled using this linear output function.

만약, 구동 제어부(600)에서 전원 주파수와 동작 주파수가 동일한 것으로 판단하면, 모터 드라이버부(400)는 입력되는 상용 전원의 전원 주파수를 그대로 정격 주파수로서 사용할 수 있다.
If the driving controller 600 determines that the power source frequency and the operating frequency are the same, the motor driver 400 may use the power source frequency of the commercial power input as it is as a rated frequency.

또한, 모터 드라이버부(400)는 구동 제어부(600)에서 출력되는 제어신호에 의해 PWM(Pulse Width Modulation) 방식을 이용하여 모터(500)의 구동 속도를 각각 제어함으로써, 모터(500)의 최대 출력을 제어할 수 있다.
In addition, the motor driver 400 controls the driving speed of the motor 500 by using a pulse width modulation (PWM) method according to a control signal output from the driving controller 600, thereby outputting the maximum output of the motor 500. Can be controlled.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 주파수 제어장치가 구비된 보일러를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 보일러용 전원 주파수 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
2 is a view schematically showing a boiler with a power frequency control device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a flow chart showing a power frequency control method for the boiler.

도면을 참조하면, 일반적으로 보일러(1)는 연소실(2)에 송풍기 구동 모터(20)의 동작으로 송풍기(3)를 통해 공급되는 외부공기를 이용하여 연료를 연소시키는 버너(4)가 구성되고, 연소되는 연소열 의해 열 교환이 이루어지는 열교환기(5)가 구성될 수 있다.Referring to the drawings, in general, the boiler 1 has a burner 4 configured to burn fuel using external air supplied through the blower 3 by the operation of the blower driving motor 20 to the combustion chamber 2. The heat exchanger 5 may be configured in which heat exchange is performed by combustion heat to be combusted.

다시 말해, 보일러(1)는 송풍기(3)에서 공급된 외부공기와 연료공급관(5)을 통해 공급되는 연료가 버너(30)에서 연소되고, 연료의 연소에 의해 발생된 연소열은 열교환기(5)에서 급수 모터(30)의 동작으로 공급되는 물을 난방수로 가열하여 배출구(6)를 통해 필요로 하는 곳으로 공급될 수 있다.
In other words, in the boiler 1, the external air supplied from the blower 3 and the fuel supplied through the fuel supply pipe 5 are burned in the burner 30, and the heat of combustion generated by the combustion of the fuel is exchanged through the heat exchanger 5. ) By the operation of the water supply motor 30 may be heated to the heating water to be supplied to the required place through the outlet (6).

특히, 송풍기 구동 모터(20) 및 급수 모터(30)는 입력되는 상용 전원에 의해 구동되고, 전원 주파수에 의해 구동 속도가 결정될 수 있다.In particular, the blower driving motor 20 and the water supply motor 30 are driven by the input commercial power, and the driving speed may be determined by the power source frequency.

그러나, 입력되는 상용 전원은 국가별로 전원 주파수가 다르게 설정되거나, 산업용 및 가정용 등 그 용도별로 전원 주파수가 다르게 설정되거나, 송풍기 구동 모터(20) 및 급수 모터(30)에 공급되는 동작 주파수가 각 모터의 정격 주파수와 다르게 공급될 수 있다. 만약, 모터의 정격 주파수와 전원 주파수가 일치하지 않는다면, 최대 송풍량 및 최대 급수량을 제공할 수 없기 때문에 보일러의 동작효율은 저하된다.
However, the input commercial power is different from each other, the power frequency is set for each country, the power frequency is set differently for each purpose, such as industrial and home use, or the operating frequency supplied to the blower driving motor 20 and the water supply motor 30 each motor It may be supplied differently than the rated frequency of. If the rated frequency of the motor and the power source frequency do not match, the operating efficiency of the boiler is lowered because the maximum blowing amount and the maximum water supply amount cannot be provided.

따라서, 본 발명에 따른 전원 주파수 제어장치(10)를 보일러(1)에 채용하여, 공급되는 상용 전원의 전원 주파수를 검출하고, 전원 주파수를 송풍기 구동 모터 드라이버(21)와 급수 모터 드라이버(31)에서 구동 모터(21)와 급수 모터(30)에 대한 정격 주파수로 제어할 수 있다.
Therefore, the power source frequency control device 10 according to the present invention is employed in the boiler 1 to detect the power source frequency of the commercial power supply to be supplied, and the power source frequency is supplied to the blower drive motor driver 21 and the water supply motor driver 31. At the rated frequency for the drive motor 21 and the feed water motor 30 can be controlled.

보다 구체적으로, 전압 디바이더부(100)에서 입력되는 상용 전원의 전압에 대해 전원 주파수를 검출할 수 있도록 전압 분압을 이용하여 설정 전압(예를 들어, 3.3 V 또는 5V 내외)로 다운시키고(S101), 전압이 다운된 상용 전원에 포함된 노이즈를 노이즈 필터부(200)에서 증폭기 등을 사용하여 제거한 후(S102), 주파수 검출부(300)에서 노이즈 필터(200)를 통해 노이즈가 제거된 상용 전원의 전원 주파수를 검출한다(S103).
More specifically, the voltage divider unit 100 is lowered to a predetermined voltage (for example, about 3.3 V or 5 V) by using a voltage divider so as to detect a power supply frequency with respect to the voltage of the commercial power source input from the voltage divider unit 100 (S101). After removing the noise included in the commercial power supply with the voltage down, the noise filter unit 200 uses an amplifier or the like (S102), and then the frequency detection unit 300 removes the noise from the commercial power source through the noise filter 200. The power supply frequency is detected (S103).

이후, 모터 드라이버부(400)에서는 주파수 검출부(300)에서 검출된 전원 주파수를 제공받아 송풍기 구동 모터(20) 및 급수 모터(30)를 동작시키는 동작 주파수를 출력한다(S104).
Thereafter, the motor driver 400 receives the power source frequency detected by the frequency detector 300 and outputs an operating frequency for operating the blower driving motor 20 and the feed water motor 30 (S104).

구동 제어부(600)는 주파수 검출부(300)에서 검출된 전원 주파수와 모터 드라이버부(400)에서 출력되는 송풍기 구동 모터(20)의 동작 주파수를 비교하여(S105), 전원 주파수와 동작 주파수가 상이한 경우 제 1 제어신호를 모터 드라이버부(400)에 공급한다(S106).
The driving controller 600 compares the power frequency detected by the frequency detector 300 with the operating frequency of the blower driving motor 20 output from the motor driver 400 (S105), and when the power frequency is different from the operating frequency. The first control signal is supplied to the motor driver 400 (S106).

모터 드라이버부(400)는 구동 제어부(400)에서 공급된 제 1 제어신호에 의해 검출된 전원 주파수 값을 최고 주파수로 설정하고, 이를 최대 송풍량으로 하는 선형 출력함수로 설정한 후, 이 선형 출력함수를 이용하여 송풍기(3)의 출력 송풍량을 선형적으로 조절하기 위해 송풍기 구동 모터(20)를 제어할 수 있다(S107).
The motor driver 400 sets the power frequency value detected by the first control signal supplied from the drive controller 400 to the highest frequency, sets it to a linear output function that sets the maximum blowing amount, and then the linear output function. The blower driving motor 20 may be controlled to linearly adjust the output blowing amount of the blower 3 by using (S107).

만약, 구동 제어부(400)에서 전원 주파수와 동작 주파수가 동일한 것으로 판단하면, 모터 드라이버부(400)는 입력되는 상용 전원의 전원 주파수를 그대로 정격 주파수로서 사용할 수 있다.
If the driving controller 400 determines that the power frequency and the operating frequency are the same, the motor driver 400 may use the power frequency of the commercial power input as it is as a rated frequency.

또한, 구동 제어부(400)는 주파수 검출부(300)에서 검출된 전원 주파수와 모터 드라이버부(400)에서 출력되는 급수 모터(30)의 동작 주파수를 비교하고(S108), 전원 주파수와 급수 모터(30)의 동작 주파수가 상이한 경우 제 2 제어신호를 모터 드라이버부(400)에 공급한다(S109).
In addition, the driving controller 400 compares the power frequency detected by the frequency detector 300 with the operating frequency of the water supply motor 30 output from the motor driver 400 (S108), and the power supply frequency and the water supply motor 30. If the operating frequency of the) is different from the second control signal is supplied to the motor driver 400 (S109).

모터 드라이버부(400)는 구동 제어부(400)에서 공급된 제 2 제어신호에 의해 검출된 전원 주파수 값을 최고 주파수로 설정하고, 이를 최대 급수량으로 하는 선형 출력함수로 설정한 후, 이 선형 출력함수를 이용하여 급수 모터(30)에 대한 출력 급수량을 선형적으로 조절하기 위해 급수 모터(30)의 구동을 제어한다(S110).
The motor driver 400 sets the power frequency value detected by the second control signal supplied from the drive controller 400 to the highest frequency, sets the linear frequency output function to be the maximum water supply, and then the linear output function. In order to linearly adjust the output water supply amount to the water supply motor 30 by using the control of the drive of the water supply motor 30 (S110).

만약, 구동 제어부(400)에서 검출된 전원 주파수와 급수 모터(30)의 동작 주파수가 동일한 것으로 판단하면, 모터 드라이버부(400)는 입력되는 상용 전원의 전원 주파수를 그대로 정격 주파수로서 사용할 수 있다.
If it is determined that the power frequency detected by the driving controller 400 and the operating frequency of the feed water motor 30 are the same, the motor driver 400 may use the power frequency of the commercial power input as it is as a rated frequency.

또한, 모터 드라이버부(400)는 구동 제어부(400)에서 출력되는 제어신호에 의해 PWM(Pulse Width Modulation) 방식을 이용하여 송풍기 구동 모터(20) 및 급수 모터(30)의 구동 속도를 각각 제어함으로써, 공급되는 송풍량과 급수량을 제어할 수 있다.
In addition, the motor driver 400 controls the driving speeds of the blower driving motor 20 and the water feed motor 30 by using a pulse width modulation (PWM) method according to a control signal output from the driving controller 400. In addition, it is possible to control the amount of blown air and water supplied.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 모터 드라이버부(400)에서 송풍기 구동 모터(20) 및 급수 모터(30)를 제어하도록 구성하였으나, 송풍기 구동 모터만을 제어하는 송풍기 모터 드라이버부와 급수 모터만을 제어하는 급수 모터 드라이버부로 각각 구성할 수도 있다.
As described above, in the embodiment of the present invention, the motor driver 400 is configured to control the blower driving motor 20 and the water supply motor 30, but only the blower motor driver and the water supply motor controlling only the blower driving motor. It can also be comprised by the feed water motor driver part to control, respectively.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 본 발명에 따른 전원 주파수 제어장치를 보일러에 적용하여 설명하였으나, 보일러 외에 모터의 구동 속도를 제어할 수 있는 다양한 분야에 적용할 수 있다.
In addition, in one embodiment of the present invention has been described by applying the power frequency control device according to the present invention to the boiler, it can be applied to various fields that can control the driving speed of the motor in addition to the boiler.

상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

10 : 전원 주파수 제어장치
100 : 전압 디바이더부
200 : 노이즈 노이즈 필터부
300 : 주파수 검출부
400 : 모터 드라이버부
500 : 모터
600 : 구동 제어부10: power frequency controller
100: voltage divider unit
200: noise noise filter unit
300: frequency detector
400: motor driver
500: motor
600: drive control unit

Claims

A voltage divider unit for lowering a voltage of the input commercial power supply to a set voltage;
A noise filter unit for removing noise of a commercial power supply having a voltage down by the voltage divider unit;
A frequency detector for detecting a power source frequency of a commercial power source from which noise is removed by the noise filter unit by counting a pulse signal input according to a power source frequency;
A motor driver unit receiving an input power frequency detected by the frequency detector to output an operating frequency for operating the motor; And
The power frequency detected by the frequency detector is compared with the operating frequency of the motor output from the motor driver, and when the power frequency and the operating frequency are the same, the power frequency is used as the rated frequency of the motor. And a driving control unit generating a control signal for changing a rated frequency of the motor to the power source frequency and transmitting the control signal to the motor driver when the operating frequencies are different from each other.
The motor driver unit,
When receiving a control signal from the driving controller, the preset frequency of the motor is changed to a power frequency detected by the frequency detector, and a linear output function is set to set the power frequency as the maximum output value of the motor. After that, the motor is controlled using the linear output function, and the maximum power output of the motor can be controlled by controlling the driving speed of the motor by using a PWM (Pulse Width Modulation) method. Device.

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