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KR102160050B1 - 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법 - Google Patents

압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법 Download PDF

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KR102160050B1
KR102160050B1 KR1020190007018A KR20190007018A KR102160050B1 KR 102160050 B1 KR102160050 B1 KR 102160050B1 KR 1020190007018 A KR1020190007018 A KR 1020190007018A KR 20190007018 A KR20190007018 A KR 20190007018A KR 102160050 B1 KR102160050 B1 KR 102160050B1
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KR
South Korea
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current
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switching
compressor
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남상훈
김태경
임남식
조용수
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 명세서는 인버터부의 스위칭 동작에 의해 모터에 흐르는 모터 전류를 검출하고, 모터 전류의 검출 결과를 근거로 상기 인버터부의 입력 전류를 연산하여 상기 입력 전류를 연산하는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법에 관한 것이다.

Description

압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING COMPRESSOR AND METHOD FOR CONTROLLING COMPRESSOR}
본 발명은 압축기의 모터를 제어하는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 장치의 압축기 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은, 전동 압축기를 제어하는 제어 장치(인버터)에 관한 것이다.
압축기의 모터를 제어하는 인버터의 입력 회로는 정격전압과 정격전류의 최대 허용전력이 정해져 있으며 정격전압과 정격전류를 벗어난 전압 또는 전류가 입력되면, 인버터 회로가 제대로 작동하지 않거나 고장을 유발하게 된다. 따라서, 정격전류가 아닌 전류가 입력될 경우 인버터 회로를 보호하기 위해 인버터 회로에 입력되는 전류의 크기를 실시간으로 측정해야 한다.
통상의 인버터 회로에서 입력되는 전류를 측정하기 위해 전류센서(Current Transformer: CT)를 연결하여 측정한다. 하지만, 센서가 추가되면 제조 비용이 상승하고, 또한, 센서로 검출된 전류의 신호처리를 위한 부가 회로가 추가되어, 제어 회로 및 이러한 제어 회로에서 신호 처리를 위한 제어 구성이 복잡해지는 단점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로, 종래에는 시험 제어를 통해 측정한 역률, 효율 및 보정량 등과 같은 파라미터를 이용하여 인버터의 입력 전류를 측정하는 방법이 제안되었다. 그러나, 이러한 방법은 시험 제어 과정에서 측정 오차가 발생할 수 있고, 이러한 측정 오차에 의해 입력 전류의 측정 결과에도 오차가 발생하게 되어, 입력 전류의 측정이 부정확하게 이루어질 우려가 있다. 즉, 종래에 제안된 기술은 측정의 정확성, 제품의 신뢰성 및 제어의 안정성이 제한되는 한계가 따르게 되었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 한계를 개선하는 것을 과제로 한다.
즉, 본 명세서는 상술한 바와 같은 종래기술의 한계를 개선할 수 있는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법을 제공하고자 한다.
구체적으로는, 별도의 검출 수단/과정 없이 인버터의 입력 전류를 검출할 수 있는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법을 제공하고자 한다.
또한, 입력 전류를 근거로 인버터를 제어하기 위한 제어 구조를 간단하게 구현할 수 있는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 스위칭 동작에 따른 모터의 모터 전류를 근거로 인버터의 입력 전류를 검출하는 것을 해결 수단으로 한다.
구체적으로는, 인버터부의 스위칭 동작에 의해 모터에 흐르는 모터 전류를 검출하고, 모터 전류의 검출 결과를 근거로 상기 인버터부의 입력 전류를 연산하여 상기 입력 전류를 연산하는 것을 기술적 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 모터의 각 상 별 상전류를 검출하여, 상기 상전류를 근거로 상기 인버터부에 입력되는 입력 전류를 연산하고, 상기 입력 전류를 근거로 상기 모터의 운전을 제어함으로써, 상술한 바와 같은 과제를 해결하게 된다.
상기와 같은 기술적 특징은, 복수의 스위칭 모듈의 스위칭 동작을 통해 상기 모터에 구동 전원을 인가하는 인버터부를 통해 압축기의 운전을 제어하는 압축기 제어 장치, 압축기 제어 시스템 및 압축기 제어 방법으로 실시될 수 있으며, 본 명세서는 상기와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법의 실시 예를 제공한다.
상기 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 실시 예는, 외부 전원으로부터 전원이 입력되는 입력부, 상기 입력부에 입력된 전원을 스위칭 동작을 통해 상기 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 인버터부 및 상기 스위칭 동작을 제어하여 상기 모터의 운전을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 모터의 각 상 별 상전류를 검출하여, 상기 상전류를 근거로 상기 인버터부에 입력되는 입력 전류를 연산하고, 상기 입력 전류를 근거로 상기 모터의 운전을 제어한다.
또한, 상기 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 발명에 따른 압축기 제어 방법의 실시 예는, 외부 전원으로부터 전원이 입력되는 입력부, 상기 입력부에 입력된 전원을 스위칭 동작을 통해 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 인버터부 및 상기 스위칭 동작을 제어하여 상기 모터의 운전을 제어하는 제어부를 포함하는 압축기 제어 장치의 압축기 제어 방법으로, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 모터의 각 상 별 상전류를 검출하는 단계, 상기 상전류 및 기설정된 연산 기준을 근거로 상기 인버터부에 입력되는 입력 전류를 연산하는 단계 및 상기 입력 전류를 근거로 상기 모터의 운전을 제어하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 압축기에 구비되는 압축기 제어 장치, 이를테면 압축기의 모터를 제어하는 인버터장치, 이를 포함하는 압축기, 또는 이러한 압축기의 제어 방법으로 실시될 수 있으며, 또한, 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 압축기의 제어 장치, 압축기, 압축기 제어 시스템 및 압축기의 제어 방법, 모터 제어 장치, 모터 제어 시스템, 모터 제어 방법, 인버터 제어 장치, 인버터 제어 시스템 및 인버터 제어 방법으로 실시될 수도 있다.
본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 인버터부의 스위칭 동작에 의해 모터에 흐르는 모터 전류를 검출하고, 모터 전류의 검출 결과를 근거로 상기 인버터부의 입력 전류를 연산하여 상기 입력 전류를 연산함으로써, 별도의 검출 수단/과정 없이 인버터의 입력 전류를 검출할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 인버터부의 스위칭 동작에 의해 모터에 흐르는 모터 전류를 검출하고, 모터 전류의 검출 결과를 근거로 상기 인버터부의 입력 전류를 연산하여 상기 입력 전류를 연산함으로써, 입력 전류를 근거로 인버터를 제어하기 위한 제어 구조를 간단하게 구성할 수 있게 되는 효과가 있다.
게다가, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 입력 전류를 연산하기 위한 제어 구조가 간단해짐으로써, 압축기를 제어하기 위한 제어 장치의 제작 및 설계 비용을 저감시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
아울러, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 인버터부의 스위칭 동작에 의해 모터에 흐르는 모터 전류를 검출하고, 모터 전류의 검출 결과를 근거로 상기 인버터부의 입력 전류를 연산하여 상기 입력 전류를 연산함으로써, 입력 전류의 정보 및 상기 입력 전류에 따른 인버터의 오작동 위험 여부를 실시간으로 판단할 수 있게 됨은 물론, 이에 따라 입력 전류로 인한 오작동, 소자 파괴 및 회로 소손 등을 사전에 신속하게 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법은, 인버터부의 스위칭 동작에 의해 모터에 흐르는 모터 전류를 검출하고, 모터 전류의 검출 결과를 근거로 상기 인버터부의 입력 전류를 연산하여 상기 입력 전류를 연산함으로써, 제어의 정확성, 제품의 신뢰성 및 안정성이 증대될 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 구체적인 회로 구성을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 제어부의 구성을 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 인버터부의 동작 패턴을 나타낸 예시도.
도 5a 내지 도 5f는 도 4에 도시된 바와 같은 동작 패턴에 따른 인버터부의 동작 및 모터에 흐르는 전류를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 압축기 제어 장치의 시험 운전 제어에 따른 속도 및 토크의 검출 결과를 나타낸 그래프.
도 7은 도 6에 도시된 바와 같은 시험 제어에 따른 입력 전류의 검출 결과를 나타낸 그래프.
도 8은 도 6에 도시된 바와 같은 시험 제어에 따른 입력 전력의 검출 결과를 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명에 따른 압축기 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하되, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
먼저, 본 발명에 따른 압축기 제어 장치(이하, 제어 장치라 칭한다)를 설명한다.
상기 제어 장치(이하, 제어 장치라 칭한다)는, 압축기의 구동을 제어하는 제어 장치를 의미한다.
상기 제어 장치는, 상기 압축기의 모터에 구동 전원을 공급하여, 상기 압축기의 구동을 제어하는 제어 장치일 수 있다.
상기 제어 장치는, 인버터 방식으로 상기 모터를 제어하는 장치일 수 있다.
즉, 상기 제어 장치는, 상기 압축기의 구동을 제어하는 인버터이거나, 또는 상기 인버터를 포함하는 장치일 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하여, 상기 모터에 인가되는 상기 구동 전원을 제어함으로써, 상기 모터의 운전을 제어할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 스위칭 동작의 제어를 통해 상기 구동 전원을 제어하여, 상기 모터의 운전을 제어함으로써 상기 압축기의 구동을 제어할 수 있다.
상기 제어 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(200)를 제어하는 제어 장치로, 외부 전원(1)으로부터 전원이 입력되는 입력부(10), 상기 입력부(10)에 입력된 전원을 스위칭 동작을 통해 상기 압축기(200)의 모터(210)를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력하는 인버터부(20) 및 상기 스위칭 동작을 제어하여 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 제어부(30)를 포함한다.
즉, 상기 제어 장치(100)는, 상기 입력부(10), 상기 인버터부(20) 및 상기 제어부(30)를 포함하여, 상기 입력부(10), 상기 인버터부(20) 및 상기 제어부(30)를 통해 상기 압축기(200)의 구동을 제어하게 된다.
상기 제어 장치(100)에서 상기 제어부(30)는, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 모터(210)의 각 상 별 상전류를 검출하여, 상기 상전류를 근거로 상기 인버터부(20)에 입력되는 입력 전류를 연산하고, 상기 입력 전류를 근거로 상기 모터(210)의 운전을 제어한다.
즉, 상기 제어 장치(100)는, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 모터(210)의 각 상 별 상전류를 근거로 상기 입력 전류를 연산하고, 상기 입력 전류를 근거로 상기 모터(210)의 운전을 제어하여 상기 압축기(200)의 구동을 제어하게 된다.
여기서, 상기 모터(210)의 운전 제어는, 상기 압축기(200) 또는 상기 모터(210)를 제어하기 위한 상기 제어 장치(100)의 기능 수행, 또는 동작 제어를 포함하는 상기 제어 장치(100)의 전반적인 동작 수행을 의미할 수 있다.
상기 제어 장치(100)의 구체적인 구성은, 도 2에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 입력부(10)는, 상기 외부 전원(1)으로부터 직류 전원, 또는 교류 전원이 입력될 수 있다.
상기 입력부(10)에 입력된 전원이 상기 직류 전원인 경우, 상기 외부 전원(1)은, 상기 직류 전원이 저장되는 배터리, 또는 상기 직류 전원을 공급하는 전원 공급 수단일 수 있다.
상기 입력부(10)에 입력된 전원이 상기 교류 전원인 경우, 상기 외부 전원(1)은, 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환하는 전력 변환 수단, 또는 상기 교류 전원을 공급하는 전원 공급 수단일 수 있다.
상기 입력부(10)는, 상기 입력된 전원을 평활화하는 평활 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 평활 커패시터는, 상기 입력된 전원의 리플을 감소시켜 직류 전원의 형태로 평활화하는 직류 링크 커패시터일 수 있다.
상기 입력부(10)에 입력된 전원이 상기 교류 전원인 경우, 상기 입력부(10)는, 상기 외부 전원(1)으로부터 입력된 상기 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 정류부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 입력부(10)는, 상기 인버터부(20)와 연결되어, 상기 평활 커패시터를 통해 평활화한 직류 전원을 상기 인버터부(20)에 전달할 수 있다.
상기 인버터부(20)는, 상기 모터(210)와 연결되어, 상기 입력부(10)를 통해 전달받은 직류 전원을 상기 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력할 수 있다.
여기서, 상기 모터(210)는, 상기 압축기(200)를 구동하는 3상 모터일 수 있으며, 상기 구동 전원은 3상 교류 전원의 형태일 수 있다.
상기 인버터부(20)는, 상기 스위칭 동작을 통해 상기 직류 전원을 교류 전원의 형태인 상기 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력할 수 있다.
상기 인버터부(20)는, 상기 직류 전원을 3상의 교류 전원으로 변환하는 복수의 스위칭 모듈을 포함할 수 있다.
상기 복수의 스위칭 모듈은, 바람직하게는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor) 모듈일 수 있다.
상기 복수의 스위칭 모듈은, 상기 제어부(30)에 의해 스위칭 동작이 제어될 수 있다.
즉, 상기 인버터부(20)는, 상기 제어부(30)에 의해 제어될 수 있다.
상기 복수의 스위칭 모듈은, 상기 제어부(30)로부터 상기 스위칭 동작에 대한 제어 신호를 인가받아, 상기 제어 신호에 따라 스위칭 동작하여 상기 직류 전원을 상기 교류 전원으로 변환할 수 있다.
이에 따라 상기 인버터부(20)는, 상기 제어부(30)에 의해 상기 스위칭 동작이 제어되어, 상기 모터(210)의 운전을 제어할 수 있다.
상기 인버터부(20)는, 상기 스위칭 동작을 통해, 상기 모터(210)로 출력되어 상기 모터(210)에 인가되는 상기 구동 전원을 제어하여 상기 모터(210)의 운전 속도를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 운전 속도는, 상기 모터(210)가 회전하는 속도를 의미할 수 있다.
상기 운전 속도는 또한, 상기 운전 속도와 연관된 상기 모터(210)의 운전 주파수 또는 상기 모터(210)의 회전수로 대체될 수 있다.
상기 스위칭 동작을 제어하여 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 상기 제어부(30)는, 상기 모터(210)의 모터 전압 및 모터 전류를 검출하고, 검출한 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터(210)의 운전 속도를 측정하여, 측정한 상기 운전 속도에 따라 상기 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 스위칭 동작에 따라 상기 모터(210)에 인가되는 상기 모터 전압 및 상기 모터 전류를 검출하여, 상기 모터 전압 및 상기 모터 전류를 근거로 상기 운전 속도를 측정할 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 운전 속도에 따라 상기 스위칭 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 인버터부(20)에 인가하여 상기 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 운전 속도에 따라 상기 모터 전압에 대한 지령 전압, 상기 모터 전류에 대한 지령 전류, 상기 운전 속도에 대한 속도 지령 및 상기 스위칭 주파수에 대한 주파수 지령 중 하나 이상을 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
즉, 상기 제어부(30)는, 상기 모터 전압 및 상기 모터 전류를 검출한 상기 검출 결과 및 상기 운전 속도를 측정한 상기 측정 결과 중 하나 이상을 근거로 상기 지령 전압, 상기 지령 전류, 상기 속도 지령 및 상기 주파수 지령 중 하나 이상을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭 동작을 제어함으로써, 상기 모터 전압, 상기 모터 전류, 상기 운전 속도 및 상기 스위칭 주파수 중 하나 이상을 제어하게 될 수 있다.
이와 같이 상기 제어부(30)가 상기 스위칭 동작의 제어를 통해 상기 모터 전압, 상기 모터 전류, 상기 운전 속도 및 상기 스위칭 주파수 중 하나 이상을 제어하게 됨으로써, 상기 모터(210)의 운전을 제어하게 될 수 있다.
상기 스위칭 동작을 제어하는 상기 제어부(30)의 구체적인 구성은, 도 3에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 제어부(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지령 속도(ωm)에 따라 지령 전류를 생성하는 속도 제어기(31), 상기 지령 전류(iq*)에 따라 상기 지령 전압을 생성하는 전류 제어기(32), 상기 지령 전압(Vd* 및 Vq*)을 α- β/U-V-W 변환하고, 이에 따라 상기 인버터부(20)의 상기 스위칭 동작을 제어하기 위한 PWM 제어 신호를 생성하는 신호 생성부(33), 상기 인버터부(20)에서 상기 모터(210)로 인가되는 상기 모터 전류를 검출하는 전류 검출부(34), 측정한 전류를 U-V-W/d-q 변환하여 상기 전류 제어기(32)에 피드백하는 축 변환부(35), 축 변환한 결과를 근거로 상기 모터(210)의 위치를 검출하고, 이를 근거로 상기 운전 속도를 측정하여, 상기 속도 제어기(31)에 측정 속도(^ω)를 전달하고, 자속 제어부에 관측 자속(^λαβ)을 전달하고, 상기 축 변환부(35)에 위치 검출 결과(θr)를 전달하는 위치 검출부(36)(센서리스 제어부) 및 상기 축 변환한 결과 및 상기 측정 속도를 근거로 상기 스위칭 동작에 대한 스위칭 주파수 지령을 생성하여, 상기 신호 생성부(33)에 전달하는 스위칭 주파수 가변기(37)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기와 같은 제어기 구성을 포함하여, 상기 운전 속도에 따라 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 인버터부(20)에 인가하여 상기 인버터부(20)의 상기 스위칭 동작을 제어하게 될 수 있다.
이처럼 상기 스위칭 동작을 제어하여 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 상기 제어부(30)는, 상기 스위칭 동작에 따라 상기 모터(210)의 3상 각각에 흐르는 상기 상전류를 검출하고, 상기 상전류를 근거로 상기 인버터부(20)에 입력되는 입력 전류를 측정하여, 상기 입력 전류를 근거로 상기 인버터부(20)를 제어하여 상기 모터(210)의 운전을 제어할 수 있다.
상기 입력 전류가 입력되는 상기 인버터부(20)는, 각각 상암 스위칭 모듈(Sa) 및 하암 스위칭 모듈(Sb)을 포함하여, 상기 모터(210)의 각 상과 연결되는 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c) 각각은, 한 쌍을 형성하는 상기 상암 스위칭 모듈(Sa) 및 상기 하암 스위칭 모듈(Sb)을 포함하여, 상기 모터(210)의 3상 각각과 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)는, 바람직하게는 3개로 이루어져, 상기 모터(210)의 3상 각각을 전담하게 될 수 있다.
이를테면, 제1 스위칭부(20a)는 제1 상암 스위칭 모듈(Sa1) 및 제2 하암 스위칭 모듈(Sb1)을 포함하여, 상기 모터(210)의 A상과 연결되어, 상기 모터(210)의 A상에 A상 구동 전원을 출력하고, 제2 스위칭부(20b)는 제2 상암 스위칭 모듈(Sa2) 및 제2 하암 스위칭 모듈(Sb2)을 포함하여, 상기 모터(210)의 B상과 연결되어, 상기 모터(210)의 B상에 B상 구동 전원을 출력하고, 제3 스위칭부(20c)는 제3 상암 스위칭 모듈(Sa3) 및 제3 하암 스위칭 모듈(Sb3)을 포함하여, 상기 모터(210)의 C상과 연결되어, 상기 모터(210)의 C상에 C상 구동 전원을 출력할 수 있다.
상기 상암 스위칭 모듈(Sa)은, 상기 복수의 스위칭 모듈(S) 중 상기 입력부(10)의 양극단(+)과 연결되는 스위칭 모듈로, 상기 하암 스위칭 모듈(Sb) 중 하나와 연결될 수 있다.
상기 상암 스위칭 모듈(Sa)은, 바람직하게는 3개일 수 있다.
상기 하암 스위칭 모듈(Sb)은, 상기 복수의 스위칭 모듈(S) 중 상기 입력부(10)의 음극단(-)과 연결되는 스위칭 모듈로, 상기 상암 스위칭 모듈(Sa) 중 하나와 연결될 수 있다.
상기 하암 스위칭 모듈(Sb)은, 바람직하게는 3개일 수 있다.
상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20b) 각각은, 상기 상암 스위칭 모듈(Sa) 및 상기 하암 스위칭 모듈(Sb) 중 어느 하나가 동작할 시, 다른 하나가 미동작할 수 있다.
즉, 상기 상암 스위칭 모듈(Sa) 및 상기 하암 스위칭 모듈(Sb)는, 서로 상보적으로 동작하게 될 수 있다.
이를테면, 상기 상암 스위치 모듈(Sa)이 동작할 시에는 상기 하암 스위칭 모듈(Sb)이 미동작하고, 상기 하암 스위치 모듈(Sb)이 동작할 시에는 상기 상암 스위칭 모듈(Sa)이 미동작하게 될 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(30)는, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20b) 각각이 상기 상암 스위칭 모듈(Sa) 및 상기 하암 스위칭 모듈(Sb) 중 어느 하나만 동작하도록 제어하여, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20b) 각각이 상기 상암 스위칭 모듈(Sa) 및 상기 하암 스위칭 모듈(Sb)이 동시에 동작하지 않게 될 수 있다.
이로 인해, 상기 상암 스위칭 모듈(Sa) 및 상기 하암 스위칭 모듈(Sb)의 동시 동작으로 쇼트가 발생하는 것을 방지하게 될 수 있다.
이와 같이 상기 상암 스위칭 모듈(Sa) 및 상기 하암 스위칭 모듈(Sb) 중 어느 하나가 동작함에 따라, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)의 동작이 두 가지로 구분될 수 있다.
이를테면, 상기 상암 스위칭 모듈(Sa)이 동작하는 제1 동작과, 상기 하암 스위칭 모듈(Sb)이 동작하는 제2 동작으로 구분될 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)의 스위칭 동작에 의해 상기 모터(210)의 각 상에 흐르는 전류를 상기 상전류로 검출할 수 있다.
즉, 상기 상전류는, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c) 각각의 스위칭 동작에 의해 상기 모터(210)의 각 상에 흐르는 전류일 수 있다.
이에 따라 상기 제어부(30)는, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)가 상기 스위칭 동작할 시 상기 모터(210)의 3상 각각의 상전류를 검출하게 될 수 있다.
이를테면, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c) 중 하나 이상이 스위칭 동작할 시 각각마다 상기 모터(210)의 A상, B상 및 C상 각각의 상전류를 검출하게 될 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)가 상기 스위칭 동작할 시 상기 모터(210)의 3상 각각의 상전류를 검출하여, 상기 상전류로부터 상기 입력 전류를 연산하여 상기 입력 전류를 연산할 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)의 동작 패턴에 따라 상기 상전류로부터 상기 입력 전류를 연산할 수 있다.
상기 동작 패턴은, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c) 각각의 동작 상태의 조합일 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 스위칭부(20a)는 상기 상암 스위칭 모듈(Sa)이 동작하는 제1 동작을, 상기 제2 스위칭부(20b)는 상기 하암 스위칭 모듈(Sb)이 동작하는 제2 동작을, 상기 제3 스위칭부(20c)는 상기 제1 동작을 하는 경우, 상기 동작 패턴은 1, 0, 1로 나타내어질 수 있다.
상기 동작 패턴은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c) 모두가 동작하거나, 모두가 동작하지 않는 상태를 제외한 6개의 패턴을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(30)는, 6개의 동작 패턴 중 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)의 동작에 해당하는 패턴에 따라 상기 상전류를 검출하여, 상기 상전류로부터 상기 입력 전류를 연산하게 될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 상기 동작 패턴 각각에 따른 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)의 구체적인 동작 및 전원의 흐름은, 도 5a 내지 도 5f 각각에 도시된 바와 같을 수 있다.
이를테면, 제1 패턴의 경우, 상기 제1 스위칭부(20a) 및 상기 제2 스위칭부(20b)는 상기 제2 동작으로 동작하여 상기 하암 스위칭 모듈(Sb)만 동작하고, 상기 제3 스위칭부(20c)는 상기 제1 동작으로 동작하여 상기 상암 스위칭 모듈(Sa)만 동작하게 되어, 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 상전류가 흐르게 되고, 제3 패턴의 경우, 상기 제1 스위칭부(20a)는 상기 제2 동작으로 동작하여 상기 하암 스위칭 모듈(Sb)만 동작하고, 상기 제2 스위칭부(20b) 및 상기 제3 스위칭부(20c)는 상기 제1 동작으로 동작하여 상기 상암 스위칭 모듈(Sa)만 동작하게 되어, 도 5c에 도시된 바와 같이 상기 상전류가 흐르게 될 수 있다.
즉, 상기 제어부(30)는, 도 4에 도시된 바와 같은 상기 동작 패턴에 따라 도 5a 내지 도 5f에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 상기 동작 패턴에 따라 상기 상전류로부터 상기 입력 전류를 연산하게 될 수 있다.
예를 들면, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)가 제2 패턴으로 동작하는 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 상전류를 검출하여 상기 입력 전류를 연산하게 되고, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)가 제4 패턴으로 동작하는 경우, 도 5d에 도시된 바와 같이 상기 상전류를 검출하여 상기 입력 전류를 연산하게 되고, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)가 제5 패턴 또는 제6 패턴으로 동작하는 경우, 도 5e 또는 도 5f에 도시된 바와 같이 상기 상전류를 검출하여 상기 입력 전류를 연산하게 될 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 동작 패턴 별로 기설정된 복수의 연산 기준 중 상기 동작 패턴에 해당하는 연산 기준을 근거로 상기 상전류로부터 상기 입력 전류를 연산할 수 있다.
상기 연산 기준은, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)의 스위칭 동작에 따른 스위칭 시간 및 상기 상전류를 근거로 상기 입력 전류를 연산하는 연산식일 수 있다.
즉, 상기 입력 전류는, 상기 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)가 스위칭 동작할 시의 스위칭 시간 및 상기 스위칭 동작에 따른 상기 상전류로부터 연산되어 측정될 수 있다.
상기 연산 기준은, 도 4에 도시된 바와 같은 상기 동작 패턴 각각 별로 설정되어, 하기 [수학식 1] 내지 [수학식 6]과 같을 수 있다.
이를테면, 상기 제1 패턴에 따른 연산식은 하기 [수학식 1], 상기 제2 패턴에 따른 연산식은 하기 [수학식 2], 상기 제3 패턴에 따른 연산식은 하기 [수학식 3], 상기 제4 패턴에 따른 연산식은 하기 [수학식 4], 상기 제5 패턴에 따른 연산식은 하기 [수학식 5], 상기 제6 패턴에 따른 연산식은 하기 [수학식 6]으로 설정될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112019006656186-pat00001
[수학식 2]
Figure 112019006656186-pat00002
[수학식 3]
Figure 112019006656186-pat00003
[수학식 4]
Figure 112019006656186-pat00004
[수학식 5]
Figure 112019006656186-pat00005
[수학식 6]
Figure 112019006656186-pat00006
상기 [수학식 1] 내지 [수학식 6]에서, 상기 iDC는 상기 입력 전류, 상기 ia는 A상 전류, 상기 ib는 B상 전류, 상기 ic는 C상 전류, 상기 TS는 스위칭부의 한 주기 스위칭 시간, 상기 TAsw는 A상의 스위칭 시간, 상기 TBsw는 B상의 스위칭 시간, 상기 TCsw는 C상의 스위칭 시간을 의미할 수 있다.
이에 따라 상기 제어부(30)는, 도 4에 도시된 바와 같은 상기 동작 패턴 및 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 6] 중 상기 동작 패턴에 해당하는 연산식에 따라 상기 입력 전류를 연산하게 될 수 있다.
이를테면, 상기 제1 패턴으로 동작하는 경우, 도 5a에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 1]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산하게 되고, 상기 제2 패턴으로 동작하는 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 2]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산하게 되고, 상기 제3 패턴으로 동작하는 경우, 도 5c에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 3]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산하게 되고, 상기 제4 패턴으로 동작하는 경우, 도 5d에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 4]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산하게 되고, 상기 제5 패턴으로 동작하는 경우, 도 5e에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 5]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산하게 되고, 상기 제6 패턴으로 동작하는 경우, 도 5f에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 6]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산하게 될 수 있다.
이와 같은 방식으로 상기 입력 전류를 연산한 결과는, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같을 수 있다.
도 6 내지 도 8은 정격 속도가 8000[RPM], 정격 토크가 11[Nm]인 모터(210)를 1000[RPM] 내지 8000[RPM]으로 속도를 증가시키며 시험 운전하여 상기 입력 전류를 연산한 결과로, 도 6은 속도를 1000[RPM] 단위로, 토크는 2[Nm] 단위로 검출한 결과를 나타내고, 도 7은 상기 입력 전류를 상기와 같은 방식으로 연산하여 추정 전류와 비교한 오차를 나타내고, 도 8은 상기 입력 전류를 연산한 결과를 근거로 상기 입력 전력을 측정하여 추정 전력과 비교한 오차를 나타낸다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 입력 전류 및 상기 입력 전류를 근거로 상기 입력 전력을 측정한 결과가 추정 값과 3[%] 이내의 오차로 측정됨으로써, 상기와 같은 방식으로 상기 입력 전류가 정확하게 연산됨을 알 수 있다.
이에 따라, 상기 제어 장치(100)와 같이 상기 상전류를 근거로 상기 입력 전류를 측정함으로써, 상기 입력 전류를 정확하게 측정하게 될 수 있다.
이와 같이 상기 입력 전류를 연산하는 상기 제어부(30)는, 상기 입력 전류를 근거로 상기 모터(210)의 운전을 제어할 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 인버터부(20)에 입력되는 입력 전압을 검출하여, 상기 입력 전압 및 상기 입력 전류를 근거로 상기 인버터부(20)에 입력되는 입력 전력을 산출하고, 상기 입력 전력을 근거로 상기 압축기(200)의 운전 상태를 판단할 수 있다.
이를테면 상기 입력 전력에 따라 상기 압축기(200)에서 소비되는 전력을 판단하게 되어, 상기 압축기(200)의 운전 상태를 판단하게 될 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 압축기(200)의 운전 상태를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 모터(210)의 운전을 제어할 수 있다.
예를 들면, 상기 압축기(200)가 과부하 운전 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 압축기(200)의 운전 부하가 저감되도록 상기 모터(210)의 운전을 제어하게 될 수 있다.
상기 제어부(30)는 또한, 상기 입력 전류를 근거로 상기 제어 장치(100)의 동작 상태를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 제어 장치(100)의 동작을 제어할 수도 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 입력 전류가 기설정된 전류 기준 이상인 경우, 상기 입력 전류가 제한되도록 상기 입력부(10) 및 상기 인버터부(20) 중 하나 이상을 제어할 수 있다.
상기 전류 기준은, 상기 인버터부(20)의 정격 전류, 또는 최대 허용 전류일 수 있다.
즉, 상기 제어부(30)는, 상기 입력 전류가 상기 전류 기준 이상인 경우, 상기 인버터부(20)에 정격 이상의 전류가 입력되는 것으로 판단하여, 상기 입력 전류가 감소되도록 상기 입력부(10) 및 상기 인버터부(20) 중 하나 이상을 제어하거나, 상기 입력 전류가 차단되도록 제어하게 될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 압축기 제어 방법(이하, 제어 방법이라 칭한다)를 설명하되, 앞서 상기 제어 장치(100)에서 설명한 내용과 중복되는 부분은 가급적 생략한다.
상기 제어 방법은, 압축기를 제어하는 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 압축기를 제어하는 제어 장치의 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 압축기의 구동(또는, 운전)을 제어하기 위한 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 압축기의 모터를 제어하는 제어 장치의 입력 전류를 연산하는 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 앞서 설명한 상기 제어 장치(100)의 압축기 제어 방법, 또는 상기 제어 장치(100)의 입력 전류 연산 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 외부 전원(1)으로부터 전원이 입력되는 입력부(10), 상기 입력부(10)에 입력된 전원을 스위칭 동작을 통해 상기 압축기(200)의 모터(210)를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터(210)에 출력하는 인버터부(20) 및 상기 스위칭 동작을 제어하여 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 제어부(30)를 포함하는 압축기 제어 장치(100)의 제어 방법으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 모터(210)의 각 상 별 상전류를 검출하는 단계(S10), 상기 상전류 및 기설정된 연산 기준을 근거로 상기 인버터부(20)에 입력되는 입력 전류를 연산하는 단계(S20) 및 상기 입력 전류를 근거로 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 단계(S30)를 포함한다.
즉, 상기 제어 장치(100), 또는 상기 제어 장치(100)에 포함된 상기 제어부(30)는, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 모터(210)의 각 상 별 상전류를 검출(S10)하고, 상기 상전류 및 기설정된 연산 기준을 근거로 상기 인버터부(20)에 입력되는 입력 전류를 연산(S20)하여, 상기 입력 전류를 근거로 상기 모터(210)의 운전을 제어(S30)하여, 상기 압축기(200)의 운전을 제어하게 되고, 상기 제어 방법은, 상기 상전류를 검출하는 단계(S10), 상기 입력 전류를 연산하는 단계(S20) 및 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 단계(S30) 순으로 상기 압축기(200)의 운전을 제어하게 될 수 있다.
상기 상전류를 검출하는 단계(S10)는, 상기 제어부(30)가 상기 인버터부(20)의 스위칭 동작에 의해 상기 모터(210)의 각 상에 흐르는 전류를 상기 상전류로 검출하는 단계일 수 있다.
상기 상전류를 검출하는 단계(S10)는, 상기 인버터부(20)의 복수의 스위칭부(20a 내지 20c)가 상기 스위칭 동작할 시 상기 모터(210)의 3상 각각의 상전류를 검출할 수 있다.
상기 입력 전류를 연산하는 단계(S20)는, 상기 제어부(30)가 상기 상전류 및 상기 연산 기준을 근거로 상기 입력 전류를 연산하는 단계일 수 있다.
상기 입력 전류를 연산하는 단계(S20)는, 상기 인버터부(20)의 동작 패턴에 따라 상기 상전류 및 상기 연산 기준을 근거로 상기 입력 전류를 연산하여 상기 입력 전류를 연산할 수 있다.
상기 입력 전류를 연산하는 단계(S20)는, 상기 인버터부(20)가 상기 제1 패턴으로 동작하는 경우, 도 5a에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 1]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산할 수 있다.
상기 입력 전류를 연산하는 단계(S20)는, 상기 인버터부(20)가 상기 제2 패턴으로 동작하는 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 2]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산할 수 있다.
상기 입력 전류를 연산하는 단계(S20)는, 상기 인버터부(20)가 상기 제3 패턴으로 동작하는 경우, 도 5c에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 3]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산할 수 있다.
상기 입력 전류를 연산하는 단계(S20)는, 상기 인버터부(20)가 상기 제4 패턴으로 동작하는 경우, 도 5d에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 4]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산할 수 있다.
상기 입력 전류를 연산하는 단계(S20)는, 상기 인버터부(20)가 상기 제5 패턴으로 동작하는 경우, 도 5e에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 5]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산할 수 있다.
상기 입력 전류를 연산하는 단계(S20)는, 상기 인버터부(20)가 상기 제6 패턴으로 동작하는 경우, 도 5f에 도시된 바와 같이 흐르게 되는 상기 상전류를 검출하여, 검출 결과를 상기 [수학식 6]에 대입하여 상기 입력 전류를 연산할 수 있다.
상기 모터(210)의 운전을 제어하는 단계(S30)는, 상기 제어부(30)가 상기 입력 전류를 근거로 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 단계일 수 있다.
상기 모터(210)의 운전을 제어하는 단계(S30)는, 상기 인버터부(20)에 입력되는 입력 전압을 검출하여, 상기 입력 전압 및 상기 입력 전류를 근거로 상기 인버터부(20)에 입력되는 입력 전력을 산출하고, 상기 입력 전력을 근거로 상기 압축기(200)의 운전 상태를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 모터(210)의 운전을 제어할 수 있다.
상기 모터(210)의 운전을 제어하는 단계(S30)는, 상기 입력 전류를 근거로 상기 제어 장치(100)의 동작 상태를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 제어 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 모터(210)의 운전을 제어하는 단계(S30)는, 상기 입력 전류를 기설정된 전류 기준과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 입력부(10) 및 상기 인버터부(20) 중 하나 이상을 제어할 수 있다.
상기 모터(210)의 운전을 제어하는 단계(S30)는, 상기 입력 전류를 상기 전류 기준과 비교한 결과, 상기 입력 전류가 상기 전류 기준 이상인 경우, 상기 입력 전류가 제한되도록 상기 입력부(10) 및 상기 인버터부(20) 중 하나 이상을 제어할 수 있다.
상기 모터(210)의 운전을 제어하는 단계(S30)는, 상기 입력 전류를 상기 전류 기준과 비교한 결과, 상기 입력 전류가 상기 전류 기준 이상인 경우, 상기 인버터부(20)에 정격 이상의 전류가 입력되는 것으로 판단하여, 상기 입력 전류가 감소되도록 상기 입력부(10) 및 상기 인버터부(20) 중 하나 이상을 제어하거나, 상기 입력 전류가 차단되도록 제어할 수 있다.
상기 상전류를 검출하는 단계(S10), 상기 입력 전류를 연산하는 단계(S20) 및 상기 모터(210)의 운전을 제어하는 단계(S30)를 포함하는 상기 제어 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 상기 제어부(30)를 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 압축기 제어 방법의 실시 예들은, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 압축기 제어 장치, 압축기 제어 시스템, 압축기 및 압축기 제어 방법, 모터 제어 장치, 모터 구동 장치, 모터를 제어하는 인버터 장치, 모터 제어 장치의 제어 방법, 인버터 장치의 제어 방법, 모터 제어 장치를 제어하는 제어 수단 및 이의 제어 방법, 인버터 장치를 제어하는 제어 장치 및 이의 제어 방법 등에도 적용될 수 있으며, 특히 전동 압축기를 제어하는 압축기 제어 장치, 압축기 제어 시스템 및 압축기 제어 방법에 유용하게 적용될 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 입력부 20: 인버터부
30: 제어부 100: 압축기 제어 장치
200: 압축기 210: 모터

Claims (11)

  1. 압축기를 제어하는 압축기 제어 장치에 있어서,
    외부 전원으로부터 전원이 입력되는 입력부;
    상기 입력부에 입력된 전원을 스위칭 동작을 통해 상기 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 인버터부; 및
    상기 스위칭 동작을 제어하고, 상기 스위칭 동작에 따른 상기 모터의 각 상 별 상전류를 검출하여, 상기 상전류를 근거로 상기 인버터부에 입력되는 입력 전류를 연산하고, 상기 입력 전류를 근거로 상기 모터의 운전을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 인버터부는,
    각각 상암 스위칭 모듈 및 하암 스위칭 모듈을 포함하여, 상기 모터의 각 상과 연결되는 복수의 스위칭부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 스위칭부의 동작 패턴에 따라 상기 상전류로부터 상기 입력 전류를 연산하되,
    상기 동작 패턴 별로 기설정된 복수의 연산 기준 중 상기 동작 패턴에 해당하는 연산 기준을 근거로 상기 상전류로부터 상기 입력 전류를 연산하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 스위칭부 각각은,
    상기 상암 스위칭 모듈 및 상기 하암 스위칭 모듈 중 어느 하나가 동작할 시, 다른 하나가 미동작하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 스위칭부의 스위칭 동작에 의해 상기 모터의 각 상에 흐르는 전류를 상기 상전류로 검출하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 동작 패턴은,
    상기 복수의 스위칭부 각각의 동작 상태의 조합인 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 연산 기준은,
    상기 복수의 스위칭부의 스위칭 동작에 따른 스위칭 시간 및 상기 상전류를 근거로 상기 입력 전류를 연산하는 연산식인 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 인버터부에 입력되는 입력 전압을 검출하여, 상기 입력 전압 및 상기 입력 전류를 근거로 상기 인버터부에 입력되는 입력 전력을 산출하고, 상기 입력 전력을 근거로 상기 압축기의 운전 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력 전류가 기설정된 전류 기준 이상인 경우,
    상기 입력 전류가 제한되도록 상기 입력부 및 상기 인버터부 중 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 장치.
  11. 외부 전원으로부터 전원이 입력되는 입력부;
    각각 상암 스위칭 모듈 및 하암 스위칭 모듈을 포함하여, 압축기의 모터의 각 상과 연결되는 복수의 스위칭부를 포함하고, 상기 입력부에 입력된 전원을 상기 복수의 스위칭부의 스위칭 동작을 통해 압축기의 모터를 구동하기 위한 구동 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 인버터부; 및
    상기 스위칭 동작을 제어하여 상기 모터의 운전을 제어하는 제어부;를 포함하는 압축기 제어 장치의 압축기 제어 방법에 있어서,
    상기 스위칭 동작에 따른 상기 모터의 각 상 별 상전류를 검출하는 단계;
    상기 상전류 및 기설정된 연산 기준을 근거로 상기 인버터부에 입력되는 입력 전류를 연산하는 단계; 및
    상기 입력 전류를 근거로 상기 모터의 운전을 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 연산 기준은,
    상기 복수의 스위칭부의 동작 패턴 별로 복수의 연산 기준이 기설정되고,
    상기 입력 전류를 연산하는 단계는,
    상기 복수의 연산 기준 중 상기 동작 패턴에 해당하는 연산 기준을 근거로 상기 상전류로부터 상기 입력 전류를 연산하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어 방법.
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