KR0177695B1 - Inverter airconditioner total current control method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉/난방 겸용 인버터 공기조화기의 총합전류 제어방법에 관한 것으로, 특히, 압축기의 운전주파수를 저감시킴으로써 과전류를 방지하는 총합전류제어의 실시 횟수를 계수하여, 그 실시 횟수가 소정횟수 이상인가를 판단하는 실시 횟수판단단계(300)와; 상기 실시횟수판단단계(300)를 수행한 결과, 총합전류제어의 실시 횟수가 소정횟수 이상인 것으로 판단될 경우, 총합전류 값을 재검출하여 그 값이 총합전류제어를 실시하는 기준전류값 미만이 될때까지 운전주파수를 점차적으로 감소시키는 운전주파수제어단계(400)와; 상기 운전주파수제어단계(400)를 실시한 결과 검출된 총합전류가, 총합전류제어를 실시하는 기준전류값 미만일 경우, 상기 운전주파수로 소정시간 동안 압축기를 운전하는 지연단계(500)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인버터 공기조화기의 총합전류 제어방법이다.The present invention relates to a total current control method of an inverter air conditioner for both cooling and heating, and more particularly, counts the number of times of total current control to prevent overcurrent by reducing the operating frequency of the compressor, and the number of times of execution is more than a predetermined number of times. Determination of the number of times to determine the authorization step 300; As a result of performing the execution frequency determining step 300, when it is determined that the execution frequency of the total current control is more than a predetermined number of times, the total current value is redetected and the value is less than the reference current value for performing the total current control. An operating frequency control step 400 of gradually reducing the operating frequency to; If the total current detected as a result of the operation frequency control step 400 is less than the reference current value for performing the total current control, it comprises a delay step (500) for operating the compressor for a predetermined time at the operating frequency. A total current control method of an inverter air conditioner.
Description
본 발명은 냉/난방 겸용 인버터 공기조화기의 총합전류 제어방법에 관한 것으로, 특히, 과전류 등으로 인하여 총합전류 제어를 연속해서 소정 횟수 이상 실시하게 될 경우, 정상상태가 되더라도 정상운전주파수로의 복귀를 소정 시간동안 지연시켜 운전하므로써, 총합전류의 급상승 및 고온상태를 방지하여 부품 파손 및, 이로 인한 이상동작을 방지하기 위한 것이다.The present invention relates to a total current control method for an inverter air conditioner for both cooling and heating. In particular, when the total current control is continuously performed a predetermined number of times due to overcurrent or the like, the present invention returns to the normal operating frequency even when it is in a normal state. By delaying the operation for a predetermined time, it is to prevent the sudden damage of the total current and the high temperature state to prevent component breakage and abnormal operation.
일반적으로, 전기적으로 교류를 직류를 순변환하거나 반대로 직류를 교류로 역변환하는 장치를 컨버터 또는 인버터라 하고, 이를 적용한 공기조화기를 인버터 공기조화기라 한다.In general, a device for electrically converting AC into direct current or inversely converting DC into AC is called a converter or an inverter, and an air conditioner using the same is called an inverter air conditioner.
통상적인 인버터 공기조화기는 일정한 교류전압을 정류를 통해 직류로 변환한 후 다시 교류로 변환하여 냉방 부하조건에 따라 주파수나 전압을 변화시키는 것으로, 일예로 압축기에 적용할 경우 주파수 변화에 따라 회전수가 변하면서 냉방능력을 가변시킬 수 있게 되는 것이며, 아울러 저소비 전력의 절전냉방 운전이 가능하게 된다.A typical inverter air conditioner converts a constant AC voltage into a direct current through rectification and then converts it into an alternating current to change the frequency or voltage according to cooling load conditions. For example, when applied to a compressor, the rotation speed changes according to the frequency change. It is possible to vary the cooling capacity while being able to save power consumption cooling operation of low power consumption.
이와 같이 인버터 공기조화기는 부하에 따라 주파수를 변화시킬 수 있기 때문에, 첫째, 실내온도를 상승시키거나(난방시), 하강시킬 시(냉방시) 설정온도까지 도달하는 시간을 단축시킬 수 있으며, 둘째, 압축기의 정지가 거의 없기 때문에 실온의 변화를 최소온도 대역에서 정밀하게 유지할 수 있고 셋째 최저 주파수로 기동한 후 점차 고속으로 변속되기 때문에 기동전류가 운전전류 보다도 낮아 기동시 다른 전기제품에 미치는 영향이 없으며, 넷째, 일반 공기조화기에 비해 전력 손실이 적기 때문에 주로 사용되고 있다.In this way, since the inverter air conditioner can change the frequency according to the load, first, it can shorten the time to reach the set temperature when raising the indoor temperature (when heating) or lowering (cooling). In addition, since there is almost no stopping of the compressor, it is possible to precisely maintain the change in room temperature at the minimum temperature band and, after starting at the lowest frequency, shifts to high speed gradually. Fourth, it is mainly used because the power loss is less than the general air conditioner.
한편, 인버터 공기조화기는 실내온도 및 실외온도가 설정온도 대역을 넘을 경우 압축기 압력이 증가하면서 직류 전류가 급상승하여 과부하 상태가 되거나 또는 총합전류가 증가하여 직류 피크전압에 도달하면 시스템을 보호하기 위해 압축기 운전주파수를 감소시키거나 또는 압축기를 정지시킴과 동시에 실외팬을 일정시간 구동한 후 정지시키도록 되어 있다.On the other hand, when the indoor and outdoor temperature exceeds the set temperature range, the inverter air conditioner increases the compressor pressure and increases the DC current, causing an overload condition, or when the total current increases and reaches the DC peak voltage. The operating frequency is reduced or the compressor is stopped and at the same time the outdoor fan is driven for a certain time and then stopped.
제1도는 실내기(100)와 실외기(200)로 구성되는 인버터 공기조화기의 일례의 구성을 나타낸 전기적인 연결구성도로써, 상기 실내기(100)는, 실내온도를 감지하는 실내온도센서(110)와, 실내열교환기에 의해 열교환된 저온의 기류를 실내로 송풍하기 위한 실내팬모터(120)와, 실내팬 모터제어, 온도 연산 및 타이머 기능 등이 구비되어 설정된 프로그램에 따라 부하를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 실내마이컴(130)과, 리모컨이나 키 조작판넬을 통해 설정온도, 설정풍량 등을 상기 실내마이컴(130)에 입력하는 사용자조작부(140) 등으로 구성되며; 상기 실외기(200)는, 실외온도를 감지하는 실외온도센서(210)와, 실외열교환기를 냉각시켜 열교환 효율을 높이기 위한 실외팬모터(220)와, 상기 실내마이컴(130)의 제어신호에 의해 인버터 출력주파수를 제어하는 실외마이컴(230)과, 상기 실외마이컴(230)의 제어신호에 의해 압축기를 구동시키는 TR구동부(240)와, 상기 TR구동부(240)의 구동에 따라 A/D컨버터(250)를 통해 상용전원(AC)이 순변환된 직류전원을 다시 교류로 전환하여 압축기를 구동하는 인버터부(260)와, 상기 인버터부(260)에서 인가된 교류전원에 의해 냉각싸이클의 냉매를 강제적으로 압축하여 순환시키는 압축기(270)기 및 과부하 상승에 따라 변동하는 전압과 전류를 검지하기 위한 직류-피크 검출부(280)와, 과전류검출부(290)로 구성되어, 소정의 프로그램에 의해 냉방싸이클, 또는 난방싸이클을 수행하여 냉방, 또는 난방을 하였다.FIG. 1 is an electrical connection diagram showing an example of an inverter air conditioner composed of an indoor unit 100 and an outdoor unit 200. The indoor unit 100 may detect an indoor temperature. And, the indoor fan motor 120 for blowing the low-temperature airflow heat exchanged by the indoor heat exchanger, and the indoor fan motor control, temperature calculation and timer function, etc., the control signal for controlling the load according to the set program It is composed of an indoor microcomputer 130 for outputting, and a user control unit 140 for inputting the set temperature, the set air volume and the like into the indoor microcomputer 130 through a remote control or a key operation panel; The outdoor unit 200 includes an outdoor temperature sensor 210 for detecting an outdoor temperature, an outdoor fan motor 220 for cooling an outdoor heat exchanger to increase heat exchange efficiency, and an inverter by a control signal of the indoor microcomputer 130. A / D converter 250 according to the outdoor microcomputer 230 for controlling the output frequency, the TR driver 240 for driving the compressor by the control signal of the outdoor microcomputer 230, and the TR driver 240. The inverter unit 260 for driving the compressor by converting the DC power, which is commercially converted by the commercial power source AC into AC again, and the refrigerant of the cooling cycle by the AC power applied from the inverter unit 260 forcibly. Compressor 270, which is compressed and circulated, and a DC-peak detector 280 for detecting a voltage and a current varying with an overload rise, and an overcurrent detector 290, for cooling and cooling cycles by a predetermined program. Or perform a heating cycle Cooling or heating was performed.
또한, 상기와 같이 구성된 공기조화기에 있어서, 총합전류 제어방법은, 제 2 도에서 도시되는 바와 같이, 제1기준전류값(11)과 제2기준전류값(12)(1211)으로 기준전류값을 설정하여, 총합전류가 상기 제1기준전류값(11) 미만이 되도록 압축기의 운전주파수를 제어하였다.In the air conditioner configured as described above, the total current control method includes a first reference current value 11 and a second reference current value 12 and 1211 as shown in FIG. Was set to control the operating frequency of the compressor so that the total current is less than the first reference current value (11).
즉, 공기조화기의 총합전류가 상기 제1기준전류값(11)에 도달하면, 24초 타이머를 동작시킴과 동시에 운전주파수를 그 이하단계로 1단계 하강시켜서 운전한 후 상기 24초가 경과한 후에 총합전류를 재검출하여 그 값이 상기 제1기준전류값(11) 이상인가를 재판단하게 된다. 이때, 총합전류가 상기 제1기준전류값(11) 이상일 경우에는 다시 압축기의 운전주파수를 하강시켜 운전하는 것으로, 총합전류가 상기 제1기준전류값(11) 미만, 또는 제2기준전류값(12) 이상이 될때까지 상기의 동작을 반복 수행하게 된다. 이때, 총합전류값이 상기 제1기준전류값(11) 미만으로 될 경우에는 원래의 설정주파수로 운전하며, 제2기준전류값(12) 이상이 될 경우에는 압축기의 작동을 즉시 정지시킨 후 상기 이상상태를 표시하였다.That is, when the total current of the air conditioner reaches the first reference current value 11, the 24 second timer is operated and at the same time, the operation frequency is decreased by one step to the next step, and then after the 24 seconds have elapsed. The total current is redetected to determine whether the value is equal to or greater than the first reference current value 11. At this time, when the total current is greater than or equal to the first reference current value 11, the operation frequency of the compressor is lowered again to operate. The total current is less than the first reference current value 11 or the second reference current value ( 12) The above operation is repeatedly performed until the error occurs. At this time, when the total current value is less than the first reference current value 11, the motor operates at the original set frequency, and when the total current value is greater than or equal to the second reference current value 12, immediately stops the operation of the compressor. The abnormal state was indicated.
다시말해, 총합전류가 상기 제1기준전류값(11) 이상이 될때마다 운전주파수를 1단계 하강시켜 24초 동안 운전한 후, 다시 총합전류를 검출하여 그 값이 상기 제1기준전류값(11) 이하이면 원래의 설정주파수로 운전을 하고, 그렇지 않으면 운전주파수를 다시 1단계 하강시켜 운전하는 것이다. 또한 이때, 총합전류가 과부하 등의 원인에 의해 상기 제2기준전류값(12) 이상이 되었을 경우에는 상기 압축기를 즉시 정지시켜 시스템을 보호함과 동시에 이를 나타내는 소정의 신호를 표시하였다.In other words, whenever the total current becomes equal to or greater than the first reference current value 11, the operation frequency is lowered by one step and operated for 24 seconds. Then, the total current is detected again and the value is the first reference current value 11. If it is less than), it operates at the original set frequency, otherwise it operates by lowering the operating frequency one step again. At this time, when the total current exceeds the second reference current value 12 due to an overload or the like, the compressor is immediately stopped to protect the system and a predetermined signal is displayed.
그러나, 상기와 같이 동작되는 종래 인버터 공기조화기의 총합전류 제어방법은, 상기 총합전류제어의 실시를 반복적으로 지속할 경우에는, 압축기의 구동을 제어하는 파워 스위칭 소자의 수명을 단축시키거나 파괴를 시킨다는 문제점이 있었다.However, the total current control method of the conventional inverter air conditioner operated as described above shortens or destroys the life of the power switching element that controls the operation of the compressor when the total current control is repeatedly performed. There was a problem.
즉, 냉방 고온(약 48°C), 저전압(약 190V)의 과부하 또는 저전류 상태에서 압축기의 운전주파수를 반복적으로 상승, 또는 하강 시킬 경우에는 파워 스위칭 소자의 수명이 단축된다는 문제점 및, 총합전류 값이 갑자기 급상승하는 경우가 발생해, 상기 실외마이컴(230)을 통해 파워 스위칭 소자의 동작을 제어하기 전에 상기 파워 스위칭 소자가 파괴된다는 문제점 등이 있었다.That is, when the operating frequency of the compressor is repeatedly raised or lowered in an overload or low current state of cooling high temperature (about 48 ° C), low voltage (about 190V), the life of the power switching element is shortened, and the total current A sudden sudden increase in value occurs, such that the power switching device is destroyed before controlling the operation of the power switching device through the outdoor microcomputer 230.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히 과전류 등으로 인한 총합전류제어의 실시를 연속해서 소정횟수 이상 실시하게 될 경우, 총합전류의 양이 정상상태가 되더라도(즉, 총합전류 제어를 실시하는 기준 전류값 미만이 되더라도) 압축기의 정상운전주파수로의 복귀를 소정의 시간동안 지연시켜 운전하거나, 또는 그 이하 단계의 운전주파수로 압축기를 동작시키므로써, 총합전류의 급상승 및 고온상태를 방지하여 부품 파손 및 이로 인한 이상동작을 방지한 인버터 공기조화기의 총합전류 제어방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and in particular, when the total current control due to overcurrent or the like is continuously performed more than a predetermined number of times, even if the amount of the total current becomes normal (that is, When the total current is less than the reference current value for controlling the current), the return of the compressor to the normal operating frequency is delayed for a predetermined time, or the compressor is operated at a lower operating frequency. The present invention provides a total current control method of an inverter air conditioner that prevents component breakage and abnormal operation caused by preventing high temperature.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 인버터 공기조화기의 총합전류 제어방법은 압축기의 운전주파수를 저감시킴으로써 과전류를 방지하는 총합전류제어의 실시 횟수를 계수하여, 그 실시 횟수가 소정횟수 이상인가를 판단하는 실시횟수판단단계와; 상기 실시횟수판단단계를 수행한 결과, 총합전류제어의 실시 횟수가 소정횟수 이상인 것으로 판단될 경우, 총합전류 값을 재검출하여 그 값이 총합전류제어를 실시하는 기준전류값 미만이 될때까지 운전주파수를 점차적으로 감소시키는 운전주파수제어단계와; 상기 운전주파수제어단계를 실시한 결과 검출된 총합전류가, 총합전류제어를 실시하는 기준전류값 미만일 경우, 상기 운전주파수로 소정시간 동안 압축기를 운전하는 지연단계를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the total current control method of the inverter air conditioner of the present invention counts the number of times of total current control to prevent overcurrent by reducing the operating frequency of the compressor, and determines whether the number of times of execution is more than a predetermined number of times. Determining the number of times of judging; As a result of performing the number of times determination step, if it is determined that the number of times of total current control is greater than or equal to a predetermined number of times, the operating frequency until the total current value is less than the reference current value for performing the total current control is detected. An operating frequency control step of gradually decreasing the frequency of the driving; When the total current detected as a result of the operation frequency control step is less than the reference current value for performing the total current control, the method comprises a delay step of operating the compressor for a predetermined time at the operation frequency. It is done.
또한, 상기 실시횟수판단단계의 총합전류제어 실시횟수의 계수방법은, 소정시간안에 상기 총합전류제어가 소정횟수 이상 실시되었는지의 여부를 계수하는 것을 특징으로 한다.Further, the counting method of the total current control execution frequency in the execution frequency determination step is characterized in that it is counted whether or not the total current control has been performed more than a predetermined number of times within a predetermined time.
또한, 상기 실시횟수판단단계의 총합전류제어 실시횟수의 계수방법은, 연속적으로 상기 총합전류제어가 소정횟수 이상 실시되었는지의 여부를 계수하는 것을 특징으로 한다.Further, the counting method of the total current control execution frequency in the execution frequency determination step is characterized by continuously counting whether or not the total current control has been performed for a predetermined number or more.
또한, 상기 지연단계는, 총합전류 값이 상기 총합전류제어의 실시를 시작하는 기준전류값 미만의 전류가 되도록 하는 운전주파수로 소정시간 동안 압축기를 운전한 후에는, 상기 실시횟수판단단계에서 계수한 총합전류제어의 실시횟수를 클리어(CLEAR) 한 후, 상기 실시횟수판단단계로 복귀함을 특징으로 한다.In the delaying step, after the compressor is operated for a predetermined time at an operating frequency such that the total current value is less than the reference current value at which the total current control is started, the counting step is performed in the execution frequency determining step. After clearing the number of times of total current control (CLEAR), the number of times of execution is determined.
제1도는 인버터 공기조화기의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.1 is a block diagram schematically showing the configuration of an inverter air conditioner.
제2도는 종래의 총합전류제어방법을 나타낸 도면.2 is a view showing a conventional total current control method.
제3도는 본 발명의 공기조화기의 총합전류 제어방법을 나타낸 제어흐름도.3 is a control flow diagram showing a total current control method of the air conditioner of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
300 : 실시횟수판단단계 400 : 운전주파수제어던계300: Number of times judged 400: Operation frequency control threshold
500 : 지연단계500: delay stage
이하, 본 발명 인버터 공기조화기의 총합전류 제어방법의 기술적 사상에 따른 일 실시예를 들어 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for an embodiment according to the technical idea of the total current control method of the inverter air conditioner of the present invention will be described in detail.
먼저, 인버터 공기조화기에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위해 압축기의 운전주파수를 저감시키는 총합전류제어를 실시하게 되면, 그 실시 횟수가 소정횟수(예: 3회) 이상 연속해서 실시되었는지의 여부나, 또는 소정시간안에 상기 소정횟수 이상 총합전류제어가 실시되었는지의 여부를 계수, 판단하는 상기 실시횟수판단단계(300)를 수행하게 된다.First, when total current control is performed to reduce the operating frequency of the compressor in order to prevent overcurrent from flowing to the inverter air conditioner, whether the number of times of execution has been performed continuously for a predetermined number of times (for example, three times), or The execution frequency determining step 300 of counting and determining whether the total current control is performed for a predetermined number of times or more in a predetermined time is performed.
또한, 상기 실시횟수판단단계(300)를 수행한 결과 총합전류제어의 실시횟수가 소정의 횟수 이상일 경우에는, 공기조화기 시스템 전체에 흐르는 현재의 총합전류가 과전류상태인지의 여부를 검출, 판단하여 과전류상태일 경우에는 (즉, 총합전류제어를 실시하도록 하는 기준전류값 이상일 경우에는) 압축기의 운전주파수를 점차적으로 저감시키는 상기 운전주파수제어단계(400)를 수행하게 된다.In addition, when the number of execution of the total current control is more than a predetermined number of times as a result of the execution number determining step 300, by detecting and determining whether the current total current flowing through the entire air conditioner system is in the overcurrent state. In the case of an overcurrent state (ie, when the total current control is greater than or equal to the reference current value), the operation frequency control step 400 for gradually reducing the operation frequency of the compressor is performed.
또한, 상기 실시횟수판단단계(300)와 운전주파수제어단계(400)를 실시한 결과, 총합전류제어의 횟수가 소정의 횟수이고, 그 운전주파수가 총합전류제어를 실시하는 기준전류값을 초과하지 않도록 하는 운전주파수일 경우에는, 상기의 운전주파수로 압축기를 소정의 시간동안 (예: 약 30분) 운전한 후, 상기 실시횟수판단단계(300)로 복귀하는 상기 지연단계(500)를 수행하게 된다. 이때, 상기 지연단계(500)에서 상기 실시횟수판단단계(300)로 복귀할 경우에는 그간 계수하였던 총합전류제어 실시 횟수를 클리어한다.In addition, as a result of performing the operation number determining step 300 and the operation frequency control step 400, the number of times of the total current control is a predetermined number so that the operation frequency does not exceed the reference current value for performing the total current control. In the case of the operating frequency, the compressor is operated at the operating frequency for a predetermined time (for example, about 30 minutes), and then the delay step 500 for returning to the execution frequency determining step 300 is performed. . At this time, when returning to the execution frequency determination step 300 in the delay step 500, the total number of total current control executions counted so far is cleared.
즉, 공기조화기가 총합전류제어를 실시할 경우, 그 실시횟수가 연속적으로 소정횟수 (예: 3회) 이상 실시되었는지의 여부나, 또는 소정시간안에 연속적으로 상기 소정의 횟수 (예: 3회) 이상 실시되었는지의 여부를 판단하여, 상기 실시 횟수가 소정횟수 이상일 경우에는 계속해서 총합전류제어를 실시할 가능성이 높다고 판단하여 총합전류제어를 실시하는 기준전류값 이하의 전류가 되도록 하는 운전주파수를 일정시간 동안 그대로 유지하여 압축기를 동작시키므로써, 파워 스위칭 소자의 불필요한 동작을 방지함과 동시에 전류값의 상승을 방지하여 상기 파워 스위칭 소자의 파손을 방지하게 되는 것이다.That is, when the air conditioner performs total current control, whether the number of executions has been continuously performed more than a predetermined number of times (for example, three times) or the predetermined number of times (for example, three times) continuously within a predetermined time period. If the number of times of execution is more than the predetermined number of times, it is determined that the total current control is likely to be continued, and the operation frequency is set to be a current lower than or equal to the reference current value for the total current control. By maintaining the compressor for a time, the compressor is operated to prevent unnecessary operation of the power switching element and at the same time to prevent an increase in the current value, thereby preventing damage to the power switching element.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 인버터 공기조화기의 총합전류 제어방법은 특히, 총합전류제어를 소정횟수이상 연속해서 실시할 경우, 총합전류가 정상상태가 되더라도 정상운전주파수로의 복귀를 소정 시간동안 지연시켜 운전하므로써, 총합전류의 급상승 및 고온상태를 방지하여 부품 파손 및 이로 인한 이상동작을 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, in the method of controlling the total current of the inverter air conditioner of the present invention, in particular, when the total current control is continuously performed for a predetermined number or more times, the return to the normal operating frequency is delayed for a predetermined time even when the total current is in a steady state. By operating in this way, it is possible to prevent the sudden rise of the total current and the high temperature state to prevent component damage and abnormal operation.
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