[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR20190066288A - Motor driving device and air conditioner including the same - Google Patents

Motor driving device and air conditioner including the same Download PDF

Info

Publication number
KR20190066288A
KR20190066288A KR1020170165883A KR20170165883A KR20190066288A KR 20190066288 A KR20190066288 A KR 20190066288A KR 1020170165883 A KR1020170165883 A KR 1020170165883A KR 20170165883 A KR20170165883 A KR 20170165883A KR 20190066288 A KR20190066288 A KR 20190066288A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
unit
generator
switching
power
Prior art date
Application number
KR1020170165883A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102080516B1 (en
Inventor
김필용
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020170165883A priority Critical patent/KR102080516B1/en
Publication of KR20190066288A publication Critical patent/KR20190066288A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102080516B1 publication Critical patent/KR102080516B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/025—Motor control arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0032—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/021—Inverters therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/15—Power, e.g. by voltage or current
    • F25B2700/151—Power, e.g. by voltage or current of the compressor motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2201/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/09—Boost converter, i.e. DC-DC step up converter increasing the voltage between the supply and the inverter driving the motor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

According to an embodiment of the present invention, the present invention relates to a motor driving device and an air conditioner having the same. The motor driving device comprises: a rectification unit connected to a generator and rectifying input power supplied from the generator; a boost converter boosting power rectified from the rectification unit and outputting the power; a DC terminal capacitor storing voltage outputted from the boost converter; a DC terminal voltage detection unit connected to a first terminal of the DC terminal capacitor; and an energy reduction unit including a first switching element connected in series to a second terminal of the DC terminal capacitor and a first resistance element, and turning the first switching element on when DC voltage detected from the DC terminal voltage detection unit is equal to or greater than a first reference value. Therefore, the motor driving device can be stably operated even in an environment where power is consumed by the generator with unstable voltage supply.

Description

모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기{Motor driving device and air conditioner including the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a motor driving apparatus and an air conditioner having the same,

본 발명은 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 발전기 전원 사용 지역에서도 안정적으로 동작할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor driving apparatus and an air conditioner having the same, and more particularly, to a motor driving apparatus and an air conditioner having the motor driving apparatus.

공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다. The air conditioner is installed to provide a comfortable indoor environment for humans by discharging cold air to the room to adjust the room temperature and purify the room air to create a pleasant indoor environment. Generally, the air conditioner includes an indoor unit which is constituted by a heat exchanger and installed in a room, and an outdoor unit which is constituted by a compressor, a heat exchanger and the like and supplies the refrigerant to the indoor unit.

이러한 공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 압축기 또는 열교환기로 공급되는 전원을 제어함으로써 동작된다. 또한, 공기조화기는 실외기에 적어도 하나의 실내기가 연결될 수 있으며, 요청되는 운전 상태에 따라, 실내기로 냉매를 공급하여, 냉방 또는 난방모드로 운전된다. Such an air conditioner is controlled by being separated and controlled by an indoor unit constituted by a heat exchanger, an outdoor unit constituted by a compressor, a heat exchanger and the like, and operated by controlling a power source supplied to a compressor or a heat exchanger. Also, at least one indoor unit may be connected to the outdoor unit, and the air conditioner is operated in the cooling or heating mode by supplying the refrigerant to the indoor unit according to the requested operation state.

공기조화기는 냉매의 흐름에 따라 냉방운전되거나 난방운전되는데, 냉방운전 시, 실외기의 압축기에서 실외기의 열교환기를 거쳐 고온고압의 액체냉매가 실내기로 공급되면 실내기의 열교환기에서 냉매가 팽창되어 기화되면서 주변공기의 온도가 내려가 실내기 팬이 회전동작함에 따라 실내로 냉기가 토출되고, 난방운전 시 실외기의 압축기에서 고온고압의 기체냉매가 실내기로 공급되면, 실내기의 열교환기에서 고온고압의 기체냉매가 액화되어 방출된 에너지에 의해 따뜻해진 공기가 실내기팬의 동작에 따라 실내로 토출된다. When the liquid refrigerant of high temperature and high pressure is supplied from the compressor of the outdoor unit to the indoor unit through the heat exchanger of the outdoor unit during the cooling operation, the refrigerant expands and vaporizes in the heat exchanger of the indoor unit, When the temperature of the air is lowered and the indoor fan is rotated, the cool air is discharged into the room. When the gas refrigerant of high temperature and high pressure is supplied from the compressor of the outdoor unit to the indoor unit during the heating operation, the gas refrigerant of high temperature and high pressure is liquefied in the heat exchanger of the indoor unit The air warmed by the released energy is discharged to the room according to the operation of the indoor fan.

이러한 공기조화기는 압축기의 구동에 의해 냉매가 순환되고, 냉매의 열교환을 통해 냉온의 공기를 토출하는 만큼, 압축기의 안정적인 구동이 중요한 이슈가 될 수 있다. In such an air conditioner, since the refrigerant is circulated by driving the compressor and the cold air is discharged through heat exchange of the refrigerant, stable driving of the compressor can be an important issue.

상용전원이 안정적으로 공급되지 않는 환경에서, 공기조화기는 공급되는 전원의 전압이 낮거나, 발전기 등과 같이 전원의 파형이 불규칙하여 전압 변동이 큰 전원이 공급되는 경우, 압축기가 동작하더라도 연속하여 운전하기 어려운 문제점이 있다. 일반적으로 사용되는 발전기의 경우 저용량의 발전기이고 공급되는 전원 또한 전압 변동이 심한 불안정적인 동작전원이다. In an environment where the commercial power is not stably supplied, the air conditioner is continuously operated even if the voltage of the supplied power source is low, or when a power source having a large voltage fluctuation is supplied due to irregular waveform of the power source such as a generator, There is a difficult problem. Generally used generators are low capacity generators, and the supplied power supply is also unstable operating power with severe voltage fluctuation.

또한, 현재 공기조화기는 수동 소자를 경량화하는 추세로 개발되고 있으며, 이에 따라 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 컨버터가 각광받고 있다. In addition, currently air conditioners are being developed as a lightweight passive device, and accordingly, boost capless converters are attracting attention.

부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 방식은, 컨버터 스위칭 주파수를 수십에서 수백 kHz로 운전하고, 인버터 측에 고주파를 주입함으로써, 기존 인버터 드라이브 대비 리액터는 1/10배, 고압 커패시터 용량은 1/100로 줄일 수 있는 방식이다.The Boost Cap-less method operates the converter switching frequency from several tens to several hundreds of kHz and injects high frequency into the inverter side. By doing so, the reactor is 1/10 times higher than the inverter drive and the high-voltage capacitor capacity is 1/100 .

하지만, 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 방식은, 발전기 전원 사용시, 발전기 내부의 리액턴스 성분에 의하여 입력전압이 상승되는 문제점이 있었다. However, in the Boost Cap-less method, when the generator power is used, the input voltage rises due to the reactance component in the generator.

이에 따라, 입력전압의 과다 상승을 방지하기 위하여, 공기조화기 자체적인 과전압(DC Link) 안전장치가 추가로 요구되고, 안전장치의 빈번한 동작으로 편의성 저하, 제품 확대에 한계가 있었다.Accordingly, in order to prevent an excessive increase of the input voltage, a safety device of the air conditioner itself has been additionally required, and frequent operation of the safety device has been limited in terms of convenience and product expansion.

따라서, 발전기 전원 사용 환경에서도, 안정적으로 운전할 수 있는 공기조화기가 요구되고 있다. Accordingly, there is a demand for an air conditioner that can operate stably even in a power generator usage environment.

본 발명의 목적은, 전압이 불안정한 발전기 전원 사용 환경에서도, 안정적으로 운전할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a motor drive apparatus that can stably operate even in a power source environment where generator voltage is unstable and an air conditioner having the same.

본 발명의 목적은, 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 방식을 전압이 불안정한 지역까지 확대할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motor driving apparatus capable of expanding a boost capless method to a voltage unstable region and an air conditioner having the motor driving apparatus.

본 발명의 목적은, 발전기 용량과 상관없이 안정적으로 구동할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a motor drive apparatus capable of stably driving regardless of the capacity of a generator and an air conditioner having the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기는, 발전기에 연결되어 발전기로부터 공급되는 입력 전원을 정류하는 정류부, 정류부로부터 정류된 전원을 승압하여 출력하는 부스트 컨버터, 부스트 컨버터에서 출력되는 전압을 저장하는 dc단 커패시터, dc단 커패시터의 제1단에 연결되는 dc단 전압 검출부, 및, dc단 커패시터의 제2단에 직렬로 연결되는 제1 스위칭 소자와 제1 저항 소자를 포함하고, dc단 전압 검출부에서 검출되는 직류 전압이 제1 기준치 이상인 경우에 상기 제1 스위칭 소자가 온(on)되는 에너지 저감부를 포함함으로써, 전압이 불안정한 발전기 전원 사용 환경에서도, 안정적으로 운전할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a motor driving apparatus and an air conditioner including the same, including: a rectifying unit connected to a generator to rectify input power supplied from a generator; a boosting unit boosting a rectified power from the rectifying unit, Converter, a dc-terminal capacitor storing a voltage output from the boost converter, a dc-terminal voltage detector connected to a first terminal of the dc-terminal capacitor, and a first switching element connected in series to a second terminal of the dc- 1 resistive element and the first switching element is turned on when the DC voltage detected by the dc short-circuit voltage detector is equal to or greater than the first reference value, so that even when the voltage is unstable, .

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 전압이 불안정한 발전기 전원 사용 환경에서도, 안정적으로 운전할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to operate stably even in an environment where the voltage of the generator is unstable.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 방식을 전압이 불안정한 지역까지 확대할 수 있다.Also, according to at least one of the embodiments of the present invention, the boost capless scheme can be extended to a voltage unstable region.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 발전기 용량과 상관없이 안정적으로 구동할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to stably drive regardless of the generator capacity.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 과전압시 회로 소자들을 안정적으로 보호할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to stably protect circuit elements in an overvoltage condition.

한편, 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.Meanwhile, various other effects will be directly or implicitly disclosed in the detailed description according to the embodiment of the present invention to be described later.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치의 간략한 내부 블록도이다.
도 5와 도 6은 발전기 전원 사용시 부스트 컨버터의 동작에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치의 간략한 내부 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치의 동작방법의 순서도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치 동작에 관한 설명에 참조되는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of an outdoor unit and an indoor unit of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
3 is a simplified internal block diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
4 is a simplified internal block diagram of a motor drive apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are diagrams referred to in explaining the operation of the boost converter when the generator power is used.
7 is a simplified internal block diagram of a motor drive apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart of an operation method of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 to 11 are diagrams referred to in explanation of the operation of the motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffix "module" and " part "for components used in the following description are given merely for convenience of description, and do not give special significance or role in themselves. Accordingly, the terms "module" and "part" may be used interchangeably.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. In the drawings, the same reference numerals are used for the same or similar parts throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 공기조화기는 실내기(1)와 실외기(2)를 포함할 수 있다. 또한, 실내기(1)로 제어명령을 입력하는 리모컨(3)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the air conditioner may include an indoor unit 1 and an outdoor unit 2. Further, the indoor unit 1 may include a remote control 3 for inputting a control command.

또한, 공기조화기가 설치되는 실내에는 공기조화기 이외에도 다른 홈 어플라이언스가 구비될 수 있다. 예를 들어, 가정집에는 세탁기, 전등(4), 냉장고, 영상표시장치(5). 선풍기와 같은 홈 어플라이언스가 구비되어 공급되는 전원으로 동작한다. In addition, the room where the air conditioner is installed may have other home appliances in addition to the air conditioner. For example, in a home, a washing machine, a light fixture (4), a refrigerator, and an image display device (5). And a home appliance such as a fan.

이때 홈 어플라이언스와 공기조화기는 발전소(21, 22, 23)로부터 생성되어 전달되는 전원, 즉 상용전원(20)과 발전기(10)로부터 생성되어 공급되는 전원 중 어느 하나를 공급받아 동작할 수 있다. At this time, the home appliances and the air conditioner can be operated by receiving either the power generated from the power plants 21, 22, or 23, that is, the power from the commercial power source 20 and the power generated from the generator 10.

발전기(10)는 특정 홈 어플라이언스와 연결될 수 있고, 이 경우에 발전기(10)는 특정 홈 어플라이언스를 위한 전용 발전기로 사용될 수 있다.The generator 10 may be coupled to a particular home appliance, in which case the generator 10 may be used as a dedicated generator for a particular home appliance.

또한, 복수의 홈 어플라이언스가 구비되어 전원에 연결되는 경우, 특히 복수의 홈 어플라이언스가 발전기(10)에 연결되는 경우, 소정 홈 어플라이언스를 선택하여 일부 홈 어플라이언스로 전원이 공급되도록 할 수 있도록 하는 스위치(30)가 더 구비될 수 있다. 이때 발전기(10)의 용량은 제한적이므로 연결되는 부하, 즉 홈 어플라이언스의 수가 복수인 경우 모든 홈 어플라이언스로 전원을 공급할 수 없으므로 전원을 공급할 대상을 스위칭하도록 구성될 수 있다. In addition, when a plurality of home appliances are provided and connected to a power source, particularly, when a plurality of home appliances are connected to the generator 10, a switch for selecting a predetermined home appliance and supplying power to some home appliances 30 may be further provided. In this case, since the capacity of the generator 10 is limited, it is not possible to supply power to all the home appliances when a connected load, that is, a number of home appliances, is plural, so that the power supply can be configured to be switched.

경우에 따라 스위치(30)는 부하를 선택할 뿐 아니라, 공급되는 상용전원(20)와 발전기(10) 전원 중 어느 하나를 선택하여 홈 어플라이언스로 공급할 수 있다. In some cases, the switch 30 may select one of the commercial power supply 20 and the power supply 10 to be supplied to the home appliance as well as select the load.

이때 발전기(10)는 그 용량에 따라 연결할 수 있는 홈 어플라이언스의 종류 또는 홈 어플라이언스의 수가 변경될 수 있다. 예를 들어, 일반 가정용 발전기(10)는 소용량으로, 약 600 내지 1Kwh 가 많이 사용된다. At this time, the type of the home appliance or the number of the home appliances that can be connected according to the capacity of the generator 10 can be changed. For example, the general household power generator 10 is small in capacity, and is used in a large amount of about 600 to 1 Kwh.

한편, 공기조화기는 발전기(10)로부터 공급되는 전원의 전압에 기초하여 제어될 수 있다.On the other hand, the air conditioner can be controlled based on the voltage of the power source supplied from the generator 10. [

예를 들어, 발전기(10)는 공기조화기가 연결되거나 복수의 홈 어플라이언스가 동시에 연결되어 동작하는 경우 발전기가 과부하가 걸릴 수 있다. 이 경우에, 공기조화기는 발전기(10)에 연결되는 경우 발전기(10)로부터 공급되는 전원의 전압에 대응하여 소비전력을 감소시켜 발전기(10)에 대한 부하를 감소시킬 수 있다. For example, the generator 10 may be overloaded when the air conditioner is connected or a plurality of home appliances are connected and operated at the same time. In this case, when the air conditioner is connected to the generator 10, the air conditioner can reduce the power consumption of the generator 10 by reducing the power consumption corresponding to the voltage of the power source supplied from the generator 10.

본 발명에 따른 공기조화기는, 실내기(1), 실내기(1)에 연결되는 실외기(2)를 포함할 수 있다. The air conditioner according to the present invention may include an indoor unit (1) and an outdoor unit (2) connected to the indoor unit (1).

공기조화기의 실내기(1)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 벽걸이형 실내기(1)를 예시한다.The indoor unit 1 of the air conditioner is applicable to any of the stand-type air conditioner, the wall-mounted air conditioner and the ceiling-type air conditioner, but the wall-mounted indoor unit 1 is exemplified in the figure.

한편, 공기조화기는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다. Meanwhile, the air conditioner may further include at least one of a ventilator, an air purifier, a humidifier, and a heater, and may operate in conjunction with the operation of the indoor unit and the outdoor unit.

실외기(2)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(미도시)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함한다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다. The outdoor unit 2 includes a compressor (not shown) for receiving and compressing refrigerant, an outdoor heat exchanger (not shown) for exchanging heat between the refrigerant and outdoor air, an accumulator for extracting the gas refrigerant from the supplied refrigerant and supplying it to the compressor And a four-way valve (not shown) for selecting the flow path of the refrigerant according to the heating operation. In addition, a number of sensors, valves, oil recovery devices, and the like are further included, but a description thereof will be omitted below.

실외기(2)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(1)로 냉매를 공급한다. 실외기(2)는 원격제어기(미도시) 또는 실내기(1)의 요구(demand)에 의해 구동될 수 있다. 이때, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변 되는 것도 가능하다. The outdoor unit 2 operates the compressor and the outdoor heat exchanger to compress or heat-exchange the refrigerant according to the setting to supply the refrigerant to the indoor unit 1. The outdoor unit 2 may be driven by a demand of a remote controller (not shown) or the indoor unit 1. [ At this time, as the cooling / heating capacity is changed corresponding to the indoor unit to be driven, the number of operation of the outdoor unit and the number of operation of the compressor installed in the outdoor unit can be varied.

이때, 실외기(2)는, 연결된 실내기(1)로 압축된 냉매를 공급한다. At this time, the outdoor unit 2 supplies compressed refrigerant to the indoor unit 1 connected thereto.

실내기(1)는, 실외기(2)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(1)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.The indoor unit (1) receives the refrigerant from the outdoor unit (2) and discharges cold air to the room. The indoor unit 1 includes an indoor heat exchanger (not shown), an indoor unit fan (not shown), an expansion valve (not shown) to which the supplied refrigerant expands, and a plurality of sensors (not shown).

이때, 실외기(2) 및 실내기(1)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하며, 실외기 및 실내기는 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다. At this time, the outdoor unit 2 and the indoor unit 1 are connected to each other via a communication line to transmit and receive data, and the outdoor unit and the indoor unit are connected to a remote controller (not shown) by wire or wireless, can do.

리모컨(3)은 실내기(1)에 연결되어, 실내기로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. The remote controller 3 is connected to the indoor unit 1 so as to input a control command of the user to the indoor unit and receive and display the status information of the indoor unit. At this time, the remote controller can communicate by wire or wireless according to the connection form with the indoor unit.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 실외기와 실내기의 개략도이다.2 is a schematic view of an outdoor unit and an indoor unit of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 공기조화기(100)는, 크게 실내기(1)와 실외기(2)로 구분된다.Referring to FIG. 2, the air conditioner 100 is divided into an indoor unit 1 and an outdoor unit 2.

실외기(2)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외 열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진 시키는 실외 팬(105a)과 실외 팬(105a)을 회전시키는 모터(450)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함할 수 있다. The outdoor unit 2 includes a compressor 102 for compressing the refrigerant, a compressor 102b for driving the compressor, an outdoor heat exchanger 104 serving to dissipate the compressed refrigerant, An outdoor fan 105 which is disposed at one side of the heat exchanger 104 and includes an outdoor fan 105a for accelerating the heat radiation of the refrigerant and a motor 450 for rotating the outdoor fan 105a and an outdoor fan 105 for expanding the condensed refrigerant Heating / switching valve or a four-way valve 110 for switching the flow path of the compressed refrigerant, and a controller for temporarily storing the gasified refrigerant to remove moisture and foreign substances, And an accumulator 103 for supplying the exhaust gas.

실내기(1)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(109)와, 실내측 열교환기(109)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내 팬(109a)과 실내 팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다. The indoor unit 1 includes an indoor heat exchanger 109 disposed in a room and performing a cooling / heating function, an indoor fan 109a disposed at one side of the indoor heat exchanger 109 for promoting heat radiation of the refrigerant, And an indoor air blower 109 composed of an electric motor 109b for rotating the fan 109a.

실내측 열교환기(109)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.At least one indoor heat exchanger 109 may be installed. At least one of an inverter compressor and a constant speed compressor may be used as the compressor 102. [

또한, 공기조화기(100)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.Further, the air conditioner 100 may be constituted by a cooling unit that cools the room, or a heat pump that cools or heats the room.

한편, 실외기(2) 내의 실외 팬(105a)은, 모터(450)를 구동하는 실외 팬 구동부(200)에 의해 구동될 수 있다. The outdoor fan 105a in the outdoor unit 2 may be driven by the outdoor fan driving unit 200 that drives the motor 450. [

한편, 실외기(2) 내의 압축기(102)는, 압축기 모터(미도시)를 구동하는 압축기 모터 구동부(도 3의 113)에 의해 구동될 수 있다. On the other hand, the compressor 102 in the outdoor unit 2 can be driven by a compressor motor driving unit (113 in Fig. 3) that drives a compressor motor (not shown).

한편, 실내기(1) 내의 실내 팬(109a)은, 실내 팬 모터(109b)를 구동하는 실내 팬 구동부(300)에 의해 구동될 수 있다. On the other hand, the indoor fan 109a in the indoor unit 1 can be driven by the indoor fan driving unit 300 that drives the indoor fan motor 109b.

이하에서는 실외 팬 구동부(200)를 실외 팬 구동 장치로 명명할 수도 있다. 또한, 실내 팬 구동부(300)를 실내 팬 구동 장치로 명명할 수도 있다.Hereinafter, the outdoor fan drive unit 200 may be referred to as an outdoor fan drive unit. Also, the indoor fan driving unit 300 may be referred to as an indoor fan driving unit.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다.3 is a simplified internal block diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 공기조화기(100)는, 압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a), 제어부(170), 토출 온도 감지부(118), 실외 온도 감지부(138), 실내 온도 감지부(158), 메모리(140)를 포함할 수 있다. 또한, 공기조화기(100)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 실내 팬 구동부(300), 절환 밸브(110), 팽창 밸브(106), 표시부(130), 및 입력부(120)를 더 포함할 수 있다. 3, the air conditioner 100 includes a compressor 102, an outdoor fan 105a, an indoor fan 109a, a control unit 170, a discharge temperature sensing unit 118, an outdoor temperature sensing unit 138 An indoor temperature sensing unit 158, and a memory 140. [ The air conditioner 100 includes a compressor driving unit 113, an outdoor fan driving unit 200, an indoor fan driving unit 300, a switching valve 110, an expansion valve 106, a display unit 130, 120).

압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a) 등은 도 2를 참조하여 상술한 것과 같이 동작할 수 있다.The compressor 102, the outdoor fan 105a, the indoor fan 109a, etc., can operate as described above with reference to Fig.

입력부(120)는, 다수개의 조작 버튼을 구비하여, 입력되는 공기조화기의 운전 목표 온도에 대한 신호를 제어부(170)로 전달한다.The input unit 120 includes a plurality of operation buttons, and transmits a signal indicating an operation target temperature of the input air conditioner to the controller 170.

표시부(130)는, 공기조화기(100)의 동작 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시부(130)는, 실내기(1)의 동작상태를 출력하는 표시수단을 구비하여, 운전상태 및 에러를 표시할 수 있다.The display unit 130 can display the operation state of the air conditioner 100. [ For example, the display unit 130 may include display means for outputting the operation state of the indoor unit 1, so that the operation state and the error can be displayed.

표시부(130)는, 실내기(1)와 실외기(2)의 결선 상태를 표시할 수도 있다. 예를 들어, 표시부(130)는, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 구비할 수 있고, 발광 다이오드(LED)는 통신선 및/또는 전원 라인의 결선 상태가 정상인 경우 점등하고, 통신선 및/또는 전원 라인의 결선 상태가 이상인 경우 소등할 수 있다.The display unit 130 may display the connection state between the indoor unit 1 and the outdoor unit 2. [ For example, the display unit 130 may include a light emitting diode (LED), and the light emitting diode (LED) is turned on when the connection state of the communication line and / or the power line is normal, It can be turned off when the connection state of the power line is abnormal.

메모리(140)는, 공기조화기(100) 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.The memory 140 may store data necessary for the operation of the air conditioner 100.

토출 온도 감지부(118)는, 압축기(102)에서의 냉매 토출 온도(Tc)를 감지할 수 있으며, 감지된 냉매 토출 온도(Tc)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다. The discharge temperature sensing unit 118 may sense the refrigerant discharge temperature Tc in the compressor 102 and may transmit a signal regarding the sensed refrigerant discharge temperature Tc to the controller 170. [

실외 온도 감지부(138)는, 공기조화기(100)의 실외기(2) 주변의 온도인, 실외 온도(To)를 감지할 수 있으며, 감지된 실외 온도(To)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다. The outdoor temperature sensing unit 138 can sense the outdoor temperature To which is the temperature around the outdoor unit 2 of the air conditioner 100 and outputs a signal regarding the sensed outdoor temperature To to the controller 170 ). ≪ / RTI >

실내 온도 감지부(158)는, 공기조화기(100)의 실내기(1) 주변의 온도인, 실내 온도(Ti)를 감지할 수 있으며, 감지된 실내 온도(Ti)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다. The room temperature sensing unit 158 can sense the room temperature Ti which is the temperature around the indoor unit 1 of the air conditioner 100 and transmits a signal regarding the sensed room temperature Ti to the controller 170 ). ≪ / RTI >

제어부(170)는, 감지된 냉매 토출 온도(Tc), 감지된 실외 온도(To), 감지된 실내 온도(Ti) 중 적어도 하나, 및 입력된 목표 온도에 기초하여, 공기조화기(100)가 운전하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 최종 목표 과열도를 산출하여, 공기조화기(100)가 운전하도록 제어할 수 있다. The control unit 170 controls the air conditioner 100 based on at least one of the sensed refrigerant discharge temperature Tc, the sensed outdoor temperature To, the sensed room temperature Ti, Can be controlled to operate. For example, the final target superheat degree may be calculated to control the air conditioner 100 to operate.

한편, 제어부(170)는, 압축기(102), 실내 팬(109a), 실외 팬(105a)의 동작 제어를 위해, 도면에서 도시된 바와 같이, 각각, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 실내 팬 구동부(300)를 제어할 수 있다.The control unit 170 controls the operation of the compressor 102, the indoor fan 109a and the outdoor fan 105a by controlling the compressor driving unit 113, the outdoor fan driving unit 200 , And the indoor fan driving unit 300 can be controlled.

예를 들어, 제어부(170)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 또는 실내 팬 구동부(300)에, 목표 온도에 기초하여, 각각 해당하는 속도 지령치 신호를 출력할 수 있다.For example, the control unit 170 may output a corresponding speed command value signal to the compressor driving unit 113, the outdoor fan driving unit 200, or the indoor fan driving unit 300, respectively, based on the target temperature.

그리고 각각의 속도 지령치 신호에 기초하여, 압축기 모터(미도시), 모터(450), 실내 팬 모터(109b)는, 각각, 목표 회전 속도로 동작 될 수 있다. Based on the respective speed command value signals, the compressor motor (not shown), the motor 450, and the indoor fan motor 109b can be operated at the target rotation speed, respectively.

한편, 제어부(170)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(200), 또는 실내 팬 구동부(300)에 대한 제어 이외에, 공기조화기(100) 전반의 동작을 제어할 수 있다. The control unit 170 may control the overall operation of the air conditioner 100 in addition to the control of the compressor driving unit 113, the outdoor fan driving unit 200, and the indoor fan driving unit 300.

예를 들어, 제어부(170)는, 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110)의 동작을 제어할 수 있다. 또는, 제어부(170)는, 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)의 동작을 제어할 수 있다.For example, the control unit 170 may control the operation of the cooling / heating switching valve or the four-way valve 110. Alternatively, the control unit 170 can control the operation of the expansion mechanism or the expansion valve 106. [

한편, 공기조화기는, 압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a), 제어부(170), 메모리(140) 등 각 유닛에 전원을 공급하는 전원 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The air conditioner further includes a power supply unit (not shown) for supplying power to each unit such as a compressor 102, an outdoor fan 105a, an indoor fan 109a, a control unit 170, and a memory 140 .

실외기(2) 내의 압축기(102)는, 압축기 모터를 구동하는 압축기 구동부(113)에 의해 구동될 수 있다. 압축기 구동부(113)는 모터의 구동을 제어하는 모터 구동장치를 포함할 수 있다.The compressor 102 in the outdoor unit 2 can be driven by the compressor driving unit 113 that drives the compressor motor. The compressor driving unit 113 may include a motor driving device that controls driving of the motor.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치의 간략한 내부 블록도이다.4 is a simplified internal block diagram of a motor drive apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치(400)는, 압축기 모터 등 모터(450)에 삼상 교류 전류를 출력하는 인버터(420), 인버터(420)를 제어하는 인버터 제어부(430), 인버터(420)에 직류 전원을 공급하는 컨버터(410), 컨버터(410)를 제어하는 컨버터 제어부(415), 및, 컨버터(410)와 인버터(420) 사이의 dc단 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 4, a motor driving apparatus 400 according to an embodiment of the present invention includes an inverter 420 for outputting a three-phase alternating current to a motor 450 such as a compressor motor, an inverter control unit 420 for controlling the inverter 420, A converter 410 for supplying DC power to the inverter 420, a converter control unit 415 for controlling the converter 410, and a dc-side capacitor C (not shown) between the converter 410 and the inverter 420, ).

또한, 모터 구동장치(400)는, 발전기 전원 사용시, 과다한 전압 상승에 따른 에너지를 소모시켜, 모터 구동장치(400)를 보호하는 에너지 저감부(440)를 더 포함할 수 있다. The motor driving apparatus 400 may further include an energy reduction unit 440 for protecting the motor driving apparatus 400 by consuming energy due to an excessive voltage rise when the power of the generator is used.

한편, 모터 구동장치(400)는, dc단 전압 검출부(B), 입력 전압 검출부(A), 입력 전류 검출부(D), 출력 전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다. The motor driving apparatus 400 may further include a dc voltage detection unit B, an input voltage detection unit A, an input current detection unit D, and an output current detection unit E.

한편, 도 4 이하에서는 모터 구동장치(400)가 상용 교류 전원(201)에서 입력되는 전원을 변환하여 모터(450)에 공급하는 모터 구동장치로 사용되는 경우를 예시하였다. 이 경우에, 모터 구동장치(400)는 전력 변환 장치 등으로 명명될 수 있다. 또는, 모터 구동장치(400)는 입력 전원을 변환하여 부하로 공급할 수 있다. 4 illustrates a case where the motor driving apparatus 400 is used as a motor driving apparatus for converting the power input from the commercial AC power source 201 and supplying the power to the motor 450. [ In this case, the motor driving apparatus 400 may be called a power conversion apparatus or the like. Alternatively, the motor drive apparatus 400 may convert the input power supply and supply the load.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(400)는, 수십 μF 이하의 저용량의 dc단 커패시터(C)를 사용하는 것으로 한다. 예를 들어, 저용량의 dc단 커패시터(C)는, 전해 커패시터가 아닌, 필름 커패시터를 포함할 수 있다.On the other hand, the motor driving apparatus 400 according to the embodiment of the present invention uses a dc single capacitor C having a small capacity of several tens of microfarads or less. For example, the low capacity dc single capacitor C may comprise a film capacitor, rather than an electrolytic capacitor.

저용량의 커패시터를 사용하는 경우, dc단 전압의 변화가 커져, 맥동하게되며, 평활 동작이 거의 수행되지 않게 된다.When a capacitor of a low capacity is used, the change of the dc step voltage becomes large and pulsates, and the smoothing operation is hardly performed.

이러한, 수십 μF 이하의 저용량의 dc단 커패시터(C)를 구비하는 모터 구동 장치를, 커패시터리스(capacitorless) 또는 캡 리스(Cap-less) 기반의 모터 구동장치라 할 수 있다. Such a motor driving apparatus having a dc short-circuit capacitor C of a low capacity of several tens of microfarads or less can be referred to as a capacitorless or capless less motor driving apparatus.

본 명세서에서는, 저용량의 dc단 커패시터(C)를 구비하는 모터 구동장치(400)를 중심으로 기술한다.In the present specification, a motor driving apparatus 400 having a low-capacity dc short-circuit capacitor C will mainly be described.

컨버터(410)는, 입력 교류 전원(401)을 직류 전원으로 변환한다. 컨버터(410)는, 정류부(도 7의 710 참조)와 부스트 컨버터(도 7의 720 참조)를 포함하는 개념일 수 있다. The converter 410 converts the input AC power source 401 into DC power. Converter 410 may be a concept that includes a rectifier (see 710 in FIG. 7) and a boost converter (see 720 in FIG. 7).

예를 들어, 입력 교류 전원(401)은 상용 교류 전원일 수 있다. 컨버터(410)는, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있다. 도면에서는 입력 교류 전원을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 입력 교류 전원(401)의 종류에 따라 컨버터(410)의 내부 구조도 달라진다. For example, the input AC power source 401 may be a commercial AC power source. The converter 410 can convert commercial AC power to DC power and output it. Although the input AC power source is shown as a single-phase AC power source in the drawing, it may be a three-phase AC power source. The internal structure of the converter 410 is also changed depending on the type of the input AC power source 401.

또는, 컨버터(410)는, 개별 발전기 시스템으로부터 전원을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 컨버터(410)는, 가정용 소형 발전기, 빌딩의 발전 시스템으로부터 자체 생상된 전원을 공급받을 수 있다. 컨버터(410)는, 발전기로부터 공급받은 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력할 수 있다. Alternatively, the converter 410 may be powered from an individual generator system. For example, the converter 410 may be supplied with self-generated power from a power generation system of a small power generator for a home or a building. The converter 410 can convert the AC power supplied from the generator to DC power and output it.

한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.Meanwhile, the converter 410 may include a diode without a switching element, and may perform a rectifying operation without a separate switching operation.

예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다. For example, in the case of a single-phase AC power source, four diodes may be used in the form of a bridge, and in the case of a three-phase AC power source, six diodes may be used in the form of a bridge.

한편, 컨버터(410)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다. On the other hand, the converter 410 may be, for example, a half-bridge type converter in which two switching elements and four diodes are connected, and in the case of a three-phase AC power source, six switching elements and six diodes may be used .

도 4를 참조하면, 입력 전류 검출부(A)는, 입력 교류 전원(401)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트(Shunt) 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(digcrete signal)로서, 소비전력 연산을 위해, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.Referring to FIG. 4, the input current detecting section A can detect the input current is inputted from the input AC power source 401. To this end, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used as the input current detector A. The detected input current is is a pulse-shaped discrete signal that can be input to the inverter control unit 430 for power consumption calculation.

다음, 컨버터(410)의 출력단에는, 컨버터(410)에서 전력 변환된 전원을 저장 또는 평활하기 위한, 커패시터(C)가 구비될 수 있다. 이때의 커패시터(C) 양단은, dc단이라 명명할 수 있다. 따라서, 커패시터(C)를 dc단 커패시터라 할 수도 있다.Next, a capacitor C for storing or smoothing the power converted by the converter 410 may be provided at the output terminal of the converter 410. Both ends of the capacitor C at this time can be named dc stages. Therefore, the capacitor C may be referred to as a dc-stage capacitor.

한편, 컨버터 제어부(415)는, 입력 전압(Vs), 입력 전류(Is), dc단 전압(Vdc)에 기초하여, 컨버터 스위칭 제어 신호(Scc)를 생성하고, 이를 컨버터(410)에 출력할 수 있다.On the other hand, the converter control unit 415 generates the converter switching control signal Scc based on the input voltage Vs, the input current Is, and the dc step voltage Vdc and outputs it to the converter 410 .

dc단 전압 검출부(B)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있으며, dc단 커패시터(C)의 직류 전압(Vdc)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성될 수 있다. The dc voltage detection unit B can detect the dc voltage Vdc at both ends of the smoothing capacitor C. [ For this purpose, the dc voltage detection unit B may include a resistance element, an amplifier, and the like. The detected dc terminal voltage Vdc may be input to the inverter control unit 430 as a discrete signal in the form of a pulse and may be input to the inverter switching control unit 420 based on the DC voltage Vdc of the dc- A signal Sic can be generated.

또한, 검출되는 dc 전압은, 컨버터 제어부(415)에 인가되어, 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)가 생성에 사용될 수도 있다. Further, the detected dc voltage is applied to the converter control section 415, and the converter switching control signal Scc may be used for generation.

또한, 검출되는 dc 전압은, 에너지 저감부(440)에 인가되어, 에너지 저감부(440)의 스위칭 동작에 사용될 수도 있다. The detected dc voltage may be applied to the energy reduction unit 440 and used for the switching operation of the energy reduction unit 440. [

인버터(420)는, 모터(450)를 구동할 수 있다. 이를 위해, 인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 모터(450)에 출력할 수 있다. The inverter 420 can drive the motor 450. The inverter 420 includes a plurality of inverter switching elements. The inverter 420 converts the smoothed DC power supply Vdc into a three-phase AC power having a predetermined frequency by the on / off operation of the switching element, .

인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자 및 하암 스위칭 소자가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결된다. 각 스위칭 소자에는 다이오드가 역병렬로 연결된다. The inverter 420 has a pair of sagittal switching elements and a pair of down-arm switching elements connected in series to each other, and a total of three pairs of upper and lower arm switching elements are connected in parallel with each other. Diodes are connected in anti-parallel to each switching element.

인버터(420) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(430)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 모터(450)에 출력되게 된다. The switching elements in the inverter 420 perform ON / OFF operations of the respective switching elements based on the inverter switching control signal Sic from the inverter controller 430. [ Thereby, the three-phase AC power source having the predetermined frequency is outputted to the three-phase motor 450.

인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력받을 수 있다.The inverter control unit 430 can control the switching operation of the inverter 420. [ To this end, the drive controller 430, and can receive the output current (i o) detected by the output current detector (E).

인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(420)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)로부터 검출되는 출력전류값(io)을 기초로 생성되어 출력된다. The inverter control unit 430 outputs the inverter switching control signal Sic to the inverter 420 to control the switching operation of the inverter 420. [ Inverter switching control signal (Sic) is output is generated by a switching control signal of a pulse width modulation (PWM), based on the output current (i o) detected by the output current detector (E).

출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 삼상 모터(450) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 즉, 모터(450)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia, ib, ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.An output current detector (E) detects the inverter 420 and the three-phase motor output current (i o) flowing between (450). That is, the current flowing in the motor 450 is detected. The output current detection unit E can detect all of the output currents ia, ib, ic of each phase or can detect the output currents of two phases using the three-phase balance.

출력전류 검출부(E)는 인버터(420)와 모터(450) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. The output current detection unit E may be located between the inverter 420 and the motor 450. A current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used for current detection.

션트 저항이 사용되는 경우, 3개의 션트 저항이, 인버터(420)와 동기 모터(450) 사이에 위치하거나, 인버터(420)의 3개의 하암 스위칭 소자에 일단이 각각 접속되는 것이 가능하다. 한편, 삼상 평형을 이용하여, 2개의 션트 저항이 사용되는 것도 가능하다. 한편, 1개의 션트 저항이 사용되는 경우, 상술한 커패시터(C)와 인버터(420) 사이에서 해당 션트 저항이 배치되는 것도 가능하다.When the shunt resistor is used, it is possible that three shunt resistors are located between the inverter 420 and the synchronous motor 450, or one end is connected to the three lower arm switching elements of the inverter 420, respectively. On the other hand, it is also possible to use two shunt resistors using three phase equilibrium. On the other hand, when one shunt resistor is used, the shunt resistor may be disposed between the capacitor C and the inverter 420 described above.

검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다. The detected output current (i o) are, as discrete signals (discrete signal) of the pulse type, may be applied to the inverter controller 430, the inverter switching control signal (Sic) based on the detected output current (i o) Is generated.

한편, 모터(450)는, 삼상 모터일 수 있다. 모터(450)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. Meanwhile, the motor 450 may be a three-phase motor. The motor 450 is provided with a stator and a rotor and each alternating current power of a predetermined frequency is applied to a coil of a stator of each phase (a, b, c) .

이러한 모터(450)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기모터(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기모터(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 모터(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 모터(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다. Such a motor 450 may be, for example, a surface-mounted permanent magnet synchronous motor (SMPMSM), an interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) A synchronous motor (Synchronous Reluctance Motor; Synrm), and the like. Among these, SMPMSM and IPMSM are permanent magnet applied Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM), and Synrm is characterized by no permanent magnet.

상술한 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치(400)는, 부스트 컨버터를 포함할 수 있다. As described above, the motor drive apparatus 400 according to an embodiment of the present invention may include a boost converter.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치(400)는, 필름 커패시터 등 저용량 커패시터를 사용할 수 있다.In addition, the motor driving apparatus 400 according to an embodiment of the present invention can use a low-capacitance capacitor such as a film capacitor.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치(400)는, 컨버터 승압 방식과 인버터 캡 리스 방식이 동시 적용된 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 컨버터를 포함할 수 있다.That is, the motor driving apparatus 400 according to an embodiment of the present invention may include a boost cap-less converter to which a converter boosting method and an inverter capless method are simultaneously applied.

부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 방식은, 스위칭을 고속으로 수행하게 된다. 예를 들어, 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 방식은, 컨버터 스위칭 주파수를 수십에서 수백 kHz로 운전하고, 인버터 측에 고주파를 주입함으로써, 기존 인버터 드라이브 대비 리액터는 1/10배, 고압 커패시터 용량은 1/100로 줄일 수 있다.The boost capless scheme performs switching at high speed. For example, the Boost Cap-less method uses a converter switching frequency of several tens to several hundreds of kHz and injects a high frequency to the inverter side. By doing so, Can be reduced to 1/100.

하지만, 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 방식은, 발전기 전원 사용시, 발전기 내부의 리액턴스 성분에 의하여 입력전압이 상승되는 문제점이 있었다. However, in the Boost Cap-less method, when the generator power is used, the input voltage rises due to the reactance component in the generator.

도 5와 도 6은 발전기 전원 사용시 부스트 컨버터의 동작에 관한 설명에 참조되는 도면이다.5 and 6 are diagrams referred to in explaining the operation of the boost converter when the generator power is used.

도 5를 참조하면, 부스트 컨버터는 적어도 하나의 리액터, 스위칭 소자, 필름 커패시터를 포함하게 된다.Referring to FIG. 5, the boost converter includes at least one reactor, a switching device, and a film capacitor.

또한, 발전기 전원은 그 내부에 발전기 리액터 성분을 필연적으로 가지게 된다.In addition, the generator power inevitably has generator reactor components therein.

따라서, 부스트 컨버터에 포함되는 리액터와 발전기 리액터 성분이 합쳐져 전압 승압 효과가 더 크게 나타날 수 있다.Therefore, the reactors included in the boost converter and the generator reactor components are combined, and the voltage step-up effect may become larger.

도 6을 참조하면, IGBT 스위칭 소자가 동작할 때마다 발전기 리액터 성분에 의한 입력 전압 승압에 따라 추가적으로 승압 효과가 더 높아지는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that each time the IGBT switching device operates, the boost effect is further increased in accordance with the input voltage boosted by the generator reactor component.

발전기 리액터 성분에 의한 추가 승압은 제어가 힘들기 때문에 많은 문제를 일으킬 수 있다.Additional boosting by generator reactor components can cause many problems because of difficult control.

예를 들어, 입력 전압의 과다 상승은 회로 소자들의 소손 및, 제품 내 각 유닛들의 고장, 및 오동작을 발생시킬 수 있다. 또한, 발전기가 터질 수도 있다.For example, an excessive increase in the input voltage can cause burnout of circuit elements, failure and malfunction of each unit in the product. Also, the generator may be blown.

한편, 입력 전압의 과다 상승을 방지하기 위하여, 공기조화기는, 자체적인 과전압 안전장치를 추가로 구비할 수 있다. 이 경우에, 과전압 안전장치의 설계사양에 따라 비용이 과다하게 증가될 수 있다.On the other hand, in order to prevent an excessive increase of the input voltage, the air conditioner may further include an internal overvoltage safety device. In this case, the cost may be increased excessively depending on the design specifications of the overvoltage safety device.

또한, 과전압 안전장치가 입력 전압이 일정 과전압에 도달하면, 공기조화기 제품 자체를 셧다운(shut-down)시키는 방식일 경우에, 안전장치의 빈번한 동작으로 편의성 저하, 제품 확대에 한계가 있었다.Further, when the overvoltage safety device is a method of shutting down the air conditioner itself when the input voltage reaches a predetermined overvoltage, frequent operation of the safety device has been limited in convenience and product expansion.

즉, 발전기 폭발, 공기조화기 손상 전에 전체 공기조화기를 셧다운시키는 등 안정장치가 구동되는 경우에, 잦은 셧다운시 그 자체로도 사용자의 불만이 제기될 수 있고, 사용 편의성이 저하될 수 있다.That is, when the stabilizer is driven by shutting down the entire air conditioner before the explosion of the generator, the air conditioner is damaged, frequent shutdown may cause user's complaints in itself and the usability may be lowered.

따라서, 본 발명은, 발전기 전원 사용시 회생 에너지 저감 방법, 및, 발전기 전원 사용 환경에서도, 공기조화기를 안정적으로 운전할 수 있는 방안을 제안한다.Therefore, the present invention proposes a method for reducing the regenerative energy when the power of the generator is used, and a method for stably operating the air conditioner even in a power generator use environment.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치(400)는, DC 링크(Link) 전압, 즉, dc단 커패시터(C)의 직류 전압(Vdc)이, 과전압 레벨(Level)도달 시 동작하는 회생 저감 회로를 구비하는 에너지 저감부(440)를 포함할 수 있다. The motor drive apparatus 400 according to the embodiment of the present invention can reduce the DC link voltage, that is, the DC voltage Vdc of the dc short-circuited capacitor C, And an energy reduction unit 440 having a circuit.

에너지 저감부(440)는, dc단 커패시터(C)에 직렬로 연결되는 제1 스위칭 소자와 제1 저항 소자를 포함할 수 있다.The energy reduction unit 440 may include a first switching device and a first resistance device connected in series to the dc short-circuit capacitor C. [

에너지 저감부(440)는, 상기 dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 직류 전압이 제1 기준치 이상인 경우에, 상기 제1 저항 소자로 전류 패스가 형성되도록 상기 제1 스위칭 소자가 온(on)될 수 있다.The energy reduction unit 440 may be configured such that the first switching device is turned on so that a current path is formed in the first resistance device when the DC voltage detected by the dc voltage detection unit B is equal to or greater than a first reference value, .

에너지 저감부(440)는, 내부 제1 스위칭 소자의 스위칭 동작을 통하여, DC 링크(Link) 전압의 과다한 상승을 방지하기 위한 것이다. The energy reduction unit 440 is for preventing an excessive rise of the DC link voltage through the switching operation of the internal first switching device.

에너지 저감부(440)는, 회생 저감 회로의 IGBT 스위치 운전을 통하여, 저항 부하측으로 전류를 흘려, 전기 에너지를 열로 소진시킬 수 있다.The energy reduction unit 440 can flow electric current to the resistance load side through the IGBT switch operation of the regenerative reduction circuit to exhaust electric energy to heat.

한편, 에너지 저감부(440)는, DC 링크(Link) 전압이 소정 기준치 이상이 되면 동작하도록 설정될 수 있다.Meanwhile, the energy reduction unit 440 may be set to operate when the DC link voltage becomes equal to or higher than a predetermined reference value.

예를 들어, DC 링크(Link) 전압이 450V 이상이면, 공기조화기(100)가 정지하도록 설정될 수 있고, 이 경우에, 450V보다 낮은 420V가 에너지 저감부(440)의 동작 기준치로 설정될 수 있다.For example, if the DC link voltage is 450 V or more, the air conditioner 100 may be set to stop. In this case, 420 V, which is lower than 450 V, is set to the operation reference value of the energy reduction unit 440 .

즉, 420V 내지 450V 영역에서 발전기 회생 에너지 저감 회로가 동작하도록 수 있도록 제어될 수 있다.That is, it can be controlled so that the generator regenerative energy reduction circuit operates in the 420V to 450V region.

dc단 전압 검출부(B)에서 감지되는 직류 전압(Vdc)이, 기설정된 기준치 이상이되면, 에너지 저감부(440)는 내부 제1 저항 소자로 전류가 흐르도록 내부 제1 스위칭 소자를 턴 온할 수 있다.When the direct current voltage Vdc sensed by the dc voltage detection unit B becomes equal to or greater than a preset reference value, the energy reduction unit 440 may turn on the internal first switching device so that current flows to the internal first resistance device .

제1 저항 소자로 전류 패스가 형성되면, 컨버터(410)와 인버터(420)사이의 과전압이 제1 저항 소자를 통과하면서, 필요 이상의 과전압이 열에너지 형태로 방출될 수 있다. 이에 따라, 모터 구동장치(400)의 내부 전압을 일정 전압 레벨로 유지시킬 수 있다.When the current path is formed by the first resistive element, an overvoltage between the converter 410 and the inverter 420 may pass through the first resistive element, and the overvoltage may be released in the form of a thermal energy. Accordingly, the internal voltage of the motor driving apparatus 400 can be maintained at a constant voltage level.

한편, 상기 dc단 전압 검출부(B)는 지속적으로 직류 전압(Vdc)을 감지할 수 있다. 또한, 상기 dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 직류 전압(Vdc) 값은 에너지 저감부(440)의 마이컴(도 7의 750 참조)으로 전달될 수 있다.Meanwhile, the DC voltage detection unit B may continuously detect the DC voltage Vdc. The DC voltage Vdc detected by the dc voltage detection unit B may be transmitted to the microcomputer 750 of the energy reduction unit 440 (see 750 in FIG. 7).

마이컴(750)은, 상기 dc단 전압 검출부(B)에서 검출되는 직류 전압(Vdc)이 기준치보다 작아지면, 제1 스위칭 소자를 턴 오프시켜, 더 이상 제1 저항 소자로 전류가 흐르지 않도록 제어할 수 있다.When the direct current voltage Vdc detected by the dc voltage detection unit B becomes smaller than the reference value, the microcomputer 750 turns off the first switching device and controls the current to no longer flow to the first resistance device .

이에 따라, 전압이 불안정한 발전기 전원 사용 지역에서도 안정적으로 공기조화기가 동작할 수 있다.Accordingly, the air conditioner can be stably operated even in a region where the voltage of the generator is unstable.

또한, 전압이 불안정한 발전기 전원 사용 지역에서도 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 컨버터를 사용할 수 있고, 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 컨버터 사용을 통한 공기조화기 제품 경쟁력 확보가 가능하다.In addition, Boost Cap-less converter can be used in the region where generator voltage is unstable, and booster cap-less converter can be used to secure competitiveness of the air conditioner.

또한, 발전기 용량에 따른 발전기 내부 리액터 차이에 무관하게 안정적으로 공기조화기가 동작할 수 있다.In addition, the air conditioner can be stably operated regardless of the difference of reactor reactors according to the generator capacity.

이하에서는 도면들을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기에 구비되는 모터 구동장치를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, a motor driving apparatus provided in an air conditioner according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치의 간략한 내부 블록도로, 도 4에서 예시된 모터 구동장치 중 컨버터와 에너지 저감부 등을 상세히 예시하고, 인버터/ 컨버터의 도시를 생략한 것이다. 이하에서는 도 4에서 설명한 것과 동일하거나 유사한 부분은 생략하거나 간략히 설명한다. FIG. 7 is a simplified internal block diagram of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a detailed illustration of a converter and an energy reduction unit among the motor driving apparatus illustrated in FIG. 4 and omits the illustration of an inverter / converter. Hereinafter, the same or similar parts as those described in Fig. 4 will be omitted or briefly explained.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치는, 발전기에 연결되어 상기 발전기로부터 공급되는 입력 전원을 정류하는 정류부(S710), 상기 정류부(S710)로부터 정류된 전원을 승압하여 출력하는 부스트 컨버터(S720), 상기 부스트 컨버터(S720)에서 출력되는 전압을 저장하는 dc단 커패시터(C), 상기 dc단 커패시터(C)의 제1단(n1)에 연결되는 dc단 전압 검출부(730), 및, 상기 dc단 커패시터(C)의 제2단(n2)에 직렬로 연결되는 제1 스위칭 소자(S1)와 제1 저항 소자(R1)를 포함하는 에너지 저감부(440)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a rectifying unit S710 connected to a generator to rectify input power supplied from the generator, a rectifier S710, A dc terminal capacitor C for storing a voltage output from the boost converter S720, a dc terminal voltage detector connected to the first terminal n1 of the dc terminal capacitor C, And an energy reduction unit 440 including a first switching device S1 and a first resistance device R1 connected in series to a second stage n2 of the dc short capacitor C can do.

정류부(710)와 부스트 컨버터(720)는, 발전기로부터의 입력 교류 전원(401)을 직류 전원으로 변환하는 컨버터(410)일 수 있다. The rectifying unit 710 and the boost converter 720 may be a converter 410 that converts the input AC power source 401 from the generator to DC power.

정류부(710)는, 발전기로부터의 교류 전원(401)을 입력받아 정류하여 정류된 전원을 출력할 수 있다.The rectifying unit 710 receives the AC power source 401 from the generator and rectifies it, and can output the rectified power.

이를 위해, 정류부(710)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 다이오드 소자 및 하암 다이오드 소자가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 다이오드 소자가 서로 병렬로 연결되는 것을 예시한다. 즉, 브릿지 형태로 서로 접속될 수 있다.To this end, the rectifying unit 710 has a pair of the upper-arm diode elements and the lower-arm diode elements connected in series to each other, and illustrates a total of two pairs of upper and lower-arm diode elements connected in parallel to each other. That is, they can be connected to each other in the form of a bridge.

부스트 컨버터(720)는, 정류부(710)와 인버터(420) 사이에, 서로 직렬 접속되는 인덕터(L)와 다이오드(D), 인덕터(L)와 다이오드(D) 사이에 접속되는 스위칭 소자(SW)를 구비할 수 있다. The boost converter 720 includes an inductor L and a diode D connected in series with each other and a switching element SW connected between the inductor L and the diode D between the rectification part 710 and the inverter 420. [ ).

상기 스위칭 소자(SW)의 턴 온에 따라 상기 인덕터(L)에 에너지가 저장되고, 상기 스위칭 소자(SW)의 턴 오프에 따라 상기 인덕터(L)에 저장된 에너지가 상기 다이오드(D)를 거쳐 출력될 수 있다.Energy is stored in the inductor L according to the turn-on of the switching element SW and the energy stored in the inductor L according to the turn-off of the switching element SW is output through the diode D .

인덕터(L) 및 다이오드 소자(D)와, 스위칭 소자(SW)를 통해, 입력 전원을 부스팅(승압)하여, 직류 전원의 레벨을 증가시킬 수 있다. It is possible to increase the level of the direct current power source by boosting (boosting) the input power source through the inductor L and the diode element D and the switching element SW.

이러한 스위칭 소자(SW)의 온(on)에 의해, 인덕터(L)에 에너지가 저장되다가, 스위칭 소자(SW)의 오프(off)에 의해, 인덕터(L)에 저장된 에너지가 다이오드(D)를 거쳐, 출력될 수 있다.The energy stored in the inductor L is stored in the diode D by turning off the switching element SW when the switching element SW is turned on, Can be output.

특히, 저용량의 dc단 커패시터(C)를 사용하는 모터 구동장치(400)에 있어, 부스트 컨버터(420)로부터, 일정 전압이 승압된, 즉 오프셋된, 전압이 출력될 수 있다.Particularly, in the motor drive apparatus 400 using the low-capacity dc short-circuit capacitor C, the boost converter 420 can output a voltage having a constant voltage boosted or offset.

실시예에 따라서, 상기 부스트 컨버터(720)는, 상기 스위칭 소자(SW)에 연결되는 저항 소자(R5)를 더 포함할 수 있다. 컨버터 제어부(415)는 상기 저항 소자(R5)에서 검출되는 전압값 및/또는 dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 전압값에 기초하여 상기 부스트 컨버터(720)의 동작을 제어할 수 있다.According to an embodiment, the boost converter 720 may further include a resistance element R5 connected to the switching element SW. The converter control unit 415 can control the operation of the boost converter 720 based on the voltage value detected by the resistor R5 and / or the voltage value detected by the dc voltage detection unit 730. [

이에 따라, 더욱 정확하고 효율적으로 상기 부스트 컨버터(720)의 동작을 제어할 수 있다.Thus, the operation of the boost converter 720 can be controlled more accurately and efficiently.

한편, 상기 dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압(Vdc)이 제1 기준치 이상인 경우에, 상기 제1 스위칭 소자(S1)가 온(on)되어, 에너지 저감부(440)가 동작할 수 있다.On the other hand, when the DC voltage Vdc detected by the dc voltage detection unit 730 is equal to or greater than the first reference value, the first switching device S1 is turned on and the energy reduction unit 440 operates .

즉, dc단 전압 검출부(730)에서 제1 기준치 이상의 과전압이 감지되면, 에너지 저감부(440)는 내부 제1 저항 소자(R1)로 전류가 흐르도록 내부 제1 스위칭 소자(S1)를 턴 온할 수 있다.That is, when the dc voltage detection unit 730 detects an overvoltage equal to or higher than the first reference value, the energy reduction unit 440 turns on the internal first switching device S1 so that the current flows to the internal first resistance device R1 .

제1 저항 소자(R1)로 전류 패스가 형성되면, 부스트 컨버터(720)와 인버터(420)사이의 과전압이 제1 저항 소자(R1)를 통과하면서, 필요 이상의 과전압이 열에너지 형태로 방출될 수 있다. 이에 따라, 모터 구동장치(400)의 내부 전압을 일정 전압 레벨로 유지시킬 수 있다.When the current path is formed by the first resistive element R1, the overvoltage between the boost converter 720 and the inverter 420 passes through the first resistive element R1, and the overvoltage of more than necessary can be released in the form of a thermal energy . Accordingly, the internal voltage of the motor driving apparatus 400 can be maintained at a constant voltage level.

한편, 상기 에너지 저감부(440)는, dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압이 상기 제1 기준치보다 작아질 때까지 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 온 상태를 유지할 수 있다.Meanwhile, the energy reduction unit 440 may maintain the on state of the first switching device S1 until the DC voltage detected by the dc voltage detection unit 730 becomes smaller than the first reference value.

한편, 상기 dc단 전압 검출부(730)는 지속적으로 직류 전압(Vdc)을 감지할 수 있다. 상기 dc단 전압 검출부(730)는 상기 직류 전압을 모니터링하고, 상기 에너지 저감부(440)는, dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압이 상기 제1 기준치 이상이면, 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 온 상태를 유지할 수 있다. Meanwhile, the dc voltage detection unit 730 can continuously detect the DC voltage Vdc. When the DC voltage detected by the dc voltage detection unit 730 is higher than the first reference value, the dc voltage detection unit 730 monitors the dc voltage, The ON state of the switch S1 can be maintained.

또한, 상기 에너지 저감부(440)는, dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압이 상기 제1 기준치보다 작아지면, 상기 제1 스위칭 소자(S1)를 오프시켜, 더 이상 제1 저항 소자(R1)로 전류가 흐르지 않게 할 수 있다.When the DC voltage detected by the dc voltage detection unit 730 becomes smaller than the first reference value, the energy reduction unit 440 turns off the first switching device S1, It is possible to prevent the current from flowing through the resistor R1.

상기 에너지 저감부(440)는, 상기 스위칭 소자(S1)의 스위칭 동작을 제어하는 마이컴(750)을 더 포함할 수 있다. The energy reduction unit 440 may further include a microcomputer 750 for controlling the switching operation of the switching device S1.

마이컴(750)은, 에너지 저감부(440)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.The microcomputer 750 can control the overall operation of the energy reduction unit 440. [

또한, 상기 dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압(Vdc) 값은 에너지 저감부(440)의 마이컴(750)으로 전달될 수 있다.The DC voltage Vdc detected by the dc voltage detection unit 730 may be transmitted to the microcomputer 750 of the energy reduction unit 440.

도 7을 참조하면, 상기 dc단 전압 검출부(730)는, 직렬로 연결되는 제2 저항 소자(R2), 제3 저항 소자(R3), 및, 제4 저항 소자(R4)를 포함하고, 상기 제4 저항 소자(R4)의 양단 전압을 검출할 수 있다. 즉, 상기 제3 저항 소자(R3)와 상기 제4 저항 소자(R4)의 사이 노드(ns)의 전압을 검출할 수 있다.7, the dc voltage detection unit 730 includes a second resistive element R2, a third resistive element R3, and a fourth resistive element R4 connected in series, The voltage across the fourth resistor element R4 can be detected. That is, the voltage of the node ns between the third resistive element R3 and the fourth resistive element R4 can be detected.

또한, 상기 제4 저항 소자(R4)의 양단 전압 및 상기 제2 내지 제4 저항 소자(R2, R3, R4)들의 저항값과 비(ratio)를 이용하면, 간단히 dc단 전압을 산출할 수 있다.The dc step voltage can be simply calculated by using the both end voltages of the fourth resistor R4 and the resistances and ratios of the second through fourth resistors R2, R3 and R4 .

실시예에 따라서, 도 7에서 예시된 직렬로 연결되는 제2 저항 소자(R2), 제3 저항 소자(R3), 및, 제4 저항 소자(R4)를 포함하는 dc단 전압 검출부(730)와 다른 회로 구성으로 전압을 검출할 수도 있을 것이다. According to the embodiment, the dc voltage detection unit 730 including the second resistive element R2, the third resistive element R3, and the fourth resistive element R4 connected in series illustrated in Fig. 7 The voltage may be detected in other circuit configurations.

본 발명의 일 실시예에 따르면, DC 링크(Link) 측의 양단 전압에 대해서 저항 분배를 통하여 마이컴(750) 측에서 감지하도록 설계할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the both terminals of the DC link can be designed to be detected by the microcomputer 750 through resistance distribution.

마이컴(750)은, 상기 dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압(Vdc)이 제1 기준치 이상이 되면, 제1 스위칭 소자(S1)를 턴 온시켜, 제1 저항 소자(R1)로 전류가 흐르는 패스를 형성할 수 있다.When the DC voltage Vdc detected by the dc voltage detection unit 730 becomes equal to or greater than the first reference value, the microcomputer 750 turns on the first switching device S1 and turns on the first resistance device R1 A path through which a current flows can be formed.

또한, 마이컴(750)은, 상기 dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압(Vdc)이 제1 기준치보다 작아지면, 제1 스위칭 소자(S1)를 턴 오프시켜, 더 이상 제1 저항 소자(R1)로 전류가 흐르지 않도록 제어할 수 있다.When the direct current voltage Vdc detected by the dc voltage detection unit 730 becomes smaller than the first reference value, the microcomputer 750 turns off the first switching device S1, It is possible to control the current to flow through the resistor R1.

한편, 에너지 저감부(440)는, 상기 제1 스위칭 소자(S1)를 턴 온/오프하는 드라이브 IC(760)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the energy reduction unit 440 may further include a drive IC 760 that turns on / off the first switching device S1.

드라이브 IC(760)는, 마이컴(750)의 제어에 따라, 상기 제1 스위칭 소자(S1)를 턴 온하거나 턴 오프할 수 있다.The drive IC 760 may turn on or off the first switching device S1 under the control of the microcomputer 750. [

실시예에 따라서, 도 7과 같이, 에너지 저감부(440)는 포토 커플러(755)를 더 포함할 수 있다.According to the embodiment, as shown in FIG. 7, the energy reduction unit 440 may further include a photocoupler 755.

마이컴(750)과 드라이브 IC(760)가 직접 연결되지 않고, 마이컴(750)의 제어에 따라 포토 커플러(755)가 온/오프되고, 포토 커플러(755)의 온/오프 상태에 대응하여, 드라이브 IC(760)가 제1 스위칭 소자(S1)를 온/오프함으로써, 오동작을 방지하고, 노이즈(noise)의 영향을 저감할 수 있다.The microcomputer 750 and the drive IC 760 are not directly connected to each other and the photocoupler 755 is turned on and off under the control of the microcomputer 750. In response to the on / off state of the photocoupler 755, The IC 760 turns on / off the first switching element S1, thereby preventing malfunction and reducing the influence of noise.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 장치(400)는, 상기 dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압이 목표 값 미만인 경우에, 상기 부스트 컨버터(720)를 동작하도록 제어하고, 상기 dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압이 목표 값 이상인 경우에, 상기 부스트 컨버터(720)를 동작 정지하도록 제어하는 컨버터 제어부(415)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the motor driving apparatus 400 according to the embodiment of the present invention controls the boost converter 720 to operate when the DC voltage detected by the dc voltage detection unit 730 is lower than the target value, And a converter control unit 415 for controlling the operation of the boost converter 720 to stop when the dc voltage detected by the dc voltage detection unit 730 is equal to or higher than the target value.

또한, 도 4를 참조하여 설명한 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 장치(400)는, 복수의 스위칭 소자를 구비하며, 스위칭 동작에 의해, 상기 dc단 커패시터(C) 양단의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 모터(450)로 출력하는 인버터(420)를 더 포함할 수 있다.4, the motor driving apparatus 400 according to the embodiment of the present invention includes a plurality of switching elements, and the switching operation is performed to switch the direct current (DC) across the dc- And an inverter 420 for converting the power source to an AC power source and outputting the AC power to the motor 450.

일 실시예에 따른 인버터(420)는 상기 dc단 커패시터(C) 양단의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 압축기(455)의 모터(450)로 출력할 수 있다.The inverter 420 according to the embodiment may convert the DC power supply across the dc short capacitor C to AC power and output the AC power to the motor 450 of the compressor 455.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동 장치(400)는, 인버터(420)를 제어하는 인버터 제어부(430)를 더 포함할 수 있다.In addition, the motor driving apparatus 400 according to an embodiment of the present invention may further include an inverter control unit 430 for controlling the inverter 420.

인버터 제어부(430)는, 제1 스위칭 소자(S1)가 온되면 상기 인버터(420)가 동작을 정지하도록 제어하고, 상기 제1 스위칭 소자(S1)가 오프되면 상기 인버터(420)가 정상 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.The inverter control unit 430 controls the inverter 420 to stop its operation when the first switching device S1 is turned on and the inverter 420 performs a normal operation when the first switching device S1 is off Can be controlled.

한편, 상기 dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압이 상기 제1 기준치보다 낮은 제2 기준치 이상인 경우에, 상기 부스트 컨버터(720)의 스위칭 소자(SW)가 오프(off)될 수 있다.Meanwhile, when the dc voltage detected by the dc voltage detector 730 is equal to or greater than a second reference value lower than the first reference value, the switching element SW of the boost converter 720 may be turned off.

즉, 에너지 저감부(440)의 동작 조건인 제1 기준치 외에 더 낮은 제2 기준치가 상기 부스트 컨버터(720)의 스위칭 소자(SW)가 오프(off) 조건으로 설정될 수 있다.That is, the second reference value lower than the first reference value, which is an operating condition of the energy reduction unit 440, may be set to a condition that the switching element SW of the boost converter 720 is off.

예를 들어, 제1 기준치가 420V로 설정된 경우에, 제2 기준치는 380V로 설정될 수 있다. 이 경우에, dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압이 380V가 되면 부스트 컨버터(720)가 정지하여 더 이상 승압하지 않는다.For example, when the first reference value is set to 420V, the second reference value may be set to 380V. In this case, when the DC voltage detected by the dc voltage detection unit 730 becomes 380 V, the boost converter 720 stops and does not step up any more.

이후에 발생하는 승압은 발전기의 리액터 성분에 의한 것으로, 에너지 저감부(440)의 동작으로 제거될 수 있다.The boosting that occurs thereafter is due to the reactor component of the generator, and can be removed by the operation of the energy reduction unit 440.

즉, 복수의 기준치가 설정되고, 일정 수준에서 부스트 컨버터(720)를 제어하고, 의도치 않은 과전압에 대해서만 에너지 저감부(440)가 동작함으로써 더욱 안정성을 높일 수 있다.That is, a plurality of reference values are set, the boost converter 720 is controlled at a constant level, and the energy reduction unit 440 operates only for an unintended overvoltage, thereby further enhancing the stability.

상술한 것과 같이, 발전기 전원 사용시, 발전기 내부 리액터의 영향으로, 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 인버터 리액터 용량이 증가(발전기 리액터 + 컨버터 리액터)하고, 발전기측 리액터에 저장된 에너지가 인버터 측으로 전달되면서 부스트 컨버터의 승압 효과가 증대될 수 있다.As described above, when the generator power is used, the booster cap-less inverter reactor capacity increases (generator reactor + converter reactor) due to the influence of the reactor internal reactor, and energy stored in the generator- The boosting effect of the boost converter can be increased.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기는, 제품 운전 중 dc단 전압 검출부(730)에서 실시간으로 전압 상태 모니터링을 수행할 수 있다.The motor driving apparatus and the air conditioner having the motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention can perform voltage state monitoring in real time in the dc voltage detection unit 730 during product operation.

감지되는 전압이 목표값보다 작은 경우에, 부스트 컨버터(720)가 동작하여 승압 동작을 수행하고, 목표값 도달 시, 부스트 컨버터(720)의 동작을 정지할 수 있다.When the sensed voltage is smaller than the target value, the boost converter 720 operates to perform the boost operation, and when the target value is reached, the operation of the boost converter 720 can be stopped.

이 때, 발전기 내 리액터 성분이 클 경우 부스트 컨버터(720)의 동작을 정지하여도, 승압이 발생할 수 있다.At this time, boosting may occur even if the operation of the boost converter 720 is stopped when the reactor component in the generator is large.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기는, dc단 전압 검출부(730)에서 감지되는 전압이 제1 기준치 이상이 되면, 에너지 저감부(440) 측의 제1 스위칭 소자(S1)를 동작시켜, 제1 스위칭 소자(S1)의 출력단측 제1 저항(R1)에서 회생 에너지 열로 전환시킴으로써, 전압을 낮출 수 있다.Accordingly, the motor driving apparatus and the air conditioner having the same according to the embodiment of the present invention can control the motor driving apparatus and the air conditioner having the motor driving apparatus according to the present invention, when the voltage sensed by the dc voltage detection unit 730 becomes the first reference value or more, The voltage can be lowered by operating the switching element S1 to switch from the first resistor R1 on the output stage side of the first switching element S1 to the regenerative energy line.

이후에, 모니터링되는 전압이 제1 기준치 밑으로 떨어지면, 제1 스위칭 소자(S1)의 동작을 멈추고 정상 인버터 제어를 진행할 수 있다. Thereafter, when the monitored voltage falls below the first reference value, the operation of the first switching device S1 is stopped and the normal inverter control can proceed.

이에 따라, 전압이 불안정한 발전기 전원 사용 지역에서도 안정적으로 공기조화기가 동작할 수 있다.Accordingly, the air conditioner can be stably operated even in a region where the voltage of the generator is unstable.

또한, 전압이 불안정한 발전기 전원 사용 지역에서도 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 컨버터를 사용할 수 있고, 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 컨버터 사용을 통한 공기조화기 제품 경쟁력 확보가 가능하다.In addition, Boost Cap-less converter can be used in the region where generator voltage is unstable, and booster cap-less converter can be used to secure competitiveness of the air conditioner.

또한, 발전기 용량에 따른 발전기 내부 리액터 차이에 무관하게 안정적으로 공기조화기가 동작할 수 있다.In addition, the air conditioner can be stably operated regardless of the difference of reactor reactors according to the generator capacity.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치는, 상기 입력 교류 전원(401)과 상기 정류부(710) 사이에 배치되는 노이즈 필터(701)를 더 포함할 수 있다.The motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a noise filter 701 disposed between the input AC power source 401 and the rectifying unit 710.

도 7을 참조하면, 노이즈 필터(701)는 상기 입력 교류 전원(401)과 상기 정류부(710)의 ac단에 접속되며, ac단의 노이즈 신호를 필터링할 수 있다.Referring to FIG. 7, the noise filter 701 is connected to the ac terminal of the input AC power source 401 and the rectifier 710, and can filter the noise signal of the ac stage.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치의 동작방법의 순서도이다.8 is a flowchart of an operation method of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

dc단 전압 검출부(730)는 지속적으로 dc단의 직류 전압(Vdc)을 감지하고, 에너지 저감부(440) 등으로 전달할 수 있다. the DC voltage detection unit 730 continuously detects the DC voltage Vdc of the dc stage and can transmit the DC voltage Vdc to the energy reduction unit 440 or the like.

상기 dc단 전압 검출부(730)는 상기 직류 전압을 모니터링하고, 상기 에너지 저감부(440)는, dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압에 따라 동작할 수 있다.The dc voltage detection unit 730 monitors the dc voltage and the energy reduction unit 440 can operate according to the dc voltage detected by the dc voltage detection unit 730.

도 8을 참조하면, 상기 dc단 전압 검출부(730)에서 감지되는 직류 전압이 상기 제1 기준치 이상이면(S810), 상기 제1 스위칭 소자(S1)을 온(on)시켜(S820), 제1 저항 소자(R1)로 전류가 흐르게 제어할 수 있다.Referring to FIG. 8, if the DC voltage sensed by the dc voltage detection unit 730 is equal to or greater than the first reference value (S810), the first switching device S1 is turned on (S820) The current can be controlled to flow through the resistor element R1.

또한, 상기 에너지 저감부(440)는, dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압이 상기 제1 기준치보다 작아지면(S830), 상기 제1 스위칭 소자(S1)를 오프(off)시켜(S840), 더 이상 제1 저항 소자(R1)로 전류가 흐르지 않게 할 수 있다.If the DC voltage detected by the dc voltage detection unit 730 becomes smaller than the first reference value at step S830, the energy reduction unit 440 turns off the first switching device S1 S840), the current can no longer flow to the first resistor element R1.

또한, 상기 dc단 전압 검출부(730)는 상기 직류 전압을 모니터링하고, 상기 에너지 저감부(440)는, dc단 전압 검출부(730)에서 검출되는 직류 전압이 상기 제1 기준치 이상이면, 상기 제1 스위칭 소자(S1)의 온 상태를 유지할 수 있다. The dc voltage detection unit 730 monitors the dc voltage and if the dc voltage detected by the dc voltage detection unit 730 is equal to or greater than the first reference value, The ON state of the switching element S1 can be maintained.

이후에, 모니터링되는 전압이 제1 기준치 밑으로 떨어지면(S830), 제1 스위칭 소자(S1)의 동작을 멈추고(S840), 정상 인버터 제어를 진행할 수 있다(S850). Thereafter, when the monitored voltage falls below the first reference value (S830), the operation of the first switching device S1 is stopped (S840), and normal inverter control can proceed (S850).

발전기 전원 사용 인버터 에어컨의 회생 에너지 저감 방법Using generator power Reduction method of regenerative energy of inverter air conditioner

2. Boost Cap-less 인버터 과전압에 의한 안전 장치 동작 저감 방법2. Reduction of Safety Device Operation by Boost Cap-less Inverter Overvoltage

도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동장치 동작에 관한 설명에 참조되는 도면이다.9 to 11 are diagrams referred to in explanation of the operation of the motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 9는 정상 운전 상태에서, 부스트 컨버터(720)의 스위칭 소자(SW)가 온(on) 상태일 때의 전류 흐름을 도시한 것이다.FIG. 9 shows the current flow when the switching element SW of the boost converter 720 is in the on-state in the normal operation state.

도 9를 참조하면, 정상 운전시 전류 흐름은, 정류부(710), 부스트 컨버터(720)의 인덕터(L), 스위칭 소자(SW) 순서로 형성되고, 부스트 컨버터(720)의 인덕터(L) 측에 유도 전류가 충전될 수 있다.9, the current flows during normal operation are formed in the order of the rectifying section 710, the inductor L of the boost converter 720, and the switching element SW, and the inductor L of the boost converter 720 An induced current can be charged.

도 10은 정상 운전 상태에서, 부스트 컨버터(720)의 스위칭 소자(SW)가 오프(off) 상태일 때의 전류 흐름을 도시한 것이다.10 shows a current flow when the switching element SW of the boost converter 720 is off in a normal operation state.

도 10을 참조하면, 정상 운전시 전류 흐름은, 정류부(710), 부스트 컨버터(720)의 다이오드(L) 및 필름 커패시터(C) 순서로 형성되고, 부스트 컨버터(720)의 인덕터(L) 측에 저장된 전압이 필름 커패시터(C) 측으로 저장될 수 있다.10, the current flows during normal operation are formed in the order of the rectifier 710, the diode L of the boost converter 720, and the film capacitor C, and the inductor L of the boost converter 720 The voltage stored in the film capacitor C can be stored in the film capacitor C side.

도 9와 도 10과 같이, 부스터 컨버터(720)의 스위칭 소자(SW) 온/오프를 통하여 부스트 컨버터(720)의 인덕터(L) 측에 충전된 에너지가 전압을 상승시키는 효과를 가져온다(부스트 컨버터 효과).9 and 10, the energy charged on the inductor L side of the boost converter 720 through the switching element SW on / off of the booster converter 720 has the effect of raising the voltage effect).

하지만, 입력 전원이 발전기인 경우에, 발전기의 리액터 성분의 영향을 받을 수 있다.However, when the input power source is a generator, it may be influenced by the reactor component of the generator.

예를 들어, 발전기 리액터로 인하여 부스터 컨버터(720)의 스위칭 소자(SW) 온/오프시 승압되는 전압이 급격히 상승할 수 있다.For example, due to the generator reactor, the voltage boosted when the switching element SW of the booster converter 720 is turned on / off can rapidly rise.

하지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저감부(440)가 동작하여 과다한 과전압을 열에너지로 소모, 저감시킬 수 있다.However, according to an embodiment of the present invention, the energy reduction unit 440 operates and can consume and reduce excessive overvoltage as thermal energy.

도 11을 탐조하면, 필름 커패시터(C) 측 전압이 급격히 상승하면, 에너지 저감부(440)측의 제1 스위칭 소자(S1)를 동작시킬 수 있다.11, it is possible to operate the first switching device S1 on the energy reduction unit 440 side if the voltage on the film capacitor C suddenly rises.

이에 따라, 제1 스위칭 소자(S1)에 직렬로 연결된 저항을 통하여 전기 에너지를 열에너지로 전환함으로써, 필름 커패시터(C) 측의 전압을 안정화시킬 수 있다.Thus, the voltage on the film capacitor C side can be stabilized by switching the electric energy to thermal energy through a resistor connected in series to the first switching device S1.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 전압이 불안정한 발전기 전원 사용 환경에서도, 안정적으로 운전할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to operate stably even in an environment where the voltage of the generator is unstable.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 부스트 캡 리스(Boost Cap-less) 방식을 전압이 불안정한 지역까지 확대할 수 있다.Also, according to at least one of the embodiments of the present invention, the boost capless scheme can be extended to a voltage unstable region.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 발전기 용량과 상관없이 안정적으로 구동할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to stably drive regardless of the generator capacity.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 과전압시 회로 소자들을 안정적으로 보호할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to stably protect circuit elements in an overvoltage condition.

본 발명에 따른 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The motor driving apparatus and the air conditioner having the same according to the present invention are not limited to the configuration and the method of the embodiments described above but the embodiments can be applied to all of the embodiments Or some of them may be selectively combined.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 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 exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

컨버터 : 410
컨버터 제어부 : 415
인버터 : 420
인버터 제어부 : 430
에너지 저감부 : 440Converters: 410
Converter control section: 415
Inverter: 420
Inverter control section: 430
Energy Reduction Department: 440

Claims (12)

발전기에 연결되어 상기 발전기로부터 공급되는 입력 전원을 정류하는 정류부;
상기 정류부로부터 정류된 전원을 승압하여 출력하는 부스트 컨버터;
상기 부스트 컨버터에서 출력되는 전압을 저장하는 dc단 커패시터;
상기 dc단 커패시터의 제1단에 연결되는 dc단 전압 검출부; 및,
상기 dc단 커패시터의 제2단에 직렬로 연결되는 제1 스위칭 소자와 제1 저항 소자를 포함하고, 상기 dc단 전압 검출부에서 검출되는 직류 전압이 제1 기준치 이상인 경우에 상기 제1 스위칭 소자가 온(on)되는 에너지 저감부;를 포함하는 모터 구동장치.A rectifier connected to the generator for rectifying the input power supplied from the generator;
A boost converter for boosting a power source rectified by the rectifier and outputting the boosted power;
A dc capacitor that stores a voltage output from the boost converter;
A dc voltage detection unit connected to the first end of the dc short-circuit capacitor; And
Wherein when the DC voltage detected by the dc voltage detecting unit is equal to or greater than a first reference value, the first switching device is turned on, and the first switching device is turned on when the DC voltage detected by the dc voltage detecting unit is equal to or greater than the first reference value. and an energy reduction unit that is turned on. 제1항에 있어서,
상기 에너지 저감부는, 상기 dc단 전압 검출부에서 검출되는 상기 직류 전압이 상기 제1 기준치보다 작아질 때까지 상기 제1 스위칭 소자의 온 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method according to claim 1,
Wherein the energy reduction unit maintains the on state of the first switching device until the DC voltage detected by the dc voltage detection unit becomes smaller than the first reference value. 제1항에 있어서,
상기 에너지 저감부는, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 마이컴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method according to claim 1,
Wherein the energy reduction unit further comprises a microcomputer for controlling a switching operation of the switching element. 제1항에 있어서,
상기 dc단 전압 검출부는, 직렬로 연결되는 제2 저항 소자, 제3 저항 소자, 및, 제4 저항 소자를 포함하고, 상기 제4 저항 소자의 양단 전압을 검출하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method according to claim 1,
Wherein the dc voltage detecting unit includes a second resistive element, a third resistive element, and a fourth resistive element connected in series, and detects a voltage between both ends of the fourth resistive element. 제1항에 있어서,
상기 dc단 전압 검출부에서 검출되는 직류 전압이 목표 값 미만인 경우에, 상기 부스트 컨버터를 동작하도록 제어하고, 상기 dc단 전압 검출부에서 검출되는 직류 전압이 목표 값 이상인 경우에, 상기 부스트 컨버터를 동작 정지하도록 제어하는 컨버터 제어부;를 더 포함하는 모터 구동장치.The method according to claim 1,
Controls the boost converter to operate when the DC voltage detected by the dc voltage detection unit is less than the target value and stops the boost converter when the DC voltage detected by the dc voltage detection unit is equal to or higher than the target value And a converter control unit for controlling the motor. 제1항에 있어서,
상기 부스트 컨버터는,
서로 직렬 접속되는 인덕터와 다이오드, 및, 상기 인덕터와 상기 다이오드 사이에 접속되는 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method according to claim 1,
The boost converter includes:
An inductor and a diode connected in series with each other, and a switching element connected between the inductor and the diode. 제6항에 있어서,
상기 스위칭 소자의 턴 온에 따라 상기 인덕터에 에너지가 저장되고, 상기 스위칭 소자의 턴 오프에 따라 상기 인덕터에 저장된 에너지가 상기 다이오드를 거쳐 출력되는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method according to claim 6,
Wherein energy is stored in the inductor in accordance with the turn-on of the switching element, and the energy stored in the inductor is outputted through the diode according to the turn-off of the switching element. 제6항에 있어서,
상기 부스트 컨버터는,
상기 스위칭 소자에 연결되는 저항 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method according to claim 6,
The boost converter includes:
Further comprising a resistance element connected to the switching element. 제6항에 있어서,
상기 dc단 전압 검출부에서 검출되는 직류 전압이 상기 제1 기준치보다 낮은 제2 기준치 이상인 경우에, 상기 스위칭 소자가 오프(off)되는 것을 특징으로 하는 모터 구동장치.The method according to claim 6,
And the switching element is turned off when the dc voltage detected by the dc voltage detecting unit is equal to or greater than a second reference value lower than the first reference value. 제1항에 있어서,
복수의 스위칭 소자를 구비하며, 스위칭 동작에 의해, 상기 dc단 커패시터 양단의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 모터로 출력하는 인버터;를 더 포함하는 모터 구동장치.The method according to claim 1,
And an inverter that has a plurality of switching elements and converts a DC power supply across the dc-stage capacitor to an AC power by a switching operation and outputs the AC power to the motor. 제10항에 있어서,
상기 제1 스위칭 소자가 온되면 상기 인버터가 동작을 정지하도록 제어하고, 상기 제1 스위칭 소자가 오프되면 상기 인버터가 정상 동작을 수행하도록 제어하는 인버터 제어부;를 더 포함하는 모터 구동장치.11. The method of claim 10,
And an inverter control unit controlling the inverter to stop the operation when the first switching element is turned on and controlling the inverter to perform a normal operation when the first switching element is turned off. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 모터 구동장치를 구비하는 공기조화기.



An air conditioner comprising the motor drive device according to any one of claims 1 to 11.



KR1020170165883A 2017-12-05 2017-12-05 Motor driving device and air conditioner including the same KR102080516B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170165883A KR102080516B1 (en) 2017-12-05 2017-12-05 Motor driving device and air conditioner including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170165883A KR102080516B1 (en) 2017-12-05 2017-12-05 Motor driving device and air conditioner including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190066288A true KR20190066288A (en) 2019-06-13
KR102080516B1 KR102080516B1 (en) 2020-02-24

Family

ID=66847453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170165883A KR102080516B1 (en) 2017-12-05 2017-12-05 Motor driving device and air conditioner including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102080516B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070011976A (en) * 2005-07-22 2007-01-25 삼성전자주식회사 Operating system of bldc motor
KR20110004725A (en) * 2009-07-08 2011-01-14 엘지이노텍 주식회사 Power supply unit
WO2016157307A1 (en) * 2015-03-27 2016-10-06 三菱電機株式会社 Step-up device and converter device
JP2016187284A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 住友重機械工業株式会社 Power conversion device and industrial machine using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070011976A (en) * 2005-07-22 2007-01-25 삼성전자주식회사 Operating system of bldc motor
KR20110004725A (en) * 2009-07-08 2011-01-14 엘지이노텍 주식회사 Power supply unit
WO2016157307A1 (en) * 2015-03-27 2016-10-06 三菱電機株式会社 Step-up device and converter device
JP2016187284A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 住友重機械工業株式会社 Power conversion device and industrial machine using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR102080516B1 (en) 2020-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101720496B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
US8169180B2 (en) Motor controller of air conditioner
KR101737364B1 (en) Air conditioner including the same
KR20170018689A (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR20150067654A (en) Motor driving device and air conditioner including the same
KR20090039482A (en) Motor controller of air conditioner
JP6146316B2 (en) Air conditioner
KR102080516B1 (en) Motor driving device and air conditioner including the same
KR20090031074A (en) Motor controller of air conditioner
KR20100003580A (en) Motor controller of air conditioner
KR102102756B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR101591884B1 (en) Motor controller, method and Air conditioner comprising the same
KR101965180B1 (en) Air conditioner
KR102130591B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR102214659B1 (en) Air conditioner
KR20190096725A (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR20150067655A (en) Motor driving device and air conditioner including the same
KR102167329B1 (en) Air conditioner and method thereof
KR102260614B1 (en) Air conditioner
KR102178489B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR102201291B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR20100036780A (en) Motor controller
KR101957168B1 (en) Air conditioner
KR102145893B1 (en) Motor driving apparatus and home appliance including the same
KR101990444B1 (en) Motor driving apparatus and air conditioner including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant