[go: up one dir, main page]

KR20180081370A - Compressor driving apparatus and chiller including the same - Google Patents

Compressor driving apparatus and chiller including the same Download PDF

Info

Publication number
KR20180081370A
KR20180081370A KR1020170002515A KR20170002515A KR20180081370A KR 20180081370 A KR20180081370 A KR 20180081370A KR 1020170002515 A KR1020170002515 A KR 1020170002515A KR 20170002515 A KR20170002515 A KR 20170002515A KR 20180081370 A KR20180081370 A KR 20180081370A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
bearing
coil
gap
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020170002515A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정근우
안준식
전종현
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 KR1020170002515A priority Critical patent/KR20180081370A/en
Publication of KR20180081370A publication Critical patent/KR20180081370A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F04B35/045Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/06Mobile combinations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06Control using electricity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/001Compression cycle type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

본 발명은 칠러에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동장치는, 압축기 모터와 자기 베어링을 구비하는 압축기와, 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 동작에 따라, 자기 베어링의 베어링 코일에 전류를 인가하여, 압축기 모터의 회전자를, 자기 베어링으로부터 부상(levitation)시키거나, 랜딩(landing)시키는 코일 구동부와, 베어링 코일에 인가되는 전류를 검출하는 베어링 코일 전류 검출부와, 베어링 코일과의 갭(gap)을 센싱하는 갭 센서와, 갭 센서로부터의 갭 정보와, 베어링 코일 전류 검출부로부터의 전류에 기초하여, 코일 구동부의 스위칭 소자를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 갭 센서로부터의 갭 정보 또는 베어링 코일 전류 검출부로부터의 전류가 기준 범위를 벗어난 경우, 고장이라 한단하고, 교체 메시지를 출력하도록 제어한다. 이에 따라, 자기 부상 방식에서 압축기 내부의 소자들에 대한 고장 진단을 간단하게 수행할 수 있게 된다. The present invention relates to a chiller. A compressor driving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a compressor having a compressor motor, a magnetic bearing, and a switching element, and applies a current to a bearing coil of the magnetic bearing in accordance with a switching operation, A bearing coil current detector for detecting a current applied to the bearing coil; a gap sensor for sensing a gap between the bearing coil and the bearing coil; And a control section for controlling the switching elements of the coil driving section on the basis of the gap information from the gap sensor and the current from the bearing coil current detecting section and the control section controls the switching section based on the gap information from the gap sensor or the current from the bearing coil current detecting section Is out of the reference range, it is judged as a failure, and control is performed so as to output a replacement message. Accordingly, it is possible to easily diagnose the failure of the elements inside the compressor in the magnetic floating system.

Description

압축기 구동장치 및 이를 구비한 칠러{Compressor driving apparatus and chiller including the same}[0001] The present invention relates to a compressor driving apparatus and a chiller having the same,

본 발명은 압축기 구동장치 및 이를 구비한 칠러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 자기 부상 방식에서 압축기 내부의 소자들에 대한 고장 진단을 간단하게 수행할 수 있는 칠러에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor driving apparatus and a chiller having the same, and more particularly, to a chiller capable of easily diagnosing a failure of components in a compressor in a magnetic levitation manner.

공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하는 장치이다. 이 공기조화기는 실내 온도를 조절하고, 정화하도록 함으로써 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다.The air conditioner is a device that discharges cold air into the room to create a pleasant indoor environment. This air conditioner is installed to provide a more comfortable indoor environment to humans by adjusting the room temperature and purifying the room temperature.

일반적으로, 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.Generally, the air conditioner includes an indoor unit that is configured as a heat exchanger and installed in a room, and an outdoor unit that is composed of a compressor, a heat exchanger, and the like and supplies the refrigerant to the indoor unit.

한편, 공기조화기 중, 가정보다 큰 사업장 또는 빌딩 등에 사용되는 칠러(chiller)는, 일반적으로 옥외 옥상에 설치되는 냉각탑과, 냉매를 순환시켜 냉각탑에서 보내어진 냉각수와 열교환하는 열교환 유닛을 포함한다. 나아가 열교환 유닛은 압축기, 응축기, 증발기를 포함해서 구성된다. On the other hand, among the air conditioners, a chiller used in a business place or a building larger than the home generally includes a cooling tower installed on the outdoor roof and a heat exchange unit for circulating the refrigerant and exchanging heat with the cooling water sent from the cooling tower. Further, the heat exchange unit includes a compressor, a condenser, and an evaporator.

한편, 칠러는, 압축기 모터 구동시, 베어링 코일에 전류를 흘려주어 자기력을 형성하여, 압축기 모터의 회전자를 자기 부상(magnetic levitation)시킨 후, 기계적인 마찰 없이 회전자를 회전시키는 방식을 사용하기도 한다. 이러한 방식을 자기 베어링(magnetic bearing) 방식 또는 자기 부상 방식이라 한다.On the other hand, when chiller is driven by a compressor motor, a magnetic force is generated by flowing a current through a bearing coil to make the rotor of the compressor motor magnetic levitation, do. This method is referred to as a magnetic bearing method or a magnetic levitation method.

한편, 칠러 내의 압축기 모터의 구동을 위해, 복수의 자기 베어링이 사용되는데, 자기 베어링 구동을 위해, 각종 회로 소자들이 사용된다.On the other hand, in order to drive the compressor motor in the chiller, a plurality of magnetic bearings are used, and various circuit elements are used for driving the magnetic bearings.

한편, 칠러의 특성상, 압축기의 고장시, 신속한 고장 판단 및 교체가 필요하다. On the other hand, due to the characteristics of the chiller, it is necessary to promptly determine and replace the failure of the compressor.

본 발명의 목적은, 자기 부상 방식에서 압축기 내부의 소자들에 대한 고장 진단을 간단하게 수행할 수 있는 압축기 구동장치 및 이를 구비한 칠러를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a compressor driving apparatus and a chiller having the same, which can easily perform a fault diagnosis of elements inside a compressor in a magnetic floating system.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동장치는, 압축기 모터와 자기 베어링을 구비하는 압축기와, 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 동작에 따라, 자기 베어링의 베어링 코일에 전류를 인가하여, 압축기 모터의 회전자를, 자기 베어링으로부터 부상(levitation)시키거나, 랜딩(landing)시키는 코일 구동부와, 베어링 코일에 인가되는 전류를 검출하는 베어링 코일 전류 검출부와, 베어링 코일과의 갭(gap)을 센싱하는 갭 센서와, 갭 센서로부터의 갭 정보와, 베어링 코일 전류 검출부로부터의 전류에 기초하여, 코일 구동부의 스위칭 소자를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 갭 센서로부터의 갭 정보 또는 베어링 코일 전류 검출부로부터의 전류가 기준 범위를 벗어난 경우, 고장이라 한단하고, 교체 메시지를 출력하도록 제어한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a compressor driving apparatus including: a compressor having a compressor motor, a magnetic bearing, and a switching element, and applying a current to a bearing coil of the magnetic bearing, A coil driver for levitation or landing the rotor of the compressor motor from the magnetic bearing, a bearing coil current detector for detecting a current applied to the bearing coil, a gap between the bearing coil and the bearing coil, And a control unit for controlling the switching element of the coil driving unit based on the gap information from the gap sensor and the current from the bearing coil current detection unit, wherein the control unit controls the gap information from the gap sensor or the bearing When the current from the coil current detection unit is out of the reference range, it is determined that the current is out of order and the replacement message is output.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 칠러는, 압축기 모터와 자기 베어링을 구비하는 압축기와, 압축기를 구동하는 압축기 구동부를 포함하고, 압축기 구동부는, 압축기 모터와 자기 베어링을 구비하는 압축기와, 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 동작에 따라, 자기 베어링의 베어링 코일에 전류를 인가하여, 압축기 모터의 회전자를, 자기 베어링으로부터 부상(levitation)시키거나, 랜딩(landing)시키는 코일 구동부와, 베어링 코일에 인가되는 전류를 검출하는 베어링 코일 전류 검출부와, 베어링 코일과의 갭(gap)을 센싱하는 갭 센서와, 갭 센서로부터의 갭 정보와, 베어링 코일 전류 검출부로부터의 전류에 기초하여, 코일 구동부의 스위칭 소자를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 갭 센서로부터의 갭 정보 또는 베어링 코일 전류 검출부로부터의 전류가 기준 범위를 벗어난 경우, 고장이라 한단하고, 교체 메시지를 출력하도록 제어한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a chiller comprising: a compressor having a compressor motor and a magnetic bearing; and a compressor driving unit for driving the compressor, wherein the compressor driving unit includes a compressor having a compressor motor and a magnetic bearing, And a coil driver for levitation or landing the rotor of the compressor motor from the magnetic bearing by applying a current to the bearing coil of the magnetic bearing in accordance with the switching operation, A gap sensor for sensing a gap between the bearing coil and the bearing coil; gap information from the gap sensor; and based on the current from the bearing coil current detector, And a control unit for controlling the switching elements of the driving unit, wherein the control unit is configured to control the gap information from the gap sensor or the bearing coil current detection If the current from the part is out of the reference range, it is judged to be faulty and controls to output a replacement message.

본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동장치 및 이를 구비한 칠러는, 압축기 모터와 자기 베어링을 구비하는 압축기와, 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 동작에 따라, 자기 베어링의 베어링 코일에 전류를 인가하여, 압축기 모터의 회전자를, 자기 베어링으로부터 부상(levitation)시키거나, 랜딩(landing)시키는 코일 구동부와, 베어링 코일에 인가되는 전류를 검출하는 베어링 코일 전류 검출부와, 베어링 코일과의 갭(gap)을 센싱하는 갭 센서와, 갭 센서로부터의 갭 정보와, 베어링 코일 전류 검출부로부터의 전류에 기초하여, 코일 구동부의 스위칭 소자를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 갭 센서로부터의 갭 정보 또는 베어링 코일 전류 검출부로부터의 전류가 기준 범위를 벗어난 경우, 고장이라 한단하고, 교체 메시지를 출력하도록 제어함으로써, 자기 부상 방식에서 압축기 내부의 소자들에 대한 고장 진단을 간단하게 수행할 수 있게 된다.A compressor driving apparatus and a chiller having the same according to an embodiment of the present invention are provided with a compressor motor having a compressor motor and a magnetic bearing and a switching element and applying a current to a bearing coil of the magnetic bearing according to a switching operation, A coil driver for levitating or landing the rotor of the compressor motor from the magnetic bearing, a bearing coil current detector for detecting the current applied to the bearing coil, and a gap between the bearing coil and the bearing coil And a control unit for controlling the switching elements of the coil driving unit based on the gap information from the gap sensor and the current from the bearing coil current detection unit, wherein the control unit controls the gap information from the gap sensor, When the current from the current detection unit is out of the reference range, It is possible to easily perform the fault diagnosis for the elements inside the compressor in the floating-type system.

특히, 갭 센서 또는 베어링 코일 전류 검출부에 대한 고장 진단을 간단하게 수행할 수 있게 된다.Particularly, fault diagnosis for the gap sensor or the bearing coil current detector can be easily performed.

한편, 베어링 코일 전류 검출부의 고장시, 압축기 모터의 회전자를 랜딩하도록 제어하며, 압축기 모터의 회전자 랜딩시, 베어링 코일에 흐르는 전류가 단계적으로 하강하도록 함으로써, 소프트 랜딩을 구현할 수 있게 된다, 이에 따라, 회전자와 베어링의 마모를 방지할 수 있게 된다.On the other hand, when the bearing coil current detection unit is in failure, the rotor of the compressor motor is controlled to land, and when the rotor of the compressor motor is landed, the current flowing through the bearing coil is stepwise lowered to realize soft landing. Accordingly, wear of the rotor and the bearing can be prevented.

한편, 회전자 부상시, 부상 안정화 시간이 제3 기준 범위를 벗어난 경우, 코일 구동부의 고장이라 판단하고, 코일 구동부 교체 메시지를 출력함으로써, 자기 부상 방식에서 압축기 내부의 소자들에 대한 고장 진단을 간단하게 수행할 수 있게 된다.On the other hand, when the flotation stabilization time is out of the third reference range when the rotor is floated, it is determined that the coil driving unit is faulty, and by outputting the coil driving unit replacement message, .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 공조 유닛을 보다 상세히 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 칠러의 내부 블록도의 일예이다.
도 4는 도 3의 모터 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시한다.
도 5는 도 4의 모터 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도 6은 도 5의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 7a는 도 4의 압축기의 구조의 일예를 도시한 도면이다.
도 7b는 도 7a의 I-I'의 단면도이다.
도 7c는 도 7a의 압축기의 측면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 베어링 내의 회전자의 부상 및 랜딩을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 9a는 도 4의 베어링 구동부의 내부 블록도의 일예이다.
도 9b는 도 9a의 베어링 제어부의 내부 블록도의 일예이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 코일 구동부의 회로도의 일예이다.
도 11a 내지 도 13는 도 10의 코일 구동부의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 칠러의 동작방법을 나타내는 순서도이다.
FIG. 1 is a view showing a configuration of a chiller according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view showing the air conditioning unit of Fig. 1 in more detail.
3 is an example of an internal block diagram of the chiller of Fig.
Fig. 4 illustrates an example of an internal block diagram of the motor drive apparatus of Fig.
5 is an example of an internal circuit diagram of the motor driving apparatus of Fig.
6 is an internal block diagram of the inverter control unit of FIG.
7A is a view showing an example of the structure of the compressor of FIG.
7B is a cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG. 7A.
Figure 7c is a side view of the compressor of Figure 7a.
Figures 8A-8C are diagrams that are referenced to illustrate the lifting and landing of the rotor in a bearing.
FIG. 9A is an example of an internal block diagram of the bearing drive unit of FIG.
FIG. 9B is an example of an internal block diagram of the bearing control unit of FIG. 9A.
10 is an example of a circuit diagram of a coil driver according to an embodiment of the present invention.
11A to 13 are views referred to in the description of the operation of the coil driver of FIG.
14 is a flowchart showing an operation method of the chiller according to the embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칠러의 구성을 보여주는 도면이다. FIG. 1 is a view showing a configuration of a chiller according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 칠러(chiller)(100)는 냉동 사이클이 형성되는 공조 유닛(10)과, 상기 공조 유닛(10)에 냉각수를 공급하는 냉각탑(20) 및 상기 공조 유닛(10)과 열교환 되는 냉수가 순환하는 냉수 수요처(30)가 포함된다. 이 냉수 수요처(30)는 냉수를 이용하여 공기 조화를 수행하는 장치 또는 공간에 해당한다.Referring to the drawings, a chiller 100 includes an air conditioning unit 10 in which a refrigeration cycle is formed, a cooling tower 20 for supplying cooling water to the air conditioning unit 10, And a cold water consumer 30 through which cold water to be heat-exchanged circulates. The cold water consumer 30 corresponds to a device or a space for performing air conditioning using cold water.

상기 공조 유닛(10)과 냉각탑(20)의 사이에는, 냉각수가 흐르는 순환유로(40)가 설치되 있어, 공조 유닛(10)과 냉각탑(20) 사이로 냉각수가 순환된다.Between the air conditioning unit 10 and the cooling tower 20 is provided a circulation flow passage 40 through which cooling water flows so that cooling water is circulated between the air conditioning unit 10 and the cooling tower 20.

이 냉각수 순환유로(40)는 냉각수가 상기 응축기(12)로 유입되도록 가이드 하는 냉각수 입수유로(42)와 상기 공조 유닛(10)에서 가열된 냉각수가 상기 냉각탑(20)으로 이동하도록 가이드 하는 냉각수 출수유로(44)가 포함한다.The cooling water circulating flow path 40 is provided with a cooling water intake flow path 42 for guiding the cooling water to flow into the condenser 12 and a cooling water outflow path 42 for guiding the cooling water heated in the air conditioning unit 10 to the cooling tower 20 And includes a flow path 44.

상기 냉각수 입수유로(42) 및 냉각수 출수유로(44) 중 적어도 하나는 냉각수의 흐름을 위해 냉각수 펌프(46)가 더 설치될 수 있다. 예로써, 도 2에는, 냉각수 입수유로(42)에 냉각수 펌프(46)가 설치된 모습을 예시한다.At least one of the cooling water intake flow path 42 and the cooling water outflow flow path 44 may further include a cooling water pump 46 for flowing cooling water. As an example, FIG. 2 illustrates a state in which a cooling water pump 46 is installed in the cooling water intake flow path 42.

그리고, 냉각수 출수유로(44)에는 냉각탑(20)으로 유입되는 냉각수의 온도를 감지하는 출수 온도센서(47)가 설치될 수 있고, 또한 냉각수 입수유로(42)에도 냉각탑(20)에서 나오는 냉각수의 온도를 측정하는 입수 온도센서(48)가 설치될 수 있다.An outflow temperature sensor 47 for sensing the temperature of the cooling water flowing into the cooling tower 20 can be installed in the cooling water outflow passage 44. The outflow temperature sensor 47 for detecting the temperature of the cooling water An intake temperature sensor 48 for measuring the temperature can be provided.

상기 공조 유닛(10)과 냉수 수요처(30)의 사이에는 냉수 순환유로(50)가 설치되 이 둘 사이로 냉각수가 순환될 수 있도록 구성돼 있다. 이 냉수 순환유로(50)는 냉수가 상기 냉수 수요처(30)와 공조 유닛(10) 사이를 순환할 수 있도록, 냉수 입수유로(52)와 공조 유닛(10)에서 냉각된 냉수가 상기 냉수 수요처(30)로 이동하도록 가이드 하는 냉수 출수유로(54)가 포함된다.A cold water circulation passage (50) is provided between the air conditioning unit (10) and the cold water consumer (30) so that cooling water can be circulated between the two. The cold water circulation passage 50 is connected to the cold water supply passage 52 and the cold water supply unit 10 so that the cold water can circulate between the cold water consumer 30 and the air conditioning unit 10. [ 30 to guide the cold water outflow passage 54 to the outside.

그리고, 상기 냉수 입수유로(52) 및 냉수 출수유로(54) 중 적어도 하나의 유로에는, 냉수를 순환시키는 냉수 펌프(56)가 제공된다. 도 2에서는 냉수 입수유로(52)에 상기 냉수 펌프(56)가 설치된 모습을 예시하고 있다.A cold water pump (56) for circulating cold water is provided in at least one of the cold water inlet flow path (52) and the cold water outlet flow path (54). FIG. 2 illustrates a state in which the cold water supply passage 52 is provided with the cold water pump 56.

본 실시예에서, 상기 냉수 수요처(30)는 공기를 냉수와 열교환시키는 수냉식 공조기로 설명한다. 일례로, 냉수 수요처(30)는 실내 공기와 실외 공기를 혼합한 후 혼합 공기를 냉수와 열교환시켜 실내로 유입시키는 에어 핸들링 유닛(AHU, Air Handling Unit), 실내에 설치되어 실내 공기를 냉수와 열교환 시킨 후 실내로 토출하는 팬 코일 유닛(FCU, Fan Coil Unit), 실내의 바닥에 매설된 바닥 배관유닛 중 적어도 하나의 유닛이 포함될 수 있고, 도 2는 이 중 냉수 수요처(30)가 에어 핸들링 유닛으로 구성된 경우를 보여준다.In the present embodiment, the cold water consumer 30 is described as a water-cooled air conditioner for exchanging air with cold water. For example, the cold water consumer 30 includes an air handling unit (AHU, Air Handling Unit) that mixes indoor air and outdoor air, then exchanges the mixed air with cold water to introduce it into the room, And a bottom pipe unit embedded in the floor of the indoor unit. FIG. 2 is a side view of the cold water consumer 30, Respectively.

냉수 수요처(30)는, 케이싱(61), 상기 케이싱(61)의 내부에 설치되며 냉수가 통과하는 냉수코일(62), 상기 냉수 코일(62)의 양측에 제공되며 실내 공기와 실외 공기를 흡입하여 실내로 송풍시키는 송풍기(63,64)를 포함해 구성된다. 그리고, 송풍기는 실내 공기와 실외 공기가 상기 케이싱(61)의 내부로 흡입되도록 하는 제1 송풍기(63)와, 공조공기가 상기 케이싱(61)의 외부로 배출되도록 하는 제2 송풍기(64)가 포함된다.The cold water consumer 30 includes a casing 61, a cold water coil 62 installed inside the casing 61 and through which cold water passes, and a cooling water pipe 62 provided on both sides of the cold water coil 62, And blowers 63 and 64 for blowing air into the room. The blower includes a first blower 63 for allowing indoor air and outdoor air to be sucked into the casing 61 and a second blower 64 for blowing out air to the outside of the casing 61 .

상기 케이싱(61)은, 실내공기 흡입부(65), 실내공기 배출부(66), 외기 흡입부(67) 및 공조공기 배출부를 포함해 구성된다.The casing 61 includes an indoor air suction portion 65, an indoor air discharge portion 66, an ambient air suction portion 67, and an air conditioning air discharge portion.

송풍기(63,64)가 구동되면, 실내공기 흡입부(65)를 통해 유입된 공기 중 일부는 실내공기 배출부(66)로 배출되며, 나머지는 상기 외기 흡입부(67)로 흡입된 실외 공기와 혼합된 후 냉수 코일(62)을 지나며 열교환이 이뤄진다. 이후 열교환된 혼합 공기는 상기 공조공기 배출부(68)를 통해 실내로 유입된다.When the blowers 63 and 64 are driven, a part of the air introduced through the indoor air suction part 65 is discharged to the indoor air discharge part 66 and the rest is discharged to the outdoor air suction part 67 And then passes through the cold water coil 62 to perform heat exchange. Thereafter, the heat exchanged mixed air flows into the room through the air conditioning air discharge unit 68.

도 2는 도 1의 공조 유닛을 보다 상세히 도시한 도면이다. Fig. 2 is a view showing the air conditioning unit of Fig. 1 in more detail.

도면을 참조하면, 공조 유닛(10)은, 냉매를 압축하는 압축기(11), 압축기(11)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 유입되는 응축기(12), 응축기(12)에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창기(13), 그리고 팽창기(13)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기(14), 그리고 상기 압축기(11)를 동작시키는 구동부(220)를 포함해 구성된다.Referring to the drawings, the air conditioning unit 10 includes a compressor 11 for compressing refrigerant, a condenser 12 for introducing high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 11, a refrigerant condensed in the condenser 12, And an evaporator 14 for evaporating the refrigerant decompressed in the inflator 13 and a driving unit 220 for operating the compressor 11.

이 공조 유닛(10)은 압축기(11)의 입구 측에 설치되 증발기(14)에서 나온 냉매를 압축기(11)로 가이드하는 흡입배관(101)과, 압축기(11)의 출구 측에 설치되 압축기(11)에서 나온 냉매를 상기 응축기(12)로 가이드하는 토출 배관(102)을 포함한다.The air conditioning unit 10 includes a suction pipe 101 installed at the inlet side of the compressor 11 and guiding the refrigerant from the evaporator 14 to the compressor 11 and a suction pipe 101 provided at the outlet side of the compressor 11, And a discharge pipe 102 for guiding the refrigerant from the evaporator 11 to the condenser 12.

응축기(12)와 증발기(14)는 냉매와 물간에 열교환이 가능하도록, 쉘 튜브형 열교환 장치로 구성될 수 있다.The condenser (12) and the evaporator (14) can be constituted by a shell tubular heat exchanger so as to enable heat exchange between the refrigerant and water.

응축기(12)는 외관을 형성하는 쉘(121), 쉘(121)의 한 편에 설치되는 복수의 압축기(11a,11b,11c)에서 압축된 냉매가 유입되는 유입구(122), 쉘(121)의 다른 한편에 설치되 응축기(12)에서 응축된 냉매가 유출되는 유출구(123)를 포함해 구성된다. The condenser 12 includes a shell 121 forming an outer shell, an inlet 122 through which the refrigerant compressed by the plurality of compressors 11a, 11b and 11c installed on one side of the shell 121 flows, a shell 121, And an outlet 123 through which the refrigerant condensed in the condenser 12 flows out.

그리고, 이 응축기(12)는 쉘(121)의 내부에서 냉각수의 흐름을 가이드하는 냉각수 배관(125), 쉘(121)의 단부에 설치되 냉각탑(20)에서 공급된 냉각수를 입수유로(42)를 통해 셀 내부로 안내하는 유입부(127)와 출수유로(44)를 통해 응축기(12)에서 냉각탑(20)으로 냉각수를 내보내는 유출부(128)를 포함한다.The condenser 12 is provided with a cooling water pipe 125 for guiding the flow of the cooling water in the shell 121 and a cooling water pipe 125 installed at the end of the shell 121 to supply the cooling water supplied from the cooling tower 20 to the water- And an outlet 128 for discharging the cooling water from the condenser 12 to the cooling tower 20 through the inlet 127 and the outlet channel 44.

응축기(12)에서, 냉각수는 냉각수 배관(125)을 흐르며, 냉매 유입구(122)를 통해 응축기(12)로 유입된 쉘(121) 내부의 냉매와 열교환이 이뤄진다.In the condenser 12, the cooling water flows through the cooling water pipe 125, and heat exchange is performed with the refrigerant in the shell 121 flowing into the condenser 12 through the refrigerant inlet port 122.

증발기(14)는, 외관을 형성하는 쉘(141), 쉘(141)의 한 편에 설치되며 팽창기(13)에서 팽창된 냉매가 공급되는 유입구(142) 및 상기 쉘(141)의 타측에 형성되며 상기 증발기(14)에서 증발된 냉매가 압축기(11)로 유출되는 유출구(143)가 포함된다. 이 유출구(143)로는 흡입배관(101)에 연결되, 증발된 냉매가 증발기(14)로부터 압축기(11)로 전달된다.The evaporator 14 includes a shell 141 that forms an outer appearance, an inlet 142 that is installed on one side of the shell 141 and through which the refrigerant expanded in the inflator 13 is supplied, And an outlet 143 through which the refrigerant evaporated in the evaporator 14 flows out to the compressor 11. The outlet 143 is connected to the suction pipe 101 and the evaporated refrigerant is transferred from the evaporator 14 to the compressor 11.

또한. 증발기(14)는 쉘(141)의 내부에 설치되 냉수의 흐름을 가이드 하는 냉수 배관(145), 쉘(141)의 한 편에 설치되 냉수 배관(145)으로 냉수를 유입시키는 유입부(141)와 증발기 내부를 순환한 냉수를 내보내는 유출부(148)를 포함한다.Also. The evaporator 14 includes a cold water pipe 145 installed inside the shell 141 for guiding the flow of cold water, an inlet 141 installed at one side of the shell 141 for introducing cold water into the cold water pipe 145 And an outlet 148 for discharging cold water circulated in the evaporator.

유입부(141)와 유출부(148) 각각에는 입수유로(52)와 출수 유로(54)가 각각 연결되, 냉수가 수요처(30)의 냉수 코일(62) 사이를 순환할 수 있다.The inlet channel 52 and the outlet channel 54 are connected to the inlet 141 and the outlet 148 so that the cold water can circulate between the cold water coils 62 of the consumer 30.

한편, 복수의 구동부(220a,220b,220c)는, 각각 복수의 압축기(11a,11b,11c)를 구동할 수 있다. Meanwhile, the plurality of drivers 220a, 220b, and 220c can drive the plurality of compressors 11a, 11b, and 11c, respectively.

한편, 복수의 구동부(220a,220b,220c)는, 각각 내부에, 컨버터, 인버터 등을 구비할 수 있다. On the other hand, each of the plurality of drivers 220a, 220b, and 220c may include a converter, an inverter, and the like.

도 3은 도 1의 칠러의 내부 블록도의 일예이다.3 is an example of an internal block diagram of the chiller of Fig.

칠러(100)는, 입력부(120), 통신부(130), 메모리(140), 제어부(170), 구동부(220)를 구비할 수 있다.The chiller 100 may include an input unit 120, a communication unit 130, a memory 140, a control unit 170, and a driving unit 220.

입력부(120)는, 조작 버튼, 키 등을 구비하며, 칠러(100)의 전원 온/오프, 동작 설정 등을 위한 입력 신호를 출력할 수 있다.The input unit 120 may include an operation button, a key, and the like, and may output an input signal for turning on / off the chiller 100, setting an operation, and the like.

특히, 입력부(120)는, 본 발명의 실시예와 관련하여, 복수의 구동부(220a,220b,220c)에 대응하여 아이디가 할당되는, 복수의 스위치를 구비할 수 있다.In particular, the input unit 120 may include a plurality of switches to which an ID is assigned corresponding to the plurality of drivers 220a, 220b, and 220c, according to the embodiment of the present invention.

이때의 복수의 스위치는, 하드웨어 스위치로서, 딥 스위치(dip switch), 택트 스위치(tact switch)를 구비할 수 있다.The plurality of switches at this time may be a hardware switch, a dip switch, and a tact switch.

예를 들어, 복수의 스위치는, 복수의 구동부(220a,220b,220c)에 대응하여 아이디가 할당되는, 제1 내지 제3 스위치(122P1,122P2,122P3)일 수 있다.For example, the plurality of switches may be first to third switches 122P1, 122P2, and 122P3 to which IDs are assigned corresponding to the plurality of drivers 220a, 220b, and 220c.

통신부(130)는, 주변 기기, 예를 들어, 원격제어장치 또는 이동 단말기(600)와, 유선 또는 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 예를 들어, 적외선(IR) 통신, RF 통신, 블루투스 통신, 지그비 통신, WiFi 통신 등을 수행할 수 있다.The communication unit 130 can exchange data with a peripheral device, for example, a remote control device or the mobile terminal 600 by wire or wirelessly. For example, infrared (IR) communication, RF communication, Bluetooth communication, Zigbee communication, WiFi communication, and the like can be performed.

한편, 칠러(100)의 메모리(140)는, 칠러(100)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 구동부(220)의 동작시의 동작 시간, 동작 모드 등에 대한 데이터를 저장할 수 있다.The memory 140 of the chiller 100 may store data necessary for the operation of the chiller 100. For example, data on operation time, operation mode, and the like at the time of operation of the driving unit 220 can be stored.

또한, 칠러(100)의 메모리(140)는, 칠러의 소비 전력 정보, 추천 운전 정보, 현재 운전 정보, 제품 관리 정보를 포함하는 관리 데이터를 저장할 수 있다. In addition, the memory 140 of the chiller 100 may store management data including power consumption information of the chiller, recommended operation information, current operation information, and product management information.

또한, 칠러(100)의 메모리(140)는, 칠러의 동작 정보, 운전 정보, 에러 정보를 포함하는 진단 데이터를 저장할 수 있다. In addition, the memory 140 of the chiller 100 may store diagnostic data including operation information, operation information, and error information of the chiller.

제어부(170)는, 칠러(100) 내의 각 유닛을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는, 입력부(120), 통신부(130), 메모리(140), 구동부(220) 등을 제어할 수 있다.The control unit 170 can control each unit in the chiller 100. For example, the control unit 170 can control the input unit 120, the communication unit 130, the memory 140, the driving unit 220, and the like.

이때, 구동부(220)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 복수의 구동부(220a,220b,220c)를 포함할 수 있다. At this time, as shown in FIG. 2, the driving unit 220 may include a plurality of driving units 220a, 220b, and 220c.

한편, 복수의 구동부(220a,220b,220c) 각각은, 복수의 압축기(11a,11b,11c)를 구동하기 위해, 내부에, 도 4에 도시되는, 인버터(420), 인버터 제어부(430), 모터(230)를 구비할 수 있다. Each of the plurality of driving units 220a, 220b and 220c includes an inverter 420, an inverter control unit 430, and an inverter control unit 430 shown in FIG. 4 for driving the plurality of compressors 11a, 11b, A motor 230 may be provided.

제어부(170)는, 디맨드 부하(demand load)의 크기에 따라, 복수의 구동부(220a,220b,220c)를 선택적으로 동작하도록 제어할 수 있다.The controller 170 may control the plurality of drivers 220a, 220b, and 220c to selectively operate according to the magnitude of the demand load.

구체적으로, 제어부(170)는, 디맨드 부하(demand load)의 크기에 따라, 복수의 구동부(220a,220b,220c) 내의 인버터(420a,420b,420c)를 선택적으로 동작하도록 제어할 수 있다.Specifically, the controller 170 may control the inverters 420a, 420b, and 420c in the plurality of drivers 220a, 220b, and 220c to selectively operate according to the magnitude of the demand load.

한편, 제어부(170)는, 복수의 스위치의 턴 온 상태에 따라, 대응하는 복수의 구동부가 동작하도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit 170 can control the corresponding plurality of driving units to operate in accordance with the turn-on states of the plurality of switches.

특히, 제어부(170)는, 복수의 스위치의 턴 온 상태, 및 디맨드 부하의 크기에 따라, 복수의 구동부가 선택적으로 동작하도록 제어할 수 있다.In particular, the control unit 170 can control the plurality of drivers to selectively operate according to the turn-on state of the plurality of switches and the size of the demand load.

한편, 본 명세서에서 기술되는 압축기 모터 구동부는, 모터의 회전자 위치를 감지하는 홀 센서(hall sensor)와 같은 위치 감지부가 구비되지 않는, 센서리스(sensorless) 방식에 의해, 모터의 회전자 위치를 추정할 수 있는 모터 구동장치일 수 있다. Meanwhile, the compressor motor driving unit described in the present specification can be applied to a motorless motor driven by a sensorless method in which a position sensing unit such as a hall sensor for sensing a rotor position of a motor is provided, It can be a motor drive device that can be estimated.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 모터 구동부(220)는, 압축기 압축기 모터 구동부(220)로 명명할 수도 있다.Meanwhile, the compressor motor driving unit 220 according to the embodiment of the present invention may also be referred to as a compressor compressor motor driving unit 220.

도 4는 도 3의 압축기 구동부의 내부 블록도의 일예를 예시한다. Fig. 4 illustrates an example of an internal block diagram of the compressor driving unit of Fig.

도면을 참조하면, 압축기(11)는, 내부에, 모터(230)와, 베어링 코일(RB)을 구비할 수 있다.Referring to the drawings, the compressor 11 may include a motor 230 and a bearing coil RB.

이에 따라, 압축기 구동부(220)는, 압축기 모터를 구동하기 위한 압축기 모터 구동부(220a)와, 베어링 코일(RB)을 구동하기 위한 베어링 구동부(221a)를 구비할 수 있다. 한편, 본 명세서에서는, 압축기 구동부(220)를 압축기 구동장치로도 명명할 수 있다.Accordingly, the compressor driving unit 220 may include a compressor motor driving unit 220a for driving the compressor motor, and a bearing driving unit 221a for driving the bearing coil RB. Meanwhile, in this specification, the compressor driving unit 220 may be referred to as a compressor driving apparatus.

베어링 구동부(221a)는, 압축기(11) 내의 임펠러 구동을 위한 모터의 회전자(미도시)이, 부상하거나, 랜딩(landing)되도록 제어할 있다.The bearing drive unit 221a controls the rotor (not shown) of the motor for driving the impeller in the compressor 11 to float or land.

이를 위해, 베어링 구동부(221a)는, 베어링 제어부(435), 코일 구동부(437), 베어링 코일(RB)을 구비할 수 있다. To this end, the bearing drive unit 221a may include a bearing control unit 435, a coil drive unit 437, and a bearing coil RB.

베어링 제어부(435)는, 베어링 코일 주변에 배치되는 갭 센서(도 9a의 CB)로부터 갭(gap) 정보와, 베어링 코일 전류 검출부(도 9a의 M)로부터 베어링 코일(RB)에 인가되는 전류 정보(IB)를 수신하고, 수신되는 갭 정보(gap)와 전류 정보(IB)에 기초하여, 코일 구동부(437) 제어를 위한, 스위칭 제어 신호(Sci)를 출력할 수 있다. The bearing control unit 435 detects gap information from a gap sensor (CB in FIG. 9A) disposed around the bearing coil and current information (hereinafter referred to as " gap information ") from the bearing coil current detection unit And outputs the switching control signal Sci for controlling the coil driver 437 based on the received gap information and the current information IB.

그리고, 코일 구동부(437)는, 스위칭 제어 신호(Sci)에 기초하여, 스위칭 소자의 턴 온/오프를 수행할 수 있다. 이러한 코일 구동부(437) 내의 스위칭 소자의 턴 온 또는 턴 오프에 의해, 베어링 코일(RB)에 자기장 등이 발생 또는 소멸하여, 모터의 회전자(미도시)이, 부상하거나, 랜딩(landing)될 수 있다.Then, the coil driver 437 can turn on / off the switching element based on the switching control signal Sci. A magnetic field or the like is generated or extinguished in the bearing coil RB due to the turn-on or turn-off of the switching element in the coil driving unit 437 so that the rotor (not shown) of the motor is lifted or landed .

한편, 도 4의 압축기 구동부(220) 내의 압축기 모터 구동부(220a)는, 메모리(270), 인버터 제어부(430), 인버터(430) 등을 구비할 수 있다.The compressor motor driving unit 220a in the compressor driving unit 220 of FIG. 4 may include a memory 270, an inverter control unit 430, an inverter 430, and the like.

압축기 모터 구동부(220a)의 자세한 동작에 대해서는, 도 5를 참조하여 보다 상세히 기술한다.The detailed operation of the compressor motor driving unit 220a will be described in more detail with reference to Fig.

도 5는 도 4의 압축기 모터 구동부의 내부 회로도의 일예이다.5 is an example of an internal circuit diagram of the compressor motor driving unit of Fig.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 모터 구동부(220a)는, 센서리스(sensorless) 방식으로 모터를 구동하기 위한 것으로서, 인버터(420), 인버터 제어부(430)를 포함할 수 있다.The compressor motor driving unit 220a according to the embodiment of the present invention drives the motor in a sensorless manner and may include an inverter 420 and an inverter control unit 430 have.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 모터 구동부(220a)는, 컨버터(410), dc 단 전압 검출부(B), 평활 커패시터(C), 출력전류 검출부(E)를 포함할 수 있다. 또한, 구동부(220)는, 입력 전류 검출부(A), 리액터(L) 등을 더 포함할 수도 있다.The compressor motor driving unit 220a according to the embodiment of the present invention may include a converter 410, a dc voltage detection unit B, a smoothing capacitor C, and an output current detection unit E. The driving unit 220 may further include an input current detection unit A, a reactor L, and the like.

본 발명의 실시예에 따른 인버터 제어부(430)는, 운전 중 에러 발생시, 에러 발생 시점 정보, 에러 발생시의 운전 정보, 상태 정보를 포함하는 진단 데이터를 메모리(140) 또는 메모리(270)에 저장하도록 제어할 수 있다.The inverter control unit 430 according to the embodiment of the present invention stores the diagnostic data including the time of occurrence of the error, the operation information at the occurrence of the error, and the status information in the memory 140 or the memory 270 Can be controlled.

한편, 인버터 제어부(430)는, 주기적으로 운전 정보, 상태 정보가 메모리(140) 또는 메모리(270)에 임시 저장되도록 제어하며, 에러 발생시, 주기적으로 임시 저장되는 운전 정보, 상태 정보 중 최종 운전 정보, 최종 상태 정보를 메모리(140) 또는 메모리(270)에 최종 저장하도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the inverter control unit 430 periodically controls operation information and state information to be temporarily stored in the memory 140 or the memory 270, and when the error occurs, the inverter control unit 430 periodically stores operation information, , And finally store the final state information in the memory 140 or the memory 270. [

한편, 인버터 제어부(430)는, 에러 발생시, 에러 발생시의 운전 정보를, 메모리(140) 또는 메모리(270)에 저장하도록 제어하며, 에러 발생시로부터의 소정 시간 이후의 운전 정보 또는 상태 정보를, 메모리(140) 또는 메모리(270)에 저장하도록 제어할 수 있다.On the other hand, when an error occurs, the inverter control unit 430 controls the memory 140 or the memory 270 to store operation information at the time of occurrence of an error, and stores operation information or state information after a predetermined time from the occurrence of the error, (140) or the memory (270).

한편, 메모리(140) 또는 메모리(270)에 저장되는 최종 운전 정보, 최종 상태 정보의 데이터 양은, 에러 발생시의 운전 정보의 데이터 양 또는 에러 발생시로부터 소정 시간 이후의 운전 정보 또는 상태 정보의 데이터 양 보다 큰 것이 바람직하다.The amount of data of the last operation information and the final state information stored in the memory 140 or the memory 270 is smaller than the amount of data of the operation information at the time of error occurrence or the amount of data of the operation information or state information after a predetermined time A larger one is preferable.

리액터(L)는, 상용 교류 전원(405, vs)과 컨버터(410) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(410)의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다. The reactor L is disposed between the commercial AC power source 405, etc. and the converter 410 to perform a power factor correcting or boosting operation. The reactor L may also function to limit the harmonic current due to the fast switching of the converter 410.

입력 전류 검출부(A)는, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.The input current detection section A can detect the input current is inputted from the commercial AC power source 405. [ 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 may be input to the inverter control unit 430 as a discrete signal in the form of a pulse.

컨버터(410)는, 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(410)의 내부 구조도 달라진다. The converter 410 converts the commercial AC power source 405, which has passed through the reactor L, into DC power and outputs the DC power. Although the commercial AC power source 405 is shown as a single-phase AC power source in the figure, it may be a three-phase AC power source. The internal structure of the converter 410 also changes depending on the type of the commercial AC power source 405.

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 .

컨버터(410)가, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.When the converter 410 includes a switching element, the boosting operation, the power factor correction, and the DC power conversion can be performed by the switching operation of the switching element.

평활 커패시터(C)는, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, 평활 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다. The smoothing capacitor C smoothes the input power supply and stores it. In the drawing, one element is exemplified by the smoothing capacitor C, but a plurality of elements are provided so that the element stability can be ensured.

한편, 도면에서는, 컨버터(410)의 출력단에 접속되는 것으로 예시하나, 이에 한정되지 않고, 직류 전원이 바로 입력될 수도 있다., 예를 들어, 태양 전지로부터의 직류 전원이 평활 커패시터(C)에 바로 입력되거나 직류/직류 변환되어 입력될 수도 있다. 이하에서는, 도면에 예시된 부분을 위주로 기술한다.For example, when a direct current power from the solar cell is supplied to the smoothing capacitor C (not shown), the direct current power is supplied to the smoothing capacitor C It may be input directly or may be DC / DC converted and input. Hereinafter, the portions illustrated in the drawings are mainly described.

한편, 평활 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다. On the other hand, both ends of the smoothing capacitor C are referred to as a dc stage or a dc stage because the dc power source is stored.

dc 단 전압 검출부(B)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 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 voltage source Vdc can be input to the inverter control unit 430 as a discrete signal in the form of a pulse.

인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(230)에 출력할 수 있다. The inverter 420 includes a plurality of inverter switching elements and converts the smoothed DC power supply Vdc into a three-phase AC power supply va, vb, vc having a predetermined frequency by on / off operation of the switching element, And outputs it to the synchronous motor 230.

인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다. The inverter 420 includes a pair of upper arm switching elements Sa, Sb and Sc and lower arm switching elements S'a, S'b and S'c serially connected to each other, The switching elements are connected to each other in parallel (Sa & S a, Sb & S'b, Sc & S'c). Diodes are connected in anti-parallel to each switching element Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, S'c.

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 동기 모터(230)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. [ Thus, three-phase AC power having a predetermined frequency is output to the three-phase synchronous motor 230.

인버터 제어부(430)는, 센서리스 방식을 기반으로, 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 based on the sensorless method. For this, the inverter control unit 430 can receive the output current io detected by the output current detection unit 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)에서 검출되는 출력전류(io)을 기초로 생성되어 출력된다. 인버터 제어부(430) 내의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 출력에 대한 상세 동작은 도 5를 참조하여 후술한다.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. [ The inverter switching control signal Sic is generated and output based on the output current io detected by the output current detection section E as a switching control signal of the pulse width modulation method (PWM). Detailed operation of the output of the inverter switching control signal Sic in the inverter control unit 430 will be described later with reference to Fig.

출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 삼상 모터(230) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 즉, 모터(230)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.The output current detecting section E detects the output current io flowing between the inverter 420 and the three-phase motor 230. [ That is, the current flowing in the motor 230 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(230) 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 230. For current detection, a current transformer (CT), a shunt resistor, or the like may be used.

션트 저항이 사용되는 경우, 3개의 션트 저항이, 인버터(420)와 동기 모터(230) 사이에 위치하거나, 인버터(420)의 3개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)에 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.Three shunt resistors are placed between the inverter 420 and the synchronous motor 230 or the three lower arm switching elements S'a, S'b, S'c To be connected to each other. 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. 이하에서는 검출된 출력전류(io)가 삼상의 출력 전류(ia,ib,ic)인 것으로 병행하여 기술할 수도 있다. The detected output current io can be applied to the inverter control unit 430 as a pulse discrete signal and the inverter switching control signal Sic is generated based on the detected output current io do. Hereinafter, the detected output current io may be described as being three-phase output currents (ia, ib, ic).

한편, 삼상 모터(230)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. On the other hand, the three-phase motor 230 has a stator and a rotor, and each phase alternating current power of a predetermined frequency is applied to a coil of a stator of each phase (a, b, c) .

이러한 모터(230)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.The motor 230 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 them, SMPMSM and IPMSM are permanent magnet applied Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM), and Synrm is characterized by having no permanent magnet.

도 6은 도 5의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.6 is an internal block diagram of the inverter control unit of FIG.

도 6을 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 축변환부(310), 속도 연산부(320), 전류 지령 생성부(330), 전압 지령 생성부(340), 축변환부(350), 및 스위칭 제어신호 출력부(360)를 포함할 수 있다.6, the inverter control unit 430 includes an axis conversion unit 310, a speed calculation unit 320, a current command generation unit 330, a voltage command generation unit 340, an axis conversion unit 350, And a switching control signal output unit 360.

축변환부(310)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환한다.The axial conversion unit 310 receives the three-phase output currents ia, ib, ic detected by the output current detection unit E and converts the three-phase output currents ia, ib, ic into the two-phase currents iα, iβ in the stationary coordinate system.

한편, 축변환부(310)는, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다. On the other hand, the axis converting unit 310 can convert the two-phase current i ?, i? Of the still coordinate system into the two-phase current id, iq of the rotating coordinate system.

속도 연산부(320)는, 축변환부(310)에서 축변화된 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)에 기초하여, 연산된 위치(

Figure pat00001
)와 연산된 속도(
Figure pat00002
)를 출력할 수 있다.Based on the two-phase current (i?, I?) Of the stationary coordinate system changed in the axis by the axis converting unit 310, the speed calculating unit 320 calculates the speed
Figure pat00001
) And the calculated speed (
Figure pat00002
Can be output.

한편, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도(

Figure pat00003
)와 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도(
Figure pat00004
)와 속도 지령치(ω* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(335)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i* q)를 생성할 수 있다. 도면에서는, 전류 지령치로, q축 전류 지령치(i* q)를 예시하나, 도면과 달리, d축 전류 지령치(i* d)를 함께 생성하는 것도 가능하다. 한편, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다. On the other hand, the current command generation unit 330 generates the current command
Figure pat00003
(I * q ) on the basis of the speed command value? * R and the speed command value? * R. For example, the current command generation section 330 generates the current command
Figure pat00004
The PI controller 335 performs the PI control based on the difference between the speed command value? * R and the speed command value? * R , and generates the current command value i * q . In the figure, the q-axis current command value (i * q ) is exemplified by the current command value, but it is also possible to generate the d-axis current command value (i * d ) unlike the figure. On the other hand, the value of the d-axis current command value i * d may be set to zero.

한편, 전류 지령 생성부(330)는, 전류 지령치(i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.On the other hand, the current command generation section 330 may further include a limiter (not shown) for limiting the current command value (i * q ) so that the current command value (i * q ) does not exceed the allowable range.

다음, 전압 지령 생성부(340)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(330) 등에서의 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(340)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(344)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v* q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(340)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i* d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(348)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v* d)를 생성할 수 있다. 한편, 전압 지령 생성부(340)는, d 축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.Next, the voltage command generating unit 340 generates the voltage command generating unit 340 with the d-axis and q-axis currents (i d , i q ) axially transformed into the two-phase rotational coordinate system in the axial converting unit and the current command value based on i * d, i * q) , and generates a d-axis, q-axis voltage command value (v * d, v * q ). For example, the voltage command generation unit 340 performs PI control in the PI controller 344 based on the difference between the q-axis current (i q ) and the q-axis current command value (i * q ) It is possible to generate the axial voltage command value v * q . The voltage command generation unit 340 performs PI control in the PI controller 348 based on the difference between the d-axis current i d and the d-axis current command value i * d , It is possible to generate the command value v * d . The voltage command generator 340 may further include a limiter (not shown) for limiting the level of the d-axis and q-axis voltage command values v * d and v * q so as not to exceed the permissible range .

한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)는, 축변환부(350)에 입력된다.On the other hand, the generated d-axis and q-axis voltage command values (v * d and v * q ) are input to the axial conversion unit 350.

축변환부(350)는, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(

Figure pat00005
)와, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.The axis transforming unit 350 transforms the position calculated by the velocity calculating unit 320
Figure pat00005
) And the d-axis and q-axis voltage command values (v * d , v * q ).

먼저, 축변환부(350)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(

Figure pat00006
)가 사용될 수 있다.First, the axis converting unit 350 performs conversion from a two-phase rotating coordinate system to a two-phase stationary coordinate system. At this time, the position calculated by the speed calculator 320 (
Figure pat00006
) Can be used.

그리고, 축변환부(350)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(1050)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력하게 된다.Then, the axial conversion unit 350 performs conversion from the two-phase stationary coordinate system to the three-phase stationary coordinate system. Through this conversion, the axial conversion unit 1050 outputs the three-phase output voltage instruction values v * a, v * b, v * c.

스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다. The switching control signal output section 360 generates the switching control signal Sic for inverter according to the pulse width modulation (PWM) method based on the three-phase output voltage instruction values v * a, v * b and v * And outputs it.

출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다.The output inverter switching control signal Sic may be converted into a gate driving signal in a gate driving unit (not shown) and input to the gate of each switching element in the inverter 420. As a result, the switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, and S'c in the inverter 420 perform the switching operation.

도 7a는 도 4의 압축기의 구조의 일예를 도시한 도면이다.7A is a view showing an example of the structure of the compressor of FIG.

도면을 참조하면, 압축기(11) 내부에 임펠러(impeller)(701), 회전자(702)가 배치될 수 있다. 압축기(11) 내부의 일측에 배치되는 임펠러(701)에, 압축기 모터의 회전자(702)가 연결될 수 있다.Referring to the drawings, an impeller 701 and a rotor 702 may be disposed inside the compressor 11. [ The rotor 702 of the compressor motor can be connected to the impeller 701 disposed at one side of the inside of the compressor 11. [

한편, 회전자(702)는 z축 방향으로 연장되며, 회전자(702)의 단부 부근에는, T 자 형상의 트러스트 플레이트(trust plate)(706)가 형성될 수 있다.On the other hand, the rotor 702 extends in the z-axis direction, and a T-shaped trust plate 706 can be formed near the end of the rotor 702.

압축기(11)의 케이스(CS) 내에, 프레임(704)이 배치되며, 프레임(704) 내에, 복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2)이 배치될 수 있다.A frame 704 is disposed in the case CS of the compressor 11 and a plurality of magnetic bearings RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4 and RBC1 to RBC2 may be disposed in the frame 704. [

복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2)은, 보빈(미도시)과, 보빈에 감기는, 베어링 코일(미도시)을 구비할 수 있다.The plurality of magnetic bearings RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4 and RBC1 to RBC2 may include a bobbin (not shown) and a bearing coil (not shown) wound around the bobbin.

복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2)의 베어링 코일에 전류가 흐르지 않는 경우, 일부의 자기 베어링의 표면과, 회전자(702)가 접촉하며, 베어링 코일에 전류가 흐르는 경우, 일부의 자기 베어링의 표면으로부터 자기 부상(magnetic levitation)하게 된다.When a current does not flow through the bearing coils of the plurality of magnetic bearings (RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4, RBC1 to RBC2), the surface of some of the magnetic bearings contacts the rotor 702, Magnetic levitation occurs from the surface of some of the magnetic bearings.

자기 부상 이후, 압축기 모터(230)의 회전자(702)가 회전하게 되며, 특히, 도 4 내지 도 6의 인버터 제어부(430)의 제어에 의해, 회전자(702)의 회전 속도가 가변할 수 있게 된다.After the magnetic levitation, the rotor 702 of the compressor motor 230 rotates. Particularly, the rotation speed of the rotor 702 can be varied by the control of the inverter control unit 430 shown in Figs. .

한편, 복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2) 중 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4)은, 레이디얼 자기 베어링(radial magnetic bearing)으로서, 반경 방향의 회전자의 회전을 제어할 수 있다. 즉, x,y 축을 제어할 수 있다.The magnetic bearings RBa1 to RBa4 and RBb1 to RBb4 of the plurality of magnetic bearings RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4 and RBC1 to RBC2 are radial magnetic bearings, The rotation can be controlled. That is, the x and y axes can be controlled.

한편, 복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2) 중 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4)은, z축 방향으로 연장되는, 회전자(702)에 이격되어 배치될 수 있다. On the other hand, the magnetic bearings RBa1 to RBa4 and RBb1 to RBb4 of the plurality of magnetic bearings RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4 and RBC1 to RBC2 are disposed apart from the rotor 702 in the z- .

한편, 복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2) 중 자기 베어링(RBC1~RBC2)은, 축 자기 베어링(axial magnetic bearing)으로서, 축 방향의 회전자의 회전을 제어할 수 있다. 즉, z 축을 제어할 수 있다.On the other hand, the magnetic bearings RBC1 to RBC2 among the plurality of magnetic bearings RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4 and RBC1 to RBC2 are axial magnetic bearings and can control the rotation of the rotor in the axial direction have. That is, the z-axis can be controlled.

한편, 복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2) 중 자기 베어링(RBC1~RBC2)은, y축 방향으로 연장되는, 트러스트 플레이트(trust plate)에 이격되어 배치될 수 있다. On the other hand, the magnetic bearings RBC1 to RBC2 among the plurality of magnetic bearings RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4 and RBC1 to RBC2 may be disposed apart from a trust plate extending in the y-axis direction.

한편, 복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2) 주변에는, 자기 베어링과, 회전자(702) 사이의 갭을 센싱하기 위한, 복수의 갭 센서(CBa1~CBa4,CBb1~CBb4,CBC1~CBC2)가 배치될 수 있다.On the other hand, a plurality of gap sensors (CBa1 to CBa4, CBb1 to CBb4) for sensing the gap between the magnetic bearing and the rotor 702 are provided around the plurality of magnetic bearings (RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4, RBC1 to RBC2) CBb4, CBC1 to CBC2) can be arranged.

복수의 갭 센서(CBa1~CBa4,CBb1~CBb4,CBC1~CBC2) 중 일부 갭 센서(CBC1~CBC2)는, 레이디얼 갭 센서(radial gap sensor)으로서, x,y 축 회전자의 위치를 감지할 수 있다. Some of the gap sensors CBC1 to CBC2 among the plurality of gap sensors CBa1 to CBa4, CBb1 to CBb4 and CBC1 to CBC2 are radial gap sensors that sense the position of the x, .

복수의 갭 센서(CBa1~CBa4,CBb1~CBb4,CBC1~CBC2) 중 일부 갭 센서(CBC1~CBC2)는, 축 갭 센서(axial gap sensor)으로서, z 축 회전자의 위치를 감지할 수 있다. Some of the gap sensors CBC1 to CBC2 among the plurality of gap sensors CBa1 to CBa4, CBb1 to CBb4 and CBC1 to CBC2 can sense the position of the z-axis rotor as an axial gap sensor.

한편, 복수의 갭 센서(CBa1~CBa4,CBb1~CBb4,CBC1~CBC2)는 홀 센서(hall sensor)로 구현될 수 있다.Meanwhile, the plurality of gap sensors CBa1 to CBa4, CBb1 to CBb4, and CBC1 to CBC2 may be implemented as hall sensors.

베어링 제어부(435)는, 복수의 갭 센서(CBa1~CBa4,CBb1~CBb4,CBC1~CBC2)로부터의 갭 정보에 기초하여, 복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2)에, 특히, 복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2)의 베어링 코일에, 인가되는 전류를 제어할 수 있다.The bearing control unit 435 controls the plurality of magnetic bearings RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4 and RBC1 to RBC2 based on the gap information from the plurality of gap sensors CBa1 to CBa4, CBb1 to CBb4 and CBC1 to CBC2 , In particular, the currents applied to the bearing coils of the plurality of magnetic bearings (RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4, RBC1 to RBC2) can be controlled.

도 7b는 도 7a의 I-I'의 단면도이다.7B is a cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG. 7A.

도면을 참조하면, 도 7a의 I-I'의 단면에 따라, 레이디얼 자기 베어링(radial magnetic bearing)인, RBb1~RBb가 서로 이격되어 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7A, RBb1 to RBb, which are radial magnetic bearings, may be disposed apart from each other according to a cross section taken along the line I-I 'in FIG. 7A.

그리고, 레이디얼 자기 베어링(RBb1~RBb4)의 내부면(BR)과 이격되어 회전자(702)가 배치되는 것을 예시한다. 도 7b의 회전자(702)는, 부상된 것을 도시한다.The rotor 702 is disposed apart from the inner surface BR of the radial magnetic bearings RBb1 to RBb4. The rotor 702 of Fig. 7B shows floating.

도 7c는 도 7a의 압축기의 측면도이다.Figure 7c is a side view of the compressor of Figure 7a.

도면을 참조하면, 회전자(702)의 단부 부근의, 트러스트 플레이트(trust plate)(706)를 중심으로 양 측에, 축 자기 베어링(RBC1~RBC2)이 배치될 수 있다.Referring to the drawings, axial magnetic bearings RBC1 to RBC2 may be disposed on both sides of a trust plate 706 near the end of the rotor 702. [

한편, 러스트 플레이트(trust plate)(706) 하단에는, 회전자(702)가 배치될 수 있다.On the other hand, a rotor 702 can be disposed at the lower end of the rust plate 706.

도 8a 내지 도 8c는 베어링 내의 회전자의 부상 및 랜딩을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.Figures 8A-8C are diagrams that are referenced to illustrate the lifting and landing of the rotor in a bearing.

먼저, 도 8a는, 복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2)의 베어링 코일에, 전류가 인가되지 않아, 레이디얼 자기 베어링(RBb1~RBb4)의 내부면(BR)에 회전자(702)가 맞닿은 경우를 예시한다.First, FIG. 8A shows a state in which the current is not applied to the bearing coils of the plurality of magnetic bearings RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4, RBC1 to RBC2, and the current is not applied to the inner surfaces BR of the radial magnetic bearings RBb1 to RBb4 The case where the rotor 702 is brought into contact is exemplified.

다음, 도 8b는, 복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2)의 베어링 코일에, 전류가 인가되어, 레이디얼 자기 베어링(RBb1~RBb4)의 내부면(BR)으로부터 회전자(702)가 부상하는 것을 예시한다. Next, FIG. 8B shows a state in which the current is applied to the bearing coils of the plurality of magnetic bearings RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4, RBC1 to RBC2, and the current is applied from the inner surface BR of the radial magnetic bearings RBb1 to RBb4 The electrons 702 are shown floating.

한편, 베어링 제어부(435)는, 레이디얼 자기 베어링(RBb1~RBb4)의 내부면(BR)과, 회전자(702) 사이에 갭(gap)이 일정하도록, 제어할 수 있다.On the other hand, the bearing control unit 435 can control the gap between the inner surface BR of the radial magnetic bearings RBb1 to RBb4 and the rotor 702 to be constant.

다음, 도 8c는, 복수의 자기 베어링(RBa1~RBa4,RBb1~RBb4,RBC1~RBC2)의 베어링 코일에, 전류가 인가되지 않아, 레이디얼 자기 베어링(RBb1~RBb4)의 내부면(BR)으로, 회전자(702)가 랜딩하는 경우를 예시한다.Next, FIG. 8C shows a state in which the current is not applied to the bearing coils of the plurality of magnetic bearings RBa1 to RBa4, RBb1 to RBb4, RBC1 to RBC2, and the current is not applied to the inner surfaces BR of the radial magnetic bearings RBb1 to RBb4 , And a case where the rotor 702 lands.

한편, 도 8a 내지 도 8c의 레이디얼 자기 베어링(RBb1~RBb4)의 내부면(BR)은, 도 7a의 프레임(704)의 내부면일 수 있다.On the other hand, the inner surface BR of the radial magnetic bearings RBb1 to RBb4 in Figs. 8A to 8C may be the inner surface of the frame 704 in Fig. 7A.

도 9a는 도 4의 베어링 구동부의 내부 블록도의 일예이다.FIG. 9A is an example of an internal block diagram of the bearing drive unit of FIG.

도면을 참조하면, 베어링 구동부(221a)는, 베어링 코일(RB), 베어링 코일(RB)에 전류를 인가하는 코일 구동부(439), 베어링 코일(RB)에 인가되는 전류를 검출하는 베어링 코일 전류 검출부(M), 베어링 코일(RB)과 회전자(702) 사이의 갭(gap)을 센싱하는 갭 센서(CB), 갭 센서(CB)로부터의 갭 정보(Gp)와, 베어링 코일 전류 검출부(M)로부터의 전류(IB)에 기초하여, 코일 구동부(439)에 스위칭 제어 신호(Sci)를 출력하는 베어링 제어부(435)를 구비할 수 있다.Referring to the drawing, the bearing driving unit 221a includes a bearing coil RB, a coil driving unit 439 for applying a current to the bearing coil RB, a bearing coil current detecting unit for detecting a current applied to the bearing coil RB, A gap sensor CB for sensing a gap between the bearing coil RB and the rotor 702, gap information Gp from the gap sensor CB, a bearing coil current detector M And a bearing control section 435 for outputting a switching control signal Sci to the coil driving section 439 based on the current IB from the control section 431. [

도 9b는 도 9a의 베어링 제어부의 내부 블록도의 일예이다.FIG. 9B is an example of an internal block diagram of the bearing control unit of FIG. 9A.

도면을 참조하면, 베어링 제어부(435)는, 전류 지령 생성부(910)와, 듀티 생성부(920)를 구비할 수 있다.Referring to the drawing, the bearing control unit 435 may include a current command generation unit 910 and a duty generation unit 920.

전류 지령 생성부(910)는, 갭 센서(CB)로부터의 갭 정보(Gp)와 갭 지령치(Gp*)에 기초하여, 전류 지령치(I*B)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(330)는, 갭 정보(Gp)와 갭 지령치(Gp*)의 차이에 기초하여, PI 제어기(914)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(I*B)를 생성할 수 있다. The current command generation section 910 generates the current command value I * B based on the gap information Gp from the gap sensor CB and the gap command value Gp *. For example, the current command generation section 330 performs PI control in the PI controller 914 based on the difference between the gap information Gp and the gap command value Gp *, and outputs the current command value I * B, Lt; / RTI >

한편, 전류 지령 생성부(910)는, 전류 지령치(I*B)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.On the other hand, the current command generation section 910 may further include a limiter (not shown) for limiting the current command value I * B so that the current command value I * B does not exceed the allowable range.

듀티 생성부(920)는, 베어링 코일 전류 검출부(M)부터의 전류 정보(IB)와 전류 지령치(I*B)에 기초하여, 전류 지령치(I*B)를 생성한다. 예를 들어, 듀티 생성부(920)는, 전류 정보(IB)와 전류 지령치(I*B)의 차이에 기초하여, PI 제어기(924)에서 PI 제어를 수행하며, 듀티 지령치를 포함하는 스위칭 제어 신호(Sci)를 생성할 수 있다. The duty generating unit 920 generates the current command value I * B based on the current information IB from the bearing coil current detecting unit M and the current command value I * B. For example, the duty generator 920 performs PI control in the PI controller 924 based on the difference between the current information IB and the current command value I * B, and performs switching control including the duty command It is possible to generate the signal Sci.

한편, 듀티 생성부(920)는, 듀티 지령치가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.Meanwhile, the duty generator 920 may further include a limiter (not shown) for limiting the level so that the duty command value does not exceed the permissible range.

예를 들어, 베어링 제어부(435)는, 자기 베어링과 회전자(702) 사이의 갭이, 갭 지령치(Gp*) 보다 작은 경우, 갭이 증가하도록, 듀티가 증가하는 스위칭 제어 신호(Sci)를 출력할 수 있다. For example, when the gap between the magnetic bearing and the rotor 702 is smaller than the gap command value Gp *, the bearing control unit 435 sets the switching control signal Sci whose duty increases to increase the gap Can be output.

이때, 듀티가 증가하는 스위칭 제어 신호(Sci)는, 스위칭 주기가 증가하고, 증가된 스위칭 주기 내에서 듀티가 증가하는 것을 의미할 수 있다.At this time, the switching control signal Sci whose duty increases may mean that the switching period is increased and the duty is increased within the increased switching period.

또는, 듀티가 증가하는 스위칭 제어 신호(Sci)는, 일정한 스위칭 주기 내에서, 듀티가 증가하는 것을 의미할 수도 있다.Alternatively, the switching control signal Sci whose duty increases may mean that the duty increases within a constant switching period.

다른 예로, 베어링 제어부(435)는, 자기 베어링과 회전자(702) 사이의 갭이, 갭 지령치(Gp*) 보다 큰 경우, 갭이 감소하도록, 듀티가 감소하는 스위칭 제어 신호(Sci)를 출력할 수 있다. As another example, when the gap between the magnetic bearing and the rotor 702 is larger than the gap command value Gp *, the bearing control section 435 outputs the switching control signal Sci whose duty is decreased so that the gap is reduced can do.

이러한 베어링 제어부(435)의 동작에 따라, 회전자의 회전시, 갭이 일정하도록 유지될 수 있게 된다.According to the operation of the bearing control unit 435, the gap can be maintained constant when the rotor rotates.

한편, 베어링 제어부(435)는, 회전자 부상시, 자기 베어링과 회전자(702) 사이의 갭이, 갭이 단계적으로 증가하도록, 듀티가 증가하는 스위칭 제어 신호(Sci)를 출력할 수 있다. On the other hand, the bearing control unit 435 can output a switching control signal Sci whose duty increases as the gap between the magnetic bearing and the rotor 702 increases stepwise when the rotor is floated.

한편, 베어링 제어부(435)는, 회전자 랜딩시, 자기 베어링과 회전자(702) 사이의 갭이, 갭이 단계적으로 감소하도록, 듀티가 감소하는 스위칭 제어 신호(Sci)를 출력할 수 있다. On the other hand, the bearing control unit 435 can output a switching control signal Sci whose duty decreases when the rotor is landed, such that the gap between the magnetic bearing and the rotor 702 decreases stepwise.

한편, 베어링 제어부(435)는, 소프트 랜딩을 위해, 압축기 모터(230)의 회전자(702) 랜딩시, 베어링 코일(RB)에 저장된 전류가 방전되는 제1 모드와, 제1 커패시터(Cbs)에 저장된 전원에 의해, 베어링 코일(RB)에 전류가 흐르는 제2 모드가, 반복되도록 제어할 수 있다. The bearing control unit 435 controls the first mode in which the current stored in the bearing coil RB is discharged when the rotor 702 of the compressor motor 230 is loaded and the first mode in which the first capacitor Cbs is discharged, The second mode in which the current flows through the bearing coil RB can be controlled to be repeated by the power source stored in the second coil.

특히, 회전자 랜딩 기간 동안, 제1 모드가 수행되는 기간이, 제2 모드가 수행되는 기간 보다 더 긴 것이 바람직하다. 이에 의해, 베어링 코일(RB)에 흐르는 전류가 단계적으로 하강하도록 제어할 수 있다. In particular, during the rotor landing period, the period during which the first mode is performed is preferably longer than the period during which the second mode is performed. Thereby, it is possible to control so that the current flowing through the bearing coil RB is stepwise lowered.

이에 따라, 자기 부상 방식에서 압축기 모터 정지시, 압축기 모터의 회전자가 소프트 랜딩(soft lanfing)시킬 수 있게 되며, 따라서, 압축기 모터의 회전자의 손상을 방지할 수 있게 된다. 그 외, 자기 베어링, 갭 센서 등의 손상을 방지할 수 있게 된다. 나아가, 압축기 구동장치(220) 및 이를 구비한 칠러(100)의 안정성, 및 신뢰성이 향상되게 된다.Accordingly, when the compressor motor is stopped in the magnetic levitation mode, the rotor of the compressor motor can be soft lanfed, and thus the rotor of the compressor motor can be prevented from being damaged. In addition, damage to the magnetic bearing, the gap sensor, and the like can be prevented. Further, stability and reliability of the compressor driving apparatus 220 and the chiller 100 having the compressor driving apparatus 220 are improved.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 코일 구동부의 회로도의 일예이고, 도 11a 내지 도 13는 도 10의 코일 구동부의 동작 설명에 참조되는 도면이다.FIG. 10 is an example of a circuit diagram of a coil driver according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 11A to 13 are diagrams referencing operation descriptions of the coil driver of FIG.

먼저, 도 10을 참조하면, 도 10의 코일 구동부(1200)는, dc단 양단(a-b단)에 배치되며, 제1 직류 전원(Vbs)가 저장되는 제1 커패시터(Cbs), 제1 커패시터(Cbs) 양단(a-b단)에 접속되는, 제1 스위칭 소자(Sb1)와, 제1 다이오드 소자(Db1), 제1 커패시터(Cbs) 양단 사이에 접속되며, 제1 스위칭 소자(Sb1)와 제1 다이오드 소자(Db1)에 병렬 접속되는, 제2 다이오드 소자(Db2)와, 제2 스위칭 소자(Sb2)를 구비할 수 있다.10, the coil driver 1200 of FIG. 10 includes a first capacitor Cbs, a first capacitor Cbs, and a second capacitor Cbs, which are disposed at both ends of the dc stage (ab stage) The first switching element Sb1 is connected between both ends of the first diode element Db1 and the first capacitor Cbs and is connected between the first switching element Sb1 and the first switching element Sb1, A second diode element Db2 and a second switching element Sb2 connected in parallel to the diode element Db1.

그리고, 베어링 코일(RB)은, 제1 스위칭 소자(Sb1)와 제1 다이오드 소자(Db1)의 사이와, 제2 다이오드 소자(Db2)와 제2 스위칭 소자(Sb2)의 사이에, 접속될 수 있다.The bearing coil RB can be connected between the first switching element Sb1 and the first diode element Db1 and between the second diode element Db2 and the second switching element Sb2 have.

즉, 직류 전원 공급부(805)로부터의 직류 전원(Vbs)이 제1 커패시터(Cbs)에 저장되며, 제1 커패시터(Cbs)의 일단과, 베어링 코일(RB)의 일단 사이에, 제1 스위칭 소자(Sb1)가 접속될 수 있다.That is, the DC power supply Vbs from the DC power supply unit 805 is stored in the first capacitor Cbs, and between the one end of the first capacitor Cbs and one end of the bearing coil RB, (Sb1) can be connected.

제1 다이오드 소자(Db1)는, 제1 커패시터(Cbs)의 타단과, 베어링 코일(RB)의 일단 사이에, 접속될 수 있다.The first diode element Db1 may be connected between the other end of the first capacitor Cbs and one end of the bearing coil RB.

제2 다이오드 소자(Db2)는, 제1 커패시터(Cbs)의 일단과, 베어링 코일(RB)의 타단 사이에, 접속될 수 있다.The second diode element Db2 may be connected between one end of the first capacitor Cbs and the other end of the bearing coil RB.

제2 스위칭 소자(Sb2)는, 제1 커패시터(Cbs)의 타단과, 베어링 코일(RB)의 타단 사이에, 접속될 수 있다.The second switching element Sb2 can be connected between the other end of the first capacitor Cbs and the other end of the bearing coil RB.

한편, 도 10의 코일 구동부(1200)는, 제1 스위칭 소자와 제1 다이오드 소자의 사이에, 접속되어, 제2 직류 전원이 저장되는 제2 커패시터(Cbk)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the coil driver 1200 of FIG. 10 may include a second capacitor Cbk connected between the first switching device and the first diode device and storing a second DC power source.

한편, 도 10의 코일 구동부(1200)는, 제2 직류 전원(Vbk)과 제2 커패시터(Cbk) 사이에 접속되는, 저항 소자(Rbk) 및 제3 다이오드(Dbk)를 포함할 수 있다.The coil driver 1200 of FIG. 10 may include a resistance element Rbk and a third diode Dbk, which are connected between the second DC power supply Vbk and the second capacitor Cbk.

한편, 베어링 제어부(435)는, 제1 스위칭 소자(Sb1)의 구동 전압 확보를 위해, 제2 커패시터(Cbk)에 제2 직류 전원(Vbk)이 저장되도록, 제1 스위칭 소자(Sb1)가 턴 오프되고, 제2 스위칭 소자(Sb2)가 턴 온되는 제1 모드가 수행되도록 제어할 수 있다.The bearing control unit 435 controls the first switching device Sb1 so that the second DC power supply Vbk is stored in the second capacitor Cbk in order to secure the driving voltage of the first switching device Sb1. And the second mode in which the second switching device Sb2 is turned on can be controlled.

이러한 제1 모드는, 제1 스위칭 소자(Sb1)와 제2 스위칭 소자(Sb2)를 별개로 구동시킴으로써, 간당하고 효율적으로, 제2 커패시터(Cbk)에 저장된 제2 직류 전원(Vbk)에 의한, 제1 스위칭 소자(Sb1)의 구동 전압 확보가 가능하게 된다.The first mode is a mode in which the first switching device Sb1 and the second switching device Sb2 are driven separately and efficiently by the second DC power supply Vbk stored in the second capacitor Cbk, The driving voltage of the first switching element Sb1 can be secured.

즉, 이러한 부트스트랩 동작에 기초하여, 제2 커패시터(Cbk)에 저장된 제2 직류 전원(Vbk)에 의한, 제1 스위칭 소자(Sb1)의 구동 전압 확보가 가능하게 된다.In other words, on the basis of this bootstrap operation, it becomes possible to secure the drive voltage of the first switching device Sb1 by the second direct-current power supply Vbk stored in the second capacitor Cbk.

한편, 베어링 제어부(435)는, 제1 모드의 수행 시간이, 제1 기준 시간 이상되도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the bearing control unit 435 can control the execution time of the first mode to be equal to or longer than the first reference time.

제2 커패시터(Cbk)에 전압 저장 시간은, RC 시정수에 기초하여 결정되므로, 제1 기준 시간은, 제2 커패시터(Cbk)의 커패시턴스와 저항 소자(Rbk)의 저항값에 기초하여 결정될 수 있다. Since the voltage storage time in the second capacitor Cbk is determined based on the RC time constant, the first reference time can be determined based on the capacitance of the second capacitor Cbk and the resistance value of the resistor element Rbk .

이에 따라, 베어링 제어부(435)는, 제2 커패시터(Cbk)의 커패시턴스와 저항 소자(Rbk)의 저항값에 기초하여, 제1 모드의 수행 시간이, 가변되도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 충분한 제1 모드 수행 시간이 확보되어, 제1 스위칭 소자(Sb1)의 구동 전압 확보가 가능하게 된다.Accordingly, the bearing control unit 435 can control the execution time of the first mode to be variable, based on the capacitance of the second capacitor Cbk and the resistance value of the resistor Rbk. Thereby, a sufficient first mode execution time is secured, and the driving voltage of the first switching device Sb1 can be secured.

한편, 도 11a는, 제2 모드에 따른 동작을 도시한다.On the other hand, Fig. 11A shows an operation according to the second mode.

도 11a에 의하면, 제1 스위칭 소자(Sb1)와 제2 스위칭 소자(Sb2)가 모두 턴 온되므로, 제1 커패시터(Cbs), 제1 스위칭 소자(Sb1), 베어링 코일(RB), 제2 스위칭 소자(Sb2)를 따라 순차적으로 흐르는, 제1 전류 패쓰(Ipath1)가 예시될 수 있다. 이러한 제2 모드를 자화 모드라 할 수 있다. 이에 의해, 베어링 코일(RB)에 에너지가 축적될 수 있다.11A, since the first switching device Sb1 and the second switching device Sb2 are both turned on, the first capacitor Cbs, the first switching device Sb1, the bearing coil RB, The first current path Ipath1, which flows sequentially along the element Sb2, can be illustrated. Such a second mode may be referred to as a magnetization mode. Thereby, energy can be accumulated in the bearing coil RB.

한편, 제1 스위칭 소자(Sb1)의 구동 전압 확보를 더욱 용이하게 하기 위해, 베어링 제어부(435)는, 제1 스위칭 소자(Sb1)와 제2 스위칭 소자(Sb2)가 모두 턴 오프되는 제3 모드가 수행되도록 제어할 수 있다.On the other hand, in order to further secure the drive voltage of the first switching device Sb1, the bearing control unit 435 controls the third mode in which both the first switching device Sb1 and the second switching device Sb2 are turned off Can be performed.

한편, 도 11b는, 제1 모드에 따른 동작을 도시한다.On the other hand, Fig. 11B shows the operation according to the first mode.

도 11b에 의하면, 제1 스위칭 소자(Sb1)은 턴 오프되고, 제2 스위칭 소자(Sb2)의 턴 온되므로, 제1 다이오드 소자(Db1), 베어링 코일(RB), 제2 스위칭 소자(Sb2)를 따라 순차적으로 흐르는, 제2 전류 패쓰(Ipath2)가 예시될 수 있다. 이러한 제1 모드를 프리휠링 모드라 할 수 있다. 이에 의해, 베어링 코일(RB)에 축적된 에너지가 방전될 수 있다.11B, since the first switching device Sb1 is turned off and the second switching device Sb2 is turned on, the first diode Db1, the bearing coil RB, the second switching device Sb2, A second current path Ipath2 that sequentially flows along the first current path Ipath2 may be exemplified. Such a first mode may be referred to as a freewheeling mode. Thereby, the energy stored in the bearing coil RB can be discharged.

한편, 도 11b의 제2 전류 패쓰(Ipath2)에 의해, 제1 모드가 수행되어, 베어링 코일(RB)에 흐르는 전류가 하강하며, 도 11a의 제1 전류 패쓰(Ipath1)에 의해, 제2 모드가 수행되어, 베어링 코일(RB)에 흐르는 전류가 상승할 수 있다.On the other hand, the first mode is performed by the second current path Ipath2 in Fig. 11B, and the current flowing in the bearing coil RB is lowered. By the first current path Ipath1 in Fig. 11A, So that the current flowing in the bearing coil RB can rise.

한편, 베어링 제어부(435)는, 압축기 모터의 회전자(702) 부상 등을 위해, 제1 스위칭 소자(Sb1)와 제2 스위칭 소자(Sb2)가 모두 턴온되는 제2 모드가 수행되도록 제어할 수 있다. The bearing control unit 435 can control the second mode in which both the first switching device Sb1 and the second switching device Sb2 are turned on to float the rotor 702 of the compressor motor have.

한편, 도 11c는, 제3 모드에 따른 동작을 도시한다.On the other hand, Fig. 11C shows the operation according to the third mode.

도 11c에 의하면, 제1 스위칭 소자(Sb1)와 제2 스위칭 소자(Sb2)가 모두 턴 오프되므로, 제1 다이오드 소자(Db1), 베어링 코일(RB), 제2 다이오드 소자(Db2)를 따라 순차적으로 흐르는, 제3 전류 패쓰(Ipath3)가 예시될 수 있다. 이러한 제3 모드를 방전 모드라 할 수 있다. 이에 의해, 베어링 코일(RB)에 축적된 에너지가 방전될 수 있다.11C, the first switching device Sb1 and the second switching device Sb2 are both turned off. Therefore, the first switching device Sb1 and the second switching device Sb2 are sequentially turned off along the first diode Db1, the bearing coil RB, and the second diode Db2. The third current path Ipath3, which flows to the second current path Ipath3, can be exemplified. Such a third mode may be referred to as a discharge mode. Thereby, the energy stored in the bearing coil RB can be discharged.

한편, 도 11b의 제1 모드와, 도 11c의 제3 모드에 의해, 베어링 코일(RB)의 일단에, 소정 전압이 확보가 되며, 따라서, 상암 스위칭 소자인 제1 스위칭 소자(Sb1)의 구동 전압을, 효율적으로 확보할 수 있게 된다.On the other hand, a predetermined voltage is secured at one end of the bearing coil RB by the first mode of Fig. 11B and the third mode of Fig. 11C, and thus the first switching device Sb1 The voltage can be efficiently ensured.

한편, 도 11d의 (a)는, 제1 스위칭 소자(Sb1)에 인가되는 제어 신호 파형을 나타내며, 도 11d의 (b)는, 제2 스위칭 소자(Sb2)에 인가되는 제어 신호 파형을 나타내며, 도 11d의 (c)는, 베어링 코일(RB)에 인가되는 전압 파형(Vrb)을 나타내며, 도 11의 (d)는, 베어링 코일(RB)에 인가되는 전류 파형(Irb)을 나타내며, 11 (d) shows a control signal waveform applied to the first switching device Sb1, and FIG. 11 (b) shows a control signal waveform applied to the second switching device Sb2, 11C shows the voltage waveform Vrb applied to the bearing coil RB and Fig. 11D shows the current waveform Irb applied to the bearing coil RB,

Tp 기간 동안, 도 11a와 같이, 제1 스위칭 소자(Sb1)와 제2 스위칭 소자(Sb2)가 모두 턴 온되며, Tg 기간 동안, 도 11b와 같이, 제1 스위칭 소자(Sb1)는 턴 오프, 제2 스위칭 소자(Sb2)는 턴 온된다.During the Tp period, the first switching device Sb1 and the second switching device Sb2 are both turned on as shown in FIG. 11A. During the Tg period, as shown in FIG. 11B, the first switching device Sb1 is turned off, The second switching element Sb2 is turned on.

즉, 제2 스위칭 소자(Sb2)는, Tp 기간 동안, 턴 온되며, Tr 기간 동안, 제1 스위칭 소자(Sb1)와 제2 스위칭 소자(Sb2)가 모두 턴 오프된다.That is, the second switching element Sb2 is turned on during the Tp period, and both the first switching element Sb1 and the second switching element Sb2 are turned off during the Tr period.

이 중, Tg 기간과, Tp 기간 동안, 부트스트랩이 수행되어, 제1 스위칭 소자(Sb1)의 구동 전압을, 효율적으로 확보할 수 있게 된다.Among them, bootstrapping is performed during the Tg period and the Tp period, so that the driving voltage of the first switching device Sb1 can be efficiently ensured.

한편, 상술한 바와 같이, Tg 기간은, 제1 모드 수행 기간으로서, 제1 기준 시간 이상되는 것이 바람직하다.On the other hand, as described above, the Tg period is preferably the first mode execution period and is equal to or longer than the first reference time.

도 11e는 도 9b의 듀티 지령 생성부(920)에서 생성되는 듀티 지령치를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.FIG. 11E is a diagram referred to explain the duty command value generated by the duty command generator 920 of FIG. 9B.

도 11e의 (a)는, 듀티 지령치 생성을 위한 주기(T)에 대응하는 삼각파형(CV1)을 나타내며, 도 11e의 (b)는, 제1 스위칭 소자(Sb1)에 대한 듀티 지령치(CV2)를 나타내는 파형이며, 도 11e의 (c)는, 제2 스위칭 소자(Sb2)에 대한 듀티 지령치(CV3)를 나타내는 파형이며, 도 11e의 (d)는, 제2 스위칭 소자(Sb2)에 대한 듀티 지령치(CV3)를 나타내는 파형이다. 11E shows the triangular waveform CV1 corresponding to the period T for generating the duty command value and FIGURE 11B shows the duty command value CV2 for the first switching element Sb1. 11E is a waveform showing the duty command value CV3 for the second switching element Sb2 and FIG. 11D is a waveform showing the duty ratio for the second switching element Sb2. And a command value CV3.

제1 스위칭 소자(Sb1)에 대한 듀티 지령치(CV2)와, 제2 스위칭 소자(Sb2)에 대한 듀티 지령치(CV3)의 하이 레벨의 차이가 클수록, 상암 스위칭 소자인 제1 스위칭 소자(Sb1)의 구동 전압을, 효율적으로 확보할 수 있게 된다.The larger the difference between the high level of the duty instruction value CV2 for the first switching device Sb1 and the duty level CV3 for the second switching device Sb2 is, The driving voltage can be efficiently ensured.

한편, 도 7a에서 도시한 바와 같이, 압축기(11) 내에, 베어링 코일(RB)의 개수가 10개이므로, 10개의 코일 구동부가 사용된다.On the other hand, as shown in Fig. 7A, the number of the bearing coils RB is ten in the compressor 11, so ten coil drivers are used.

이에 따라, 10개의 코일 구동부 내의, 상암 스위칭 소자인 제1 스위칭 소자(Sb1)와, 하암 스위칭 소자인 제2 스위칭 소자(Sb2)가 모두 동시에 턴 온되는 것 보다는, 도 11f와 같이 순차적으로 턴 온되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 스위칭시의 피크 전류가, 저감되게 되어, 회로 소자의 소손 가능성 등이 저하되게 된다.Accordingly, the first switching device Sb1, which is the upper arm switching element, and the second switching element Sb2, which is the lower arm switching element, in the ten coil drive sections are turned on simultaneously, . As a result, the peak current at the time of switching is reduced, and the likelihood of burnout of the circuit element is reduced.

다음, 도 12의 (a)는, 도 8b와 같이, 회전자(702)가 부상 중인 경우, 베어링 코일(CB)에 흐르는 전류 파형(Irboy)을 예시한다. Next, FIG. 12A illustrates the current waveform Irboy flowing in the bearing coil CB when the rotor 702 is floating, as shown in FIG. 8B.

회전자(702) 부상을 위해, 도 11a의 제2 모드와, 도 11b의 제1 모드가, 반복 수행되며, 특히, 제2 모드 수행 기간이, 제1 모드 수행 기간 보다 더 긴 것이 바람직하다.11A and the first mode of FIG. 11B are repeatedly performed, and in particular, the second mode performing period is preferably longer than the first mode performing period for the rotor 702 floating.

한편, 회전자(702) 부상에 따라, 베어링 코일(CB)에 흐르는 전류 파형(Irboy)의 레벨이 증가하게 된다.On the other hand, as the rotor 702 rises, the level of the current waveform Irboy flowing in the bearing coil CB increases.

다음, 도 12의 (b)는, 회전자(702) 부상 완료 후, 안정화된 경우, 베어링 코일(CB)에 흐르는 전류 파형(Irboz)을 예시한다. Next, Fig. 12 (b) illustrates the current waveform Irboz flowing in the bearing coil CB when the rotor 702 is stabilized after the completion of the floating.

회전자(702) 부상 완료 후, 도 11a의 제2 모드와, 도 11b의 제1 모드가, 반복 수행되며, 특히, 제2 모드 수행 기간과 제1 모드 수행 기간이 거의 동일한 것이 바람직하다. 이에 따라, 베어링 코일(CB)에 흐르는 전류 파형(Irboz)은 동일한 파형이 반복적으로 나타날 수 있다.11A and the first mode of FIG. 11B are repeatedly performed. In particular, it is preferable that the second mode execution period and the first mode execution period are substantially the same. Accordingly, the same waveform may repeatedly appear in the current waveform Irboz flowing in the bearing coil CB.

다음, 도 13의 (a)는, 회전자(702) 부상 완료 후, 안정화된 경우, 베어링 코일(CB)에 흐르는 a상 전류 파형(Irba1), b상 전류 파형(Irbb1), c상 전류 파형(Irbc1), d상 전류 파형(Irbd1)을 예시한다. Next, FIG. 13A shows the relationship between the a-phase current waveform Irba1 flowing in the bearing coil CB, the b-phase current waveform Irbb1, the c-phase current waveform Irb2 flowing in the bearing coil CB, (Irbc1), and a d-phase current waveform Irbd1.

특히, 도 13의 (a)는, 회전자(702) 회전시, 회전자의 위치 변화 없이 안정적으로 회전하는 경우, 베어링 코일(CB)에 흐르는 a상 전류 파형(Irba1), b상 전류 파형(Irbb1), c상 전류 파형(Irbc1), d상 전류 파형(Irbd1)을 예시한다. 13A is a graph showing the relationship between the a-phase current waveform Irba1 flowing in the bearing coil CB and the b-phase current waveform (braking current waveform) flowing in the bearing coil CB when the rotor 702 rotates stably without changing the position of the rotor. Irbb1), a c-phase current waveform Irbc1, and a d-phase current waveform Irbd1.

다음, 도 13의 (b)는, 회전자(702) 회전시, 회전자의 위치 변화가 발생하여, 갭 일정 유지를 위해, 베어링 코일(CB)에 흐르는 a상 전류 파형(Irba2), c상 전류 파형(Irbc2)을 예시한다. 13B shows a state in which the position of the rotor changes when the rotor 702 is rotated and the a phase current waveform Irba2 flowing in the bearing coil CB and the c phase The current waveform Irbc2 is illustrated.

회전자의 위치 변화가 발생하여, 갭 일정 유지를 위해, 베어링 코일(CB)에 흐르는 전류 파형의 진폭 변화가 큰 것을 알 수 있다.It can be seen that the change in the position of the rotor occurs and the change in amplitude of the current waveform flowing through the bearing coil CB is large in order to keep the gap constant.

한편, 회전자의 부상, 회전자 회전시 갭 일정 유지, 회전자의 랜딩 등을, 안정적으로 수행하기 위해, 압축기 구동부(220), 특히 베어링 구동부(221a) 내의 회로 소자의 고장 판단 유무가 필요하게 된다.On the other hand, in order to stably carry out the floating of the rotor, the maintenance of the gap during the rotation of the rotor, and the landing of the rotor, it is necessary to determine whether or not the circuit elements in the compressor driving unit 220, do.

이에 따라, 본 발명에서는, 압축기 구동부(220), 특히 베어링 구동부(221a) 내의 회로 소자의 고장 판단을 간단하게 수행할 수 있는 방안을 제시한다. Accordingly, the present invention proposes a method for easily determining a failure of a circuit element in the compressor driving unit 220, particularly, the bearing driving unit 221a.

특히, 본 발명의 실시예에 따라, 베어링 제어부(435)는, 갭 센서(CB)로부터의 갭 정보(Cp) 또는 베어링 코일 전류 검출부(M)로부터의 전류(IB)가 기준 범위를 벗어난 경우, 고장이라 한단하고, 교체 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 자기 부상 방식에서 압축기 내부의 소자들에 대한 고장 진단을 간단하게 수행할 수 있게 된다. Particularly, according to the embodiment of the present invention, when the gap information Cp from the gap sensor CB or the current IB from the bearing coil current detection section M is out of the reference range, the bearing control section 435, It is possible to control so as to output a replacement message. Accordingly, it is possible to easily diagnose the failure of the elements inside the compressor in the magnetic floating system.

한편, 고장 판단 방법 등에 대해서는 도 14를 참조하여 보다 상세히 기술한다.On the other hand, the failure determination method and the like will be described in more detail with reference to FIG.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 칠러의 동작방법을 나타내는 순서도이다.14 is a flowchart showing an operation method of the chiller according to the embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 베어링 제어부(435)는, 갭 센서(CB)로부터의 갭 정보에 기초하여, 회전자 위치를 감지한다(S1410).Referring to the drawing, the bearing control unit 435 senses the rotor position based on the gap information from the gap sensor CB (S1410).

다음, 베어링 제어부(435)는, 회전자 부상되도록 제어한다(S1415).Next, the bearing control section 435 controls the lifting up of the rotor (S1415).

예를 들어, 베어링 제어부(435)는, 도 11a의 제2 모드와, 도 11b의 제1 모드가, 반복 수행되도록 제어할 수 있다. For example, the bearing control unit 435 can control the second mode of FIG. 11A and the first mode of FIG. 11B to be repeatedly performed.

즉 베어링 제어부(435)는, 도 11a와 같이, 제1 스위칭 소자(S1)와, 제2 스위칭 소자(S2)가 모두 턴 온되도록 제어하며, 그 이후, 도 11b와 같이, 제1 스위칭 소자(S1)와 제2 스위칭 소자(S2) 중 어느 하나가 턴 온되도록 제어할 수 있다.11A, the bearing control unit 435 controls both the first switching device S1 and the second switching device S2 to be turned on. Thereafter, as shown in FIG. 11B, the first switching device S1 S1) and the second switching element S2 are turned on.

이때, 베어링 제어부(435)는, 도 11a와 같이, 제2 모드가 수행되는 기간이, 도 11b와 같이, 제1 모드가 수행되는 기간 보다 길어지도록 제어할 수 있다. At this time, as shown in FIG. 11A, the bearing control unit 435 can control the period in which the second mode is performed to be longer than the period in which the first mode is performed, as shown in FIG. 11B.

이때, 베어링 제어부(435)는, 갭 센서(CB)로부터의 갭 정보를 실시간으로 수신하고, 이에 따라, 복수의 베어링 코일 중 어느 베어링 코일에, 전류가 더 인가할 지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 갭 정보의 크기가 작을수록, 해당 베어링 코일에, 전류가 더 인가될 수 있다.At this time, the bearing control unit 435 can receive the gap information from the gap sensor CB in real time, and accordingly, determine which bearing coil among the plurality of bearing coils is more likely to apply current. For example, the smaller the gap information size, the more current may be applied to the bearing coil.

한편, 베어링 제어부(435)는, 회전자 부상 중 갭 센서 출력이 정상인지 여부를 판단할 수 있다(S1420). Meanwhile, the bearing control unit 435 can determine whether the output of the gap sensor during the rotor lifting is normal (S1420).

예를 들어, 베어링 제어부(435)는, 갭 센서(CB)로부터의 갭 정보가 제1 기준 범위를 벗어난 경우, 갭 센서(CB)의 고장이라 판단하고(S14112), 갭 센서 교체 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.For example, when the gap information from the gap sensor CB is out of the first reference range, the bearing control unit 435 determines that the gap sensor CB is faulty (S14112) and outputs a gap sensor replacement message Can be controlled.

갭 센서 교체 메시지는, 디스플레이되거나, 사운드로 출력되거나, 통신부(130)를 통해, 이동 단말기(600) 등에 전송될 수 있다.The gap sensor replacement message may be displayed, output as a sound, or transmitted through the communication unit 130 to the mobile terminal 600 or the like.

다음, 베어링 제어부(435)는, 갭 센서(CB)로부터의 갭 정보가 제1 기준 범위를 벗어나지 않은 경우, 정상으로 판단하고, 다음 단계가 수행되도록 제어할 수 있다.Next, when the gap information from the gap sensor CB does not deviate from the first reference range, the bearing control unit 435 determines that the gap information is normal and controls the next step to be performed.

다음, 베어링 제어부(435)는, 회전자 부상 완료 후, 회전자 부상 안정화 시간이 정상인 지 여부를 판단할 수 있다(S1425). Next, the bearing control unit 435 can determine whether the rotor flotation stabilization time is normal after completion of rotor flotation (S1425).

베어링 제어부(435)는, 회전자(702) 부상시, 부상 안정화 시간이 제3 기준 범위를 벗어난 경우, 코일 구동부(435)의 고장이라 판단하고(S1414), 코일 구동부 교체 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.The bearing control unit 435 determines that the coil driving unit 435 is faulty if the floating stabilization time is out of the third reference range when the rotor 702 is lifted up (S1414), and controls to output the coil driving unit replacement message .

코일 구동부 교체 메시지는, 디스플레이되거나, 사운드로 출력되거나, 통신부(130)를 통해, 이동 단말기(600) 등에 전송될 수 있다.The coil driver replacement message may be displayed, output as a sound, or transmitted via the communication unit 130 to the mobile terminal 600 or the like.

한편, 베어링 제어부(435)는, 코일 구동부(435)의 고장 판단시, 도 10 등에 도시된, 제1 커패시터(Cbs), 제1 스위칭 소자(Sb1), 제1 다이오드 소자(Db1), 제2 다이오드 소자(Db2), 제2 스위칭 소자(Sb2) 중 적어도 하나에 대한 교체 메시지를 출력하도록 제어할 수도 있다.On the other hand, when the failure of the coil driver 435 is determined, the bearing control unit 435 controls the first capacitor Cbs, the first switching device Sb1, the first diode Db1, The diode element Db2, and the second switching element Sb2.

한편, 베어링 제어부(435)는, 코일 구동부(435)의 고장 판단시, 도 10 등에 도시된, 제1 커패시터(Cbs), 제1 스위칭 소자(Sb1), 제1 다이오드 소자(Db1), 제2 다이오드 소자(Db2), 제2 스위칭 소자(Sb2), 제2 커패시터(Cbk) 중 적어도 하나에 대한 교체 메시지를 출력하도록 제어할 수도 있다.On the other hand, when the failure of the coil driver 435 is determined, the bearing control unit 435 controls the first capacitor Cbs, the first switching device Sb1, the first diode Db1, It may be controlled to output a replacement message for at least one of the diode element Db2, the second switching element Sb2, and the second capacitor Cbk.

한편, 베어링 제어부(435)는, 회전자 부상 안정화 시간이 정상인 경우, 다음 단계가 수행되도록 제어할 수 있다.On the other hand, if the rotor flotation stabilization time is normal, the bearing control unit 435 can control the next step to be performed.

다음, 압축기 모터 구동부 내의 인버터 제어부(430)는, 회전자 부상 완료 후, 회전자를 회전시키도록 제어할 수 있다(S1430).Next, the inverter control unit 430 in the compressor motor driving unit can control to rotate the rotor after completion of the rotor lifting operation (S1430).

이때, 베어링 제어부(435)는, 회전자가 일정한 갭을 유지하도록, 도 12b 또는 도 12c가 각각 수행되도록 제어할 수 있다.At this time, the bearing control unit 435 can control so that the rotor maintains a constant gap so that each of Figs. 12B and 12C is performed.

한편, 베어링 제어부(435)는, 베어링 코일 전류 검출부(M)로부터의 전류(IB)가 정상인 지 여부를 판단하고(S1435), 정상인 경우, 회전자가 정상 구동되도록 제어할 수 있다(S1440). On the other hand, the bearing control unit 435 determines whether the current IB from the bearing coil current detection unit M is normal (S1435), and controls the rotor so that the rotor is normally driven (S1440).

한편, 베어링 제어부(435)는, 베어링 코일 전류 검출부(M)로부터의 전류 정보가 제2 기준 범위를 벗어난 경우, 베어링 코일 전류 검출부(M)의 고장이라 판단하고, 베어링 코일 전류 검출부 교체 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.On the other hand, when the current information from the bearing coil current detection section M is out of the second reference range, the bearing control section 435 determines that the bearing coil current detection section M is faulty and outputs the bearing coil current detection section replacement message .

베어링 코일 전류 검출부 교체 메시지는, 디스플레이되거나, 사운드로 출력되거나, 통신부(130)를 통해, 이동 단말기(600) 등에 전송될 수 있다.The bearing coil current detector replacement message may be displayed, outputted as a sound, or transmitted via the communication unit 130 to the mobile terminal 600 or the like.

한편, 베어링 제어부(435)는, 베어링 코일 전류 검출부(M)의 고장시, 압축기 모터의 회전자(702)를 랜딩하도록 제어하며, 압축기 모터의 회전자(702) 랜딩시, 베어링 코일(RB)에 흐르는 전류가 단계적으로 하강하도록 제어할 수 있다.The bearing control unit 435 controls the rotor 702 of the compressor motor to be landed when the bearing coil current detection unit M fails. When the rotor 702 of the compressor motor is landed, the bearing coil RB, It is possible to control the current flowing in the step-down manner.

즉, 베어링 제어부(435)는, 소프트 랜딩을 위해, 압축기 모터(230)의 회전자(702) 랜딩시, 베어링 코일(RB)에 저장된 전류가 방전되는 도 11b의 제1 모드와, 제1 커패시터(Cbs)에 저장된 전원에 의해, 베어링 코일(RB)에 전류가 흐르는 도 11a의 제2 모드가, 반복되도록 제어할 수 있다. That is, the bearing control unit 435 controls the first mode of FIG. 11B in which the current stored in the bearing coil RB is discharged when the rotor 702 of the compressor motor 230 is landed for soft landing, The second mode in Fig. 11A in which a current flows in the bearing coil RB can be controlled to be repeated by the power source stored in the capacitor Cbs.

특히, 회전자 랜딩 기간 동안, 제1 모드가 수행되는 기간이, 제2 모드가 수행되는 기간 보다 더 긴 것이 바람직하다. 이에 의해, 베어링 코일(RB)에 흐르는 전류가 단계적으로 하강하도록 제어할 수 있다. In particular, during the rotor landing period, the period during which the first mode is performed is preferably longer than the period during which the second mode is performed. Thereby, it is possible to control so that the current flowing through the bearing coil RB is stepwise lowered.

이에 따라, 베어링 코일 전류 검출부(M)의 고장에 따른, 자기 부상 방식에서 압축기 모터 정지시, 압축기 모터의 회전자가 소프트 랜딩(soft lanfing)시킬 수 있게되며, 따라서, 압축기 모터의 회전자의 손상을 방지할 수 있게 된다. 그 외, 자기 베어링, 갭 센서 등의 손상을 방지할 수 있게 된다. 나아가, 압축기 구동장치(220) 및 이를 구비한 칠러(100)의 안정성, 및 신뢰성이 향상되게 된다.Accordingly, the rotor of the compressor motor can be soft-laned when the compressor motor is stopped in the magnetic levitation mode due to failure of the bearing coil current detecting portion (M), so that the rotor of the compressor motor can be damaged . In addition, damage to the magnetic bearing, the gap sensor, and the like can be prevented. Further, stability and reliability of the compressor driving apparatus 220 and the chiller 100 having the compressor driving apparatus 220 are improved.

다음, 압축기 모터 구동부 내의 인버터 제어부(430)는, 회전자 회전 정지시, 인버터(420)의 스위칭 소자를 모두 오프시킬 수 있다(S1445).Next, the inverter control unit 430 in the compressor motor driving unit can turn off all the switching elements of the inverter 420 when the rotation of the rotor is stopped (S1445).

이에, 베어링 제어부(435)는, 소프트 랜딩을 위해, 상술한 바와 같이, 11b의 제1 모드와, 도 11a의 제2 모드가, 반복되도록 제어할 수 있다. Thus, the bearing control unit 435 can control the first mode of 11b and the second mode of Fig. 11A to be repeated for soft landing as described above.

이에 따라, 베어링 제어부(435)는, 회전자(702)를 안착시킬 수 있다(S1450).Accordingly, the bearing control unit 435 can seat the rotor 702 (S1450).

본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동장치 및 이를 구비한 칠러는, 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 compressor driving apparatus and the chiller having the compressor driving apparatus according to the embodiment of the present invention are not limited to the configuration and method of the embodiments described above but the embodiments can be applied to various implementations All or some of the examples may be selectively combined.

한편, 본 발명의 압축기 구동장치 및 이를 구비한 칠러의 동작방법은, 압축기 구동장치 및 이를 구비한 칠러에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. The compressor driving apparatus of the present invention and the operating method of the chiller having the compressor driving apparatus of the present invention can be implemented as a processor readable code on a recording medium readable by a processor provided in a compressor driving apparatus and a chiller having the same. The processor-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by the processor is stored.

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 이해되어져서는 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 will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

Claims (9)

압축기 모터와 자기 베어링을 구비하는 압축기;
스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 동작에 따라, 상기 자기 베어링의 베어링 코일에 전류를 인가하여, 상기 압축기 모터의 회전자를, 상기 자기 베어링으로부터 부상(levitation)시키거나, 랜딩(landing)시키는 코일 구동부;
상기 베어링 코일에 인가되는 전류를 검출하는 베어링 코일 전류 검출부;
상기 베어링 코일과의 갭(gap)을 센싱하는 갭 센서;
상기 갭 센서로부터의 갭 정보와, 상기 베어링 코일 전류 검출부로부터의 전류 정보에 기초하여, 상기 코일 구동부의 상기 스위칭 소자를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 갭 센서로부터의 갭 정보 또는 상기 베어링 코일 전류 검출부로부터의 전류가 기준 범위를 벗어난 경우, 고장이라 한단하고, 교체 메시지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.
A compressor having a compressor motor and a magnetic bearing;
A coil driver for applying a current to the bearing coil of the magnetic bearing to levitate or land the rotor of the compressor motor from the magnetic bearing in accordance with a switching operation;
A bearing coil current detector for detecting a current applied to the bearing coil;
A gap sensor for sensing a gap with the bearing coil;
And a control unit for controlling the switching element of the coil driving unit based on gap information from the gap sensor and current information from the bearing coil current detection unit,
Wherein,
Wherein when the gap information from the gap sensor or the current from the bearing coil current detection unit is out of the reference range, the control unit determines that the gap is out of order and outputs a replacement message.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 갭 센서로부터의 갭 정보가 제1 기준 범위를 벗어난 경우, 상기 갭 센서의 고장이라 판단하고, 갭 센서 교체 메시지를 출력하도록 제어하며,
상기 베어링 코일 전류 검출부로부터의 전류 정보가 제2 기준 범위를 벗어난 경우, 상기 베어링 코일 전류 검출부의 고장이라 판단하고, 베어링 코일 전류 검출부 교체 메시지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
And to output a gap sensor replacement message when the gap information from the gap sensor is out of the first reference range,
Wherein when the current information from the bearing coil current detection unit is out of the second reference range, the control unit determines that the bearing coil current detection unit is in failure and outputs a bearing coil current detection unit replacement message.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 베어링 코일 전류 검출부의 고장시, 상기 압축기 모터의 회전자를 랜딩하도록 제어하며, 상기 압축기 모터의 회전자 랜딩시, 상기 베어링 코일에 흐르는 전류가 단계적으로 하강하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.
3. The method of claim 2,
Wherein,
Wherein the controller controls the rotor of the compressor motor to be landed when the bearing coil current detector fails and controls the current flowing through the bearing coil to step down when the rotor of the compressor motor is landed. .
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 압축기 모터의 회전자 랜딩시, 상기 베어링 코일에 저장된 전류가 방전되는 제1 모드와, 커패시터에 저장된 전원에 의해, 상기 베어링 코일에 전류가 흐르는 제2 모드가, 반복되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.
The method of claim 3,
Wherein,
A first mode in which a current stored in the bearing coil is discharged when the rotor of the compressor motor is landed and a second mode in which a current flows in the bearing coil by a power source stored in the capacitor, Compressor drive.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 회전자 부상시, 부상 안정화 시간이 제3 기준 범위를 벗어난 경우, 상기 코일 구동부의 고장이라 판단하고, 코일 구동부 교체 메시지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the control unit determines that the coil driving unit is faulty and outputs a coil driving unit replacement message when the flotation stabilization time is out of the third reference range when the rotor is floated.
제5항에 있어서,
상기 코일 구동부는,
직류 전원이 저장되는 제1 커패시터;
상기 제1 커패시터 양단 사이에 접속되는, 제1 스위칭 소자와, 제1 다이오드 소자;
상기 제1 커패시터 양단 사이에 접속되며, 상기 제1 스위칭 소자와 상기 제1 다이오드 소자에 병렬 접속되는, 제2 다이오드 소자와, 제2 스위칭 소자;를 구비하고,
상기 베어링 코일은,
상기 제1 스위칭 소자와 상기 제1 다이오드 소자의 사이와, 상기 제2 다이오드 소자와 상기 제2 스위칭 소자의 사이에, 접속되며,
상기 제어부는,
상기 코일 구동부의 고장 판단시, 상기 제1 커패시터, 상기 제1 스위칭 소자, 상기 제1 다이오드 소자, 상기 제2 다이오드 소자, 상기 제2 스위칭 소자 중 적어도 하나에 대한 교체 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.
6. The method of claim 5,
The coil driver may include:
A first capacitor for storing DC power;
A first switching element connected between both ends of the first capacitor, a first diode element;
A second diode element connected between both ends of the first capacitor and connected in parallel to the first switching element and the first diode element;
The bearing coil
A second switching element connected between the first switching element and the first diode element and between the second diode element and the second switching element,
Wherein,
And outputs a replacement message for at least one of the first capacitor, the first switching device, the first diode device, the second diode device, and the second switching device when the failure of the coil driver is determined Compressor drive.
제6항에 있어서,
상기 코일 구동부는,
상기 제1 스위칭 소자와 제1 다이오드 소자의 사이에, 접속되어, 제2 직류 전원이 저장되는 제2 커패시터;를 더 포함하고,
상기 제어부는
상기 코일 구동부의 고장 판단시, 상기 코일 구동부의 고장 판단시, 상기 제1 커패시터, 상기 제1 스위칭 소자, 상기 제1 다이오드 소자, 상기 제2 다이오드 소자, 상기 제2 스위칭 소자, 상기 제2 커패시터 중 적어도 하나에 대한 교체 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.
The method according to claim 6,
The coil driver may include:
And a second capacitor connected between the first switching element and the first diode element and storing a second DC power supply,
The control unit
Wherein when the failure of the coil driver is determined, when the failure of the coil driver is determined, the first capacitor, the first switching element, the first diode element, the second diode element, the second switching element, And outputs a replacement message for at least one of the plurality of compressors.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 갭 센서로부터 센싱된 갭 정보와, 갭 지령치에 기초하여, 전류 지령치를 출력하는 전류 지령 생성부;
상기 전류 지령치와, 상기 검출된 베어링 코일에 인가되는 전류에 기초하여, 듀티 지령치를 출력하는 듀티 지령 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
A current command generator for outputting a current command value based on gap information sensed from the gap sensor and a gap command value;
And a duty command generator for outputting a duty command value based on the current command value and a current applied to the detected bearing coil.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 압축기 구동장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 칠러.A chiller comprising the compressor drive device according to any one of claims 1 to 8.
KR1020170002515A 2017-01-06 2017-01-06 Compressor driving apparatus and chiller including the same Withdrawn KR20180081370A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170002515A KR20180081370A (en) 2017-01-06 2017-01-06 Compressor driving apparatus and chiller including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170002515A KR20180081370A (en) 2017-01-06 2017-01-06 Compressor driving apparatus and chiller including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180081370A true KR20180081370A (en) 2018-07-16

Family

ID=63048023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170002515A Withdrawn KR20180081370A (en) 2017-01-06 2017-01-06 Compressor driving apparatus and chiller including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180081370A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102513211B1 (en) * 2022-11-02 2023-03-23 (주)월드이엔씨 Malfunction preventing compressor and refrigerator including the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102513211B1 (en) * 2022-11-02 2023-03-23 (주)월드이엔씨 Malfunction preventing compressor and refrigerator including the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102573123B1 (en) Compressor driving apparatus and chiller including the same
KR102436704B1 (en) Fan motor driving device and air conditioner including the same
US11940194B2 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR101905478B1 (en) Compressor driving apparatus and chiller including the same
KR102366592B1 (en) Chiller
JP5063570B2 (en) Fan drive device and air conditioner equipped with the same
US11923797B2 (en) Motor driving device and air conditioner including the same
KR102573122B1 (en) Compressor driving apparatus and chiller including the same
KR20180081370A (en) Compressor driving apparatus and chiller including the same
KR20190051331A (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR20180079821A (en) Chiller
US12163688B2 (en) Motor driving apparatus and air conditioner including the same
KR102010387B1 (en) Power converting apparatus and air conditioner including the same
KR101889777B1 (en) Motor driving device and chiller including the same
KR102495146B1 (en) Compressor driving apparatus and Chiller including the same
US20220220966A1 (en) Motor driving apparatus and air conditioner including the same
KR102080519B1 (en) Motor driving device and air conditioner including the same
KR102017150B1 (en) Compressor driving apparatus and air conditioner including the same
KR102080516B1 (en) Motor driving device and air conditioner including the same
KR102080517B1 (en) Power converting apparatus and home appliance including the same
KR20200106675A (en) Air conditioner

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

PC1202 Submission of document of withdrawal before decision of registration

St.27 status event code: N-1-6-B10-B11-nap-PC1202