The performance evaluation of a residential split system inverter air-conditioner has been conducted analytically and experimentally at different system operating conditions. A simulation program for modelling an air-conditioning system which consists of a compressor, a condenser, a capillary tube, an evaporator and related attachments was developed on the basis of the Oak Ridge heat pump design model, MARK III. The accuracy of the simulation results for the compressor frequencies of 32, 68 and 79 Hz for the residential split system inverter air-conditioner has been estimated by comparing calculation results to the experimental data and parametric study has been performed to investigate the effect of design parameters and operation conditions on the system performance.
우리나라의 백색가전 산업은 1960년대 말 시작된 이후 현재에 이르러는 국내는 물론 전 세계 시장에서도 높은 점유율을 기록하고 있다. 3대 백색가전 제품인 세탁기, 냉장고, 에어컨 기준 연간 수천만 대에 이르는 국내 가전 업체들의 생산량을 고려하면, 백색가전 산업에서의 모터 및 인버터 생산량은 타 산업 대비 압도적인 수량이다. 세탁기, 냉장고, 에어컨뿐만 아니라 건조기, 청소기, 식기세척기 등 거의 모든 가전제품에서 1개 혹은 그 이상의 모터들의 구동으로 제품의 주요기능들이 작동되고 있으므로 모터 및 모터 드라이브 기술은 제품의 성능과 가격 경쟁력을 결정하는 중요한 부분이라고 할 수 있다. 본 글에서는 백색가전 제품의 주요 제품군들 내에서 사용되고 있는 모터 드라이브 기술의 특징을 소개하고자 한다.
에어컨 시스템은 압축기(Compressor), 응축기(Condenser), 증발기(Evaporator)와 확장밸브(Expansion Valve)로 구성되며, 에어컨 시스템에서 과열도와 저압(증발기의 압력)은 시스템의 효율 증대 및 성능 개선과 안정성에 대하여 결정적인 영향을 미친다. 따라서, 과열도와 저압을 조절하기 위해, 각각의 압축기내의 인버터 주파수와 확장밸브의 개도 제어가 중요하며 선형과 비선형 시스템 모두에 대하여 견실한 성능을 나타내고, 외란에 대하여 강인한 성능을 보이는 퍼지 제어기를 설계한다. 본 논문에서는 과열도와 저압을 제어하기 위하여, 3대의 확장밸브와 1대의 압축기를 가진 에어컨 시스템에 대하여 다중 퍼지 제어기를 설계한다. 또한, 각 제어 플랜트에 대하여 최적의 퍼지 제어기를 설계하기 위하여 3가지 최적화 알고리즘을 사용한다. 즉, 직렬 유전자 알고리즘(Serial Genetic Algorithm; SGA)과 병렬 유전자 알고리즘인 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition Genetic Algorithm; HFCGA), 그리고 Particle Swarm Optimization(PSO)을 사용하여 다중 퍼지 제어기를 최적화하고 시뮬레이션의 결과를 비교한다.
최근 대다수의 상업용 에에컨 분야에서는 제품의 효율 상승 및 운전 영역 확대]를 위해 대용량 고효율 인버터를 사용하고 있으며, 이로 인해 계통 입력 전류의 고조파 성분이 증가하여 역률 저하, 발열 뿐만 아니라 여러 가지 계통 사고의 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 인버터가 적용된 대용량 상업용 에어컨의 입력 전류 고조파 성분을 저감하기 위한 3상용 Active Power Filter 시스템 기술을 제안한다. 또한 제안된 시스템을 설제 제품에 적용함으로써 계통 압력 전류의 고조파 저감 성능을 확인 하였다.
본 논문에서는 세탁기, 에어컨과 같은 가전기기에 사용되는 인버터 구동 교류 전동기 구동 시스템의 EMI 특성해석 및 필터 설계 방법에 대하여 기술하였다. 먼저, 인버터 구동 교류 전동기 구동 시스템의 전도성 EMI 발생 및 전달 메커니즘에 대하여 분석하였고, 공통 및 차동모드 노이즈 분리 기법을 이용한 EMI 필터의 설계 방법을 제시하였다. 제시된 방법의 타당성을 검증하기 위해 PWM 인버터로 구동되는 유도 전동기 구동 시스템에 대한 실험을 수행하였고 EN55014 EMI 기준을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.
In the present study, the cooling characteristics of the multi-air conditioner (A/C) using an inverter scroll compressor are experimentally investigated for the number of the indoor units and the operating conditions (2$0^{\circ}C$, 24$^{\circ}C$, 26$^{\circ}C$) under the cooling standard conditions by KS C 9306. In the case of the simultaneous operation for 3 indoor units, the cooling capacity, the mass flow rate and the input power have a decreasing trend and COP has an increasing trend, with decreasing the difference in the operating temperature of the indoor unit and the room temperature. In the case of the simultaneous operation for 2 indoor units, the COP of the indoor unit with large cooling capacity is high when the operating temperature is high, but the COP of the indoor unit with low cooling capacity is high when the operating temperature is low. In the case of the single operation for one unit, when the large cooling capacity of the indoor unit is less than 50% the compressor operates at the minimum operation frequency region and the COP decreases.
In the present study, the heating and cooling characteristics of system air-conditioner using a PWM compressor or a BLDC inverter compressor are investigated by the psychometric calorimeter using air enthalpy method. Cooling and heating capacities, power inputs and COPs are measured at the low, moderate, high loads under the cooling and heating standard conditions. At cooling conditions, the capacity of the PWM system is larger than that of the inverter case. Due to large power input, however, low COPs are measured under total load ranges. At heating conditions, the capacity of the PWM method is a little larger than that of the inverter case, except high load range. Since power input is low, large COPs are measured at moderate and high load ranges, which are different from cooling data. This shows that the PW system compared with the inverter case has good energy consumption efficiency at moderate and high load ranges except low load range. And when the system A/C is operated under the cooling and heating standard conditions, COPs are nearly uniform at total load ranges.
The present study concerns an experiment on the heating characteristics of a system air-conditioner (A/C) using PWM method or inverter method at low temperature con-ditions. The compressors used are digital scroll type and BLDC inverter type. Under the low outside temperature condition, -5$^{\circ}C$, -1$0^{\circ}C$, -15$^{\circ}C$, heating capacities and COPs are mea-sured by the psychometric calorimeter using air enthalpy method. Also, outlet air temperatures at heating operation mode are measured at -5$^{\circ}C$, -1$0^{\circ}C$ and -15$^{\circ}C$. Experimental results show that COPs of the system A/C using a PWM method are more effective than those of the inverter method at heating operation mode. Although the heater is on, COPs of PWM method are similar to those of BLDC inverter method. Moreover, the heating capacities of PWM method at -5$^{\circ}C$, -1$0^{\circ}C$ and -15$^{\circ}C$ are larger about 10~20% and outlet air tempe-rature at -15$^{\circ}C$ is larger about 10%, compared to the inverter method.
본 논문은 ARM Cortex-M4 마이크로컨트롤러를 사용하여 3상 유도전동기용의 저가형 벡터제어 인버터를 설계하는 방법을 제안한다. 이 MCU는 냉장고, 에어컨, 세탁기와 같은 가전제품을 제어하기 위하여 기존의 값비싼 DSP 소자를 대신할 수 있다. 본 논문에서는 전동기 제어에 필요한 Cortex-M4의 주요 기능들을 정리하고, 이를 사용하여 벡터제어 인버터를 설계하는 방법을 기술한다. 실험용 벡터제어 인버터를 설계 제작하여 200[W]의 3상 유도전동기에 적용하였고, 이를 사용한 실험 결과는 기존의 TMS320F28335 DSP와 유사한 수준의 제어 성능을 보였다.
근래 에어컨, 냉장고 및 세탁기와 같은 가전 전기제품에도 전력소비의 저감, 저속운전에 의한 소음저감 및 인간에게 보다 안락한 기능을 제공하기 위하여 인버터 시스템의 적용이 증가되고 있다. 그러나 인버터 시스템은 PWM에 의해 불필요하게 발생되는 전자기소음의 저감과 소음의 질에 대한 감성소음의 개선이 요구된다. 본 논문에서는 브러쉬없는 직류전동기로 구동되는 왕복동식 압축기에 대하여 고정 PWM과 랜덤 PWM의 전자기소음 분석을 통하여 인버터 냉장고에 랜덤 PWM을 적용함으로써 전자기소음의 저감 및 감성소음의 개선효과가 있음을 실험을 통하여 검증하였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.