KR101718020B1 - Apparatus for controlling linear compressor, method thereof, and refrigerator with the same - Google Patents

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Abstract

리니어 압축기의 제어 장치, 제어 방법, 및 이들을 구비한 냉장고이 개시된다. 본 발명은, 냉장고 제어부로부터 냉력 가변량을 입력받지 아니하고, 부하에 대응하여 냉력 가변 제어를 수행함으로써 냉장고의 제어가 간단해지고, 열부하에 근접하여 추종하는 냉력 가변 제어를 수행함으로써 소비 전력을 줄이고, 시스템 효율을 개선한다.A control device for a linear compressor, a control method, and a refrigerator having the same are disclosed. The present invention simplifies the control of the refrigerator by performing the cooling power variable control corresponding to the load without receiving the cooling power variable amount from the refrigerator control unit and reduces the power consumption by performing the cooling power variable control that follows the heat load, Improve efficiency.

Description

리니어 압축기의 제어 장치, 제어 방법, 및 이들을 구비한 냉장고{APPARATUS FOR CONTROLLING LINEAR COMPRESSOR, METHOD THEREOF, AND REFRIGERATOR WITH THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a control device for a linear compressor, a control method for the linear compressor, and a refrigerator having the same. [0002] Apparatus for controlling linear compressor,

본 발명은 압축기 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 냉장고의 부하에 따른 냉력 가변 제어 시에 열부하와의 편차를 줄여 소비 전력을 줄이는 리니어 압축기의 제어 장치, 제어 방법, 및 이들을 구비한 냉장고에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor control device, and more particularly, to a control device and a control method of a linear compressor that reduce power consumption by reducing a deviation from a thermal load during variable control of a cooling power according to a load of a refrigerator, and a refrigerator having the same.

일반적으로 냉장고는 식품, 음료 등과 같은 저장물을 신선하게 장기간 보관하는 용도로 사용되는 기기로서, 보관하고자 하는 저장물의 종류에 따라 냉동 또는 냉장하여 보관하게 된다.BACKGROUND ART Generally, a refrigerator is a device used to store freshly stored foods such as foods, drinks, etc. for a long period of time. The refrigerator is stored by being frozen or refrigerated according to the type of the storage object to be stored.

냉장고는 내부에 구비된 압축기의 구동에 의해 동작한다. 냉장고의 내부에 공급되는 냉기는 냉매의 열교환 작용에 의해서 생성되며, 압축-응축-팽창-증발의 사이클(Cycle)을 반복적으로 수행하면서 지속적으로 냉장고의 내부로 공급되고, 공급된 냉매는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있게 된다.The refrigerator operates by driving a compressor provided therein. The cold air supplied to the inside of the refrigerator is generated by the heat exchange action of the refrigerant and is continuously supplied to the inside of the refrigerator while repeatedly performing a cycle of compression-condensation-expansion-evaporation. It can be uniformly transferred to the inside of the refrigerator and the food inside the refrigerator can be stored at a desired temperature.

한편, 상기 냉장고 또는 에어컨 등은 압축기를 구비하게 되는데, 일반적으로 BLDC(Brushless Direct Current) 압축기나 왕복동식 압축기가 사용된다.Meanwhile, the refrigerator or the air conditioner is provided with a compressor. In general, a BLDC (Brushless Direct Current) compressor or a reciprocating compressor is used.

특히, 왕복동식 압축기(Reciprocating Compressor)는 피스톤이 실린더의 내부에서 선형으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입, 압축하여 토출하는 압축기로서, 피스톤을 구동하는 방식에 따라 레시프로(Recipro) 방식과 리니어(Linear) 방식으로 구분할 수 있다.In particular, a reciprocating compressor is a compressor that sucks, compresses, and discharges refrigerant gas while linearly reciprocating the piston inside the cylinder. The reciprocating compressor is a reciprocating compressor and a linear compressor Linear method.

레스프로 방식은 회전 모터에 크랭크 샤프트를 결합하고 이 크랭크 샤프트에 피스톤을 결합하여 회전 모터의 회전력을 직선 왕복운동으로 전환하는 방식인데 반하여, 리니어 방식은 직선모터의 가동자에 피스톤을 직접 연결하여 모터의 직선운동으로 피스톤을 왕복운동시키는 방식이다.In the non-linear type, a crankshaft is coupled to a rotary motor, and a piston is coupled to the crankshaft to convert the rotary force of the rotary motor into a linear reciprocating motion. On the other hand, in the linear type, a piston is directly connected to a mover of a linear motor, And the piston is reciprocated by the linear motion of the piston.

이러한 리니어 방식의 왕복동식 압축기는 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 크랭크 샤프트가 없어 마찰 손실이 적으므로, 압축 효율 면에서 일반 압축기보다 압축 효율이 높다.Such a linear reciprocating compressor has less crankshaft for converting rotational motion into linear motion, and therefore has a higher compression efficiency than a general compressor in terms of compression efficiency.

압축기를 구비한 냉장고는, 일반적으로 압축기의 운전을 제어하는 압축기 제어부와, 냉장고의 동작을 제어하는 냉장고 제어부를 포함한다. 이때, 상기 압축기 제어부는 압축기에 흐르는 전류 및 전압을 검출하여 이를 이용하여 스트로크 또는 속도 등을 제어하고, 상기 냉장고 제어부는 냉장고 부하, 예를 들어 고내 온도,에 따라 상기 압축기 제어부에 압축기를 온 또는 오프하는 제어 신호를 출력하여 압축기 전원을 제어하도록 하고, 이에 따라 냉장고를 구동한다.The refrigerator provided with the compressor generally includes a compressor control unit for controlling the operation of the compressor and a refrigerator control unit for controlling the operation of the refrigerator. At this time, the compressor control unit detects the current and voltage flowing through the compressor and controls the stroke or the speed using the detected current and voltage, and the refrigerator control unit controls the compressor control unit to be turned on or off according to the refrigerator load, So as to control the compressor power, thereby driving the refrigerator.

리니어 압축기 또는 BLDC 왕복동식 압축기를 구비한 냉장고에 있어서, 압축기는 상용 전원을 입력받고, 트라이악, 인버터 등의 전력 소자로 구성된 구동부를 통해 운전된다. 상기 압축기는 냉장고 부하에 따른 냉장고로부터의 명령에 따라 개폐(ON/OFF), 냉력 가변, 속도제어, 주파수 제어, 스트로크 제어 등의 운전을 수행한다. 이렇게 함으로써 상기 압축기의 운전을 통해 냉장고 고내의 온도를 적절한 수준으로 유지한다.In a refrigerator equipped with a linear compressor or a BLDC reciprocating compressor, a compressor receives a commercial power source and operates through a driving unit composed of power devices such as a triac, an inverter, and the like. The compressor performs operations such as opening / closing (ON / OFF), cooling power variable, speed control, frequency control, and stroke control in response to a command from the refrigerator depending on the load of the refrigerator. By doing so, the temperature of the refrigerator compartment is maintained at an appropriate level through operation of the compressor.

한편, 냉장고의 부하에 따라 전류와 스트로크의 위상차(180°-θi,x), 또는 가스 스프링 상수(Kgas)의 값은 변동된다. 도 1 또는 도 2에 도시한 바와 같이, 전류와 스트로크의 위상차, 또는 가스 스프링 상수의 값은 부하가 크면 증가하고, 부하가 작으면 감소하는 특징이 있다. 이러한 특성을 이용하여 일반적인 압축기 제어 장치는, 전류와 스트로크의 위상차, 또는 가스 스프링 상수와, 입력 전력이 일치하는 부하 곡선을 생성하여 전력 지령을 설정하여 압축기를 제어한다. 이때, 전압 지령은 부하 곡선에 냉장고 용량에 따라 변경 가능한 β를 곱하여 생성되고, 상기 부하 곡선은 하기 수학식 1로부터 생성되고, 도 3과 같이 도시할 수 있다.On the other hand, the phase difference (180 ° -? I, x ) between the current and the stroke or the value of the gas spring constant (Kgas) varies depending on the load of the refrigerator. As shown in Fig. 1 or Fig. 2, the phase difference between the current and the stroke, or the value of the gas spring constant increases when the load is large, and decreases when the load is small. Using this characteristic, a general compressor control device generates a load curve in which a phase difference between a current and a stroke, or a gas spring constant and an input power coincide with each other, and sets a power command to control the compressor. At this time, the voltage command is generated by multiplying the load curve by the variable beta depending on the capacity of the refrigerator, and the load curve is generated from the following Equation 1 and can be shown in FIG.

Figure 112010043715522-pat00001
Figure 112010043715522-pat00001

λKgas = 전력? KGas = power

여기서, γ, λ는 환산 계수(scale factor)이다.Here,? And? Are scale factors.

그러나, 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는, 부하 곡선에 따라 열부하(Heat Load)에 대응하여 냉력 가변 제어를 수행함에 있어서 상기 열부하와 편차를 가짐으로써 소비 전력이 커지는 문제점이 있다.However, according to the control apparatus of the linear compressor according to the related art, there is a problem that the power consumption is increased by having the deviation from the thermal load when performing the cooling power variable control in response to the heat load according to the load curve.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열부하(Heat Load)에 근접하여 추종하는 냉력 가변 제어를 수행하는 리니어 압축기의 제어 장치, 제어 방법, 및 이들을 구비한 냉장고를 제공함에 일 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control device and a control method of a linear compressor for performing a cold-power variable control following a heat load, and a refrigerator having the same.

본 발명은 냉장고로부터 냉력 가변량을 입력받지 아니하고, 부하에 대응하여 냉력 가변 제어를 수행하는 리니어 압축기의 제어 장치, 제어 방법, 및 이들을 구비한 냉장고를 제공함에 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a control device, a control method, and a refrigerator having a linear compressor that performs variable control of cooling power in response to a load without receiving a variable amount of cooling power from the refrigerator.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는, 압축기 모터에 인가되는 모터전류와 스트로크 사이의 위상차를 검출하는 위상차검출유닛과, 상기 모터에 인가되는 모터전압과 상기 모터에 인가되는 모터전류를 근거로 부하전력을 산출하는 전력산출유닛과, 최대 부하 시와, 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 위상차들과 부하전력들을 근거로 전력 지령을 발생하는 제어유닛을 포함하여 구성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a linear compressor including: a phase difference detecting unit for detecting a phase difference between a motor current and a stroke applied to a compressor motor; A power calculating unit for calculating load power based on the motor current and a control unit for generating a power command based on the phase differences and the load powers at the time of maximum load and at the time of the load requiring minimum power consumption .

본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 장치에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 위상차와, 상기 부하전력을 근거로 하나 이상의 제1 부하곡선을 생성하는 제1 부하곡선 생성모듈과, 상기 제1 부하곡선들에서 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 상기 위상차들과 상기 부하전력들에 따른 특성점을 연결하여 제2 부하 곡선을 생성하는 제2 부하곡선 생성모듈을 포함하여 구성된다.In the control apparatus for a linear compressor according to the present invention, the control unit may include: a first load curve generation module that generates at least one first load curve based on the phase difference and the load power; And a second load curve generation module for generating a second load curve by connecting the characteristic points according to the load powers and the phase differences at the time of the maximum load and at the time of the load requiring the minimum power consumption, do.

본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는, 상기 모터전류, 상기 스트로크 및 상기 위상차를 근거로 가스스프링상수를 연산하는 가스스프링상수연산유닛을 더 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제어 유닛은, 최대 부하 시와, 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 가스 스프링 상수들과 부하전력들을 근거로 전력 지령을 발생한다.The control device for a linear compressor according to the present invention further comprises a gas spring constant calculation unit for calculating a gas spring constant based on the motor current, the stroke and the phase difference. Here, the control unit generates a power command on the basis of the gas spring constants and the load powers at the time of the maximum load and at the time of the load requiring the minimum power consumption.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 압축기 모터에 인가되는 전류와 스트로크 사이의 위상차와, 압축기 부하에 따른 부하전력이 일치하는 특성점을 검출하고, 최대 부하 시와, 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 위상차들과 부하전력들을 근거로 전력 지령을 발생한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a linear compressor, including: detecting a characteristic point at which a phase difference between a current and a stroke applied to a compressor motor coincides with a load power corresponding to a compressor load; The power command is generated based on the phase differences and the load powers during the load requiring minimum power consumption.

본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 상기 압축기 모터에 인가되는 모터전류와 상기 스트로크 사이의 위상차를 검출하는 위상차검출단계와, 상기 모터에 인가되는 모터전압과 상기 모터에 인가되는 모터전류를 근거로 부하전력을 산출하는 전력산출단계와, 상기 위상차와, 상기 부하전력을 근거로 하나 이상의 제1 부하곡선을 생성하는 제1 부하곡선 생성단계와, 상기 제1 부하곡선들에서 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 상기 위상차들과 상기 부하전력들에 따른 특성점을 연결하여 제2 부하곡선을 생성하는 제2 부하곡선 생성단계와, 상기 제2 부하곡선을 근거로 상기 모터를 구동하는 모터구동단계를 포함하여 구성된다.A control method of a linear compressor according to the present invention includes a phase difference detection step of detecting a phase difference between a motor current applied to the compressor motor and the stroke and a phase difference detection step of detecting a motor voltage applied to the motor and a motor current applied to the motor A first load curve generation step of generating at least one first load curve based on the phase difference and the load power, and a second load curve generation step of generating, at the first load curves, A second load curve generation step of generating a second load curve by connecting the phase differences at the time of the load requiring the minimum power consumption and the characteristic points according to the load powers, And a motor driving step of driving the motor.

본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 상기 모터에 인가되는 모터전압을 검출하는 전압검출단계와, 상기 모터에 인가되는 모터전류를 검출하는 전류검출단계와, 상기 모터전압과 상기 모터전류를 근거로 상기 스트로크를 연산하는 스트로크연산단계를 더 포함하여 구성된다.A control method of a linear compressor according to the present invention includes a voltage detecting step of detecting a motor voltage applied to the motor, a current detecting step of detecting a motor current applied to the motor, And a stroke calculating step of calculating the stroke by the stroke calculating step.

본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 상기 모터전류, 상기 스트로크 및 상기 위상차를 근거로 가스스프링상수를 연산하는 가스스프링상수연산단계를 더 포함하여 구성된다.The control method of a linear compressor according to the present invention further comprises a gas spring constant calculating step of calculating a gas spring constant based on the motor current, the stroke, and the phase difference.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고는, 상기 리니어 압축기와, 상기 리니어 압축기의 제어 장치를 구비하고, 상기 모터의 구동에 따라 냉력이 변경되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the refrigerator according to the present invention includes the linear compressor and the control device of the linear compressor, and the cooling power is changed according to the driving of the motor.

본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 장치, 제어 방법, 및 이들을 구비한 냉장고는, 냉장고 제어부로부터 냉력 가변량을 입력받지 아니하고, 부하에 대응하여 냉력 가변 제어를 수행함으로써 냉장고 제어 프로그램이 간소화되고, 시스템의 안정성 및 사용자의 편의성을 제고한다.The control device and control method of the linear compressor according to the present invention and the refrigerator having the same are simplified in that the refrigerator control program is simplified by performing the cooling power variable control corresponding to the load without receiving the variable amount of cooling power from the refrigerator control part, Stability and user convenience.

본 발명은 열부하에 근접하여 추종하는 냉력 가변 제어를 수행함으로써 소비 전력을 줄이고, 시스템 효율을 개선하는 효과가 있다. The present invention has an effect of reducing the power consumption and improving the system efficiency by performing the cold-power variable control that follows the thermal load.

도 1은 저 부하 시, 모터전류와 스트로크의 위상차 및 부하전력과의 관계를 도시한 그래프;
도 2는 고 부하 시, 모터전류와 스트로크의 위상차 및 부하전력과의 관계를 도시한 그래프;
도 3은 일반적인 리니어 압축기의 제어 장치에 있어서, 부하에 따른 전력 지령의 변화를 설명하기 위한 그래프;
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 리니어 압축기의 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도;
도 6은 본 발명에 따라 열부하에 대응하여 냉력 가변 제어의 동작을 설명하기 위한 그래프;
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 리니어 압축기의 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
1 is a graph showing the relationship between the motor current and the phase difference of the stroke and the load electric power at the time of low load;
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the motor current and the phase difference of the stroke and the load power at the time of high load;
3 is a graph for explaining a change of a power command according to a load in a general linear compressor control apparatus;
FIGS. 4 and 5 are block diagrams schematically showing a configuration of a control apparatus for a linear compressor according to embodiments of the present invention; FIG.
FIG. 6 is a graph for explaining the operation of the variable power control according to the present invention; FIG.
7 and 8 are flowcharts schematically illustrating a method of controlling a linear compressor according to embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 장치, 제어 방법, 및 이들을 구비한 냉장고를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a control device and a control method of a linear compressor according to the present invention, and a refrigerator having the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명에 따른 제어 장치 및 제어 방법이 적용될 리니어 압축기의 구성을 간단히 설명한다. 다만, 하기 리니어 압축기의 구성은 필요에 따라, 그 구성요소 중 일부가 변경 또는 삭제되거나, 다른 구성 요소가 추가될 수 있다.First, a configuration of a linear compressor to which a control device and a control method according to the present invention are applied will be briefly described. However, the configuration of the following linear compressor may be modified or deleted, or other components may be added, as necessary.

리니어 압축기는 밀폐용기 일측에 냉매가 유입 및 유출되는 유입관 및 유출관이 설치되고, 밀폐용기 내측에 실린더가 고정된다. 실린더 내부의 압축공간으로 흡입된 냉매를 압축하기 위하여 실린더 내부에 피스톤이 왕복 직선 운동이 가능하게 설치된다. 또, 피스톤의 운동방향에 스프링들이 설치되어 탄성력에 의해 지지된다. 피스톤은 또한 직선왕복 구동력을 발생시키는 리니어 모터와 연결되고, 상기 리니어 모터는 압축용량이 변경되도록 피스톤의 스트로크를 제어한다. 상기 압축공간에 접하고 있는 피스톤의 일단에 흡입밸브가 설치되고, 압축공간과 접하고 있는 실린더의 일단에 토출밸브 어셈블리가 설치된다. 여기서, 흡입밸브 및 토출밸브 어셈블리는 각각 자동적으로 조절되어 압축공간의 내부의 압력에 따라 개폐된다. 밀폐용기는 상, 하부 쉘이 서로 결합되어 내부가 밀폐되고, 그 일측에는 냉매가 유입되는 유입관 및 냉매가 유출되는 유출관이 설치된다. 실린더 내측에 피스톤이 왕복 직선 가능하게 운동방향으로 탄성 지지되고, 실린더 외측에 리니어 모터가 프레임에 의해 서로 조립되어 조립체를 구성한다. 이러한 조립체는 지지스프링에 의해 밀폐용기의 내측 바닥면에 탄성 지지된다. 밀폐용기의 내부 바닥면에는 소정의 오일이 존재한다. 상기 조립체의 하단에는 오일을 펌핑하는 오일공급장치가 설치되고, 조립체의 하측 프레임 내부에는 오일을 상기 피스톤과 실린더 사이로 공급하는 오일공급관이 형성된다. 상기 오일공급장치는 피스톤의 왕복 직선 운동에 따라 발생되는 진동에 의해 작동되어 오일을 펌핑한다. 이러한 오일은 오일공급관을 따라 피스톤과 실린더 사이의 간극으로 공급되어 냉각 및 윤활 작용을 한다. In the linear compressor, an inlet pipe and an outlet pipe through which the refrigerant flows in and out are installed at one side of the closed container, and the cylinder is fixed inside the closed container. In order to compress the refrigerant sucked into the compression space inside the cylinder, a piston is installed so as to reciprocate linear motion within the cylinder. Also, springs are provided in the direction of motion of the piston and are supported by elastic force. The piston is also connected to a linear motor which generates a linear reciprocating driving force, and the linear motor controls the stroke of the piston so that the compression capacity is changed. A suction valve is provided at one end of the piston contacting the compression space, and a discharge valve assembly is installed at one end of the cylinder in contact with the compression space. Here, the suction valve and the discharge valve assembly are automatically adjusted and opened and closed in accordance with the pressure inside the compression space, respectively. The sealed container has an upper and a lower shell joined to each other to seal the inside thereof, and an inlet pipe through which the refrigerant flows and a discharge pipe through which the refrigerant flows out are provided at one side thereof. A piston is elastically supported inside the cylinder in a moving direction so as to be reciprocatingly linear, and the linear motor is assembled to the outside of the cylinder by a frame to constitute an assembly. Such an assembly is elastically supported on the inner bottom surface of the hermetically sealed container by a support spring. Prescribed oil exists on the inner bottom surface of the sealed container. An oil supply device for pumping oil is provided at the lower end of the assembly, and an oil supply pipe for supplying oil between the piston and the cylinder is formed in the lower frame of the assembly. The oil supply device is operated by the vibration generated in accordance with the reciprocating linear motion of the piston to pump the oil. Such oil is supplied to the gap between the piston and the cylinder along the oil supply pipe to cool and lubricate.

실린더는 피스톤이 왕복 직선 운동하도록 중공 현상으로 형성되고, 일측에 압축 공간이 형성되며, 유입관 내측에 일단이 근접하게 위치되어 유입관과 동일한 직선 상에 설치된다. 물론 상기 실린더는 유입관과 근접한 일단 내부에 상기 피스톤이 왕복 직선 운동 가능하게 설치되고, 유입관과 반대방향 측의 일단에 토출밸브 어셈블리가 설치된다. 상기 토출밸브 어셈블리는 상기 실린더의 소정의 토출공간을 형성하는 토출커버와, 실린더의 압축공간 측 일단을 개폐하는 토출밸브와, 토출커버와 토출밸브 사이에 축방향으로 탄성력을 부여하는 일종의 코일 스프링인 밸브 스프링으로 구성된다. 이때, 상기 실린더의 일단 내둘레에 오링을 구비하여 토출밸브가 실린더 일단을 밀착한다. 상기 토출커버의 일측과 유출관 사이에는 굴곡지게 형성된 루프 파이프가 연결 설치된다. 상기 루프 파이프는 압축된 냉매가 외부로 토출될 수 있도록 안내하고, 상기 실린더, 피스톤, 리니어 모터의 상호 작용에 의한 진동이 상기 밀폐용기 전체로 전달되는 것을 완충시켜 준다. 상기 피스톤에는 냉매유로가 형성되어 유입관으로부터 유입된 냉매가 유동되도록 한다. 상기 유입관과 근접한 일단이 연결부재에 의해 리니어 모터가 직접 연결되도록 설치되고, 상기 유입관과 반대방향 측 일단에 흡입밸브가 설치되며, 피스톤의 운동방향으로 각종 스프링에 의해 탄성 지지되도록 설치된다. 이때, 상기 흡입밸브는 박판 형상으로 중앙부분이 상기 피스톤의 냉매유로를 개폐하도록 중앙 부분이 일부 절개되어 형성되고, 일측이 상기 피스톤의 일단에 스크류에 의해 고정된다.The cylinder is formed by a hollow phenomenon so that the piston reciprocates linearly. A compression space is formed on one side of the cylinder. One end of the cylinder is located close to the inlet tube and is installed on the same straight line as the inlet tube. Of course, in the cylinder, the piston is installed so as to reciprocate linearly within one end close to the inflow pipe, and the discharge valve assembly is installed at one end on the opposite side of the inflow pipe. The discharge valve assembly includes a discharge cover that forms a predetermined discharge space of the cylinder, a discharge valve that opens and closes one end of the cylinder on the compression space side, and a coil spring that is a kind of coil spring that gives an elastic force in the axial direction between the discharge cover and the discharge valve And a valve spring. At this time, an O-ring is provided around one end of the cylinder so that the discharge valve closely contacts one end of the cylinder. A loop pipe formed to be bent is connected between one side of the discharge cover and the outflow pipe. The loop pipe guides the compressed refrigerant to be discharged to the outside, thereby buffering vibrations due to the interaction of the cylinder, the piston, and the linear motor from being transmitted to the entire airtight container. A refrigerant passage is formed in the piston to allow the refrigerant flowing from the inlet tube to flow. A suction valve is provided at one end of the inlet pipe opposite to the inlet pipe and is elastically supported by various springs in the direction of movement of the piston. At this time, the suction valve is formed in a thin plate shape, and a central portion thereof is partially cut so that a center portion thereof opens and closes the refrigerant passage of the piston, and one side is fixed to one end of the piston by screws.

상기 피스톤이 상기 실린더 내부에서 왕복 직선 운동함에 따라 압축공간의 압력이 토출압력보다 더 낮은 소정의 흡입압력 이하가 되면, 흡입밸브가 개방되어 냉매가 압축공간으로 흡입되고, 압축공간의 압력이 소정의 흡입압력 이상이 되면, 흡입밸브가 닫힌 상태에서 압축공간의 냉매가 압축된다.When the pressure of the compression space becomes equal to or lower than a predetermined suction pressure lower than the discharge pressure as the piston reciprocates linearly in the cylinder, the suction valve opens and the refrigerant is sucked into the compression space, When the suction pressure becomes equal to or higher than the suction pressure, the refrigerant in the compression space is compressed while the suction valve is closed.

리니어 모터는 복수개의 라미네이션(Lamination)이 원주방향으로 적층되도록 구성되어 프레임에 의해 실린더 외측에 고정되도록 설치되는 이너 스테이터(Inner Stator)와, 코일이 감겨지도록 구성된 코일 권선체 주변에 복수개의 라미네이션이 원주방향으로 적층되도록 구성되어 프레임에 의해 실린더 외측에 이너 스테이터와 소정의 간극을 두고 설치되는 아웃터 스테이터(Outer Stator)와, 이너 스테이터와 아웃터 스테이터 사이의 간극에 위치되어 상기 피스톤과 연결부재에 의해 연결되도록 설치되는 영구자석으로 구성된다. 여기서, 상기 코일 권선체는 상기 이너 스테이터의 외측에 고정될 수 있다. 리니어 모터에서 상기 코일 권선체에 전류가 인가됨에 따라 전자기력이 발생되고, 발생된 전자기력과 영구자석의 상호작용에 의해 영구자석이 왕복 직선 운동하게 되며, 영구자석과 연결된 피스톤이 실린더 내부에서 왕복 직선 운동하게 된다.The linear motor includes an inner stator configured to laminate a plurality of laminations in a circumferential direction and fixed to the outside of the cylinder by a frame, a plurality of laminations around the coil winding body configured to wind the coil, An outer stator disposed outside the cylinder by a frame and having a predetermined clearance from the inner stator, and an outer stator disposed at a gap between the inner stator and the outer stator so as to be connected by the piston and the connecting member. And a permanent magnet to be installed. Here, the coil winding body may be fixed to the outside of the inner stator. An electromagnetic force is generated as a current is applied to the coil winding body of the linear motor, and the permanent magnet reciprocates linearly by the interaction between the generated electromagnetic force and the permanent magnet. The piston connected to the permanent magnet reciprocates in the reciprocating linear motion .

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는, 압축기 모터에 인가되는 모터전류와 스트로크 사이의 위상차를 검출하는 위상차검출유닛(300)과, 상기 모터에 인가되는 모터전압과 상기 모터에 인가되는 모터전류를 근거로 부하전력을 산출하는 전력산출유닛(400)과, 최대 부하 시와, 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 위상차들과 부하전력들을 근거로 전력 지령을 발생하는 제어유닛(500)을 포함하여 구성된다.4, the control apparatus for a linear compressor according to the present invention includes a phase difference detection unit 300 for detecting a phase difference between a motor current and a stroke applied to a compressor motor, A power calculation unit 400 for calculating a load power based on a motor current applied to the load, and a control unit for generating a power command based on phase differences and load powers at the time of full load and during load requiring minimum power consumption Unit 500 as shown in FIG.

또한, 상기 리니어 압축기의 제어 장치는, 상기 모터에 인가되는 모터전압을 검출하는 전압검출유닛(120)과, 상기 모터에 인가되는 모터전류를 검출하는 전류검출유닛(110)과, 상기 모터전압과 상기 모터전류를 근거로 스트로크를 연산하는 스트로크연산유닛(200)을 더 포함하여 구성된다.The control device of the linear compressor further includes a voltage detection unit (120) for detecting a motor voltage applied to the motor, a current detection unit (110) for detecting a motor current applied to the motor, And a stroke operation unit (200) for calculating a stroke based on the motor current.

한편, 상기 리니어 압축기의 제어 장치는 전원 유닛(800)을 더 포함하는데, 상기 전원 유닛(800)은 상용 교류 전원을 입력 받아 직류 전원으로 변환하는 정류유닛과, 상기 직류 전원을 평활화하는 평활 커패시터로 구성된다. The control unit of the linear compressor further includes a power unit 800. The power unit 800 includes a rectifier unit that receives commercial AC power and converts the AC power into DC power and a smoothing capacitor that smoothes the DC power .

상기 전류검출유닛(110)은 압축기의 부하, 또는 냉장고의 부하,에 따라 상기 리니어 압축기의 모터(700)에 인가되는 모터전류를 검출하고, 상기 전압검출유닛(120)은 압축기의 부하에 따라 상기 리니어 모터(700)의 양단 간에 인가되는 모터전압을 검출한다.The current detection unit 110 detects a motor current applied to the motor 700 of the linear compressor according to a load of the compressor or a load of the refrigerator. The voltage detection unit 120 detects the motor current, And detects a motor voltage applied between both ends of the linear motor 700.

상기 모터전압, 모터전류 및 스트로크와의 관계는 하기와 같다. 즉, 상기 스트로크연산유닛(200)은 상기 전압검출유닛(120)을 통해 검출된 모터전압과, 상기 전류검출유닛(110)을 통해 검출된 모터전류를 근거로 하기의 식을 이용해 스트로크를 연산할 수 있다.The relation between the motor voltage, the motor current, and the stroke is as follows. That is, the stroke calculation unit 200 calculates a stroke using the following equation based on the motor voltage detected through the voltage detection unit 120 and the motor current detected through the current detection unit 110 .

Figure 112010043715522-pat00002
Figure 112010043715522-pat00002

여기서, x는 스트로크, α는 모터 상수, Vm은 모터전압, R은 저항, L은 인덕턴스, i는 모터전류를 의미한다.Where x is the stroke, α is the motor constant, Vm is the motor voltage, R is the resistance, L is the inductance, and i is the motor current.

상기 위상차검출유닛(300)은 상기와 같이 검출된 모터전류와 상기 스트로크연산유닛(200)을 통해 연산된 스트로크의 위상차를 검출한다.The phase difference detection unit 300 detects the phase difference between the motor current detected as described above and the stroke calculated through the stroke calculation unit 200.

한편, 전력산출유닛(400)은 상기 전류검출유닛(110)을 통해 검출된 모터전류와 상기 전압검출유닛(120)을 통해 검출된 모터전압을 승산하여 전력을 연산한다. 이때의 전력은 상기 리니어 모터(700)에 입력되는 전력이나, 압축기의 부하에 따라 결정되는 값이므로, 부하전력이라 한다.On the other hand, the power calculation unit 400 calculates the power by multiplying the motor current detected through the current detection unit 110 by the motor voltage detected through the voltage detection unit 120. Since the power at this time is a value determined according to the power input to the linear motor 700 or the load of the compressor, it is referred to as a load power.

상기 제어유닛(500)은, 상기 위상차검출유닛(300)으로부터 출력된 위상차와, 상기 전력산출유닛(400)을 통해 산출된 부하전력이 일치하는 점으로부터 제1 부하곡선을 생성한다. 또한, 상기 제어유닛(500)은 상기 제1 부하곡선을 근거로 전력 지령을 발생하는 제어신호를 출력한다.The control unit 500 generates a first load curve from a point at which the phase difference output from the phase difference detection unit 300 coincides with the load power calculated through the power calculation unit 400. [ Also, the control unit 500 outputs a control signal for generating a power command based on the first load curve.

상기 위상차와 상기 부하전력이 일치하는 점은, 도 1 또는 도 2와 같은 관계를 가지며, 도 3과 같이 하나의 곡선, 즉 부하곡선(Load Curve)으로 도시할 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, TDC로 가까이 감에 따라 위상차(180°-θi,x)는 감소하고, 부하전력은 증가하게 되는데, 일정한 점에서 상기 위상차 곡선과 상기 부하전력 곡선은 서로 교차하게 된다. 도 1은 저부하 시의 일 예를 보인 것으로서, 48W의 부하전력에서 교차한다. 한편, 도 2는 고부하 시의 일 예를 보인 것으로서, 도 1과 마찬가지로 TDC로 가까이 감에 따라 위상차(180°-θi,x)는 감소하고, 부하전력은 증가하게 되며, 일정한 점(78W)에서 상기 위상차 곡선과 상기 부하전력 곡선은 서로 교차하게 된다. 또한, 상기 위상차는 부하가 크면 증가하고, 부하가 작으면 감소한다. 즉, 동일한 TDC에서 저부하 시의 위상차(도 1)보다 고부하 시의 위상차(도 2)가 더 큰 값을 가진다. 도 3은 부하 곡선(Load Curve)를 도시한 것으로서, 압축기의 부하, 또는 냉장고의 부하,에 따라 교차하는 점도 변동된다. 한편, 시스템의 특성, 예를 들어 냉장고의 용량,에 따라 일정 값을 곱하여 전력 지령을 가변할 수 있다.The point at which the phase difference and the load power coincide has the relationship as shown in FIG. 1 or FIG. 2, and can be represented by a single curve, that is, a load curve as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the phase difference (180 -? I, x ) decreases as TDC approaches and the load power increases. At a certain point, the phase difference curve and the load power curve cross each other do. FIG. 1 shows an example of a low-load operation. 2, the phase difference (180 ° -? I, x ) decreases and the load power increases, and the constant point 78W decreases as the TDC approaches. The phase difference curve and the load power curve intersect with each other. Further, the phase difference increases as the load increases, and decreases as the load decreases. That is, the retardation (FIG. 2) at the time of high load has a larger value than the retardation (FIG. 1) at the time of low load in the same TDC. Fig. 3 shows a load curve. The point at which the load intersects with the load of the compressor or the load of the refrigerator also varies. Meanwhile, the power command can be varied by multiplying the predetermined value according to the characteristics of the system, for example, the capacity of the refrigerator.

상기 제어유닛(500)은, 상기 부하 곡선을 이용하여 전력 지령을 부하 곡선에 맞추어 제어를 수행한다. 상기 제어유닛(500)은, 최대 부하 시와 최소 소비전력을 필요로 하는 부하에 해당하는 특성점들을 복수의 부하 곡선들로부터 구하고, 상기 특성점들을 연결한 다음, 이에 따라 실제 부하, 예를 들어 열부하,에 대응하여 압축기를 제어한다.The control unit 500 performs control by adjusting the power command to the load curve using the load curve. The control unit 500 obtains the characteristic points corresponding to the load requiring the maximum load and the minimum power consumption from the plurality of load curves, connects the characteristic points, and then outputs the actual load, for example, And controls the compressor corresponding to the heat load.

상기 제어유닛(500)은, 상기 위상차와, 상기 부하전력을 근거로 하나 이상의 제1 부하곡선을 생성하는 제1 부하곡선 생성모듈(미도시)과, 상기 제1 부하곡선들에서 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 상기 위상차들과 상기 부하전력들에 따른 특성점을 연결하여 제2 부하 곡선을 생성하는 제2 부하곡선 생성모듈(미도시)을 포함하여 구성된다.Wherein the control unit (500) comprises: a first load curve generation module (not shown) for generating at least one first load curve based on the phase difference and the load power; And a second load curve generation module (not shown) for connecting the characteristic points according to the load powers and the phase differences at the time of the load requiring the minimum power consumption to generate a second load curve .

상기 제1 부하곡선 생성모듈은, 상기 위상차검출유닛(300)에서 검출된 전류와 스트로크의 위상차와, 상기 전력산출유닛(400)에서 산출된 부하전력을 교차하는 점을 이용하여 부하에 따른 전력 지령을 발생하는 제1 부하곡선을 생성한다. 상기 제2 부하곡선 생성모듈은, 상기 제1 부하곡선을 이용하여 제2 부하곡선을 생성하는데, 상기 제1 부하곡선들로부터 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 특성점들을 연결하여 제2 부하 곡선을 생성한다.The first load curve generation module generates a first load curve based on the phase difference between the current and the stroke detected by the phase difference detection unit 300 and the point of intersection of the load power calculated by the power calculation unit 400, Lt; / RTI > Wherein the second load curve generation module generates a second load curve using the first load curve, wherein the second load curve generation module calculates the second load curve from the first load curves at the time of the maximum load and at the time of the load requiring the minimum power consumption Connect the points to create a second load curve.

도 6을 참조하면, 상기 최대 부하 시의 특성점은 제1 부하곡선에 β2를 곱한 곡선에 존재하고, 상기 최소 소비전력을 필요로 하는 부하 시의 특성점은 제1 부하곡선에 β1을 곱한 곡선에 존재한다. 상기 제어유닛(500)은, 상기 특성점들을 연결하여 제2 부하곡선을 생성하고, 상기 제2 부하곡선을 이용하여 전력 지령을 상기 제2 부하곡선에 맞추어 압축기를 제어한다.6, the characteristic point at the time of the maximum load exists in a curve obtained by multiplying the first load curve by? 2, and the characteristic point at the time of the load requiring the minimum power consumption is a curve obtained by multiplying the first load curve by? 1 Lt; / RTI > The control unit 500 generates a second load curve by connecting the characteristic points, and controls the compressor by adjusting the power command to the second load curve using the second load curve.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는, 상기 모터전류, 상기 스트로크 및 상기 위상차를 근거로 가스 스프링 상수를 연산하는 가스스프링상수연산유닛(310)을 더 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제어 유닛(500)은, 최대 부하 시와, 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 가스 스프링 상수들과 부하전력들을 근거로 전력 지령을 발생한다.5, the control apparatus for a linear compressor according to the present invention further comprises a gas spring constant calculation unit 310 for calculating a gas spring constant based on the motor current, the stroke, and the phase difference. Here, the control unit 500 generates a power command based on the gas spring constants and the load powers at the time of the maximum load and at the time of the load requiring the minimum power consumption.

상기 리니어 압축기는 밀폐용기 내부에 실린더가 고정되도록 설치되고, 상기 실린더 내부에 피스톤이 왕복 직선 운동 가능하게 설치되며, 상기 피스톤이 상기 실린더 내부에서 왕복 직선 운동함에 따라 상기 실린더 내부의 압축공간으로 냉매가 유입되도록 하여 압축시킨 다음, 토출시키도록 구성되며, 상기 압축공간에는 흡입밸브 어셈블리 및 토출밸브 어셈블리가 설치되어 상기 압축공간 내부의 압력에 따라 냉매의 유입 및 토출을 조절한다. 또한, 상기 피스톤에 직선 운동력을 발생시키는 리니어 모터가 서로 연결되도록 설치되는데, 상기 리니어 모터는 상기 실린더 주변에 복수개의 라미네이션이 원주방향으로 적층되도록 구성된 이너 스테이터 및 아웃터 스테이터가 소정의 간극을 두고 설치되되, 상기 이너 스테이터 또는 아웃터 스테이터 내측에는 코일이 감겨지도록 설치되며, 상기 이너 스테이터와 아웃터 스테이터 사이의 간극에는 영구자석이 피스톤과 연결되도록 설치된다. 이때 영구자석은 상기 피스톤의 운동방향으로 이동 가능하게 설치되고, 코일에 전류가 흐름에 따라 발생되는 전자기력에 의해 상기 피스톤의 운동방향으로 왕복 직선 운동하게 되는데, 일반적으로 상기 리니어 모터는 일정한 운전주파수로 작동될 뿐만 아니라 피스톤이 소정의 스트로크로 왕복 직선 운동하도록 한다.The linear compressor is installed so that a cylinder is fixed in a hermetically sealed container, a piston is reciprocatingly linearly movable in the cylinder, and as the piston reciprocates linearly within the cylinder, refrigerant flows into the compression space inside the cylinder And a suction valve assembly and a discharge valve assembly are installed in the compression space to regulate the inflow and discharge of the refrigerant according to the pressure inside the compression space. In addition, a linear motor for generating a linear motion force to the piston is installed so as to be connected to each other. In the linear motor, an inner stator and an outer stator are arranged with a predetermined clearance so that a plurality of laminations are stacked in the circumferential direction around the cylinder A coil is wound around the inner stator or the outer stator, and a permanent magnet is connected to the piston at the gap between the inner stator and the outer stator. At this time, the permanent magnet is installed to be movable in the direction of movement of the piston, and reciprocates linearly in the direction of movement of the piston by an electromagnetic force generated as a current flows in the coil. Generally, the linear motor operates at a constant operating frequency So that the piston reciprocates linearly with a predetermined stroke.

한편, 상기 피스톤은 상기 리니어 모터에 의해 왕복 직선 운동하더라도 운동방향으로 탄성 지지될 수 있도록 각종 스프링이 설치되는데, 구체적으로 기계 스프링(Mechanical Spring)의 일종인 코일 스프링이 피스톤의 운동방향으로 상기 밀폐용기 및 실린더에 탄성 지지되도록 설치되며, 상기 압축공간으로 흡입된 냉매 역시 가스 스프링(Gas Spring)으로 작용하게 된다. 이때, 상기 코일 스프링은 일정한 기계 스프링 상수(Mechanical Spring Constant; Km)를 가지고, 상기 가스 스프링은 부하에 따라 가변되는 가스 스프링 상수(Gas Spring Constant; Kg)를 가진다. 상기 기계 스프링 상수(Km) 및 가스 스프링 상수(Kg)를 고려하여 리니어 압축기의 고유주파수(fn)가 결정된다. 상기 고유주파수(fn)과 기계 및 가스 스프링 상수(Km, Kg) 간의 관계는 하기와 같다.In the meantime, various springs are installed so that the piston can be elastically supported in the direction of movement even when reciprocating linear motion by the linear motor. Specifically, a coil spring, which is a kind of mechanical spring, And a cylinder, and the refrigerant sucked into the compression space also acts as a gas spring. At this time, the coil spring has a constant mechanical spring constant (Km), and the gas spring has a gas spring constant (Kg) that varies according to the load. The natural frequency fn of the linear compressor is determined in consideration of the mechanical spring constant Km and the gas spring constant Kg. The relationship between the natural frequency fn and the mechanical and gas spring constants Km and Kg is as follows.

Figure 112010043715522-pat00003
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여기서, 상기 fn은 피스톤의 고유주파수, Km은 기계 스프링 상수, Kg는 가스 스프링 상수이며, M은 피스톤의 질량이다.Here, fn is the natural frequency of the piston, Km is the mechanical spring constant, Kg is the gas spring constant, and M is the mass of the piston.

즉, 상기 가스스프링상수연산유닛(310)은 리니어 압축기의 부하에 따라 가스 스프링 상수를 연산하는데, 상기 전류검출유닛(110)을 통해 검출된 모터전류와, 상기 스트로크연산유닛(200)으로부터 연산 출력된 스트로크와, 상기 위상차검출유닛(300)을 통해 검출된 상기 전류와 스트로크의 위상차를 근거로 가스 스프링 상수(Kg)를 연산한다. 상기 가스 스프링 상수(Kg)는 하기와 같이 연산될 수 있다.That is, the gas spring constant calculation unit 310 calculates the gas spring constant according to the load of the linear compressor. The gas spring constant calculation unit 310 calculates the gas spring constant by multiplying the motor current detected through the current detection unit 110, And the gas spring constant (Kg) is calculated on the basis of the phase difference between the current and the stroke detected through the phase difference detection unit 300. The gas spring constant (Kg) can be calculated as follows.

Figure 112010043715522-pat00004
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여기서, 상기 α는 모터 상수, ω는 운전주파수, Km은 기계 스프링 상수, Kg는 가스 스프링 상수이며, M은 피스톤의 질량, |I(jω)|는 한주기 전류 피크값, |X(jω)|는 한주기 스트로크 피크값을 나타낸다.Where I is the motor constant, ω is the operating frequency, Km is the mechanical spring constant, Kg is the gas spring constant, M is the mass of the piston, I (jω) | Represents the stroke peak value of one week.

상기 제어유닛(500)은, 상기 가스스프링상수연산유닛(310)으로부터 출력된 가스 스프링 상수와, 상기 전력산출유닛(400)을 통해 산출된 부하전력이 일치하는 점으로부터 제1 부하곡선을 생성한다. 또한, 상기 제어유닛(500)은 상기 제1 부하곡선을 근거로 전력 지령을 발생하는 제어신호를 출력한다.The control unit 500 generates a first load curve from a point where the gas spring constant output from the gas spring constant calculation unit 310 matches the load power calculated through the power calculation unit 400 . Also, the control unit 500 outputs a control signal for generating a power command based on the first load curve.

상기 가스 스프링 상수와, 상기 부하전력이 일치하는 점은, 하나의 곡선, 즉 부하곡선(Load Curve)으로 도시할 수 있다. TDC로 가까이 감에 따라 가스 스프링 상수는 감소하고, 부하전력은 증가하게 되는데, 일정한 점에서 상기 가스 스프링 상수 곡선과 상기 부하전력 곡선은 서로 교차하게 된다. 도 1 또는 도 2에서 상기 모터전류와 스트로크의 위상차(180°-θi,x)는 상기 가스 스프링 상수(Kg)로 대체될 수 있는데, 일정한 점에서 상기 가스 스프링 상수 곡선과 상기 부하전력 곡선은 서로 교차하게 된다. 또한, 상기 가스 스프링 상수는 부하가 크면 증가하고, 부하가 작으면 감소한다. 즉, 동일한 TDC에서 저부하 시의 가스 스프링 상수보다 고부하 시의 가스 스프링 상수가 더 큰 값을 가진다.The point where the gas spring constant and the load power coincide can be shown as one curve, i.e., a load curve. As the TDC approaches, the gas spring constant decreases and the load power increases. At a certain point, the gas spring constant curve and the load power curve intersect each other. 1 or 2, the phase difference (180 ° -? I, x ) between the motor current and the stroke may be replaced by the gas spring constant (Kg), wherein at a certain point the gas spring constant curve and the load power curve And cross each other. Further, the gas spring constant increases when the load is large, and decreases when the load is small. That is, the gas spring constant at the time of high load is larger than the gas spring constant at the time of low load in the same TDC.

상기 제어유닛(500)은, 상기 부하 곡선을 이용하여 전력 지령을 부하 곡선에 맞추어 제어를 수행한다. 상기 제어유닛(500)은, 최대 부하 시와 최소 소비전력을 필요로 하는 부하에 해당하는 특성점들을 복수의 부하 곡선들로부터 구하고, 상기 특성점들을 연결한 다음, 이에 따라 실제 부하, 예를 들어 열부하,에 대응하여 압축기를 제어한다.The control unit 500 performs control by adjusting the power command to the load curve using the load curve. The control unit 500 obtains the characteristic points corresponding to the load requiring the maximum load and the minimum power consumption from the plurality of load curves, connects the characteristic points, and then outputs the actual load, for example, And controls the compressor corresponding to the heat load.

상기 제어유닛(500)은, 상기 가스 스프링 상수와, 상기 부하전력을 근거로 하나 이상의 제1 부하곡선을 생성하는 제1 부하곡선 생성모듈(미도시)과, 상기 제1 부하곡선들에서 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 상기 가스 스프링 상수들과 상기 부하전력들에 따른 특성점을 연결하여 제2 부하 곡선을 생성하는 제2 부하곡선 생성모듈(미도시)을 포함하여 구성된다.The control unit (500) includes a first load curve generation module (not shown) for generating at least one first load curve based on the gas spring constant and the load power, A second load curve generation module (not shown) for generating a second load curve by connecting the characteristic points according to the load powers and the gas spring constants at the time of the load and at the time of the load requiring the minimum power consumption .

상기 제1 부하곡선 생성모듈은, 상기 가스스프링상수연산유닛(310)에서 검출된 가스 스프링 상수와, 상기 전력산출유닛(400)에서 산출된 부하전력을 교차하는 점을 이용하여 부하에 따른 전력 지령을 발생하는 제1 부하곡선을 생성한다. 상기 제2 부하곡선 생성모듈은, 상기 제1 부하곡선을 이용하여 제2 부하곡선을 생성하는데, 상기 제1 부하곡선들로부터 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 특성점들을 연결하여 제2 부하 곡선을 생성한다.The first load curve generation module calculates a first load curve based on a load power command according to a load using a point crossing the gas spring constant detected by the gas spring constant calculation unit 310 and the load power calculated by the power calculation unit 400 Lt; / RTI > Wherein the second load curve generation module generates a second load curve using the first load curve, wherein the second load curve generation module calculates the second load curve from the first load curves at the time of the maximum load and at the time of the load requiring the minimum power consumption Connect the points to create a second load curve.

도 6을 참조하면, 상기 최대 부하 시의 특성점은 제1 부하곡선에 β2를 곱한 곡선에 존재하고, 상기 최소 소비전력을 필요로 하는 부하 시의 특성점은 제1 부하곡선에 β1을 곱한 곡선에 존재한다. 상기 제어유닛(500)은, 상기 특성점들을 연결하여 제2 부하곡선을 생성하고, 상기 제2 부하곡선을 이용하여 전력 지령을 상기 제2 부하곡선에 맞추어 압축기를 제어한다. 상기 위상차와, 부하전력을 이용하는 실시예의 경우에는 운전주파수가 고정된 경우에 적합하고, 상기 가스 스프링 상수와 상기 부하전력을 이용하는 실시예의 경우에는 운전주파수가 가변되는 환경에 더 적합하다.6, the characteristic point at the time of the maximum load exists in a curve obtained by multiplying the first load curve by? 2, and the characteristic point at the time of the load requiring the minimum power consumption is a curve obtained by multiplying the first load curve by? 1 Lt; / RTI > The control unit 500 generates a second load curve by connecting the characteristic points, and controls the compressor by adjusting the power command to the second load curve using the second load curve. In the embodiment using the phase difference and the load power, it is suitable for the case where the operation frequency is fixed, and in the embodiment using the gas spring constant and the load power, the operation frequency is more suitable for the environment where the operation frequency is variable.

도 7 또는 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 압축기 모터에 인가되는 모터전류와 스트로크 사이의 위상차와, 압축기 부하에 따른 부하전력이 일치하는 특성점을 검출하고, 최대 부하 시와, 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 위상차들과 부하전력들을 근거로 전력 지령을 발생한다.7 or 8, a method of controlling a linear compressor according to the present invention detects a characteristic point at which a phase difference between a motor current and a stroke applied to a compressor motor coincides with a load power corresponding to a compressor load, A power command is generated on the basis of the phase differences and the load powers at the time of the load and at the time of the load requiring the minimum power consumption.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 상기 압축기 모터에 인가되는 모터전류와 상기 스트로크 사이의 위상차를 검출하는 위상차검출단계(S300)와, 상기 모터에 인가되는 모터전압과 상기 모터에 인가되는 모터전류를 근거로 부하전력을 산출하는 전력산출단계(S400)와, 상기 위상차와, 상기 부하전력을 근거로 하나 이상의 제1 부하곡선을 생성하는 제1 부하곡선 생성단계(S500)와, 상기 제1 부하곡선들에서 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 상기 위상차들과 상기 부하전력들에 따른 특성점을 연결하여 제2 부하곡선을 생성하는 제2 부하곡선 생성단계(S600)와, 상기 제2 부하곡선을 근거로 상기 모터를 구동하는 모터구동단계(S700)를 포함하여 구성된다. 이하, 장치의 구성은 도 4를 참조한다.Referring to FIG. 7, a method of controlling a linear compressor according to the present invention includes a phase difference detection step (S300) of detecting a phase difference between a motor current and a stroke applied to the compressor motor, A first load curve generation step S500 of generating at least one first load curve based on the phase difference and the load power, a power calculation step S400 of calculating a load power based on a motor current applied to the motor, A second load curve generating unit for generating a second load curve by connecting the characteristic points according to the load powers and the phase differences at the time of the maximum load and the load requiring the minimum power consumption in the first load curves, 2 load curve generation step (S600), and a motor driving step (S700) for driving the motor based on the second load curve. Hereinafter, the configuration of the apparatus will be described with reference to FIG.

본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 상기 모터에 인가되는 모터전압을 검출하는 전압검출단계와, 상기 모터에 인가되는 모터전류를 검출하는 전류검출단계(S100)와, 상기 모터전압과 상기 모터전류를 근거로 상기 스트로크를 연산하는 스트로크연산단계(S200)를 더 포함하여 구성된다.A control method of a linear compressor according to the present invention includes a voltage detection step of detecting a motor voltage applied to the motor, a current detection step (S100) of detecting a motor current applied to the motor, And a stroke calculating step (S200) of calculating the stroke based on the current.

상기 리니어 압축기의 제어 장치는, 압축기의 부하, 또는 냉장고의 부하,에 따라 상기 리니어 압축기의 모터(700)에 인가되는 모터전류및 상기 리니어 모터(700)의 양단 간에 인가되는 모터전압을 검출한다(S100). 상기 리니어 압축기의 제어 장치는, 상기 검출된 모터전압과, 상기 검출된 모터전류를 근거로 스트로크를 연산한다(S200).The control device of the linear compressor detects a motor current applied to the motor 700 of the linear compressor and a motor voltage applied between both ends of the linear motor 700 according to a load of the compressor or a load of the refrigerator S100). The controller of the linear compressor calculates a stroke based on the detected motor voltage and the detected motor current (S200).

상기 리니어 압축기의 제어 장치는, 상기와 같이 검출된 모터전류와 상기 연산된 스트로크의 위상차를 검출한다(S300). 상기 리니어 압축기의 제어 장치는, 상기 검출된 모터전류와 모터전압을 승산하여 전력을 산출한다(S400). 이때의 전력은 상기 리니어 모터(700)에 입력되는 전력이나, 압축기의 부하에 따라 결정되는 값이므로, 부하전력이라 한다.The control device of the linear compressor detects the phase difference between the detected motor current and the calculated stroke as described above (S300). The controller of the linear compressor calculates power by multiplying the detected motor current and the motor voltage (S400). Since the power at this time is a value determined according to the power input to the linear motor 700 or the load of the compressor, it is referred to as a load power.

상기 리니어 압축기의 제어 장치는, 상기 전류와 스트로크의 위상차와, 상기부하전력이 교차하는 점을 이용하여 부하에 따른 전력 지령을 발생하는 제1 부하곡선을 생성한다(S500). 상기 리니어 압축기의 제어 장치는, 상기 제1 부하곡선을 이용하여 제2 부하곡선을 생성하는데, 상기 제1 부하곡선들로부터 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 특성점들을 연결하여 제2 부하 곡선을 생성한다(S600). 도 6을 참조하면, 상기 최대 부하 시의 특성점은 제1 부하곡선에 β2를 곱한 곡선에 존재하고, 상기 최소 소비전력을 필요로 하는 부하 시의 특성점은 제1 부하곡선에 β1을 곱한 곡선에 존재한다. 상기 제어 장치는, 상기 특성점들을 연결하여 제2 부하곡선을 생성하고, 상기 제2 부하곡선을 이용하여 전력 지령을 상기 제2 부하곡선에 맞추어 압축기를 제어한다.The controller of the linear compressor generates a first load curve for generating a power command according to the load using the phase difference between the current and the stroke and the point at which the load power crosses (S500). Wherein the control device of the linear compressor generates a second load curve by using the first load curve, wherein a characteristic point at the time of the maximum load from the first load curves and a characteristic point at the time of the load requiring the minimum power consumption To generate a second load curve (S600). 6, the characteristic point at the time of the maximum load exists in a curve obtained by multiplying the first load curve by? 2, and the characteristic point at the time of the load requiring the minimum power consumption is a curve obtained by multiplying the first load curve by? 1 Lt; / RTI > The control device connects the characteristic points to generate a second load curve, and controls the compressor to adjust the power command to the second load curve using the second load curve.

상기 리니어 압축기의 제어 장치는, 상기 특성점에 해당하는 전력 지령을 발생하도록 하는 제어신호를 출력하고, 상기 모터(700)에 상기 전력 지령을 공급한다(S700). 여기서, 제어신호는 일반적으로 상기 인버터유닛의 PWM(Pulse Width Modulation, 펄스폭변조) 전압 듀티를 제어하는 PWM 신호이다.The control device of the linear compressor outputs a control signal for generating a power command corresponding to the characteristic point, and supplies the power command to the motor 700 (S700). Here, the control signal is generally a PWM signal for controlling PWM (Pulse Width Modulation) voltage duty of the inverter unit.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 상기 압축기 모터에 인가되는 모터전류와 상기 스트로크 사이의 위상차를 검출하는 위상차검출단계(S300)와, 상기 모터에 인가되는 모터전압과 상기 모터에 인가되는 모터전류를 근거로 부하전력을 산출하는 전력산출단계(S400)와, 상기 모터전류, 상기 스트로크 및 상기 위상차를 근거로 가스스프링상수를 연산하는 가스스프링상수연산단계(S510)와, 상기 가스 스프링 상수와, 상기 부하전력을 근거로 하나 이상의 제1 부하곡선을 생성하는 제1 부하곡선 생성단계(S510)와, 상기 제1 부하곡선들에서 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 상기 가스 스프링 상수들과 상기 부하전력들에 따른 특성점을 연결하여 제2 부하곡선을 생성하는 제2 부하곡선 생성단계(S600)와, 상기 제2 부하곡선을 근거로 상기 모터를 구동하는 모터구동단계(S700)를 포함하여 구성된다. 이하, 장치의 구성은 도 5를 참조한다.Referring to FIG. 8, a method of controlling a linear compressor according to the present invention includes a phase difference detection step (S300) of detecting a phase difference between a motor current and a stroke applied to the compressor motor, A power calculating step S400 of calculating a load power based on a motor current applied to the motor, a gas spring constant calculating step S510 of calculating a gas spring constant based on the motor current, the stroke and the phase difference, , A first load curve generation step (S510) of generating at least one first load curve based on the gas spring constant and the load power, and a second load curve generation step (S510) A second load curve generation step (S600) of generating a second load curve by connecting the characteristic points according to the load powers to the gas spring constants at a load requiring a load And a motor driving step (S700) for driving the motor based on the second load curve. Hereinafter, the configuration of the apparatus will be described with reference to FIG.

본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 방법은, 상기 모터에 인가되는 모터전압을 검출하는 전압검출단계와, 상기 모터에 인가되는 모터전류를 검출하는 전류검출단계(S100)와, 상기 모터전압과 상기 모터전류를 근거로 상기 스트로크를 연산하는 스트로크연산단계(S200)를 더 포함하여 구성된다.A control method of a linear compressor according to the present invention includes a voltage detection step of detecting a motor voltage applied to the motor, a current detection step (S100) of detecting a motor current applied to the motor, And a stroke calculating step (S200) of calculating the stroke based on the current.

상기 리니어 압축기의 제어 장치는, 압축기의 부하, 또는 냉동 시스템의 부하,에 따라 상기 리니어 압축기의 모터(700)에 인가되는 모터전류및 상기 리니어 모터(700)의 양단 간에 인가되는 모터전압을 검출한다(S100). 상기 제어 장치는, 상기 검출된 모터전압과, 상기 검출된 모터전류를 근거로 스트로크를 연산한다(S200). 상기 제어 장치는, 상기와 같이 검출된 모터전류와 상기 연산된 스트로크의 위상차를 검출한다(S300). 한편, 제어 장치는, 상기 검출된 모터전류와 모터전압을 승산하여 전력을 산출한다(S400).The control device of the linear compressor detects the motor current applied to the motor 700 of the linear compressor and the motor voltage applied across the linear motor 700 according to the load of the compressor or the load of the refrigeration system (S100). The control device calculates a stroke based on the detected motor voltage and the detected motor current (S200). The control device detects the phase difference between the motor current detected as described above and the calculated stroke (S300). On the other hand, the control device calculates the electric power by multiplying the detected motor current and the motor voltage (S400).

상기 피스톤은 상기 리니어 모터에 의해 왕복 직선 운동하더라도 운동방향으로 탄성 지지될 수 있도록 각종 스프링이 설치되는데, 구체적으로 기계 스프링(Mechanical Spring)의 일종인 코일 스프링이 피스톤의 운동방향으로 상기 밀폐용기 및 실린더에 탄성 지지되도록 설치되며, 상기 압축공간으로 흡입된 냉매 역시 가스 스프링(Gas Spring)으로 작용하게 된다. 이때, 상기 코일 스프링은 일정한 기계 스프링 상수(Mechanical Spring Constant; Km)를 가지고, 상기 가스 스프링은 부하에 따라 가변되는 가스 스프링 상수(Gas Spring Constant; Kg)를 가진다. 상기 기계 스프링 상수(Km) 및 가스 스프링 상수(Kg)를 고려하여 리니어 압축기의 고유주파수(fn)가 결정된다. 상기 고유주파수(fn)과 기계 및 가스 스프링 상수(Km, Kg) 간의 관계는 상기 수학식 3과 같다.The piston is provided with various springs so as to be elastically supported in the direction of movement even when the linear motor reciprocates by the linear motor. Specifically, a coil spring, which is a kind of mechanical spring, And the refrigerant sucked into the compression space also acts as a gas spring. At this time, the coil spring has a constant mechanical spring constant (Km), and the gas spring has a gas spring constant (Kg) that varies according to the load. The natural frequency fn of the linear compressor is determined in consideration of the mechanical spring constant Km and the gas spring constant Kg. The relationship between the natural frequency fn and the mechanical and gas spring constants Km and Kg is expressed by Equation (3).

즉, 상기 리니어 압축기의 제어 장치는, 리니어 압축기의 부하에 따라 가스스프링상수를 연산하는데, 상기 모터전류와, 상기 스트로크와, 상기 전류와 스트로크의 위상차를 근거로 가스 스프링 상수(Kg)를 연산한다(S510). 상기 가스 스프링 상수(Kg)는 상기 수학식 4와 같이 연산될 수 있다.That is, the control device of the linear compressor calculates the gas spring constant according to the load of the linear compressor, and calculates the gas spring constant (Kg) based on the motor current, the stroke, and the phase difference between the current and the stroke (S510). The gas spring constant (Kg) can be calculated as shown in Equation (4).

상기 제어 장치는, 상기 가스 스프링 상수와, 상기 부하전력이 교차하는 점을 이용하여 부하에 따른 전력 지령을 발생하는 제1 부하곡선을 생성한다(S520). 상기 제어 장치는, 상기 제1 부하곡선을 이용하여 제2 부하곡선을 생성하는데, 상기 제1 부하곡선들로부터 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 특성점들을 연결하여 제2 부하 곡선을 생성한다(S600).The control device generates a first load curve for generating a power command according to the load using the point where the gas spring constant and the load power intersect (S520). The control device generates a second load curve by using the first load curve, and connects the characteristic points at the time of the maximum load from the first load curves and at the time of the load requiring the minimum power consumption A second load curve is generated (S600).

도 6을 참조하면, 상기 최대 부하 시의 특성점은 제1 부하곡선에 β2를 곱한 곡선에 존재하고, 상기 최소 소비전력을 필요로 하는 부하 시의 특성점은 제1 부하곡선에 β1을 곱한 곡선에 존재한다. 상기 제어유닛(500)은, 상기 특성점들을 연결하여 제2 부하곡선을 생성하고, 상기 제2 부하곡선을 이용하여 전력 지령을 상기 제2 부하곡선에 맞추어 압축기를 제어한다. 또한, 상기 제어 장치는, 상기 특성점에 해당하는 전력 지령을 발생하도록 하는 제어신호를 출력한다(S700). 여기서, 상기 제어신호는 일반적으로 상기 인버터 유닛의 PWM(Pulse Width Modulation, 펄스폭변조) 전압 듀티를 제어하는 PWM 신호이다. 상기 제어 장치는, 상기 제어신호에 따라 상기 모터에 상기 전력 지령을 공급한다(S700). 상기 위상차와, 부하전력을 이용하는 실시예의 경우에는 운전주파수가 고정된 경우에 적합하고, 상기 가스 스프링 상수와 상기 부하전력을 이용하는 실시예의 경우에는 운전주파수가 가변되는 환경에 더 적합하다.6, the characteristic point at the time of the maximum load exists in a curve obtained by multiplying the first load curve by? 2, and the characteristic point at the time of the load requiring the minimum power consumption is a curve obtained by multiplying the first load curve by? 1 Lt; / RTI > The control unit 500 generates a second load curve by connecting the characteristic points, and controls the compressor by adjusting the power command to the second load curve using the second load curve. Further, the control device outputs a control signal for generating a power command corresponding to the characteristic point (S700). Here, the control signal is generally a PWM signal for controlling PWM (Pulse Width Modulation) voltage duty of the inverter unit. The control device supplies the electric power command to the motor in accordance with the control signal (S700). In the embodiment using the phase difference and the load power, it is suitable for the case where the operation frequency is fixed, and in the embodiment using the gas spring constant and the load power, the operation frequency is more suitable for the environment where the operation frequency is variable.

상기에서 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 장치, 제어 방법, 및 이들을 구비한 냉장고는 스트로크연산유닛(200)을 이용하여 전류와 전압을 이용하여 스트로크를 연산하였으나, 센서를 이용하여 직접 검출할 수도 있다.The control device, the control method, and the refrigerator having the linear compressor according to the present invention calculate the stroke using the current and voltage using the stroke calculation unit 200, but can directly detect the stroke using the sensor .

한편, 본 발명에 따른 냉장고는, 상기 리니어 압축기와, 상기 리니어 압축기의 제어 장치를 구비하고, 상기 리니어 압축기의 제어 방법을 내장하며, 상기 모터의 구동에 따라 냉력이 변경된다.On the other hand, the refrigerator according to the present invention includes the linear compressor and the control device of the linear compressor, incorporates a control method of the linear compressor, and the cooling power is changed by driving the motor.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 제어 장치, 제어 방법, 및 이들을 구비한 냉장고는, 냉장고 제어부로부터 냉력 가변량을 입력받지 아니하고, 부하에 대응하여 냉력 가변 제어를 수행함으로써 냉장고의 제어가 간단해지고, 열부하에 근접하여 추종하는 냉력 가변 제어를 수행함으로써 소비 전력을 줄이고, 시스템 효율을 개선한다.As described above, the control device, the control method, and the refrigerator having the linear compressor according to the present invention can perform the control of the refrigerator by performing the variable cooling power control corresponding to the load without receiving the variable amount of the cooling power from the refrigerator control section Simplifies and reduces power consumption and improves system efficiency by performing cold-tuning control following close thermal loads.

110: 전류검출유닛 120: 전압검출유닛
200: 스트로크연산유닛 300: 위상차검출유닛
400: 전력산출유닛 500: 제어유닛
600: 인버터유닛 700: 압축기 모터
800: 전원유닛 310: 가스스프링상수연산유닛
110: current detection unit 120: voltage detection unit
200: Stroke calculation unit 300: Phase difference detection unit
400: power calculation unit 500: control unit
600: inverter unit 700: compressor motor
800: power source unit 310: gas spring constant calculation unit

Claims (11)

모터에 인가되는 모터전류와 스트로크 사이의 위상차를 검출하는 위상차검출유닛;
상기 모터에 인가되는 모터전압과 상기 모터에 인가되는 모터전류를 근거로 부하전력을 산출하는 전력산출유닛; 및
상기 위상차와 상기 부하전력이 일치하는 특성점을 검출하고, 최대 부하 시와, 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 위상차들과 부하전력들을 근거로 전력 지령을 발생하는 제어유닛;을 포함하는 리니어 압축기의 제어 장치.
A phase difference detecting unit for detecting a phase difference between the motor current and the stroke applied to the motor;
A power calculation unit for calculating a load power based on a motor voltage applied to the motor and a motor current applied to the motor; And
And a control unit for detecting a characteristic point at which the phase difference and the load power coincide with each other and generating a power command based on the phase differences and the load powers at the time of the maximum load and at the time of the load requiring the minimum power consumption, Control device of the compressor.
제1 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
상기 위상차와, 상기 부하전력을 근거로 하나 이상의 제1 부하곡선을 생성하는 제1 부하곡선 생성모듈; 및
상기 제1 부하곡선들에서 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 상기 위상차들과 상기 부하전력들에 따른 특성점을 연결하여 제2 부하 곡선을 생성하는 제2 부하곡선 생성모듈;을 포함하는 리니어 압축기의 제어 장치.
The apparatus according to claim 1,
A first load curve generation module for generating at least one first load curve based on the phase difference and the load power; And
A second load curve for generating a second load curve by connecting the characteristic points according to the load powers and the phase differences at the time of the maximum load and the load at the time of the load requiring the minimum power consumption in the first load curves, And a generation module.
제1 항에 있어서,
상기 모터전류, 상기 스트로크 및 상기 위상차를 근거로 가스스프링상수를 연산하는 가스스프링상수연산유닛;을 더 포함하는 리니어 압축기의 제어 장치.
The method according to claim 1,
And a gas spring constant calculation unit for calculating a gas spring constant based on the motor current, the stroke, and the phase difference.
제3 항에 있어서, 상기 제어 유닛은,
최대 부하 시와, 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 가스 스프링 상수들과 부하전력들을 근거로 전력 지령을 발생하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기 제어 장치.
4. The apparatus according to claim 3,
And generates a power command based on the gas spring constants and the load powers at the time of the maximum load and the load requiring the minimum power consumption.
제1 항에 있어서,
상기 모터에 인가되는 모터전압을 검출하는 전압검출유닛;
상기 모터에 인가되는 모터전류를 검출하는 전류검출유닛; 및
상기 모터전압과 상기 모터전류를 근거로 스트로크를 연산하는 스트로크연산유닛;을 더 포함하는 리니어 압축기의 제어 장치.
The method according to claim 1,
A voltage detection unit for detecting a motor voltage applied to the motor;
A current detection unit for detecting a motor current applied to the motor; And
And a stroke calculating unit for calculating a stroke based on the motor voltage and the motor current.
제1 항에 있어서,
상기 부하는 냉장고의 외기온도 또는 실내온도를 유지하기 위해 필요한 열량을 나타내는 열부하인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the load is a thermal load indicating the amount of heat required to maintain the outside temperature or the room temperature of the refrigerator.
모터를 구비하는 리니어 압축기; 및
제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 기재된 리니어 압축기의 제어 장치를 포함하며,
상기 모터의 구동에 따라 냉력이 변경되는 냉장고.
A linear compressor having a motor; And
A control apparatus for a linear compressor as set forth in any one of claims 1 to 6,
Wherein the cooling force is changed by driving the motor.
모터에 인가되는 모터전류와 스트로크 사이의 위상차와, 압축기 부하에 따른 부하전력이 일치하는 특성점을 검출하고, 최대 부하 시와, 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 위상차들과 부하전력들을 근거로 전력 지령을 발생하는 리니어 압축기의 제어 방법.A characteristic point at which the phase difference between the motor current and the stroke applied to the motor coincides with the load power corresponding to the compressor load is detected and based on the phase differences and the load powers at the time of the maximum load and the load requiring the minimum power consumption And a control unit for controlling the linear compressor. 제8 항에 있어서,
상기 모터에 인가되는 모터전류와 상기 스트로크 사이의 위상차를 검출하는 위상차검출단계;
상기 모터에 인가되는 모터전압과 상기 모터에 인가되는 모터전류를 근거로 부하전력을 산출하는 전력산출단계;
상기 위상차와, 상기 부하전력을 근거로 하나 이상의 제1 부하곡선을 생성하는 제1 부하곡선 생성단계;
상기 제1 부하곡선들에서 상기 최대 부하 시와, 상기 최소 소비 전력을 필요로 하는 부하 시의 상기 위상차들과 상기 부하전력들에 따른 특성점을 연결하여 제2 부하곡선을 생성하는 제2 부하곡선 생성단계; 및
상기 제2 부하곡선을 근거로 상기 모터를 구동하는 모터구동단계;를 포함하는 리니어 압축기의 제어 방법.
9. The method of claim 8,
A phase difference detection step of detecting a phase difference between a motor current applied to the motor and the stroke;
A power calculating step of calculating a load power based on a motor voltage applied to the motor and a motor current applied to the motor;
A first load curve generation step of generating at least one first load curve based on the phase difference and the load power;
A second load curve for generating a second load curve by connecting the characteristic points according to the load powers and the phase differences at the time of the maximum load and the load at the time of the load requiring the minimum power consumption in the first load curves, Generating step; And
And a motor driving step of driving the motor based on the second load curve.
제9 항에 있어서,
상기 모터에 인가되는 모터전압을 검출하는 전압검출단계;
상기 모터에 인가되는 모터전류를 검출하는 전류검출단계; 및
상기 모터전압과 상기 모터전류를 근거로 상기 스트로크를 연산하는 스트로크연산단계;를 더 포함하는 리니어 압축기의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
A voltage detecting step of detecting a motor voltage applied to the motor;
A current detecting step of detecting a motor current applied to the motor; And
And a stroke calculating step of calculating the stroke based on the motor voltage and the motor current.
제9 항에 있어서,
상기 모터전류, 상기 스트로크 및 상기 위상차를 근거로 가스스프링상수를 연산하는 가스스프링상수연산단계;를 더 포함하는 리니어 압축기의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
And calculating a gas spring constant based on the motor current, the stroke, and the phase difference.
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