CN110199123B - 线性压缩机的控制装置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本说明书涉及线性压缩机的控制装置以及控制方法，通过对线性压缩机施加测试信号并检测所述线性压缩机的马达电流和电压来获取随着施加所述测试信号而获取到的所述马达电流的变化和所述马达电压，并基于此获取随着所述马达电流的大小不同而不同的多个电感。

Description

线性压缩机的控制装置以及控制方法

技术领域

本发明涉及通过施加测试信号来按电流大小获取电感的线性压缩机的控制装置以及控制方法。

背景技术

通常，压缩机是将机械能量转换为压缩性流体的压缩能量的装置，作为例如冰箱或空调机等的制冷设备的一部分使用。

压缩机大致分为往复式压缩机(Reciprocating Compressor)、旋转式压缩机(Rotary Compressor)以及涡旋式压缩机(Scroll Compressor)。

往复式压缩机在活塞(Piston)和缸筒(Cylinder)之间形成能够吸入或吐出工作气体的压缩空间，活塞在缸筒内部进行直线往复运动时压缩制冷剂。

旋转式压缩机在偏心旋转的辊子(Roller)和缸筒之间形成吸入或吐出工作气体的压缩空间，辊子沿着缸筒内壁偏心旋转时压缩制冷剂。

涡旋式压缩机在回旋涡旋盘(Orbiting Scroll)和固定涡旋盘(Fixed Scroll)之间形成吸入或吐出工作气体的压缩空间，回旋涡旋盘沿着固定涡旋盘旋转时压缩制冷剂。

往复式压缩机通过使内部活塞在缸筒的内部以线形进行往复运动，来吸入、压缩以及吐出制冷剂。

根据驱动活塞的方式，往复式压缩机大致分为往复(Recipro)方式和线性(Linear)方式。

往复方式是将曲轴(Crankshaft)结合于进行旋转的马达(Motor)并将活塞结合于曲轴，由此将马达的旋转运动转换为直线往复运动的方式。

相反，线性方式是通过将活塞连接于进行直线运动的马达的转子，来利用马达的直线运动使活塞进行往复运动的方式。

这种往复式压缩机由产生驱动力的电动单元和通过从电动单元接收驱动力来压缩流体的压缩单元构成。

通常，马达(motor)作为电动单元广为使用，而在所述线性方式的情况下使用线性马达(linear motor)。

在线性马达中，由于马达自身直接产生直线型的驱动力，因此不需要机械转换装置，结构不复杂。

另外，由于线性马达能够减少因能量转换引起的损失，并且没有产生摩擦以及磨损的连接部位，因此具有能够大幅度减小噪音的特征。

另外，在冰箱或空调机中使用线性方式的往复式压缩机(以下，称作线性压缩机：Linear Compressor)时，可通过变更施加于线性压缩机的行程电压来改变压缩比(Compression Ratio)，由此具有也可以在冷冻能力(Freezing Capacity)变更控制中使用的优点。

另一方面，在往复式压缩机，尤其线性压缩机中，活塞在缸筒内以不受结构限制的状态进行往复运动。

因此，在突然过度地施加电压的情况下，活塞与缸筒壁发生碰撞或活塞因负荷大而无法前进，导致可能会无法正常进行压缩。

因此，必需提供用于控制活塞的运动的控制装置，以应对负荷的变动或电压的变动。

通常，压缩机控制装置通过检测出施加到压缩机马达的电压和电流并且利用无传感器方法来推定行程，由此进行反馈控制。

此时，压缩机控制装置可设置有双向可控硅(Triac)或逆变器(inverter)作为用于控制压缩机的装置。

另一方面，为了推定线性压缩机(Linear Compressor)的行程而使用马达常数。在此，马达常数可以是马达的阻抗成分、马达的电感成分、马达的反电动势常数等。

在韩国公开专利公报10-2014-0130430记载了关于通过算出马达常数，尤其马达的电感成分，来判断马达的种类的内容。

另一方面，马达的电感可在线性压缩机(Linear Compressor)运转中随着电流变化而发生变化。

但是，在以往的线性压缩机(Linear Compressor)中，由于将马达的电感作为一个代表值来算出，因此无法掌握在线性压缩机(Linear Compressor)运转时发生变化的电感。因此，存在在利用电感推定行程时或在其他控制时发生运算误差的问题点。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种能够按电流大小获取电感值的线性压缩机控制装置。

本发明的目的还在于，提供一种能够通过在获取电感值时抑制反电动势来减少运算误差的线性压缩机控制装置。

本发明的目的还在于，通过多个测试，能够获取准确的电感值的线性压缩机控制装置。

本发明的目的还在于，通过利用不同电流大小的电感值，能够进行迅速的行程运算的线性压缩机控制装置。

解决课题的技术方案

本发明实施例的线性压缩机的控制装置可对马达施加DC电压形态的测试信号，并获取随着马达电流的大小不同而不同的多个电感。

本发明实施例的线性压缩机的控制装置可在行程不会因DC电压而发生变化的时间期间施加测试信号。

本发明实施例的线性压缩机的控制装置可通过施加以预定周期施加DC电压的脉冲形态的信号，并且对在每个预定周期获取到的电感值进行平均，来获取与多个马达电流分别对应的多个电感。

本发明实施例的线性压缩机的控制装置存储与多个马达电流分别对应的多个电感，并利用与测量到的马达电流对应的电感来进行行程运算。

本发明实施例的线性压缩机的控制方法包括：对线性压缩机施加测试信号的步骤；在施加所述测试信号的过程中，测量线性压缩机的马达电流和马达电压的步骤；根据预先设定的多个基准电流值来判断所述马达电流的大小的步骤；以及根据所判断的所述马达电流的大小和预先存储的运算基准，来运算随着所述马达电流的大小发生变化的电感的步骤。

在本发明实施例的线性压缩机的控制方法中，所述多个基准电流值可包括针对所述马达电流的大小的第一值至第四值，所述判断的步骤可通过将所述马达电流依次与所述多个基准电流值进行比较，来判断所述马达电流的大小。

在本发明实施例的线性压缩机的控制方法中，所述预先存储的运算基准可包括与所述马达电流的大小对应的基准电感值和与所述基准电感值对应的基准范围值。

在本发明实施例的线性压缩机的控制方法中，所述运算的步骤可包括：判断与所述马达电流的大小对应的所述基准电感值的步骤；以及通过比较所述基准电感值和与所述基准电感值对应的所述基准范围值来确定所述电感的步骤。

本发明实施例的线性压缩机的控制方法还可以包括将所述运算的步骤的运算结果反映到所述预先存储的运算基准的步骤。

发明效果

根据本发明实施例，能够在驱动线性压缩机的过程中获取随着马达电流的大小而变化的电感。

根据本发明实施例，能够通过调节测试信号的施加时间，来减小电感运算的误差。

根据本发明实施例，通过利用多个测试结果来运算电感，能够获取准确的电感值。

根据本发明实施例，具有在线性压缩机的驱动中，仅通过检测马达电流的过程，也能够快速且轻松地推定马达的电感值的优点。

附图说明

图1是表示本说明书中公开的线性压缩机的控制装置的结构的图。

图2是表示本发明实施例的线性压缩机的控制装置的控制动作的框图。

图3是用于说明本发明实施例的控制信号以及驱动信号的图。

图4是用于说明本发明实施例的测试信号的图。

图5是用曲线表示公式3的图。

图6是用于说明本发明实施例的通过在每个预定周期施加DC电压来提高马达电流和与马达电流对应的电感值的准确性的方法。

图7是用于说明本发明实施例的线性压缩机的控制装置的动作方法的图。

图8是示出本发明实施例的电流和电感之间关系的实验结果的图。

图9是示出在施加测试信号中测量到的马达电流和马达电压的实验结果的图。

图10是表示本发明实施例的压缩机的内部结构的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本说明书中公开的实施例，并且对于相同或相似的构成要素与附图序号无关地赋予相同的附图标记，并省略对其的重复说明。在以下说明中使用的针对结构要素的接尾词“模块”及“部”仅是考虑到便于说明书的撰写而被赋予或混用，其自身并不带有相互划分的含义或作用。并且，在对本发明揭示的实施例进行说明的过程中，如果判断为对于相关的公知技术的具体说明会导致混淆本说明书所揭示的实施例的技术思想，则将省去对其详细的说明。并且，所附的附图仅是为了容易理解本说明书所揭示的实施例，不应由所附的附图来限定本发明所揭示的技术思想，而是应当涵盖了本发明的思想及技术范围中所包括的所有变更、均等物乃至替代物。

第一、第二等包含序数的术语可用于说明多种结构要素，但是所述结构要素并不由所述术语所限定。所述术语仅是用于将一个结构要素与其他结构要素区分的目的来使用。

如果提及到某个结构要素“连接”或“接触”于另一结构要素，其可能是直接连接于或接触于另一结构要素，但也可被理解为是他们中间存在有其他结构要素。反之，如果提及到某个结构要素“直接连接”或“直接接触”于另一结构要素，则应当被理解为是他们之间不存在有其他结构要素。

除非在上下文明确表示有另行的含义，单数的表达方式应包括复数的表达方式。在本申请中，“包括”或“具有”等术语仅是为了指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在，而并不意在排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在或添加的可能性。

本说明书中公开的发明可应用于线性压缩机的控制装置和线性压缩机的控制方法。

但是，本说明书中公开的发明不限定于此，也可以应用于能够应用本发明的技术思想的已存在的所有压缩机的控制装置、压缩机的控制方法、马达控制装置、马达控制方法、故障诊断装置、故障诊断方法、测试装置以及测试方法。

尤其，本说明书中公开的发明可应用于各种能够控制线性压缩机的线性压缩机的控制装置以及线性压缩机的控制方法。

以下，参照附图详细说明本说明书中公开的实施例，并且与附图序号无关地对相同或相似的构成要素标注相同的附图标记，并省略对其的重复说明。

另外，在说明本说明书中公开的技术的过程中，当判断为对于相关的公知技术的具体说明会使本说明书中公开的技术不清楚时，省略对其的详细说明。另外，需要说明的是，附图是为了便于理解本说明书公开的实施例而提供的，本说明书公开的技术思想并不局限于附图。

图1是表示本说明书中公开的线性压缩机的控制装置的结构的图。

参照图1，本发明实施例的线性压缩机的控制装置200可包括驱动部210、电流检测部220、电压检测部230、控制部240以及存储部250。

参照图1和图2，对线性压缩机的控制装置200的各个构成要素的动作进行说明。

图2是表示本发明实施例的线性压缩机的控制装置的控制动作的框图。

驱动部210可通过对线性压缩机300施加驱动信号来驱动线性压缩机300。

具体而言，驱动部210可基于从控制部240输出的控制信号，生成马达驱动信号。另外，驱动部210可通过对线性压缩机300施加所生成的马达驱动信号来驱动线性压缩机300。

在此，驱动信号可以是交流电压或交流电流的形态。

另外，驱动部210可包括逆变器(inverter)或双向可控硅(triac)。

另外，控制部240可向驱动部210输出控制信号。

具体而言，控制部240可将控制信号以用PWM(Pulse Width Modulation)方式生成的电压控制信号形态输出到驱动部210。

另外，控制部240可利用线性压缩机300的马达的电感来运算行程。另外，控制部240可基于行程来生成控制信号，并向驱动部210输出所生成的控制信号。

另外，驱动部210可在控制部240的控制下对线性压缩机300施加测试信号。

在此，测试信号可以是DC电压。

电流检测部220可检测出线性压缩机300的马达电流。具体而言，若随着施加驱动信号或测试信号而对线性压缩机的马达施加电流，则电流检测部220可检测出线性压缩机300的马达电流。

电压检测部230可检测出线性压缩机300的马达电压。具体而言，若随着施加驱动信号或测试信号而对线性压缩机的马达施加电压，则电压检测部230可检测出线性压缩机300的马达电压。

另外，控制部240可基于随着施加测试信号而获取到的马达电流的变化和马达电压，获取随着马达电流的大小不同而变化的多个电感。

具体而言，控制部240可通过利用在施加作为测试信号的DC电压的过程中获取到的马达电压和多个马达电流的时间微分，来获取与多个马达电流分别对应的多个电感。

在此，DC电压可按预先设定的时间期间施加。另外，预先设定的时间可以是行程不会因DC电压而发生变化的时间。

另一方面，测试信号可以是按每个预定周期施加DC电压的脉冲形态的信号。

在此情况下，控制部240可通过利用在每个预定周期测量到的马达电压和多个马达电流的变化，来获取与多个马达电流分别对应的多个电感。

在此情况下，在每个预定周期施加的脉冲之间的间隔可以是，行程不会因按每个预定周期施加DC电压的脉冲形态的信号而发生变化的时间。

另一方面，在存储部250可存储有与多个马达电流分别对应的多个电感。

另一方面，控制部240可在随着施加驱动信号而驱动线性压缩机时获取线性压缩机的第二马达电流。

另外，控制部240可获取存储于存储部250的多个电感中与第二马达电流对应的电感。

在此情况下，控制部240可基于与第二马达电流对应的电感，获取马达的行程值。

具体而言，控制部240可通过利用马达电流、马达电压以及马达参数中的至少一个来运算行程推定值。在此，马达参数可包括马达的阻抗成分、马达的电感成分以及马达的反电动势常数中的至少一种。

在此情况下，控制部240可基于马达的行程值，输出控制信号。

具体而言，控制部240可对所运算出的行程推定值与行程指令值进行比较，并基于比较结果来生成控制信号。另外，控制部240可向驱动部210输出所生成的控制信号。

更具体而言，若马达的行程推定值大于马达的行程指令值，则控制部240可输出使马达施加电压减小的控制信号。另外，若马达的行程推定值小于马达的行程指令值，则控制部240可向驱动部210输出增加马达施加电压的控制信号。

在此情况下，驱动部210可基于控制信号，将驱动信号施加于线性压缩机300。

另外，控制部240可对线性压缩机控制装置200的整体动作进行控制。另外，线性压缩机控制装置200的各个构成要素可在控制部240的控制下进行动作。

需要说明的是，图1和图2所示的线性压缩机控制装置的构成要素并非必需的要素，可以实现构成要素多于或少于图示的构成要素的线性压缩机控制装置。

图3是用于说明本发明实施例的控制信号和驱动信号的图。

控制部240可以以用PWM(Pulse Width Modulation)方式生成的电压控制信号形态向驱动部210输出控制信号。

具体而言，为了调制控制信号的脉冲宽度，需要两个信号。一个可以是载波信号310而另一个可以是基准信号320。

此时，载波信号310可使用三角波，基准信号320可起到用于控制驱动部210的指令值的作用。

根据一实施例，基准信号可以是基于sin table以规定的频率输出的table电压。

即，基准信号可以是在周期性的离散时间区域的正玄波波形。因此，控制部240可通过调节所述基准信号的大小、形状以及DC平均值(或DC偏移值)来控制线性压缩机控制装置200。

因此，控制部240可生成在基准信号大于载波信号情况下接通开关元件而在相反的情况下关断开关元件的控制信号并向驱动部210输出。

另外，驱动部210可基于控制信号，将驱动信号330、340、350、360施加于线性压缩机300。

在此情况下，基准信号大于或小于载波信号的情形会反复。因此，驱动信号330、340、350、360也可以是反复电压的施加和停止施加的脉冲形态的信号。在此情况下，驱动信号的脉冲宽度或间隔会随着控制信号的不同而不同。

另一方面，线性压缩机300的马达电流可随着驱动信号的脉冲的接通/关断而改变。即，当驱动信号的脉冲接通(ON)而对线性压缩机300施加电压时，线性压缩机300的马达电流可上升。另外，当驱动信号的脉冲关断(OFF)而停止对线性压缩机300施加电压时，可减小线性压缩机300的马达电流。

在图3中说明了为了将驱动信号施加于线性压缩机300而生成控制信号的过程。

在图4中说明了为了将测试信号施加于线性压缩机300而生成控制信号的过程。

图4是用于说明本发明实施例的测试信号的图。

控制部240可以以用PWM(Pulse Width Modulation)方式生成的电压控制信号形态向驱动部210输出控制信号。

若增加基准信号，则基准信号大于载波信号的部分会增加，由此会增加开关元件的接通时间，因此，也会增加施加到线性压缩机300的马达的电压或电流的大小。

另一方面，如图4所示，在生成测试信号的过程中，基准信号320可固定为载波信号310的最大值以上的值。

在此情况下，控制部240可生成保持开关元件的接通的控制信号，并向驱动部210输出。

另一方面，驱动部210可基于控制信号，将测试信号410施加到线性压缩机300。

在此情况下，由于基准信号320大于载波信号310，因此测试信号410可成为如图4所示的DC电压的形态。

另一方面，线性压缩机300的马达电流和马达电压可随着对线性压缩机300施加测试信号410而上升。

另一方面。电流检测部220可根据线性压缩机300的负荷或使用线性压缩机300的制冷系统(作为一例，冰箱)的负荷，来检测施加到线性压缩机300的马达的马达电流。

在此，马达电流可以是指通过施加于线性压缩机300的测试信号而施加于线性压缩机300的马达的电流。马达电流可通过电流传感器、电流测量仪等来检测。

另外，电压检测部230可根据线性压缩机300的负荷或使用线性压缩机300的制冷系统(作为一例，冰箱)的负荷而施加到线性压缩机300的马达的两端之间的马达电压。

在此，马达电压可以是指通过施加于线性压缩机300的测试信号而施加到线性压缩机300的马达的电压。在此，马达电压可通过电压传感器、电压测量仪等来检测。

另一方面，表示马达的电特性的电方程式如下。

公式1

马达常数可包括马达的阻抗成分、马达的电感成分、马达的反电动势常数。另一方面，线性压缩机的控制装置200的存储部250可存储马达常数。

在此，R是马达的阻抗成分，可以是表示马达的阻抗特性的常数。

另外，L是马达的电感成分，可以是表示马达的电感成分的常数。

另外，α是反电动势常数，可以是表示马达的反电动势特性的常数。

另外，V可以是马达电压，i可以是马达电流，di/dt可以是马达电流的时间微分，dx/dt可以是马达的行程时间微分。

R、L、α可通过将马达电流和马达电压代入公式1来算出。

另一方面，控制部240可基于随着施加测试信号而获取到的马达电流的变化和马达电压，获取随着马达的电流的大小不同而不同的多个电感。

具体而言，可在施加测试信号的过程中测量到线性压缩机300的马达电流和马达电压。

在此情况下，控制部240可以按预先设定的时间期间施加测试信号。在此，预先设定的时间可以是活塞不会因DC电压而移动的时间。

换句话说，预先设定的时间可以是马达的行程不会因DC电压而发生变化的时间。

具体而言，控制部240可将DC电压作为测试信号410按预先设定的时间期间施加于线性压缩机300。

若施加DC电压，则马达电流会逐渐增加，并且经过预定时间后活塞会移动。

但是，控制部240施加DC电压直至行程变化之前为止，由此即便施加测试信号也能够使线性压缩机300的活塞不移动。

另一方面，行程不发生变化不仅指行程完全没有发生变化的情形，而且连行程的变化量小于规定值以致可以忽略程度的情形也包括在内。

根据行程不发生变化(或者可以忽略行程的变化)，因马达的运动而产生的反电动势可为零或忽略。

因此，在施加测试信号的过程中，表示马达的电特性的电方程如下。

公式2

因此，在施加测试信号的过程中，马达的电感可用下面的公式来表示。

公式3

图5是用曲线表示公式3的图。

参照公式3和图5，随着施加测试信号，施加到线性压缩机300的马达的电流增加，电流的变化量(电流的时间微分)也会发生变化。因此，随着施加测试信号，马达的电感成分L也会发生变化。

在此情况下，控制部240可通过利用在施加测试信号的过程中获取到的马达电压和多个马达电流的变化量，来获取与多个马达电流分别对应的多个电感。

具体而言，控制部240可在施加DC电压的过程中测量马达电压。

另外，控制部240可在施加DC电压的过程中多次测量马达电流，并能够获取测量马达电流的时刻的马达电流的时间微分值。

在此情况下，控制部240可算出与多次测量到的马达电流分别对应的多个电感值。

例如，控制部240可获取到在马达电流为1A的情况下马达的电感为280mH，在马达电流为2A的情况下马达的电感为210mH的信息。

在此情况下，控制部240可将与多次测量到的马达电流和多次测量到的马达电流分别对应的多个电感存储于存储部250。

例如，控制部240可在存储部250存储L1、L2、L3，其中，L1是在马达电流的大小为Im1时的马达的电感值，L2是在马达电流的大小为Im2时马达的电感值，L3是在马达电流的大小为Im3时马达的电感值。

另一方面，重新参照图4，控制部240可周期性地测量马达电流和马达电流的变化量。

具体而言，在施加测试信号410的过程中，控制部240可在多个时间点420、430、440测量马达电流和马达电流的变化量。

在此，多个时间点420、430、440可以是载波信号310为最小值(例如0)时的时间点。

即，控制部240可以以与载波信号的周期一致的周期，对马达电流和马达电流的变化量进行测量。

图6是用于说明本发明实施例的通过在每个预定周期施加DC电压，来提高马达电流以及与马达电流对应的电感值的准确性的方法的图。

测试信号可以是在每个预定周期施加DC电压的脉冲形态的信号。

例如，测试信号可以是在每个预定周期施加DC电压以周期性地表示第一脉冲610、第二脉冲620、第三脉冲630、第四脉冲640、第五脉冲650、第六脉冲660的信号。

在此，DC电压可周期性地施加。

具体而言，施加脉冲的时间t1可在多个脉冲610、620、630、640、650、660之间相同。

如前所述，施加DC电压的时间t1是行程不会因DC电压而发生变化的时间。

另外，在每个预定周期施加的脉冲之间的时间间隔t2可在多个脉冲610、620、630、640、650、660之间相同。

另外，控制部240可在施加DC电压的每个预定周期算出马达电压、多个马达电流以及多个马达电流的变化(马达电流的时间微分)。

例如，控制部240可在施加第一脉冲610的期间获取多个马达电流Im1-1、Im2-1、Im3-1、Im4-1、Im5-1、Im6-1以及与其对应的马达的电感L1-1、L2-1、L3-1、L4-1、L5-1、L6-1。

另外，控制部240可在施加第二脉冲620的期间获取多个马达电流Im1-2、Im2-2、Im3-2、Im4-2、Im5-2、Im6-2以及与其对应的马达的电感L1-2、L2-2、L3-2、L4-2、L5-2、L6-2。

这种过程可反复至第六脉冲660。

另一方面，控制部240可通过利用在每个预定周期测量到的马达电压和多个马达电流的变化，来获得与多个马达电流分别对应的多个电感。

具体而言，控制部240可对在每个预定周期获取的与同一大小电流对应的多个电感进行平均。

例如，控制部240可通过对在每个预定周期获取的与第一电流Im1对应的多个电感L1-1、L1-2、L1-3、L1-4、L1-5、L1-6进行平均，来获取与第一电流Im1对应的电感L1。

另外，控制部240可通过对在每个预定周期获取的与第二电流Im2对应的多个电感L2-1、L2-2、L2-3、L2-4、L2-5、L2-6进行平均，来获取与第二电流Im2对应的电感L2。

通过反复如上所述的过程，控制部240可获取与多个马达电流Im1、Im2、Im3、Im4、Im5、Im6分别对应的多个电感L1、L2、L3、L4、L5、L6。

另外，控制部240可获取对在周期性地获取到的多个电感值中除了发生错误的电感值之外的剩余的电感值进行平均的多个电感L1、L2、L3、L4、L5、L6。

具体而言，控制部240可通过对同一大小电流对应的多个电感中在特定大小范围内的多个电感进行平均，来获取与多个马达电流Im1、Im2、Im3、Im4、Im5、Im6分别对应的多个电感L1、L2、L3、L4、L5、L6。

另一方面，在每个预定周期施加的脉冲之间的时间间隔t2可以是行程不会因按预定周期施加DC电压的脉冲形态的信号而发生变化的时间。

具体而言，当施加DC电压时马达电流会逐渐增加，并且若经过预定时间则行程会发生变化。

但是，控制部240仅在行程发生变化之前为止施加DC电压，由此即便施加了测试信号，也能够使线性压缩机300的行程不发生变化。

另一方面，在施加DC电压之后到施加下一个DC电压为止，马达电流会减小，而在施加下一个DC电压时可重新增加马达电流。

但是，控制部240可通过调节脉冲之间的时间间隔来减小马达电流，使得行程不会因下一个DC电压而发生变化。

换句话说，在每个预定周期施加到的脉冲之间的间隔可以是因DC电压而上升的马达电流为0或预先设定的值以下的间隔。

即，为了防止在反复施加脉冲形态的信号的期间因马达电流累积而使行程发生变化，控制部240可调节脉冲之间的时间间隔。

另一方面，行程不发生变化不仅包括行程完全没有发生变化的情形，而且还包括行程的变化量小于规定值从而可以忽视的情形。

另一方面，控制部240可将与多个马达电流分别对应的多个电感存储于存储部250。

另外，若线性压缩机通过施加驱动信号而被驱动，则控制部240可获取线性压缩机的第二马达电流。

另外，控制部240可在存储于存储部250的多个电感中获取与第二马达电流对应的电感。

在此情况下，控制部240可通过利用第二马达电流、第二马达电压以及马达常数中的至少一种来运算行程推定值。

在此，马达常数可包括马达的阻抗成分、马达的电感成分以及马达的反电动势常数。

另外，马达的电感成分可以是与第二马达电流对应的电感。

另一方面，控制部240可通过比较马达的行程推定值和行程指令值并基于比较结果，来生成控制信号。

如上所述的过程可在马达电流因施加驱动信号而发生变化的过程中持续反复。

例如，当检测出第二马达电流之后检测到第三马达电流时，控制部240可通过利用第三马达电流、第三马达电压以及马达常数中的至少一种来运算行程推定値。

在此，马达常数可包括马达的电感成分，马达的电感成分可以是与存储于存储部的第三马达电流对应的电感。

图7是用于说明本发明实施例的线性压缩机的控制装置的动作方法的图。

控制部240可施加测试信号(S705)。

另一方面，控制部240可在施加DC电压的过程中测量马达电压Vm和多个马达电流Im1～Im10(S710)。

另一方面，控制部240可判断测量到的马达电流Im1是否大于第一值(例如，1A)(S715)。

另一方面，当测量到的马达电流Im1小于第一值(例如，1A)时，控制部240可返回到S710并重新测量马达电流和马达电压。

另一方面，当测量到的马达电流Im1大于第一值(例如，1A)时，控制部240可判断测量到的马达电流Im1是否大于第二值(例如，2A)(S720)。

另一方面，当测量到的马达电流Im1小于第二值(例如，2A)时，控制部240可运算与马达电流的第一值(例如，1A)对应的第一电感(L(1A))(S725)。

另一方面，若运算出第一电感(L(1A))，则控制部240可判断所运算的第一电感是否在预定范围内(S730)。

并且，当所运算出的第一电感处在预定范围内时，控制部240可将与马达电流的第一值对应第一电感存储于Ltable中(S735)(S740)。

另一方面，当运算出的第一电感不在预定范围内时，控制部240可返回至S710并重新测量马达电流和马达电压。

另一方面，在S720中，当测量到的马达电流大于第二值(例如，2A)时，控制部240可判断测量到的马达电流是否大于第三值(例如，3A)(S745)。

另一方面，当测量到的马达电流小于第三值(例如，3A)时，控制部240可运算出与马达电流的第二值(例如，2A)对应的第二电感(L(2A))(S750)。之后的过程(S730、S735、S740)可与第一电感(L(1A))时同样地反复。

另一方面，在S745中，当测量到的马达电流大于第三值(例如，3A)时，控制部240可判断测量到的马达电流是否大于第四值(S755)。

另一方面，当测量到的马达电流小于第四值(例如，马达电流的最大值)时，控制部240可运算与马达电流的第三值(例如，3A)对应的第三电感(L(3A))(S765)。之后的过程(S730、S735、S740)可与第一电感(L(1A))时同样地反复。

另一方面，如上所述的过程可在Im2、Im3、Im4、Im5、Im6、Im7、Im8、Im9、Im10反复。因此，与多个马达电流分别对应的多个电感表格可存储于存储部250。

另外，当测量到的马达电流大于第四值(例如，马达电流的最大值)时，控制部240可停止测试信号的施加(S760)

另一方面，测试信号可以是按预定周期施加DC电压的脉冲形态的信号。在此情况下，控制部240可通过利用在每个预定周期测量到的马达电压和多个马达电流的变化，来获取与多个马达电流分别对应的多个电感。

具体而言，控制部240可获取在每个预定周期测量到的针对同一大小电流的多个电感值。

例如，在脉冲形态的电压施加共十次的情况下，控制部240可获取针对1A的马达电流的十个电感值。

在此情况下，控制部240可在表格追加存储对针对同一大小电流的多个电感值进行平均的值。

另一方面，在电感运算过程中，会因检测错误等而发生电感值脱离预先设定的范围的情形。

在此情况下，控制部240可在表格追加存储对除了脱离预先设定范围的电感之外的剩余的电感值进行平均的值。

图8是示出本发明实施例的电流和电感之间关系的实验结果的图。

根据图8，可以看到马达的电感随着马达电流的大小变化而变化。即，当马达电流的大小变大时，马达的电感变小。

与通过将马达的电感值设定为固定的代表值来进行行程运算的现有技术不同地，本发明可以实时推定电感的变化，因此具有能够减小在控制线性压缩机时产生的运算误差的优点。

另外，由于本发明用表格来存储马达电流和与其对应的马达的电感值，因此具有仅以在线性压缩机的驱动中检测马达电流的过程，也能够快速且轻松地推定马达的电感值的优点。图9是示出在施加测试信号的过程中测量到的马达电流和和马达电压的实验结果的图。

根据图9，可以看到在施加测试信号的过程中马达电流增加。另外，可以看出马达电流的变化量(马达电流的时间微分)也随着施加测试信号而增加。

另一方面，说明应用上述实施例的线性压缩机控制装置的线性压缩机的一个例子。

但是，其意图不在于限定本发明保护范围，当然也可以应用于其他种类的线性压缩机。

图10是表示本发明实施例的压缩机的内部结构的剖视图。

参照图10，本发明实施例的线性压缩机10包括：缸筒120，设置于外壳100的内部；活塞130，在所述缸筒120的内部进行往复直线运动；以及马达组件170，向所述活塞130提供驱动力。

所述外壳110可通过上部外壳和下部外壳结合来构成。

所述外壳100包括供制冷剂流入的吸入部101，以及使压缩的制冷剂从所述缸筒120的内部排出的吐出部105。

通过所述吸入部101吸入的制冷剂经由吸入消声器140流向所述活塞130的内部。在制冷剂通过所述吸入消声器140的过程中，可降低噪音。

在所述缸筒120的内部形成有通过所述活塞130来压缩制冷剂的压缩空间P。

并且，在所述活塞130形成有使制冷剂流入所述压缩空间P的吸入孔。

在所述吸入孔的一侧设置有选择性地开放所述吸入孔的吸入阀132。

在所述压缩空间P的一侧设置有用于从所述压缩空间P排出被压缩的制冷剂的吐出阀组件。即，所述压缩空间P理解为是在所述活塞130的一侧端部与吐出阀组件之间形成的空间。

所述吐出阀组件包括：吐出盖221，形成制冷剂的吐出空间；排出阀211，当所述压缩空间P的压力为吐出压力以上时开放，以使制冷剂流入所述吐出空间；以及阀弹簧231，设置于所述排出阀211与吐出盖221之间，沿轴向提供弹性力。

在此，所述“轴向”是指所述活塞130进行往复运动的方向，即可理解为是在图10中的横向。

所述吸入阀132可形成于所述压缩空间P的一侧，所述排出阀211可设置于所述压缩空间P的另一侧，即所述吸入阀132的相反侧。

在所述活塞130在所述缸筒120的内部进行往复直线运动的过程中，当所述压缩空间P的压力小于所述吐出压力并且达到吸入压力以下时，所述吸入阀132开放使得制冷剂被吸入到所述压缩空间P。相反，当所述压缩空间P的压力为所述吸入压力以上时，所述压缩空间P的制冷剂在所述吸入阀132关闭的状态下被压缩。

另一方面，当所述压缩空间P的压力为所述吐出压力以上时，所述阀弹簧231变形使得所述排出阀211开放，制冷剂从所述压缩空间P吐出并向吐出盖221的吐出空间排出。

并且，在所述吐出盖221可形成有具有用于降低通过所述排出阀211排出的制冷剂的脉动的共振室，并且使制冷剂排出的制冷剂吐出孔(未图示)。

并且，所述吐出空间的制冷剂通过所述制冷剂吐出孔流向吐出消声器107，并流入环形管108。

所述吐出消声器107可降低被压缩的制冷剂的流动噪音，所述环形管108将压缩的制冷剂引向所述吐出部105。

所述环形管108与所述吐出消声器107结合而向所述外壳100的内部空间延伸，并且与所述吐出部105结合。

所述线性压缩机10还包括框架110。

所述框架110是使所述缸筒120固定的构成要素，可与所述缸筒120构成为一体或通过额外的紧固构件而被紧固。

并且，所述吐出盖221和吐出消声器107可与所述框架110结合。

所述马达组件170包括：外定子171、173、175，固定于所述框架110，配置为包围所述缸筒120；内定子177，沿所述外定子171、173、175的内侧隔开配置；以及永磁体180，位于所述外定子171、173、175与内定子177之间的空间。

所述永磁体180可通过所述外定子171、173、175和内定子177的彼此电磁力来进行直线往复运动。

并且，所述永磁体180可由具有一个极的单一磁铁构成，或者通过具有三个极的多个磁铁结合来构成。

所述永磁体180可通过连接构件138来与所述活塞130结合。

所述连接构件138可从所述活塞130的一侧端部向所述永磁体180延伸。

所述活塞130可随着所述永磁体180直线移动而与所述永磁体180一起沿轴向进行直线往复运动。

所述外定子171、173、175包括线圈绕组体173、175和定子铁芯171。

所述线圈绕组体173、175包括线轴173以及沿所述线轴173的圆周方向缠绕的线圈175。所述线圈175的截面可以是多边形形状，作为一列可以是六边形形状。

所述定子铁芯171可通过多个叠片(lamination)沿圆周方向层叠而构成，并且可配置为包围所述线圈绕组体173、175。

当对所述马达组件170施加电流时，在所述线圈175会有电流流动，通过在所述线圈175流动的电流，在所述线圈175周边形成磁通量(flux)。

所述磁通量沿所述外定子171、173、175和内定子177形成闭合回路并流动。

通过沿所述外定子171、173、175和内定子177流动的磁通量和所述永磁体180的磁通量相互作用，能够产生使所述永磁体180移动的力。

在所述外定子171、173、175的一侧设置有定子盖185。

所述外定子171、173、175的一侧端可被所述框架110支撑，而另一侧端可被所述定子盖185支撑。

所述内定子177固定于所述缸筒120的外周。并且，所述内定子177通过多个叠片在所述缸筒120的外侧沿圆周方向层叠而构成。

所述线性压缩机10还包括支撑所述活塞130的支撑件135，以及从所述活塞130朝向所述吸入部101延伸的后盖115。

所述后盖115可配置为覆盖所述吸入消声器140的至少一部分。

所述线性压缩机10包括多个弹簧151、155，所述多个弹簧151、155的各固有频率被调节为能够使所述活塞130进行共振运动。

所述多个弹簧151、155包括支撑在所述支撑件135与定子盖185之间的第一弹簧151，以及支撑在所述支撑件135与后盖115之间的第二弹簧155。

所述第一弹簧151可在所述缸筒120或活塞130的两侧设置有多个。

所述第二弹簧155可沿所述缸筒120或活塞130的后方设置有多个。

在此，所述“前方”可理解为是从所述吸入部101朝向所述吐出阀组件的方向。并且，可将从所述活塞130朝向所述吸入部101的方向理解为是“后方”。

并且，轴向可以是指所述活塞130进行往复运动的方向，径向可以是指与所述轴向垂直的方向。对于这种方向的定义，在以下说明中也可以同样地使用。

在所述外壳100的内部底面可存储规定的油。

并且，在所述外壳100的下部可设置有抽吸油的油供给装置160。

所述油供给装置160可通过随着所述活塞130进行往复直线运动而产生的振动来动作，并由此来向上方抽吸油。

所述线性压缩机10还包括从所述油供给装置160引导油的流动的油供给管165。

所述油供给管165可从所述油供给装置160延伸至所述缸筒120与活塞130之间的空间。

从所述油供给装置160抽吸的油经由所述油供给管165向所述缸筒120与活塞130之间的空间供给，并发挥冷却和润滑的作用。

另一方面，本说明书中公开的线性压缩机的控制装置以及线性压缩机的控制方法的实施例，可通过应用于压缩机的控制装置以及压缩机的控制方法来实施。

另外，本说明书中公开的线性压缩机的控制装置以及线性压缩机的控制方法的实施例，可有效地应用于能够控制多种线性压缩机的线性压缩机的控制装置以及线性压缩机的控制方法。

此前所述的本发明可由在记录有程序的介质中计算机可读取的代码来实现。计算机可读取的介质包括存储有可由计算机系统读取的数据的所有种类的记录装置。计算机可读取的介质的例有硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、固态盘(Solid State Disk，SSD)、硅盘驱动器(Silicon Disk Drive，SDD)、ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储装置等，。另外，所述计算机也可以包括终端的控制部240。因此，以上所述的详细的说明在所有方面上不应被理解为限制性的，而是应当被理解为是示例性的。本发明的范围应当由对所附的权利要求书的合理的解释而定，本发明的等价范围内的所有变更应当落入本发明的范围。

附图标记说明

200：线性压缩机的控制装置 300：线性压缩机

210：驱动部 220：电流检测部

230：电压检测部 240：控制部

250：存储部

Claims (12)

1.一种线性压缩机的控制装置，其中，包括：

驱动部，对线性压缩机施加测试信号；

电流检测部，检测所述线性压缩机的马达电流；

电压检测部，检测所述线性压缩机的马达电压；以及

控制部，基于随着施加所述测试信号而获取到的所述马达电流的变化和所述马达电压，获取随着所述马达电流的大小不同而不同的多个电感；

所述测试信号是DC电压按预定周期施加的脉冲形态的信号；

所述控制部通过利用在每个所述预定周期测量到的马达电压和多个马达电流的变化，来获取与所述多个马达电流分别对应的多个电感；

所述控制部通过对在每个所述预定周期获取的与同一大小电流对应的多个电感进行平均，来获取与所述多个马达电流分别对应的多个电感。

2.根据权利要求1所述的线性压缩机的控制装置，其中，

所述控制部通过利用在施加所述DC电压的过程中获取到的马达电压和多个马达电流的时间微分，来获取与所述多个马达电流分别对应的所述多个电感。

3.根据权利要求1所述的线性压缩机的控制装置，其中，

所述驱动部按预先设定的时间期间施加所述DC电压，所述预先设定的时间是行程不会因所述DC电压而发生变化的时间。

4.根据权利要求1所述的线性压缩机的控制装置，其中，

所述控制部通过对在与所述同一大小电流对应的多个电感中的特定大小范围内的多个电感进行平均，来获取与所述多个马达电流分别对应的多个电感。

5.根据权利要求1所述的线性压缩机的控制装置，其中，

在每个所述预定周期施加的脉冲之间的时间间隔是，行程不会因按预定周期施加所述DC电压的脉冲形态的信号而发生变化的时间。

6.根据权利要求1所述的线性压缩机的控制装置，其中，

还包括存储部，

所述控制部将与所述多个马达电流分别对应的多个电感存储于所述存储部，在所述线性压缩机随着施加驱动信号而被驱动的过程中获取所述线性压缩机的第二马达电流，获取在存储于所述存储部的多个电感中与所述第二马达电流对应的电感，基于与所述第二马达电流对应的电感来获取所述马达的行程值，基于所述马达的行程值来施加所述驱动信号。

7.根据权利要求1所述的线性压缩机的控制装置，其中，

所述测试信号在行程不会因所述测试信号而发生变化的时间期间施加。

8.一种线性压缩机的控制方法，其特征在于，包括：

对线性压缩机施加测试信号的步骤；

在施加所述测试信号的过程中，测量线性压缩机的马达电流和马达电压的步骤；

根据预先设定的多个基准电流值来判断所述马达电流的大小的步骤；以及

根据所判断的所述马达电流的大小和预先存储的运算基准，来运算随着所述马达电流的大小发生变化的电感的步骤。

9.根据权利要求8所述的线性压缩机的控制方法，其特征在于，

所述多个基准电流值包括针对所述马达电流的大小的第一值至第四值，所述判断的步骤通过将所述马达电流依次与所述多个基准电流值进行比较，来判断所述马达电流的大小。

10.根据权利要求8所述的线性压缩机的控制方法，其特征在于，

所述预先存储的运算基准包括与所述马达电流的大小对应的基准电感值和与所述基准电感值对应的基准范围值。

11.根据权利要求10所述的线性压缩机的控制方法，其特征在于，

所述运算的步骤包括：判断与所述马达电流的大小对应的所述基准电感值的步骤；以及通过比较所述基准电感值和与所述基准电感值对应的所述基准范围值来确定所述电感的步骤。

12.根据权利要求11所述的线性压缩机的控制方法，其特征在于，

将所述运算的步骤的运算结果反映到所述预先存储的运算基准的步骤。

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