JP2003214353A - Control apparatus and control method for linear compressor - Google Patents

Control apparatus and control method for linear compressor

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JP2003214353A
JP2003214353A JP2002012402A JP2002012402A JP2003214353A JP 2003214353 A JP2003214353 A JP 2003214353A JP 2002012402 A JP2002012402 A JP 2002012402A JP 2002012402 A JP2002012402 A JP 2002012402A JP 2003214353 A JP2003214353 A JP 2003214353A
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JP
Japan
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linear motor
current
induced voltage
detecting
inverter
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JP2002012402A
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Japanese (ja)
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Sugimatsu Hasegawa
杉松 長谷川
Makoto Yoshida
吉田  誠
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To regularly preset a thrust constant of a linear motor and thereby to improve reliability in drive control, in a drive control apparatus implementing protective control by using the thrust constant of a linear compressor. <P>SOLUTION: The control apparatus comprises: an auto-tuning means for calculating the thrust constant from induced voltage of the linear motor; and a means for presetting the thrust constant depending on an environmental condition or the drive condition. Therefore, the reliability of protective control is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダー内のピ
ストンをリニアモータにより往復運動させ、シリンダー
とピストンにより形成される圧縮室において、圧縮ガス
を生成するリニアコンプレッサの駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear compressor drive device which reciprocates a piston in a cylinder by a linear motor to generate compressed gas in a compression chamber formed by the cylinder and the piston.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、冷凍装置において冷媒ガスを圧縮
する機構としてリニア圧縮機の開発が進められている。
例えば特開平11−324911号公報で提案されてい
る従来例を図21で説明する。図示の如く、位置指令値
生成部(130)、位置・速度制御部(131)、電流
指令値生成部(132)、位置・速度検出部(13
3)、上下死点検出部(134)、電流・速度位相差検
出部(135)、電流ゲイン制御部(136)、振幅中
立位置制御部(137)、及び周波数制御部(138)
から構成されている。位置・速度検出部(133)は、
センサー信号処理回路から位置データPaを取り入れ
て、位置現在値Pnowとするとともに、位置現在値P
nowを微分して速度現在値Vnowを求める。上下死
点検出部(134)は、位置・速度検出部(133)か
ら得られる一連の位置現在値Pnowに基づいて、ピス
トンの上死点と原点の間の上死点側振幅、及び下死点と
原点の間の下死点側振幅を検出する。上死点側振幅及び
下死点側振幅の検出は、位置指令Prefの1サイクル
が終了するごと、即ち位置指令Prefがゼロクロス点
を通過するごとに行なわれる。電流・速度位相差検出部
(135)は、位置・速度検出部(133)で生成され
た位置現在値Vnowと電流指令値生成部(132)で
生成された電流指令値Irefとの位相差を検出する。
位相差の検出は、位置現在値Pnowの1サイクルが終
了するごと即ち位置現在値Pnowがゼロクロス点を通
過するごとに行なわれる。位置指令値生成部(130)
は、メモリに格納されたサインテーブルと、振幅Aと、
角周波数ωと、シフト量Bとに基づいて位置指令値Pr
ef(Pref=Asinωt+B(正弦関数))を生
成し、生成した位置指令値Prefを位置・速度制御部
(131)に与える。位置・速度制御部(131)は、
位置指令値生成部(130)で生成された位置指令値P
refと、位置・速度検出部(133)で生成された位
置現在値Pnowとの偏差(Pref−Pnow)に基
づいて速度指令値Vrefを生成し、更に速度指令値V
refと位置・速度検出部(133)で生成された速度
現在値Vnowとの偏差(Vref−Vnow)に基づ
いて速度制御値Vcを生成する。電流指令値生成部(1
32)は、位置・速度制御部(131)で生成された速
度制御値Vcと、電流ゲイン制御部(136)から出力
される電流ゲインGiとに基づいて電流指令値Iref
(Iref=Gi・Vc)を生成し、更に電流指令値I
refを制御信号φcに変換してモータドライバーに与
える。モータドライバーの出力電流Iの制御は、例えば
PWM方式で行なわれる。電流ゲイン制御部(136)
は、上下死点検出部(134)で検出された上死点側振
幅及び下死点側振幅を比較し、上死点側振幅及び下死点
側振幅のうちのいずれか大きい方を最大振幅現在値An
owとし、この最大振幅現在値Anowが予め定められ
た最大振幅目標値Arefに一致するように電流指令値
生成部(132)で用いられる電流ゲインGiの値をピ
ストンの振動の1サイクルごとに制御する。また、電流
ゲイン制御部(136)は、ピストンの振動の数百サイ
クルに1回、電流・速度位相差検出部(135)で検出
された位相差が予め定められた許容値を越えているかど
うかを判断し、越えている場合は電流指令値生成部(1
32)で用いられる電流ゲインGiの値を数%減少させ
る。このように位置・速度制御部(131)による位置
・速度制御に加えて最大振幅の制御を行ない、かつ周波
数制御に先立って電流ゲインGiを数%減少させること
により、ピストンのヘッドとシリンダーの上壁との衝突
を回避することが出来る。更に、負荷(ガス圧)の急激
な低下時におけるピストンの衝突を回避するために、ピ
ストンの上死点の目標位置と、ピストンがシリンダー上
壁と衝突することとなる限界位置の間に、大小2つの超
過判断基準を設定する。そして、大なる超過判断基準に
ついては、ピストンの位置現在値が該超過判断基準を超
えた時に、電流ゲイン制御部(136)のゲインGiを
数十%減少させ、小なる超過判断基準については、ピス
トンの上死点位置の2〜数サイクルについての平均値が
該超過判断基準を超えた時に、電流ゲイン制御部(13
6)のゲインGiを数%減少させる。これによって、負
荷(ガス圧)の急激な低下時におけるピストンとシリン
ダー上壁との衝突を確実に回避することが出来る。振幅
中立位置制御部(137)は、上下死点検出部(13
4)で検出された上死点側振幅及び下死点側振幅を比較
し、上死点側振幅と下死点側振幅の差が小さくなるよう
に位置指令値生成部(130)で用いられるシフト量B
を位置指令値Prefの1サイクルが終了するごとに制
御する。即ち振幅中立位置制御部(137)は、上死点
側振幅の方が下死点側振幅よりも大きい場合はシフト量
Bを負側(下方向)に補正し、上死点側振幅の方が下死
点側振幅よりも小さい場合はシフト量Bを正側(上方
向)に補正する。以下に図22を用いて処理流れを説明
する。ステップ151にて位置現在値が上死点側の超過
判断基準よりも大きいかどうかを判断し、ノーの時は更
にステップ152にて、位置現在値が下死点側の超過判
断基準よりも小さいかどうかを判断する。ステップ15
1にてイエスと判断され、或いはステップ152にてイ
エスと判断された時は、ピストン衝突の虞が大きいた
め、ステップ153に移行して、電流ゲインを大幅に
(例えば数十%)削減する。ステップ152にてノーと
判断された時は、ステップ154に移行して、位置指令
値が正側から負側へゼロクロスしたかどうかを検出し、
イエスの時はステップ155に移行して、第3カウンタ
をインクリメントする。続いて、ステップ156では、
第3カウンタの値が設定値(例えば2〜5)に到達した
かどうかを判断し、イエスの時は、ステップ157に
て、第3カウンタがリセットされてから、ピストンの位
置最大値(衝突回避処理用)の平均値と位置最小値(衝
突回避処理用)の平均値を算出する。そして、ステップ
158にて、位置最大値(衝突回避処理用)の平均値が
上死点側の超過判断基準よりも大きいかどうかを判断
し、ノーの時は更にステップ159にて、位置最小値
(衝突回避処理用)の平均値が下死点側の超過判断基準
よりも小さいかどうかを判断する。ステップ158にて
イエスと判断され、或いはステップ159にてイエスと
判断された時は、ピストン衝突の虞があるため、ステッ
プ160に移行して、電流ゲインを数%削減する。次に
ステップ161にて、保持している位置最大値(衝突回
避処理用)と位置最小値(衝突回避処理用)をリセット
した後、ステップ162では、第3カウンタをリセット
し、ステップ163に移行する。又、ステップ154に
てノーと判断された時、及びステップ156にてノーと
判断された時も、ステップ163に移行して、当該サイ
クルについての位置最大値(衝突回避処理用)及び位置
最小値(衝突回避処理用)を検出し、保持した後に戻
る。上記衝突回避ルーチンによれば、超過判断基準につ
いては、あるサイクルでピストンの位置が該判断基準を
超えた時、その時点で、電流ゲインが数十%削減され
て、ピストンの衝突が確実に回避される。又、超過判断
基準については、2〜数サイクルにおけるピストンの上
死点位置又は下死点位置の平均値が該判断基準を超えた
時、その次のサイクルでは、電流ゲインが数%削減され
て、ピストンの衝突が回避するというものである。
2. Description of the Related Art In recent years, a linear compressor has been developed as a mechanism for compressing a refrigerant gas in a refrigeration system.
For example, a conventional example proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-324911 will be described with reference to FIG. As illustrated, a position command value generation unit (130), a position / speed control unit (131), a current command value generation unit (132), a position / speed detection unit (13).
3), top-bottom dead center detector (134), current / speed phase difference detector (135), current gain controller (136), amplitude neutral position controller (137), and frequency controller (138).
It consists of The position / velocity detector (133)
The position data Pa is taken from the sensor signal processing circuit to set the current position value Pnow and the current position value P
Differentiate now to obtain the current speed value Vnow. The top-bottom dead center detection unit (134), based on a series of current position values Pnow obtained from the position / velocity detection unit (133), determines the top dead center amplitude between the top dead center of the piston and the bottom dead center. The bottom dead center side amplitude between the point and the origin is detected. The top dead center side amplitude and the bottom dead center side amplitude are detected each time one cycle of the position command Pref is completed, that is, each time the position command Pref passes through the zero cross point. The current / speed phase difference detection unit (135) calculates the phase difference between the current position value Vnow generated by the position / speed detection unit (133) and the current command value Iref generated by the current command value generation unit (132). To detect.
The phase difference is detected every time one cycle of the current position value Pnow ends, that is, every time the current position value Pnow passes through the zero cross point. Position command value generation unit (130)
Is the sine table stored in the memory, the amplitude A,
The position command value Pr based on the angular frequency ω and the shift amount B
ef (Pref = Asin ωt + B (sine function)) is generated, and the generated position command value Pref is given to the position / speed control unit (131). The position / speed control unit (131)
Position command value P generated by the position command value generation unit (130)
The speed command value Vref is generated based on the deviation (Pref-Pnow) between the ref and the current position value Pnow generated by the position / speed detection unit (133), and the speed command value Vref is further generated.
The speed control value Vc is generated based on the deviation (Vref-Vnow) between ref and the current speed value Vnow generated by the position / speed detection unit (133). Current command value generator (1
32) is a current command value Iref based on the speed control value Vc generated by the position / speed control unit (131) and the current gain Gi output from the current gain control unit (136).
(Iref = Gi · Vc) is generated, and the current command value I
The ref is converted into the control signal φc and given to the motor driver. The output current I of the motor driver is controlled by, for example, the PWM method. Current gain controller (136)
Compares the top dead center side amplitude and the bottom dead center side amplitude detected by the top and bottom dead center detecting section (134), and the larger of the top dead center side amplitude and the bottom dead center side amplitude is the maximum amplitude. Current value An
ow, the value of the current gain Gi used in the current command value generation unit (132) is controlled for each cycle of the vibration of the piston so that the current maximum amplitude value Anow matches the predetermined maximum amplitude target value Aref. To do. Further, the current gain control section (136) determines whether the phase difference detected by the current / speed phase difference detection section (135) exceeds a predetermined allowable value once every several hundred cycles of piston vibration. If the current command value generation unit (1
32) Decrease the value of the current gain Gi used in 32) by several percent. In this way, the maximum amplitude control is performed in addition to the position / speed control by the position / speed control unit (131), and the current gain Gi is reduced by several% prior to the frequency control, so that the piston head and the cylinder are controlled. You can avoid collision with the wall. Furthermore, in order to avoid the collision of the piston when the load (gas pressure) suddenly drops, the magnitude between the target position of the top dead center of the piston and the limit position where the piston collides with the cylinder upper wall is increased or decreased. Set two excess judgment criteria. Regarding the large excess judgment criterion, when the current position value of the piston exceeds the excess judgment criterion, the gain Gi of the current gain control unit (136) is decreased by several tens of percent, and the small excess judgment criterion is When the average value of the top dead center position of the piston for 2 to several cycles exceeds the excess judgment criterion, the current gain control unit (13
The gain Gi of 6) is reduced by several percent. As a result, it is possible to reliably avoid a collision between the piston and the upper wall of the cylinder when the load (gas pressure) suddenly drops. The amplitude neutral position control section (137) includes an upper and lower dead center detection section (13
The position command value generating unit (130) compares the top dead center side amplitude and the bottom dead center side amplitude detected in 4) and reduces the difference between the top dead center side amplitude and the bottom dead center side amplitude. Shift amount B
Is controlled each time one cycle of the position command value Pref is completed. That is, if the amplitude at the top dead center side is larger than the amplitude at the bottom dead center side, the amplitude neutral position control unit (137) corrects the shift amount B to the negative side (downward), and the amplitude at the top dead center side is corrected. Is smaller than the bottom dead center side amplitude, the shift amount B is corrected to the positive side (upward direction). The processing flow will be described below with reference to FIG. In step 151, it is determined whether or not the current position value is greater than the excess judgment standard on the top dead center side. When the result is NO, the current position value is smaller than the excess judgment standard on the bottom dead center side in step 152. Determine if Step 15
When YES is determined in step 1 or YES is determined in step 152, there is a high risk of a piston collision, so the process proceeds to step 153, and the current gain is significantly reduced (for example, several tens%). When it is determined NO in step 152, the process proceeds to step 154 to detect whether the position command value has zero-crossed from the positive side to the negative side,
If yes, the process moves to step 155 and the third counter is incremented. Then, in step 156,
It is determined whether or not the value of the third counter has reached a set value (for example, 2 to 5). If the result is YES, in step 157, the maximum value of the piston position (collision avoidance) is set after the third counter is reset. The average value of (for processing) and the average value of the minimum position value (for collision avoidance processing) are calculated. Then, in step 158, it is determined whether or not the average value of the maximum position values (for collision avoidance processing) is larger than the excess judgment criterion on the top dead center side. It is determined whether the average value (for collision avoidance processing) is smaller than the excess judgment criterion on the bottom dead center side. If YES is determined in step 158 or YES is determined in step 159, there is a risk of piston collision, so the process proceeds to step 160 and the current gain is reduced by several percent. Next, in step 161, after resetting the maximum position value (for collision avoidance processing) and the minimum position value (for collision avoidance processing) that are held, in step 162, the third counter is reset, and the process proceeds to step 163. To do. Also, when it is determined no in step 154 and when it is determined no in step 156, the process proceeds to step 163, and the maximum position value (for collision avoidance processing) and minimum position value for the cycle are determined. Detects (for collision avoidance processing), holds and returns. According to the above collision avoidance routine, regarding the excess judgment criterion, when the position of the piston exceeds the judgment criterion in a certain cycle, the current gain is reduced by several tens of% at that time, and the collision of the piston is surely avoided. To be done. Regarding the excess judgment criterion, when the average value of the top dead center position or the bottom dead center position of the piston in 2 to several cycles exceeds the judgment criterion, the current gain is reduced by several% in the next cycle. The collision of the piston is avoided.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作動ト
ランスやホール素子を用いずリニアモータの電流、電
圧、モータ定数、メカ系の共振周波数等からリニアコン
プレッサのピストンの位置を計算し、高効率な駆動制御
やピストンとシリンダーの衝突防止制御を行なう場合、
リニアモータのモータ定数、特にネオジ磁石に起因する
推力定数(単位電流当たりの発生推力)は、リニアモー
タの設計の関係からモータの磁石が固定されている可動
部(ピストンと締結)と巻線が施されている固定部コア
の相対的な位置関係や可動部(ピストン)のストローク
量、磁石の量産バラツキ、経年劣化、温度特性等さまざ
まな要因により変化する。特に磁石の量産バラツキ、組
立精度、磁石の経年劣化の影響は大きく、設計初期のモ
ータの推力定数を用いてリニアコンプレッサ駆動制御や
保護制御を行なう場合、磁石特性が劣化すると、モータ
定数の一つである推力定数が大きく低下したり、また負
荷条件の違いよる磁石表面の温度特性による推力定数の
変化、およびリニアモータの可動部(ピストン)と固定
部(巻線が施してあるコア部)の相対的な位置関係やピ
ストンのストローク量や電流によりリニアモータの鉄損
が大きく起因して推力定数は変化する。したがってこの
ような変化が生じた時、定期的に推力定数をオートチュ
ーニング手段により最新の推力定数にプリセットしない
と、ピストンとシリンダーが衝突し、場合によってリニ
アコンプレッサを破損するといった信頼性に係わる大き
な問題が存在する。
However, the position of the piston of the linear compressor is calculated from the current, voltage, motor constant, mechanical system resonance frequency, etc. of the linear motor without using an operating transformer or Hall element, and highly efficient driving is achieved. Control or collision prevention control of piston and cylinder,
The motor constant of a linear motor, especially the thrust constant due to the neodymium magnet (thrust generated per unit current), is related to the design of the linear motor. It changes due to various factors such as the relative positional relationship of the fixed part core provided, the stroke amount of the movable part (piston), variations in mass production of magnets, deterioration over time, and temperature characteristics. In particular, variations in mass production of magnets, assembly accuracy, and aged deterioration of magnets have a large effect.When performing linear compressor drive control or protection control using the thrust constant of a motor at the initial design stage, if the magnet characteristics deteriorate, it will become one of the motor constants. The thrust constant is greatly reduced, the thrust constant changes due to the temperature characteristics of the magnet surface due to the difference in load conditions, and the moving part (piston) and fixed part (core part with windings) of the linear motor The thrust constant changes due to the large iron loss of the linear motor due to the relative positional relationship, the stroke amount of the piston, and the current. Therefore, when such a change occurs, unless the thrust constant is preset to the latest thrust constant by the auto-tuning means on a regular basis, the piston and the cylinder collide with each other, possibly damaging the linear compressor. Exists.

【0004】本発明は、リニアモータの磁石の量産バラ
ツキ、経年劣化、減磁、磁石の温度特性、ピストンの位
置関係等によるリニアモータの推力定数をプリセットす
ることができるリニア圧縮機の制御装置及び制御方法を
提供することを目的とする。
The present invention provides a controller for a linear compressor capable of presetting a thrust constant of a linear motor depending on variations in mass production of magnets of the linear motor, deterioration over time, demagnetization, temperature characteristics of the magnet, positional relationship of pistons, and the like. The purpose is to provide a control method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
リニア圧縮機の制御装置は、ピストンをシリンダー内で
リニアモータにより駆動させ、圧縮ガスを生成させるリ
ニア圧縮機の制御装置であって、前記リニアモータに供
給する交流電流を出力するインバータと、前記リニアモ
ータに流れる電流を決定する目標電流決定手段と、前記
リニアモータへの入力電力を検出する電力検出手段と、
交流電流の周波数を調整し駆動周波数を決定する駆動周
波数決定手段と、前記目標電流決定手段からの電流値指
令と前記駆動周波数決定手段からの駆動周波数に対応し
た電流波形を作成すべく前記インバータに指令するイン
バータ制御手段と、前記リニアモータのモータ定数のパ
ラメータをプリセットするオートチューニング手段とを
具備することを特徴とする。請求項2記載の本発明のリ
ニア圧縮機の制御方法は、リニアモータに供給する交流
電流を出力するインバータと、前記リニアモータに流れ
る電流を決定する目標電流決定手段と、前記リニアモー
タへの入力電力を検出する電力検出手段と、交流電流の
周波数を調整し駆動周波数を決定する駆動周波数決定手
段と、前記目標電流決定手段からの電流値指令と前記駆
動周波数決定手段からの駆動周波数に対応した電流波形
を作成すべく前記インバータに指令するインバータ制御
手段と、前記リニアモータのモータ定数のパラメータを
プリセットするオートチューニング手段と、前記リニア
モータの誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段とを具備
し、前記インバータで特定の交流電流をリニアモータに
通電して前記リニアモータの可動部を駆動させた後、前
記インバータの通電を停止し、前記リニアモータの可動
部がフリーラン状態の時に、前記誘起電圧検出手段によ
り、前記リニアモータの誘起電圧を測定し、前記オート
チューニング手段にて、少なくとも前記誘起電圧から算
出した推力定数をプリセットすることを特徴とする。請
求項3記載の本発明のリニア圧縮機の制御方法は、リニ
アモータに供給する交流電流を出力するインバータと、
前記リニアモータに流れる電流を決定する目標電流決定
手段と、前記リニアモータへの入力電力を検出する電力
検出手段と、交流電流の周波数を調整し駆動周波数を決
定する駆動周波数決定手段と、前記目標電流決定手段か
らの電流値指令と前記駆動周波数決定手段からの駆動周
波数に対応した電流波形を作成すべく前記インバータに
指令するインバータ制御手段と、前記リニアモータのモ
ータ定数のパラメータをプリセットするオートチューニ
ング手段と、前記リニアモータの誘起電圧を検出する誘
起電圧検出手段と、外部からの強制振動により前記リニ
アモータの可動部が往復運動していることを検出する外
部強制振動検出手段とを具備し、前記外部強制振動検出
手段が外部からの強制振動を検出した後、前記誘起電圧
検出手段で、前記リニアモータの誘起電圧を測定し、前
記オートチューニング手段にて、少なくとも前記誘起電
圧から算出した推力定数をプリセットすることを特徴と
する。請求項4記載の本発明のリニア圧縮機の制御方法
は、リニアモータに供給する交流電流を出力するインバ
ータと、前記リニアモータに流れる電流を決定する目標
電流決定手段と、前記リニアモータへの入力電力を検出
する電力検出手段と、交流電流の周波数を調整し駆動周
波数を決定する駆動周波数決定手段と、前記目標電流決
定手段からの電流値指令と前記駆動周波数決定手段から
の駆動周波数に対応した電流波形を作成すべく前記イン
バータに指令するインバータ制御手段と、前記リニアモ
ータのモータ定数のパラメータをプリセットするオート
チューニング手段と、少なくともリニアモータの推力定
数からピストンのストローク及び上死点位置を算出する
ピストン位置演算手段とを具備し、前記ピストン位置演
算手段で算出したピストンのストロークおよび振幅中心
位置情報に基づき、前記オートチューニング手段にて、
少なくとも前記リニアモータの推力定数を算出しプリセ
ットすることを特徴とする。請求項5記載の本発明のリ
ニア圧縮機の制御方法は、リニアモータに供給する交流
電流を出力するインバータと、前記リニアモータに流れ
る電流を決定する目標電流決定手段と、前記リニアモー
タへの入力電力を検出する電力検出手段と、交流電流の
周波数を調整し駆動周波数を決定する駆動周波数決定手
段と、前記目標電流決定手段からの電流値指令と前記駆
動周波数決定手段からの駆動周波数に対応した電流波形
を作成すべく前記インバータに指令するインバータ制御
手段と、前記リニアモータのモータ定数のパラメータを
プリセットするオートチューニング手段と、前記リニア
モータの誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段と、外部
強制振動をエンジン回転数から検出するエンジン回転数
検出手段とを具備し、前記エンジン回転数検出手段によ
り外部強制振動を検出した後、前記インバータの通電を
停止し、前記リニアモータの可動部がフリーラン状態の
時に、前記誘起電圧検出手段により、前記リニアモータ
の誘起電圧を測定し、前記オートチューニング手段に
て、少なくとも前記誘起電圧から算出した推力定数をプ
リセットすることを特徴とする。請求項6記載の本発明
は、請求項2から請求項5のいずれかに記載のリニア圧
縮機の制御方法において、前記リニア圧縮機の冷媒の吐
出温度を検出する吐出温度検出手段を有し、前記吐出温
度から前記リニアモータの可動部に固定されている磁石
の温度を換算し、前記オートチューニング手段にて、前
記磁石温度から前記リニアモータの推力定数を補正する
ことを特徴とする。請求項7記載の本発明のリニア圧縮
機の制御方法は、リニアモータに供給する交流電流を出
力するインバータと、前記リニアモータに流れる電流を
決定する目標電流決定手段と、交流電流の周波数を調整
し駆動周波数を決定する駆動周波数決定手段と、前記目
標電流決定手段からの電流値指令と前記駆動周波数決定
手段からの駆動周波数に対応した電流波形を作成すべく
前記インバータに指令するインバータ制御手段と、前記
リニアモータのモータ定数のパラメータをプリセットす
るオートチューニング手段と、前記リニアモータの誘起
電圧を検出する誘起電圧検出手段と、前記リニアモータ
へ通電する電圧を検出する印加電圧検出手段と、前記リ
ニアモータの電流を検出する電流検出手段と、検出した
前記印加電圧と検出した前記モータ電流との位相差を検
出する位相検出手段とを具備し、前記位相検出手段で検
出した位相差が設定値以上の時、前記オートチューニン
グ手段にて、少なくとも前記誘起電圧から算出した推力
定数をプリセットし、プリセット後に前記インバータを
通常の駆動制御に復帰させることを特徴とする。請求項
8記載の本発明のリニア圧縮機の制御方法は、リニアモ
ータに供給する交流電流を出力するインバータと、前記
リニアモータに流れる電流を決定する目標電流決定手段
と、前記リニアモータへの入力電力を検出する電力検出
手段と、交流電流の周波数を調整し駆動周波数を決定す
る駆動周波数決定手段と、前記目標電流決定手段からの
電流値指令と前記駆動周波数決定手段からの駆動周波数
に対応した電流波形を作成すべく前記インバータに指令
するインバータ制御手段と、前記リニアモータのモータ
定数のパラメータをプリセットするオートチューニング
手段と、前記リニアモータの誘起電圧を検出する誘起電
圧検出手段と、外部からの強制振動を検出する外部強制
振動検出手段とを具備し、前記外部強制振動検出手段
は、前記リニアモータに印加している印加電圧よりも誘
起電圧が高い時に外部からの強制振動であると判断し、
前記外部強制振動検出手段が外部からの強制振動を検出
した後、前記誘起電圧検出手段で、前記リニアモータの
誘起電圧を測定し、前記オートチューニング手段にて、
少なくとも前記誘起電圧から算出した推力定数をプリセ
ットすることを特徴とする。請求項9記載の本発明のリ
ニア圧縮機の制御方法は、ピストンをシリンダー内でリ
ニアモータにより駆動させ、圧縮ガスを生成させるリニ
ア圧縮機の制御装置であって、前記リニアモータに供給
する交流電流を出力するインバータと、前記リニアモー
タに流れる電流を決定する目標電流決定手段と、前記リ
ニアモータへの入力電力を検出する電力検出手段と、交
流電流の周波数を調整し駆動周波数を決定する駆動周波
数決定手段と、前記目標電流決定手段からの電流値指令
と前記駆動周波数決定手段からの駆動周波数に対応した
電流波形を作成すべく前記インバータに指令するインバ
ータ制御手段と、前記リニアモータのモータ定数のパラ
メータをプリセットするプリセット手段とを具備し、リ
ニア圧縮機の組立後に、少なくとも推力定数を含むモー
タ定数を算出し、前記プリセット手段により前記モータ
定数をメモリすることを特徴とする。
A control device for a linear compressor according to a first aspect of the present invention is a control device for a linear compressor in which a piston is driven by a linear motor in a cylinder to generate compressed gas. An inverter that outputs an alternating current supplied to the linear motor, a target current determination unit that determines a current flowing through the linear motor, and a power detection unit that detects an input power to the linear motor,
Driving frequency determining means for adjusting the frequency of the alternating current to determine the driving frequency, a current value command from the target current determining means and the inverter to create a current waveform corresponding to the driving frequency from the driving frequency determining means. Inverter control means for instructing and auto tuning means for presetting the parameter of the motor constant of the linear motor are provided. The linear compressor control method of the present invention according to claim 2, wherein an inverter for outputting an alternating current supplied to the linear motor, a target current determining means for determining a current flowing through the linear motor, and an input to the linear motor. Corresponding to the power detection means for detecting the power, the drive frequency determination means for adjusting the frequency of the alternating current to determine the drive frequency, the current value command from the target current determination means and the drive frequency from the drive frequency determination means. Inverter control means for instructing the inverter to create a current waveform, auto-tuning means for presetting motor constant parameters of the linear motor, and induced voltage detection means for detecting the induced voltage of the linear motor, A specific alternating current is applied to the linear motor by the inverter to drive the moving part of the linear motor. After that, the power supply to the inverter is stopped, and when the moving part of the linear motor is in the free-run state, the induced voltage of the linear motor is measured by the induced voltage detecting means, and at least the induced voltage is detected by the auto tuning means. It is characterized in that the thrust constant calculated from the voltage is preset. A control method for a linear compressor according to a third aspect of the present invention includes an inverter that outputs an alternating current supplied to a linear motor,
Target current determining means for determining the current flowing through the linear motor, power detecting means for detecting the input power to the linear motor, drive frequency determining means for adjusting the frequency of the alternating current and determining the drive frequency, and the target Inverter control means for instructing the inverter to create a current waveform corresponding to the current value command from the current determination means and the drive frequency from the drive frequency determination means, and auto-tuning for presetting the parameter of the motor constant of the linear motor Means, an induced voltage detection means for detecting an induced voltage of the linear motor, and an external forced vibration detection means for detecting that the movable portion of the linear motor is reciprocating by forced vibration from the outside, After the external forced vibration detection means detects the forced vibration from the outside, the induced voltage detection means, Measuring the induced voltage of the linear motors at the auto-tuning means, characterized by presetting the thrust constant calculated from at least the induced voltage. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a linear compressor control method, wherein an inverter that outputs an alternating current supplied to a linear motor, a target current determination unit that determines a current flowing through the linear motor, and an input to the linear motor. Corresponding to the power detection means for detecting the power, the drive frequency determination means for adjusting the frequency of the alternating current to determine the drive frequency, the current value command from the target current determination means and the drive frequency from the drive frequency determination means. Inverter control means for instructing the inverter to create a current waveform, auto-tuning means for presetting motor constant parameters of the linear motor, and piston stroke and top dead center position are calculated from at least the thrust constant of the linear motor. A piston position calculation means, and the piston position calculated by the piston position calculation means Based on the stroke and the amplitude center position information, in the auto-tuning means,
At least the thrust constant of the linear motor is calculated and preset. The linear compressor control method of the present invention according to claim 5, wherein an inverter that outputs an alternating current to be supplied to the linear motor, a target current determination means that determines a current flowing through the linear motor, and an input to the linear motor. Corresponding to the power detection means for detecting the power, the drive frequency determination means for adjusting the frequency of the alternating current to determine the drive frequency, the current value command from the target current determination means and the drive frequency from the drive frequency determination means. Inverter control means for instructing the inverter to create a current waveform, auto-tuning means for presetting motor constant parameters of the linear motor, induced voltage detection means for detecting induced voltage of the linear motor, and external forced vibration And an engine speed detecting means for detecting from the engine speed. After the external forced vibration is detected by the step, energization of the inverter is stopped, and when the moving part of the linear motor is in the free running state, the induced voltage of the linear motor is measured by the induced voltage detecting means, and the The tuning means presets at least a thrust constant calculated from the induced voltage. The present invention according to claim 6 is the method for controlling a linear compressor according to any one of claims 2 to 5, further comprising discharge temperature detection means for detecting a discharge temperature of a refrigerant of the linear compressor, The temperature of the magnet fixed to the movable portion of the linear motor is converted from the discharge temperature, and the thrust constant of the linear motor is corrected from the magnet temperature by the auto-tuning means. According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a control method for a linear compressor, wherein an inverter for outputting an alternating current supplied to a linear motor, a target current determining means for determining a current flowing through the linear motor, and a frequency of the alternating current are adjusted. Drive frequency determining means for determining a drive frequency, and an inverter control means for instructing the inverter to create a current value command from the target current determining means and a current waveform corresponding to the drive frequency from the driving frequency determining means. An automatic tuning means for presetting a parameter of a motor constant of the linear motor, an induced voltage detecting means for detecting an induced voltage of the linear motor, an applied voltage detecting means for detecting a voltage applied to the linear motor, and the linear Current detecting means for detecting a motor current, the detected applied voltage and the detected motor voltage. When the phase difference detected by the phase detecting means is equal to or more than a set value, the auto tuning means presets at least a thrust constant calculated from the induced voltage. After the preset, the inverter is returned to normal drive control. The control method for a linear compressor according to the present invention according to claim 8, wherein an inverter that outputs an alternating current supplied to the linear motor, a target current determination unit that determines a current flowing through the linear motor, and an input to the linear motor. Corresponding to the power detection means for detecting the power, the drive frequency determination means for adjusting the frequency of the alternating current to determine the drive frequency, the current value command from the target current determination means and the drive frequency from the drive frequency determination means. Inverter control means for instructing the inverter to create a current waveform, auto-tuning means for presetting parameters of motor constants of the linear motor, induced voltage detection means for detecting induced voltage of the linear motor, and external External forced vibration detecting means for detecting forced vibration, wherein the external forced vibration detecting means is It determines that the forced vibration from the outside when the induced voltage is higher than the applied voltage applied to the motor,
After the external forced vibration detection means detects the forced vibration from the outside, the induced voltage detection means measures the induced voltage of the linear motor, and the auto tuning means,
At least the thrust constant calculated from the induced voltage is preset. The linear compressor control method of the present invention according to claim 9 is a controller for a linear compressor that drives a piston in a cylinder by a linear motor to generate compressed gas, and an alternating current supplied to the linear motor. , An inverter for outputting the target current, a target current determining means for determining the current flowing in the linear motor, a power detecting means for detecting the input power to the linear motor, and a drive frequency for determining the drive frequency by adjusting the frequency of the alternating current. Determining means, an inverter control means for instructing the inverter to create a current waveform corresponding to the current value command from the target current determining means and the drive frequency from the drive frequency determining means, and a motor constant of the linear motor. It is equipped with a preset means for presetting parameters, and at least the thrust constant is set after the linear compressor is assembled. Calculating a non-motor constant, characterized by memory the motor constant by the preset device.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態による
リニア圧縮機の制御装置は、リニアモータに供給する交
流電流を出力するインバータと、リニアモータに流れる
電流を決定する目標電流決定手段と、リニアモータへの
入力電力を検出する電力検出手段と、交流電流の周波数
を調整し駆動周波数を決定する駆動周波数決定手段と、
目標電流決定手段からの電流値指令と駆動周波数決定手
段からの駆動周波数に対応した電流波形を作成すべくイ
ンバータに指令するインバータ制御手段と、リニアモー
タのモータ定数のパラメータをプリセットするオートチ
ューニング手段とを具備するものである。本実施の形態
によれば、オートチューニング手段を備えることで、リ
ニアモータの磁石の量産バラツキ、経年劣化、減磁、磁
石の温度特性、ピストンの位置関係等によるリニアモー
タの推力定数を、量産初期または定期的に、例えばマイ
コンのフラッシュメモリや、シリアルPROMのデータ
テーブルに記憶させている制御定数をプリセットするこ
とができる。またリニアモータの駆動制御を行っている
時は、例えばピストンのストローク量および振幅中心位
置や吐出温度から磁石表面温度を検出し、それぞれ動作
環境に応じて、オートチューニング手段で計算しプリセ
ットを行なうことができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A control device for a linear compressor according to a first embodiment of the present invention comprises an inverter for outputting an alternating current supplied to a linear motor and a target current determining means for determining a current flowing through the linear motor. A power detection means for detecting the input power to the linear motor, a drive frequency determination means for adjusting the frequency of the alternating current and determining the drive frequency,
Inverter control means for instructing the inverter to create a current waveform corresponding to the current value command from the target current determination means and the drive frequency from the drive frequency determination means, and auto-tuning means for presetting the motor constant parameter of the linear motor It is equipped with. According to the present embodiment, by providing the auto-tuning means, the thrust constant of the linear motor due to variations in mass production of the linear motor magnet, deterioration over time, demagnetization, temperature characteristics of the magnet, positional relationship of the piston, etc. Alternatively, the control constants stored in, for example, the flash memory of the microcomputer or the data table of the serial PROM can be preset at regular intervals. When controlling the drive of the linear motor, for example, the magnet surface temperature is detected from the stroke amount of the piston, the center position of the amplitude, and the discharge temperature, and the auto tuning means calculates and presets according to the operating environment. You can

【0007】本発明の第2の実施の形態によるリニア圧
縮機の制御方法は、インバータで特定の交流電流をリニ
アモータに通電してリニアモータの可動部を駆動させた
後、インバータの通電を停止し、リニアモータの可動部
がフリーラン状態の時に、誘起電圧検出手段により、リ
ニアモータの誘起電圧を測定し、オートチューニング手
段にて、少なくとも誘起電圧から算出した推力定数をプ
リセットするものである。本実施の形態によれば、リニ
アモータの誘起電圧からモータの推力定数を計算するた
め、量産時および定期的なスケジュールにしたがってリ
ニアモータの推力定数を求め、モータ定数をプリセット
することができる。
In the control method for the linear compressor according to the second embodiment of the present invention, the inverter energizes the linear motor with a specific alternating current to drive the movable portion of the linear motor, and then the energization of the inverter is stopped. Then, when the moving part of the linear motor is in the free-run state, the induced voltage of the linear motor is measured by the induced voltage detecting means and the thrust constant calculated from at least the induced voltage is preset by the auto tuning means. According to the present embodiment, since the thrust constant of the motor is calculated from the induced voltage of the linear motor, it is possible to find the thrust constant of the linear motor during mass production and according to a regular schedule, and preset the motor constant.

【0008】本発明の第3の実施の形態によるリニア圧
縮機の制御方法は、外部強制振動検出手段が外部からの
強制振動を検出した後、誘起電圧検出手段で、リニアモ
ータの誘起電圧を測定し、オートチューニング手段に
て、少なくとも誘起電圧から算出した推力定数をプリセ
ットするものである。本実施の形態によれば、自動車な
どに搭載し、エンジン等の外部振動の加振源に締結する
場合、加振源からの強制振動によりリニアモータの可動
部が往復運動していることを検出し、誘起電圧検出手段
でリニアモータの誘起電圧を測定し、誘起電圧から推力
定数を計算するため、強制的にインバータによりリニア
モータを駆動する必要がないため、効率的にリニアモー
タの推力定数をプリセットすることができる。
In the method for controlling a linear compressor according to the third embodiment of the present invention, after the external forced vibration detecting means detects the external forced vibration, the induced voltage detecting means measures the induced voltage of the linear motor. However, the auto-tuning means presets at least the thrust constant calculated from the induced voltage. According to the present embodiment, when mounted on an automobile or the like and fastened to a vibration source of external vibration such as an engine, it is detected that the movable portion of the linear motor is reciprocating due to forced vibration from the vibration source. Then, the induced voltage of the linear motor is measured by the induced voltage detecting means, and the thrust constant is calculated from the induced voltage.Therefore, it is not necessary to forcibly drive the linear motor by the inverter, so the thrust constant of the linear motor can be efficiently calculated. Can be preset.

【0009】本発明の第4の実施の形態によるリニア圧
縮機の制御方法は、ピストン位置演算手段で算出したピ
ストンのストロークおよび振幅中心位置情報に基づき、
オートチューニング手段にて、少なくともリニアモータ
の推力定数を算出しプリセットするものである。本実施
の形態によれば、ピストンのストロークおよび振幅中心
位置情報に基づいてリニアモータの推力定数を計算から
求めることで、ピストンの振幅中心やストローク量、モ
ータ電流等のさまざまな運転条件でも、常にモータの推
力定数をプリセットでき、特に推力定数を用いてピスト
ンの上死点を計算し衝突防止制御を行なう場合、検出精
度を高め、より信頼性の高いリニア圧縮機の駆動制御を
行なえる。
A control method for a linear compressor according to a fourth embodiment of the present invention is based on the piston stroke and amplitude center position information calculated by the piston position calculation means.
At least the thrust constant of the linear motor is calculated and preset by the auto tuning means. According to the present embodiment, by calculating the thrust constant of the linear motor based on the stroke and amplitude center position information of the piston, even under various operating conditions such as the piston amplitude center, stroke amount, motor current, etc. The thrust constant of the motor can be preset, and particularly when the top dead center of the piston is calculated using the thrust constant to perform the collision prevention control, the detection accuracy can be improved and the drive control of the linear compressor with higher reliability can be performed.

【0010】本発明の第5の実施の形態によるリニア圧
縮機の制御方法は、エンジン回転数検出手段により外部
強制振動を検出した後、インバータの通電を停止し、リ
ニアモータの可動部がフリーラン状態の時に、誘起電圧
検出手段により、リニアモータの誘起電圧を測定し、オ
ートチューニング手段にて、少なくとも誘起電圧から算
出した推力定数をプリセットするものである。本実施の
形態によれば、自動車などに搭載しエンジン等の外部振
動の加振源がある場合、エンジン回転数を検出して、プ
リセットモードつまりリニアモータの誘起電圧を測定し
推力定数を算出しプリセットすることができる。
In the control method for the linear compressor according to the fifth embodiment of the present invention, after the external forced vibration is detected by the engine speed detecting means, the energization of the inverter is stopped and the moving part of the linear motor is free running. In the state, the induced voltage of the linear motor is measured by the induced voltage detecting means, and the thrust constant calculated from at least the induced voltage is preset by the auto tuning means. According to the present embodiment, when an external vibration source such as an engine mounted on an automobile is present, the engine speed is detected, the preset mode, that is, the induced voltage of the linear motor is measured, and the thrust constant is calculated. Can be preset.

【0011】本発明の第6の実施の形態は、第2から第
5の実施の形態によるリニア圧縮機の制御方法におい
て、リニア圧縮機の冷媒の吐出温度を検出する吐出温度
検出手段を有し、吐出温度からリニアモータの可動部に
固定されている磁石の温度を換算し、オートチューニン
グ手段にて、磁石温度からリニアモータの推力定数を補
正するものである。本実施の形態によれば、温度特性に
よる推力定数の補正を行なうことができ、より信頼性の
高いリニア圧縮機の駆動制御を行なえる。
The sixth embodiment of the present invention has a discharge temperature detecting means for detecting the discharge temperature of the refrigerant of the linear compressor in the control method of the linear compressor according to the second to fifth embodiments. The temperature of the magnet fixed to the movable portion of the linear motor is converted from the discharge temperature, and the thrust constant of the linear motor is corrected from the magnet temperature by the auto tuning means. According to the present embodiment, it is possible to correct the thrust constant based on the temperature characteristic, and it is possible to perform more reliable drive control of the linear compressor.

【0012】本発明の第7の実施の形態によるリニア圧
縮機の制御方法は、位相検出手段で検出した位相差が設
定値以上の時、オートチューニング手段にて、少なくと
も誘起電圧から算出した推力定数をプリセットし、プリ
セット後にインバータを通常の駆動制御に復帰させるも
のである。本実施の形態によれば、設定値以上の位相差
の時に、オートチューニングモードへ移行する。さらに
モータの推力定数をプリセットし、オートチューニング
モードが終了すると、すぐに通常の駆動制御に戻るた
め、ピストンは連続して往復運動するので、急激に能力
が低下することが無く快適性も損なわない。
In the control method for a linear compressor according to the seventh embodiment of the present invention, when the phase difference detected by the phase detecting means is equal to or larger than a set value, the thrust constant calculated from at least the induced voltage by the auto tuning means. Is preset, and the inverter is returned to normal drive control after presetting. According to the present embodiment, when the phase difference is equal to or larger than the set value, the auto tuning mode is entered. Furthermore, when the motor thrust constant is preset and the auto-tuning mode ends, normal drive control is immediately resumed, so the piston reciprocates continuously, so there is no sudden drop in performance and comfort is not impaired. .

【0013】本発明の第8の実施の形態によるリニア圧
縮機の制御方法は、リニアモータに印加している印加電
圧よりも誘起電圧が高い時に、外部強制振動検出手段に
よって外部からの強制振動であると判断し、外部強制振
動検出手段が外部からの強制振動を検出した後、誘起電
圧検出手段で、リニアモータの誘起電圧を測定し、オー
トチューニング手段にて、少なくとも誘起電圧から算出
した推力定数をプリセットするものである。本実施の形
態によれば、自動車などに搭載しエンジン等の外部振動
の加振源がある場合、センサーが必要でなく、より低コ
ストで信頼性が高くなる。
In the control method for the linear compressor according to the eighth embodiment of the present invention, when the induced voltage is higher than the applied voltage applied to the linear motor, the external forced vibration detecting means detects the forced vibration from the outside. After determining that there is a forced vibration from the outside by the external forced vibration detection means, the induced voltage of the linear motor is measured by the induced voltage detection means, and the thrust constant calculated from at least the induced voltage by the auto tuning means. Is to be preset. According to the present embodiment, a sensor is not required when a vehicle is mounted on an automobile or the like and has a vibration source for external vibration such as an engine, and thus the cost is low and the reliability is high.

【0014】本発明の第9の実施の形態によるリニア圧
縮機の制御方法は、リニア圧縮機の組立後に、少なくと
も推力定数を含むモータ定数を算出し、プリセット手段
によりモータ定数をメモリするものである。本実施の形
態によれば、リニア圧縮機を量産する時、磁石特性のバ
ラツキや機種展開時等によりモータ仕様が異なってもリ
ニア圧縮機の制御プログラムは同一で、マイコンのフラ
ッシュメモリ等にモータ推力定数をプリセットすること
で、同一のマイコンで機種展開が可能になり、量産コス
トを低減できる。
The control method for a linear compressor according to the ninth embodiment of the present invention is to calculate a motor constant including at least a thrust constant after assembling the linear compressor and store the motor constant in a preset means. . According to the present embodiment, when a linear compressor is mass-produced, the control program of the linear compressor is the same even if the motor specifications are different due to variations in magnet characteristics and model development, and the motor thrust is stored in the flash memory of the microcomputer. By presetting constants, it is possible to develop models with the same microcomputer and reduce mass production costs.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて
説明する。図1は、リニア圧縮機の構成を示す断面図で
ある。ピストン207には、磁石が固定されているリニ
アモータの可動部204が締結され、ピストンロッド2
08を介して弾性体205で密閉容器に支持されてい
る。リニアモータの固定部202は巻線203が施さ
れ、インバータにより正弦波が通電されると、可動部2
04との電磁作用により、可動部204に締結されてい
るピストン207がシリンダー209内を往復運動す
る。冷媒は、吸入ポートから吸入され、圧縮室206で
圧縮され、吐出室201へ吐出される。ピストン207
とシリンダー209との相対的な位置関係は、吐出圧と
吸入圧の圧力バランスに影響されるため、弾性体205
のバネ定数と、圧縮室206のガスバネ定数を加えた共
振周波数により決まる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the linear compressor. A movable portion 204 of a linear motor having a magnet fixed thereto is fastened to the piston 207, and the piston rod 2
It is supported by the elastic container 205 in a closed container via 08. The fixed portion 202 of the linear motor is provided with the winding 203, and when a sine wave is energized by the inverter, the movable portion 2
By the electromagnetic action with 04, the piston 207 fastened to the movable portion 204 reciprocates in the cylinder 209. The refrigerant is sucked from the suction port, compressed in the compression chamber 206, and discharged into the discharge chamber 201. Piston 207
Since the relative positional relationship between the cylinder 209 and the cylinder 209 is affected by the pressure balance between the discharge pressure and the suction pressure, the elastic member 205
Of the compression chamber 206 and the gas spring constant of the compression chamber 206.

【0016】図2は、本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。交流電源100からの交流電圧を整流
する直流電源101は、インバータ102に直流電圧を
供給する。インバータ102は、インバータ制御手段1
08からの制御指令によりパワー素子をスイッチング
し、正弦波の交流電圧をリニア圧縮機103へ供給す
る。電力検出手段120は、リニア圧縮機103へ通電
する電圧を検出する印加電圧検出手段119からのデー
タと、リニア圧縮機103に流れる電流を検出する電流
検出手段106からのデータに基づき、リニアモータの
一次側の電力を計算する。インバータ制御手段108
は、電流検出手段106からのデータと目標電流決定手
段122からのデータに基づき、常にリニア圧縮機10
3に流れる電流が目標電流になるように、フイードバッ
ク制御を行いながら駆動周波数決定手段121におい
て、駆動周波数を中心に、前後数Hz変化させ、電力検
出手段120で検出したリニアモータの一次側の電力が
最大となる駆動周波数をインバータ102へ出力する。
モータ電流一定で、リニアモータの一次側の電力が最大
となる駆動周波数とすることで、常に高効率な駆動制御
が行なえる。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. The DC power supply 101 that rectifies the AC voltage from the AC power supply 100 supplies the inverter 102 with the DC voltage. The inverter 102 is the inverter control means 1
The power element is switched according to the control command from 08, and a sinusoidal AC voltage is supplied to the linear compressor 103. The electric power detection unit 120 detects the voltage applied to the linear compressor 103 from the applied voltage detection unit 119 and the data from the current detection unit 106 that detects the current flowing through the linear compressor 103. Calculate the power on the primary side. Inverter control means 108
Is always based on the data from the current detection means 106 and the data from the target current determination means 122.
While the feedback control is performed so that the current flowing in 3 becomes the target current, the drive frequency determining unit 121 changes the drive frequency by several Hz around the drive frequency, and the power of the primary side of the linear motor detected by the power detecting unit 120 is detected. Is output to the inverter 102.
By setting the drive frequency at which the electric power on the primary side of the linear motor is maximized while the motor current is constant, highly efficient drive control can always be performed.

【0017】ここでモータ推力定数は、図1に示すリニ
アモータの可動部204に固定された磁石の特性やモー
タの構成からピストン207とシリンダー209の相対
的な位置関係に大きく影響し、またピストン207の位
置検出精度に大きく影響を及ぼす。したがって、モータ
定数オートチューニング手段109は、少なくともリニ
アモータの誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段104
からの誘起電圧値と電流検出手段106からの情報をも
とに定期的にリニアモータの推力定数を計算し、計算結
果によってモータ定数を定期的にチューニングし、イン
バータ制御手段108にデータを送ることで、磁石の経
年劣化、量産バラツキ、減磁、駆動条件等の変化があっ
ても定期的に推力定数を最適にオートチューニングする
ため、信頼性の高い制御を実現できる。
Here, the motor thrust constant has a great influence on the relative positional relationship between the piston 207 and the cylinder 209 due to the characteristics of the magnet fixed to the movable portion 204 of the linear motor shown in FIG. 1 and the configuration of the motor. The position detection accuracy of 207 is greatly affected. Therefore, the motor constant auto-tuning means 109 detects the induced voltage of at least the linear motor 104.
The thrust constant of the linear motor is regularly calculated based on the induced voltage value from the motor and the information from the current detection means 106, the motor constant is tuned periodically according to the calculation result, and the data is sent to the inverter control means 108. Thus, even if there is aged deterioration of the magnets, variations in mass production, demagnetization, changes in driving conditions, etc., the thrust constant is optimally auto-tuned periodically, so that highly reliable control can be realized.

【0018】図3は、他の実施例の構成を示すブロック
図である。直流電源101からインバータ102へ直流
電源が供給され、インバータ制御手段108の制御指令
によりインバータ102のパワー素子をスイッチング
し、リニア圧縮機103へ正弦波の交流電源を供給す
る。リニア圧縮機103に流れる電流を検出する検出器
107からの信号を電流検出手段106で検出する。誘
起電圧検出手段104は、リニア圧縮機103への誘起
電圧を検出する検出器105からの信号を検出する。プ
リセット手段124は、誘起電圧検出手段104と電流
検出手段106からの情報を基にリニアモータの推力定
数を計算し、インバータ制御手段108へプリセットを
行なう。
FIG. 3 is a block diagram showing the structure of another embodiment. DC power is supplied from the DC power supply 101 to the inverter 102, the power element of the inverter 102 is switched according to a control command from the inverter control means 108, and a sinusoidal AC power is supplied to the linear compressor 103. The signal from the detector 107 that detects the current flowing through the linear compressor 103 is detected by the current detecting means 106. The induced voltage detecting means 104 detects a signal from a detector 105 which detects an induced voltage to the linear compressor 103. The presetting means 124 calculates the thrust constant of the linear motor based on the information from the induced voltage detecting means 104 and the current detecting means 106, and presets it in the inverter controlling means 108.

【0019】図4は、本発明の一実施例による推力定数
のオートチューニング手段の制御フローである。オート
チューニング手段をスタートさせると(ステップ30
0)、ステップ301で、Isinωtの指令電流をリ
ニア圧縮機へ出力し、メカ系の共振周波数となるように
駆動系の共振周波数を追従制御し、ステップ302で共
振周波数になったか否かを判断する。共振状態になった
時には、ステップ303でインバータの指令電流を停止
する。インバータの指令電流の停止により、リニアモー
タがフリーラン状態となった時に、ステップ304にお
いて誘起電圧測定手段でリニアモータの誘起電圧を測定
し、ステップ306においてリニアモータの電流、電
圧、周波数、振幅値を測定する。誘起電圧は磁石の磁束
密度、周波数、ピストンの振幅値と略比例関係にあり、
基本データベースに基づきリニアモータの推力定数を計
算し、ステップ307でデータテーブルにプリセットを
行なう。
FIG. 4 is a control flow of the thrust constant auto-tuning means according to an embodiment of the present invention. When the auto tuning means is started (step 30
0), in step 301, the command current of Isinωt is output to the linear compressor, the resonance frequency of the drive system is tracked and controlled so as to become the resonance frequency of the mechanical system, and it is determined in step 302 whether or not the resonance frequency is reached. To do. When the resonance state is reached, the command current of the inverter is stopped in step 303. When the linear motor is in the free-run state due to the stop of the command current of the inverter, the induced voltage of the linear motor is measured by the induced voltage measuring means in step 304, and the current, voltage, frequency and amplitude value of the linear motor are measured in step 306. To measure. The induced voltage is approximately proportional to the magnetic flux density of the magnet, the frequency, and the amplitude value of the piston.
The thrust constant of the linear motor is calculated based on the basic database, and the data table is preset in step 307.

【0020】図5は、リニアモータの可動部(ピスト
ン)の振幅量に対するリニアモータの誘起電圧の関係を
示す図である。リニアモータの可動部を駆動させると誘
起電圧が発生し、可動部の振幅量に対する誘起電圧は、
ほぼ比例関係にあることがわかる。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the amplitude of the movable portion (piston) of the linear motor and the induced voltage of the linear motor. When the movable part of the linear motor is driven, an induced voltage is generated, and the induced voltage with respect to the amplitude of the movable part is
It can be seen that there is almost a proportional relationship.

【0021】本発明の他の実施例を図6、図7を用いて
説明する。図6は、本実施例の制御装置の構成を示すブ
ロック図である。車両用の圧縮機の場合には、リニア圧
縮機103がエンジン111のマウントに取り付けられ
るため、エンジン111からの強制振動により、リニア
圧縮機103の可動部(ピストン)が、強制的に外部振
動源の力にアシストされ誘起電圧を発生する。リニアモ
ータの誘起電圧検出部105からの信号を誘起電圧検出
手段104で検出し、電流検出部107からの信号を電
流検出手段106で検出する。プリセット手段124
は、誘起電圧検出手段104と電流検出手段106から
の情報を基にリニアモータの推力定数を計算し、インバ
ータ制御手段108へプリセットを行なう。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the control device of this embodiment. In the case of a vehicle compressor, since the linear compressor 103 is attached to the mount of the engine 111, the movable portion (piston) of the linear compressor 103 is forcibly forced by the external vibration source by the forced vibration from the engine 111. Generates an induced voltage by being assisted by the force of. The signal from the induced voltage detector 105 of the linear motor is detected by the induced voltage detector 104, and the signal from the current detector 107 is detected by the current detector 106. Preset means 124
Calculates the thrust constant of the linear motor based on the information from the induced voltage detection means 104 and the current detection means 106, and presets it in the inverter control means 108.

【0022】図7は、本実施例の制御フローである。外
部からの強制振動をステップ311で検出し、外部から
の強制振動であればステップ312でインバータの指令
電流を停止し、モータをフリーラン状態とする。モータ
がフリーラン状態の時にステップ313でリニアモータ
の誘起電圧を測定し、ステップ314で周波数と電流を
測定する。基本データベースを基に、ステップ315で
それらの情報から推力定数を計算する。その後ステップ
316で、そのデータをデータテーブルにプリセットす
る。
FIG. 7 is a control flow of this embodiment. The forced vibration from the outside is detected in step 311, and if it is the forced vibration from the outside, the command current of the inverter is stopped in step 312 to put the motor in the free-run state. When the motor is in the free running state, the induced voltage of the linear motor is measured in step 313, and the frequency and current are measured in step 314. In step 315, the thrust constant is calculated from the information based on the basic database. Then, in step 316, the data is preset in the data table.

【0023】図8は、本発明の他の実施例による制御ブ
ロック図である。交流電源100からの交流電圧は、直
流電源101で整流され、整流された直流電圧は、イン
バータ102に供給される。インバータ102は、イン
バータ制御手段108からの制御指令により正弦波の交
流電圧をリニア圧縮機103へ供給する。電力検出手段
120は、リニア圧縮機103へ供給するインバータ1
02の一次側もしくは二次側の電圧を検出する印加電圧
検出手段119からのデータと、リニア圧縮機103に
流れる電流を検出する電流検出手段106からのデータ
に基づきリニア圧縮機の一次側の電力を計算する。イン
バータ制御手段108は、電流検出手段106からのデ
ータと目標電流決定手段122からのデータに基づき、
常にリニア圧縮機103に流れる電流が目標電流になる
ようにフイードバック制御を行ないながら、駆動周波数
決定手段121において駆動周波数を中心に、前後数H
z変化させ、電力検出手段120で検出したリニアモー
タの一次側の電力が最大となる周波数を次の駆動周波数
としてインバータ102へ出力する。電流一定で電力が
最大となる駆動周波数を、負荷により変化させることで
常に高効率な駆動制御が行なえる。電流検出手段106
からの電流情報、印加電圧検出手段119からの電圧情
報、駆動周波数決定手段121からの駆動周波数情報に
よりピストン位置演算手段123でリニア圧縮機103
のピストンの上限値、下限値、振幅中心値、およびスト
ロークを算出する。そして、これらピストンの位置情報
や電流、周波数情報から、モータ定数オートチューニン
グ手段109により、リニアモータの最適な推力定数を
計算し、データテーブルをプリセットすることで、環境
の変化により推力定数が変化しても、リニア圧縮機の制
御精度の向上が図れ、信頼性を向上させることができ
る。
FIG. 8 is a control block diagram according to another embodiment of the present invention. The AC voltage from the AC power supply 100 is rectified by the DC power supply 101, and the rectified DC voltage is supplied to the inverter 102. The inverter 102 supplies a sine wave AC voltage to the linear compressor 103 according to a control command from the inverter control means 108. The power detection means 120 is an inverter 1 that supplies the linear compressor 103.
02. The electric power of the primary side of the linear compressor based on the data from the applied voltage detecting means 119 for detecting the voltage on the primary side or the secondary side and the data from the current detecting means 106 for detecting the current flowing through the linear compressor 103. To calculate. The inverter control means 108, based on the data from the current detection means 106 and the data from the target current determination means 122,
The feedback frequency is controlled so that the current flowing through the linear compressor 103 is always the target current, and the driving frequency determining means 121 is centered on the driving frequency and the number H before and after the driving frequency.
The frequency at which the primary side electric power of the linear motor detected by the electric power detection means 120 is changed to z is output to the inverter 102 as the next drive frequency. Highly efficient drive control can always be performed by changing the drive frequency at which the electric power becomes maximum at a constant current depending on the load. Current detection means 106
The linear compressor 103 is operated by the piston position calculation means 123 based on the current information from the motor, the voltage information from the applied voltage detector 119, and the drive frequency information from the drive frequency determiner 121.
The upper limit value, the lower limit value, the amplitude center value, and the stroke of the piston are calculated. Then, the motor constant auto-tuning means 109 calculates the optimum thrust constant of the linear motor from the piston position information, current, and frequency information, and presets the data table, so that the thrust constant changes due to changes in the environment. However, the control accuracy of the linear compressor can be improved, and the reliability can be improved.

【0024】本発明の更に他の実施例を図9、図10を
用いて説明する。図9は、本実施例の制御ブロック図で
ある。リニア圧縮機103と、冷暖房切り換えのための
四方弁118と、熱交換器(凝縮器)113と、電動膨
張弁117と、熱交換器(蒸発器)115を環状に接続
して冷凍サイクルを形成する。熱交換器用送風ファン1
14は熱交換器(凝縮器)113用に、熱交換器用送風
ファン116は熱交換器(蒸発器)115用に設けられ
ている。交流電源からの交流電圧を整流する直流電源1
01は、インバータ102に直流電圧を供給する。イン
バータ102は、インバータ制御手段108からの制御
指令により正弦波の交流電圧をリニア圧縮機103に供
給する。このインバータ102からの交流電圧の供給に
よって、リニア圧縮機103のピストンは往復運動を行
ない、冷媒が吸入圧縮される。吐出温度検出手段126
は、圧縮され吐出された冷媒ガスの吐出温度を検出す
る。吐出温度検出手段126で検出された吐出温度デー
タは、モータ定数オートチューニング手段109に送ら
れ、現在のリニアモータの磁石温度に換算する。またリ
ニアモータの誘起電圧検出部105からの信号を誘起電
圧検出手段104で検出し、リニアモータの電流を検出
する電流検出部107の信号からモータ電流を電流検出
手段106で検出する。そして、換算された磁石温度
と、検出された誘起電圧と、リニアモータの電流とから
推力定数を算出し、算出した推力定数のデータをデータ
テーブルにプリセットする。そしてこの推力定数、リニ
アモータの電流、電圧、及びモータ定数からピストンの
位置を算出して保護駆動制御を行なうことで、さらに信
頼性の高い駆動制御を行なえる。
Still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a control block diagram of this embodiment. A linear compressor 103, a four-way valve 118 for switching between heating and cooling, a heat exchanger (condenser) 113, an electric expansion valve 117, and a heat exchanger (evaporator) 115 are annularly connected to form a refrigeration cycle. To do. Blower fan for heat exchanger 1
Reference numeral 14 is provided for the heat exchanger (condenser) 113, and the blower fan 116 for the heat exchanger is provided for the heat exchanger (evaporator) 115. DC power supply 1 for rectifying AC voltage from AC power supply 1
01 supplies a DC voltage to the inverter 102. The inverter 102 supplies a sine wave AC voltage to the linear compressor 103 according to a control command from the inverter control means 108. The supply of the AC voltage from the inverter 102 causes the piston of the linear compressor 103 to reciprocate, and the refrigerant is sucked and compressed. Discharge temperature detection means 126
Detects the discharge temperature of the compressed and discharged refrigerant gas. The discharge temperature data detected by the discharge temperature detecting means 126 is sent to the motor constant auto-tuning means 109 and converted into the current magnet temperature of the linear motor. In addition, the signal from the induced voltage detection unit 105 of the linear motor is detected by the induced voltage detection unit 104, and the motor current is detected by the current detection unit 106 from the signal of the current detection unit 107 that detects the current of the linear motor. Then, a thrust constant is calculated from the converted magnet temperature, the detected induced voltage, and the current of the linear motor, and the calculated thrust constant data is preset in the data table. Then, the position of the piston is calculated from the thrust constant, the current and voltage of the linear motor, and the motor constant, and the protection drive control is performed, whereby more reliable drive control can be performed.

【0025】図10は、磁石表面温度と推力定数の関係
を示す特性図である。磁石表面温度が上昇するに伴いリ
ニアモータの推力定数は減少する。なお、エンジン11
1の回転数をエンジン回転数検出手段(外部強制振動検
出手段)110により検出し、リニア圧縮機103の共
振周波数となるエンジン回転数となる時、インバータ制
御手段108からのインバータ102に対する制御指令
を停止してモータをフリーラン状態とする。この状態で
ピストンが振幅運動を繰り返すと、リニアモータの端子
に誘起電圧が発生する。このリニアモータの誘起電圧検
出部105からの信号を誘起電圧検出手段104で検出
し、少なくとも検出した誘起電圧情報から推力定数を算
出し、データテーブルをプリセットすることで、定期的
に推力定数を最適化することができる。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the magnet surface temperature and the thrust constant. The thrust constant of the linear motor decreases as the magnet surface temperature rises. The engine 11
The engine speed detection means (external forced vibration detection means) 110 detects the engine speed of 1 and when the engine speed reaches the resonance frequency of the linear compressor 103, a control command from the inverter control means 108 to the inverter 102 is issued. Stop and put the motor in a free run state. When the piston repeatedly swings in this state, an induced voltage is generated at the terminals of the linear motor. The signal from the induced voltage detector 105 of the linear motor is detected by the induced voltage detecting means 104, the thrust constant is calculated from at least the detected induced voltage information, and the data table is preset to optimize the thrust constant on a regular basis. Can be converted.

【0026】本発明の他の実施例を図11、図12を用
い説明する。図11は、本実施例の構成を示すブロック
図である。車両用の圧縮機の場合には、リニア圧縮機1
03がエンジン111のマウンに取り付けられるため、
エンジン111からの強制振動の周波数が、リニア圧縮
機103のメカ系(バネマス系)の共振周波数と同一に
なった時、リニア圧縮機103の可動部(ピストン)
が、外部振動源の力にアシストされ駆動する。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of this embodiment. In the case of a vehicle compressor, a linear compressor 1
03 is attached to the engine 111 mount,
When the frequency of the forced vibration from the engine 111 becomes the same as the resonance frequency of the mechanical system (spring mass system) of the linear compressor 103, the movable part (piston) of the linear compressor 103.
However, it is driven by the force of the external vibration source.

【0027】図12は、エンジン回転数に対する外部振
動の加振周波数の関係を示す特性図である。この特性図
に示すように、エンジン回転数が高くなるにしたがい加
振周波数は高くなる。したがって図11の構成のよう
に、エンジン111の回転数をエンジン回転数検出手段
(外部強制振動検出手段)110により検出し、リニア
圧縮機103の共振周波数となるエンジン回転数となる
時、インバータ制御手段108からのインバータ102
に対する制御指令を停止してモータをフリーラン状態と
する。この状態でピストンが振幅運動を繰り返すと、リ
ニアモータの端子に誘起電圧が発生する。このリニアモ
ータの誘起電圧検出部105からの信号を誘起電圧検出
手段104で検出し、少なくとも検出した誘起電圧情報
から推力定数を算出し、データテーブルをプリセットす
ることで、定期的に推力定数を最適化することができ
る。なお推力定数は、電流検出部107からの信号を入
力して電流検出手段106によって検出するリニアモー
タの電流を利用することもできる。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between the vibration frequency of the external vibration and the engine speed. As shown in this characteristic diagram, the vibration frequency increases as the engine speed increases. Therefore, as in the configuration of FIG. 11, when the engine speed of the engine 111 is detected by the engine speed detection means (external forced vibration detection means) 110 and the engine speed becomes the resonance frequency of the linear compressor 103, inverter control is performed. Inverter 102 from means 108
Stops the control command for and sets the motor to the free-run state. When the piston repeatedly swings in this state, an induced voltage is generated at the terminals of the linear motor. The signal from the induced voltage detector 105 of the linear motor is detected by the induced voltage detecting means 104, the thrust constant is calculated from at least the detected induced voltage information, and the data table is preset to optimize the thrust constant on a regular basis. Can be converted. The thrust constant may be the current of the linear motor detected by the current detection unit 106 by inputting the signal from the current detection unit 107.

【0028】本発明の他の実施例を、図13、図14、
図15を用い説明する。図13は、本実施例の制御装置
の構成を示すブロック図である。リニアモータ103に
印加しているインバータ102の印加電圧を印加電圧検
出手段119で検出し、モータ電流を電流検出手段10
6で検出する。位相検出手段125は、印加電圧検出手
段119で検出した印加電圧と電流検出手段106で検
出したモータ電流とから印加電圧とモータ電流の位相差
を検出する。インバータ制御手段108は、常に駆動周
波数をメカ系の共振周波数とする駆動周波数決定手段1
21と、ピストンの能力制御を行なう目標電流決定手段
122で決定された指令値に基づき、インバータ102
の制御を行なっている。例えば、エンジン等の外部強制
振動の加振周波数が、リニア圧縮機103の共振周波数
と合致した時、リニア圧縮機103の可動部(ピスト
ン)は、外部の加振力に比例してピストンストロークが
伸びる。外部強制振動によるピストンストロークが、指
令電流で決定されたピストンストロークよりさらに大き
くなると、リニアモータは発電機となり直流電源101
側へ回生電流が流れる。
Another embodiment of the present invention is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the control device of this embodiment. The applied voltage of the inverter 102 applied to the linear motor 103 is detected by the applied voltage detection means 119, and the motor current is detected by the current detection means 10.
Detect at 6. The phase detector 125 detects the phase difference between the applied voltage and the motor current from the applied voltage detected by the applied voltage detector 119 and the motor current detected by the current detector 106. The inverter control means 108 is a drive frequency determining means 1 which always sets the drive frequency to the mechanical system resonance frequency.
21 and the command value determined by the target current determining means 122 for controlling the piston capacity, the inverter 102.
Is being controlled. For example, when the vibration frequency of the external forced vibration of the engine or the like matches the resonance frequency of the linear compressor 103, the movable portion (piston) of the linear compressor 103 has a piston stroke proportional to the external vibration force. extend. When the piston stroke due to external forced vibration becomes larger than the piston stroke determined by the command current, the linear motor becomes a generator and the DC power supply 101
Regenerative current flows to the side.

【0029】図14は、通常運転時と外部強制振動が加
わった時の印加電圧とモータ電流との位相状態を示す特
性図である。回生電流が流れると図14に示すように、
印加電圧に対してモータ電流の位相は大きく進角する。
この関係から、位相検出手段125で印加電圧とモータ
電流の位相を検出することで、外部の強制振動がメカ系
の共振周波数と同期し、かつピストンがアシストされ振
幅していることを検出できる。すなわち、この場合、位
相検出手段125は外部強制振動検出手段として機能す
る。推力定数のプリセットが必要な時には、すぐにオー
トチューニングモードへ移行し、インバータ102は駆
動制御を停止する。駆動制御停止後も外部加振力でリニ
ア圧縮機103の可動部(ピストン)は振幅運動を持続
するため、リニアモータの端子間に誘起電圧が発生す
る。この誘起電圧を誘起電圧検出手段104で検出す
る。また検出される誘起電圧は、少なくとも可動部の周
波数およびピストンのストローク量に略比例して変化す
るため、ピストン位置演算手段123と誘起電圧検出手
段104から、ピストンのストローク量、周波数とその
時の誘起電圧情報をベースに、推力定数算出のための基
準となる誘起電圧を精度良く計算することができる。リ
ニアモータの推力定数(単位電流当りの発生トルク)
は、少なくとも基準となる誘起電圧を関数とする関係式
が成り立つことから、誘起電圧が低下すると、関数式に
したがい推力定数も低下する。したがって、基準となる
誘起電圧を正確に計算することで、リニアモータの推力
定数を高精度で算出することができ、計算した推力定数
をデータテーブルにプリセットしてこのモードを終了す
る。プリセットが終了するとインバータ制御手段108
により、リニア圧縮機103を通常運転モードに切り換
え、駆動周波数決定手段121と、目標電流決定手段1
22の指令値に基づき、リニア圧縮機103の駆動制御
を行なう。このように外部加振力を位相検出手段125
で検出することで、見かけ上、リニア圧縮機103を一
旦停止させることなく、リニアモータの推力定数を計算
しプリセットすることができる。
FIG. 14 is a characteristic diagram showing the phase states of the applied voltage and the motor current during normal operation and when external forced vibration is applied. When regenerative current flows, as shown in Fig. 14,
The phase of the motor current greatly advances with respect to the applied voltage.
From this relationship, by detecting the applied voltage and the phase of the motor current with the phase detection means 125, it is possible to detect that the external forced vibration is synchronized with the resonance frequency of the mechanical system and that the piston is assisted and vibrated. That is, in this case, the phase detection means 125 functions as an external forced vibration detection means. When the thrust constant needs to be preset, the mode immediately shifts to the auto tuning mode and the inverter 102 stops the drive control. Even after the drive control is stopped, the movable portion (piston) of the linear compressor 103 continues the amplitude motion by the external excitation force, so that the induced voltage is generated between the terminals of the linear motor. The induced voltage is detected by the induced voltage detecting means 104. Further, since the detected induced voltage changes at least approximately in proportion to the frequency of the movable part and the stroke amount of the piston, the piston position calculation means 123 and the induced voltage detection means 104 cause the stroke amount and frequency of the piston and the induction at that time. Based on the voltage information, the induced voltage, which is a reference for calculating the thrust constant, can be accurately calculated. Thrust constant of linear motor (torque generated per unit current)
Since a relational expression having at least a reference induced voltage as a function is established, when the induced voltage decreases, the thrust constant also decreases according to the functional expression. Therefore, by accurately calculating the reference induced voltage, the thrust constant of the linear motor can be calculated with high accuracy, and the calculated thrust constant is preset in the data table to end this mode. When the preset is completed, the inverter control means 108
Thus, the linear compressor 103 is switched to the normal operation mode, and the drive frequency determining means 121 and the target current determining means 1
Drive control of the linear compressor 103 is performed based on the command value of 22. In this way, the external excitation force is applied to the phase detection means 125.
By detecting with, it is possible to calculate and preset the thrust constant of the linear motor without apparently stopping the linear compressor 103.

【0030】図15は、本実施例による制御装置のフロ
ーチャートである。たとえば、月に一度モータ定数オー
トチューニンングモードにより、推力定数をプリセット
するように設定したとすると、月に一度ステップ320
のサブルーチンに入る。通常の運転モード(ステップ3
21)でリニア圧縮機の駆動制御を行ない、ステップ3
22でモータの印加電圧、電流、ピストンの位置を検出
する。そしてステップ323でモータの印加電圧と電流
の位相差を演算する。演算した位相差をステップ324
で設定値以上か否かを判断し、位相差が設定値よりも大
きい時、ステップ325で指令電流を停止し、リニアモ
ータをフリーラン状態とする。リニアモータの可動部
は、外部からの加振力で振幅を続け、モータの端子には
誘起電圧が発生する。ステップ326では発生する誘起
電圧を測定する。ステップ327は、検出したストロー
クと周波数と誘起電圧から基準条件での誘起電圧を計算
する。リニアモータの推力定数は誘起電圧の関数で表さ
れることから、ステップ328では、基準条件で計算し
た誘起電圧から推力定数を計算する。そしてステップ3
29で、推力定数をデータテーブルにプリセットし、通
常のリニア圧縮機の駆動制御に戻る。
FIG. 15 is a flowchart of the control device according to this embodiment. For example, if it is set to preset the thrust constant in the motor constant auto-tuning mode once a month, step 320 is performed once a month.
Enter the subroutine. Normal operating mode (Step 3
In step 21), drive control of the linear compressor is performed, and step 3
At 22, the motor applied voltage, current, and piston position are detected. Then, in step 323, the phase difference between the voltage applied to the motor and the current is calculated. The calculated phase difference is calculated in step 324.
If the phase difference is larger than the set value, the command current is stopped in step 325 to put the linear motor in the free-run state. The movable part of the linear motor continues to vibrate due to an external vibration force, and an induced voltage is generated at the terminals of the motor. In step 326, the induced voltage generated is measured. In step 327, the induced voltage under the reference condition is calculated from the detected stroke, frequency and induced voltage. Since the thrust constant of the linear motor is expressed by a function of the induced voltage, in step 328, the thrust constant is calculated from the induced voltage calculated under the reference condition. And step 3
At 29, the thrust constant is preset in the data table, and the normal linear compressor drive control is resumed.

【0031】本発明の他の実施例を図16、図17を用
いて説明する。本実施例は、リニアモータの印加電圧
と、その時算出した誘起電圧とを比較し、算出した誘起
電圧が印加電圧より高い時に、外部からの強制振動を検
出する誘起電圧検出モードに移行するものである。した
がって本実施例では、特に図示しないが、リニアモータ
の印加電圧とその時算出した誘起電圧とを比較する比較
手段と、算出した誘起電圧が印加電圧より高い時に外部
からの強制振動と判断する外部強制振動検出手段とを有
する。図16は、リニアモータが通常運転状態にある時
の印加電圧と誘起電圧の関係を示す特性図、図17は、
外部からの強制振動が、メカ系の共振周波数と合致しピ
ストンにアシストしている時の印加電圧と誘起電圧の関
係を示す特性図である。外部からピストンにアシスト力
が働くと、印加電圧に対して誘起電圧が高くなる。した
がって、印加電圧に対して誘起電圧が高いことを検出し
た場合に、誘起電圧測定手段へ移行し、推力定数の算出
を行なう。この方法によれば、特殊なセンサーを用いな
いため、さらに低コストで実現することができる。な
お、上記実施例において又は上記実施例とは別に、リニ
ア圧縮機の駆動装置の工場からの出荷前に、少なくとも
誘起電圧検出手段からの情報を基に、少なくとも推力定
数を含むモータ定数を算出し、マイコンのフラッシュメ
モリのデータテーブルにプリセットすることが好まし
い。このようなプリセット手段を具備し、少なくともリ
ニア圧縮機の組立後に、プリセット手段によりモータ定
数をメモリにプリセットすることで、異なる機種でモー
タ仕様が違う場合や、磁石の量産バラツキが大きい場合
でも、同一のプログラムで駆動制御可能とする。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the applied voltage of the linear motor is compared with the induced voltage calculated at that time, and when the calculated induced voltage is higher than the applied voltage, the mode is shifted to the induced voltage detection mode for detecting the forced vibration from the outside. is there. Therefore, in the present embodiment, although not shown in the figure, a comparison means for comparing the applied voltage of the linear motor and the induced voltage calculated at that time, and an external force for judging that the forced vibration from the outside when the calculated induced voltage is higher than the applied voltage. Vibration detection means. FIG. 16 is a characteristic diagram showing the relationship between the applied voltage and the induced voltage when the linear motor is in the normal operation state, and FIG. 17 is
It is a characteristic view which shows the relationship between the applied voltage and the induced voltage when the forced vibration from the outside matches the resonance frequency of the mechanical system and assists the piston. When the assist force acts on the piston from the outside, the induced voltage becomes higher than the applied voltage. Therefore, when it is detected that the induced voltage is higher than the applied voltage, the process proceeds to the induced voltage measuring means to calculate the thrust constant. According to this method, since no special sensor is used, it can be realized at a lower cost. In the above embodiment or separately from the above embodiment, before shipment from the factory of the drive unit for the linear compressor, at least the motor constant including the thrust constant is calculated based on the information from the induced voltage detecting means. It is preferable to preset in the data table of the flash memory of the microcomputer. This type of presetting means is provided, and at least after the linear compressor is assembled, the presetting means presets the motor constants in the memory, so that even if the motor specifications differ between different models or if there are large variations in the mass production of magnets, the same Drive control is possible with the program.

【0032】上記実施例で説明したピストンの位置に対
する推力定数の関係を説明する。図18は、リニア圧縮
機の可動部(ピストン)の振幅中心位置に対するリニア
モータの推力定数を示す特性図である。同図において、
ピストンの位置「0」は、リニアモータの可動部の中心
と巻線を施した固定部の中心が相対的に一致した時を示
し、可動部がピストンの圧縮側へオフセットする方向を
「+」、吸入側へオフセットする方向を「−」で示す。
リニア圧縮機は、クランク機構が無いため、吸入と吐出
圧力のバランスによりピストンの振幅中心が変わる。つ
まり負荷条件に応じ推力定数も図示のように変化する。
The relationship between the thrust constant and the position of the piston described in the above embodiment will be described. FIG. 18 is a characteristic diagram showing the thrust constant of the linear motor with respect to the amplitude center position of the movable portion (piston) of the linear compressor. In the figure,
The position "0" of the piston indicates when the center of the movable part of the linear motor and the center of the fixed part with the winding are relatively aligned, and the direction in which the movable part is offset to the compression side of the piston is "+". , "-" Indicates the direction of offset to the suction side.
Since the linear compressor does not have a crank mechanism, the amplitude center of the piston changes depending on the balance between suction pressure and discharge pressure. That is, the thrust constant also changes as shown in the figure according to the load condition.

【0033】次にリニアモータに発生する鉄損について
説明する。図19は、リニアモータの周波数に対する鉄
損を示す特性図である。周波数が増加すると2乗に比例
して鉄損も増大する。鉄損が増大すると、推力定数も変
化する。図20は、リニアモータに流れるモータ電流に
対する鉄損を示す特性図である。電流が増加すると界磁
鉄損が増し、推力定数が低下する。
Next, the iron loss generated in the linear motor will be described. FIG. 19 is a characteristic diagram showing the iron loss with respect to the frequency of the linear motor. As the frequency increases, the iron loss also increases in proportion to the square. When the iron loss increases, the thrust constant also changes. FIG. 20 is a characteristic diagram showing iron loss with respect to the motor current flowing in the linear motor. When the current increases, the field iron loss increases and the thrust constant decreases.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、定期的
にモータ定数をプリセットし、それに基づきリニアモー
タを駆動制御することで、リニアモータの磁石の量産バ
ラツキ、経年劣化、減磁、温度特性やピストン位置に基
づくリニアモータの推力定数の変化に対応し、信頼性の
高いリニア圧縮機の駆動制御を行なうことができる。ま
た本発明によれば、インバータによりリニア圧縮機を駆
動し、リニアモータの誘起電圧からモータの推力定数を
計算するため、量産時や定期的なスケジュールにしたが
ってリニアモータの推力定数を求め、モータ定数をプリ
セットすることができる。また本発明によれば、自動車
等に搭載し、エンジン等の外部振動の加振源に締結する
場合、加振源からの強制振動によりリニアモータの可動
部が往復運動していることを検出し、誘起電圧検出手段
でリニアモータの誘起電圧を測定し、誘起電圧から推力
定数を計算するため、強制的にインバータによりリニア
モータを駆動する必要がないため、効率的にリニアモー
タの推力定数をプリセットすることができる。また本発
明によれば、ピストンのストロークおよび振幅中心位置
情報に基づき、オートチューニング手段にて、少なくと
もリニアモータの推力定数を計算から求めることで、ピ
ストンの振幅中心やストローク量、モータ電流等のさま
ざまな運転条件でも、常にモータの推力定数をプリセッ
トでき、特に推力定数を用いてピストンの上死点を計算
し衝突防止制御を行なう場合、検出精度を高め、より信
頼性の高いリニア圧縮機の駆動制御を行なえる。また本
発明によれば、自動車等に搭載し、エンジン等の外部振
動の加振源がある場合に、エンジン回転数を検出して、
プリセットモードつまりリニアモータの誘起電圧を測定
し、推力定数を算出し、プリセットすることができる。
また本発明によれば、リニア圧縮機の冷媒の吐出温度を
検出する吐出温度検出手段を具備し、吐出温度からリニ
アモータの可動部に固定されている磁石の温度を換算
し、換算した磁石温度から、推力定数を算出し、プリセ
ットすることで、いかなる運転条件でも温度特性による
推力定数の補正を行なうことができ、より信頼性の高い
リニア圧縮機の駆動制御を行なえる。また本発明によれ
ば、リニアモータの印加電圧とモータ電流の位相を検出
し、設定値以上の位相差の時に、オートチューニングモ
ードへ移行する。ピストン位置検出手段からピストンの
位置や駆動周波数を検出し、また誘起電圧検出手段から
は、その時の誘起電圧を検出する。誘起電圧は、少なく
とも駆動周波数、ピストンのストロークに大きく関係す
るため、ピストンストロークと周波数から、基準となる
測定条件に再度計算を行なうため、高精度で誘起電圧を
換算でき、結果としてリニアモータの推力定数を高精度
で計算することができる。さらにモータの推力定数をプ
リセットし、モータ定数オートチューニングモードが終
了すると、すぐに通常の駆動制御に戻るため、ピストン
は連続して往復運動するので、急激に能力が低下するこ
とが無く快適性も損なわない。また本発明によれば、自
動車等に搭載し、エンジン等の外部振動の加振源がある
場合、加振源からの強制振動を検出する手段を、リニア
モータの印加電圧と誘起電圧を比較し、誘起電圧の方が
高い時、プリセットモードつまりリニアモータの誘起電
圧を測定し、推力定数を算出し、プリセットする。した
がってセンサーが必要でなく、より低コストで信頼性が
高くなる。また本発明によれば、リニア圧縮機を量産す
る時、磁石特性のバラツキや機種展開時等によりモータ
仕様が異なってもリニア圧縮機の制御プログラムは同一
で、マイコンのフラッシュメモリ等にモータ推力定数を
プリセットすることで、同一のマイコンで機種展開が可
能になり、量産コストを低減できる。
As described above, according to the present invention, the motor constants are preset at regular intervals and the linear motors are drive-controlled based on the preset values, whereby variations in mass production of magnets of the linear motors, deterioration over time, demagnetization, It is possible to perform highly reliable drive control of the linear compressor in response to changes in the thrust constant of the linear motor based on temperature characteristics and piston position. Further, according to the present invention, the linear compressor is driven by the inverter, and the thrust constant of the motor is calculated from the induced voltage of the linear motor. Therefore, the thrust constant of the linear motor is calculated at the time of mass production or according to a regular schedule. Can be preset. Further, according to the present invention, when mounted on an automobile or the like and fastened to a vibration source of external vibration such as an engine, it is detected that the movable portion of the linear motor is reciprocating due to forced vibration from the vibration source. Since the induced voltage of the linear motor is measured by the induced voltage detection means and the thrust constant is calculated from the induced voltage, it is not necessary to forcibly drive the linear motor with the inverter, so the thrust constant of the linear motor is preset efficiently. can do. Further, according to the present invention, based on the stroke information of the piston and the amplitude center position information, at least the thrust constant of the linear motor is calculated by the auto-tuning means, so that the piston amplitude center, stroke amount, motor current, etc. can be varied. The thrust constant of the motor can be preset even under various operating conditions. Especially, when the top dead center of the piston is calculated using the thrust constant and collision prevention control is performed, the detection accuracy is improved and the linear compressor drive is more reliable. You can control. Further, according to the present invention, when mounted on an automobile or the like, and when there is a vibration source of external vibration such as an engine, the engine speed is detected,
In the preset mode, that is, the induced voltage of the linear motor is measured, the thrust constant is calculated, and presetting is possible.
Further, according to the present invention, a discharge temperature detecting means for detecting the discharge temperature of the refrigerant of the linear compressor is provided, the temperature of the magnet fixed to the movable part of the linear motor is converted from the discharge temperature, and the converted magnet temperature Therefore, by calculating and presetting the thrust constant, the thrust constant can be corrected by the temperature characteristics under any operating condition, and more reliable drive control of the linear compressor can be performed. Further, according to the present invention, the phase of the applied voltage of the linear motor and the phase of the motor current are detected, and when the phase difference is equal to or more than the set value, the mode is shifted to the auto tuning mode. The piston position and driving frequency are detected by the piston position detecting means, and the induced voltage at that time is detected by the induced voltage detecting means. Since the induced voltage is largely related to at least the driving frequency and the stroke of the piston, the calculated value is recalculated from the piston stroke and frequency to the standard measurement condition, so the induced voltage can be converted with high accuracy, resulting in the thrust of the linear motor. The constant can be calculated with high accuracy. Furthermore, when the motor thrust constant is preset and the motor constant auto-tuning mode ends, the normal drive control is immediately resumed, and the piston reciprocates continuously, so there is no sudden drop in performance and comfort is maintained. Does not spoil. Further, according to the present invention, when mounted on an automobile or the like and a vibration source for external vibration such as an engine is present, a means for detecting forced vibration from the vibration source is used to compare the applied voltage and the induced voltage of the linear motor. When the induced voltage is higher, the preset mode, that is, the induced voltage of the linear motor is measured, and the thrust constant is calculated and preset. Therefore, no sensor is required, which is less expensive and more reliable. Further, according to the present invention, when the linear compressor is mass-produced, the control program of the linear compressor is the same even if the motor specifications are different due to variations in magnet characteristics and model development, and the motor thrust constant is stored in the flash memory of the microcomputer. By presetting, it is possible to develop models with the same microcomputer and reduce mass production costs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 リニア圧縮機の構成を示す断面図FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a linear compressor.

【図2】 本発明の一実施例の構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図3】 他の実施例の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of another embodiment.

【図4】 本発明の一実施例による推力定数のオートチ
ューニング手段の制御フロー
FIG. 4 is a control flow of an automatic tuning means for a thrust constant according to an embodiment of the present invention.

【図5】 リニアモータの可動部(ピストン)の振幅量
に対するリニアモータの誘起電圧の関係を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a relationship of an induced voltage of the linear motor with respect to an amplitude amount of a movable portion (piston) of the linear motor.

【図6】 本発明の他の実施例による制御装置の構成を
示すブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a control device according to another embodiment of the present invention.

【図7】 本実施例の制御フローチャートFIG. 7 is a control flowchart of this embodiment.

【図8】 本発明の他の実施例による制御ブロック図FIG. 8 is a control block diagram according to another embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の更に他の実施例による制御ブロック
FIG. 9 is a control block diagram according to still another embodiment of the present invention.

【図10】 磁石表面温度と推力定数の関係を示す特性
FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between magnet surface temperature and thrust constant.

【図11】 本発明の更に他の実施例による制御ブロッ
ク図
FIG. 11 is a control block diagram according to still another embodiment of the present invention.

【図12】 エンジン回転数に対する外部振動の加振周
波数の関係を示す特性図
FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between the engine rotation speed and the excitation frequency of external vibration.

【図13】 本発明の更に他の実施例による制御ブロッ
ク図
FIG. 13 is a control block diagram according to still another embodiment of the present invention.

【図14】 通常運転時と外部強制振動が加わった時の
印加電圧とモータ電流をとの位相状態を示す特性図
FIG. 14 is a characteristic diagram showing phase states of applied voltage and motor current during normal operation and when external forced vibration is applied.

【図15】 本実施例による制御装置のフローチャートFIG. 15 is a flowchart of the control device according to the present embodiment.

【図16】 リニアモータが通常運転状態にある時の印
加電圧と誘起電圧の関係を示す特性図
FIG. 16 is a characteristic diagram showing the relationship between applied voltage and induced voltage when the linear motor is in a normal operation state.

【図17】 外部からの強制振動が、メカ系の共振周波
数と合致しピストンにアシストしている時の印加電圧と
誘起電圧の関係を示す特性図
FIG. 17 is a characteristic diagram showing the relationship between the applied voltage and the induced voltage when the forced vibration from the outside matches the resonance frequency of the mechanical system and assists the piston.

【図18】 リニア圧縮機の可動部(ピストン)の振幅
中心位置に対するリニアモータの推力定数を示す特性図
FIG. 18 is a characteristic diagram showing the thrust constant of the linear motor with respect to the amplitude center position of the movable part (piston) of the linear compressor.

【図19】 リニアモータの周波数に対する鉄損を示す
特性図
FIG. 19 is a characteristic diagram showing iron loss with respect to frequency of a linear motor.

【図20】 リニアモータに流れるモータ電流に対する
鉄損を示す特性図
FIG. 20 is a characteristic diagram showing iron loss with respect to a motor current flowing through a linear motor.

【図21】 従来の構成を示すブロック図FIG. 21 is a block diagram showing a conventional configuration.

【図22】 従来の構成によるフローチャートFIG. 22 is a flowchart with a conventional configuration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 交流電源 101 直流電源 102 インバータ 103 リニア圧縮機 104 誘起電圧検出手段 106 電流検出手段 108 インバータ制御手段 109 モータ定数オートチューニング手段 110 エンジン回転数検出手段(外部強制振動検出手
段) 111 エンジン 113 熱交換器(凝縮器) 115 熱交換器(蒸発器) 117 電動膨張弁 118 四方弁 119 印加電圧検出手段 120 電力検出手段 121 駆動周波数決定手段 122 目標電流決定手段 123 ピストン位置演算手段 124 プリセット手段 201 吐出室 202 固定部 203 巻線 204 可動部 205 弾性体 206 圧縮室 207 ピストン 208 ピストンロッド 209 シリンダー 210 吐出温度検出手段
100 AC power supply 101 DC power supply 102 Inverter 103 Linear compressor 104 Induced voltage detection means 106 Current detection means 108 Inverter control means 109 Motor constant auto tuning means 110 Engine speed detection means (external forced vibration detection means) 111 Engine 113 Heat exchanger (Condenser) 115 Heat exchanger (evaporator) 117 Electric expansion valve 118 Four-way valve 119 Applied voltage detection means 120 Electric power detection means 121 Drive frequency determination means 122 Target current determination means 123 Piston position calculation means 124 Preset means 201 Discharge chamber 202 Fixed part 203 Winding 204 Movable part 205 Elastic body 206 Compression chamber 207 Piston 208 Piston rod 209 Cylinder 210 Discharge temperature detection means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H045 AA03 AA09 AA12 AA27 BA31 BA41 CA09 CA21 DA07 DA46 EA17 EA20 EA26 EA38 EA42 3H076 AA02 BB28 BB43 CC07 5H540 AA10 BA10 EE08 FA06 FB05 FC02 FC03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 3H045 AA03 AA09 AA12 AA27 BA31                       BA41 CA09 CA21 DA07 DA46                       EA17 EA20 EA26 EA38 EA42                 3H076 AA02 BB28 BB43 CC07                 5H540 AA10 BA10 EE08 FA06 FB05                       FC02 FC03

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピストンをシリンダー内でリニアモータ
により駆動させ、圧縮ガスを生成させるリニア圧縮機の
制御装置であって、前記リニアモータに供給する交流電
流を出力するインバータと、前記リニアモータに流れる
電流を決定する目標電流決定手段と、前記リニアモータ
への入力電力を検出する電力検出手段と、交流電流の周
波数を調整し駆動周波数を決定する駆動周波数決定手段
と、前記目標電流決定手段からの電流値指令と前記駆動
周波数決定手段からの駆動周波数に対応した電流波形を
作成すべく前記インバータに指令するインバータ制御手
段と、前記リニアモータのモータ定数のパラメータをプ
リセットするオートチューニング手段とを具備すること
を特徴とするリニア圧縮機の制御装置。
1. A control device for a linear compressor, which drives a piston in a cylinder by a linear motor to generate compressed gas, wherein the inverter outputs an alternating current supplied to the linear motor, and the linear motor flows into the linear motor. Target current determining means for determining a current, power detecting means for detecting the input power to the linear motor, drive frequency determining means for adjusting the frequency of the alternating current and determining a drive frequency, and target current determining means An inverter control means for instructing the inverter to create a current waveform corresponding to the current value command and the drive frequency from the drive frequency determining means, and an auto tuning means for presetting a parameter of a motor constant of the linear motor are provided. A control device for a linear compressor, which is characterized in that
【請求項2】 リニアモータに供給する交流電流を出力
するインバータと、前記リニアモータに流れる電流を決
定する目標電流決定手段と、前記リニアモータへの入力
電力を検出する電力検出手段と、交流電流の周波数を調
整し駆動周波数を決定する駆動周波数決定手段と、前記
目標電流決定手段からの電流値指令と前記駆動周波数決
定手段からの駆動周波数に対応した電流波形を作成すべ
く前記インバータに指令するインバータ制御手段と、前
記リニアモータのモータ定数のパラメータをプリセット
するオートチューニング手段と、前記リニアモータの誘
起電圧を検出する誘起電圧検出手段とを具備し、前記イ
ンバータで特定の交流電流をリニアモータに通電して前
記リニアモータの可動部を駆動させた後、前記インバー
タの通電を停止し、前記リニアモータの可動部がフリー
ラン状態の時に、前記誘起電圧検出手段により、前記リ
ニアモータの誘起電圧を測定し、前記オートチューニン
グ手段にて、少なくとも前記誘起電圧から算出した推力
定数をプリセットすることを特徴とするリニア圧縮機の
制御方法。
2. An inverter for outputting an alternating current supplied to a linear motor, a target current determining means for determining a current flowing through the linear motor, a power detecting means for detecting an input power to the linear motor, and an alternating current. Driving frequency determining means for adjusting the frequency and determining the driving frequency, and commanding the inverter to create a current value command from the target current determining means and a current waveform corresponding to the driving frequency from the driving frequency determining means. Inverter control means, auto-tuning means for presetting the motor constant parameters of the linear motor, and induced voltage detection means for detecting the induced voltage of the linear motor are provided, and a specific AC current is applied to the linear motor by the inverter. After energizing to drive the movable part of the linear motor, stop energizing the inverter, When the movable part of the linear motor is in the free running state, the induced voltage of the linear motor is measured by the induced voltage detecting means, and the thrust constant calculated from at least the induced voltage is preset by the auto tuning means. A method for controlling a linear compressor, characterized by:
【請求項3】 リニアモータに供給する交流電流を出力
するインバータと、前記リニアモータに流れる電流を決
定する目標電流決定手段と、前記リニアモータへの入力
電力を検出する電力検出手段と、交流電流の周波数を調
整し駆動周波数を決定する駆動周波数決定手段と、前記
目標電流決定手段からの電流値指令と前記駆動周波数決
定手段からの駆動周波数に対応した電流波形を作成すべ
く前記インバータに指令するインバータ制御手段と、前
記リニアモータのモータ定数のパラメータをプリセット
するオートチューニング手段と、前記リニアモータの誘
起電圧を検出する誘起電圧検出手段と、外部からの強制
振動により前記リニアモータの可動部が往復運動してい
ることを検出する外部強制振動検出手段とを具備し、前
記外部強制振動検出手段が外部からの強制振動を検出し
た後、前記誘起電圧検出手段で、前記リニアモータの誘
起電圧を測定し、前記オートチューニング手段にて、少
なくとも前記誘起電圧から算出した推力定数をプリセッ
トすることを特徴とするリニア圧縮機の制御方法。
3. An inverter for outputting an alternating current supplied to a linear motor, a target current determining means for determining a current flowing through the linear motor, a power detecting means for detecting an input power to the linear motor, and an alternating current. Driving frequency determining means for adjusting the frequency and determining the driving frequency, and commanding the inverter to create a current value command from the target current determining means and a current waveform corresponding to the driving frequency from the driving frequency determining means. Inverter control means, auto-tuning means for presetting the parameter of the motor constant of the linear motor, induced voltage detection means for detecting the induced voltage of the linear motor, and the movable part of the linear motor reciprocates due to external forced vibration. An external forced vibration detecting means for detecting that the external forced vibration is detected, After the means detects the forced vibration from the outside, the induced voltage of the linear motor is measured by the induced voltage detecting means, and the thrust constant calculated from at least the induced voltage is preset by the auto tuning means. Characteristic linear compressor control method.
【請求項4】 リニアモータに供給する交流電流を出力
するインバータと、前記リニアモータに流れる電流を決
定する目標電流決定手段と、前記リニアモータへの入力
電力を検出する電力検出手段と、交流電流の周波数を調
整し駆動周波数を決定する駆動周波数決定手段と、前記
目標電流決定手段からの電流値指令と前記駆動周波数決
定手段からの駆動周波数に対応した電流波形を作成すべ
く前記インバータに指令するインバータ制御手段と、前
記リニアモータのモータ定数のパラメータをプリセット
するオートチューニング手段と、少なくともリニアモー
タの推力定数からピストンのストローク及び上死点位置
を算出するピストン位置演算手段とを具備し、前記ピス
トン位置演算手段で算出したピストンのストロークおよ
び振幅中心位置情報に基づき、前記オートチューニング
手段にて、少なくとも前記リニアモータの推力定数を算
出しプリセットすることを特徴とするリニア圧縮機の制
御方法。
4. An inverter for outputting an alternating current supplied to a linear motor, a target current determining means for determining a current flowing through the linear motor, a power detecting means for detecting an input power to the linear motor, and an alternating current. Driving frequency determining means for adjusting the frequency and determining the driving frequency, and commanding the inverter to create a current value command from the target current determining means and a current waveform corresponding to the driving frequency from the driving frequency determining means. Inverter control means, auto-tuning means for presetting motor constant parameters of the linear motor, and piston position calculation means for calculating the stroke and top dead center position of the piston from at least the thrust constant of the linear motor are provided. Piston stroke and amplitude center position information calculated by the position calculation means On the basis of the above, at least the thrust constant of the linear motor is calculated and preset by the auto-tuning means, and the linear compressor control method is characterized.
【請求項5】 リニアモータに供給する交流電流を出力
するインバータと、前記リニアモータに流れる電流を決
定する目標電流決定手段と、前記リニアモータへの入力
電力を検出する電力検出手段と、交流電流の周波数を調
整し駆動周波数を決定する駆動周波数決定手段と、前記
目標電流決定手段からの電流値指令と前記駆動周波数決
定手段からの駆動周波数に対応した電流波形を作成すべ
く前記インバータに指令するインバータ制御手段と、前
記リニアモータのモータ定数のパラメータをプリセット
するオートチューニング手段と、前記リニアモータの誘
起電圧を検出する誘起電圧検出手段と、外部強制振動を
エンジン回転数から検出するエンジン回転数検出手段と
を具備し、前記エンジン回転数検出手段により外部強制
振動を検出した後、前記インバータの通電を停止し、前
記リニアモータの可動部がフリーラン状態の時に、前記
誘起電圧検出手段により、前記リニアモータの誘起電圧
を測定し、前記オートチューニング手段にて、少なくと
も前記誘起電圧から算出した推力定数をプリセットする
ことを特徴とするリニア圧縮機の制御方法。
5. An inverter for outputting an alternating current supplied to a linear motor, a target current determining means for determining a current flowing through the linear motor, a power detecting means for detecting an input power to the linear motor, and an alternating current. Driving frequency determining means for adjusting the frequency and determining the driving frequency, and commanding the inverter to create a current value command from the target current determining means and a current waveform corresponding to the driving frequency from the driving frequency determining means. Inverter control means, auto-tuning means for presetting motor constant parameters of the linear motor, induced voltage detection means for detecting the induced voltage of the linear motor, and engine speed detection for detecting external forced vibration from the engine speed. Means for detecting external forced vibration by the engine speed detecting means, When the energization of the inverter is stopped and the movable part of the linear motor is in the free-run state, the induced voltage of the linear motor is measured by the induced voltage detecting means, and at least the induced voltage is measured by the auto tuning means. A control method for a linear compressor, characterized in that the calculated thrust constant is preset.
【請求項6】 前記リニア圧縮機の冷媒の吐出温度を検
出する吐出温度検出手段を有し、前記吐出温度から前記
リニアモータの可動部に固定されている磁石の温度を換
算し、前記オートチューニング手段にて、前記磁石温度
から前記リニアモータの推力定数を補正することを特徴
とする請求項2から請求項5のいずれかに記載のリニア
圧縮機の制御方法。
6. The auto tuning having a discharge temperature detecting means for detecting a discharge temperature of a refrigerant of the linear compressor, converting the temperature of a magnet fixed to a movable portion of the linear motor from the discharge temperature, and performing the auto tuning. 6. The method of controlling a linear compressor according to claim 2, wherein the means corrects the thrust constant of the linear motor from the magnet temperature.
【請求項7】 リニアモータに供給する交流電流を出力
するインバータと、前記リニアモータに流れる電流を決
定する目標電流決定手段と、交流電流の周波数を調整し
駆動周波数を決定する駆動周波数決定手段と、前記目標
電流決定手段からの電流値指令と前記駆動周波数決定手
段からの駆動周波数に対応した電流波形を作成すべく前
記インバータに指令するインバータ制御手段と、前記リ
ニアモータのモータ定数のパラメータをプリセットする
オートチューニング手段と、前記リニアモータの誘起電
圧を検出する誘起電圧検出手段と、前記リニアモータへ
通電する電圧を検出する印加電圧検出手段と、前記リニ
アモータの電流を検出する電流検出手段と、検出した前
記印加電圧と検出した前記モータ電流との位相差を検出
する位相検出手段とを具備し、前記位相検出手段で検出
した位相差が設定値以上の時、前記オートチューニング
手段にて、少なくとも前記誘起電圧から算出した推力定
数をプリセットし、プリセット後に前記インバータを通
常の駆動制御に復帰させることを特徴とするリニア圧縮
機の制御方法。
7. An inverter for outputting an alternating current supplied to a linear motor, a target current determining means for determining a current flowing through the linear motor, and a drive frequency determining means for adjusting a frequency of the alternating current to determine a drive frequency. , An inverter control means for instructing the inverter to create a current waveform corresponding to the current value command from the target current determination means and the drive frequency from the drive frequency determination means, and preset motor constant parameters of the linear motor Automatic tuning means, induced voltage detection means for detecting the induced voltage of the linear motor, applied voltage detection means for detecting the voltage applied to the linear motor, current detection means for detecting the current of the linear motor, Phase detecting means for detecting a phase difference between the detected applied voltage and the detected motor current; When the phase difference detected by the phase detection means is equal to or more than a set value, the auto-tuning means presets at least a thrust constant calculated from the induced voltage, and after presetting, the inverter is put into normal drive control. A method for controlling a linear compressor, which is characterized in that it is restored.
【請求項8】 リニアモータに供給する交流電流を出力
するインバータと、前記リニアモータに流れる電流を決
定する目標電流決定手段と、前記リニアモータへの入力
電力を検出する電力検出手段と、交流電流の周波数を調
整し駆動周波数を決定する駆動周波数決定手段と、前記
目標電流決定手段からの電流値指令と前記駆動周波数決
定手段からの駆動周波数に対応した電流波形を作成すべ
く前記インバータに指令するインバータ制御手段と、前
記リニアモータのモータ定数のパラメータをプリセット
するオートチューニング手段と、前記リニアモータの誘
起電圧を検出する誘起電圧検出手段と、外部からの強制
振動を検出する外部強制振動検出手段とを具備し、前記
外部強制振動検出手段は、前記リニアモータに印加して
いる印加電圧よりも誘起電圧が高い時に外部からの強制
振動であると判断し、前記外部強制振動検出手段が外部
からの強制振動を検出した後、前記誘起電圧検出手段
で、前記リニアモータの誘起電圧を測定し、前記オート
チューニング手段にて、少なくとも前記誘起電圧から算
出した推力定数をプリセットすることを特徴とするリニ
ア圧縮機の制御方法。
8. An inverter for outputting an alternating current supplied to a linear motor, a target current determining means for determining a current flowing through the linear motor, a power detecting means for detecting an input power to the linear motor, and an alternating current. Driving frequency determining means for adjusting the frequency and determining the driving frequency, and commanding the inverter to create a current value command from the target current determining means and a current waveform corresponding to the driving frequency from the driving frequency determining means. Inverter control means, auto tuning means for presetting motor constant parameters of the linear motor, induced voltage detection means for detecting induced voltage of the linear motor, and external forced vibration detection means for detecting forced vibration from the outside. And the external forced vibration detecting means is more than the applied voltage applied to the linear motor. When the induced voltage is high, it is determined to be external forced vibration, and after the external forced vibration detection means detects external forced vibration, the induced voltage detection means measures the induced voltage of the linear motor, A method of controlling a linear compressor, wherein at least a thrust constant calculated from the induced voltage is preset by the auto-tuning means.
【請求項9】 ピストンをシリンダー内でリニアモータ
により駆動させ、圧縮ガスを生成させるリニア圧縮機の
制御装置であって、前記リニアモータに供給する交流電
流を出力するインバータと、前記リニアモータに流れる
電流を決定する目標電流決定手段と、前記リニアモータ
への入力電力を検出する電力検出手段と、交流電流の周
波数を調整し駆動周波数を決定する駆動周波数決定手段
と、前記目標電流決定手段からの電流値指令と前記駆動
周波数決定手段からの駆動周波数に対応した電流波形を
作成すべく前記インバータに指令するインバータ制御手
段と、前記リニアモータのモータ定数のパラメータをプ
リセットするプリセット手段とを具備し、リニア圧縮機
の組立後に、少なくとも推力定数を含むモータ定数を算
出し、前記プリセット手段により前記モータ定数をメモ
リすることを特徴とするリニア圧縮機の制御方法。
9. A control device for a linear compressor, which drives a piston in a cylinder by a linear motor to generate compressed gas, wherein the inverter outputs an alternating current supplied to the linear motor and the linear motor flows. Target current determining means for determining a current, power detecting means for detecting the input power to the linear motor, drive frequency determining means for adjusting the frequency of the alternating current and determining a drive frequency, and target current determining means An inverter control means for instructing the inverter to create a current waveform corresponding to the current value command and the drive frequency from the drive frequency determining means; and a preset means for presetting a parameter of a motor constant of the linear motor, After assembling the linear compressor, calculate the motor constant including at least the thrust constant and A method for controlling a linear compressor, characterized in that the motor constant is stored in memory by means of a control means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007282478A (en) * 2006-03-13 2007-10-25 Ihi Corp Motor control unit

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