JPH09126145A - Drive device for linear compressor - Google Patents
Drive device for linear compressorInfo
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- JPH09126145A JPH09126145A JP7281353A JP28135395A JPH09126145A JP H09126145 A JPH09126145 A JP H09126145A JP 7281353 A JP7281353 A JP 7281353A JP 28135395 A JP28135395 A JP 28135395A JP H09126145 A JPH09126145 A JP H09126145A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はリニアコンプレッ
サの駆動装置に関し、特に、リニアモータによってピス
トンを往復運動させ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, and more particularly to a linear compressor drive device that reciprocates a piston by a linear motor to generate compressed gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、冷蔵庫のような冷却装置において
膨張した冷媒ガスを圧縮する機構としてリニアコンプレ
ッサの開発が進められている。2. Description of the Related Art In recent years, a linear compressor has been developed as a mechanism for compressing expanded refrigerant gas in a cooling device such as a refrigerator.
【０００３】図７は、従来のリニアコンプレッサ３０の
構成を示す断面図である。図７において、このリニアコ
ンプレッサ３０は、シリンダ３１と、シリンダ３１内に
往復動自在に嵌挿されたピストン３２と、ピストン３２
のヘッドに面して形成された圧縮室３３と、圧縮室３３
内のガス圧に応じて開閉する吸込バルブ３４および吐出
バルブ３５とを備える。FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a conventional linear compressor 30. In FIG. 7, the linear compressor 30 includes a cylinder 31, a piston 32 reciprocally fitted in the cylinder 31, and a piston 32.
Compression chamber 33 formed facing the head of the
A suction valve 34 and a discharge valve 35 that open and close according to the gas pressure inside are provided.
【０００４】また、このリニアコンプレッサ３０は、ピ
ストン３２を往復動させるためのリニアモータ３６と、
ピストン３２を往復動自在に支持するためのピストンば
ね４１とを備える。リニアモータ３６は、円筒状の継鉄
部３７と、巻回されたコイルを有する固定子３８，３９
と、円筒状の永久磁石を有する可動体４０とを含む。継
鉄部３７は、シリンダ３１と同心に設けられ、その一端
はシリンダ３１の一端に接合される。固定子３８はシリ
ンダ３１の外周壁に設けられ、固定子３９は継鉄部３７
の内周壁に設けられる。可動体４０は、固定子３８と３
９の間に往復動自在に挿入され、その一端はピストン３
２の一端に接合される。ピストンばね４１の周辺部は継
鉄部３７の他端面に固定され、その中央部４１ａはピス
トン３２の一端に固定される。ピストン３２は、ピスト
ン３２および可動体４０の重量、圧縮室３３内のガスの
圧力変動に基づくガスばねのばね定数、ピストンばね４
１のばね定数などから定まる共振周波数Ｆｃを有する。The linear compressor 30 further includes a linear motor 36 for reciprocating a piston 32,
And a piston spring 41 for reciprocally supporting the piston 32. The linear motor 36 includes a cylindrical yoke portion 37 and stators 38, 39 having wound coils.
And a movable body 40 having a cylindrical permanent magnet. The yoke portion 37 is provided concentrically with the cylinder 31, and one end thereof is joined to one end of the cylinder 31. The stator 38 is provided on the outer peripheral wall of the cylinder 31, and the stator 39 is the yoke portion 37.
Is provided on the inner peripheral wall of the. The movable body 40 includes the stators 38 and 3
It is reciprocally inserted between 9 and one end of which is the piston 3.
It is joined to one end of 2. The peripheral portion of the piston spring 41 is fixed to the other end surface of the yoke portion 37, and the central portion 41 a thereof is fixed to one end of the piston 32. The piston 32 includes the weight of the piston 32 and the movable body 40, the spring constant of the gas spring based on the pressure fluctuation of the gas in the compression chamber 33, and the piston spring 4.
It has a resonance frequency Fc that is determined by a spring constant of 1.
【０００５】なお、これらの部品３１〜４１は、防音・
防振のためマウントばね４２を介してケーシング４３内
に収容される。Note that these parts 31 to 41 are soundproof and
It is housed in a casing 43 via a mount spring 42 for vibration isolation.
【０００６】図８は、図７に示したリニアコンプレッサ
３０を駆動させるための駆動装置５１の構成を示す回路
ブロック図である。図８において、この駆動装置５１
は、交流電源５２、コイル５３およびコンデンサ５４を
備える。交流電源５２は、ピストン３２の共振周波数Ｆ
ｃに等しい周波数の一定の交流電圧をコイル５３および
コンデンサ５４を介してリニアモータ３６の固定子３
８，３９のコイルに印加する。コイル５３は、交流電源
５２の負荷のインダクタンス成分を増大させることによ
って電流ｉの波形歪みを軽減させるために設けられる。
また、コンデンサ５４は、コイル５３およびリニアモー
タ３６のコイルとともにピストン３２の共振周波数Ｆｃ
に等しい共振周波数を有する共振回路を構成するために
設けられる。FIG. 8 is a circuit block diagram showing the structure of a drive unit 51 for driving the linear compressor 30 shown in FIG. In FIG. 8, this drive device 51
Includes an AC power supply 52, a coil 53, and a capacitor 54. The AC power supply 52 has a resonance frequency F of the piston 32.
A constant AC voltage having a frequency equal to c is applied to the stator 3 of the linear motor 36 via the coil 53 and the capacitor 54.
It is applied to the coils of 8, 39. The coil 53 is provided to reduce the waveform distortion of the current i by increasing the inductance component of the load of the AC power supply 52.
Further, the capacitor 54, together with the coil 53 and the coil of the linear motor 36, has a resonance frequency Fc of the piston 32.
To provide a resonant circuit having a resonant frequency equal to
【０００７】次に、駆動装置５１によって駆動されるリ
ニアコンプレッサ３０の動作について説明する。交流電
源５２によりコイル５３を介してリニアモータ３６の固
定子３８，３９のコイルに交流電圧が印加されると、図
９に示すように、交流電源５２からリニアモータ３６の
コイルに電流ｉが流れ、その電流ｉの方向に応じた方向
の電磁力が可動体４０の永久磁石に作用し、可動体４０
およびピストン３２が電流ｉに応じた速度ｖで往復動す
る。このピストン３２の往復動により、図１０に示すよ
うに、圧縮室３３内の圧力ｐが変動する。すなわち、図
１０における低圧時に膨張ガスが吸込バルブ３４を介し
て圧縮室３３内に吸い込まれ、図１０における高圧時に
圧縮室３３内で生成された圧縮ガスが吐出バルブ３５を
介して吐出される。Next, the operation of the linear compressor 30 driven by the driving device 51 will be described. When an AC voltage is applied from the AC power supply 52 to the coils of the stators 38 and 39 of the linear motor 36 via the coil 53, a current i flows from the AC power supply 52 to the coil of the linear motor 36 as shown in FIG. , The electromagnetic force in the direction corresponding to the direction of the current i acts on the permanent magnet of the movable body 40,
And the piston 32 reciprocates at a speed v corresponding to the current i. The reciprocating movement of the piston 32 causes the pressure p in the compression chamber 33 to fluctuate, as shown in FIG. That is, the expanded gas is sucked into the compression chamber 33 through the suction valve 34 when the pressure is low in FIG. 10, and the compressed gas generated in the compression chamber 33 when the pressure is high in FIG. 10 is discharged through the discharge valve 35.
【０００８】圧縮ガスは、冷却装置の熱交換器から熱を
吸収して膨張し、熱交換器を介して被冷却物を冷却させ
る。The compressed gas absorbs heat from the heat exchanger of the cooling device and expands, cooling the object to be cooled through the heat exchanger.
【０００９】このように、リニアコンプレッサ３０で
は、リニアモータ３６によってピストン３２が直接駆動
されるので、動力源の回転運動がクランク機構などによ
ってピストンの往復運動に変換される回転式のコンプレ
ッサに比べて、エネルギー損失が少なくて済み、装置の
小型化が可能となる。As described above, in the linear compressor 30, since the piston 32 is directly driven by the linear motor 36, the rotary motion of the power source is converted into the reciprocating motion of the piston by the crank mechanism or the like, as compared with the rotary compressor. The energy loss is small and the device can be downsized.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリニア
コンプレッサ３０の駆動装置５１には、寸法・重量が大
きな波形整形用のコイル５３が設けられていたので、駆
動装置５１の寸法・重量が大きくなるという問題があっ
た。However, since the drive device 51 of the conventional linear compressor 30 is provided with the waveform shaping coil 53 having a large size and weight, the size and weight of the drive device 51 is large. There was a problem of becoming.
【００１１】その一方、波形整形用のコイル５３を除去
すると、図１１に示すように、電流ｉの波形が歪み効率
（リニアモータ３６の入力エネルギーに対する出力エネ
ルギーの比率）Ｅが低下してしまう。具体的には、図９
に示すようにインダクタンスＬ＝０．０２５Ｈの固定子
３８，３９にインダクタンスＬｃ＝０．０７５Ｈのコイ
ル５３を直列接続した場合は９３．８％の効率Ｅが得ら
れたが、図１１に示すようにコイル５３を除去した場合
は効率Ｅが８７．５％に低下した。なお、コイル５３を
直列接続した場合はコンデンサ５４の容量値Ｃを７０．
４μＦとし、コイル５３を除去した場合はコンデンサ５
４の容量値Ｃを２８１．４μＦとして、コンデンサ５４
およびリニアモータ３６のコイルを含む共振回路の共振
周波数をピストン３２の共振周波数Ｆｃに保った。On the other hand, when the waveform shaping coil 53 is removed, the waveform of the current i is distorted and the efficiency E (the ratio of the output energy to the input energy of the linear motor 36) E decreases, as shown in FIG. Specifically, FIG.
As shown in FIG. 11, when the coils 53 having the inductance Lc = 0.075H were connected in series to the stators 38 and 39 having the inductance L = 0.025H, the efficiency E of 93.8% was obtained. When the coil 53 was removed in the first step, the efficiency E decreased to 87.5%. When the coil 53 is connected in series, the capacitance value C of the capacitor 54 is 70.
4 μF and capacitor 5 when coil 53 is removed
The capacitance value C of 4 is 281.4 μF, and the capacitor 54
The resonance frequency of the resonance circuit including the coil of the linear motor 36 is kept at the resonance frequency Fc of the piston 32.
【００１２】それゆえに、この発明の主たる目的は、小
型・軽量化が可能で、かつ高い効率が得られるリニアコ
ンプレッサの駆動装置を提供することである。Therefore, a main object of the present invention is to provide a linear compressor drive device which can be reduced in size and weight and can achieve high efficiency.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】この発明に係るリニアコ
ンプレッサの駆動装置は、リニアモータによってピスト
ンを往復運動させ圧縮ガスを生成するリニアコンプレッ
サの駆動装置であって、前記リニアモータに駆動電力を
供給するための出力電圧の制御が可能な交流電源、前記
交流電源から前記リニアモータに流れる電流を検出する
ための電流検出手段、前記交流電源の出力電圧を指令す
る電圧指令手段、前記電流検出手段によって検出された
電流を微分し所定の定数を乗算して、前記リニアモータ
に仮想的に直列接続された波形整形用コイルに発生する
電圧を求める演算手段、および前記電圧指令手段によっ
て指令された電圧から前記演算手段によって求められた
電圧を減算した電圧に前記交流電源の出力電圧が一致す
るように前記交流電源を制御する制御手段を備えたこと
を特徴としている。A linear compressor drive apparatus according to the present invention is a linear compressor drive apparatus that reciprocates a piston by a linear motor to generate compressed gas, and supplies drive power to the linear motor. An AC power supply capable of controlling the output voltage for controlling the current, a current detection means for detecting a current flowing from the AC power supply to the linear motor, a voltage command means for instructing an output voltage of the AC power supply, and the current detection means. From the voltage commanded by the voltage commanding means and the calculating means for differentiating the detected current and multiplying by a predetermined constant to obtain the voltage generated in the waveform shaping coil virtually connected in series to the linear motor. The AC voltage is adjusted so that the output voltage of the AC power supply matches the voltage obtained by subtracting the voltage calculated by the calculation means. It is characterized by comprising a control means for controlling the source.
【００１４】このリニアコンプレッサの駆動装置では、
交流電源からリニアモータに流れる電流が検出され、そ
の検出値に基づいて、リニアモータに仮想的に直列接続
された波形整形用コイルに発生する電圧が演算される。
そして、指令電圧から演算値を減算した電圧に交流電源
の出力電圧が一致するように交流電源が制御される。し
たがって、交流電源からリニアモータに流れる電流の波
形歪みが軽減され、効率の低下が防止される。また、実
際に波形整形用のコイルを設ける必要がないので、駆動
装置の小型・軽量化が可能となる。In this linear compressor drive,
The current flowing from the AC power supply to the linear motor is detected, and the voltage generated in the waveform shaping coil virtually connected in series to the linear motor is calculated based on the detected value.
Then, the AC power supply is controlled so that the output voltage of the AC power supply matches the voltage obtained by subtracting the calculated value from the command voltage. Therefore, the waveform distortion of the current flowing from the AC power supply to the linear motor is reduced, and the efficiency is prevented from decreasing. Further, since it is not necessary to actually provide a coil for waveform shaping, the driving device can be made smaller and lighter.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施の形態
によるリニアコンプレッサ３０の駆動装置１の構成を示
すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of a drive device 1 for a linear compressor 30 according to an embodiment of the present invention.
【００１６】図１において、このリニアコンプレッサ３
０の駆動装置１は、直流電源２、インバータ３、電流検
出装置４およびコンピュータ５を備え、コンピュータ５
は電圧指令部６および演算制御部７を含む。図８で示し
たコンデンサ５４は、リニアコンプレッサ３０のケーシ
ング４３内に設けられる。In FIG. 1, this linear compressor 3
The drive device 1 of 0 includes a DC power supply 2, an inverter 3, a current detection device 4 and a computer 5, and a computer 5
Includes a voltage command unit 6 and a calculation control unit 7. The condenser 54 shown in FIG. 8 is provided in the casing 43 of the linear compressor 30.
【００１７】直流電源２は、所定の直流電圧をインバー
タ３に出力する。直流電源２は、たとえば図２に示すよ
うな全波整流回路１０を含む。全波整流回路１０は、ダ
イオード１１〜１４、平滑コンデンサ３５および平滑コ
イル１６からなり、入力端子１０ａ，１０ｂに入力され
た交流電圧を直流電圧に変換して出力端子１０ｃ，１０
ｄに出力する。The DC power supply 2 outputs a predetermined DC voltage to the inverter 3. The DC power supply 2 includes a full-wave rectifier circuit 10 as shown in FIG. 2, for example. The full-wave rectifier circuit 10 includes diodes 11 to 14, a smoothing capacitor 35, and a smoothing coil 16, and converts the AC voltage input to the input terminals 10a and 10b into a DC voltage to output the output terminals 10c and 10.
Output to d.
【００１８】インバータ３は、直流電源２から入力され
た直流電圧を、コンピュータ１の演算制御部７から与え
られた電圧制御信号φe に応じた電圧ｅで共振周波数Ｆ
ｃに等しい周波数の交流電圧に変換する。インバータ３
は、たとえば図３に示すように、ブリッジ形に接続され
た４組のＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジス
タ）および帰還ダイオード２１，２５；２２，２６；２
３，２７；２４，２８を含む。ＩＧＢＴ２１〜２４のゲ
ート２１ｇ〜２４ｇの各々には、電圧制御信号φe が個
別に与えられる。入力端子３ａ，３ｂには直流電源２か
ら出力された直流電圧が印加され、出力端子３ｃ，３ｇ
から出力される交流電圧ｅは図示しないコンデンサ５４
を介してリニアコンプレッサ３０のリニアモータ３６の
コイルに印加される。The inverter 3 uses the DC voltage input from the DC power supply 2 at the resonance frequency F with the voltage e corresponding to the voltage control signal φ e given from the arithmetic control unit 7 of the computer 1.
Convert to an AC voltage with a frequency equal to c. Inverter 3
Is, for example, as shown in FIG. 3, four sets of IGBTs (insulated gate bipolar transistors) and feedback diodes 21, 25; 22, 26; 2 connected in a bridge shape.
3,27; 24,28 are included. The voltage control signal φ e is individually applied to each of the gates 21g to 24g of the IGBTs 21 to 24. The DC voltage output from the DC power supply 2 is applied to the input terminals 3a and 3b, and the output terminals 3c and 3g
The AC voltage e output from the
Is applied to the coil of the linear motor 36 of the linear compressor 30 via.
【００１９】電流検出装置４は、インバータ３からリニ
アコンプレッサ３０に流れる電流ｉを検出し、検出値ｉ
をデジタル信号に変換してコンピュータ５の演算制御部
７に与える。The current detector 4 detects the current i flowing from the inverter 3 to the linear compressor 30, and detects the detected value i.
Is converted into a digital signal and given to the arithmetic control unit 7 of the computer 5.
【００２０】コンピュータ５の電圧指令部６は、指令電
圧ｅs を生成し演算制御部７に与える。演算制御部７
は、電流検出装置４によって検出された電流ｉを微分し
てインダクタンスＬｃを乗算し、その乗算値Ｌｃｄｉ／
ｄｔを電圧指令部６から与えられた指令電圧ｅs から減
算する。ここでインダクタンスＬｃは、リニアコンプレ
ッサ３０のリニアモータ３６に仮想的に直列接続された
波形整形用のコイル（図８のコイル５３に相当するも
の）が有するインダクタンスである。そして、演算制御
部７は、その演算値ｅs −Ｌｃｄｉ／ｄｔにインバータ
３の出力電圧ｅが一致するように、インバータ３に電圧
制御信号φe を与えてインバータ３を制御する。The voltage command unit 6 of the computer 5 generates a command voltage e s and supplies it to the arithmetic control unit 7. Arithmetic control unit 7
Is a derivative of the current i detected by the current detection device 4 and a multiplication of the inductance Lc, and the multiplication value Lcdi /
dt is subtracted from the command voltage e s given from the voltage command unit 6. Here, the inductance Lc is the inductance of a waveform shaping coil (corresponding to the coil 53 in FIG. 8) virtually connected in series to the linear motor 36 of the linear compressor 30. Then, the arithmetic control unit 7, so that the calculated value e s -Lcdi / dt in the output voltage e of the inverter 3 match, giving a voltage control signal phi e to the inverter 3 controls the inverter 3.
【００２１】図４は、図１に示したリニアコンプレッサ
３０の駆動装置１の動作を示すブロック線図である。こ
のブロック線図に従って、リニアコンプレッサ３０の駆
動装置１の動作について説明する。FIG. 4 is a block diagram showing the operation of the driving device 1 for the linear compressor 30 shown in FIG. The operation of the drive device 1 for the linear compressor 30 will be described with reference to this block diagram.
【００２２】インバータ３からリニアコンプレッサ３０
に電圧ｅが印加されると、リニアコンプレッサ３０のリ
ニアモータ３６のコイルが有するインダクタンスＬおよ
び抵抗値Ｒとコンデンサ５４の容量値Ｃに応じた電流ｉ
がインバータ３からリニアコンプレッサ３０に流れ、そ
の電流ｉに比例した力ｋｆｉが発生する。この力ｋｆｉ
と、ピストン３２および可動体４０の質量と、圧縮室３
３内のガス圧に基づくガスばねおよびピストンばね４１
のばね定数とによりピストン３２の速度ｖが決まり、速
度ｖに比例した電圧ｋｆｖがリニアモータ３６のコイル
に負帰還される。From the inverter 3 to the linear compressor 30
When the voltage e is applied to, the current i corresponding to the inductance L and resistance value R of the coil of the linear motor 36 of the linear compressor 30 and the capacitance value C of the capacitor 54.
Flows from the inverter 3 to the linear compressor 30, and a force kfi proportional to the current i is generated. This force kfi
, The mass of the piston 32 and the movable body 40, and the compression chamber 3
Gas spring and piston spring 41 based on gas pressure in 3
The velocity v of the piston 32 is determined by the spring constant and the voltage kfv proportional to the velocity v is negatively fed back to the coil of the linear motor 36.
【００２３】インバータ３からリニアモータ３６のコイ
ルに流れる電流の検出値ｉがコンピュータ５の演算制御
部７に与えられ、リニアモータ３６のコイルに仮想的に
直列接続された波形整形用コイルに発生する電圧Ｌｃｄ
ｉ／ｄｔが演算される。インバータ３の出力電圧ｅは、
指令電圧ｅs から演算値を減算した値ｅs −Ｌｃｄｉ／
ｄｔに一致するように制御される。なお、このとき、イ
ンバータ３の出力電圧ｅとリニアモータ３６のコイルに
発生する電圧との間には次式が成り立つ。The detected value i of the current flowing from the inverter 3 to the coil of the linear motor 36 is given to the arithmetic control unit 7 of the computer 5 and is generated in the waveform shaping coil virtually connected in series to the coil of the linear motor 36. Voltage Lcd
i / dt is calculated. The output voltage e of the inverter 3 is
The value obtained by subtracting the calculated value from the command voltage e s e s -Lcdi /
Controlled to match dt. At this time, the following equation holds between the output voltage e of the inverter 3 and the voltage generated in the coil of the linear motor 36.
【００２４】[0024]
【数１】 (Equation 1)
【００２５】図５は指令電圧ｅs とインバータ３の出力
電圧ｅを示す波形図、図６はピストン３２の速度ｖとイ
ンバータ３からリニアモータ３６のコイルに流れる電流
ｉとを示す波形図である。図５を参照して、指令電圧ｅ
s と出力電圧ｅの差がコンピュータ５の演算制御部７に
よる制御量であり、リニアモータ３６のコイルに仮想的
に直列接続された波形整形用コイルに発生する電圧であ
る。また、図６を参照して、このリニアモータ３０の駆
動装置１では、実際には波形整形用のコイルを使用して
いないにもかかわらず、図１１に比べて電流ｉの波形歪
みが軽減され、図９と同レベル以上の効率Ｅが得られ
た。具体的には、仮想的なコイルのインダクタンスＬｃ
を０．０７５Ｈとした場合、効率Ｅは９４．９％であっ
た。FIG. 5 is a waveform diagram showing the command voltage es and the output voltage e of the inverter 3, and FIG. 6 is a waveform diagram showing the speed v of the piston 32 and the current i flowing from the inverter 3 to the coil of the linear motor 36. . Referring to FIG. 5, command voltage e
The difference between s and the output voltage e is the control amount by the arithmetic control unit 7 of the computer 5, and is the voltage generated in the waveform shaping coil virtually connected in series to the coil of the linear motor 36. Further, referring to FIG. 6, in drive device 1 for linear motor 30, waveform distortion of current i is reduced as compared with FIG. 11, although a coil for waveform shaping is not actually used. , An efficiency E equal to or higher than that of FIG. 9 was obtained. Specifically, the inductance Lc of the virtual coil
Was 0.075H, the efficiency E was 94.9%.
【００２６】この実施の形態では、リニアモータ３６の
コイルに流れる電流ｉの波形歪みをインバータ３の出力
電圧ｅを制御することによって軽減させるので、コイル
５３を使用していた従来に比べ装置の小型・軽量化が可
能となる。In this embodiment, since the waveform distortion of the current i flowing through the coil of the linear motor 36 is reduced by controlling the output voltage e of the inverter 3, the size of the device is smaller than that of the conventional device using the coil 53. -It is possible to reduce the weight.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上のように、このリニアコンプレッサ
の駆動装置では、交流電源からリニアモータに流れる電
流の検出値に基づいて、リニアモータに仮想的に直列接
続された波形整形用コイルに発生する電圧が演算され、
指令電圧から演算値を減算した電圧に交流電源の出力電
圧が一致するように交流電源が制御される。したがっ
て、交流電源からリニアモータに流れる電流の波形歪み
が軽減され、効率の低下が防止される。また、実際に波
形整形用のコイルを設ける必要がないので、駆動装置の
小型・軽量化が可能となる。As described above, in the linear compressor drive device, the waveform shaping coil virtually connected to the linear motor in series is generated based on the detected value of the current flowing from the AC power source to the linear motor. The voltage is calculated,
The AC power supply is controlled so that the output voltage of the AC power supply matches the voltage obtained by subtracting the calculated value from the command voltage. Therefore, the waveform distortion of the current flowing from the AC power supply to the linear motor is reduced, and the efficiency is prevented from decreasing. Further, since it is not necessary to actually provide a coil for waveform shaping, the driving device can be made smaller and lighter.
【図１】この発明の一実施の形態によるリニアコンプレ
ッサの駆動装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a linear compressor drive device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示したリニアコンプレッサの駆動装置の
直流電源に含まれる全波整流回路の構成を示す回路図で
ある。2 is a circuit diagram showing a configuration of a full-wave rectifier circuit included in a DC power source of the linear compressor drive device shown in FIG.
【図３】図１に示したリニアコンプレッサの駆動装置の
インバータの構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an inverter of the linear compressor driving device shown in FIG.
【図４】図１に示したリニアコンプレッサの駆動装置の
動作を説明するためのブロック線図である。FIG. 4 is a block diagram for explaining the operation of the drive device for the linear compressor shown in FIG.
【図５】図１に示したリニアコンプレッサの駆動装置の
動作を説明するための波形図である。5 is a waveform diagram for explaining the operation of the linear compressor drive device shown in FIG. 1. FIG.
【図６】図１に示したリニアコンプレッサの駆動装置の
動作を説明するための他の波形図である。FIG. 6 is another waveform diagram for explaining the operation of the linear compressor drive device shown in FIG. 1.
【図７】従来のリニアコンプレッサの構成を示す断面図
である。FIG. 7 is a sectional view showing a configuration of a conventional linear compressor.
【図８】図７に示したリニアコンプレッサの駆動装置の
構成を示す回路ブロック図である。8 is a circuit block diagram showing a configuration of a drive device for the linear compressor shown in FIG. 7. FIG.
【図９】図７および図８に示したリニアコンプレッサお
よびその駆動装置の動作を説明するための波形図であ
る。FIG. 9 is a waveform diagram for explaining the operation of the linear compressor and the drive device thereof shown in FIGS. 7 and 8.
【図１０】図７および図８に示したリニアコンプレッサ
およびその駆動装置の動作を説明するための他の波形図
である。FIG. 10 is another waveform diagram for explaining the operation of the linear compressor and the drive device thereof shown in FIGS. 7 and 8.
【図１１】図８に示したリニアコンプレッサの駆動装置
の問題点を説明するための波形図である。FIG. 11 is a waveform diagram for explaining a problem of the drive device for the linear compressor shown in FIG.
１，５１ 駆動装置 ２ 直流電源 ３ インバータ ４ 電流検出装置 ５ コンピュータ ６ 電圧指令部 ７ 演算制御部 ３０ リニアコンプレッサ ３２ ピストン ３６ リニアモータ ４１ ピストンばね ５２ 交流電源 ５３ 波形整形用コイル 1,51 Drive device 2 DC power supply 3 Inverter 4 Current detection device 5 Computer 6 Voltage command unit 7 Arithmetic control unit 30 Linear compressor 32 Piston 36 Linear motor 41 Piston spring 52 AC power supply 53 Waveform shaping coil
Claims (1)
動させ圧縮ガスを生成するリニアコンプレッサの駆動装
置であって、 前記リニアモータに駆動電力を供給するための出力電圧
の制御が可能な交流電源、 前記交流電源から前記リニアモータに流れる電流を検出
するための電流検出手段、 前記交流電源の出力電圧を指令する電圧指令手段、 前記電流検出手段によって検出された電流を微分し所定
の定数を乗算して、前記リニアモータに仮想的に直列接
続された波形整形用コイルに発生する電圧を求める演算
手段、および前記電圧指令手段によって指令された電圧
から前記演算手段によって求められた電圧を減算した電
圧に前記交流電源の出力電圧が一致するように前記交流
電源を制御する制御手段を備える、リニアコンプレッサ
の駆動装置。1. A drive device for a linear compressor that reciprocates a piston by a linear motor to generate compressed gas, wherein an AC power supply capable of controlling an output voltage for supplying drive power to the linear motor, the AC Current detection means for detecting a current flowing from the power supply to the linear motor, voltage command means for commanding the output voltage of the AC power supply, and the current detected by the current detection means is differentiated and multiplied by a predetermined constant, Operation means for obtaining the voltage generated in the waveform shaping coil virtually connected to the linear motor in series, and the alternating current to the voltage obtained by subtracting the voltage obtained by the operation means from the voltage instructed by the voltage instruction means A drive unit for a linear compressor, which is equipped with a control unit that controls the AC power supply so that the output voltages of the power supplies match. .
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|---|---|---|---|---|
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1995
- 1995-10-30 JP JP28135395A patent/JP3738065B2/en not_active Expired - Fee Related
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