KR100320204B1 - 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘 - Google Patents
리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100320204B1 KR100320204B1 KR1019990046589A KR19990046589A KR100320204B1 KR 100320204 B1 KR100320204 B1 KR 100320204B1 KR 1019990046589 A KR1019990046589 A KR 1019990046589A KR 19990046589 A KR19990046589 A KR 19990046589A KR 100320204 B1 KR100320204 B1 KR 100320204B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- stroke
- value
- voltage
- unstable
- detected
- Prior art date
Links
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/12—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by varying the length of stroke of the working members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
- F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
- F04B35/045—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/0027—Pulsation and noise damping means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2201/00—Pump parameters
- F04B2201/02—Piston parameters
- F04B2201/0206—Length of piston stroke
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/04—Motor parameters of linear electric motors
- F04B2203/0402—Voltage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
본 발명은 리니어 컴프레샤의 운전 초기 및 운전도중에 고효율 지점을 추적하면서 최고의 운전점에서 운전할 수 있도록 하는 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘에 관한 것이다. 본 발명의 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘에서는, 운전 초기 및 운전중에, 스트로크 불안정 영역을 탐색하며, 불안정 영역을 검출하면 스트로크 전압치를 변경시켜서 불안정 영역을 회피하여 운전하도록 하며, 더욱 상세하게는, 스트로크치를 스트로크 전압 하한점에서부터 소정의 전압치씩 증가시켜 가면서 불안정 영역을 탐색하며, 불안정 영역을 검출하면 또 다시 일정 전압치를 증가시켜서 스트로크를 불안정 영역 바로 상부에서 일정하게 유지하다가, 소정의 시간이 경과하면 스트로크 전압치를 일정치씩 감소시켜서 불안정 영역이 검출되면 다시 스트로크치를 증가시켜서 최적의 운전점이 항상 불안정 영역 바로 상부에 위치하도록 제어한다. 또한 스트로크치는 제로값으로 부터 하한점에 도달하기 까지는 단순히 가속시켜서 탐색 시간이 감소되도록 한다.
Description
본 발명은 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 리니어 컴프레샤의 운전 초기 및 운전도중에 고효율 지점을 추적하면서 최고의 운전점에서 운전할 수 있도록 하는 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘에 관한 것이다.
리니어 컴프레샤는 리니어 오실레이팅 모터로 구동되기 때문에 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 주는 크랭크 샤프트가 없어서 마찰 손실이 적고, 또한 공진을 이용하기 때문에 다른 압축기에 비해서 효율이 좋은 것으로 알려져 있다.
또한 이러한 압축기가 냉장고나 에어컨에서 사용될 경우에, 모터의 스트로크를 가변시켜 줌에 따라서 압축비를 가변할 수 있어서 가변 냉력 제어에도 사용될 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 냉장고나 에어컨에서 사용되는 리니어 컴프레샤의 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도1은 종래의 리니어 컴프레샤의 제어장치에 대한 구성 블록도로서, 그 구성을 보면, 피스톤의 상하운동으로 스트로크를 가변시켜 냉력을 조절하는 리니어 오실레이팅 모터(10)와, 게이트 구동신호에 따라 교류전원을 단속시켜서 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)에 인가되는 전력을 통제하는 전기회로부(20)와, 입력되는 온도정보에 따른 스트로크 지령치와 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)에 인가되는 스트로크전압에 의해 추정되는 스트로크가 일치하도록 제어하고, 그에 따른 타이머 구동신호를 상기 전기회로부(20)에 제공하는 제어부(30)로 이루어진다.
상기 제어부(30)는, 온도정보를 받아서 그 온도에 대응하는 스트로크 지령치를 결정하여 출력하는 스트로크 지령치 결정기(31)와, 리니어 오실레이팅 모터로 공급되는 스트로크 전압들 V0-V3을 입력 받아 스트로크치를 추정하고 그 추정된 스트로크치를 출력하는 센서리스 스트로크 추정기(32)와, 상기 센서리스 스트로크 추정기(32)에서 추정된 스트로크가 상기 스트로크 지령치 결정기(31)에서 결정한 스트로크 지령치에 잘 추종하도록 제어하고, 그에 따른 타이머 지령치를 출력하는 스트로크 제어기(33)와, 입력되는 전압파형으로부터 제로-크로스 포인트를 검출하고 그에 대한 제로-크로스 신호를 출력하는 제로-크로스 검출기(34)와, 상기 제로-크로스 검출기(34)에서 출력되는 제로-크로스 신호가 출력되는 시점에서 상기 스트로크 제어기(33)에서 추정된 추정치에 따라 게이트 구동신호를 제공하는 타이머(35)로 이루어진다.
이와 같이 구성된 종래 기술에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다. 전원 전압단으로부터 도2의(A)와 같은 220V 전원 전압을 공급하면, 그 전원 전압은 전기회로부(20)의 전류감지용 저항(R)과 트라이악(Tr) 그리고 캐패시터(C)를 통해 리니어 오실레이팅 모터(10)로 공급된다. 그에 따라 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)에 전류가 흐르게 된다. 그 후 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)의 피스톤이 왕복 운동을 행하게 되는데, 상기 피스톤의 왕복 행정거리가 스트로크이다. 이 스트로크를 가변시켜서 냉력을 가변시킨다. 즉, 냉장고 또는 에어컨의 냉력을 조절한다.
이때 사용자가 냉장고 또는 에어컨의 온도를 설정하면, 이 설정된 온도 정보를 제어부(30)의 스트로크 지령치 결정기(31)에서 입력 받는다. 이렇게 온도 정보를 입력받은 스트로크 지령치 결정기(31)는 설정 온도에 해당하는 스트로크 지령치를 결정하고, 그 결정된 스트로크 지령치 신호를 스트로크 제어기(33)로 제공한다.
이때 센서리스 스트로크 추정기(32)는 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)로 전류를 공급하는 전기회로부(20)로부터 전원전압단과 전류감지용 저항(R) 사이의 전압(V0), 상기 전류 감지용 저항(R)과 트라이악(Tr) 사이의 전압(V1), 상기 트라이악(Tr)에서 리니어 오실레이팅 모터(10)로 공급되는 전압(V2), 및 상기 캐패시터(C)를 거쳐 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)로 공급되는 전압(V3)을 입력 받아 스트로크 정보와 전류정보를 추정하고, 그 추정한 스트로크 정보와 전류정보를 상기 스트로크 제어기(33)로 전송한다.
그 후 상기 스트로크 제어기(33)는 스트로크 지령치 결정기(31)에서 결정된 스트로크 지령치와 추정된 스트로크치가 같아지도록 제어한다. 이렇게 제어를 행하여 얻어진 타이머 지령치를 타이머(35)로 전송한다. 이때 제로 크로스 검출기(34)는 상기 전기회로부(20)내의 전원 전압단과 전류감지용 저항(R) 사이의 전압(V0) 또는 상기 전원 전압단으로 부터 캐패시터(C)를 거치기 이전의 전압(V4)을 입력 받아 제로-크로스 포인트를 검출하고, 그 검출된 제로-크로스 신호를 타이머(35)로 제공한다.
그 후 상기 타이머(35)는 제로-크로스 신호를 시작단자(start)로 받아들인다. 상기 시작 단자로 제로-크로스 신호가 입력되면, 상기 타이머(35)는 스트로크 제어기(33)에서 제공하는 타이머 지령치에 의하여 도2의 (C)에 도시한 시간 t1을 설정한다.
이렇게 설정된 시간(t1)이 되면, 상기 타이머(35)는 게이트 구동신호를 전기 회로부(20)의 트라이악(Tr)의 게이트(G)로 출력한다. 가령 도2의 (C)와 같이 t1이 작으면, 게이트 구동신호가 도2의 (C)와 같이 제로-크로스 시점부터 짧게 설정되어 도2의 (D)와 같이 많은 전류가 흐르게 되고, t1이 도2의 (E)와 같이 크면, 게이트 구동신호가 제로-크로스 시점으로 부터 멀어져 도2의 (F)와 같이 적은 전류가 흐르게 된다.
이와 같이 게이트 구동신호가 전기회로부(20)의 트라이악(Tr)의 게이트(G)로 출력되면, 상기 트라이악(Tr)이 턴 온 되어 리니어 오실레이팅 모터(10)로 전류가 공급되고, 이에 따라 상기 리니어 오실레이팅 모터(10)의 피스톤이 상하 운동하여 냉장고 또는 에이컨 등의 냉력을 조절한다. 입력 전류를 주기함수로 가하면 피스톤의 움직임도 같은 주기를 갖게 되는데 흡입과 토출압에 따라서 모습은 여러 가지로 나타나진다.
그 한 예를 도4에 도시하였다. 피스톤의 주기를T라고 할 때, 스트로크는 한 주기내에서 최대변위를 나타내므로 다음과 같이 정의된다.
여기서센서리스에 의한 추정치이므로 실제값과 오차가 존재할 수 있다.
리니어 오실레이팅 모터(10)를 도3과 같은 역기전력이 있는 R-L 회로로 모형화할 때 피스톤의 움직임을 나타내는 이론적 근거는 다음 수학식(1) 및 (2)와 같이 두개의 비선형 연립미분 방정식으로 설명될 수 있으며, 여기서 수학식(1)은 기계식 운동방정식이며, 수학식(2)는 전기적 등가방정식이다.
단, 여기서x: 피스톤의 변위,i: 모터에 흐르는 전류,m: 피스톤의 질량,C: 댐핑계수,k: 등가적 스프링 상수,Fp: 피스톤이 미치는 힘,: 역기전력 상수,L: 등가적 인덕턴스 계수,R: 등가적 저항,r: 전류크기 감지용 저항,V: 외부전압이다.
상기식에서Fp는 흡입과 토출측 사이의 압력차에 의한 힘을 나타내는데, 도5에서와 같이 압축기가 흡입-압축-토출 과정을 거치면서 비선형적으로 시시각각 달라진다.
따라서 전압 (V)이 커지면 수학식(2)에서 우변이 커져서 좌변의 전류도 커지게 되고, 전류가 커지면 수학식(1)에서 우변이 커져서 좌변의 피스톤의 변위도 커지게 된다. 즉, 피스톤의 행정거리는 인가전압에 의하여 변하게 되고, 반도체 스위칭 소자인 트라이악을 사용하면 인가전압을 스위칭 조절할 수 있어 동일한 효과를 가질 수 있다.
리니어 컴프레샤는 공진점에서 가장 효율이 양호하며, 소음도 가장 낮게 발생하게 된다. 그런데 이러한 공진점에서 도6에 도시된 바와 같이 피스톤의 동작이 일정하게 유지되지 못하고 떨리는 불안정 현상이 종종 발생하게 된다. 이 공진주파수는 60Hz (50Hz)의 상용 AC 전원을 사용하는 경우에, 아래 수학식(3)과 같이 된다.
여기서, f는 주파수, Kg는 가스 스프링(압력: Pd, Ps), Ks는 스프링 상수, m은 피스톤 질량이다. 따라서 주파수f 가 60Hz(50Hz)로 될 때, 기계적 공진이 발생된다. 여기서, m, Ks는 상수이고, 가스 스프링으로 표현되는 압력(Ps, Pd)의 영향인 Kg값만이 변수로 작용한다. 냉장고 및 에어컨등의 압축기를 사용하는 제품에서는 압력이 계속변하기 때문에 이 Kg값이 시시각각으로 변하게 된다. 따라서 공진점의 스트로크 역시 계속해서 압력이 변함에 따라서 변하게 된다. 공진점이 가장 효율이 좋고 소음이 적은 지점이기 때문에 이 공진점을 잘 추적하도록 스트로크를 가변시켜서 운전하는 것이 중요하다.
본 발명의 목적은 리니어 컴프레샤의 운전시에 각종 환경변화로 인해서 야기되는 공진 불안정 영역을 추적하고 이를 회피하여 운전하도록 하므로서 최적의 운전을 하도록 하는 것이다
이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 스트로크치를 불안정 영역이 나타나기 시작하는 스트로크 전압 하한점에서 부터 소정의 전압치씩 증가시켜 가면서 불안정 영역을 탐색하며, 불안정 영역을 검출하면 또 다시 일정 전압치를 증가시켜서 스트로크를 불안정 영역 바로 상부에서 일정하게 유지하다가, 소정의 시간이 경과하면 스트로크 전압치를 일정치씩 감소시켜서 불안정 영역이 검출되면 다시 스트로크치를 증가시킨 후 운전하는 과정을 반복하도록 하므로 운전점이 항상 불안정 영역 바로 상부에 위치하도록 제어하는 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘을 제공한다.
또한, 본 발명은, 스트로크치를 불안정 영역이 나타나기 시작하는 스트로크 전압 하한점에서 부터 소정의 전압치씩 증가시켜 가면서 불안정 영역을 탐색하며, 불안정 영역을 검출하면 또 일정 전압치를 감소시켜서 스트로크를 불안정 영역 바로 하부에서 일정하게 유지하다가, 소정의 시간이 경과하면 스트로크 전압치를 일정치씩 상승시켜서 불안정 영역이 검출되면 다시 스트로크치를 감소시킨 후 운전하는 과정을 반복하도록 하므로 운전점이 항상 불안정 영역 바로 하부에 위치하도록 제어하는 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 스트로크치가 제로값으로 부터 하한점에 도달하기 까지는 단순히 가속시켜서 탐색 시간이 감소되도록 하는 리니어 컴프레샤의 운전제어 방법을 제공한다.
도1은 종래 리니어 컴프레샤의 제어장치에 대한 블록 구성도
도2는 도1의 리니어 콤프레샤의 제어장치 각 부분에 대한 신호 파형도
도3은 도1의 리니어 오실레이팅 모터를 역기전력이 있는 R-L 회로로 모형화할 때의 등가회로도
도4는 도1의 리니어 컴프레샤에서, 흡입 및 토출압에 따른 피스톤의 움직임의 주기를 보여주는 파형도
도5는 도1의 리니어 컴프레샤에서, 흡입-압축-토출 과정을 거치면서 비선형적으로 달라지는 피스톤에 미치는 힘(Fp)에 대한 파형도
도6은 도1의 리니어 컴프레샤에서, 흡입과 토출압에 따른 피스톤의 움직임의 주기에 대해 불안정한 경우와 안정한 경우를 보여주는 파형도
도7은 본 발명 리니어 컴프레샤의 최적 운전점 탐색 및 운전 알고리즘을 도시한 도면
도8은 본 발명 리니어 컴프레샤의 최적 운전점 탐색 및 운전 알고리즘에 대한 흐름도
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ***
s1: 스트로크 전압 증가값 s2: 스트로크 전압 감소값
V1: 하한점 스트로크 전압 V2: 상한점 스트로크 전압
V3: 불안정 영역의 스트로크 전압
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도7은 본 발명의 최적 운전점 탐색을 위한 운전 알고리즘을 도시한 도면이다. 도면에서 볼 수 있듯이, 센서리스 스트로크 추정기에서 추정된 스트로크의 하한점(V1)에서 부터 공진 불안정 영역을 탐색하기 위한 스캐닝을 시작하게 된다.이것은 스트로크가 낮은 지역에서는 부품 편차가 있더라도 불안정 영역이 존재하지 않으므로 스캐닝을 빠르게 하기 위한 것이다. 따라서 시작점 0V으로부터 하한점V1 까지는 빠르게 단순 가속하게 된다. 단순 가속 후에 스트로크가 하한점V1에 도달하면 이때 부터는 t1 시간 단위로 스트로크를 s1씩 증가시켜 가면서 불안정 영역이 존재하는지를 탐색하게 된다. 계속해서 스트로크를 s1 단위로 증가시켜 가다가 불안정 영역이 존재하게 되는 것을 탐색하게 되면 또 다시 스트로크를 s1 만큼 증가시키고 이때의 스트로크를 유지시킨다. 이것은 불안정 영역 바로 상부에서 효율의 가장 좋고, 소음이 가장 적다는 것이 실험적으로 밝혀졌기 때문이다.
그런데, 이와 같은 불안정 영역은 시간이 흐름에 따라서 이동하는 경향이 있다. 따라서 최적의 스트로크를 유지하기 위해서는 이러한 불안정 영역의 이동을 계속 추적해서 수시로 변하는 불안정 영역의 바로 상부에 스트로크를 유지하는 것이 필요하다. 이를 위해서 일정한 시간 t2이 경과할 때 까지 계속해서 현재의 스트로크에서 불안정 영역이 발생하는지를 탐색한다. 탐색 결과 현재의 스트로크에 불안정 영역이 존재하면 다시 스트로크를 s1 만큼씩 증가시키게 되는데, 이러한 과정을 불안정 영역을 벗어날 때 까지 반복한다.
불안정 영역의 바로 상부에서 스트로크를 유지한 채 일정한 시간 t2이 경과해도 불안정 영역이 발생하지 않으면, 스트로크를 s2 만큼 감소시켜서 불안정 여부를 탐색하게 된다. 이때 불안정 영역이 검출되면 다시 스트로크를 s1 만큼 증가시켜서 스트로크를 불안정 영역 바로 상부에 놓게 된다. 만일 스트로크를 s2 만큼 감소시켜도 불안정 영역이 검출되지 않으면, 불안정 영역이 많이 하향 이동한 것으로 판단하여계속해서 t2 시간 단위로 스트로크치를 s2 만큼씩 줄여나간다. 이와 같은 과정을 반복하여 불안정점을 검출하게 되면 스트로크를 s1 만큼 상승시켜서 불안정점 바로 위에서 콤퓨레샤를 운전하게 되어 항상 최적의 운전상태를 유지하게 된다. 이러한 과정을 흐름도로 표시하면 도8과 같다.
도8은 본 발명의 최적 운전점 탐색 및 운전 알고리즘에 대한 흐름도이다.
운전을 시작하게 되면 리니어 컴프레샤의 센서리스 스트로크 추정기에서 스트로크 전압을 판독하기 시작한다 (단계 S800). 전술된 바와 같이, 컴프레샤의 운전 구간중에는 공진 불안정 영역이 존재하지 않는 구간이 있으므로, 이러한 구간까지 공진 불안정 영역을 탐색하기 위해 스캐닝을 하게 되면 시간 낭비만 될 뿐이다. 따라서 센서리스 스트로크 추정기에서 추정된 스트로크의 하한점V1에서 부터 공진 불안정 영역을 탐색하게 되는데, 이를 위해서 현재의 스트로크 전압이 하한점V1 이상인지를 판단한다(단계 S805). 스트로크 전압이 상기 하한점에 도달하지 않았으면 공진 불안정 영역이 존재하는지를 검색하지 않고 스트로크 전압을 계속 증가시켜서 스캐닝 속도를 높이게 된다(단계 S810).
스트로크 전압이 단순 가속구간을 지나서 하한점V1에 도달하게 되면, 불안정 영역이 존재하는지 여부를 스트로크 전압을 단계적으로 상승시켜 가면서 검색하기 시작한다(단계 S815). 이 단계에서, 각각의 설정된 스트로크 전압에서 불안정 영역이 검출되지 않으면 불안정 영역이 현재의 스트로크 전압보다 상부에 존재하는 것으로 간주하고 스트로크 전압을 s1 만큼 증가 시킨다(단계 S820). 그리고 다시 증가된 스트로크 전압에서 불안정 영역이 존재하는지를 탐색한다(단계 S815). 이와 같은 과정을 반복하여 불안정 영역의 존재를 검출할 때 까지 계속 스트로크 전압을 증가시키게 된다.
단계 S815에서, 일정한 스트로크 전압에서 불안정 영역을 검출하게 되면, 스트로크 전압을 s1 만큼 또 다시 증가 시킨다 (단계 S825). 그 후, 불안정 여부를 검사하여 (단계 S830), 아직도 불안정 영역이 검출되면 스트로크 전압을 다시 s1 만큼 증가시킨다(단계 S835). 그 후, 다시 불안정 여부를 검사하게 되는데, 이러한 과정을 불안정 영역이 검출되지 않을 때 까지 반복하게 된다.
단계 S830에서 불안정 영역이 더 이상 검출되지 않으면, 그 때의 스트로크 전압을 유지시켜서 운전하게 된다(단계 S840). 이와 같이 하여, 스트로크 전압은 불안정 영역 바로 상부에 존재하게 되어 안정되고 효율적인 운전을 지속하게 되며, 또한 고효율에 저소음 운전이 가능해 진다.
그러나, 운전을 계속함에 따라서 불안정 영역이 수시로 변동할 수 있는데, 최적의 운전을 위해서는 불안정 영역을 계속 추적해서 불안정 영역의 바로 상부에서 스트로크를 제어하도록 운전하는 것이 필요하다. 이를 위해서 단계 S840에서 스트로크 전압을 일정하게 유지하면서 현재의 스트로크 전압에서 불안정 영역이 존재하는지를 검출한다. 즉, 현재는 불안정 영역보다 s1 만큼 상승된 상태에서 운전하고 있는 것인데, 불안정 영역이 다시 s1 만큼 상승했는지를 검출한다. 이때 시간을 t2로 설정하여 이 설정된 시간이 경과할 때 까지 계속해서 불안정 여부를 검출하여 t2 시간 내에 불안정 영역이 존재하게 되면 다시 스트로크를 s1 만큼 증가시키고(단계 S835), t2 시간 동안에 불안정 영역이 발생하지 않으면 불안정 영역이 기존에 검출된 점에서 아래로 내려갔을 가능성을 감안하여 스트로크를 s2 만큼 감소시키게 된다(단계 S860).
이처럼 스트로크를 s2 만큼 감소시킨 후 다시 불안정 영역이 존재하는지를 검출한다(단계 S830). 그 결과 불안정 영역이 존재하면, 불안정 영역이 일정 시간 t2이 경과해도 하향 이동하지 않은 것으로 판단하여 스트로크를 s1 만큼 상승시키고(단계 S835), 다시 이 과정을 반복하여 불안정 영역 바로 위에서 운전되도록 한다. 한편, 스트로크를 s2 만큼 감소시킨 후 불안정 영역의 존재를 검출한 결과 불안정 영역이 존재하지 않으면, 불안정 영역이 하향 이동한 것으로 판단하여 그때의 스트로크를 유지하면서 일정 시간 t2이 경과할 때 까지 불안정 영역이 상승하는지를 판단한다. 일정 시간 t2 이내에 불안정 영역이 검출되면 스트로크를 상승시켜서 불안정 영역을 회피하도록 하며, 일정시간 t2 내에 불안정 영역이 검출되지 않으면 불안정 영역이 하향 이동했을 가능성을 감안하여 다시 스트로크를 s2 만큼 감소시켜서 운전한다(단계 S860). 이와 같은 과정을 반복하므로서, 리니어 압축기의 스트로크는 항상 불안정 영역 바로 상부에서 운전하게 되므로 안정되며 저소음의 운전이 가능하게 된다.
본 발명의 실시에에서는, 불안정 영역을 검출하였을 때 이를 회피하기 위해서 스트로크치를 일정한 값만큼 상승시켜서 운전하도록 하였지만, 다른 실시예라면 불안정 영역보다 스트로크치를 일정한 값만큼 감소시켜서 운전하는 것도 가능함을 알 수 있다.
리니어 컴프레샤는 공진점에서 가장 효율적으로 동작하며 소음도 적게 발생하는데, 이 공진점에서 피스톤의 불안정 영역이 존재하게 된다. 본 발명은 공진 불안정 영역을 탐색하고 이를 계속 추적하여 이 영역을 회피하도록 하므로서 최적의 운전을 하도록 하였다.
Claims (4)
- 삭제
- 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘에 있어서, 운전초기 및 운전중에, 스트로크치를 스트로크 전압 하한점에서부터 소정의 전압치씩 증가시켜 가면서 불안정 영역을 탐색하며, 불안정 영역을 검출하면 또 다시 일정 전압치를 증가시켜서 스트로크를 불안정 영역 바로 상부에서 일정하게 유지하다가, 소정의 시간이 경과하면 스트로크 전압치를 일정치씩 감소시켜서 불안정 영역이 검출되면 다시 스트로크치를 증가시켜서 최적의 운전점이 항상 불안정 영역 바로 상부에 위치하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘.
- 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘에 있어서, 운전초기 및 운전중에, 스트로크치를 스트로크 전압 하한점에서부터 소정의 전압치씩 증가시켜 가면서 불안정 영역을 탐색하며, 불안정 영역을 검출하면 다시 일정 전압치를 감소시켜서 스트로크를 불안정 영역 바로 하부에서 일정하게 유지하다가, 소정의 시간이 경과하면 스트로크 전압치를 일정치씩 상승시켜서 불안정 영역이 검출되면 다시 스트로크치를 감소시켜서 최적의 운전점이 항상 불안정 영역 바로 하부에 위치하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 스트로크치는 제로값으로 부터 하한점에 도달하기 까지는 단순히 가속시켜서 탐색 시간이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990046589A KR100320204B1 (ko) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘 |
DE19952578A DE19952578B4 (de) | 1998-11-04 | 1999-11-02 | Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Linearverdichters |
CNB991222555A CN1133817C (zh) | 1998-11-04 | 1999-11-04 | 控制线性压缩机的装置及其方法 |
BRPI9915763-2A BR9915763B1 (pt) | 1998-11-04 | 1999-11-04 | aparelho para controlar compressor linear e mÉtodo para o mesmo. |
CN03142767.7A CN1261689C (zh) | 1998-11-04 | 1999-11-04 | 控制线性压缩机的方法 |
US09/433,426 US6289680B1 (en) | 1998-11-04 | 1999-11-04 | Apparatus for controlling linear compressor and method thereof |
JP11314013A JP3080309B2 (ja) | 1998-11-04 | 1999-11-04 | リニアコンプレッサーの制御装置及びその運転制御方法並びにその偏差自動補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990046589A KR100320204B1 (ko) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20010038561A KR20010038561A (ko) | 2001-05-15 |
KR100320204B1 true KR100320204B1 (ko) | 2002-01-10 |
Family
ID=19616937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019990046589A KR100320204B1 (ko) | 1998-11-04 | 1999-10-26 | 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100320204B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100451223B1 (ko) * | 2002-01-14 | 2004-10-02 | 엘지전자 주식회사 | 왕복동식 압축기의 운전제어방법 |
-
1999
- 1999-10-26 KR KR1019990046589A patent/KR100320204B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20010038561A (ko) | 2001-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6289680B1 (en) | Apparatus for controlling linear compressor and method thereof | |
KR100474330B1 (ko) | 냉장고용 왕복동식 압축기의 운전제어장치 | |
JP4602676B2 (ja) | 往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法 | |
JP4213388B2 (ja) | 往復動式圧縮機の運転制御装置及び運転制御方法 | |
US7405529B2 (en) | System and method for controlling linear compressor | |
KR100608690B1 (ko) | 왕복동식 압축기의 운전제어장치 및 방법 | |
KR100451224B1 (ko) | 왕복동식 압축기의 운전제어방법 | |
KR100320204B1 (ko) | 리니어 컴프레샤의 제어 알고리즘 | |
JP4602905B2 (ja) | リニア圧縮機の運転制御装置及びその方法 | |
KR100314070B1 (ko) | 리니어 컴프레샤의 운전 제어 방법 | |
KR100332789B1 (ko) | 리니어 압축기의 제어장치 | |
KR100539742B1 (ko) | 리니어 압축기의 제어장치 | |
KR100386279B1 (ko) | 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법 | |
KR100314057B1 (ko) | 선형압축기의 최적운전점 자동검출장치 및 방법 | |
KR100575691B1 (ko) | 왕복동식 압축기의 운전제어장치 및 방법 | |
KR100382920B1 (ko) | 리니어 컴프레샤의 운전제어장치 | |
KR100498391B1 (ko) | 왕복동식 압축기의 스트로크 제어방법 | |
KR100446774B1 (ko) | 왕복동식 압축기의 운전제어방법 | |
KR100464052B1 (ko) | 듀얼왕복동식 압축기의 운전제어방법 | |
KR100371194B1 (ko) | 왕복동식 압축기를 이용한 냉장고의 운전제어방법 | |
KR100279623B1 (ko) | 리니어 컴프레샤의 제어장치 및 방법 | |
KR100371193B1 (ko) | 왕복동식 압축기를 이용한 냉장고의 운전제어방법 | |
KR100414118B1 (ko) | 왕복동식 압축기의 운전제어방법 | |
KR100386280B1 (ko) | 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법 | |
KR100414119B1 (ko) | 왕복동식 압축기의 운전제어방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20111125 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |