KR100451361B1 - 왕복동식 압축기의 운전제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 운전제어방법에 관한 것으로, 특히 모터에 흐르는 전류로부터 스트로크 전압을 검출하여 스트로크 전압의 오차를 보상하여 모터의 이상동작 억제와 성능저하를 개선할 수 있도록 한 왕복동식 압축기의 운전제어방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 왕복동식 압축기의 모터에 흐르는 전류 및 그 모터의 양단 전압을 검출하여 스트로크 전압을 검출하는 단계와; 상기 스트로크 전압과 스트로크 지령치를 비교해서 그 스트로크 전압이 스트로크 지령치보다 작으면 스트로크 전압을 일정전압이상 보상하여, 그 보상된 스트로크 전압에 따른 모터구동신호를 출력하는 단계와; 상기 스트로크 전압이 스트로크 지령치보다 크면 상기 스트로크 전압을 일정전압이하로 보상하여,그 보상된 스트로크 전압에 따른 모터구동신호를 출력하는 단계를 수행함을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 왕복동식 압축부의 모터에 인가되는 전류 및 전압을 검출하여 그 검출된 전류, 전압에 의해 스트로크 전압을 연산하고, 그 연산된 스트로크 전압과 사용자의 스트로크 지령치를 비교하여 그에 따른 오차 보상신호에 따라 마이크로 컴퓨터는 스위칭 제어신호로 왕복동식 압축부의 모터를 제어한다. 이에 의해, 왕복동식 압축부의 모터의 이상동작을 해결함과 아울러, 모터의 성능저하를 개선할 수 있도록 있는 효과가 있다.

Description

왕복동식 압축기의 운전제어방법{DRIVING CONTROL METHOD FOR RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기의 운전제어방법에 관한 것으로, 특히 모터에 흐르는 전류로부터 스트로크 전압을 검출하여 스트로크 전압의 오차를 보상하여 모터의 이상동작 억제와 성능저하를 개선할 수 있도록 한 왕복동식 압축기의 운전제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 왕복동식 압축기는 다상의 고정자에 권취된 코일에 공급되는 전원을 스위칭 소자를 이용하여 단속함으로써, 회전 토오크(TORQUE)를 발생 시키게 되는데 회전자와 고정자간의 여자 상태를 순차적으로 가변시킴으로써, 자기 흡입력에 의하여 정방향 회전 토오크를 발생 시킬 수 있다.

만약, 특정 여자 상태를 가변시키지 않을 때에는 일정 위치에서 회전자가 정지하도록 할 수 있으며, 최대 인덕턴스 형상을 기점으로 스위칭 소자에 인가되는 입력 펄스 신호의 위상을 제어함으로써, 역회전력을 발생 시킬수 있는 다양한 구동제어가 가능함에 따라 방향 제어가 필요한 전자 제품들에 적용되어 사용되고 있다.

특히, 냉장고나 에어컨에 사용되는 왕복동식 압축기는 모터에 인가되는 전압으로 압축비를 가변할 수 있고, 따라서 냉력을 사용자의 의도에 따라 가변하여 제어하는 장점이 있는 것으로, 이와 같은 왕복동식 압축기를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 대한 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 스트로크 지령치에 따라, 내부 모터(M)에 인가되는 전압에 의해, 피스톤이 상하 운동으로 스트로크를 가변시켜 냉력을 조절하는 왕복 동식 압축부(L.COMP)와 인가 전압에 의해 스트로크를 증가시킴에 따라, 상기 왕복동식 압축부(L.COMP)에 발생하는 전압을 검출하는 전압 검출부(30)와; 인가 전압에 의해 스트로크를 증가시킴에 따라, 상기 왕복동식 압축부(L.COMP)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(20)와; 상기 전압 검출부(30) 및 전류 검출부(20)로 부터 검출된 전압과 전류로 스트로크를 계산하고, 그 스트로크를 스트로크 지령치와 비교하여 그에 따른 스위칭 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(40)와; 상기 마이크로 컴퓨터(40)의 스위칭 제어 신호에 따라, 교류 전원을 트라이악(Tr1)으로 단속시켜 상기 왕복동식 압축부(L.COMP)에 전압을 인가하는 전기 회로부(10)로 구성되고, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 왕복동식 압축부(L.COMP)는 사용자에 의해 설정된 스트로크 지령치에 따른 인가 전압에 의해, 피스톤이 상하 운동되고, 이로 인해 스트로크가 가변되어 냉력을 조절한다.

한편, 전기 회로부(10)의 트라이악(Tr1)은 마이크로 컴퓨터(40)의 스위칭 제어 신호에 의해 턴온 주기가 길어짐에 의해 스트로크가 증가되는데, 이때 왕복동식 압축부(L.COMP)의 모터(M)에 인가되는 인가 전압과 전류를 각기 전압 검출부(30)와 전류 검출부(20)에서 검출하여 이를 그 마이크로 컴퓨터(40)에 인가한다.

그러면, 상기 마이크로 컴퓨터(40)는 상기 전압 검출부(30)와 전류 검출부(20)로 부터 검출된 인가 전압과 전류를 이용하여 스트로크를 계산한후, 그스트로크를 스트로크 지령치와 비교하여 그에 따라 스위칭 제어 신호를 출력 한다.

즉, 상기 마이크로 컴퓨터(40)는 계산된 스트로크가 스트로크 지령치 보다 작으면, 상기 트라이악(Tr1)의 온주기를 길게 하는 스위칭 제어 신호를 출력하여 왕복동식 압축부(L.COMP)에 인가되는 전압을 증가시킨다.

상술한 바와 달리, 상기 마이크로 컴퓨터(40)는 계산된 스트로크가 스트로크 지령치보다 크면, 상기 트라이악(Tr1)의 온주기를 짧게 하는 스위칭 제어 신호를 출력하여 왕복동식 압축부(L.COMP)에 인가되는 전압을 감소시키며 왕복동식 압축부(L.COMP)의 모터(M)를 구동한다.

그러나, 마이크로 컴퓨터(40)에 인가되는 전류 검출부의 출력과 전압 검출부의 출력을 통해 스트로크 전압을 연산하는 과정중 오차가 발생하게 된다.

이에 의해, 왕복동식 압축부의 모터(M)는 정밀 제어가 불가능하고, 이상동작 및 성능저하가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 왕복동식 압축부의 모터에 흐르는 전류 및 그 모터의 양단 전압을 검출하여 그 검출된 전류, 전압에 의해 스트로크 전압을 연산하고, 그 연산된 스트로크 전압과 사용자의 스트로크 지령치를 비교하여 그에 따른 오차 보상신호로 상기 스트로크 전압을 보상함으로써, 마이크로 컴퓨터에서 상기 보상된 스트로크 전압에 따른 스위칭 제어신호로 왕복동식 압축부의 모터를 제어한다.

이에 의해, 왕복동식 압축부의 모터의 이상동작을 해결함과 아울러, 모터의 성능저하를 개선할 수 있도록 한 왕복동식 압축기의 운전제어방법을 제공함에 그목적이 있다.

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 대한 구성을 보인 회로도.

도 2는 본 발명 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법이 적용되는 장치의 구성을 보인 회로도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

10: 전기회로부 20: 전류 검출부

30: 전압 검출부 40: 마이크로 컴퓨터

100: 스트로크 연산부 200: 스트로크 전압 보상부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 왕복동식 압축기의 모터에 흐르는 전류 및 그 모터의 양단 전압을 검출하여 스트로크 전압을 검출하는 단계와;

상기 스트로크 전압과 스트로크 지령치를 비교해서 그 스트로크 전압이 스트로크 지령치보다 작으면 스트로크 전압을 일정전압이상 보상하여, 그 보상된 스트로크 전압에 따른 모터구동신호를 출력하는 단계와;

상기 스트로크 전압이 스트로크 지령치보다 크면 상기 스트로크 전압을 일정전압이하로 보상하여, 그 보상된 스트로크 전압에 따른 모터구동신호를 출력하는 단계를 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 제어방법에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 왕복동식 압축기의 운전제어방법이 적용되는 장치의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(20)와; 상기 모터의 양단전압을 검출하는 전압검출부(30)와; 상기 전류 검출부(20)와 전압검출부(30)의 출력에 따른 스트로크 전압을 검출하는 스트로크 연산부(100)와; 상기 스트로크 연산부(100)의 출력과 스트로크 지령치를 비교하여 발생 오차값 만큼 상기 스트로크 전압을 보상하여 출력하는 스트로크 전압 보상부(200)와; 상기 스트로크 연산부(100)와 스트로크 전압보상부(200)의 출력에 따라 스위칭 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(40)와; 상기 마이크로 컴퓨터(40)의 스위칭 제어신호에 따라 교류전원을 트라이악(Tr1)으로 단속시켜 왕복동식 압축부(L.COMP)에 전압을 인가하는 전기회로부(10)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 먼저, 왕복동식 압축부(L.COMP)는 사용자에 의해 설정된 스트로크 지령치에 따른 인가 전압에 의해, 피스톤이 상하 운동되고, 이로 인해 스트로크가 가변되어 냉력을 조절한다.

즉, 전기회로부(10)의 트라이악(Tr1)이 마이크로 컴퓨터(40)의 스위칭 제어신호에 의해 턴온 주기가 길어짐에 의해 스트로크가 증가되면, 그 스트로크에 의해 왕복동식 압축부(L.COMP)가 구동된다.

이때, 전류 검출부(20)는 상기 왕복동식 압축부(L.COMP)에 흐르는 전류를 검출하고, 전압 검출부(30)는 상기 왕복동식 압축부(L.COMP)에 인가되는 전압을 검출하여 이를 스트로크 연산부(100)에 인가한다.

이에, 상기 스트로크 연산부(100)는 입력된 전류치, 전압치를 갖고 스트로크 전압을 출력한다.

그러면, 스토로크 전압보상부(200)는 상기 스토로크 연산부(100)의 출력인 스트로크 전압과 사용자의 스트로크 지령치를 비교해서 그 스트로크 전압이 스트로크 지령치보다 작으면 스트로크 전압을 일정전압이상 보상된 보상신호를 마이크로 컴퓨터(40)로 출력한다.

이에 의해, 상기 마이크로 컴퓨터(40)는 상기 보상신호를 입력받아 발생된 스트로크 전압의 오차를 보상하여 표준 모터의 스트로크 전압이 될 수 있도록 그에 따른 스위칭 제어신호를 출력한다.

다시말하면, 상기 마이크로 컴퓨터(40)는 트라이악(Tr1)의 턴온시간을 제어하여 스트로크 연산부(100)의 오차가 보상된 상기 왕복동식 압축부(L.COMP)의 모터를 구동한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 왕복동식 압축부의 모터에 흐르는 전류 및 그 모터의 양단 전압을 검출하여 그 검출된 전류, 전압에 의해 스트로크 전압을 연산하고, 그 연산된 스트로크 전압과 사용자의 스트로크 지령치를 비교하여 그에 따른 오차 보상신호에 따라 상기 스트로크 전압을 보상하며, 마이크로 컴퓨터에서 상기 보상된 스트로크 전압에 따른 스위칭 제어신호로 왕복동식 압축부의 모터를 제어한다.

이에 의해, 왕복동식 압축부의 모터의 이상동작을 해결함과 아울러, 모터의 성능저하를 개선할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 왕복동식 압축기의 모터에 흐르는 전류 및 그 모터의 양단 전압을 검출하여 스트로크 전압을 검출하는 단계와;

   상기 스트로크 전압과 스트로크 지령치를 비교해서 그 스트로크 전압이 스트로크 지령치보다 작으면 스트로크 전압을 일정전압이상 보상하여, 그 보상된 스트로크 전압에 따른 모터구동신호를 출력하는 단계와;

   상기 스트로크 전압이 스트로크 지령치보다 크면 상기 스트로크 전압을 일정전압이하로 보상하여, 그 보상된 스트로크 전압에 따른 모터구동신호를 출력하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 운전제어방법.