KR100498313B1

KR100498313B1 - Driving device of reciprocating compressor

Info

Publication number: KR100498313B1
Application number: KR10-2003-0002128A
Authority: KR
Inventors: 황민규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-01-13
Filing date: 2003-01-13
Publication date: 2005-07-01
Also published as: KR20040064494A

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 구동장치에 관한 것으로, 고가의 운전제어장치 없이, 상용 교류전원의 변동을 감지하여, 그 변동 정도에 따라 압축기를 구동할 수 있도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 교류 전원을 직류전압으로 변환하여 검출하는 전압감지부와; 상기 전압감지부에서 출력되는 직류전압을 기준전압과 비교하고, 그 비교결과 직류전압이 기준전압 보다 크면, 주권선(모터 전체 권선)을 선택하기 위한 권선 선택신호를 출력하고, 직류전압이 기준전압 보다 작으면, 보조권선을 선택하기 위한 권선선택신호를 출력하는 권선선택부와; 상기 권선선택부의 권선선택신호에 의해,릴레이를 구동하기 위한 릴레이 구동신호를 출력하는 릴레이구동부와; 상기 릴레이 구동신호에 의해, 압축기의 모터 권선을 주권선(모터 전체 권선) 또는 보조 권선으로 선택하는 릴레이로 구성한다.The present invention relates to a drive device for a reciprocating compressor, and to detect a change in commercial AC power without an expensive operation control device, and to drive the compressor according to the change degree. To this end, the present invention includes a voltage sensing unit for detecting by converting the AC power into a DC voltage; The DC voltage output from the voltage sensing unit is compared with the reference voltage. If the DC voltage is greater than the reference voltage, the winding selection signal for selecting the main winding (the entire motor winding) is output, and the DC voltage is the reference voltage. If smaller, the winding selection unit for outputting a winding selection signal for selecting the auxiliary winding; A relay driver for outputting a relay driving signal for driving the relay by a winding selection signal of the winding selecting unit; The relay drive signal constitutes a relay which selects the motor winding of the compressor as the main winding (the entire motor winding) or the auxiliary winding.

Description

Driving device for reciprocating compressor {DRIVING DEVICE OF RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 특히 고가의 운전제어장치 없이, 상용 교류전원의 변동을 감지하여, 변동 정도에 따라 압축기를 구동하도록 한 왕복동식 압축기의 구동장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reciprocating compressor, and more particularly, to a driving apparatus of a reciprocating compressor which detects a change in a commercial AC power source and drives a compressor according to the degree of change without an expensive operation control device.

일반적으로, 왕복동식 압축기(Reciprocating Compressor)는 피스톤이 실린더의 내부에서 선형으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 것으로, 보다 구체적으로는 피스톤을 구동하는 방식에 따라 레시프로(Recipro) 방식과 리니어(Linear) 방식으로 구분할 수 있다.In general, a reciprocating compressor (Reciprocating Compressor) is a piston in a cylinder reciprocating linearly in the inside of the cylinder to suck and compress the refrigerant gas and discharge, more specifically, according to the method of driving the piston (Recipro) method It can be divided into and linear method.

레시프로(Recipro) 방식은 회전모터에 크랭크 샤프트를 결합하고 이 크랭크 샤프트에 피스톤을 결합하여 회전모터의 회전력을 직선 왕복운동으로 전환하는 방식인데 반하여, 리니어(Linear) 방식은 직선모터의 가동자에 피스톤을 직접 연결하여 모터의 직선운동으로 피스톤을 왕복운동시키는 방식이다.Recipro method combines the crankshaft with the rotary motor and piston with the crankshaft to convert the rotational force of the rotary motor into linear reciprocating motion, whereas the linear method is applied to the actuator of the linear motor. Directly connecting the piston to reciprocate the piston by the linear motion of the motor.

본 발명은 리니어(Linear) 방식을 적용한 왕복동식 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a reciprocating compressor applying a linear system.

이러한 리니어(Linear) 방식의 왕복동식 압축기는 전술한 바와 같이 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 크랭크 샤프트(Crankshaft)가 없어 마찰 손실이 적으므로, 압축 효율면에서 일반 압축기 보다 압축 효율이 높다.As described above, the linear reciprocating compressor does not have a crankshaft for converting rotational motion into linear motion and thus has low frictional loss, and thus, the compression efficiency is higher than that of a general compressor.

상기 왕복동식 압축기가 냉장고나 에어컨에 사용될 경우에, 상기 왕복동식 압축기에 입력되는 스트로크 전압(Stroke Voltage)을 가변 시킴에 따라 상기 왕복동식 압축기의 압축비(compression ratio)를 가변할 수 있어 냉력(Freezing Capacity)을 제어할 수 있다.When the reciprocating compressor is used in a refrigerator or an air conditioner, the compression ratio of the reciprocating compressor may be varied by varying the stroke voltage input to the reciprocating compressor, thereby freezing capacity. ) Can be controlled.

도1은 종래 왕복동식 압축기의 운전제어장치에 대한 구성을 보인 회로도로서, 왕복동식 압축기가 운전됨에 따라 모터(13)에 인가되는 전압을 검출하는 전압 검출부(14)와; 상기 왕복동식 압축기가 운전됨에 따라 상기 모터(13)에 인가되는 전류를 검출하는 전류 검출부(12)와; 상기 전압 검출부(14)로부터 검출된 전압과 상기 전류 검출부(12)로부터 검출된 전류를 이용하여 스트로크를 계산하고, 그 계산된 스트로크와 상기 스트로크 지령치(Stroke Reference Value)를 비교하고, 그 비교 결과를 근거로 스위칭 제어 신호를 출력하는 마이크로컴퓨터(15)와, 상기 마이크로컴퓨터(15)로부터 출력되는 스위칭 제어 신호에 따라 상기 왕복동식 모터 (13)로 공급되는 교류 전원을 내부 트라이악(Tr1)을 이용하여 온-오프 제어함으로써 스트로크 전압을 상기 모터(13)로 공급하는 전원 공급부(11)로 구성하며, 이와같은 종래 장치의 동작을 설명한다.1 is a circuit diagram showing a configuration of an operation control apparatus of a conventional reciprocating compressor, comprising: a voltage detector 14 detecting a voltage applied to a motor 13 as the reciprocating compressor is operated; A current detector 12 which detects a current applied to the motor 13 as the reciprocating compressor is operated; The stroke is calculated using the voltage detected by the voltage detector 14 and the current detected by the current detector 12, the stroke is compared with the stroke reference value, and the comparison result is compared. On the basis of the microcomputer 15 for outputting the switching control signal and the AC power supplied to the reciprocating motor 13 in accordance with the switching control signal output from the microcomputer 15 using the internal triac Tr1. By the on-off control, the power supply unit 11 supplies the stroke voltage to the motor 13, and the operation of the conventional apparatus will be described.

먼저, 왕복동식 압축기, 사용자에 의해 설정된 상기 스트로크 지령치에 의존하여 상기 모터(13)로 공급되는 전압을 입력 받아 상기 스트로크를 가변 하고, 그에 따라 상기 피스톤을 상하 운동시킨다. First, the stroke is varied by receiving a voltage supplied to the motor 13 depending on the stroke command value set by the reciprocating compressor and the user, thereby moving the piston up and down.

여기서, 상기 스트로크란 상기 왕복동식 압축기내의 피스톤이 왕복 운동하면서 움직이는 거리를 의미한다.Here, the stroke means the distance that the piston in the reciprocating compressor moves while reciprocating.

상기 전원 공급부(11)의 트라이악(Triac)(Tr1)은 상기 마이크로컴퓨터(15)로부터 출력되는 스위칭 제어 신호에 의해 턴온주기가 길어지고, 상기 턴온 주기가 길어지면서 상기 교류 전원이 상기 모터(13)로 공급되어 그 모터(13)가 구동한다. In the triac Triac Tr1 of the power supply unit 11, a turn-on period is increased by a switching control signal output from the microcomputer 15, and as the turn-on period is longer, the AC power is supplied to the motor 13. ) And the motor 13 is driven.

이때, 상기 전압 검출부(14)와 상기 전류 검출부(12)는 상기 모터(13)로 인가되는 전압과 전류를 각각 검출하여 이를 상기 마이크로컴퓨터(15)로 출력한다.At this time, the voltage detector 14 and the current detector 12 detects the voltage and current applied to the motor 13, respectively, and outputs them to the microcomputer 15.

상기 마이크로컴퓨터(15)는 상기 전압 검출부(14)와 상기 전류 검출부(12)로부터 검출된 전압과 전류를 이용하여 스트로크를 계산한 후, 그 계산된 스트로크를 상기 스트로크 지령치와 비교하여 그에 따른 스위칭 제어 신호를 출력한다. The microcomputer 15 calculates a stroke by using the voltage and current detected by the voltage detector 14 and the current detector 12, and then compares the calculated stroke with the stroke command value to thereby control switching. Output the signal.

즉, 상기 마이크로컴퓨터(15)는 상기 계산된 스트로크가 상기 스트로크 지령치 보다 작으면, 상기 트라이악(Tr1)의 온주기를 길게 하는 스위칭 제어 신호를 상기 전원 공급부(11)로 출력하여 상기 모터(13)에 공급되는 스트로크 전압을 증가시킨다. That is, when the calculated stroke is smaller than the stroke command value, the microcomputer 15 outputs a switching control signal for extending the on period of the triac Tr1 to the power supply unit 11 so as to output the motor 13. Increase the stroke voltage supplied to

반면, 상기 마이크로컴퓨터(15)는 상기 계산된 스트로크가 상기 스트로크 지령치 보다 크면, 상기 트라이악(Tr1)의 온주기를 짧게 하는 스위칭 제어 신호를 상기 전원 공급부(11)로 출력하여 상기 모터(13)에 공급되는 스트로크 전압을 감소시킨다.On the other hand, when the calculated stroke is larger than the stroke command value, the microcomputer 15 outputs a switching control signal for shortening the on-cycle of the triac Tr1 to the power supply unit 11 so as to output the motor 13. Reduce the stroke voltage supplied to

상술한 바와같이, 종래 왕복동식 압축기의 운전제어장치는,트라이악(Tr1)의 온/오프를 제어하여 압축기의 스트로크를 제어하는데, 이러한 방법은 정밀하게 스트로크를 제어하는 장점이 있지만, 고가의 디지탈신호처리기(DSP)를 사용하므로,구현 비용이 증가하는 문제점이 있다.As described above, the operation control apparatus of the conventional reciprocating compressor controls the stroke of the compressor by controlling the on / off of the triac Tr1. Although this method has the advantage of precisely controlling the stroke, the expensive digital Since the signal processor (DSP) is used, the implementation cost increases.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 고가의 운전제어장치 없이, 상용 교류전원의 변동을 감지하여, 그 변동 정도에 따라 압축기를 구동할 수 있도록 한 왕복동식 압축기의 구동장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and a drive device for a reciprocating compressor capable of detecting a change in a commercial AC power source and driving a compressor according to the change degree without an expensive operation control device. The purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 교류 전원을 직류전압으로 변환하여 검출하는 전압감지부와;상기 전압감지부에서 출력되는 직류전압을 기준전압과 비교하고, 그 비교결과 직류전압이 기준전압 보다 크면, 주권선(모터 전체 권선)을 선택하기 위한 권선 선택신호를 출력하고, 직류전압이 기준전압 보다 작으면, 보조권선을 선택하기 위한 권선선택신호를 출력하는 권선선택부와;상기 권선선택부의 권선선택신호에 의해,릴레이를 구동하기 위한 릴레이 구동신호를 출력하는 릴레이구동부와;상기 릴레이 구동신호에 의해, 압축기의 모터 권선을 주권선(모터 전체 권선) 또는 보조 권선으로 선택하는 릴레이로 구성한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a voltage sensing unit configured to detect an AC power source by converting an AC power into a DC voltage; comparing a DC voltage output from the voltage sensing unit with a reference voltage, and comparing the DC voltage with a reference voltage. A winding selector for outputting a winding selection signal for selecting a main winding (whole motor winding) and a winding selection signal for selecting an auxiliary winding when the DC voltage is less than a reference voltage; A relay driving unit for outputting a relay driving signal for driving a relay by a winding selection signal; and a relay for selecting a motor winding of a compressor as a main winding (the entire motor winding) or an auxiliary winding based on the relay driving signal; It features.

이하, 본 발명 왕복동식 압축기의 구동장치에 대한 실시예의 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the operation and effect of the embodiment of the drive device of the reciprocating compressor of the present invention will be described.

도2는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 구동장치에 대한 실시예의 구성을 보인 블록도이다..Figure 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a drive device for a reciprocating compressor according to the present invention.

도2에 도시한 바와 같이, 상기 왕복동식 압축기의 구동장치는, 교류 전원 (AC)을 직류전압으로 변환하여 검출하는 전압감지부(100)와; 상기 전압감지부(100 )에서 출력되는 직류전압을 기준전압과 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 모터 권선을 선택하기 위한 권선선택신호를 출력하는 권선선택부(101)와; 상기 권선선택부 (101)의 권선선택신호에 의해,릴레이(RY)를 구동하기 위한 릴레이 구동신호를 출력하는 릴레이구동부(102)와; 상기 릴레이 구동신호에 의해, 압축기의 모터 권선을 주권선(모터 전체 권선)(m1+m2) 또는 보조 권선(m1)으로 선택하는 릴레이 (RY)로 구성하며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.As shown in Fig. 2, the driving device of the reciprocating compressor comprises: a voltage sensing unit 100 for converting and detecting an AC power source AC into a DC voltage; A winding selector 101 for comparing a DC voltage output from the voltage sensing unit 100 with a reference voltage and outputting a winding selection signal for selecting a motor winding based on the comparison result; A relay driver 102 outputting a relay driving signal for driving the relay RY according to the winding selection signal of the winding selecting unit 101; According to the relay drive signal, the motor winding of the compressor is constituted by a relay RY that selects the main winding (whole motor winding) m1 + m2 or the auxiliary winding m1, and the operation of the present invention will be described. .

먼저, 교류전원(AC)이 투입되면, 전압감지부(100)는 상기 교류전원(AC)을 직류전압으로 변환하여 감지하고, 권선선택부(101)는 상기 직류전압을 기준전압과 비교하여, 그 비교결과에 근거하여 모터권선을 선택하기 위한 권선선택신호를 출력한다.First, when AC power (AC) is input, the voltage sensing unit 100 converts the AC power (AC) into a DC voltage and detects, and the winding selector 101 compares the DC voltage with a reference voltage, Based on the comparison result, a winding selection signal for selecting a motor winding is output.

즉, 상기 권선선택부(101)는, 직류전압이 기준전압 보다 크면, 주권선(모터 전체 권선)(m1+m2)을 선택하기 위한 권선 선택신호를 릴레이구동부(102)로 출력하고, 직류전압이 기준전압 보다 작으면, 보조권선(m1)을 선택하기 위한 권선선택신호를 릴레이구동부(102)로 출력한다.That is, the winding selector 101 outputs a winding selection signal for selecting the main winding (whole motor winding) m1 + m2 to the relay driver 102 when the DC voltage is greater than the reference voltage. If the voltage is smaller than this reference voltage, the winding selection signal for selecting the auxiliary winding m1 is output to the relay driver 102.

이때, 상기 권선선택부(101)는 히스테리시스(Hysteresis)를 가진 비교기로 구성한다.In this case, the winding selector 101 is configured as a comparator having hysteresis.

상기 릴레이 구동부(102)는, 상기 권선선택부(101)의 권선선택신호에 의해,릴레이(RY)를 구동하기 위한 릴레이 구동신호를 릴레이(RY)로 출력하고, 상기 릴레이(RY)는 상기 릴레이 구동신호에 의해, A모드 또는 B모드로 스위칭되어 압축기의 모터 권선을 주권선(모터 전체 권선)(m1+m2) 또는 보조 권선(m1)으로 선택한다.The relay driver 102 outputs a relay driving signal for driving the relay RY to the relay RY according to the winding selection signal of the winding selector 101, and the relay RY is the relay. By the drive signal, it is switched to A mode or B mode to select the motor winding of the compressor as the main winding (whole motor winding) m1 + m2 or the auxiliary winding m1.

이에 따라, 상기 주권선(모터 전체 권선)(m1+m2) 또는 보조 권선(m1)을 통해 모터(103)로 교류전압(AC)이 인가되어, 왕복동식 압축기의 모터(103)가 구동된다.Accordingly, the AC voltage AC is applied to the motor 103 through the main winding (whole motor winding) m1 + m2 or the auxiliary winding m1 to drive the motor 103 of the reciprocating compressor.

이하에서는, 본 발명 왕복동식 압축기의 구동 장치에 대한 동작을 도3을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the drive device of the reciprocating compressor of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 3은 본 발명의 왕복동식 압축기의 구동장치에 대한 동작 순서를 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation procedure of the driving apparatus of the reciprocating compressor of the present invention.

먼저, 전압감지부(100)는, 교류전원을 직류전압으로 변환하여 감지한다(SP 1),First, the voltage detecting unit 100 converts an AC power into a DC voltage and detects it (SP 1),

그 다음, 권선 선택부(101)는, 상기 직류전압을 기준전압과 비교하여, 그 비교결과, 직류전압이 기준전압보다 크면, 주권선(모터 전체 권선)(m1+m2)을 선택하도록하여 압축기를 구동한다(SP2,SP3,SP5).Next, the winding selector 101 compares the DC voltage with the reference voltage, and if the DC voltage is greater than the reference voltage, selects the main winding (whole motor winding) m1 + m2. Drive (SP2, SP3, SP5).

반면, 상기 권선선택부(101)는, 직류전압이 기준전압보다 작으면, 보조권선을 선택하도록하여 압축기를 구동한다(SP2,SP4,SP5).On the other hand, if the DC voltage is less than the reference voltage, the winding selector 101 drives the compressor by selecting the auxiliary winding (SP2, SP4, SP5).

따라서, 본 발명은 고가의 운전제어장치 없이도, 왕복동식 압축기를 안정적으로 구동할 수 있다. Therefore, the present invention can stably drive a reciprocating compressor without an expensive operation control device.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은, 고가의 운전제어장치 없이, 상용 교류전원의 변동을 감지하여, 그 변동 정도에 따라 압축기를 구동함으로써, 구현 비용을 절감할 수 있고, 또한 고가의 운전제어장치를 필요로 하지 않으므로, 조립이 용이하여 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention can reduce the implementation cost and detect expensive operation control by detecting a change in commercial AC power and driving a compressor according to the variation degree without an expensive operation control device. Since there is no need for an apparatus, the assembly is easy and there is an effect of improving the reliability of the product.

도1은 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어장치에 대한 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing a configuration for an operation control apparatus of a reciprocating compressor according to the prior art.

도2는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 구동장치에 대한 구성을 보인 회로도.Figure 2 is a circuit diagram showing a configuration for a drive device of a reciprocating compressor according to the present invention.

도3은 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 구동방법에 대한 동작 흐름도.3 is an operational flowchart of a method of driving a reciprocating compressor according to the present invention;

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings

100: 전압 감지부 101:권선 선택부100: voltage detector 101: winding selector

102:릴레이 구동부 103:모터102: relay drive unit 103: motor

RY:릴레이RY: Relay

Claims

A voltage sensing unit for converting and detecting AC power into DC voltage;

The DC voltage output from the voltage sensing unit is compared with the reference voltage. If the DC voltage is greater than the reference voltage as a result of the comparison, a winding selection signal for selecting the main winding (the entire motor winding) is output.

A winding selection unit for outputting a winding selection signal for selecting an auxiliary winding when the DC voltage is smaller than the reference voltage;

A relay driver for outputting a relay driving signal for driving the relay by a winding selection signal of the winding selecting unit;

And a relay for selecting the motor winding of the compressor as the main winding (the entire motor winding) or the auxiliary winding by the relay driving signal.

delete

The method of claim 1, wherein the winding selector,

A drive device for a reciprocating compressor comprising a comparator having hysteresis.