KR101708630B1 - 모터구동장치 및 이를 구비한 냉장고 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터구동장치 및 이를 구비한 냉장고에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 른 모터구동장치는, 스위칭 동작에 의해, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터와, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 검출되는 출력 전류에 기초하여, 인버터를 제어는 제어부를 포함하고, 제어부는, 모터에 일정 전원이 인가되도록 제어하며, 일정 전원에 기초하여 모터 저항값을 연산하고, 모터 저항 연산값에 기초하여, 모터에 의한 부하의 크기를 연산한다. 이에 따라, 부하 연산을 간편하게 수행할 수 있게 된다.

Description

모터구동장치 및 이를 구비한 냉장고{Motor driving device and refrigerator including the same}
본 발명은 모터구동장치 및 이를 구비한 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 부하 연산을 간편하게 수행할 수 있는 모터구동장치 및 이를 구비한 냉장고에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 식품을 신선하게 장기간 보관하는 용도로 사용되는 기기로써, 식품을 냉동 보관하기 위한 냉동실과, 식물을 냉장 모관하기 위한 냉장실과, 냉동실 및 냉장실을 냉각시키기 위한 냉동사이클로 구성되고, 이에 내장된 제어부에 의해 동작 제어가 이루어진다.
이와 같은 냉장고는 예전과 달리 주방 공간은 단순히 식생활을 위한 공간만이 아니고, 가족 구성원이 모여 대화할 뿐 아니라 식생활 등을 해결하기 위한 주요한 생활 공간으로 변모하고 있기 때문에 주방 공간에 핵심 요소인 냉장고가 대형화와 더불어 가족 구성원들이 모두 용이하게 사용할 수 있도록 양적/질적으로 기능적인 변화가 요구되고 있는 것이 실정이다.
한편, 한국 등록특허공보 제207091호에 의하면, 냉장고 내의 냉동실 및 냉장실의 고내온도 감지에 의해 냉각운전 여부를 판단하고, 냉각운전필요 여부에 따라, 압축기의 회전수를 가변하는 것이 개시됩니다. 이러한 방식에 의하면, 부하 연산 수행을 위해, 고내의 온도 감지부를 사용하여 한다.
본 발명의 목적은, 부하 연산을 간편하게 수행할 수 있는 모터구동장치 및 이를 구비한 냉장고를 제공함에 있다.
한편, 본 발명의 다른 목적은, 온도 감지부의 사용 없이, 부하 연산을 하고, 연산된 부하에 따라, 모터를 구동할 수 있는 모터구동장치 및 이를 구비한 냉장고를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 모터구동장치는, 스위칭 동작에 의해, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터와, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 검출되는 출력 전류에 기초하여, 인버터를 제어는 제어부를 포함하고, 제어부는, 모터에 일정 전원이 인가되도록 제어하며, 일정 전원에 기초하여 모터 저항값을 연산하고, 모터 저항 연산값에 기초하여, 모터에 의한 부하의 크기를 연산한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 압축기와, 압축기를 동작시키는 모터와, 모터를 구동하는 모터 구동부를 포함하고, 모터 구동부는, 스위칭 동작에 의해, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터와, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 검출되는 출력 전류에 기초하여, 인버터를 제어는 제어부를 포함하고, 제어부는, 압축기 정지 후, 모터에 일정 전원이 인가되도록 제어하며, 일정 전원에 기초하여 모터 저항값을 연산하고, 모터 저항 연산값에 기초하여, 모터에 의한 부하의 크기를 연산한다.
본 발명의 실시예에 따른, 모터구동장치 및 이를 구비한 냉장고는, 스위칭 동작에 의해, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터와, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 검출되는 출력 전류에 기초하여, 인버터를 제어는 제어부를 포함하고, 제어부는, 모터에 일정 전원이 인가되도록 제어하며, 일정 전원에 기초하여 모터 저항값을 연산하고, 모터 저항 연산값에 기초하여, 모터에 의한 부하의 크기를 연산함으로써, 부하 연산을 간편하게 수행할 수 있게 된다.
한편, 모터구동장치 및 이를 구비한 냉장고는, 모터 저항 연산값에 기초하여, 모터 구동을 위한 속도 지령치를 생성할 수 있으며, 이에 따라, 온도 감지부의 사용 없이, 부하 연산을 하고, 연산된 부하에 따라, 모터를 구동할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 냉장고의 도어를 개방한 사시도이다.
도 3은 도 2의 제빙기를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도이다.
도 6은 도 5의 압축기 구동부를 보여주는 회로도이다.
도 7은 도 6의 인버터 제어부 내부의 일예를 도시하는 회로도이다.
도 8은 내지 도 9c는 도 7의 인버터 제어부의 동작방법 설명에 참조되는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 동작 방법의 일 예를 도시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 모터구동장치를 구비하는 다양한 홈 어플라이언스를 예시하는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고를 도시한 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명과 관련한 냉장고(1)는, 도시되지는 않았지만 냉동실 및 냉장실로 구획된 내부공간을 가지는 케이스(110)와, 냉동실을 차폐하는 냉동실 도어(120)와 냉장실을 차폐하는 냉장실 도어(140)에 의해 개략적인 외관이 형성된다.
그리고, 냉동실 도어(120)와 냉장실 도어(140)의 전면에는 전방으로 돌출형성되는 도어핸들(121)이 더 구비되어, 사용자가 용이하게 파지하고 냉동실 도어(120)와 냉장실 도어(140)를 회동시킬 수 있도록 한다.
한편, 냉장실 도어(140)의 전면에는 사용자가 냉장실 도어(140)를 개방하지 않고서도 내부에 수용된 음료와 같은 저장물을 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 홈바(180)가 더 구비될 수 있다.
그리고, 냉동실 도어(120)의 전면에는 사용자가 냉동실 도어(120)를 개방하지 않고 얼음 또는 식수를 용이하게 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 디스펜서(160)가 구비될 수 있고, 이러한 디스펜서(160)의 상측에는, 냉장고(1)의 구동운전을 제어하고 운전중인 냉장고(1)의 상태를 화면에 도시하는 컨트롤패널(210)이 더 구비될 수 있다.
한편, 도면에서는, 디스펜서(160)가 냉동실 도어(120)의 전면에 배치되는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 냉장실 도어(140)의 전면에 배치되는 것도 가능하다.
한편, 냉동실(미도시)의 내측 상부에는 냉동실 내의 냉기를 이용하여 급수된 물을 제빙하는 제빙기(190)와, 제빙기에서 제빙된 얼음이 이빙되어 담겨지도록 냉동실(미도시) 내측에 장착된 아이스 뱅크(195)가 더 구비될 수 있다. 또한, 도면에서는 도시하지 않았지만, 아이스 뱅크(195)에 담겨진 얼음이 디스펜서(160)로 낙하되도록 안내하는 아이스 슈트(미도시)가 더 구비될 수 있다. 제빙기(190)에 대해서는 도 3에서 후술하기로 한다.
컨트롤패널(210)은, 다수개의 버튼으로 구성되는 입력부(220), 및 제어 화면 및 작동 상태 등을 디스플레이하는 표시부(230)를 포함할 수 있다.
표시부(230)는, 제어 화면, 작동 상태 및 고내(庫內) 온도 등의 정보를 표시한다. 예를 들어, 표시부(230)는 디스펜서의 서비스 형태(각얼음, 물, 조각얼음), 냉동실의 설정 온도, 냉장실의 설정 온도를 표시할 수 있다.
이러한 표시부(230)는, 액정 디스플레이(LCD), 발광다이오드(LED), 유기발광다이오드(OLED) 등 다양하게 구현될 수 있다. 또한, 표시부(230)는 입력부(220)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.
입력부(220)는, 다수개의 조작 버튼을 구비할 수 있다. 예를 들어, 입력부(220)는, 디스펜서의 서비스 형태(각얼음, 물, 조각 얼음 등)를 설정하기 위한 디스펜서 설정버튼(미도시)과, 냉동실 온도설정을 위한 냉동실 온도설정 버튼(미도시)과, 냉동실 온도설정을 위한 냉장실 온도 설정 버튼(미도시) 등을 포함할 수 있다. 한편, 입력부(220)는 표시부(230)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 도면에 도시된 더블도어형(Double Door Type)에 한정되지 않으며, 원 도어형(One Door Type), 슬라이딩 도어형(Sliding Door Type), 커튼 도어형(Curtain Door Type) 등 그 형태를 불문하며, 후술하는 바와 같이, 냉동실 내측에 아이스 뱅크(195)와 아이스 뱅크(195)를 진동시키는 아이스 뱅크 진동부(175)가 배치되기만 하면 충분하다.
도 2는 도 1의 냉장고의 도어를 개방한 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 냉동실 도어(120)의 내측에는 냉동실(155)이, 냉장실 도어(140)의 내측에는 냉장실(157)이 배치된다.
냉동실(155)의 내측 상부에는 냉동실(155) 내의 냉기를 이용하여 급수된 물을 제빙하는 제빙기(190)와, 제빙기에서 제빙된 얼음이 이빙되어 담겨지도록 냉동실(미도시) 내측에 장착된 아이스 뱅크(195)와, 아이스 뱅크(195)를 진동시키는 아이스 뱅크 진동부(175), 및 디스펜서(160)가 배치된다. 또한, 도면에서는 도시하지 않았지만, 아이스 뱅크(195)에 담겨진 얼음이 디스펜서(160)로 낙하되도록 안내하는 아이스 슈트(미도시)가 더 배치될 수 있다.
도 3은 도 2의 제빙기를 도시한 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 제빙기(190)는, 제빙을 위한 물을 담아서 일정한 형상의 얼음으로 만들기 위한 제빙 트레이(212)와, 제빙 트레이(212)로 물을 공급하는 급수부(213)와, 제빙된 얼음을 아이스뱅크(190)로 미끄러 떨어질 수 있도록 구비된 슬라이더(214)와, 제빙된 얼음을 제빙 트레이(212)에서 분리시키기 위한 히터(미도시)를 포함한다.
제빙 트레이(212)는 체결부(212a)에 의해 냉장고의 냉동실(155)에 체결될 수 있다.
또한, 제빙기(190)는, 이젝터(217)를 동작시키는 제빙 구동부(216)와, 제빙 구동부(216) 내에 구비되는 모터(미도시)와 축결합되어 제빙 트레이(212)에서 완전하게 제빙된 얼음을 아이스 뱅크(195)로 취출시키는 이젝터(217)를 더 포함한다.
제빙 트레이(212)는, 대략의 형상이 반원통 형상으로 이루어져 있으며, 제빙 트레이(212)의 내부면에는 얼음이 분리되어 취출될 수 있도록 구획돌기(212b)가 소정간격마다 형성된다.
또한, 이젝터(217)는, 제빙 트레이(212)의 중앙을 가로지르도록 형성되는 축(217a), 및 이젝터(217)의 축(217a) 측면으로는 형성되는 다수개의 이젝터 핀(217b)을 포함한다.
여기서, 각 이젝터 핀(217a)은, 제빙 트레이(212)의 구획돌기(212b)의 사이에 각각 위치된다.
이젝터 핀(217a)은 제조된 얼음을 아이스 뱅크(195)로 취출시키는 수단이다. 예를 들어, 이젝터 핀(217a)에 의해 이동된 얼음은 슬라이더(214)에 얹혀진 후 슬라이더(214)면을 따라 미끄러져 아이스 뱅크(195)로 떨어진다.
한편, 도면에서는 도시되지 않았지만, 히터(미도시)는 제빙 트레이(212)의 저면에 부착되며, 제빙 트레이(212)의 온도를 높여, 제빙 트레이(212)면에 고착된 얼음을 녹게 하여 얼음이 제빙 트레이(212)에서 분리되도록 하는 역할을 한다. 분리된 얼음은 이젝터(217)에 의해 아이스 뱅크(195)로 배출된다.
한편, 제빙기(190)는, 얼음을 제빙 트레이(212)에서 분리하기 전에, 하부에 위치된 아이스 뱅크(195)에 얼음이 가득 차 있는가의 여부(이하, ‘만빙 감지’라 칭함)를 감지하기 위한 광송신부(233)와 광수신부(234)를 더 포함할 수 있다.
광송신부(233)와 광수신부(234)는 제빙기(190) 하부에 배치되며, 적외선 센서, 또는 발광 다이오드(LED) 등을 이용하여 아이스 뱅크(195) 내에 소정 광을 송신, 수신할 수 있다.
예를 들어, 적외선 센서 타입이 사용되는 경우, 적외선 송신부(233)와 적외선 수신부(234)가 각각 제빙기(190) 하부에 구비된다. 만빙이 아닌 경우, 적외선 수신부(234)는 하이 레벨의 신호를 수신하며, 만빙인 경우 로우 레벨의 신호를 수신하게 된다. 이에 의해 메인 마이컴(310)은 만빙 여부를 판단하게 된다. 한편, 적외선 수신부(234)는 1개 이상 사용될 수 있으며, 도면에서는 2개로 도시한다.
한편, 광송신부(233)와 광수신부(234)는, 얼음 등에 의한 습기, 성에 등으로 부터 소자를 보호하기 위해, 제빙기(190)의 하부 케이스(219) 내에 매립된 구조로 구현될 수 있다.
광수신부(234)에서 수신된 신호는, 메인 마이컴(310)로 입력되며, 만빙인 경우, 메인 마이컴(310)은, 제빙 구동부(216)의 동작을 제어하여, 더 이상 얼음이 아이스 뱅크(195)로 취출되지 않도록 한다.
한편, 아이스 뱅크(195)의 하단에는 아이스 뱅크(195)를 진동시키는 아이스 뱅크 진동부(175)를 배치할 수 있다. 도면에서는, 아이스 뱅크(195)의 하단에 아이스 뱅크 진동부(175)를 배치하나 이에 한정되지 않으며, 아이스 뱅크(195)를 진동시킬 수 있다면, 측면 등 인접한 어느 위치에라도 관계없다.
도 4는 도 1의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 냉장고(1)는, 압축기(112)와, 압축기(112)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(116)와, 응축기(116)에서 응축된 냉매를 공급받아 증발시키되, 냉동실(미도시)에 배치되는 냉동실 증발기(124)와, 냉동실 증발기(124)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉동실 팽창밸브(134)를 포함할 수 있다.
한편, 도면에서는, 하나의 증발기를 사용하는 것으로 예시하나, 냉장실과 냉동실에 각각의 증발기를 사용하는 것도 가능하다.
즉, 냉장고(1)는, 냉장실(미도시)에 배치되는 냉장실 증발기(미도시) , 응축기(116)에서 응축된 냉매를 냉장실 증발기(미도시) 또는 냉동실 증발기(124)에 공급하는 3방향 밸브(미도시)와, 냉장실 증발기(미도시)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉장실 팽창밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 냉장고(1)는 증발기(124)를 통과한 냉매가 액체와 기체로 분리되는 기액 분리기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 냉장고(1)는, 냉동실 증발기(124)를 통과한 냉기를 흡입하여 각각 냉장실(미도시) 및 냉동실(미도시)로 불어주는 냉장실 팬(미도시) 및 냉동실 팬(144)을 더 포함할 수 있다.
또한, 압축기(112)를 구동하는 압축기 구동부(113)와, 냉장실 팬(미도시) 및 냉동실 팬(144)을 구동하는 냉장실 팬 구동부(미도시) 및 냉동실 팬 구동부(145)를 더 포함할 수 있다.
한편, 도면에 따르면, 냉장실 및 냉동실에 공통의 증발기(124)가 사용되므로, 이러한 경우에, 냉장실 및 냉동실 사이에 댐퍼(미도시)가 설치되될 수 있으며, 팬(미도시)은 하나의 증발기에서 생성된 냉기를 냉동실과 냉장실로 공급되도록 강제 송풍시킬 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 5의 냉장고는, 압축기(112), 기계실 팬(115), 냉동실 팬(144), 메인 마이컴(310), 히터(330), 제빙기(190), 아이스 뱅크(195), 메모리(240)를 포함한다. 또한, 냉장고는, 압축기 구동부(113), 기계실 팬 구동부(117), 냉동실 팬 구동부(145), 히터 구동부(332), 제빙 구동부(216), 아이스 뱅크 진동부(175), 표시부(230), 및 입력부(220)를 더 포함할 수 있다.
압축기(112), 기계실 팬(115), 냉동실 팬(144)에 대한 설명은 도 2를 참조한다.
입력부(220)는, 다수개의 조작 버튼을 구비하여, 입력되는 냉동실 설정 온도 또는 냉장실 설정 온도에 대한 신호를 메인 마이컴(310)으로 전달한다.
표시부(230)는, 냉장고의 동작 상태를 표시할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예와 관련하여, 표시부(230)는, 최종 소비 전력 정보, 또는 최종 소비 전력에 기초한 누적 소비 전력 정보를 표시할 수 있다. 표시부(230)는, 디스플레이 마이컴(도 10a의 432)의 제어에 의해 동작 가능하다.
메모리(240)는, 냉장고 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예와 관련하여, 메모리(240)는, 도 10의 테이블(1010)과 같이, 복수의 소비 전력 유닛 각각에 대한 소비 전력 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 메모리(240)는, 냉장고 내의 각 소비 전력 유닛의 동작 유무에 따라, 해당하는 소비 전력 정보를 메인 마이컴(310)으로 출력할 수 있다.
한편, 메모리(240)는, 복수의 소비 전력 유닛의 부품 산포를 저장할 수 있다.
메인 마이컴(310)은, 압축기(112), 및 팬(115 또는 144)의 온/오프 동작을 제어를 위해, 도면에서 도시된 바와 같이, 압축기 구동부(113) 및 팬 구동부(117 또는 145)를 제어하여, 최종적으로 압축기(112), 및 팬(115 또는 144)을 제어할 수 있다. 여기서, 팬 구동부는 기계실 팬 구동부(117) 또는 냉동실 팬 구동부(145)일 수 있다.
예를 들어, 메인 마이컴(310)은, 압축기 구동부(113) 또는 팬 구동부(117 또는 145)에, 각각 해당하는 속도 지령치 신호를 출력할 수 있다.
상술한 압축기 구동부(113), 냉동실 팬 구동부(145)는, 각각 압축기용 모터(미도시), 및 냉동실 팬용 모터(미도시)를 각각 구비하며, 각 모터(미도시)는 메인 마이컴(310)의 제어에 따라 목표 회전 속도로 동작될 수 있다.
한편, 기계실 팬 구동부(117)는, 기게실 팬용 모터(미도시)를 구비하며, 기게실 팬용 모터(미도시)는 메인 마이컴(310)의 제어에 따라 목표 회전 속도로 동작될 수 있다.
이러한 모터가 삼상 모터인 경우, 인버터(미도시) 내의 스위칭 동작에 의해 제어되거나, 교류 전원을 그대로 이용하여 정속 제어될 수 있다. 여기서 각 모터(미도시)는, 유도 모터, BLDC(Blush less DC) 모터, 또는 synRM(synchronous reluctance motor) 모터 등 중 어느 하나일 수 있다.
한편, 메인 마이컴(310)은, 상술한 바와 같이, 압축기(112)와 팬(115 또는 144)의 동작 제어 이외에, 냉장고(1) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 메인 마이컴(310)은, 아이스 뱅크 진동부(175)의 동작을 제어할 수 있다. 특히, 만빙 감지시, 제빙기(190)에서 아이스 뱅크(195)로 얼음이 취출하도록 제어하며, 또한, 이러한 얼음 취출시 또는 취출 이후 소정 시간 이내에 아이스 뱅크(195)를 진동시키도록 제어할 수 있다. 이와 같이, 얼음 취출시 아이스 뱅크(195)를 진동시킴으로써, 아이스 뱅크(195) 내의 얼음이 엉기지 않고 고르게 분포할 수 있게 된다.
또한, 메인 마이컴(310)은, 아이스 뱅크(195)에 얼음 보관된 상태가 계속되어 얼음이 엉기는 것을 방지하기 위해, 소정 시간 간격으로 반복하여 아이스 뱅크(195)를 진동시킬 수 있다.
또한, 메인 마이컴(310)은, 사용자의 동작에 의해 디스펜서(160)가 동작하는 경우, 아이스 뱅크(195) 내의 얼음을 디스펜서(160)로 얼음을 취출하도록 제어하고, 또한, 이러한 얼음 취출시 또는 취출 바로 전에 아이스 뱅크(195)를 진동시키도록 제어할 수 있다. 구체적으로는 아이스 뱅크 진동부(175)를 제어하여 아이스 뱅크(195)가 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 얼음 취출시 사용자에게 취출되는 얼음의 엉기는 현상을 방지할 수 있다.
메인 마이컴(310)은, 제빙 트레이(212) 내의 얼음의 이빙을 위해, 제빙기(190) 내의 히터(미도시)를 동작하도록 제어할 수 있다.
한편, 메인 마이컴(310)은, 히터(미도시)의 온 동작 이후에, 제빙 구동부(216)를 제어하여 제빙기(190) 내의 이젝터(217)가 동작하도록 할 수 있다. 이는 아이스 뱅크(195) 내로 원활히 얼음을 취출하기 위한 제어 동작이다.
한편, 메인 마이컴(310)은, 아이스 뱅크(195) 내의 얼음이 만빙으로 판단되는 경우, 히터(미도시)를 오프시키도록 제어할 수 있다. 또한, 제빙기(190) 내의 이젝터(217)의 동작도 정지하도록 제어할 수 있다.
한편, 메인 마이컴(310)은, 상술한 바와 같이, 입력부(220)로부터의 설정 온도에 맞추어 냉매 싸이클의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 압축기 구동부(113), 냉장실 팬 구동부(143) 및 냉동실 팬 구동부(145) 이외에, 3방향 밸브(130), 냉장실 팽창밸브(132), 및 냉동실 팽창밸브(134)를 더 제어할 수 있다. 또한, 응축기(116)의 동작도 제어할 수 있다. 또한 메인 마이컴(310)은 표시부(230)의 동작을 제어할 수도 있다.
한편, 히터(330)는, 냉동실 제상 히터일 수 있다. 냉동실 증발기(124)에 부착되는 성에를 제거하기 위해, 냉동실 제상 히터(330)가 동작할 수 있다. 이를 위해, 히터 구동부(332)는, 히터(330)의 동작을 제어할 수 있다. 한편, 메인 마이컴(310)는, 히터 구동부(332)를 제어할 수 있다.
도 6은 도 5의 압축기 구동부를 보여주는 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동부(113)는, 컨버터(410), 인버터(420), 인버터 제어부(430), 입력 전류 검출부(A), dc 단 전압 검출부(B), 평활 커패시터(C), 및 출력전류 검출부(E)를 포함할 수 있다.
한편, 압축기 구동부(113)는, 압축기(112) 내의 모터(230)를 구동하므로, 모터 구동부 또는 모터구동장치로 명명할 수도 있다.
먼저, 입력 전류 검출부(A)는, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(digcrete signal)로서, 소비전력 연산을 위해, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.
컨버터(410)는, 거친 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(410)의 내부 구조도 달라진다.
한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.
예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.
한편, 컨버터(410)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다.
다음, 컨버터(410)의 출력단에는, 컨버터(410)에서 전력 변환된 전원을 저장 또는 평활하기 위한, 커패시터(C)가 구비될 수 있다. 이때의 커패시터(C) 양단은, dc 단 이라 명명할 수 있다. 따라서, 커패시터(C)를 dc 단 커패시터라 할 수도 있다.
dc 단 전압 검출부(B)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.
인버터(420)는, 압축기(112)를 구동할 수 있다. 특히, 압축기(112) 내의 압축기 모터(230)를 구동할 수 있다.
이를 위해, 인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(230)에 출력할 수 있다.
인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
인버터(420) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(430)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 동기 모터(230)에 출력되게 된다.
인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력받을 수 있다.
인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(420)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)로부터 검출되는 출력전류값(io)을 기초로 생성되어 출력된다. 인버터 제어부(430) 내의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 출력에 대한 상세 동작은 도 7을 참조하여 후술한다.
출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 삼상 모터(230) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 즉, 모터(230)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia,ib,ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.
출력전류 검출부(E)는 인버터(420)와 모터(230) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.
션트 저항이 사용되는 경우, 3개의 션트 저항이, 인버터(420)와 동기 모터(230) 사이에 위치하거나, 인버터(420)의 3개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)에 일단이 각각 접속되는 것이 가능하다. 한편, 삼상 평형을 이용하여, 2개의 션트 저항이 사용되는 것도 가능하다. 한편, 1개의 션트 저항이 사용되는 경우, 상술한 커패시터(C)와 인버터(420) 사이에서 해당 션트 저항이 배치되는 것도 가능하다.
검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다. 이하에서는 검출된 출력전류(io)가 삼상의 출력 전류(ia,ib,ic)인 것으로 하여 기술한다.
한편, 압축기 모터(230)는, 삼상 모터일 수 있다. 압축기 모터(230)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다.
이러한 모터(230)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기모터(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기모터(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 모터(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 모터(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.
한편, 인버터 제어부(430)는, 모터(230)에 일정 전원이 인가되도록 제어하며, 일정 전원에 기초하여 모터 저항값(Rs)을 연산하고, 모터(230) 저항 연산값에 기초하여, 모터(230)에 의한 부하의 크기를 연산할 수 있다.
특히, 압축기(112) 정지 후, 즉, 모터(230)에 정지 후, 모터(230)에 일정 전원이 인가되도록 제어하며, 일정 전원에 기초하여 모터 저항값(Rs)을 연산하고, 모터(230) 저항 연산값에 기초하여, 모터(230)에 의한 부하의 크기를 연산할 수 있다. 이에 따라, 모터에 의한 부하의 크기를 연산함으로써, 부하 연산을 간편하게 수행할 수 있게 된다.
특히, 온도 감지부의 사용 없이도, 부하 연산을 통해, 목표 온도와 실제 온도의 차이를 유추할 수 있게 된다.
그리고, 인버터 제어부(430)는, 모터(230) 저항 연산값에 기초하여, 모터(230) 구동을 위한 속도 지령치(w* r)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 메인 마이컴(310)으로부터의 속도 지령치 수신이 불필요하게 되며, 결국, 인버터 제어부(430) 내의 자체 연산으로, 자동으로, 압축기 모터(230)를 구동할 수 있게 된다.
특히, 순시적으로 모터 저항값을 연산하고, 이에 대응하여, 부하 크기 판단하고, 그에 기초하여, 압축기 모터(230)를 구동함으로써, 불필요한 소비전력의 저감이 가능하게 된다.
도 7은 도 6의 인버터 제어부 내부의 일예를 도시하는 회로도이다.
도 7을 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 축변환부(310), 속도 연산부(320), 전류 지령 생성부(330), 전압 지령 생성부(340), 축변환부(350), 및 스위칭 제어신호 출력부(360), 모터 저항 연산부(537), 속도 지령치 생성부(538)를 포함할 수 있다.
축변환부(310)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환한다.
한편, 축변환부(310)는, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다.
속도 연산부(320)는, 축변환부(310)에서 축변화된 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)에 기초하여, 연산된 위치(
Figure 112015011068185-pat00001
)와 연산된 속도(
Figure 112015011068185-pat00002
)를 출력할 수 있다.
한편, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도(
Figure 112015011068185-pat00003
)와 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도(
Figure 112015011068185-pat00004
)와 속도 지령치(ω* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(335)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i* q)를 생성할 수 있다. 도면에서는, 전류 지령치로, q축 전류 지령치(i* q)를 예시하나, 도면과 달리, d축 전류 지령치(i* d)를 함께 생성하는 것도 가능하다. 한편, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다.
한편, 전류 지령 생성부(330)는, 전류 지령치(i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
다음, 전압 지령 생성부(340)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(330) 등에서의 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(340)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(344)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v* q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(340)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i* d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(348)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v* d)를 생성할 수 있다. 한편, 전압 지령 생성부(340)는, d 축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)는, 축변환부(350)에 입력된다.
축변환부(350)는, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(
Figure 112015011068185-pat00005
)와, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.
먼저, 축변환부(350)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치(
Figure 112015011068185-pat00006
)가 사용될 수 있다.
그리고, 축변환부(350)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(1050)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력하게 된다.
스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다.
출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다.
한편, 모터 저항 연산부(537)는, 모터(230)에 일정 전원이 인가되는 동안의, 일정 전원에 기초하여 모터 저항값(Rs)을 연산할 수 있다.
예를 들어, 모터 저항 연산부(537)는, 제1 레벨의 출력 전류와 제2 레벨의 출력 전류 인가시의, 전압 지령치와 전류 지령치를 이용하여, 모터 저항값(Rs)을 연산할 수 있다. 이에 대해서는, 도 8을 참조하여 기술한다.
도 8은 도 6 또는 도 7의 모터에 인가되는 출력 전류 파형의 일예를 예시한 도면이다.
도면을 참조하면, 모터(230)는, 모터를 정렬하는 모터 정렬 구간(Ta), 모터를 가속하는 가속 구간(T2), 부하에 따라 모터 속도를 가변 운전하는 통상 운전 구간(T3)으로 구분되어 구동될 수 있다.
이 중 본 발명에서는, 모터 정렬 구간(Ta)을 이용하여, 모터 저항값(Rs)을 연산하는 것으로 한다.
모터 정렬 구간(Ta)은, 제1 크기의 전류(IB1)가 모터(230)에 흐르는 제1구간(Ta1), 제2 크기의 전류(IB2)가 모터(230)에 흐르는 제2 구간(Ta2)을 구비할 수 있다.
여기서, 제1 구간(Ta1)과 제2 구간(Ta2)의 길이는 동일할 수 있으며, 제2 크기의 전류(IB2)는, 제1 크기의 전류(IB1)의 2배의 크기일 수 있다.
한편, 모터 저항값(Rs)은, 다음의 수학식 1을 이용하여 연산될 수 있다.
Figure 112015011068185-pat00007
여기서, Rs는 모터 상수로서, 모터(230)의 등가 저항값(Rs)을 나타내며, C1은 비례 상수를 나타내며, v* q1, i* q1는, 제1 구간(Ta1) 동안의 전압 지령치와 전류 지령치를 나타내며, v* q2, i* q2는 제2 구간(Ta2) 동안의 전압 지령치와 전류 지령치를 나타낸다. 또한, k1은, 제1 구간(Ta1) 및 제2 구간(Ta2)의 구간 길이에 대응하는 이산 값(discrete value)을 나타낸다.
한편, 전압 지령치와 전류 지령치는 모두 d축 성분, q축 성분에 대한 값이 존재할 수 있으나, 모터 정률 구간에서는, d축 전압 지령치와 전류 지령치가 모두 0으로 설정되는 것을 전제로 기술한다.
한편, 다른 예로, 모터 저항 연산부(537)는, 일정 전압 또는 일정 전류를 모터(230)에 공급하고, 일정 전압 또는 일정 전류 인가시의, 전압 지령치와 전류 지령치를 이용하여, 모터 저항값(Rs)을 연산할 수 있다. 이에 대해서는, 도 9a를 참조하여 기술한다.
도 9a는, 모터(230)에 인가되는 파워(pow)를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 모터(230)에 인가되는 파워(pow)는, 냉력을 공급하는 냉력 공급 구간(Ta, Tb))과, 그 외의 구간(공급 파워가 0인 구간)으로 구분될 수 있다. 즉, 냉력을 공급하지 않는 구간으로 구분될 수 있다.
한편, 모터 저항 연산부(537)는, 냉력을 공급하지 않는 구간, 즉, 압축기(112) 정지 후, 모터(230)에 일정 전원이 인가되도록 제어하며, 일정 전원에 기초하여 모터 저항값(Rs)을 연산하고, 모터(230) 저항 연산값에 기초하여, 모터(230)에 의한 부하의 크기를 연산할 수 있다.
도면에서는, Tx, Ty,Tz에 순시적으로, 일정 전류 또는 일정 전압을 공급할 수 있다. 도면에서는, 일시적으로 전류 또는 전압 공급에도 불구하고, 압축기(112)에 공급되는 전력은, 편의상 0인 것으로 도시한다.
상술한 바와 같이, 모터 저항 연산부(537)는, 수학식 1을 사용하여, 모터 저항값(Rs)을 연산할 수 있다.
이때, , v* q1, i* q1는, Tx, 동안의 전압 지령치와 전류 지령치를 나타내며, v* q2, i* q2는 Ty 동안의 전압 지령치와 전류 지령치를 나타낼 수 있다.
또한, v* q1, i* q1는, Ty 동안의 전압 지령치와 전류 지령치를 나타내며, v* q2, i* q2는 Tz 동안의 전압 지령치와 전류 지령치를 나타낼 수 있다.
즉, 모터 저항 연산부(537)는, 제1 시점의 전압 지령치와 전류 지령치와, 제2 시점의 전압 지령치와 전류 지령치를 이용하여, 모터 저항값(Rs)을 연산할 수 있다.
한편, 속도 지령치 생성부(538)는, 모터(230) 저항 연산값(Rs)에 기초하여, 모터(230) 구동을 위한 속도 지령치(w* r)를 생성할 수 있다. 이에 대해서는, 도 9b와 도 9c를 이용하여 기술한다.
도 9b는 모터 저항값(Rs)와, 목표 온도와 실제 온도 차이(ΔT)에 대한 그래프를 도시한 도면이며, 도 9b는 모터 저항값(Rs)와, 속도 지령치(w* r)에 대한 그래프를 도시한 도면이다.
먼저, 도 9b를 참조하면, 속도 지령치 생성부(538)는, 모터 저항값(Rs)이 커질수록, 부하의 크기가 커지는 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 부하의 크기가 커질수록, 목표 온도와 실제 온도 차이(ΔT)가 커질 수 있다. 이에 따라, 도 9b에서는, Sp1의 그래프가 도시된다.
따라서, 속도 지령치 생성부(538)는, 모터 저항값(Rs)이 커질수록, 목표 온도와 실제 온도 차이(ΔT)가 커지는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 도 9c를 참조하면, 속도 지령치 생성부(538)는, 모터 저항값(Rs)이 커질수록, 부하의 크기가 커지므로, 냉력 보강을 위해, 모터의 회전 속도가 증가되도록, 속도 지령치(w* r)가 증가될 수 있다. 이에 따라, 도 9c는, Sp2 그래프가 도시된다.
이와 같이, 압축기(112) 정지 후, 즉, 모터(230)에 정지 후, 모터(230)에 일정 전원이 인가되도록 제어하며, 일정 전원에 기초하여 모터 저항값(Rs)을 연산하고, 모터(230) 저항 연산값에 기초하여, 모터(230)에 의한 부하의 크기를 연산할 수 있다. 이에 따라, 모터에 의한 부하의 크기를 연산함으로써, 부하 연산을 간편하게 수행할 수 있게 된다.
특히, 온도 감지부의 사용 없이도, 부하 연산을 통해, 목표 온도와 실제 온도의 차이를 유추할 수 있게 된다.
또한, 인버터 제어부(430)는, 모터(230) 저항 연산값에 기초하여, 모터(230) 구동을 위한 속도 지령치(w* r)를 생성함으로써, 메인 마이컴(310)으로부터의 속도 지령치 수신이 불필요하게 되며, 결국, 인버터 제어부(430) 내의 자체 연산으로, 자동으로, 압축기 모터(230)를 구동할 수 있게 된다.
특히, 순시적으로 모터 저항값을 연산하고, 이에 대응하여, 부하 크기 판단하고, 그에 기초하여, 압축기 모터(230)를 구동함으로써, 불필요한 소비전력의 저감이 가능하게 된다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 동작 방법의 일 예를 도시한 순서도이다.
도면을 참조하면, 냉장고(1)의 모터 구동부(113)는, 압축기를 정지시킨다(S910), 인버터 제어부(430)는, 스위칭 제어 신호를 출력하지 않을 수 있으며, 이에 따라, 모터(230)가 정지할 수 있다.
다음, 냉장고(1)의 모터 구동부(113)는, 모터(230)에 일정 전압을 인가한다(S920). 상술한 수학식 1에 의해, 모터 저항값(Rs)을 연산하기 위해, 일정 전류 또는 일정 전압이, 모터(230)에 인가될 수 있다. 이때, 도 8과 같이, 제1 레벨, 및 제2 레벨의 일정 전류가 인가되거나, 또는 도 9a와 같이 일정 전원이 인가되는 것도 가능하다.
다음, 냉장고(1)의 모터 구동부(113)는, 인가된 전압 또는 전류에 기초하여, 모터 저항을 연산할 수 있다(S930).
특히, 모터 저항 연산부(537)가 수학식 1을 사용하여, 모터 저항을 연산할 수 있다.
다음, 냉장고(1)의 모터 구동부(113)는, 연산된 모터 저항값(Rs)에 기초하여, 모터(230) 구동을 위한 속도 지령치(w* r)를 생성할 수 있다(S940). 그리고, 이후의 압축기 동작시, 즉, 냉력 공급시, 생성된 속도 지령치(w* r)에 기초하여, 압축기 모터(230)를 구동할 수 있게 된다.
도 6 내지 도 9c에서 기술한, 모터구동장치(113)의 동작 방법은, 다양한 홈 어플라이언스에도 적용이 가능하다. 특히, 압축기(112)를 구비하는 홈 어플라이언스에 그대로 적용이 가능하다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 모터구동장치를 구비하는 다양한 홈 어플라이언스를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 도 11의 (a)는, 압축기를 구동에 의해, 냉기를 실내로 공급하는 공기조화기(200c)를 예시하며, 도 11의 (b)는, 압축기 구동에 의해, 얼음 등을 제공하는 정수기(200e)를 예시한다.
본 발명에 따른 모터구동장치 및 이를 구비한 냉장고는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (11)

  1. 스위칭 동작에 의해, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터;
    상기 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부; 및
    상기 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 인버터를 제어는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 모터에 일정 전원이 인가되도록 제어하며,
    상기 일정 전원에 기초하여 모터 저항값을 연산하고, 상기 모터 저항 연산값에 기초하여, 상기 모터에 의한 부하의 크기를 연산하되,
    상기 일정 전원에 기초하여 상기 모터 저항값을 순시적으로 연산하고, 상기 모터 저항 연산값이 커질수록, 상기 모터에 의한 부하의 크기가 커지는 것으로 연산하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터 저항 연산값에 기초하여, 상기 모터 구동을 위한 속도 지령치를 생성하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 일정 전원에 기초하여 모터 저항값을 연산하는 모터 저항 연산부; 및
    상기 연산된 모터 저항값에 기초하여, 상기 모터 구동을 위한 속도 지령치를 생성하는 속도 지령치 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출된 출력 전류에 기초하여 상기 모터의 회전자 속도를 연산하는 속도 연산부;
    상기 연산된 속도 정보와, 상기 속도 지령치에 기초하여, 상기 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 전류 지령치와 상기 검출된 출력 전류에 기초하여, 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
    상기 전압 지령치에 기초하여, 상기 인버터를 구동하기 위한 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 일정 전원에 의해 상기 모터를 정렬하는 기간 동안, 상기 모터에 인가되는 제1 전원 레벨 및 제2 전원 레벨에 기초하여, 상기 모터 저항값을 연산하고, 상기 모터 저항 연산값에 기초하여, 상기 모터에 의한 부하의 크기를 연산하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
  7. 압축기;
    상기 압축기를 동작시키는 모터;
    상기 모터를 구동하는 모터 구동부;를 포함하고,
    상기 모터 구동부는,
    스위칭 동작에 의해, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 모터에 출력하는 인버터;
    상기 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부; 및
    상기 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 인버터를 제어는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 압축기 정지 후, 상기 모터에 일정 전원이 인가되도록 제어하며, 상기 일정 전원에 기초하여 모터 저항값을 연산하고, 상기 모터 저항 연산값에 기초하여, 상기 모터에 의한 부하의 크기를 연산하되,
    상기 일정 전원에 기초하여 상기 모터 저항값을 순시적으로 연산하고, 상기 모터 저항 연산값이 커질수록, 목표 온도와 실제 온도 사이의 차이가 커지는 것으로 판단하고, 상기 모터에 의한 부하의 크기가 커지는 것으로 연산하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터 저항 연산값에 기초하여, 상기 모터 구동을 위한 속도 지령치를 생성하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 일정 전원에 기초하여 모터 저항값을 연산하는 모터 저항 연산부; 및
    상기 연산된 모터 저항값에 기초하여, 상기 모터 구동을 위한 속도 지령치를 생성하는 속도 지령치 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출된 출력 전류에 기초하여 상기 모터의 회전자 속도를 연산하는 속도 연산부;
    상기 연산된 속도 정보와, 상기 속도 지령치에 기초하여, 상기 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 전류 지령치와 상기 검출된 출력 전류에 기초하여, 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
    상기 전압 지령치에 기초하여, 상기 인버터를 구동하기 위한 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 일정 전원에 의해 상기 모터를 정렬하는 기간 동안, 상기 모터에 인가되는 제1 전원 레벨 및 제2 전원 레벨에 기초하여, 상기 모터 저항값을 연산하고, 상기 모터 저항 연산값에 기초하여, 상기 모터에 의한 부하의 크기를 연산하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
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