KR102023281B1 - Apparatus and method for controlling driving of reciprocating compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an operation control apparatus of a reciprocating compressor.
압축기(compressor)는 냉매 또는 그 이외의 다양한 작동가스를 압축시켜 압력을 높이는 기계 장치로서, 냉장고와 에어컨 등에 널리 사용되고 있다.Compressors are mechanical devices that increase pressure by compressing refrigerant or various other working gases, and are widely used in refrigerators and air conditioners.
압축기는 내부 구조 및 동작 원리에 따라서 여러 종류로 구별될 수 있다. 압축기는 피스톤(piston)과 실린더(cylinder) 사이에 작동 가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되고, 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기(reciprocating compressor), 편심 회전되는 롤러(roller)와 실린더 사이에 작동 가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되고, 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전하면서 냉매를 압축시키는 회전식 압축기(rotary compressor), 선회 스크롤(orbitting scroll)과 고정 스크롤(fixed scroll) 사이에 작동 가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되고, 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시키는 스크롤식 압축기(scroll compressor)로 분류될 수 있다.Compressors can be classified into various types according to the internal structure and the operating principle. Compressor is a reciprocating compressor (eccentric rotation) for compressing the refrigerant while the piston is a linear reciprocating motion inside the cylinder is formed a compression space between the piston (cylinder) and the cylinder (cylinder) is formed A compression space is formed between the roller and the cylinder to inhale and discharge the working gas, and a rotary compressor, orbitting scroll and fixed scroll, which compresses the refrigerant while the roller is eccentrically rotated along the inner wall of the cylinder. A compressed space in which working gas is sucked in and discharged is formed between the fixed scrolls, and the rotating scrolls may be classified as a scroll compressor that compresses the refrigerant while rotating along the fixed scrolls.
그 중 왕복동식 압축기는 피스톤을 구동하는 방식에 따라 레시프로(recipro) 방식과 리니어(linear) 방식으로 구분할 수 있다.The reciprocating compressor may be classified into a recipro method and a linear method according to a method of driving a piston.
레시프로 방식은 회전모터에 크랭크 샤프트(crank shaft)를 결합하고 이 크랭크 샤프트에 피스톤을 결합하여 회전모터의 회전력을 직선 왕복운동으로 전환하는 방식인데 반하여, 리니어 방식은 직선모터의 가동자에 피스톤을 직접 연결하여 모터의 직선운동으로 피스톤을 왕복운동시키는 방식이다.Recipro method combines a crank shaft to a rotary motor and a piston to the crank shaft to convert the rotational force of the rotary motor into a linear reciprocating motion, while the linear method uses a piston to move the linear motor. It is a method of reciprocating the piston by the linear motion of the motor by connecting directly.
리니어 방식의 왕복동식 압축기는 레시프로 방식에서 사용되는 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 크랭크 샤프트가 없어 마찰 손실이 적으므로, 레시프로 압축기보다 압축 효율이 높다.Since the linear reciprocating compressor has no friction loss because there is no crankshaft for converting the rotational motion used in the recipe to linear motion, the compression efficiency is higher than that of the recipe compressor.
이와 같은 왕복동식 압축기의 운전 효율을 높이기 위한 다양한 기술이 제시되고 있다. 예컨대 국내등록공보 제10-0608657호는 다음과 같이 운전주파수의 가변 제어를 통해 왕복동식 압축기의 운전 효율을 높이는 방법을 개시한다.Various techniques for increasing the operation efficiency of such a reciprocating compressor have been proposed. For example, Korean Patent Publication No. 10-0608657 discloses a method of increasing the operating efficiency of a reciprocating compressor through the variable control of the operating frequency as follows.
도 1은 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a control method of a reciprocating compressor according to the prior art.
도 1을 참조하면, 먼저 압축기의 구동 시 압축기에 인가되는 전류가 검출되고(SP12), 이어서 압축기 내부에서 왕복 운동하는 피스톤의 스트로크가 검출된다(SP22).Referring to FIG. 1, first, a current applied to a compressor when the compressor is driven is detected (SP12), and then a stroke of a piston reciprocating inside the compressor is detected (SP22).
다음으로, 압축기의 운전 주파수 조절을 위해서 한주기 동안의 전류가 최소인 경우의 스트로크값(stroke(min))이 연산된다(SP32).Next, for adjusting the operating frequency of the compressor, the stroke value (stroke (min)) when the current for one cycle is minimum is calculated (SP32).
이후, 앞서 연산된 한주기 동안의 전류가 최소인 경우의 스트로크값(stroke(min))의 크기를 미리 정해진 기준값인 '0±δ'와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 운전 주파수 지령치가 생성된다.Thereafter, the magnitude of the stroke (min) when the current during one cycle is the minimum is compared with a predetermined reference value of 0 ± δ, and an operating frequency command value is generated based on the comparison result. do.
즉, 한주기 동안의 전류가 최소인 경우의 스트로크값(stroke(min))이 '0±δ'이내의 값이면 주파수 가변없이 현재 운전 주파수를 운전 주파수 지령치로 생성한다. 또한 한주기 동안의 전류가 최소인 경우의 스트로크값(stroke(min))이 '0+δ'보다 크면(SP42) 현재 운전 주파수를 소정 레벨 만큼 증가시켜 그 증가된 운전주파수를 운전 주파수 지령치로 생성한다(SP52). 또한 한주기 동안의 전류가 최소인 경우의 스트로크값(stroke(min))이 '0-δ'보다 작으면(SP62) 현재 운전 주파수를 소정 레벨 만큼 감소시켜 그 감소된 운전 주파수를 운전 주파수 지령치로 생성한다(SP72). In other words, when the stroke value (min) when the current for one cycle is minimum is a value within '0 ± δ', the current operating frequency is generated as the operating frequency command value without frequency change. In addition, if the stroke value (stroke (min)) when the current for one period is minimum is greater than '0 + δ' (SP42), the present operating frequency is increased by a predetermined level, and the increased operating frequency is generated as the operating frequency command value. (SP52). In addition, if the stroke value (stroke (min)) when the current for one cycle is minimum is less than '0-δ' (SP62), the current operating frequency is reduced by a predetermined level, and the reduced operating frequency is changed to the operating frequency command value. To generate (SP72).
이처럼 종래 기술에 따르면 압축기가 구동되는 동안 압축기 내부의 모터에 인가되는 전류의 크기를 측정하고 피스톤의 스트로크를 추정하여 압축기의 운전 주파수를 압축기의 기계적 공진 주파수와 일치시키는 제어를 수행한다. 그러나 이와 같은 방법을 사용할 경우 압축기의 기계적 공진 주파수를 정확히 산출하기 어렵다.As described above, according to the related art, the size of the current applied to the motor inside the compressor is measured and the stroke of the piston is estimated to control the operation frequency of the compressor to match the mechanical resonance frequency of the compressor. However, when using this method, it is difficult to accurately calculate the mechanical resonance frequency of the compressor.
또한 종래 기술에 따른 제어 방법은 압축 행정이나 흡입 행정과 같은 압축기의 행정 사이클에 따른 고유의 특성을 반영하지 않고 단지 전류와 스트로크만을 고려하기 때문에 압축기의 운전 효율을 높이고 소비전력을 개선하는데 한계가 있다.In addition, the control method according to the related art does not reflect the inherent characteristics of the compressor's stroke cycle, such as the compression stroke or the suction stroke, and considers only the current and the stroke, thereby limiting the operation efficiency of the compressor and improving the power consumption.
본 발명은 압축 행정이나 흡입 행정과 같은 압축기의 행정 사이클에 따른 고유의 특성을 반영하여 압축기의 운전을 제어함으로써 압축기의 운전 효율을 높이고 소비전력을 개선할 수 있는 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides an operation control apparatus and method for a reciprocating compressor that can improve the operation efficiency of the compressor and improve the power consumption by controlling the operation of the compressor by reflecting inherent characteristics of the compressor's stroke cycle, such as a compression stroke or a suction stroke. It aims to provide.
또한 본 발명은 압축기 내부의 피스톤이 왕복 운동을 하는 과정에서 피스톤의 운동 방향과 모터에 의해서 피스톤에 가해지는 힘의 방향이 일치하지 않는 현상을 개선할 수 있는 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a reciprocating compressor operation control apparatus and method that can improve the phenomenon that the direction of the force applied to the piston by the motor in the piston reciprocating movement during the reciprocating motion of the compressor can be improved. It aims to provide.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention, which are not mentioned above, can be understood by the following description, and more clearly by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
압축기의 구동 과정에서 발생하는 여러가지 요인들, 예컨대 실린더의 압축 공간 내에 유입되는 냉매의 부피 또는 압력 변화나 피스톤과 실린더 내부의 마찰에 의한 힘 손실 등으로 인하여 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 불일치하는 현상이 나타난다.Mismatch between the operating frequency and the resonance frequency of the compressor due to various factors that occur during the operation of the compressor, for example, the volume or pressure change of the refrigerant flowing into the compression space of the cylinder, or the force loss due to friction between the piston and the cylinder. Appears.
이로 인해서, 피스톤의 이동 방향 또는 위치에 따른 구동 전류의 이상적인 공급이 이루어지지 않게 된다. 다시 말해서 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 불일치하게 되면 모터에 의해서 피스톤의 이동 방향과 반대되는 방향의 힘이 피스톤에 공급될 수 있으며, 이는 압축기의 운전 효율 저하 및 소비 전력의 증가로 이어진다.As a result, the ideal supply of the drive current according to the movement direction or position of the piston is not achieved. In other words, if the operating frequency and the resonant frequency of the compressor are inconsistent, a force in a direction opposite to the direction of movement of the piston can be supplied to the piston by the motor, which leads to a decrease in the operating efficiency of the compressor and an increase in power consumption.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 불일치로 인해서 나타나는 피스톤의 스트로크와 모터에 공급되는 구동 전류의 위상차에 기초하여 사점 보정을 수행한다. 이와 같은 사점 보정에 의해서 피스톤의 이동 방향과 반대되는 방향의 힘이 피스톤에 공급되는 현상을 방지할 수 있다.The present invention is to solve this problem, and the dead center correction is performed based on the phase difference between the stroke of the piston and the drive current supplied to the motor due to the mismatch of the operating frequency and the resonance frequency of the compressor. By such dead point correction, it is possible to prevent the phenomenon that the force in the direction opposite to the movement direction of the piston is supplied to the piston.
본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치는, 외부 전원으로부터 입력되는 교류 전원을 정류하여 출력하는 정류부, 상기 정류부로부터 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 모터에 제공하는 인버터부, 상기 모터에 인가되는 구동 전류를 검출하는 전류 검출부, 상기 모터의 구동에 따라서 왕복 운동하는 피스톤의 스트로크를 검출하는 스트로크 검출부, 상기 피스톤의 사점(dead center)에서 상기 구동 전류와 상기 스트로크 간의 위상차를 산출하고, 상기 위상차에 기초하여 사점 보정 수행 여부를 결정하고, 미리 설정된 사점 보정 구간 동안 상기 모터에 공급되는 교류 전압이 0이 되도록 하는 제어 신호를 상기 인버터부로 인가하여 상기 사점 보정을 수행하는 제어부를 포함한다.An operation control apparatus for a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention includes a rectifying unit rectifying and outputting AC power input from an external power source, and an inverter unit converting a DC voltage output from the rectifying unit into an AC voltage and providing the motor to an AC voltage. And a current detector for detecting a drive current applied to the motor, a stroke detector for detecting a stroke of a piston reciprocating in accordance with the driving of the motor, and a phase difference between the drive current and the stroke at a dead center of the piston. A control unit configured to calculate the dead point correction based on the phase difference, and apply a control signal to the inverter unit so that the AC voltage supplied to the motor becomes 0 during a preset dead point correction period; Include.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 구동 전류의 제로 크로싱 포인트(zero crossing point)에 대응되는 위상과 상기 스트로크의 최대값 또는 최소값에 대응되는 위상 간의 차이를 상기 위상차로 산출한다.In one embodiment of the present invention, the control unit calculates the difference between the phase corresponding to the zero crossing point of the driving current and the phase corresponding to the maximum or minimum value of the stroke as the phase difference.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 위상차가 미리 정해진 기준값을 초과하는 경우에만 상기 사점 보정을 수행하는 것으로 결정한다.Further, in an embodiment of the present invention, the controller determines that the dead point correction is performed only when the phase difference exceeds a predetermined reference value.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 사점 보정 구간의 길이는 상기 위상차의 크기에 비례하도록 설정된다.Further, in an embodiment of the present invention, the length of the dead point correction interval is set to be proportional to the magnitude of the phase difference.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 사점 보정 구간은 상기 스트로크의 최대값 또는 최소값을 기준으로 설정된다.In addition, in one embodiment of the present invention, the dead point correction interval is set based on the maximum value or the minimum value of the stroke.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 사점은 상사점 및 하사점을 포함한다.In an embodiment of the present invention, the dead center includes a top dead center and a bottom dead center.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법은, 모터에 인가되는 구동 전류를 검출하는 단계, 상기 모터의 구동에 따라서 왕복 운동하는 피스톤의 스트로크를 검출하는 단계, 상기 피스톤의 사점(dead center)에서 상기 구동 전류와 상기 스트로크 간의 위상차를 산출하는 단계, 상기 위상차에 기초하여 사점 보정 수행 여부를 결정하는 단계 및 미리 설정된 사점 보정 구간 동안 상기 모터에 공급되는 교류 전압이 0이 되도록 하는 제어 신호를 인버터부로 인가하여 상기 사점 보정을 수행하는 단계를 포함한다.In addition, the operation control method of the reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention, detecting the drive current applied to the motor, detecting the stroke of the piston reciprocating in accordance with the drive of the motor, the dead point of the piston calculating a phase difference between the driving current and the stroke at a dead center, determining whether to perform dead point correction based on the phase difference, and allowing the AC voltage supplied to the motor to be zero during a preset dead point correction period And applying the control signal to the inverter unit to perform the dead point correction.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 구동 전류와 상기 스트로크 간의 위상차를 산출하는 단계는 상기 구동 전류의 제로 크로싱 포인트(zero crossing point)에 대응되는 위상과 상기 스트로크의 최대값 또는 최소값에 대응되는 위상 간의 차이를 상기 위상차로 산출하는 단계를 포함한다.In one embodiment of the present invention, calculating a phase difference between the driving current and the stroke may be performed between a phase corresponding to a zero crossing point of the driving current and a phase corresponding to a maximum or minimum value of the stroke. Calculating the difference as the phase difference.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 위상차에 기초하여 사점 보정 수행 여부를 결정하는 단계는 상기 위상차가 미리 정해진 기준값을 초과하는 경우에만 상기 사점 보정을 수행하는 것으로 결정하는 단계를 포함한다.Also, in an embodiment of the present disclosure, determining whether the dead point correction is performed based on the phase difference includes determining that the dead point correction is performed only when the phase difference exceeds a predetermined reference value.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 사점 보정 구간의 길이는 상기 위상차의 크기에 비례하도록 설정된다.Further, in an embodiment of the present invention, the length of the dead point correction interval is set to be proportional to the magnitude of the phase difference.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 사점 보정 구간은 상기 스트로크의 최대값 또는 최소값을 기준으로 설정된다.In addition, in one embodiment of the present invention, the dead point correction interval is set based on the maximum value or the minimum value of the stroke.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 사점은 상사점 및 하사점을 포함한다.In an embodiment of the present invention, the dead center includes a top dead center and a bottom dead center.
본 발명에 따르면 압축 행정이나 흡입 행정과 같은 압축기의 행정 사이클에 따른 고유의 특성을 반영하여 압축기의 운전을 제어함으로써 압축기의 운전 효율을 높이고 소비전력을 개선할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by controlling the operation of the compressor by reflecting inherent characteristics of the compressor's stroke cycle, such as a compression stroke or a suction stroke, it is possible to increase the operating efficiency of the compressor and to improve power consumption.
또한 본 발명에 따르면 압축기 내부의 피스톤이 왕복 운동을 하는 과정에서 피스톤의 운동 방향과 모터에 의해서 피스톤에 가해지는 힘의 방향이 일치하지 않는 현상을 개선할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention there is an advantage that can improve the phenomenon that the direction of the force applied to the piston by the motor and the direction of movement of the piston in the process of reciprocating the piston inside the compressor.
도 1은 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기를 포함하는 냉장고의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치의 구성도이다.
도 5는 왕복동식 압축기의 행정 사이클에 따른 피스톤의 위치 및 모터로 인가되는 전류의 파형을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 측정된 스트로크 및 모터에 인가되는 전류의 파형을 나타낸다.
도 7은 도 6과 같은 파형이 나타날 때 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 모터에 인가되는 전압의 파형을 나타낸다.
도 8은 도 6과 같은 파형이 나타날 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 모터에 인가되는 전압의 파형을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에서 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 측정된 스트로크 및 모터에 인가되는 전류의 파형을 나타낸다.
도 10은 도 9와 같은 파형이 나타날 때 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 모터에 인가되는 전압의 파형을 나타낸다.
도 11은 도 9와 같은 파형이 나타날 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 모터에 인가되는 전압의 파형을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a control method of a reciprocating compressor according to the prior art.
2 is a perspective view of a refrigerator including a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of an operation control apparatus of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows the position of the piston and the waveform of the current applied to the motor according to the stroke cycle of the reciprocating compressor.
Figure 6 shows the waveform of the current applied to the stroke and the motor measured by the operation control device of the reciprocating compressor in one embodiment of the present invention.
FIG. 7 illustrates waveforms of voltages applied to a motor by an operation control apparatus of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention when the waveforms shown in FIG. 6 appear.
FIG. 8 illustrates waveforms of voltages applied to a motor by an operation control device of a reciprocating compressor according to another embodiment of the present invention when the waveforms shown in FIG. 6 appear.
Figure 9 shows the waveform of the current applied to the stroke and the stroke measured by the operation control device of the reciprocating compressor in another embodiment of the present invention.
FIG. 10 illustrates waveforms of voltages applied to a motor by an operation control apparatus of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention when the waveforms shown in FIG. 9 appear.
FIG. 11 illustrates waveforms of voltages applied to a motor by an operation control apparatus of a reciprocating compressor according to another embodiment of the present invention when the waveforms shown in FIG. 9 appear.
12 is a flowchart illustrating an operation control method of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above objects, features, and advantages will be described in detail with reference to the accompanying drawings, whereby those skilled in the art to which the present invention pertains may easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기를 포함하는 냉장고의 사시도이다.2 is a perspective view of a refrigerator including a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(200)의 내부에는 냉장고(200)의 운전을 제어하는 메인 기판(204)이 구비된다. 이하에서 설명되는 본 발명의 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치는 메인 기판(204) 상에 회로 또는 모듈 형태로 구현될 수 있다. 메인 기판(204)은 왕복동식 압축기(202)와 전기적으로 연결된다.Referring to the drawings, the
냉장고(200)는 왕복동식 압축기(202)의 구동에 의해 동작한다. 냉장고(200)의 내부 저장실이 차갑게 유지되기 위해서는 저장실 내부로 냉기가 공급되어야 한다. 냉기 공급을 위해, 왕복동식 압축기(202)는 가스 형태의 냉매를 흡입하여 압축시키고, 압축된 고온/고압의 냉매는 응축기를 거치면서 액화된다. 응축기에서 나온 냉매는 증발기를 거치면서 열교환을 통해 증발기 주변의 공기 온도를 낮추어 냉기가 생성된다. 증발기를 통과한 냉매는 다시 왕복동식 압축기(202)로 공급되어 냉매의 순환이 이루어진다. 이와 같은 과정의 반복을 통해서 냉장고(200)의 저장실 내부에 냉기가 공급된다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기(202)는 외관을 형성하는 밀폐용기(32)를 포함한다. 밀폐용기(32) 일측에는 냉매가 유입되는 유입관(32a) 및 냉매가 유출되는 유출관(32b)이 설치된다.Referring to the drawings, the
또한 밀폐용기(32) 내측에 실린더(34)가 고정되도록 설치된다. 실린더(34) 내부에는 왕복 직선 운동을 통해 압축공간(P)으로 흡입된 냉매를 압축시키는 피스톤(36)이 배치된다. 피스톤(36)의 일단에는 피스톤(36)을 운동 방향으로 탄성 지지하기 위한 스프링(38a, 38b)이 설치된다. 피스톤(36)은 구동력을 발생시키는 모터(40)와 연결되어 모터(40)의 구동에 따라서 왕복 직선 운동을 수행한다.In addition, the
또한 압축공간(P)과 접하고 있는 피스톤(36)의 일단에는 흡입 밸브(52)가 설치되고, 압축공간(P)과 접하고 있는 실린더(34)의 일단에 토출 밸브 어셈블리(54)가 설치된다. 흡입 밸브(52) 및 토출 밸브 어셈블리(54)는 각각 압축공간(P) 내부의 압력에 따라 개폐되도록 자동적으로 조절된다.Further, an
밀폐용기(32) 내부 바닥면에는 소정의 오일이 담겨지고, 오일을 펌핑하기 위한 오일공급장치(60)가 배치된다. 밀폐용기(32)의 하측 프레임(48) 내부에는 오일을 피스톤(36)과 실린더(34) 사이로 공급하는 오일공급관(48a)이 형성된다. 오일공급장치(60)는 피스톤(36)이 왕복 직선 운동함에 따라 발생되는 진동에 의해 작동되어 오일을 펌핑하고, 펌핑된 오일은 오일공급관(48a)을 따라 피스톤(36)과 실린더(34) 사이의 간극으로 공급되어 냉각 및 윤활 작용을 한다.A predetermined oil is contained in the bottom surface of the sealed
실린더(34)는 피스톤(36)이 왕복 직선 운동할 수 있도록 중공 형상으로 형성되며 내부에는 압축공간(P)이 형성된다. 실린더(34)는 유입관(32a) 내측에 일단이 근접하게 위치된 상태에서 유입관(32a)과 동일 직선상에 설치되는 것이 바람직하다. 유입관(32a)과 반대 방향 측의 실린더(34)의 일단에는 토출 밸브 어셈블리(54)가 설치된다.The
토출 밸브 어셈블리(54)는 실린더(34)의 일단 측에 소정의 토출 공간을 형성하는 토출 커버(54a), 실린더의 압축공간(P) 측 일단을 개폐하도록 설치되는 토출 밸브(54b), 토출 커버(54a)와 토출 밸브(54b) 사이에 축방향으로 탄성력을 부여하는 밸브 스프링(54c)으로 구성된다. 실린더(34)의 일단 내주면에는 오링(R)이 끼움 설치되어 토출 밸브(54a)와 실린더(34) 사이를 밀착시킨다.The
또한 토출 커버(54a)의 일측과 유출관(32b) 사이에는 굴곡지게 형성된 루프 파이프(58)가 연결된다. 루프 파이프(58)는 압축된 냉매가 외부로 토출될 수 있도록 안내할 뿐 아니라 실린더(34), 피스톤(36), 리니어 모터(40)의 상호 작용에 의한 진동이 밀폐용기(32) 전체로 전달되는 것을 완충시켜 준다.In addition, a
피스톤(36)이 실린더(34) 내부에서 왕복 직선 운동함에 따라 압축공간(P)의 압력이 소정의 토출 압력에 도달하면, 밸브 스프링(54c)이 압축되어 토출 밸브(54b)가 개방된다. 이에 따라 압축공간(P) 내부에서 압축된 냉매가 압축공간(P)으로부터 토출된 다음, 루프 파이프(58) 및 유출관(32b)을 따라 외부로 토출된다.When the pressure of the compression space P reaches a predetermined discharge pressure as the
한편, 유입관(32a)으로부터 유입된 냉매는 피스톤(36)의 중앙에 형성된 냉매유로(36a)를 통해서 압축공간(P) 내부로 유입된다. 유입관(32a)과 근접한 피스톤(36)의 일단은 연결부재(47)에 의해 리니어 모터(40)와 직접 연결된다. 흡입 밸브(52)는 박판 형상으로 중앙부분이 피스톤(36)의 냉매유로(36a)를 개폐시키도록 중앙부분이 일부 절개되도록 형성되고, 일측이 피스톤(36a)의 일단에 스크류에 의해 고정되도록 설치된다.On the other hand, the refrigerant introduced from the inlet pipe (32a) is introduced into the compression space (P) through the refrigerant passage (36a) formed in the center of the piston (36). One end of the
피스톤(36)이 실린더(34) 내부에서 왕복 직선 운동함에 따라 압축공간(P)의 압력이 토출 압력보다 더 낮은 소정의 흡입 압력 이하가 되면 흡입 밸브(52)가 개방되어 냉매가 압축공간(P) 내부로 흡입된다. 압축공간(P)의 압력이 소정의 흡입 압력에 도달하면, 흡입 밸브(52)가 닫힌 상태에서 압축공간(P)의 냉매가 압축된다.As the
다시 도면을 참조하면, 피스톤(36)은 운동방향으로 탄성 지지되도록 설치되는데, 구체적으로 유입관(32a)과 근접한 피스톤(36)의 일단에 반경방향으로 돌출된 피스톤 플랜지(36b)가 코일 스프링 등과 같은 기계 스프링(38a, 38b)에 의해 피스톤(36)의 운동방향으로 탄성 지지되고, 유입관(32a)과 반대방향 측 압축공간(P)에 포함된 냉매가 자체 탄성력에 의해 가스 스프링으로 작용하여 피스톤(36)을 탄성 지지하게 된다.Referring to the drawings again, the
모터(40)는 복수 개의 라미네이션(42a)이 원주방향으로 적층되도록 구성되어 프레임(48)에 의해 실린더(34) 외측에 고정되도록 설치되는 이너 스테이터(42), 코일이 감겨지도록 구성된 코일 권선체(44a) 주변에 복수 개의 라미네이션(44b)이 원주방향으로 적층되도록 구성되어 프레임(48)에 의해 실린더(34) 외측에 이너 스테이터(42)와 소정의 간극을 두고 설치되는 아우터 스테이터(44), 이너 스테이터(42)와 아우터 스테이터(44) 사이의 간극에 위치되어 피스톤(36)과 연결부재(47)에 의해 연결되는 영구자석(46)으로 구성된다. 실시예에 따라서 코일 권선체(44a)는 이너 스테이터(42) 외측에 고정 설치될 수도 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치의 구성도이다.4 is a block diagram of an operation control apparatus of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치(204)는 정류부(404), 인버터부(408), 제어부(410), 전류 검출부(412), 전압 검출부(414), 스트로크 추정부(416)를 포함한다.Referring to the drawings, the
정류부(404)는 외부 전원(402)으로부터 입력되는 교류 전원을 정류하여 직류 전압을 출력한다.The
인버터부(408)는 정류부(404)로부터 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 압축기(418)에 제공한다. 인버터부(408)에 의해 제공된 교류 전압에 의해서 압축기(418) 내부에 구비된 모터가 구동된다. 모터의 구동에 의해서 피스톤이 왕복 직선 운동을 수행한다.The
제어부(410)는 인버터부(408)로 제어 신호를 인가한다. 제어부(410)에 의해서 인가되는 제어 신호에 의해서 인버터부(408)는 미리 정해진 운전 주파수로 구동되어 압축기(418) 내부의 모터에 교류 전압을 공급한다. 제어부(410)에 의해서 인가되는 제어 신호에 의해서 압축기(418)로 인가되는 교류 전압의 크기가 조절된다. 이처럼 교류 전압의 크기가 조절됨으로써 모터에 의한 피스톤의 왕복 직선 운동이 제어된다.The
전류 검출부(412)는 압축기(418)의 구동 과정에서 압축기(418) 내부의 모터에 인가되는 구동 전류의 크기를 검출한다. 또한 전압 검출부(414)는 압축기(418)의 구동 과정에서 압축기(418) 내부의 모터에 인가되는 구동 전압의 크기를 검출한다.The
스트로크 추정부(416)는 압축기(418)의 구동 과정에서 압축기(418) 내부의 모터에 인가되는 구동 전류 및 구동 전압를 입력받고, 입력된 구동 전류 및 구동 전압에 기초하여 피스톤의 현재 위치, 즉 스트로크를 연산한다. 스트로크 추정부(416)는 이미 알려진 수학식 또는 알고리즘에 구동 전류 및 구동 전압을 대입함으로써 스트로크를 연산할 수 있다. 스트로크 추정부(416)는 전류 검출부(412) 및 전압 검출부(414)로부터 각각 구동 전류 및 구동 전압을 실시간으로 입력받는다.The
도 5는 왕복동식 압축기의 행정 사이클에 따른 피스톤의 위치 및 모터로 인가되는 전류의 파형을 나타낸다. 도 5에는 행정 사이클에 따른 피스톤(702)의 실린더 내에서의 각각의 위치((a) 내지 (d))가 도시되어 있다. 또한 도 5에는 행정 사이클에 따라서 스트로크 추정부(416)에 의해 추정되는 피스톤(702)의 스트로크(x) 및 모터에 인가되는 구동 전류(Ic)의 파형이 각각 도시되어 있다. Figure 5 shows the position of the piston and the waveform of the current applied to the motor according to the stroke cycle of the reciprocating compressor. 5 shows the respective positions (a) to (d) of the
도 5를 참조하면, 피스톤(702)은 실린더(704) 내부의 압축공간 내에서 왕복 직선 운동을 수행한다.Referring to FIG. 5, the
도 5에서 (a)는 압축 행정 사이클에서 피스톤(702)이 하사점(Bottom Dead Center, BDC)에서 상사점(Top Dead Center, TDC)으로 이동하는 도중에 초기점(S)에 위치하고 있는 상태를 나타낸다. 여기서 초기점(S)은 상사점(TDC)과 하사점(BDC) 사이의 중간 지점으로 정의된다. 그러나 실시예에 따라서 초기점(S)은 상사점(TDC)과 하사점(BDC)의 중간 지점이 아닌 다른 지점으로 정의될 수도 있다.In FIG. 5, (a) shows the state in which the
(a)와 같이 피스톤(702)이 초기점(S)에 위치할 때, 모터에 인가되는 구동 전류(Ic)는 최대값(I1)을 나타낸다. 즉 피스톤(702)이 초기점(S)에 위치할 때 모터에 의해서 피스톤에 가장 큰 힘이 공급된다. (a)와 같은 상태에서 피스톤(702)은 모터에 의해서 공급되는 힘과 스프링(708)에 의해 공급되는 탄성력에 의해서 상사점(TDC)을 향하는 방향으로 직선 운동을 수행한다.When the
다음으로 (b)는 압축 행정 사이클에서 피스톤(702)이 상사점(TDC)에 위치하고 있는 상태를 나타낸다. 이 때 피스톤(702)은 일정 시간 동안 상사점(TDC)에서 정지 상태를 유지하며, 토출 밸브(706)가 열리면서 실린더(704) 내부에서 압축된 냉매가 외부로 토출된다.Next, (b) shows a state where the
압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 일치하여 피스톤(702)이 이상적으로 왕복 직선 운동을 수행할 경우, 피스톤(702)이 초기점(S)을 지나 상사점(TDC)을 향하는 방향으로, 즉 (a)에서 (b) 위치를 향해 이동하는 직선 운동을 수행할 때, 모터에 인가되는 구동 전류(Ic)의 크기는 최대값(I1)에서 0 사이의 값, 즉 0보다 큰 값을 유지한다. 따라서 구동 전류(Ic)의 크기가 0보다 크게 나타나는 것은 모터가 상사점(TDC)을 향하는 방향의 힘을 피스톤(702)에 공급함을 의미한다.When the operating frequency and the resonant frequency of the compressor coincide with each other and the
이후 (b)와 같이 피스톤(702)이 상사점(TDC)에 도달하면 구동 전류(Ic)의 크기는 0이 되어 모터에 의해서 피스톤(702)으로 힘이 공급되지 않는 상태가 된다.Thereafter, when the
다음으로 (c)는 흡입 행정 사이클에서 피스톤(702)이 상사점(TDC)에서 하사점(BDC)으로 이동하는 도중에 초기점(S)에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.Next, (c) shows the state where the
압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 일치하여 피스톤(702)이 이상적으로 왕복 직선 운동을 수행할 경우, 피스톤(702)이 하사점(BDC)을 향하는 방향으로, 즉 (b)에서 (c) 위치를 향해 이동하는 직선 운동을 수행할 때, 모터에 인가되는 구동 전류(Ic)의 크기는 0에서 최소값(I2) 사이의 값, 즉 0보다 작은 값을 유지한다. 따라서 구동 전류(Ic)의 크기가 0보다 작게 나타나는 것은 모터가 하사점(BDC)을 향하는 방향의 힘을 피스톤(702)에 공급함을 의미한다.When the operating frequency and the resonant frequency of the compressor coincide with each other and the
이후 (c)와 같이 피스톤(702)이 초기점(S)에 도달하면 구동 전류(Ic)의 크기는 최소값(Ic)을 나타낸다. 즉 피스톤(702)이 초기점(S)에 위치할 때 모터에 의해서 피스톤에 가장 큰 힘이 공급된다.Subsequently, when the
다음으로 (d)는 흡입 행정 사이클에서 피스톤(702)이 하사점(BDC)에 위치하고 있는 상태를 나타낸다.Next, (d) shows a state where the
압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 일치하여 피스톤(702)이 이상적으로 왕복 직선 운동을 수행할 경우, 피스톤(702)이 초기점(S)을 지나 하사점(BDC)을 향하는 방향으로, 즉 (c)에서 (d) 위치를 향해 이동하는 직선 운동을 수행할 때, 모터에 인가되는 구동 전류(Ic)의 크기는 최소값(I2)에서 0 사이의 값, 즉 0보다 작은 값을 유지한다.When the operating frequency and the resonant frequency of the compressor coincide so that the
이후 (d)와 같이 피스톤(702)이 하사점(BDC)에 도달하면 구동 전류(Ic)의 크기는 0이 되어 모터에 의해서 피스톤(702)으로 힘이 공급되지 않는 상태가 된다.Thereafter, when the
이상에서 설명된 바와 같이, 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 일치하여 피스톤(702)이 이상적으로 왕복 직선 운동을 수행할 경우, 피스톤(702)이 상사점(TDC)을 향하는 방향으로 이동하는 동안에는 구동 전류(Ic)의 크기가 0보다 큰 값을 유지하고, 반대로 피스톤(702)이 하사점(BDC)을 향하는 방향으로 이동하는 동안에는 구동 전류(Ic)의 크기가 0보다 작은 값을 유지한다.As described above, when the operating frequency and the resonant frequency of the compressor coincide with each other and the
또한 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 일치하여 피스톤(702)이 이상적으로 왕복 직선 운동을 수행할 경우, 두 개의 사점(Dead center), 즉 상사점(TDC) 및 하사점(BDC)에서는 각각 모터에 의해서 피스톤(702)에 힘이 공급되지 않는 상태, 다시 말해서 구동 전류(Ic)의 크기가 0을 유지하는 상태가 되어야 한다.In addition, when the
그러나 압축기의 구동 과정에서 발생하는 여러가지 요인들, 예컨대 실린더의 압축 공간 내에 유입되는 냉매의 부피 또는 압력 변화나 피스톤과 실린더 내부의 마찰에 의한 힘 손실 등으로 인하여 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 불일치하는 현상이 나타난다.However, the operating frequency and the resonance frequency of the compressor are inconsistent due to various factors that occur during the operation of the compressor, for example, the volume or pressure change of the refrigerant flowing into the compression space of the cylinder, or the force loss due to friction between the piston and the cylinder. The phenomenon appears.
이로 인해서, 전술한 바와 같은 피스톤의 이동 방향 또는 위치에 따른 구동 전류(Ic)의 이상적인 공급이 이루어지지 않게 된다. 다시 말해서 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 불일치하게 되면 모터에 의해서 피스톤의 이동 방향과 반대되는 방향의 힘이 피스톤에 공급될 수 있으며, 이는 압축기의 운전 효율 저하 및 소비 전력의 증가로 이어진다.As a result, the ideal supply of the drive current Ic according to the movement direction or position of the piston as described above is not achieved. In other words, if the operating frequency and the resonant frequency of the compressor are inconsistent, a force in a direction opposite to the direction of movement of the piston can be supplied to the piston by the motor, which leads to a decrease in the operating efficiency of the compressor and an increase in power consumption.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 불일치로 인해서 나타나는 피스톤의 스트로크와 모터에 공급되는 구동 전류의 위상차에 기초하여 사점 보정을 수행한다. 이와 같은 사점 보정에 의해서 피스톤의 이동 방향과 반대되는 방향의 힘이 피스톤에 공급되는 현상을 방지할 수 있다.The present invention is to solve this problem, and the dead center correction is performed based on the phase difference between the stroke of the piston and the drive current supplied to the motor due to the mismatch of the operating frequency and the resonance frequency of the compressor. By such dead point correction, it is possible to prevent the phenomenon that the force in the direction opposite to the movement direction of the piston is supplied to the piston.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 측정된 스트로크 및 모터에 인가되는 전류의 파형을 나타낸다.Figure 6 shows the waveform of the current applied to the stroke and the motor measured by the operation control device of the reciprocating compressor in one embodiment of the present invention.
앞서 언급된 바와 같이 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 불일치하게 되면 도 6에 도시된 바와 같은 스트로크 및 구동 전류의 파형이 나타날 수 있다. 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치(204)의 제어부(410)는 전류 검출부(412)를 통해서 도 6과 같이 모터에 인가되는 구동 전류(Ic)를 검출한다. 또한 제어부(410)는 스트로크 추정부(416)를 통해서 도 6과 같은 피스톤의 스트로크(x)를 검출한다.As mentioned above, if the operating frequency and the resonant frequency of the compressor do not match, the waveform of the stroke and the driving current as shown in FIG. 6 may appear. The
다음으로 제어부(410)는 앞서 검출된 구동 전류(Ic)와 피스톤의 스트로크(x) 간의 위상차를 산출한다. 본 발명에서 제어부(410)는 피스톤의 스트로크(x) 중 두 개의 사점, 즉 상사점(TDC) 또는 하사점(BDC)에 대응되는 위상(시간 위상)과 구동 전류(Ic)의 제로 크로싱 포인트(Zero crossing point), 즉 구동 전류(Ic)가 0이 되는 시점의 위상(시간 위상) 간의 차이를 위상차로 산출한다. 본 발명에서 스트로크의 최대값(x1)은 상사점으로 정의되고, 스트로크의 최소값(x2)은 하사점으로 정의된다.Next, the
예를 들어 제어부(410)는 도 6에서 상사점(x1)에 대응되는 시간 위상과 제1 제로 크로싱 포인트(z1)에 대응되는 시간 위상 간의 차이를 계산한다. 이 경우 상사점(x1)에 대응되는 시간 위상과 제1 제로 크로싱 포인트(z1)에 대응되는 시간 위상은 서로 일치하므로, 위상차는 0으로 산출된다.For example, the
한편, 앞서 설명된 바와 같이 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 일치하는 경우, (d)와 같이 피스톤이 하사점(x2)에 도달하면 모터에 의해서 피스톤에 공급되는 힘은 0이 되어야 한다. 그러나 도 6과 같이 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 불일치하면 하사점(x2)에서 구동 전류(Ic)의 크기가 0이 아닌 값으로 나타나므로, 하사점(x2)에 위치하는 피스톤에는 계속해서 하사점(x2)을 향하는 방향의 힘이 공급되는 현상이 나타난다.On the other hand, when the operating frequency and the resonant frequency of the compressor is the same as described above, when the piston reaches the bottom dead center (x2) as shown in (d) the force supplied to the piston by the motor should be zero. However, as shown in FIG. 6, when the operating frequency and the resonance frequency of the compressor are inconsistent, the magnitude of the driving current Ic is represented as a non-zero value at the bottom dead center x2. The phenomenon in which the force in the direction toward the point x2 is supplied appears.
또한 피스톤이 하사점(x2)에서 다시 상사점(x1)을 향해 이동하는 동안에는 상사점(x1)을 향하는 방향의 힘이 피스톤에 공급되도록 구동 전류(Ic)의 크기가 0보다 큰 값으로 유지되어야 한다. 그러나 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 불일치하면, 도 6에 도시된 바와 같이 TX~TI 구간에서 구동 전류(Ic)의 크기가 0보다 작은 값으로 유지됨으로써 피스톤의 이동 방향과 반대되는 방향의 힘이 피스톤에 공급되는 현상이 나타난다.In addition, while the piston moves from the bottom dead center (x2) to the top dead center (x1) again, the magnitude of the driving current (Ic) must be maintained to a value greater than zero so that the force in the direction toward the top dead center (x1) is supplied to the piston. do. However, if the operating frequency and the resonant frequency of the compressor is inconsistent, as shown in FIG. 6, the magnitude of the driving current Ic is maintained at a value smaller than 0 in the TX to TI period, so that the force in the direction opposite to the movement direction of the piston is decreased. The phenomenon of feeding to the piston appears.
결국 이와 같은 현상은 도 6과 같이 하사점(x2)에 대응되는 시간 위상(TX)과 제2 제로 크로싱 포인트(z2)에 대응되는 시간 위상(TI)이 서로 일치하지 않을 때 나타난다.As a result, this phenomenon occurs when the time phase TX corresponding to the bottom dead center x2 and the time phase TI corresponding to the second zero crossing point z2 do not coincide with each other.
이어서 제어부(410)는 도 6에서 하사점(x2)에 대응되는 시간 위상(TX)과 제2 제로 크로싱 포인트(z2)에 대응되는 시간 위상(TI) 간의 차이(|TX-TI|)를 계산한다. 이 경우 하사점(x2)에 대응되는 시간 위상(TX)과 제2 제로 크로싱 포인트(z2)에 대응되는 시간 위상(TI)은 서로 일치하지 않으므로, 위상차는 0이 아닌 값으로 산출된다.Subsequently, the
제어부(410)는 이와 같이 산출되는 위상차(|TX-TI|)를 미리 설정된 기준값과 비교하여 사점 보정 여부를 결정한다. 본 발명에서 제어부(410)는 산출된 위상차가 미리 설정된 기준값보다 클 경우 사점 보정을 수행하는 것으로 결정하고, 그렇지 않으면 사점 보정을 수행하지 않는 것으로 결정한다. 여기서 기준값의 크기는 실시예에 따라 다르게 설정될 수 있다.The
도 7은 도 6과 같은 파형이 나타날 때 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 모터에 인가되는 전압의 파형을 나타낸다. 또한 도 8은 도 6과 같은 파형이 나타날 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 모터에 인가되는 전압의 파형을 나타낸다.FIG. 7 illustrates waveforms of voltages applied to a motor by an operation control apparatus of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention when the waveforms shown in FIG. 6 appear. In addition, Figure 8 shows the waveform of the voltage applied to the motor by the operation control device of the reciprocating compressor according to another embodiment of the present invention when the waveform shown in Figure 6 appears.
앞서 도 6을 통해 설명된 바와 같이 위상차를 산출하여 기준값과 비교한 결과 사점 보정이 수행되는 것으로 결정되면, 제어부(410)는 사점 보정을 수행한다. 본 발명에서 사점 보정은 위상차가 발생한 사점(상사점 또는 하사점)을 기준으로 설정되는 사점 보정 구간 동안, 인버터부(408)에 의해서 압축기(418)의 모터로 공급되는 교류 전압의 크기를 일시적으로 0으로 유지하는 동작을 의미한다.As described above with reference to FIG. 6, when it is determined that the dead point correction is performed as a result of calculating the phase difference and comparing it with the reference value, the
제어부(410)는 사점 보정을 수행하기 위하여 위상차가 발생한 사점, 예컨대 스트로크의 최소값인 하사점(x2)을 기준으로 도 7과 같은 사점 보정 구간(k1, k2)을 설정할 수 있다.The
여기서 사점 보정 구간(k1, k2)의 길이는 실시예에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어 제어부(410)는 앞서 산출된 위상차의 크기에 대응되는 각각의 사점 보정 구간(k1, k2)의 길이가 기록된 룩업테이블을 참조하여 사점 보정 구간(k1, k2)의 길이를 결정하거나, 미리 설정된 수식에 위상차를 대입하여 산출되는 값으로 사점 보정 구간(k1, k2)의 길이를 결정할 수 있다.Here, the lengths of the dead center correction sections k1 and k2 may be set differently according to embodiments. For example, the
또한 하사점(x2) 이전의 사점 보정 구간(k1)과 하사점(x2) 이후의 사점 보정 구간(k2)의 길이는 서로 다르게 설정될 수도 있다. 또한 사점 보정 구간(k1, k2)의 길이는 앞서 산출된 위상차의 크기에 비례하도록 설정될 수 있다. 특히 하사점(x2) 이후의 사점 보정 구간(k2)은 하사점(x2)에 대응되는 시점(TX)과 제2 제로 크로싱 포인트(z2)에 대응되는 시점(TI) 사이의 구간(TX~TI)을 포함하도록 설정될 수 있다.In addition, the lengths of the dead center correction section k1 before the bottom dead center x2 and the dead center correction section k2 after the bottom dead center x2 may be set differently. In addition, the lengths of the dead point correction periods k1 and k2 may be set to be proportional to the magnitude of the phase difference previously calculated. In particular, the dead center correction interval k2 after the bottom dead center x2 is a period TX to TI between a time point TX corresponding to the bottom dead center x2 and a time point TI corresponding to the second zero crossing point z2. ) May be set.
실시예에 따라서는 도 8과 같이 하사점(x2)에 대응되는 시점(TX)과 제2 제로 크로싱 포인트(z2)에 대응되는 시점(TI) 사이의 구간(TX~TI)만을 포함하는 사점 보정 구간(k3)이 설정될 수도 있다.According to an exemplary embodiment, the dead point correction includes only the periods TX to TI between the viewpoint TX corresponding to the bottom dead center x2 and the viewpoint TI corresponding to the second zero crossing point z2 as shown in FIG. 8. The interval k3 may be set.
제어부(410)는 이와 같이 설정되는 사점 보정 구간(k1, k2, k3) 동안 모터에 공급되는 교류 전압, 즉 구동 전압(Vc)의 크기가 0으로 유지되도록 하는 제어 신호를 생성하여 인버터부(408)에 공급한다. 이러한 제어에 의해서, 사점 보정 구간(k1, k2, k3) 동안에는 모터에 의해 피스톤에 공급되는 힘이 0으로 유지된다. 이처럼 모터에 의해 피스톤에 공급되는 힘이 0으로 유지됨에 따라서, 사점 보정 구간(k1, k2, k3) 동안 피스톤은 직선 운동에 따른 관성력 및 스프링(708)에 의한 탄성력만으로 직선 운동을 수행한다.The
특히 앞서 도 6과 같이 피스톤의 이동 방향과 반대되는 방향의 힘이 피스톤에 공급되던 구간(TX~TI) 동안 모터에 의해 피스톤에 공급되는 힘을 차단함으로써 압축기의 운전 효율이 저하되고 소비 전력이 증가하는 현상을 방지할 수 있다.In particular, as shown in FIG. 6, the driving efficiency of the compressor is lowered and the power consumption is increased by cutting off the force supplied to the piston by the motor during the period TX-TI of the force opposite to the piston's movement direction. Can prevent the phenomenon.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에서 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 측정된 스트로크 및 모터에 인가되는 전류의 파형을 나타낸다.Figure 9 shows the waveform of the current applied to the stroke and the stroke measured by the operation control device of the reciprocating compressor in another embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치(204)의 제어부(410)는 전류 검출부(412)를 통해서 도 9와 같이 모터에 인가되는 구동 전류(Ic)를 검출한다. 또한 제어부(410)는 스트로크 추정부(416)를 통해서 도 6과 같은 피스톤의 스트로크(x)를 검출한다.The
다음으로 제어부(410)는 앞서 검출된 구동 전류(Ic)와 피스톤의 스트로크(x) 간의 위상차를 산출한다. 본 발명에서 제어부(410)는 피스톤의 스트로크(x) 중 두 개의 사점, 즉 상사점(TDC) 또는 하사점(BDC)에 대응되는 위상(시간 위상)과 구동 전류(Ic)의 제로 크로싱 포인트, 즉 구동 전류(Ic)가 0이 되는 지점의 위상(시간 위상) 간의 차이를 위상차로 산출한다. 본 발명에서 스트로크의 최대값(x1)은 상사점으로 정의되고, 스트로크의 최소값(x2)은 하사점으로 정의된다.Next, the
앞서 설명된 바와 같이 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 일치하는 경우, 피스톤이 상사점(x1)을 향해 이동하는 동안에는 상사점(x1)을 향하는 방향의 힘이 피스톤에 공급되도록 구동 전류(Ic)의 크기가 0보다 큰 값으로 유지되어야 한다. 그러나 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 불일치하면, 도 9에 도시된 바와 같이 TI~TX 구간에서 구동 전류(Ic)의 크기가 0보다 작은 값으로 유지됨으로써 피스톤의 이동 방향과 반대되는 방향의 힘이 피스톤에 공급되는 현상이 나타난다.As described above, when the operating frequency and the resonant frequency of the compressor coincide with each other, the driving current Ic is supplied such that a force in a direction toward the top dead center x1 is supplied to the piston while the piston moves toward the top dead center x1. The magnitude must be kept greater than zero. However, if the operating frequency and the resonant frequency of the compressor is inconsistent, as shown in FIG. 9, the magnitude of the driving current Ic is maintained at a value smaller than 0 in the TI to TX period, so that the force in the direction opposite to the piston moving direction is decreased. The phenomenon of feeding to the piston appears.
또한 (b)와 같이 피스톤이 상사점(x1)에 도달하면 모터에 의해서 피스톤에 공급되는 힘은 0이 되어야 한다. 그러나 도 9와 같이 압축기의 운전 주파수와 공진 주파수가 불일치하면 상사점(x1)에서 구동 전류(Ic)의 크기가 0이 아닌 값으로 나타나므로, 상사점(x1)에 위치하는 피스톤에는 계속해서 하사점(x2)을 향하는 방향의 힘이 공급되는 현상이 나타난다.In addition, when the piston reaches the top dead center (x1) as shown in (b), the force supplied to the piston by the motor should be zero. However, when the operating frequency and the resonance frequency of the compressor do not match as shown in FIG. 9, the magnitude of the driving current Ic is represented as a non-zero value at the top dead center x1, so that the piston positioned at the top dead center x1 is continuously lowered. The phenomenon in which the force in the direction toward the point x2 is supplied appears.
결국 이와 같은 현상은 도 9와 같이 상사점(x1)에 대응되는 시간 위상(TX)과 제1 제로 크로싱 포인트(z1)에 대응되는 시간 위상(TI)이 서로 일치하지 않을 때 나타난다.As a result, this phenomenon occurs when the time phase TX corresponding to the top dead center x1 and the time phase TI corresponding to the first zero crossing point z1 do not coincide with each other.
제어부(410)는 도 9에서 상사점(x1)에 대응되는 시간 위상(TX)과 제1 제로 크로싱 포인트(z1)에 대응되는 시간 위상(TI) 간의 차이(|TX-TI|)를 계산한다. 이 경우 상사점(x1)에 대응되는 시간 위상(TX)과 제1 제로 크로싱 포인트(z1)에 대응되는 시간 위상(TI)은 서로 일치하지 않으므로, 위상차는 0이 아닌 값으로 산출된다.In FIG. 9, the
제어부(410)는 이와 같이 산출되는 위상차(|TX-TI|)를 미리 설정된 기준값과 비교하여 사점 보정 여부를 결정한다. 본 발명에서 제어부(410)는 산출된 위상차가 미리 설정된 기준값보다 클 경우 사점 보정을 수행하는 것으로 결정하고, 그렇지 않으면 사점 보정을 수행하지 않는 것으로 결정한다.The
도 10은 도 9와 같은 파형이 나타날 때 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 모터에 인가되는 전압의 파형을 나타낸다. 또한 도 11은 도 9와 같은 파형이 나타날 때 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 장치에 의해서 모터에 인가되는 전압의 파형을 나타낸다.FIG. 10 illustrates waveforms of voltages applied to a motor by an operation control apparatus of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention when the waveforms shown in FIG. 9 appear. 11 illustrates a waveform of a voltage applied to a motor by the operation control apparatus of the reciprocating compressor according to another embodiment of the present invention when the waveform as shown in FIG. 9 appears.
앞서 도 9를 통해 설명된 바와 같이 위상차를 산출하여 기준값과 비교한 결과 사점 보정이 수행되는 것으로 결정되면, 제어부(410)는 사점 보정을 수행한다.As described above with reference to FIG. 9, when it is determined that the dead point correction is performed as a result of calculating the phase difference and comparing it with the reference value, the
제어부(410)는 사점 보정을 수행하기 위하여 위상차가 발생한 사점, 예컨대 스트로크의 최대값인 상사점(x1)을 기준으로 도 10과 같은 사점 보정 구간(k4, k5)을 설정할 수 있다.The
실시예에 따라서는 도 11과 같이 상사점(x1)에 대응되는 시점(TX)과 제1 제로 크로싱 포인트(z1)에 대응되는 시점(TI) 사이의 구간(TX~TI)만을 포함하는 사점 보정 구간(k6)이 설정될 수도 있다.According to an exemplary embodiment, the dead point correction includes only the periods TX to TI between the time point TX corresponding to the top dead center x1 and the time point TI corresponding to the first zero crossing point z1, as shown in FIG. 11. The interval k6 may be set.
제어부(410)는 이와 같이 설정되는 사점 보정 구간(k4, k5, k6) 동안 모터에 공급되는 교류 전압, 즉 구동 전압(Vc)의 크기가 0으로 유지되도록 하는 제어 신호를 생성하여 인버터부(408)에 공급한다. 이러한 제어에 의해서, 사점 보정 구간(k4, k5, k6) 동안에는 모터에 의해 피스톤에 공급되는 힘이 0으로 유지된다. 이처럼 모터에 의해 피스톤에 공급되는 힘이 0으로 유지됨에 따라서, 사점 보정 구간(k4, k5, k6) 동안 피스톤은 직선 운동에 따른 관성력 및 스프링(708)에 의한 탄성력만으로 직선 운동을 수행한다.The
특히 앞서 도 9와 같이 피스톤의 이동 방향과 반대되는 방향의 힘이 피스톤에 공급되던 구간(TI~TX) 동안 모터에 의해 피스톤에 공급되는 힘을 차단함으로써 압축기의 운전 효율이 저하되고 소비 전력이 증가하는 현상을 방지할 수 있다.In particular, as shown in FIG. 9, the driving efficiency of the compressor is lowered and the power consumption is increased by cutting off the force supplied to the piston by the motor during the period TI to TX where the force in the direction opposite to the movement direction of the piston is supplied to the piston. Can prevent the phenomenon.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 운전 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating an operation control method of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
압축기가 구동되면, 제어부(410)는 전류 검출부(412)를 통해서 압축기의 모터에 인가되는 구동 전류의 크기를 검출한다(S802).When the compressor is driven, the
또한 제어부(410)는 스트로크 추정부(416)를 통해서 압축기 내부의 피스톤의 스트로크를 검출한다(S804).In addition, the
다음으로, 제어부(410)는 검출된 모터의 구동 전류와 피스톤의 스트로크 간의 위상차를 산출한다(S806). 제어부(410)는 피스톤의 스트로크 중 두 개의 사점, 즉 상사점(TDC) 또는 하사점(BDC)에 대응되는 위상(시간 위상)과 구동 전류의 제로 크로싱 포인트, 즉 구동 전류(Ic)가 0이 되는 시점의 위상(시간 위상) 간의 차이를 위상차로 산출한다.Next, the
제어부(410)는 산출된 모터의 구동 전류와 피스톤의 스트로크 간의 위상차를 미리 설정된 기준값과 비교한다(S808). 비교 결과 앞서 산출된 위상차가 기준값 이하이면 제어부(410)는 단계(S802)로 복귀한다.The
비교 결과 위상차가 기준값보다 크면 제어부(410)는 사점 보정을 수행하는 것으로 결정하고, 사점 보정을 수행하기 위한 사점 보정 구간을 설정한다(S810). 사점 보정 구간은 앞서 검출된 스트로크의 최대값 또는 최소값을 기준으로 설정될 수 있다. 또한 사점 보정 구간의 길이는 앞서 산출된 위상차의 크기에 비례하도록 설정될 수 있다.As a result of the comparison, if the phase difference is larger than the reference value, the
사점 보정 구간이 설정되면, 제어부(410)는 앞서 설정된 사점 보정 구간 동안 모터에 공급되는 교류 전압, 즉 구동 전압이 0이 되도록 하는 제어 신호를 인버터부로 인가하여 사점 보정을 수행한다(S812).When the dead point correction section is set, the
이와 같은 사점 보정에 의해서 사점, 즉 상사점 또는 하사점을 기준으로 설정되는 사점 보정 구간동안 모터에 의해 피스톤에 전달되는 힘이 0으로 유지된다. 이에 따라서 피스톤은 사점 보정 구간 동안 직선 운동에 따른 관성력 및 스프링에 의한 탄성력만으로 직선 운동을 수행한다. 따라서 종래와 같이 피스톤의 이동 방향과 반대되는 방향으로 피스톤에 힘이 전달되는 현상을 방지하여 압축기의 운전 효율을 높이는 동시에 소비 전력이 증가하는 현상을 방지할 수 있다.By such dead center correction, the force transmitted to the piston by the motor is maintained at zero during the dead center, that is, the dead center correction interval set based on the top dead center or the bottom dead center. Accordingly, the piston performs the linear motion only by the inertia force and elastic force by the spring during the dead point correction interval. Therefore, the phenomenon in which force is transmitted to the piston in a direction opposite to the movement direction of the piston as in the related art can increase the operation efficiency of the compressor and at the same time prevent the phenomenon of increased power consumption.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by.
Claims (12)
상기 정류부로부터 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 모터에 제공하는 인버터부;
상기 모터에 인가되는 구동 전류를 검출하는 전류 검출부;
상기 모터의 구동에 따라서 왕복 운동하는 피스톤의 스트로크를 검출하는 스트로크 검출부;
상기 피스톤의 사점(dead center)에서 상기 구동 전류와 상기 스트로크 간의 위상차를 산출하고, 상기 위상차에 기초하여 사점 보정 수행 여부를 결정하고, 미리 설정된 사점 보정 구간 동안 상기 모터에 공급되는 교류 전압이 0이 되도록 하는 제어 신호를 상기 인버터부로 인가하여 상기 사점 보정을 수행하는 제어부를 포함하는
왕복동식 압축기의 운전 제어 장치.
A rectifier for rectifying and outputting AC power input from an external power source;
An inverter unit converting a DC voltage output from the rectifier into an AC voltage and providing the same to a motor;
A current detector for detecting a drive current applied to the motor;
A stroke detection unit detecting a stroke of a piston reciprocating in accordance with driving of the motor;
Calculate the phase difference between the driving current and the stroke at the dead center of the piston, determine whether to perform dead point correction based on the phase difference, and the AC voltage supplied to the motor during the preset dead point correction period is 0 And a controller configured to apply a control signal to the inverter unit to perform the dead point correction.
Operation control device of reciprocating compressor.
상기 제어부는
상기 구동 전류의 제로 크로싱 포인트(zero crossing point)에 대응되는 위상과 상기 스트로크의 최대값 또는 최소값에 대응되는 위상 간의 차이를 상기 위상차로 산출하는
왕복동식 압축기의 운전 제어 장치.
The method of claim 1,
The control unit
Calculating a difference between a phase corresponding to a zero crossing point of the driving current and a phase corresponding to a maximum or minimum value of the stroke as the phase difference
Operation control device of reciprocating compressor.
상기 제어부는
상기 위상차가 미리 정해진 기준값을 초과하는 경우에만 상기 사점 보정을 수행하는 것으로 결정하는
왕복동식 압축기의 운전 제어 장치.
The method of claim 1,
The control unit
Determining that the dead point correction is performed only when the phase difference exceeds a predetermined reference value.
Operation control device of reciprocating compressor.
상기 사점 보정 구간의 길이는 상기 위상차의 크기에 비례하도록 설정되는
왕복동식 압축기의 운전 제어 장치.
The method of claim 1,
The length of the dead point correction interval is set to be proportional to the magnitude of the phase difference
Operation control device of reciprocating compressor.
상기 사점 보정 구간은 상기 스트로크의 최대값 또는 최소값을 기준으로 설정되는
왕복동식 압축기의 운전 제어 장치.
The method of claim 1,
The dead point correction section is set based on the maximum or minimum value of the stroke.
Operation control device of reciprocating compressor.
상기 사점은 상사점 및 하사점을 포함하는
왕복동식 압축기의 운전 제어 장치.
The method of claim 1,
The dead center includes a top dead center and a bottom dead center
Operation control device of reciprocating compressor.
상기 모터의 구동에 따라서 왕복 운동하는 피스톤의 스트로크를 검출하는 단계;
상기 피스톤의 사점(dead center)에서 상기 구동 전류와 상기 스트로크 간의 위상차를 산출하는 단계;
상기 위상차에 기초하여 사점 보정 수행 여부를 결정하는 단계; 및
미리 설정된 사점 보정 구간 동안 상기 모터에 공급되는 교류 전압이 0이 되도록 하는 제어 신호를 인버터부로 인가하여 상기 사점 보정을 수행하는 단계를 포함하는
왕복동식 압축기의 운전 제어 방법.
Detecting a drive current applied to the motor;
Detecting a stroke of a piston reciprocating in accordance with driving of the motor;
Calculating a phase difference between the drive current and the stroke at a dead center of the piston;
Determining whether to perform dead point correction based on the phase difference; And
Performing a dead point correction by applying a control signal to the inverter unit such that the AC voltage supplied to the motor becomes 0 during a preset dead point correction period;
Operation control method of reciprocating compressor.
상기 구동 전류와 상기 스트로크 간의 위상차를 산출하는 단계는
상기 구동 전류의 제로 크로싱 포인트(zero crossing point)에 대응되는 위상과 상기 스트로크의 최대값 또는 최소값에 대응되는 위상 간의 차이를 상기 위상차로 산출하는 단계를 포함하는
왕복동식 압축기의 운전 제어 방법.
The method of claim 7, wherein
Calculating the phase difference between the drive current and the stroke
Calculating a difference between a phase corresponding to a zero crossing point of the driving current and a phase corresponding to a maximum or minimum value of the stroke as the phase difference.
Operation control method of reciprocating compressor.
상기 위상차에 기초하여 사점 보정 수행 여부를 결정하는 단계는
상기 위상차가 미리 정해진 기준값을 초과하는 경우에만 상기 사점 보정을 수행하는 것으로 결정하는 단계를 포함하는
왕복동식 압축기의 운전 제어 방법.
The method of claim 7, wherein
Determining whether dead point correction is performed based on the phase difference
Determining that the dead point correction is to be performed only when the phase difference exceeds a predetermined reference value;
Operation control method of reciprocating compressor.
상기 사점 보정 구간의 길이는 상기 위상차의 크기에 비례하도록 설정되는
왕복동식 압축기의 운전 제어 방법.
The method of claim 7, wherein
The length of the dead point correction interval is set to be proportional to the magnitude of the phase difference
Operation control method of reciprocating compressor.
상기 사점 보정 구간은 상기 스트로크의 최대값 또는 최소값을 기준으로 설정되는
왕복동식 압축기의 운전 제어 방법.
The method of claim 7, wherein
The dead point correction section is set based on the maximum or minimum value of the stroke.
Operation control method of reciprocating compressor.
상기 사점은 상사점 및 하사점을 포함하는
왕복동식 압축기의 운전 제어 방법.The method of claim 7, wherein
The dead center includes a top dead center and a bottom dead center
Operation control method of reciprocating compressor.
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KR20070095518A (en) * | 2005-10-28 | 2007-10-01 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus for controlling of reciprocating compressor operation and method thereof |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070095518A (en) * | 2005-10-28 | 2007-10-01 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus for controlling of reciprocating compressor operation and method thereof |
KR100690690B1 (en) * | 2005-11-01 | 2007-03-09 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus for controlling operation of reciprocating compressor and method thereof |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant |