KR102238356B1

KR102238356B1 - Apparatus for controlling linear compressor

Info

Publication number: KR102238356B1
Application number: KR1020170012321A
Authority: KR
Inventors: 박대근
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2021-04-09
Also published as: KR20180087800A

Abstract

리니어 압축기의 제어 장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는, 제어 신호에 기초하여 리니어 압축기를 구동하는 구동부, 리니어 압축기의 모터 전류 및 모터 전압을 검출하는 검출부, 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 모터 전류 및 상기 모터 전압에 기초하여 스트로크를 획득하고, 상기 모터 전류와 상기 스트로크의 위상 차를 획득하고, 상기 모터 전류와 상기 스트로크위 위상차에 기초하여 상기 리니어 압축기가 공진 위상으로 구동하도록 상기 스트로크의 변경 및 피스톤 초기치의 변경 중 적어도 하나를 수행하는 제어부를 포함한다.A control device for a linear compressor is disclosed. A control apparatus for a linear compressor according to an embodiment of the present invention includes a driving unit for driving a linear compressor based on a control signal, a detection unit for detecting a motor current and a motor voltage of the linear compressor, and generating the control signal, and the motor current and A change in the stroke and a piston to obtain a stroke based on the motor voltage, obtain a phase difference between the motor current and the stroke, and drive the linear compressor in a resonant phase based on the motor current and the phase difference above the stroke And a control unit that performs at least one of changes in the initial value.

Description

Linear compressor control device {APPARATUS FOR CONTROLLING LINEAR COMPRESSOR}

본 발명은, 공진 위상을 유지하여 리니어 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 리니어 압축기의 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a linear compressor control apparatus capable of improving the efficiency of the linear compressor by maintaining the resonance phase.

일반적으로 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 장치로서 냉동기기, 예를 들어 냉장고나 공기조화기 등의 일부분으로 사용된다.In general, a compressor is a device that converts mechanical energy into compressed energy of a compressible fluid, and is used as a part of a refrigerator, for example, a refrigerator or an air conditioner.

압축기는 크게 왕복동식 압축기(Reciprocating Compressor)와, 회전식 압축기(Rotary Compressor)와, 스크롤식 압축기(Scroll Compressor)로 구분된다. Compressors are largely divided into reciprocating compressors, rotary compressors, and scroll compressors.

왕복동식 압축기는, 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시킨다. In the reciprocating compressor, a compression space through which a working gas is sucked or discharged is formed between a piston and a cylinder, so that the piston compresses the refrigerant while linearly reciprocating within the cylinder.

회전식 압축기는, 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시킨다. In the rotary compressor, a compression space through which a working gas is sucked or discharged is formed between an eccentrically rotated roller and a cylinder, so that the roller rotates eccentrically along the inner wall of the cylinder to compress the refrigerant.

스크롤식 압축기는, 선회 스크롤(Orbiting Scroll)과 고정 스크롤(Fixed Scroll) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 신회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전되면서 냉매를 압축시킨다.In the scroll type compressor, a compressed space through which a working gas is sucked or discharged is formed between an orbiting scroll and a fixed scroll, so that the new scroll rotates along the fixed scroll to compress the refrigerant.

왕복동식 압축기는 내부 피스톤을 실린더의 내부에서 선형으로 왕복 운동시킴으로써 냉매 가스를 흡입, 압축 및 토출한다. The reciprocating compressor sucks, compresses, and discharges refrigerant gas by linearly reciprocating an internal piston inside a cylinder.

왕복동식 압축기는 피스톤을 구동하는 방식에 따라 크게 레시프로(Recipro) 방식과 리니어(Linear) 방식으로 구분된다.Reciprocating compressors are largely classified into a Recipro method and a linear method according to a method of driving a piston.

레시프로 방식이라 함은 회전하는 모터(Motor)에 크랭크샤프트(Crankshaft)를 결합하고, 크랭크샤프트에 피스톤을 결합하여 모터의 회전 운동을 직선 왕복운동으로 변환하는 방식이다. Recipro method is a method of converting the rotational motion of the motor into a linear reciprocating motion by coupling a crankshaft to a rotating motor and coupling a piston to the crankshaft.

반면, 리니어 방식이라 함은 직선 운동하는 모터의 가동자에 피스톤을 연결하여 모터의 직선 운동으로 피스톤을 왕복운동시키는 방식이다.On the other hand, the linear method is a method of reciprocating the piston by linear motion of the motor by connecting the piston to the mover of the motor in linear motion.

이러한 왕복동식 압축기는 구동력을 발생하는 전동 유닛과, 전동 유닛으로부터 구동력을 전달받아 유체를 압축하는 압축 유닛으로 구성된다. Such a reciprocating compressor includes an electric unit that generates a driving force and a compression unit that compresses a fluid by receiving a driving force from the electric unit.

전동 유닛으로는 일반적으로 모터(motor)를 많이 사용하며, 상기 리니어 방식의 경우에는 리니어 모터(linear motor)를 이용한다.In general, a motor is widely used as an electric unit, and in the case of the linear type, a linear motor is used.

리니어 모터는 모터 자체가 직선형의 구동력을 직접 발생시키므로 기계적인 변환 장치가 필요하지 않고, 구조가 복잡하지 않다. In a linear motor, the motor itself directly generates a linear driving force, so a mechanical conversion device is not required and the structure is not complicated.

또한, 리니어 모터는 에너지 변환으로 인한 손실을 줄일 수 있고, 마찰 및 마모가 발생하는 연결 부위가 없어서 소음을 크게 줄일 수 있는 특징을 가지고 있다. In addition, the linear motor has characteristics that can reduce losses due to energy conversion, and can greatly reduce noise because there is no connection part where friction and wear occur.

또한, 리니어 방식의 왕복동식 압축기(이하, 리니어 압축기(Linear Compressor)라 함)를 냉장고나 공기조화기에 이용할 경우에는 리니어 압축기에 인가되는 스트로크 전압을 변경하여 줌에 따라 압축 비(Compression Ratio)를 변경할 수 있어 냉력(Freezing Capacity) 가변 제어에도 사용할 수 있는 장점이 있다.In addition, when a linear type reciprocating compressor (hereinafter referred to as a linear compressor) is used in a refrigerator or air conditioner, the stroke voltage applied to the linear compressor is changed and the compression ratio is changed according to zoom. It has the advantage of being able to use it for variable control of the freezing capacity.

한편 리니어 압축기는, 공진 운전을 하기 위하여, MK 공진 주파수를 추종하게 된다. Meanwhile, the linear compressor follows the MK resonance frequency in order to perform resonance operation.

여기서 MK 공진 주파수는, 피스톤과 영구자석으로 구성되는 이동부재의 질량(mass: M)과 이를 지지하는 스프링들의 스프링 상수(spring constant: K)에 의해 정의될 수 있다. 리니어 압축기의 공진 운전은, 공개 특허 공보 10-2015-0072167에 나타나 있다.Here, the MK resonance frequency may be defined by a mass (M) of a moving member composed of a piston and a permanent magnet and a spring constant (K) of springs supporting the piston. The resonance operation of the linear compressor is shown in Unexamined Patent Publication 10-2015-0072167.

한편, 피스톤의 스트로크와 리니어 압축기의 모터 전류 간에는 위상차가 발생한다. Meanwhile, a phase difference occurs between the stroke of the piston and the motor current of the linear compressor.

그리고 피스톤의 스트로크의 위상과 리니어 압축기의 모터의 모터 전류의 위상의 위상 차이가 특정 값이 되는 경우, 리니어 압축기는 가장 높은 효율로 운전을 할 수 있다. In addition, when the phase difference between the phase of the stroke of the piston and the phase of the motor current of the motor of the linear compressor becomes a specific value, the linear compressor can operate with the highest efficiency.

여기서 리니어 압축기가 가장 높은 효율로 운전할 수 있도록 하는, 스트로크와 모터 전류의 위상 차를 공진 위상이라고 한다.Here, the phase difference between the stroke and the motor current that enables the linear compressor to operate with the highest efficiency is called the resonance phase.

모터 전류 및 스트로크 간의 위상차가 항상 공진 위상을 유지하는 경우, 리니어 압축기는 최적의 효율을 낼 수 있다.When the phase difference between the motor current and the stroke always maintains the resonant phase, the linear compressor can achieve optimum efficiency.

다만, 모터 전류 및 스트로크 간의 위상차는 리니어 압축기의 사용 환경에 따라 변경될 수 있다. 이에 따라 리니어 압축기의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, the phase difference between the motor current and the stroke may be changed according to the use environment of the linear compressor. Accordingly, there is a problem in that the efficiency of the linear compressor is lowered.

본 발명의 과제는, 주파수 제어를 통하여 리니어 압축기를 공진 위상으로 구동할 수 있는 리니어 압축기의 제어 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a linear compressor control device capable of driving a linear compressor in a resonant phase through frequency control.

또한 본 발명의 과제는, 피스톤 초기치 변경을 통하여 리니어 압축기를 공진 위상으로 구동할 수 있는 리니어 압축기의 제어 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a linear compressor control device capable of driving a linear compressor in a resonant phase through a change in a piston initial value.

또한 본 발명의 과제는, 주파수 제어 및 피스톤 초기치 변경을 통하여 리니어 압축기를 공진 위상으로 구동할 수 있는 리니어 압축기의 제어 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a control device for a linear compressor capable of driving a linear compressor in a resonant phase through frequency control and a piston initial value change.

본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는, 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 아닌 경우, 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 되도록 운전 주파수를 가변한다.In the control apparatus of a linear compressor according to an exemplary embodiment of the present invention, when the phase difference between the motor current and the stroke is not the resonance phase, the operation frequency is varied so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes the resonance phase.

본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는, 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 아닌 경우, 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 되도록 피스톤 초기치를 가변한다.In the control apparatus of a linear compressor according to an exemplary embodiment of the present invention, when the phase difference between the motor current and the stroke is not the resonance phase, the initial piston value is varied so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes the resonance phase.

본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기의 제어 장치는, 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 아닌 경우 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 되도록 운전 주파수를 가변하고, 운전 주파수가 상한 또는 하한에 도달한 경우 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 되도록 피스톤 초기치를 가변한다.In the control apparatus of a linear compressor according to an embodiment of the present invention, when the phase difference between the motor current and the stroke is not the resonance phase, the operation frequency is varied so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes a resonance phase, and the operation frequency is set to an upper or lower limit When reached, the initial piston value is changed so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes a resonance phase.

본 발명은, 주파수 가변을 통해 리니어 압축기가 공진 위상으로 동작하도록 제어함으로써, 작은 소비 전력으로도 위상을 변경시킬 수 있는 바 압축기 효율을 상승시킬 수 있다.According to the present invention, by controlling the linear compressor to operate in a resonant phase through frequency variation, the phase can be changed even with small power consumption, thereby increasing the compressor efficiency.

또한 본 발명은, 전기적 제어를 이용한 피스톤 초기치 변경을 통해 리니어 압축기가 공진 위상으로 동작하도록 제어함으로써, 압축기 효율을 상승시키고 기구적 설계의 한계를 극복할 수 있다.In addition, according to the present invention, by controlling the linear compressor to operate in a resonant phase by changing the initial piston value using electrical control, it is possible to increase the compressor efficiency and overcome the limitations of mechanical design.

본 발명은, 주파수 가변을 통해 위상을 변경시키고, 주파수 변경 한계에 도달한 경우 피스톤 초기치를 변경함으로써, 압축기의 효율 상승을 극대화 할 수 있다.In the present invention, the phase is changed through frequency change and the initial piston value is changed when the frequency change limit is reached, thereby maximizing an increase in the efficiency of the compressor.

도 1은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2 내지 도 3는 본 발명의 실시 예에 따른, 운전 주파수의 변경을 통한 위상 차 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른, 피스톤 초기치의 변경을 통한 위상 차 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른, 리니어 압축기의 제어 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9에서 도시한 그래프의 가로축(x축)은 역비대칭량을 나타내는 것으로, 전류 오프셋의 크기에 비례할 수 있다.
도 10는 본 발명의 실시 예에 따른, 주파수 변경을 통한 위상 제어의 효율을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른, 리니어 압축기를 공진 위상으로 구동하는 조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 구체적인 제어부의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 13는 본 발명의 실시예에 따른 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a control apparatus for a linear compressor disclosed in the present specification.
2 to 3 are diagrams for explaining a phase difference change through a change in a driving frequency according to an embodiment of the present invention.
4 to 7 are diagrams for explaining a change in a phase difference through a change in an initial piston value according to another embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a control method of a control apparatus for a linear compressor according to an embodiment of the present invention.
The horizontal axis (x-axis) of the graph shown in FIG. 9 represents the amount of inverse asymmetry, and may be proportional to the magnitude of the current offset.
10 is a graph showing the efficiency of phase control through frequency change according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating a condition of driving a linear compressor in a resonant phase according to an embodiment of the present invention.
12 is a block diagram showing a configuration of a specific control unit according to an embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a compressor according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or similar elements are denoted by the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. The suffixes "module" and "unit" for constituent elements used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of writing the specification, and do not themselves have a distinct meaning or role from each other.

또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.

본 명세서에 개시된 발명은 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 적용될 수 있다. The invention disclosed in the present specification can be applied to a control apparatus for a linear compressor and a control method for a linear compressor.

그러나 본 명세서에 개시된 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 압축기의 제어 장치, 압축기의 제어 방법, 모터 제어 장치, 모터 제어 방법에, 고장 진단 장치, 고장 진단 방법, 테스트 장치 및 테스트 방법에도 적용될 수 있다. However, the invention disclosed in the present specification is not limited thereto, and to all existing compressor control devices, compressor control methods, motor control devices, and motor control methods to which the technical idea of the present invention can be applied, failure diagnosis apparatus, failure diagnosis method , Can also be applied to test equipment and test methods.

특히 본 명세서에 개시된 발명은 여러 종류의 리니어 압축기를 제어할 수 있는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 적용될 수 있다.In particular, the invention disclosed in the present specification can be applied to a linear compressor control apparatus and a linear compressor control method capable of controlling various types of linear compressors.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or similar elements are denoted by the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In addition, in describing the technology disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the technology disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, it should be noted that the accompanying drawings are for easy understanding of the spirit of the technology disclosed in the present specification, and should not be construed as limiting the spirit of the technology by the accompanying drawings.

도 1은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a control apparatus for a linear compressor disclosed in the present specification.

도 1을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기의 제어 장치(100)는, 구동부(110), 센싱부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a control apparatus 100 for a linear compressor according to an embodiment of the present invention may include a driving unit 110, a sensing unit 120, and a control unit 130.

구동부(110)는 리니어 압축기(200)에 구동 신호를 인가하여 리니어 압축기(200)를 구동할 수 있다.The driving unit 110 may drive the linear compressor 200 by applying a driving signal to the linear compressor 200.

구체적으로 구동부(110)는 제어부(130)에서 출력된 제어 신호에 기초하여 모터 구동 신호를 생성할 수 있다. 또한 구동부(110)는 생성된 모터 구동 신호를 리니어 압축기(200)에 인가하여 리니어 압축기(200)를 구동시킬 수 있다.Specifically, the driving unit 110 may generate a motor driving signal based on the control signal output from the control unit 130. In addition, the driving unit 110 may drive the linear compressor 200 by applying the generated motor driving signal to the linear compressor 200.

여기서 구동 신호는, 교류 전압 또는 교류 전류의 형태일 수 있다. Here, the driving signal may be in the form of an alternating voltage or an alternating current.

한편 구동부(110)는 인버터(inverter) 또는 트라이악(triac)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the driving unit 110 may include an inverter or a triac.

한편 제어부(130)는 제어 신호를 구동부(110)에 출력할 수 있다.Meanwhile, the control unit 130 may output a control signal to the driving unit 110.

구체적으로 제어부(130)는 제어 신호를 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 생성되는 전압 제어 신호 형태로 구동부(110)에 출력할 수 있다.Specifically, the control unit 130 may output the control signal to the driving unit 110 in the form of a voltage control signal generated by a pulse width modulation (PWM) method.

또한 제어부(110)는 리니어 압축기(200)의 모터의 인덕턴스를 이용하여 스트로크를 연산할 수 있다. 또한 제어부(130)는 스트로크에 기초하여 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 구동부(110)에 출력할 수 있다. In addition, the control unit 110 may calculate a stroke using the inductance of the motor of the linear compressor 200. In addition, the control unit 130 may generate a control signal based on the stroke and may output the generated control signal to the driving unit 110.

센싱부(120)는, 리니어 압축기(200)의 모터 전류를 검출할 수 있다. 구체적으로, 구동 신호가 인가됨에 따라 리니어 압축기의 모터에 전류가 인가되면, 센싱부(120)는 리니어 압축기(200)의 모터 전류를 검출할 수 있다. The sensing unit 120 may detect the motor current of the linear compressor 200. Specifically, when current is applied to the motor of the linear compressor as the driving signal is applied, the sensing unit 120 may detect the motor current of the linear compressor 200.

센싱부(120)는, 리니어 압축기(200)의 모터 전압을 검출할 수 있다. 구체적으로, 구동 신호가 인가됨에 따라 리니어 압축기의 모터에 전압이 인가되면, 센싱부(120)는 리니어 압축기(200)의 모터 전압을 검출할 수 있다.The sensing unit 120 may detect the motor voltage of the linear compressor 200. Specifically, when a voltage is applied to the motor of the linear compressor as the driving signal is applied, the sensing unit 120 may detect the motor voltage of the linear compressor 200.

제어부(130)는 모터 전류, 모터 전압 및 모터 파라미터 중 적어도 하나를 이용하여 스트로크 추정치를 연산할 수 있다. 여기서 모터 파라미터는, 모터의 저항 성분, 모터의 인덕턴스 성분 및 모터의 역기전력 상수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The control unit 130 may calculate a stroke estimate using at least one of a motor current, a motor voltage, and a motor parameter. Here, the motor parameter may include at least one of a resistance component of the motor, an inductance component of the motor, and a back EMF constant of the motor.

이 경우 제어부(130)는 모터의 스트로크 값에 기초하여 제어 신호를 출력할 수 있다.In this case, the controller 130 may output a control signal based on the stroke value of the motor.

구체적으로 제어부(130)는 연산된 스트로크 추정치 및 스트로크 지령치를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한 제어부(130)는 생성된 제어 신호를 구동부(110)에 출력할 수 있다.Specifically, the controller 130 may compare the calculated stroke estimate value and the stroke command value, and generate a control signal based on the comparison result. In addition, the control unit 130 may output the generated control signal to the driving unit 110.

이 경우 구동부(110)는 제어 신호에 기초하여, 구동 신호를 리니어 압축기(200)에 인가할 수 있다.In this case, the driving unit 110 may apply a driving signal to the linear compressor 200 based on the control signal.

제어부(130)는, 모터 전류 및 모터 전압을 이용하여 스트로크를 연산할 수 있다.The control unit 130 may calculate a stroke using the motor current and the motor voltage.

한편 제어부(130)는 스트로크의 위상을 획득할 수 있다. 또한 제어부(130)는 모터 전류의 위상을 획득할 수 있다.Meanwhile, the controller 130 may obtain the phase of the stroke. In addition, the controller 130 may obtain the phase of the motor current.

한편 제어부(130)는, 스트로크의 위상 및 모터 전류의 위상을 이용하여, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차를 계산할 수 있다. Meanwhile, the controller 130 may calculate a phase difference between the motor current and the stroke using the phase of the stroke and the phase of the motor current.

여기서 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는, 리니어 압축기의 모터의 모터 전류의 위상과 리니어 압축기의 피스톤의 스트로크의 위상의 차이일 수 있다.Here, the phase difference between the motor current and the stroke may be a difference between the phase of the motor current of the motor of the linear compressor and the phase of the stroke of the piston of the linear compressor.

한편 제어부(130)는, 리니어 압축기를 공진 위상으로 구동하도록 구동부(110)를 제어할 수 있다,Meanwhile, the control unit 130 may control the driving unit 110 to drive the linear compressor in a resonant phase.

여기서 공진 위상이란, 리니어 압축기가 공진 운전을 하는 경우 피스톤의 스트로크와 모터 전류와의 위상 차이를 의미할 수 있다.Here, the resonance phase may mean a phase difference between the stroke of the piston and the motor current when the linear compressor performs resonance operation.

예를 들어, 모터 전류와 스트로크 간의 위상 차가 70도일 때 리니어 압축기가 공진 운전을 하는 경우, 공진 위상은 70도일 수 있다.For example, when the linear compressor performs a resonance operation when the phase difference between the motor current and the stroke is 70 degrees, the resonance phase may be 70 degrees.

한편 피스톤은 소정의 스트로크(행정 거리)로 왕복 직선 운동을 한다.Meanwhile, the piston performs a reciprocating linear motion with a predetermined stroke (stroke distance).

피스톤의 스트로크(행정 거리)가 변경됨에 따라, 모터 전류와 스트로크 간의 위상 차가 변경될 수 있다.As the stroke (stroke distance) of the piston is changed, the phase difference between the motor current and the stroke may be changed.

구체적으로, 피스톤의 스트로크(행정거리)가 증가하게 되면, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 감소할 수 있다.Specifically, when the stroke (stroke distance) of the piston increases, the phase difference between the motor current and the stroke may decrease.

또한, 피스톤의 스트로크(행정거리)가 감소하게 되면, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 증가할 수 있다.In addition, when the stroke (stroke distance) of the piston decreases, the phase difference between the motor current and the stroke may increase.

제어부(130)는, 리니어 압축가를 공진 위상으로 구동하기 위하여, 모터 전류와 스트로크의 위상 차에 기초하여 스트로크를 변경할 수 있다.The control unit 130 may change the stroke based on the phase difference between the motor current and the stroke in order to drive the linear compactor in a resonant phase.

구체적으로 제어부(130)는, 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 되도록, 리니어 압축기의 운전 주파수를 변경할 수 있다.Specifically, the control unit 130 may change the operating frequency of the linear compressor so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes a resonance phase.

이 경우 제어부(130)는 리니어 압축기의 운전 주파수의 변경을 위하여, PWM 주기 가변 신호를 구동부(110)로 출력할 수 있다. 이 경우 구동부(110)는 전압의 주파수를 가변하여 리니어 압축기(구체적으로 리니어 모터)에 인가할 수 있다.In this case, the control unit 130 may output a PWM period variable signal to the driving unit 110 in order to change the operating frequency of the linear compressor. In this case, the driving unit 110 may vary the frequency of the voltage and apply it to a linear compressor (specifically, a linear motor).

공진 위상으로의 구동을 위한 주파수 가변에 대해서는, 도 2 내지 도 3에서 구체적으로 설명한다.The frequency variation for driving in the resonant phase will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 3.

한편 피스톤의 초기치가 변경됨에 따라, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 변경될 수 있다. Meanwhile, as the initial value of the piston is changed, the phase difference between the motor current and the stroke may be changed.

여기서 피스톤 초기치란, 조립 또는 정지 상태에서 실린더 상의 피스톤의 위치를 의미할 수 있다.Here, the initial piston value may mean the position of the piston on the cylinder in the assembled or stopped state.

또한 피스톤 초기치란, 피스톤의 흡입-압축 행정을 통한 이동 거리의 중간 지점(또는 평균 지점)을 의미할 수 있다.In addition, the initial piston value may mean an intermediate point (or average point) of the moving distance through the suction-compression stroke of the piston.

또한 피스톤 초기치란, 피스톤의 스트로크의 중심을 의미할 수 있다.In addition, the initial piston value may mean the center of the stroke of the piston.

피스톤의 초기치가 상사점 방향으로 이동하는 경우, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 감소할 수 있다. When the initial value of the piston moves in the top dead center direction, the phase difference between the motor current and the stroke may decrease.

여기서, 상사점(TDC)은 "Top Dead Center"의 약어로서, 물리적으로는 압축행정 완료시 실린더 내 피스톤의 위치를 의미할 수 있다. 본 명세서에서는, TDC가 0인 지점(또는 실린더 끝단(또는 실린더 내 토출밸브)에서 피스톤 의 끝단까지의 거리가 0인 지점)을 간략하게 "상사점"이라 칭하기로 한다.Here, the top dead center (TDC) is an abbreviation of "Top Dead Center", and may physically mean the position of the piston in the cylinder upon completion of the compression stroke. In this specification, the point at which the TDC is 0 (or the point at which the distance from the end of the cylinder (or the discharge valve in the cylinder) to the end of the piston is 0) is simply referred to as "top dead center".

또한 피스톤의 초기치가 하사점 방향으로 이동하는 경우, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 증가할 수 있다.In addition, when the initial value of the piston moves in the direction of the bottom dead center, the phase difference between the motor current and the stroke may increase.

여기서 하사점(BDC)은 "Bottom Dead Center"의 약어로서, 물리적으로는 피스톤의 흡입행정 완료시의 피스톤의 위치를 의미할 수 있다.Here, the bottom dead center (BDC) is an abbreviation of "Bottom Dead Center" and may physically mean the position of the piston when the suction stroke of the piston is completed.

제어부(130)는, 리니어 압축가를 공진 위상으로 구동하기 위하여, 피스톤 초기치를 변경할 수 있다.The control unit 130 may change the initial piston value in order to drive the linear compactor in the resonant phase.

구체적으로 제어부(130)는, 모터 전류와 스트로크의 위상 차가 공진 위상이 되도록, 피스톤 초기치를 변경할 수 있다.Specifically, the control unit 130 may change the initial piston value so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes a resonance phase.

이와 관련해서는, 도 4 내지 도 7에서 구체적으로 설명한다.In this regard, it will be described in detail in FIGS. 4 to 7.

도 2 내지 도 3는 본 발명의 실시 예에 따른, 운전 주파수의 변경을 통한 위상 차 변경을 설명하기 위한 도면이다.2 to 3 are diagrams for explaining a phase difference change through a change in a driving frequency according to an embodiment of the present invention.

제어부(130)는, 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 되도록, 리니어 압축기의 운전 주파수를 변경할 수 있다.The control unit 130 may change the operating frequency of the linear compressor so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes a resonance phase.

모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상보다 큰 경우의 동작에 대해서는 도 2에서 설명한다.The operation when the phase difference between the motor current and the stroke is larger than the resonance phase will be described in FIG. 2.

모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상보다 큰 경우에는, 모터 전류와 스트로크의 위상차를 작게 하여 공진 위상이 되도록 제어해야 한다. When the phase difference between the motor current and the stroke is larger than the resonance phase, the phase difference between the motor current and the stroke must be reduced and controlled to become a resonance phase.

도 2a를 참고하면, 실린더(310) 내에서 피스톤(320)이 왕복 직선 운동을 하고 있다. Referring to FIG. 2A, the piston 320 performs a reciprocating linear motion within the cylinder 310.

또한 도 2a에서 피스톤 초기치 상태의 피스톤(320)의 위치가 도시되어 있다. In addition, the position of the piston 320 in the initial state of the piston is shown in FIG. 2A.

여기서 피스톤 초기치란, 피스톤의 흡입-압축 행정을 통한 이동 거리의 중간 지점(또는 평균 지점)을 의미할 수 있다.Here, the initial piston value may mean an intermediate point (or average point) of the moving distance through the suction-compression stroke of the piston.

또한 피스톤 초기치란, 피스톤의 스트로크(S1)의 중심(M1)을 의미할 수 있다.In addition, the initial piston value may mean the center (M1) of the stroke (S1) of the piston.

제어부(130)는, 모터 전류와 스트로크의 위상 차를 획득할 수 있다.The controller 130 may obtain a phase difference between the motor current and the stroke.

또한 모터 전류 및 스트로크의 위상 차가 공진 위상보다 크면, 제어부(130)는 리니어 압축기(리니어 모터)의 운전 주파수를 증가시킬 수 있다.In addition, when the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase, the controller 130 may increase the operating frequency of the linear compressor (linear motor).

구체적으로 제어부(130)는 리니어 압축기의 운전 주파수의 변경을 위하여, PWM 주기 증가 신호를 구동부(110)로 출력할 수 있다. Specifically, the control unit 130 may output a PWM period increase signal to the driving unit 110 in order to change the operating frequency of the linear compressor.

이 경우 구동부(110)는 전압의 주파수를 증가시켜 리니어 압축기(구체적으로 리니어 모터)에 인가할 수 있다.In this case, the driving unit 110 may increase the frequency of the voltage and apply it to a linear compressor (specifically, a linear motor).

한편 리니어 압축기(200)의 운전 주파수가 증가하는 경우, 피스톤 초기치는 하사점 방향(312)으로 이동할 수 있다.Meanwhile, when the operating frequency of the linear compressor 200 increases, the initial piston value may move in the bottom dead center direction 312.

구체적으로, 피스톤(320)의 압축 행정이 있는 경우, 압축 공간(330)에서는 냉매의 압축이 수행된다. 한편 리니어 압축기(200)의 운전 주파수가 증가하는 경우에는, 냉매에 대한 압축 횟수가 증가하기 때문에 압축 공간(330) 내의 압력 역시 증가하게 된다.Specifically, when there is a compression stroke of the piston 320, the refrigerant is compressed in the compression space 330. On the other hand, when the operating frequency of the linear compressor 200 increases, since the number of compressions for the refrigerant increases, the pressure in the compression space 330 also increases.

따라서 도 2b에서 도시하는 바와 같이, 피스톤은 압축 공간(330)의 반대 방향으로 밀릴 수 있다. Accordingly, as shown in FIG. 2B, the piston can be pushed in the opposite direction of the compression space 330.

피스톤 초기치가 하사점(312) 방향으로 이동한 경우에도, 스트로크(S1)는 피스톤 초기치가 이동하기 전의 스트로크와 동일할 수 있다. Even when the initial piston value moves in the direction of the bottom dead center 312, the stroke S1 may be the same as the stroke before the initial piston value moves.

다만 피스톤 초기치는 하사점 방향(312)로 이동할 수 있다.However, the initial piston value may move in the bottom dead center direction 312.

즉, 피스톤의 스트로크(S1)의 중심(M2)은 하사점 방향으로 이동할 수 있다.That is, the center M2 of the stroke S1 of the piston may move in the direction of the bottom dead center.

한편, 피스톤 초기치가 하사점 방향으로 소정의 거리(a)만큼 이동하였기 때문에, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 증가할 수 있다.On the other hand, since the initial piston value has moved by a predetermined distance a in the direction of the bottom dead center, the phase difference between the motor current and the stroke may increase.

한편 운전 주파수가 증가함으로서 피스톤 초기치가 하사점 방향으로 이동하면, 제어부(130)는 스트로크를 증가시킬 수 있다.Meanwhile, when the initial piston value moves in the direction of the bottom dead center as the driving frequency increases, the control unit 130 may increase the stroke.

구체적으로 제어부(130)는 리니어 압축기로 인가되는 전압을 증가시키기 위한 제어 신호를 생성하여 구동부(110)로 출력할 수 있다.Specifically, the control unit 130 may generate a control signal for increasing a voltage applied to the linear compressor and output it to the driving unit 110.

이 경우 구동부(110)는 전압 레벨을 증가시켜 리니어 압축기(리니어 모터)에 인가할 수 있다.In this case, the driving unit 110 may increase the voltage level and apply it to the linear compressor (linear motor).

스트로크가 증가된 상태에서의 피스톤 초기치 및 스트로크는 도 2c에서 도시하였다.The initial piston value and the stroke in the state where the stroke is increased are shown in FIG. 2C.

리니어 압축기로 인가되는 전압이 증가하는 경우, 피스톤 초기치(M2)는 변경되지 않고, 피스톤의 스트로크(S2+b+c)는 증가할 수 있다.When the voltage applied to the linear compressor increases, the initial piston value M2 is not changed, and the stroke S2+b+c of the piston may increase.

한편, 피스톤의 스트로크가 소정의 거리(b, c)만큼 증가하였기 때문에, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 감소할 수 있다.On the other hand, since the stroke of the piston is increased by a predetermined distance (b, c), the phase difference between the motor current and the stroke can be reduced.

한편 도 2b에서는 피스톤 초기치가 하사점 방향으로 이동함으로써, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 증가한다고 설명하였다.Meanwhile, in FIG. 2B, it has been explained that the phase difference between the motor current and the stroke increases as the initial piston value moves in the direction of the bottom dead center.

다만 도 2c에서는 피스톤의 스트로크가 증가함에 따라 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 감소하게 되며, 도 2c에서 설명한 위상차가 감소하는 크기는 도 2b에서 설명한 위상차가 증가하는 크기보다 클 수 있다.However, in FIG. 2C, as the stroke of the piston increases, the phase difference between the motor current and the stroke decreases, and the decrease in the phase difference described in FIG. 2C may be larger than the increase in the phase difference described in FIG. 2B.

따라서 도 2a, 2b, 2c의 과정을 거치면, 모터 전류와 스트로크 간의 위상 차는 감소하게 된다.Accordingly, through the processes of FIGS. 2A, 2B, and 2C, the phase difference between the motor current and the stroke decreases.

한편, 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크 간의 감소된 위상 차를 획득할 수 있다.Meanwhile, the controller 130 may obtain a reduced phase difference between the motor current and the stroke.

또한 상기 감소된 위상차가 공진 위상보다 여전히 크면, 제어부(130)는 운전 주파수를 더욱 증가시키고 위와 같은 과정을 반복할 수 있다.In addition, if the reduced phase difference is still larger than the resonance phase, the controller 130 may further increase the driving frequency and repeat the above process.

다만 상기 감소된 위상차가 공진 위상과 동일하면, 제어부(130)는 주파수 증가를 중단하고, 주파수 및 스트로크를 유지할 수 있다.However, if the reduced phase difference is the same as the resonance phase, the controller 130 may stop increasing the frequency and maintain the frequency and stroke.

모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상보다 작은 경우의 동작에 대해서는 도 3에서 설명한다.The operation when the phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonance phase will be described with reference to FIG. 3.

모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상보다 작은 경우에는, 모터 전류와 스트로크의 위상차를 크게 하여 공진 위상이 되도록 제어해야 한다. When the phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonant phase, the phase difference between the motor current and the stroke must be increased, and the phase difference must be controlled to become a resonance phase.

도 3a를 참고하면, 실린더(310) 내에서 피스톤(320)이 왕복 직선 운동을 하고 있다. Referring to FIG. 3A, the piston 320 performs a reciprocating linear motion within the cylinder 310.

또한 도 3a에서 피스톤 초기치 상태의 피스톤(320)의 위치가 도시되어 있다. In addition, the position of the piston 320 in the initial state of the piston is shown in FIG. 3A.

여기서 피스톤 초기치란, 피스톤의 흡입-압축 행정을 통한 이동 거리의 중간 지점(또는 평균 지점)을 의미할 수 있다. 즉 피스톤 초기치란, 피스톤의 스트로크(S1)의 중심(M1)을 의미할 수 있다.Here, the initial piston value may mean an intermediate point (or average point) of the moving distance through the suction-compression stroke of the piston. That is, the initial piston value may mean the center M1 of the stroke S1 of the piston.

제어부(130)는, 모터 전류와 스트로크의 위상 차를 획득할 수 있다.The controller 130 may obtain a phase difference between a motor current and a stroke.

또한 모터 전류 및 스트로크의 위상 차가 공진 위상보다 작으면, 제어부(130)는 리니어 압축기(리니어 모터)의 운전 주파수를 감소시킬 수 있다.In addition, when the phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonance phase, the controller 130 may reduce the operating frequency of the linear compressor (linear motor).

한편 리니어 압축기(200)의 운전 주파수가 감소하는 경우, 피스톤 초기치는 상사점 방향(311)으로 이동할 수 있다.Meanwhile, when the operating frequency of the linear compressor 200 decreases, the initial piston value may move in the top dead center direction 311.

구체적으로, 리니어 압축기(200)의 운전 주파수가 감소하는 경우에는, 냉매에 대한 압축 횟수가 감소하기 때문에 압축 공간(330) 내의 압력 역시 감소하게 된다.Specifically, when the operating frequency of the linear compressor 200 decreases, since the number of compressions for the refrigerant decreases, the pressure in the compression space 330 also decreases.

따라서 도 3b에서 도시하는 바와 같이, 피스톤은 압축 공간(330)의 방향으로 밀릴 수 있다. Accordingly, as shown in FIG. 3B, the piston can be pushed in the direction of the compression space 330.

피스톤 초기치가 상사점(311) 방향으로 이동한 경우에도, 스트로크(S1)는 피스톤 초기치가 이동하기 전의 스트로크와 동일할 수 있다. Even when the initial piston value moves in the direction of the top dead center 311, the stroke S1 may be the same as the stroke before the initial piston value moves.

다만 피스톤 초기치는 상사점 방향(311)로 이동할 수 있다.However, the initial piston value may move in the top dead center direction 311.

즉, 피스톤의 스트로크(S1)의 중심(M2)은 상사점 방향으로 이동할 수 있다.That is, the center M2 of the stroke S1 of the piston may move in the top dead center direction.

한편, 피스톤 초기치가 하사점 방향으로 소정의 거리(d)만큼 이동하였기 때문에, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 감소할 수 있다.On the other hand, since the initial piston value has moved by a predetermined distance d in the direction of the bottom dead center, the phase difference between the motor current and the stroke can be reduced.

한편 운전 주파수가 증가함으로서 피스톤 초기치가 상사점 방향으로 이동하면, 제어부(130)는 스트로크를 감소시킬 수 있다.Meanwhile, when the initial piston value moves in the direction of the top dead center as the driving frequency increases, the control unit 130 may reduce the stroke.

스트로크가 감소된 상태에서의 피스톤 초기치 및 스트로크는 도 3c에서 도시하였다.The initial piston value and the stroke in the reduced stroke state are shown in FIG. 3C.

리니어 압축기로 인가되는 전압이 감소하는 경우, 피스톤 초기치(M2)는 변경되지 않고, 피스톤의 스트로크(S2)는 감소할 수 있다.When the voltage applied to the linear compressor decreases, the initial piston value M2 is not changed, and the stroke S2 of the piston may decrease.

한편, 피스톤의 스트로크가 소정의 거리(e, f)만큼 감소하였기 때문에, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 증가할 수 있다.On the other hand, since the stroke of the piston is reduced by a predetermined distance (e, f), the phase difference between the motor current and the stroke may increase.

한편 도 3b에서는 피스톤 초기치가 상사점 방향으로 이동함으로써, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 감소한다고 설명하였다.Meanwhile, in FIG. 3B, it has been described that the phase difference between the motor current and the stroke decreases as the initial piston value moves in the top dead center direction.

다만 도 3c에서는 피스톤의 스트로크가 감소함에 따라 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 증가하게 되며, 도 3c에서 설명한 위상차가 증가하는 크기는 도 3b에서 설명한 위상차가 감소하는 크기보다 클 수 있다.However, in FIG. 3C, as the stroke of the piston decreases, the phase difference between the motor current and the stroke increases, and an increase in the phase difference described in FIG. 3C may be larger than a decrease in the phase difference described in FIG. 3B.

따라서 도 3a, 3b, 3c의 과정을 거치면, 모터 전류와 스트로크 간의 위상 차는 증가하게 된다.Accordingly, through the processes of FIGS. 3A, 3B, and 3C, the phase difference between the motor current and the stroke increases.

한편, 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크 간의 증가된 위상 차를 획득할 수 있다.Meanwhile, the controller 130 may obtain an increased phase difference between the motor current and the stroke.

또한 상기 증가된 위상차가 공진 위상보다 여전히 작으면, 제어부(130)는 운전 주파수를 더욱 감소시키고 위와 같은 과정을 반복할 수 있다.In addition, if the increased phase difference is still smaller than the resonance phase, the controller 130 may further reduce the operating frequency and repeat the above process.

다만 상기 감소된 위상차가 공진 위상과 동일하면, 제어부(130)는 주파수 감소를 중단하고, 주파수 및 스트로크를 유지할 수 있다.However, if the reduced phase difference is the same as the resonance phase, the controller 130 may stop reducing the frequency and maintain the frequency and stroke.

한편 도 2 내지 도 3에서는, 피스톤 초기치의 변경 및 스트로크의 변경이 순차적으로 이루어 지는 것으로 설명하였으나, 이는 설명상의 편의를 위한 것일 뿐, 피스톤 초기치의 변경 및 스트로크의 변경은 동시에 수행될 수 있다.On the other hand, in FIGS. 2 to 3, it has been described that the initial piston value is changed and the stroke is changed sequentially, but this is only for convenience of explanation, and the initial piston value and the stroke may be changed at the same time.

리니어 압축기는 공진 위상으로 구동하도록 설계되나, 리니어 압축기의 실제 구동에서는 리니어 압축기의 사용 환경(예를 들어 온도 등)에 따라 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 변경되게 된다.The linear compressor is designed to be driven in a resonant phase, but in actual driving of the linear compressor, the phase difference between the motor current and the stroke is changed according to the usage environment (eg, temperature, etc.) of the linear compressor.

모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상이 아닌 다른 값을 가지는 경우, 리니어 압축기의 효율은 감소하게 된다.When the phase difference between the motor current and the stroke has a value other than the resonance phase, the efficiency of the linear compressor decreases.

다만 본 발명은 주파수 가변을 통해 리니어 압축기기 공진 위상으로 동작하도록 제어함으로써, 작은 전압으로도 리니어 압축기를 구동할 수 있다. 이에 따라 리니어 압축기의 효율이 상승할 수 있다.However, in the present invention, the linear compressor can be driven with a small voltage by controlling the linear compressor to operate in a resonant phase through a frequency change. Accordingly, the efficiency of the linear compressor may increase.

또한 본 발명은, 위상의 변동을 위해서는 행정 거리가 변동이 되어야 하는데, 이를 전기적 제어로 구현함으로써, 기구적 설계의 한계를 극복할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the present invention, the stroke distance must be varied in order to change the phase, and by implementing this through electrical control, there is an advantage of overcoming the limitations of mechanical design.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른, 피스톤 초기치의 변경을 통한 위상 차 변경을 설명하기 위한 도면이다.4 to 7 are diagrams for explaining a change in a phase difference through a change in an initial value of a piston according to another embodiment of the present invention.

먼저 도 4 내지 도 5에서는, 전류 오프셋 적용을 토한 비대칭 전류 또는 역비대칭 전류의 생성에 대해서 설명한다.First, in FIGS. 4 to 5, generation of an asymmetric current or an inverse asymmetric current through application of a current offset will be described.

제어부(130)는 비대칭 전류 생성부를 포함할 수 있다.The controller 130 may include an asymmetric current generator.

비대칭 전류 생성부는, 전기적으로 피스톤의 초기치를 하사점 방향으로 이동 시키기 위한 비대칭 전류를 생성할 수 있다.The asymmetric current generator may generate an asymmetric current for electrically moving the initial value of the piston in the direction of the bottom dead center.

또한 비대칭 전류 생성부는, 전기적으로 피스톤의 초기치를 상사점 방향으로 이동 시키기 위한 역비대칭 전류를 생성할 수 있다.In addition, the asymmetric current generator may generate an inverse asymmetric current for electrically moving the initial value of the piston in the top dead center direction.

본 명세서에서 사용하는 용어 중 "역비대칭 제어"는 "비대칭 제어"와 구분되는 용어로서, 역비대칭 제어를 하기 위해 인가되는 전류 오프셋과 비대칭 제어를 하기 위해 인가되는 전류 오프셋은 서로 다른 부호를 가질 수 있다.Among the terms used in this specification, "inverse asymmetric control" is a term that is distinguished from "asymmetric control," and the current offset applied for inverse asymmetric control and the current offset applied for asymmetric control may have different signs. have.

이 경우 피스톤 초기치는, 전류 오프셋이 적용되지 않았을 때(또는 전류 오프셋이 0인 경우)의 피스톤 초기치를 중심으로 서로 다른 방향에 있을 수 있다.In this case, the initial piston values may be in different directions around the initial piston values when the current offset is not applied (or the current offset is 0).

이와 관련해서는 도 4를 참고하여 더욱 구체적으로 설명한다.This will be described in more detail with reference to FIG. 4.

제어부(130)는 비대칭 전류 생성부(411)를 포함할 수 있다.The control unit 130 may include an asymmetric current generation unit 411.

비대칭 전류 생성부(411)는 센싱부(120)에 의해 검출된 모터 전류(Im)에 전류 오프셋(I_offset)을 적용하여 비대칭 모터 전류(Im_asym)를 생성할 수 있다.The asymmetric current generation unit 411 may generate an asymmetric motor current Im_asym by applying a current offset I_offset to the motor current Im detected by the sensing unit 120.

이때, 비대칭 전류 생성부(411)가 상기 검출된 모터 전류(Im)에 전류 오프셋(I_offset)를 적용하기 위해, 상기 검출된 모터 전류(Im)에 전류 오프셋(I_offset)을 가산기를 이용하여 더하거나, 감산기를 이용하여 뺄수 있다.At this time, in order for the asymmetric current generator 411 to apply a current offset (I_offset) to the detected motor current (Im), a current offset (I_offset) is added to the detected motor current (Im) using an adder, or It can be subtracted using a subtractor.

여기서 전류 오프셋(I_offset)의 부호는 특별히 한정하지 않는다.Here, the sign of the current offset I_offset is not particularly limited.

이에 따라, 비대칭 전류 생성부(411)는 전류 오프셋(I_offset)를 생성하는 전류 오프셋 제어기(CON_OFFSET)를 포함할 수 있다. Accordingly, the asymmetric current generation unit 411 may include a current offset controller CON_OFFSET that generates a current offset I_offset.

전류 오프셋 제어기(CON_OFFSET)는 전류 오프셋을 근거로 비대칭 제어를 통해 피스톤 밀림량을 제어하는 바 푸시-백 제어기(push-back controller)라고도 할 수 있다.The current offset controller CON_OFFSET controls the amount of pushing the piston through asymmetric control based on the current offset, and thus may be referred to as a push-back controller.

전류 오프셋 제어기(CON_OFFSET)는 특정 조건에 따라 전류 오프셋(I_offset)을 결정하고, 상기 결정된 전류 오프셋(I_offset)을 가산기 또는 감산기에 전달할 수 있다.The current offset controller CON_OFFSET may determine the current offset I_offset according to a specific condition and transfer the determined current offset I_offset to an adder or subtractor.

여기서 특정 조건은, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차를 포함할 수 있다.Here, the specific condition may include a phase difference between the motor current and the stroke.

도 5는 실시예에 따른 비대칭 모터 전류를 생성하는 과정을 나타내는 예시도이다.5 is an exemplary diagram illustrating a process of generating an asymmetric motor current according to an embodiment.

전술한 바와 같이 비대칭 전류 생성부(411)는, 모터 전류(Im)에 전류 오프셋 제어기(CON_OFFSET)에 의해 결정된 전류 오프셋(I_offset)을 적용하여 비대칭 모터 전류(Im_asym)를 생성할 수 있다.As described above, the asymmetric current generator 411 may generate the asymmetric motor current Im_asym by applying the current offset I_offset determined by the current offset controller CON_OFFSET to the motor current Im.

즉 도 5a에 도시한 바와 같이 비대칭 전류 생성부(411)는, 검출된 교류 파형의 모터 전류(IM)에 직류 파형의 전류 오프셋(i_offset)을 가하여 역비대칭 모터 전류(IM_ASYM)를 생성할 수 있다.That is, as shown in FIG. 5A, the asymmetric current generator 411 may generate an inverse asymmetric motor current IM_ASYM by applying a current offset i_offset of a DC waveform to the motor current IM of the detected AC waveform. .

구체적으로 제어부(140)가 역비대칭 제어를 함으로써 피스톤의 초기치를 상사점 방향으로 이동시키기 위해, 비대칭 전류 생성부(411)는 양의 전류 오프셋(i_offset)을 모터 전류(Im)로부터 더할 수 있다.Specifically, in order to move the initial value of the piston in the top dead center direction by the control unit 140 performing inverse asymmetric control, the asymmetric current generator 411 may add a positive current offset i_offset from the motor current Im.

한편 전류 오프셋의 크기가 클수록 역비대칭 제어량(또는 피스톤의 밀림량)이 증가할 수 있다.Meanwhile, as the magnitude of the current offset increases, the amount of inverse asymmetric control (or the amount of pushing the piston) may increase.

이 경우 전류 오프셋의 크기가 클수록 피스톤의 초기치가 상사점 방향으로 이동하게 되어, 모터 전류 및 스트로크 간의 위상 차가 더욱 작아질 수 있다.In this case, as the magnitude of the current offset increases, the initial value of the piston moves in the direction of the top dead center, so that the phase difference between the motor current and the stroke may become smaller.

다시 말해서, 전류 오프셋의 크기가 클수록 피스톤의 평균 위치(또는 스트로크의 중심)이 상사점 방향으로 이동하게 되어, 모터 전류 및 스트로크 간의 위상 차가 더욱 작아질 수 있다.In other words, as the magnitude of the current offset increases, the average position of the piston (or the center of the stroke) moves in the direction of top dead center, so that the phase difference between the motor current and the stroke may become smaller.

또한 도 5b에 도시한 바와 같이 비대칭 전류 생성부(411)는, 검출된 교류 파형의 모터 전류(IM)에 직류 파형의 전류 오프셋(i_offset)을 감하여 비대칭 모터 전류(IM_ASYM)를 생성할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5B, the asymmetric current generator 411 may generate an asymmetric motor current IM_ASYM by subtracting the DC waveform current offset i_offset from the detected AC waveform motor current IM.

구체적으로 제어부(140)가 비대칭 제어를 함으로써 피스톤의 초기치를 하사점 방향으로 이동시키기 위해, 비대칭 전류 생성부(411)는 양의 전류 오프셋(i_offset)을 모터 전류(Im)로부터 뺄 수 있다.Specifically, in order to move the initial value of the piston in the direction of the bottom dead center by the control unit 140 performing asymmetric control, the asymmetric current generation unit 411 may subtract the positive current offset i_offset from the motor current Im.

한편 전류 오프셋의 크기가 클수록 비대칭 제어량(또는 피스톤의 밀림량)이 증가할 수 있다.Meanwhile, as the magnitude of the current offset increases, the asymmetric control amount (or the amount of pushing the piston) may increase.

이 경우 전류 오프셋의 크기가 클수록 피스톤의 초기치가 하사점 방향으로 이동하게 되어, 모터 전류 및 스트로크 간의 위상 차가 더욱 커질 수 있다.In this case, as the magnitude of the current offset increases, the initial value of the piston moves in the direction of the bottom dead center, so that the phase difference between the motor current and the stroke may increase.

다시 말해서, 전류 오프셋의 크기가 클수록 피스톤의 평균 위치(또는 스트로크의 중심)이 하사점 방향으로 이동하게 되어, 모터 전류 및 스트로크 간의 위상 차가 더욱 커질 수 있다.In other words, as the magnitude of the current offset increases, the average position of the piston (or the center of the stroke) moves toward the bottom dead center, so that the phase difference between the motor current and the stroke may increase.

한편 제어부(130)는 전류 오프셋을 적용하여 생성한 비대칭 전류에 기초하여, 리니어 압축기를 구동하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.Meanwhile, the controller 130 may generate a control signal for driving the linear compressor based on the asymmetric current generated by applying the current offset.

이 경우 구동부(110)는 상기 제어 신호에 기초하여 리니어 압축기(200)에 전압을 인가할 수 있다.In this case, the driving unit 110 may apply a voltage to the linear compressor 200 based on the control signal.

도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른, 피스톤 초기치의 이동을 통한 위상차 변경을 설명하기 위한 도면이다.6 to 7 are views for explaining a phase difference change through movement of an initial piston value according to an embodiment of the present invention.

제어부(130)는, 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 되도록, 피스톤의 초기치를 변경할 수 있다.The control unit 130 may change the initial value of the piston so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes a resonance phase.

모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상보다 큰 경우의 동작에 대해서는 도 6에서 설명한다.The operation when the phase difference between the motor current and the stroke is larger than the resonance phase will be described with reference to FIG. 6.

도 6a에서 피스톤 초기치 상태의 피스톤(320)의 위치가 도시되어 있다. 6A shows the position of the piston 320 in the initial state of the piston.

또한 모터 전류 및 스트로크의 위상 차가 공진 위상보다 크면, 제어부(130)는 리니어 압축기(리니어 모터)의 피스톤 초기치(M1)가 상사점 방향(311)으로 이동하도록 제어할 수 있다.In addition, when the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase, the controller 130 may control the initial piston value M1 of the linear compressor (linear motor) to move in the top dead center direction 311.

구체적으로 제어부(130)는 모터 전류 및 스트로크의 위상 차에 기초하여 역비대칭 전류를 생성할 수 있다. 또한 제어부(130)는 생성된 역비대칭 전류에 기초하여, 피스톤 초기치(M1)를 상사점 방향(311)으로 이동시키기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.Specifically, the controller 130 may generate an inverse asymmetric current based on a phase difference between the motor current and the stroke. Also, the controller 130 may generate a control signal for moving the piston initial value M1 in the top dead center direction 311 based on the generated inverse asymmetric current.

이 경우 구동부(120)는 상기 제어 신호를 근거로, 구동 전압을 리니어 압축기(200)에 인가할 수 있다.In this case, the driving unit 120 may apply a driving voltage to the linear compressor 200 based on the control signal.

역비대칭 제어가 수행되는 경우의 피스톤 초기치는 도 6b에서 도시하였다.The initial piston value when inverse asymmetric control is performed is shown in FIG. 6B.

도 6b에서 도시하는 바와 같이, 피스톤 초기치(M2)는 상사점(311) 방향으로 이동할 수 있다.As shown in FIG. 6B, the initial piston value M2 may move in the direction of the top dead center 311.

한편 피스톤 초기치(M2)가 상사점(311) 방향으로 이동한 경우에도, 스트로크(S1)는 피스톤 초기치가 이동하기 전의 스트로크와 동일할 수 있다. Meanwhile, even when the initial piston value M2 moves in the direction of the top dead center 311, the stroke S1 may be the same as the stroke before the initial piston value moves.

한편, 피스톤 초기치(M2)가 상사점 방향으로 소정의 거리(g)만큼 이동하였기 때문에, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 감소할 수 있다.On the other hand, since the initial piston value M2 has moved by a predetermined distance g in the top dead center direction, the phase difference between the motor current and the stroke can be reduced.

또한 상기 감소된 위상차가 공진 위상보다 여전히 크면, 제어부(130)는 역비대칭 전류를 더욱 증가키시고 위와 같은 과정을 반복할 수 있다.In addition, if the reduced phase difference is still larger than the resonance phase, the controller 130 may further increase the inverse asymmetric current and repeat the above process.

다만 상기 감소된 위상차가 공진 위상과 동일하면, 제어부(130)는 역비대칭 전류의 크기를 동일하게 유지할 수 있다.However, if the reduced phase difference is the same as the resonance phase, the controller 130 may maintain the same magnitude of the inverse asymmetric current.

모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상보다 작은 경우의 동작에 대해서는 도 7에서 설명한다.The operation when the phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonance phase will be described with reference to FIG. 7.

도 7a에서 피스톤 초기치 상태의 피스톤(320)의 위치가 도시되어 있다. 7A shows the position of the piston 320 in the initial state of the piston.

또한 모터 전류 및 스트로크의 위상 차가 공진 위상보다 작으면, 제어부(130)는 리니어 압축기(리니어 모터)의 피스톤 초기치(M1)가 하사점 방향(312)으로 이동하도록 제어할 수 있다.In addition, when the phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonance phase, the controller 130 may control the initial piston value M1 of the linear compressor (linear motor) to move in the bottom dead center direction 312.

구체적으로 제어부(130)는 모터 전류 및 스트로크의 위상 차에 기초하여 비대칭 전류를 생성할 수 있다. 또한 제어부(130)는 생성된 비대칭 전류에 기초하여, 피스톤 초기치(M1)를 하사점 방향(312)으로 이동시키기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.Specifically, the controller 130 may generate an asymmetric current based on a phase difference between the motor current and the stroke. Also, the controller 130 may generate a control signal for moving the piston initial value M1 in the bottom dead center direction 312 based on the generated asymmetric current.

비대칭 제어가 수행되는 경우의 피스톤 초기치는 도 7b에서 도시하였다.The initial piston value when asymmetric control is performed is shown in FIG. 7B.

도 7b에서 도시하는 바와 같이, 피스톤 초기치(M3)는 하사점(312) 방향으로 이동할 수 있다.As shown in FIG. 7B, the initial piston value M3 may move in the direction of the bottom dead center 312.

한편 피스톤 초기치(M3)가 하사점(312) 방향으로 이동한 경우에도, 스트로크(S1)는 피스톤 초기치가 이동하기 전의 스트로크와 동일할 수 있다. Meanwhile, even when the initial piston value M3 moves in the direction of the bottom dead center 312, the stroke S1 may be the same as the stroke before the initial piston value moves.

한편, 피스톤 초기치(M3)가 상사점 방향으로 소정의 거리(h)만큼 이동하였기 때문에, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 증가할 수 있다.On the other hand, since the piston initial value M3 has moved by a predetermined distance h in the top dead center direction, the phase difference between the motor current and the stroke may increase.

또한 상기 감소된 위상차가 공진 위상보다 여전히 작으면, 제어부(130)는 비대칭 전류를 더욱 증가키시고 위와 같은 과정을 반복할 수 있다.In addition, if the reduced phase difference is still smaller than the resonance phase, the controller 130 may further increase the asymmetric current and repeat the above process.

다만 상기 증가된 위상차가 공진 위상과 동일하면, 제어부(130)는 비대칭 전류의 크기를 동일하게 유지할 수 있다.However, if the increased phase difference is the same as the resonance phase, the controller 130 may maintain the same magnitude of the asymmetric current.

다만 본 발명은 피스톤 초기치 변경을 통해 리니어 압축기기 공진 위상으로 동작하도록 제어함으로써, 작은 전압으로도 리니어 압축기를 구동할 수 있다. 이에 따라 리니어 압축기의 효율이 상승할 수 있다.However, according to the present invention, the linear compressor can be driven with a small voltage by controlling the linear compressor to operate in a resonant phase by changing the initial piston value. Accordingly, the efficiency of the linear compressor may increase.

또한 본 발명은, 위상의 변동을 위해서는 스트로크의 중심이 변동 되어야 하는데, 이를 전기적 제어로 구현함으로써, 기구적 설계의 한계를 극복할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the present invention, the center of the stroke must be changed in order to change the phase, and by implementing this through electrical control, there is an advantage of overcoming the limitations of mechanical design.

한편 도2 내지 도 3에서는 주파수 및 스트로크 변경을 이용한 위상 변경을 설명하였으며, 도 4 내지 도 7에서는 피스톤 초기치 변경을 이용한 위상 변경을 설명하였다.Meanwhile, in FIGS. 2 to 3, a phase change using a frequency and a stroke change has been described, and in FIGS. 4 to 7, a phase change using a change of an initial piston value has been described.

한편 위에서 설명한 두 실시 예는, 순차적으로 적용될 수 있다.Meanwhile, the two embodiments described above may be applied sequentially.

구체적으로 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 아닌 경우, 제어부(130)는 먼저 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 되도록 리니어 압축기(200)의 운전 주파수를 변경할 수 있다.Specifically, when the phase difference between the motor current and the stroke is not the resonance phase, the controller 130 may first change the operating frequency of the linear compressor 200 so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes the resonance phase.

구체적으로 모터 전류 및 스트로크의 위상차가 공진 위상보다 크면, 제어부(130)는 리니어 압축기의 운전 주파수를 증가시킬 수 있다. 또한 제어부(130)는 운전 주파수를 증가시키는 것과 함께 스트로크를 증가시킬 수 있다.Specifically, when the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase, the controller 130 may increase the operating frequency of the linear compressor. In addition, the control unit 130 may increase the stroke while increasing the driving frequency.

또한 모터 전류 및 스트로크의 위상차가 공진 위상보다 작으면, 제어부(130)는 리니어 압축기의 운전 주파수를 감소시킬 수 있다. 또한 제어부(130)는 운전 주파수를 감소시키는 것과 함께 스트로크를 감소시킬 수 있다.In addition, when the phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonance phase, the controller 130 may reduce the operating frequency of the linear compressor. In addition, the control unit 130 may reduce the stroke while reducing the driving frequency.

또한, 운전주파수를 변경한 후 검출된 모터 전류와 스트로크의 위상차를 근거로, 제어부(130)는 다시 위와 같은 과정을 반복할 수 있다. 이에 따라 리니어 압축기의 운전 주파수는 점점 증가하거나 점점 감소할 수 있다.In addition, based on the phase difference between the motor current and the stroke detected after changing the driving frequency, the controller 130 may repeat the above process again. Accordingly, the operating frequency of the linear compressor may increase or decrease gradually.

한편, 리니어 압축기의 운전 주파수에는 상한 및 하한이 있을 수 있다. 따라서 리니어 압축기의 운전 주파수가 상한 또는 하한에 도달하였지만 리니어 압축기가 공진 위상으로 구동하지 않는 경우, 리니어 압축기를 공진 위상으로 구동시키기 위한 추가적인 방법이 필요하다.Meanwhile, the operating frequency of the linear compressor may have an upper limit and a lower limit. Therefore, when the operating frequency of the linear compressor reaches the upper or lower limit, but the linear compressor is not driven in the resonant phase, an additional method for driving the linear compressor in the resonant phase is required.

이 경우 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상이 되도록, 피스톤 초기치를 변경할 수 있다.In this case, the controller 130 may change the initial piston value so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes a resonance phase.

구체적으로, 제어부(130)는 리니어 압축기의 운전 주파수를 증가시키고, 증가된 운전 주파수가 상한에 도달하면 피스톤 초기치가 상사점 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.Specifically, the controller 130 may increase the operating frequency of the linear compressor and control the initial piston value to move in the top dead center direction when the increased operating frequency reaches an upper limit.

더욱 구체적으로, 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상보다 커서 리니어 압축기의 운전 주파수 및 스트로크를 증가시켰으나, 모터 전류와 스트로크의 위상차는 공진 위상보다 여전히 크고 운전 주파수가 상한에 도달한 경우, 제어부(130)는 피스톤 초기치가 상사점 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.More specifically, when the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase and thus increases the operating frequency and stroke of the linear compressor, but the phase difference between the motor current and the stroke is still larger than the resonance phase and the operating frequency reaches the upper limit, the controller 130 ) Can be controlled so that the initial piston value moves in the direction of top dead center.

또한, 제어부(130)는 리니어 압축기의 운전 주파수를 감소시키고, 감소된 운전 주파수가 하한에 도달하면 피스톤 초기치가 하사점 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.In addition, the controller 130 may reduce the operating frequency of the linear compressor and control the initial piston value to move in the direction of the bottom dead center when the reduced operating frequency reaches the lower limit.

더욱 구체적으로, 모터 전류와 스트로크의 위상차가 공진 위상보다 작아서 리니어 압축기의 운전 주파수 및 스트로크를 감소시켰으나, 모터 전류와 스트로크의 위상차는 공진 위상보다 여전히 작고 운전 주파수가 하한에 도달한 경우, 제어부(130)는 피스톤 초기치가 하사점 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.More specifically, when the phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonance phase, the operating frequency and the stroke of the linear compressor are reduced, but the phase difference between the motor current and the stroke is still smaller than the resonance phase and the operating frequency reaches the lower limit, the controller 130 ) Can be controlled so that the initial piston value moves in the direction of the bottom dead center.

운전 주파수의 변경 폭은 한정될 수 있다. 본 발명은, 운전 주파수의 변경을 통한 위상차 조절이 불가능한 경우, 피스톤 초기치의 변경을 이용한 위상차 조절을 적용함으로써, 기구적 설계 및 전기적 설계의 한계에도 불구하고 압축기의 효율 상승을 최대화 할 수 있다.The width of change of the driving frequency may be limited. In the present invention, when it is impossible to adjust the phase difference through the change of the operating frequency, by applying the phase difference adjustment using the change of the initial piston value, the increase in the efficiency of the compressor can be maximized despite the limitations of mechanical design and electrical design.

한편, 상술한 실시 예에서는, 먼저 운전 주파수의 변경을 통하여 모터 전류와 스트로크 간의 위상차를 변경하고, 그 다음에 피스톤 초기치의 변경을 통하여 모터 전류와 스트로크 간의 위상차를 변경하는 것으로 설명하였다.Meanwhile, in the above-described embodiment, it has been described that the phase difference between the motor current and the stroke is first changed through the change of the operating frequency, and then the phase difference between the motor current and the stroke is changed through the change of the initial piston value.

다만 이에 한정되지 아니하며, 먼저 피스톤 초기치의 변경을 통하여 모터 전류와 스트로크 간의 위상차를 변경하고, 그 다음에 운전 주파수의 변경을 통하여 모터 전류와 스트로크 간의 위상차를 변경하는 방식으로도 구현이 가능하다.However, the present invention is not limited thereto, and may be implemented by first changing the phase difference between the motor current and the stroke through the change of the initial piston value, and then changing the phase difference between the motor current and the stroke through the change of the operating frequency.

다만 운전 주파수의 변경에 따른 위상차의 변경이, 피스톤 초기치의 변경을 통한 위상차의 변경보다 소비 전력 면에서 유리하다.However, the change of the phase difference according to the change of the operating frequency is more advantageous in terms of power consumption than the change of the phase difference through the change of the initial piston value.

따라서 본 발명은, 먼저 운전 주파수의 변경하여 위상차가 공진 위상이 되도록 조절하고, 이것이 상한 또는 하한에 도달한 경우 피스톤 초기치를 변경함으로써, 리니어 압축기의 효율을 극대화 시킬 수 있다.Accordingly, in the present invention, by first changing the operating frequency and adjusting the phase difference to become a resonance phase, and when this reaches the upper or lower limit, the initial piston value is changed, thereby maximizing the efficiency of the linear compressor.

한편, 피스톤 초기치의 이동에도 상한 및 하한이 있을 수 있다. 따라서 비대칭 전류 또는 역비대칭 전류에도 상한 및 하한이 존재할 수 있다.On the other hand, there may be an upper limit and a lower limit even for the movement of the initial piston value. Therefore, an upper limit and a lower limit may exist even for an asymmetric current or an inverse asymmetric current.

한편 역비대칭 전류가 역비대칭 상한에 도달하면, 제어부(130)는 역비대칭 전류를 고정하고, 고정된 역비대칭 전류를 이용하여 역비대칭 제어를 계속 수행할 수 있다.Meanwhile, when the inverse asymmetry current reaches the inverse asymmetry upper limit, the controller 130 may fix the inverse asymmetry current and continue to perform the inverse asymmetry control using the fixed inverse asymmetry current.

또한 비대칭 전류가 비대칭 상한에 도달하면, 제어부(130)는 비대칭 전류를 고정하고, 고정된 비대칭 전류를 이용하여 비대칭 제어를 계속 수행할 수 있다.In addition, when the asymmetric current reaches the asymmetric upper limit, the controller 130 may fix the asymmetric current and continue to perform asymmetric control using the fixed asymmetric current.

즉 본 발명은, 모터 전류 및 스트로크의 위상차가 공진 위상에 도달하지 못한 경우, 공진 위상에 최대한 가까운 위상차를 유지하게 함으로써 리니어 압축기의 효율을 증가시킬 수 있다. That is, in the present invention, when the phase difference between the motor current and the stroke does not reach the resonance phase, the efficiency of the linear compressor can be increased by maintaining the phase difference as close as possible to the resonance phase.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른, 리니어 압축기의 제어 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram illustrating a control method of a control apparatus for a linear compressor according to an embodiment of the present invention.

제어부(130)는 모터 전류 및 모터 전압에 기초하여 스트로크를 획득하고, 모터 전류와 스트로크의 위상차를 획득할 수 있다The control unit 130 may obtain a stroke based on the motor current and the motor voltage, and obtain a phase difference between the motor current and the stroke.

한편 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상보다 큰지 판단할 수 있다(S805).Meanwhile, the controller 130 may determine whether the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase (S805).

한편 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상보다 크면, 제어부(130)는 운전 주파수를 증가시킬 수 있다(S810).Meanwhile, when the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase, the controller 130 may increase the driving frequency (S810).

또한 제어부(130)는 운전 주파수를 증가시키는 것과 함께 피스톤의 스트로크를 증가시킬 수 있다.In addition, the control unit 130 may increase the stroke of the piston while increasing the driving frequency.

이 경우 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 감소할 수 있다.In this case, the phase difference between the motor current and the stroke can be reduced.

한편 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크 간의 감소된 위상차가 공진 위상인지 판단할 수 있다(S815).Meanwhile, the controller 130 may determine whether the reduced phase difference between the motor current and the stroke is a resonance phase (S815).

한편 모터 전류와 스트로크의 감소된 위상차가 공진 위상이면, 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크 간의 위상차를 공진 위상으로 변경하기 위한 제어를 종료할 수 있다.On the other hand, if the reduced phase difference between the motor current and the stroke is a resonance phase, the controller 130 may terminate the control for changing the phase difference between the motor current and the stroke into the resonance phase.

한편 모터 전류와 스트로크 간의 감소된 위상차가 공진 위상보다 크면, 제어부(130)는 리니어 압축기(200)의 운전 주파수가 상한에 도달했는지 판단할 수 있다(S820).Meanwhile, if the reduced phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase, the controller 130 may determine whether the operating frequency of the linear compressor 200 has reached the upper limit (S820).

한편 리니어 압축기(200)의 운전 주파수가 상한에 도달하지 않았으면, S810으로 돌아가 제어부(130)는 리니어 압축기(200)의 운전 주파수를 증가시키고 피스톤의 스트로크를 증가시킬 수 있다.On the other hand, if the operating frequency of the linear compressor 200 has not reached the upper limit, it returns to S810 and the controller 130 can increase the operating frequency of the linear compressor 200 and increase the stroke of the piston.

한편, 리니어 압축기(200)의 운전 주파수가 상한에 도달했으면, 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크의 위상 차가 공진 위상이 되도록 피스톤 초기치를 변경할 수 있다.Meanwhile, when the operating frequency of the linear compressor 200 reaches the upper limit, the controller 130 may change the initial piston value so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes a resonance phase.

이 경우 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상보다 크기 때문에, 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크 간의 위상차를 줄이기 위하여 역비대칭 전류를 증가시킬 수 있다(S825).In this case, since the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase, the controller 130 may increase the inverse asymmetric current to reduce the phase difference between the motor current and the stroke (S825).

한편 역비대칭 전류가 증가하면, 제어부(130)는 증가한 역비대칭 전류에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 이 경우 피스톤의 초기치는 상사점 방향으로 이동할 수 있다.Meanwhile, when the inverse asymmetric current increases, the controller 130 may generate a control signal based on the increased inverse asymmetric current. In this case, the initial value of the piston can be moved in the direction of top dead center.

한편 제어부(130)는, 모터 전류와 스트로크 간의 감소된 위상차가 공진 위상인지 판단할 수 있다(S830).Meanwhile, the controller 130 may determine whether the reduced phase difference between the motor current and the stroke is a resonance phase (S830).

한편 모터 전류와 스트로크 간의 감소된 위상차가 공진 위상보다 크면, 제어부(130)는 리니어 압축기(200)의 역비대칭 전류가 역비대칭 상한에 도달했는지 판단할 수 있다(S835).On the other hand, if the reduced phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase, the controller 130 may determine whether the inverse asymmetric current of the linear compressor 200 has reached the inverse asymmetric upper limit (S835).

한편 리니어 압축기(200)의 역비대칭 전류가 역비대칭 상한에 도달하지 않았으면, S825으로 돌아가, 제어부(130)는 리니어 압축기(200)의 역비대칭 전류를 증가시키고 피스톤의 초기치를 상사점 방향으로 이동시킬 수 있다.On the other hand, if the inverse asymmetric current of the linear compressor 200 has not reached the inverse asymmetric upper limit, it returns to S825, and the controller 130 increases the inverse asymmetric current of the linear compressor 200 and moves the initial value of the piston in the direction of top dead center. I can make it.

한편, 리니어 압축기(200)의 역비대칭 전류가 역비대칭 상한에 도달했으면, 제어부(130)는 역비대칭 전류값을 고정하고 고정된 역비대칭 전류값을 이용하여 역비대칭 제어를 계속 수행할 수 있다(S840).On the other hand, when the inverse asymmetric current of the linear compressor 200 reaches the inverse asymmetric upper limit, the controller 130 may fix the inverse asymmetric current value and continue to perform the inverse asymmetric control using the fixed inverse asymmetric current value ( S840).

한편 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상보다 크지 않으면, 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상보다 작은지 판단할 수 있다(S855).Meanwhile, if the phase difference between the motor current and the stroke is not greater than the resonance phase, the controller 130 may determine whether the phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonance phase (S855).

한편 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상이면, 제어부(130)는 운전 주파수를 변경하지 않을 수 있다. 또한 제어부(130)는 비대칭 제어 또는 역비대칭 제어를 수행하지 않고, 대칭 제어를 수행할 수 있다.Meanwhile, if the phase difference between the motor current and the stroke is a resonance phase, the controller 130 may not change the driving frequency. In addition, the controller 130 may perform symmetric control without performing asymmetric control or inverse asymmetric control.

한편 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상보다 작으면, 제어부(130)는 운전 주파수를 감소시킬 수 있다(S860).On the other hand, if the phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonance phase, the controller 130 may reduce the driving frequency (S860).

또한 제어부(130)는 운전 주파수를 감소시키는 것과 함께 피스톤의 스트로크를 감소시킬 수 있다.Also, the control unit 130 may reduce the stroke of the piston while reducing the driving frequency.

이 경우 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 증가할 수 있다.In this case, the phase difference between the motor current and the stroke may increase.

한편 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크 간의 증가된 위상차가 공진 위상인지 판단할 수 있다(S865).Meanwhile, the controller 130 may determine whether the increased phase difference between the motor current and the stroke is a resonance phase (S865).

한편 모터 전류와 스트로크의 증가된 위상차가 공진 위상이면, 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크 간의 위상차를 공진 위상으로 변경하기 위한 제어를 종료할 수 있다.Meanwhile, if the increased phase difference between the motor current and the stroke is a resonance phase, the controller 130 may terminate the control for changing the phase difference between the motor current and the stroke into the resonance phase.

한편 모터 전류와 스트로크 간의 증가된 위상차가 공진 위상보다 작으면, 제어부(130)는 리니어 압축기(200)의 운전 주파수가 하한에 도달했는지 판단할 수 있다(S870).Meanwhile, when the increased phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonance phase, the controller 130 may determine whether the operating frequency of the linear compressor 200 has reached the lower limit (S870).

한편 리니어 압축기(200)의 운전 주파수가 하한에 도달하지 않았으면, S860으로 돌아가 제어부(130)는 리니어 압축기(200)의 운전 주파수를 감소시키고 피스톤의 스트로크를 감소시킬 수 있다.On the other hand, if the operating frequency of the linear compressor 200 has not reached the lower limit, it returns to S860 and the control unit 130 can reduce the operating frequency of the linear compressor 200 and reduce the stroke of the piston.

한편, 리니어 압축기(200)의 운전 주파수가 하한에 도달했으면, 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크의 위상 차가 공진 위상이 되도록 피스톤 초기치를 변경할 수 있다.Meanwhile, when the operating frequency of the linear compressor 200 reaches the lower limit, the controller 130 may change the initial piston value so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes a resonance phase.

이 경우 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상보다 작기 때문에, 제어부(130)는 모터 전류와 스트로크 간의 위상차를 크게 하기 위하여 비대칭 전류를 증가시킬 수 있다(S875).In this case, since the phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonance phase, the controller 130 may increase the asymmetric current in order to increase the phase difference between the motor current and the stroke (S875).

한편 비대칭 전류가 증가하면, 제어부(130)는 증가한 비대칭 전류에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 이 경우 피스톤의 초기치는 하사점 방향으로 이동할 수 있다.Meanwhile, when the asymmetric current increases, the controller 130 may generate a control signal based on the increased asymmetric current. In this case, the initial value of the piston can be moved in the direction of the bottom dead center.

한편 제어부(130)는, 모터 전류와 스트로크 간의 증가한 위상차가 공진 위상인지 판단할 수 있다(S880).Meanwhile, the controller 130 may determine whether the increased phase difference between the motor current and the stroke is a resonance phase (S880).

한편 모터 전류와 스트로크 간의 증가된 위상차가 공진 위상보다 작으면, 제어부(130)는 리니어 압축기(200)의 비대칭 전류가 비대칭 상한에 도달했는지 판단할 수 있다(S885).Meanwhile, if the increased phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the resonance phase, the controller 130 may determine whether the asymmetric current of the linear compressor 200 has reached the asymmetric upper limit (S885).

한편 리니어 압축기(200)의 비대칭 전류가 비대칭 상한에 도달하지 않았으면, S875로 돌아가, 제어부(130)는 리니어 압축기(200)의 비대칭 전류를 증가시키고 피스톤의 초기치를 하사점 방향으로 이동시킬 수 있다.On the other hand, if the asymmetric current of the linear compressor 200 has not reached the asymmetric upper limit, returning to S875, the control unit 130 may increase the asymmetric current of the linear compressor 200 and move the initial value of the piston toward the bottom dead center. .

한편, 리니어 압축기(200)의 비대칭 전류가 비대칭 상한에 도달했으면, 제어부(130)는 비대칭 전류값을 고정하고 고정된 비대칭 전류값을 이용하여 비대칭 제어를 계속 수행할 수 있다(S890).Meanwhile, when the asymmetric current of the linear compressor 200 reaches the asymmetric upper limit, the controller 130 may fix the asymmetric current value and continue to perform asymmetric control using the fixed asymmetric current value (S890).

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른, 역비대칭 전류를 이용한 역비대칭 제어의 효율을 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing the efficiency of inverse asymmetric control using an inverse asymmetric current according to an embodiment of the present invention.

도 9에서 도시한 그래프의 가로축(x축)은 역비대칭량을 나타내는 것으로, 전류 오프셋의 크기에 비례할 수 있다.The horizontal axis (x-axis) of the graph shown in FIG. 9 represents the amount of inverse asymmetry, and may be proportional to the magnitude of the current offset.

또한 도 9에서 도시한 그래프의 세로축(y축)은 리니어 압축기의 효율을 나타내는 것으로, EER(Energy Efficiency Ratio)일 수 있다.In addition, the vertical axis (y-axis) of the graph shown in FIG. 9 represents the efficiency of the linear compressor, and may be an Energy Efficiency Ratio (EER).

그래프에서 “k”는 스프링의 강성을 나타내는 것으로, 스프링의 강성이 작을수록 입력 전압의 크기가 감소할 수 있다. 즉 스프링의 강성이 작을수록, 전류 오프셋의 변경을 통한 압축기의 효율 상승이 극대화 될 수 있다.In the graph, “k” represents the stiffness of the spring, and the smaller the stiffness of the spring, the smaller the magnitude of the input voltage. That is, the smaller the stiffness of the spring, the higher the efficiency of the compressor through the change of the current offset can be maximized.

스프링의 강성(k)가 27,000인 그래프를 살피면, 전류 오프셋의 크기가 0인때보다 전류 오프셋의 크기가 10일 때, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 감소하여 리니어 압축기의 효율이 상승하는 것을 알 수 있다.Looking at the graph where the spring stiffness (k) is 27,000, it can be seen that when the current offset size is 10, the phase difference between the motor current and the stroke decreases, and the linear compressor efficiency increases. have.

한편 전류 오프셋의 크기가 10인 경우, 모터 전류와 스트로크의 위상 차는 공진 위상일 수 있다. 이 경우 리니어 압축기의 효율은 최대일 수 있다.Meanwhile, when the magnitude of the current offset is 10, the phase difference between the motor current and the stroke may be a resonance phase. In this case, the efficiency of the linear compressor can be maximized.

이 경우 전류 오프셋의 크기를 20으로 증가시키는 경우, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차는 다시 증가할 수 있다. 따라서 리니어 압축기의 효율이 다시 낮아질 수 있다.In this case, when the magnitude of the current offset is increased to 20, the phase difference between the motor current and the stroke may increase again. Therefore, the efficiency of the linear compressor may be lowered again.

즉, 피스톤 초기치의 이동에 의하여 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상이 되는 경우, 리니어 압축기는 최대 효율을 낼 수 있다.That is, when the phase difference between the motor current and the stroke becomes a resonance phase due to the movement of the initial piston value, the linear compressor can achieve maximum efficiency.

도 10는 본 발명의 실시 예에 따른, 주파수 변경을 통한 위상 제어의 효율을 나타내는 그래프이다.10 is a graph showing the efficiency of phase control through frequency change according to an embodiment of the present invention.

도 10에서는, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상보다 큰 상태에서, 주파수를 증가시키는 상황을 도시하였다.In FIG. 10, a situation in which the frequency is increased in a state in which the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase is illustrated.

도 10에 따르면, 주파수가 증가할수록 모터 전류의 크기가 감소하는 것을 알 수 있다.According to FIG. 10, it can be seen that as the frequency increases, the magnitude of the motor current decreases.

즉, 모터 전류와 스트로크 간의 위상차가 공진 위상보다 큰 상태에서는, 리니어 압축기에 인가되는 구동 전압의 크기도 작아지고 이에 따라 모터 전류의 크기 역시 감소하는 것을 알 수 있다.That is, in a state in which the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase, the magnitude of the driving voltage applied to the linear compressor decreases, and accordingly, the magnitude of the motor current decreases.

따라서 주파수가 변경됨에 따라 리니어 압축기의 효율이 상승할 수 있다.Therefore, as the frequency is changed, the efficiency of the linear compressor may increase.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른, 리니어 압축기를 공진 위상으로 구동하는 조건을 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram illustrating a condition of driving a linear compressor in a resonant phase according to an embodiment of the present invention.

먼저 제어부(130)는, 리니어 압축기의 운전 중, 도 1 내지 도 10에서 설명한 공진 제어를 시작할 것인지 판단할 수 있다(S1110).First, while the linear compressor is operating, the controller 130 may determine whether to start the resonance control described in FIGS. 1 to 10 (S1110).

제어부(130)는 특정 조건 하에서, 리니어 압축기가 공진 위상으로 구동하도록 스트로크의 변경 및 피스톤 초기치의 변경 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.The controller 130 may perform at least one of a change of a stroke and a change of an initial piston value so that the linear compressor is driven in a resonant phase under a specific condition.

제어부(130)는 최대 냉력 운전을 하는 고온 및 토출 벨브 신뢰성 영역인 저온을 제외하고, 실사용 영역인 중온에서 도 1 내지 도 10에서 설명한 공진 제어를 수행할 수 있다.The control unit 130 may perform the resonance control described with reference to FIGS. 1 to 10 at a medium temperature, which is an actual use area, excluding a high temperature for maximum cooling power operation and a low temperature, which is a reliability region of the discharge valve.

최대 냉력 운전을 하는 고온 구간은 32도 이상의 온도일 수 있다. 리니어 압축기가 최대 냉력 운전을 하는 경우에는 리니어 압축기의 효율 보다는 빠른 냉각이 중요하며, 피스톤이 이동할 수 있는 행정 거리를 모두 사용하기 때문에, 도 1 내지 도 10에서 설명한 공진 제어는 적용되지 않을 수 있다.The high temperature section in which the maximum cooling power is operated may be a temperature of 32 degrees or more. When the linear compressor operates with maximum cooling power, faster cooling is more important than the efficiency of the linear compressor, and since all stroke distances through which the piston can move are used, the resonance control described in FIGS. 1 to 10 may not be applied.

한편, 토출 벨브 신뢰성 영역인 저온 구간은 18도 이하의 온도일 수 있다. 리니어 압축기가 토출 벨브 신뢰성 영역에서 운전하는 동안에는 피스톤이 토출 벨브에서 일정 거리를 유지하여 왕복운동 하기 때문에, 도 1 내지 도 10에서 설명한 공진 제어는 적용되지 않을 수 있다.Meanwhile, the low temperature section, which is the discharge valve reliability region, may be at a temperature of 18 degrees or less. While the linear compressor operates in the discharge valve reliability region, since the piston reciprocates while maintaining a certain distance from the discharge valve, the resonance control described in FIGS. 1 to 10 may not be applied.

따라서 제어부(130)는 현재 온도가 일정 범위 내에 해당하는지 판단할 수 있다(S1120).Accordingly, the controller 130 may determine whether the current temperature falls within a certain range (S1120).

예를 들어 제어부(130)는 현재 온도가 실 사용 영역인 중온(예를 들어 18도 이상, 32도 이하)에 해당하는지 판단할 수 있다.For example, the controller 130 may determine whether the current temperature corresponds to a medium temperature (eg, 18 degrees or more and 32 degrees or less), which is an actual use area.

한편 현재 온도가 일정 범위 내에 해당하면, 제어부(130)는 현재 운전 모드가 소전 모드인지 판단할 수 있다(S1130).Meanwhile, when the current temperature falls within a certain range, the controller 130 may determine whether the current driving mode is a power consumption mode (S1130).

구체적으로, 제어부(130)는 과부하 대응 모드일 는 제외하고, 소전 모드에서 도 1 내지 도 10에서 설명한 공진 제어를 수행할 수 있다.Specifically, the controller 130 may perform the resonance control described with reference to FIGS. 1 to 10 in the power saving mode except in the overload response mode.

여기서 과부하 대응 모드란, 고내 온도가 높을 때 냉력을 급속히 증가시켜 고내 온도를 떨어트리기 위한 모드일 수 있다. 또한 소전 모드란, 냉력 증가 보다는 효율을 높이는 운전을 하는 모드일 수 있다.Here, the overload response mode may be a mode for rapidly increasing the cooling power when the interior temperature is high to decrease the interior temperature. In addition, the low power mode may be a mode in which an operation that increases efficiency rather than an increase in cooling power is performed.

과부하 대응 모드에서는 냉력의 증가가 우선되기 때문에, 앞서 설명한 공진 제어는 적용되지 않을 수 있다.Since the increase in cooling power is prioritized in the overload response mode, the resonance control described above may not be applied.

한편, 현재 리니어 압축기의 동작 모드가 소전 모드인 경우, 제어부(130)는 냉력 가변 제어 중인지 판단할 수 있다(S1140).Meanwhile, when the current operation mode of the linear compressor is the power consumption mode, the controller 130 may determine whether the cooling power variable control is being performed (S1140).

리니어 압축기는 온, 오프를 반복하는 단속 운전을 수행할 수 있다.The linear compressor can perform intermittent operation of repeating on and off.

또한 고내 온도가 적정한 경우, 단속 운전을 반복하면서 현재 온도를 유지하는 제어를, 냉력 가변 제어라고 할 수 있다.In addition, when the internal temperature is appropriate, control for maintaining the current temperature while repeating the intermittent operation may be referred to as variable cooling power control.

반면에, 고내 온도를 변경시키기 위하여 리니어 압축기를 온 상태로 유지하는 제어를, 탑 검출 제어라고 할 수 있다.On the other hand, control for maintaining the linear compressor in an ON state in order to change the interior temperature may be referred to as tower detection control.

탑 검출 제어 시에는 목표 온도까지 빠르게 도달하는 것을 목표로 하기 때문에, 앞서 설명한 공진 제어 방법은 적용되지 않을 수 있다.In the case of tower detection control, since the goal is to quickly reach the target temperature, the resonance control method described above may not be applied.

다만 냉력 가변 제어 중에는 리니어 압축기의 효율을 중시하기 때문에, 앞서 설명한 공진 제어 방법이 적용될 수 있다.However, since the efficiency of the linear compressor is important during the variable cooling power control, the resonance control method described above may be applied.

한편 리니어 압축기가 냉력 가변 제어 중이면, 제어부(130)는 단속 운전 시작 후 기 설정된 횟수의 싸이클이 경과하였는지 판단할 수 있다(S1150).On the other hand, when the linear compressor is under variable control of the cooling power, the controller 130 may determine whether a preset number of cycles has elapsed after the intermittent operation is started (S1150).

구체적으로 고내 온도에 따라 리니어 압축기는 단속 운전을 수행할 수도, 수행하지 않을 수도 있다. 또한, 단속 운전을 시작하였으나 고내 온도가 높은 것으로 판단되면, 리니어 압축기는 리니어 압축기의 턴 온 주기를 증가시켜 동작할 수 있다.Specifically, the linear compressor may or may not perform intermittent operation depending on the temperature inside the chamber. In addition, when intermittent operation is started but it is determined that the interior temperature is high, the linear compressor may operate by increasing the turn-on period of the linear compressor.

따라서, 단속 운전 시작 후 기 설정된 횟수의 싸이클이 경과하여 안정 상태에 진입하면, 제어부(130)는 공진 제어를 시작할 수 있다(S1160).Accordingly, when a predetermined number of cycles elapse after starting the intermittent operation and enter a stable state, the controller 130 may start resonance control (S1160).

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 구체적인 제어부의 구성을 나타내는 구성도이다.12 is a block diagram showing a configuration of a specific control unit according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 제어부(130)는, 스트로크 연산 유닛(1232), 스트로크 위상 검출 유닛(1233), 모터 전류 위상 검출 유닛(1234), 스트로크 피크값 검출 유닛(1236), 모터 전류 피크 값 검출 유닛(1237), 위상차 연산 유닛(1235), 가스 스프링 상수 연산 유닛(Kgas 연산 유닛)(1238) 및 서브-제어기(SUB-CONTROLLER) (1239) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, the control unit 130 includes a stroke calculation unit 1232, a stroke phase detection unit 1233, a motor current phase detection unit 1234, a stroke peak value detection unit 1236, and a motor current peak value detection. It may include at least one of a unit 1237, a phase difference calculation unit 1235, a gas spring constant calculation unit (Kgas calculation unit) 1238, and a sub-controller (SUB-CONTROLLER) 1239.

상술된 구성요소들은 하나의 구성요소인 제어부의 형태로 구현될 수 있다. 또한, on-chip화한 마이크로 컴퓨터(마이컴) 및 마이크로 프로세서에 의해 구현될 수 있다.The above-described components may be implemented in the form of a single component, which is a control unit. In addition, it can be implemented by on-chip microcomputers (microcomputers) and microprocessors.

이하 제어부(1300)의 구성요소들에 대해 살펴본다.Hereinafter, components of the controller 1300 will be described.

검출부(1221)는 리니어 압축기의 모터에 해당하는 모터 전류 및 모터 전압을 검출할 수 있다. 검출부는 센싱부라는 용어와 혼용되서 사용될 수 있다.The detection unit 1221 may detect a motor current and a motor voltage corresponding to the motor of the linear compressor. The detection unit may be used interchangeably with the term sensing unit.

비대칭 모터 전류 생성부(1231)는 상기 검출된 모터 전류에 전류 오프셋을 적용하여 비대칭 모터 전류를 검출할 수 있다.The asymmetric motor current generator 1231 may detect the asymmetric motor current by applying a current offset to the detected motor current.

스트로크 연산 유닛(1232)은 상기 검출된 비대칭 모터 전류 및 모터 전압을 근거로 스트로크를 연산할 수 있다.The stroke calculating unit 1232 may calculate a stroke based on the detected asymmetric motor current and motor voltage.

스트로크 위상 검출 유닛(1233)은 상기 연산된 스트로크의 위상을 검출한다.The stroke phase detection unit 1233 detects the phase of the calculated stroke.

모터 전류 위상 검출 유닛(1234)은 상기 검출된 비대칭 모터 전류의 위상을 검출한다.The motor current phase detection unit 1234 detects the phase of the detected asymmetric motor current.

위상차 연산 유닛(1235)은 상기 연산된 스트로크의 위상 및 상기 검출된 비대칭 모터 전류의 위상과의 차이를 연산하여 상기 스트로크 및 상기 비대칭 모터 전류의 위상차를 검출할 수 있다.The phase difference calculating unit 1235 may detect a phase difference between the stroke and the asymmetric motor current by calculating a difference between the calculated phase of the stroke and the detected phase of the asymmetric motor current.

또한 비대칭 또는 역비대칭 제어가 수행되지 않는 경우, 위상차 연산 유닛(1235)은 연산된 스트로크의 위상 및 검출된 모터 전류의 위상과의 차이를 연산하여 스트로크 및 모터 전류의 위상차를 검출할 수 있다.In addition, when the asymmetric or inverse asymmetric control is not performed, the phase difference calculating unit 1235 may detect the phase difference between the stroke and the motor current by calculating a difference between the phase of the calculated stroke and the phase of the detected motor current.

서브-제어기(SUB-CONTROLLER)(1239)는 위상차를 근거로 인버터(INVERTER)를 제어하여 상기 리니어 압축기(L-COMP)를 제어하는 역할을 한다. A sub-controller (SUB-CONTROLLER) 1239 serves to control the linear compressor (L-COMP) by controlling the inverter (INVERTER) based on the phase difference.

구체적으로, 상기 서브-제어기(SUB-CONTROLLER)(1239)는 상기 위상차를 근거로 변조된 PWM 신호(전압 제어신호, s_con)를 인버터에 인가한다.Specifically, the sub-controller (SUB-CONTROLLER) 1239 applies a PWM signal (voltage control signal, s_con) modulated based on the phase difference to the inverter.

일 실시예에 따르면, 상기 서브-제어기(SUB-CONTROLLER)(1239)는 독립된 마이크로 컴퓨터(마이컴) 및 마이크로 프로세서에 의해 구현될 수 있다.According to an embodiment, the SUB-CONTROLLER 1239 may be implemented by an independent microcomputer (MICOM) and a microprocessor.

상기 서브-제어기(SUB-CONTROLLER)(1239)는 DC-DC 컨버터(미도시) 및 상기 인버터 사이에 위치한 직류 링크 커패시터(DC LINK CAPACITOR)의 전압인 DC LINK 전압을 근거로 상기 DC-DC 컨버터 내지 상기 인버터를 제어할 수 있다.The sub-controller (SUB-CONTROLLER) 1239 is based on the DC LINK voltage, which is a voltage of a DC-DC converter (not shown) and a DC LINK CAPACITOR located between the inverter. The inverter can be controlled.

일 실시예에 따르면, 상기 서브-제어기(SUB-CONTROLLER)(1239)는 상기 리니어 압축기(L-COMP)에 연결된 커패시터(또는 AC 커패시터)가 없는 경우, 가상 커패시터를 근거로 공진 운전을 수행할 수 있다.According to an embodiment, when there is no capacitor (or AC capacitor) connected to the linear compressor (L-COMP), the sub-controller (SUB-CONTROLLER) 1239 can perform resonance operation based on the virtual capacitor. have.

이 경우, 상기 서브-제어기(SUB-CONTROLLER)(1239)는 상기 검출부(D100)로부터 상기 비대칭 모터 전류를 직접 전달받아 가상 커패시터 구현을 위한 커패시터 전압 연산과정을 수행할 수 있다.In this case, the sub-controller (SUB-CONTROLLER) 1239 may directly receive the asymmetric motor current from the detection unit D100 and perform a capacitor voltage calculation process for implementing a virtual capacitor.

한편, 상술한 실시 예들에 따른 리니어 압축기 제어 장치를 포함하는 리니어 압축기의 일예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 권리범위를 한정하고자 하는 의도는 아니며, 다른 종류의 리니어 압축기에도 적용될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, an example of a linear compressor including the linear compressor control apparatus according to the above-described embodiments will be described. However, it is not intended to limit the scope of the present invention, and of course, it can be applied to other types of linear compressors.

도 13는 본 발명의 실시예에 따른 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.13 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a compressor according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기(1500)에는, 쉘(1510)의 내부에 제공되는 실린더(1620), 상기 실린더(1620)의 내부에서 왕복 직선운동하는 피스톤(1630) 및 상기 피스톤(1630)에 구동력을 부여하는 모터 어셈블리(170)가 포함된다. 13, a linear compressor 1500 according to an embodiment of the present invention includes a cylinder 1620 provided inside a shell 1510, and a piston 1630 reciprocating linearly within the cylinder 1620. And a motor assembly 170 that applies a driving force to the piston 1630.

상기 쉘(1510)은 상부 쉘 및 하부 쉘이 결합되어 구성될 수 있다.The shell 1510 may be configured by combining an upper shell and a lower shell.

상기 쉘(1510)에는, 냉매가 유입되는 흡입부(101) 및 상기 실린더(1620)의 내부에서 압축된 냉매가 배출되는 토출부(105)가 포함된다. The shell 1510 includes a suction unit 101 through which refrigerant is introduced and a discharge unit 105 through which the refrigerant compressed inside the cylinder 1620 is discharged.

상기 흡입부(101)를 통하여 흡입된 냉매는 흡입 머플러(140)를 거쳐 상기 피스톤(1630)의 내부로 유동한다. 냉매가 상기 흡입 머플러(140)를 통과하는 과정에서, 소음이 저감될 수 있다.The refrigerant sucked through the suction part 101 flows into the piston 1630 through the suction muffler 140. In the process of passing the refrigerant through the suction muffler 140, noise may be reduced.

상기 실린더(1620)의 내부에는, 상기 피스톤(1630)에 의하여 냉매가 압축되는 압축 공간(P)이 형성된다. A compression space P in which the refrigerant is compressed by the piston 1630 is formed in the cylinder 1620.

그리고, 상기 피스톤(1630)에는, 상기 압축 공간(P)으로 냉매를 유입시키는 흡입공이 형성된다. 한편 상기 흡입공의 일측에는 상기 흡입공(131a)을 선택적으로 개방하는 흡입 밸브(132)가 제공된다.In addition, in the piston 1630, a suction hole for introducing a refrigerant into the compression space P is formed. Meanwhile, a suction valve 132 is provided at one side of the suction hole to selectively open the suction hole 131a.

상기 압축 공간(P)의 일측에는, 상기 압축 공간(P)에서 압축된 냉매를 배출시키기 위한 토출밸브 어셈블리(200)가 제공된다. 즉, 상기 압축 공간(P)은 상기 피스톤(1630)의 일측 단부와 토출밸브 어셈블리(200) 사이에 형성되는 공간으로서 이해된다.At one side of the compression space P, a discharge valve assembly 200 for discharging the refrigerant compressed in the compression space P is provided. That is, the compression space P is understood as a space formed between one end of the piston 1630 and the discharge valve assembly 200.

상기 토출밸브 어셈블리(200)에는, 냉매의 토출 공간을 형성하는 토출 커버(220)와, 상기 압축 공간(P)의 압력이 토출압력 이상이 되면 개방되어 냉매를 상기 토출 공간으로 유입시키는 토출 밸브(210) 및 상기 토출 밸브(210)와 토출 커버(220)의 사이에 제공되어 축 방향으로 탄성력을 부여하는 밸브 스프링(230)이 포함된다. The discharge valve assembly 200 includes a discharge cover 220 that forms a discharge space of the refrigerant, and a discharge valve that opens when the pressure of the compression space P is equal to or higher than the discharge pressure to introduce the refrigerant into the discharge space. 210) and a valve spring 230 provided between the discharge valve 210 and the discharge cover 220 to impart an elastic force in the axial direction.

여기서, 상기 "축 방향"이라 함은, 상기 피스톤(1630)이 왕복운동 하는 방향, 즉 도 15에서 가로 방향으로 이해될 수 있다.Here, the "axial direction" may be understood as a direction in which the piston 1630 reciprocates, that is, a transverse direction in FIG. 15.

상기 흡입 밸브(132)는 상기 압축 공간(P)의 일측에 형성되고, 상기 토출 밸브(210)는 상기 압축 공간(P)의 타측, 즉 상기 흡입 밸브(132)의 반대측에 제공될 수 있다.The suction valve 132 may be formed on one side of the compression space P, and the discharge valve 210 may be provided on the other side of the compression space P, that is, on the opposite side of the suction valve 132.

상기 피스톤(1630)이 상기 실린더(1620)의 내부에서 왕복 직선운동 하는 과정에서, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력보다 낮고 흡입압력 이하가 되면 상기 흡입 밸브(132)가 개방되어 냉매는 상기 압축 공간(P)으로 흡입된다. 반면에, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 흡입압력 이상이 되면 상기 흡입 밸브(132)가 닫힌 상태에서 상기 압축공간(P)의 냉매가 압축된다.When the piston 1630 reciprocates and linearly moves inside the cylinder 1620, when the pressure in the compression space P is lower than the discharge pressure and less than the suction pressure, the suction valve 132 is opened and the refrigerant Is sucked into the compression space (P). On the other hand, when the pressure in the compression space P is greater than or equal to the suction pressure, the refrigerant in the compression space P is compressed while the suction valve 132 is closed.

한편, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력 이상이 되면, 상기 밸브 스프링(230)이 변형하여 상기 토출 밸브(210)를 개방시키고, 냉매는 상기 압축공간(P)으로부터 토출되어, 토출 커버(220)의 토출공간으로 배출된다. On the other hand, when the pressure in the compression space (P) becomes more than the discharge pressure, the valve spring 230 is deformed to open the discharge valve 210, and the refrigerant is discharged from the compression space (P) and discharged. It is discharged to the discharge space of the cover 220.

그리고, 상기 토출 커버(220)에는, 상기 토출 밸브(210)를 통하여 배출된 냉매의 맥동을 저감하기 위한 공명실을 가지며, 냉매를 배출시키는 냉배 토출홀(미도시)이 형성될 수 있다.Further, the discharge cover 220 has a resonance chamber for reducing pulsation of the refrigerant discharged through the discharge valve 210, and a cold discharge hole (not shown) for discharging the refrigerant may be formed.

그리고, 상기 토출공간의 냉매는 상기 냉매 토출홀을 통하여 토출 머플러(107)로 유동하며, 루프 파이프(178)로 유입된다. In addition, the refrigerant in the discharge space flows to the discharge muffler 107 through the refrigerant discharge hole, and flows into the roof pipe 178.

상기 토출 머플러(107)는 압축된 냉매의 유동 소음을 저감시킬 수 있으며, 상기 루프 파이프(108)는 압축된 냉매를 상기 토출부(105)로 가이드 한다. The discharge muffler 107 can reduce the flow noise of the compressed refrigerant, and the loop pipe 108 guides the compressed refrigerant to the discharge part 105.

상기 루프 파이프(108)는 상기 토출 머플러(107)에 결합되어 상기 쉘(1510)의 내부공간으로 연장되며, 상기 토출부(105)에 결합된다.The roof pipe 108 is coupled to the discharge muffler 107 to extend into the inner space of the shell 1510 and is coupled to the discharge part 105.

상기 리니어 압축기(1500)에는, 프레임(1610)이 더 포함된다. The linear compressor 1500 further includes a frame 1610.

상기 프레임(1610)은 상기 실린더(1620)를 고정시키는 구성으로서, 상기 실린더(1620)와 일체로 구성되거나 별도의 체결부재에 의하여 체결될 수 있다. The frame 1610 is configured to fix the cylinder 1620 and may be formed integrally with the cylinder 1620 or may be fastened by a separate fastening member.

그리고, 상기 토출 커버(220) 및 토출 머플러(107)는 상기 프레임(1610)에 결합될 수 있다.In addition, the discharge cover 220 and the discharge muffler 107 may be coupled to the frame 1610.

상기 모터 어셈블리(170)에는, 상기 프레임(1610)에 고정되어 상기 실린더(1620)를 둘러싸도록 배치되는 아우터 스테이터(171,173,175)와, 상기 아우터 스테이터(171,173,175)의 내측으로 이격되어 배치되는 이너 스테이터(177) 및 상기 아우터 스테이터(171,173,175)와 이너 스테이터(177)의 사이 공간에 위치하는 영구자석(180)이 포함된다.In the motor assembly 170, outer stators 171, 173, 175 fixed to the frame 1610 and disposed to surround the cylinder 1620, and an inner stator 177 spaced apart from the inner stator 171, 173, 175. ) And a permanent magnet 180 positioned in a space between the outer stator 171, 173, and 175 and the inner stator 177.

상기 영구자석(1800)은, 상기 아우터 스테이터(171,173,175) 및 이너 스테이터(177)와의 상호 전자기력에 의하여 직선 왕복 운동할 수 있다. 그리고, 상기 영구자석(180)은 1개의 극을 가지는 단일 자석으로 구성되거나, 3개의 극을 가지는 다수의 자석이 결합되어 구성될 수 있다.The permanent magnet 1800 may linearly reciprocate by mutual electromagnetic force between the outer stator 171, 173, 175 and the inner stator 177. In addition, the permanent magnet 180 may be composed of a single magnet having one pole, or may be configured by combining a plurality of magnets having three poles.

상기 영구자석(180)은 연결부재(138)에 의하여 상기 피스톤(1630)에 결합될 수 있다. The permanent magnet 180 may be coupled to the piston 1630 by a connecting member 138.

상기 연결부재(138)는 상기 피스톤(1630)의 일측 단부로부터 상기 영구자석(180)으로 연장될 수 있다. The connecting member 138 may extend from one end of the piston 1630 to the permanent magnet 180.

상기 영구자석(180)이 직선 이동함에 따라, 상기 피스톤(1630)은 상기 영구자석(180)과 함께 축 방향으로 직선 왕복 운동할 수 있다.As the permanent magnet 180 moves linearly, the piston 1630 may linearly reciprocate together with the permanent magnet 180 in the axial direction.

상기 아우터 스테이터(171,173,175)에는, 코일 권선체(173,175) 및 스테이터 코어(171)가 포함된다. The outer stator 171,173,175 includes coil winding bodies 173,175 and a stator core 171.

상기 코일 권선체(173,175)에는, 보빈(173) 및 상기 보빈(173)의 원주 방향으로 권선된 코일(175)이 포함된다. 상기 코일(175)의 단면은 다각형 형상을 가질 수 있으며, 일례로 육각형의 형상을 가질 수 있다.The coil winding bodies 173 and 175 include a bobbin 173 and a coil 175 wound in the circumferential direction of the bobbin 173. The cross section of the coil 175 may have a polygonal shape, and for example, may have a hexagonal shape.

상기 스테이터 코어(171)는 복수 개의 라미네이션(lamination)이 원주 방향으로 적층되어 구성되며, 상기 코일 권선체(173,175)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.The stator core 171 is configured by stacking a plurality of laminations in a circumferential direction, and may be disposed to surround the coil winding bodies 173 and 175.

상기 모터 어셈블리(170)에 전류가 인가되면, 상기 코일(175)에 전류가 흐르게 되고, 상기 코일(175)에 흐르는 전류에 의해 상기 코일(175) 주변에 자속(flux)이 형성될 수 있다. 상기 자속은 상기 아우터 스테이터(171,173,175) 및 이너 스테이터(177)를 따라 폐회로를 형성하면서 흐르게 된다. When a current is applied to the motor assembly 170, a current flows through the coil 175, and a flux may be formed around the coil 175 by the current flowing through the coil 175. The magnetic flux flows along the outer stator 171, 173, and 175 and the inner stator 177 while forming a closed circuit.

상기 아우터 스테이터(171,173,175)와 이너 스테이터(177)를 따라 흐르는 자속과, 상기 영구자석(180)의 자속이 상호 작용하여, 상기 영구자석(180)을 이동시키는 힘이 발생될 수 있다.A magnetic flux flowing along the outer stator 171, 173, 175 and the inner stator 177 and the magnetic flux of the permanent magnet 180 interact, so that a force for moving the permanent magnet 180 may be generated.

상기 아우터 스테이터(171,173,175)의 일측에는 스테이터 커버(185)가 제공된다. 상기 아우터 스테이터(171,173,175)의 일측단은 상기 프레임(1610)에 의하여 지지되며, 타측단은 상기 스테이터 커버(185)에 의하여 지지될 수 있다. A stator cover 185 is provided on one side of the outer stator 171, 173, and 175. One end of the outer stator 171, 173, 175 may be supported by the frame 1610, and the other end may be supported by the stator cover 185.

상기 이너 스테이터(177)는 상기 실린더(1620)의 외주에 고정된다. 그리고, 상기 이너 스테이터(177)는 복수 개의 라미네이션이 상기 실린더(1620)의 외측에서 원주 방향으로 적층되어 구성된다.The inner stator 177 is fixed to the outer periphery of the cylinder 1620. In addition, the inner stator 177 is configured by stacking a plurality of laminations from the outside of the cylinder 1620 in the circumferential direction.

상기 리니어 압축기(1500)에는, 상기 피스톤(1630)을 지지하는 서포터(135) 및 상기 피스톤(1630)으로부터 상기 흡입부(101)를 향하여 연장되는 백 커버(115)가 더 포함된다. 상기 백 커버(115)는 상기 흡입 머플러(140)의 적어도 일부분을 커버하도록 배치될 수 있다.The linear compressor 1500 further includes a supporter 135 supporting the piston 1630 and a back cover 115 extending from the piston 1630 toward the suction unit 101. The back cover 115 may be disposed to cover at least a portion of the suction muffler 140.

상기 리니어 압축기(1500)에는, 상기 피스톤(1630)이 공진 운동할 수 있도록 각 고유 진동수가 조절된 복수의 스프링(151,155)이 포함된다. The linear compressor 1500 includes a plurality of springs 151 and 155 whose natural frequencies are adjusted so that the piston 1630 can perform resonant motion.

상기 복수의 스프링(151,155)에는, 상기 서포터(135)와 스테이터 커버(185)의 사이에 지지되는 제 1 스프링(151) 및 상기 서포터(135)와 백 커버(115)의 사이에 지지되는 제 2 스프링(155)이 포함된다.In the plurality of springs 151 and 155, a first spring 151 supported between the supporter 135 and the stator cover 185, and a second spring supported between the supporter 135 and the back cover 115 A spring 155 is included.

상기 제 1 스프링(151)은 상기 실린더(1620) 또는 피스톤(1630)의 양측에 복수 개가 제공될 수 있으며, 상기 제 2 스프링(155)은 상기 실린더(1620) 또는 피스톤(1630)의 후방으로 복수 개가 제공될 수 있다. A plurality of the first springs 151 may be provided on both sides of the cylinder 1620 or the piston 1630, and the second springs 155 may be provided at the rear of the cylinder 1620 or the piston 1630. Dogs can be provided.

여기서, 상기 "전방"이라 함은 상기 흡입부(101)로부터 상기 토출밸브 어셈블리(200)를 향하는 방향으로서 이해될 수 있다. 그리고, 상기 피스톤(1630)으로부터 상기 흡입부(101)를 향하는 방향을 "후방"이라 이해될 수 있다. Here, the "front" may be understood as a direction from the suction part 101 toward the discharge valve assembly 200. In addition, a direction from the piston 1630 toward the suction unit 101 may be understood as “rear”.

그리고, 축 방향이라 함은, 상기 피스톤(1630)이 왕복운동 하는 방향을 의미하며, 반경방향이라 함은 상기 축 방향에 수직한 방향을 의미할 수 있다. 이러한 방향에 대한 정의는 이하의 설명에서도 동일하게 사용될 수 있다.In addition, the axial direction refers to a direction in which the piston 1630 reciprocates, and the radial direction may refer to a direction perpendicular to the axial direction. The definition of this direction may be used equally in the following description.

상기 쉘(1510)의 내부 바닥면에는 소정의 오일이 저장될 수 있다. 그리고, 상기 쉘(1510)의 하부에는 오일을 펌핑하는 오일 공급장치(160)가 제공될 수 있다. A predetermined oil may be stored on the inner bottom surface of the shell 1510. In addition, an oil supply device 160 for pumping oil may be provided under the shell 1510.

상기 오일 공급장치(160)는 상기 피스톤(1630)이 왕복 직선운동 함에 따라 발생되는 진동에 의하여 작동되어 오일을 상방으로 펌핑할 수 있다.The oil supply device 160 may be operated by vibration generated as the piston 1630 reciprocates and linearly moves to pump oil upward.

상기 리니어 압축기(1500)에는, 상기 오일 공급장치(160)로부터 오일의 유동을 가이드 하는 오일 공급관(165)이 더 포함된다. The linear compressor 1500 further includes an oil supply pipe 165 guiding the flow of oil from the oil supply device 160.

상기 오일 공급관(165)은 상기 오일 공급장치(160)로부터 상기 실린더(1620)와 피스톤(1630)의 사이 공간까지 연장될 수 있다. The oil supply pipe 165 may extend from the oil supply device 160 to a space between the cylinder 1620 and the piston 1630.

상기 오일 공급장치(160)로부터 펌핑된 오일은 상기 오일 공급관(165)을 거쳐 상기 실린더(1620)와 피스톤(1630)의 사이 공간으로 공급되어, 냉각 및 윤활 작용을 수행한다.The oil pumped from the oil supply device 160 is supplied to the space between the cylinder 1620 and the piston 1630 via the oil supply pipe 165 to perform cooling and lubrication.

한편 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법의 실시 예들은, 압축기의 제어 장치 및 압축기의 제어 방법에 적용되어 실시될 수 있다. Meanwhile, the embodiments of the linear compressor control apparatus and the linear compressor control method disclosed in the present specification may be applied to and implemented in the compressor control apparatus and the compressor control method.

또한 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법의 실시 예들은 특히, 여러 종류의 리니어 압축기를 제어할 수 있는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 유용하게 적용될 수 있다.In addition, embodiments of the linear compressor control device and the linear compressor control method disclosed in the present specification may be particularly usefully applied to a linear compressor control device and a linear compressor control method capable of controlling various types of linear compressors.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The present invention described above can be implemented as a computer-readable code on a medium on which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include hard disk drives (HDDs), solid state disks (SSDs), silicon disk drives (SDDs), ROMs, RAM, CD-ROMs, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, etc. There is this. In addition, the computer may include the control unit 180 of the terminal. Therefore, the detailed description above should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

100: 리니어 압축기의 제어 장치 110: 구동부
120: 센싱부 130: 제어부
200: 리니어 압축기100: linear compressor control device 110: drive unit
120: sensing unit 130: control unit
200: linear compressor

Claims

A driving unit for driving the linear compressor based on the control signal;
A detection unit for detecting a motor current and a motor voltage of the linear compressor; And
Generate the control signal, obtain a stroke based on the motor current and the motor voltage, obtain a phase difference between the motor current and the stroke, and the linear compressor based on the phase difference between the motor current and the stroke And a control unit that performs at least one of a change of the stroke and a change of an initial piston value to drive in a resonance phase,
The control unit
When the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase, the operating frequency and the stroke of the linear compressor are increased, and when the increased operating frequency reaches an upper limit, the initial value of the piston is controlled to move in the direction of top dead center,
When the phase difference between the motor current and the stroke is less than the resonance phase, the operating frequency and the stroke of the linear compressor are reduced, and when the reduced operating frequency reaches the lower limit, the initial value of the piston is controlled to move in the direction of the bottom dead center.
The control unit of the linear compressor.

The method of claim 1,
The control unit,
Changing the operating frequency of the linear compressor so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes the resonance phase.
The control unit of the linear compressor.

delete

The method of claim 1,
The control unit,
The piston initial value is changed so that the phase difference between the motor current and the stroke becomes the resonance phase.
The control unit of the linear compressor.

The method of claim 5,
The control unit,
When the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the resonance phase, the initial value of the piston is controlled to move in the direction of top dead center,
When the phase difference between the motor current and the stroke is less than the resonance phase, the initial value of the piston is controlled to move toward the bottom dead center.
The control unit of the linear compressor.

The method of claim 5,
The control unit,
Generating an asymmetric motor current by applying a current offset to the motor current, and generating a control signal for changing the initial value of the piston based on the asymmetric motor current
The control unit of the linear compressor.

delete

The method of claim 1,
The control unit,
Controlling the linear compressor to drive in the resonant phase in the actual use area and the low power mode
The control unit of the linear compressor.