KR102253892B1 - 압축기 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

압축기 제어 장치 및 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102253892B1
KR102253892B1 KR1020140150495A KR20140150495A KR102253892B1 KR 102253892 B1 KR102253892 B1 KR 102253892B1 KR 1020140150495 A KR1020140150495 A KR 1020140150495A KR 20140150495 A KR20140150495 A KR 20140150495A KR 102253892 B1 KR102253892 B1 KR 102253892B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
motor
capacitor
compressor
offset
Prior art date
Application number
KR1020140150495A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160051077A (ko
Inventor
유재유
박성호
김규남
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020140150495A priority Critical patent/KR102253892B1/ko
Priority to CN201580059066.0A priority patent/CN107110140B/zh
Priority to PCT/KR2015/011648 priority patent/WO2016068675A1/en
Priority to US15/519,919 priority patent/US10119536B2/en
Priority to EP15855506.0A priority patent/EP3212933A4/en
Publication of KR20160051077A publication Critical patent/KR20160051077A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102253892B1 publication Critical patent/KR102253892B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M5/4585—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/032—Reciprocating, oscillating or vibrating motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0202—Voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

본 발명은 외부로부터 인가된 전원을 정류하는 정류부, 한 쌍의 커패시터로 이루어져, 상기 정류된 전압을 평활화하는 직류 링크부, 한 쌍의 스위치로 이루어져, 제어 신호에 따라 상기 평활화된 직류 전압을 모터의 구동 전압으로 변환하는 인버터부 및 상기 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하는 압축기의 제어 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 각각의 커패시터 양단 전압에 대한 비교 결과를 근거로, 상기 모터에 인가되는 전류 방향에 따라 직류의 오프셋 전압을 상기 구동 전압에 인가하는 것을 특징으로 하는 압축기의 제어 장치를 제공한다.

Description

압축기 제어 장치 및 제어 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING A COMPRESSOR}
본 발명은 압축기 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 하프 브릿지 인버터를 이용하여 압축기를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
압축기(compressor)는 일반적으로 냉매 또는 그 이외의 다양한 작동가스를 압축시켜 압력을 높이는 기계 장치로서, 냉장고와 에어컨 등에 널리 사용되고 있다.
이러한 압축기는 피스톤(piston)과 실린더(cylinder) 사이에 작동 가스가 흡출 및 토출되는 압축공간이 형성되고, 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기(reciprocating compressor), 편심 회전되는 롤러(roller)와 실린더 사이에 작동 가스가 흡출 및 토출되는 압축공간이 형성되고, 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전하면서 냉매를 압축시키는 회전식 압축기(rotary compressor), 선회 스크롤(orbitting scroll)과 고정 스크롤(fixed scroll) 사이에 작동 가스가 흡출 및 토출되는 압축공간이 형성되고, 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시키는 스크롤식 압축기(scroll compressor)로 분류될 수 있다.
그 중 왕복동식 압축기는 피스톤을 구동하는 방식에 따라 레시프로(recipro) 방식과 리니어(linear) 방식으로 구분할 수 있다.
구체적으로, 레시프로 방식은 회전모터에 크랭크 샤프트(crank shaft)를 결합하고 이 크랭크 샤프트에 피스톤을 결합하여 회전모터의 회전력을 직선 왕복운동으로 전환하는 방식인데 반하여, 리니어 방식은 직선모터의 가동자에 피스톤을 직접 연결하여 모터의 직선운동으로 피스톤을 왕복운동시키는 방식이다.
리니어 방식의 왕복동식 압축기는, 전술한 바와 같이 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 크랭크 샤프트가 없어 마찰 손실이 적으므로, 압축 효율면에서 레시프로 압축기 보다 압축 효율이 높다.
도 1A 및 1B는 종래 왕복동식 압축기에 구비된 압축기 제어 장치를 도시한 도면이다.
도 1A에 도시한 바와 같이, 종래 압축기 제어 장치는 외부의 상용 전원을 이용하여, 정류된 소정 크기의 전압을 갖는 직류 전원이 모터(M)에 인가되도록 전원을 공급하는 전원공급부(Vdc) 및 상기 직류 전원을 압축기 모터(M)의 구동 전압인 교류 전원으로 변환하는 인버터 스위치부(S1 내지 S4)를 포함할 수 있다.
이때, 제어부(미도시)는 압축기 모터(M)에 연결된 인버터 스위치부(S1 내지 S4)를 펄스폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation) 방식으로 온/오프 제어하여, 상기 전원공급부(Vdc)로부터 공급받은 직류 전원(Vm)을 소정의 크기 및/또는 주파수를 가진 교류 전원으로 변환할 수 있고, 이렇게 변환된 교류 전원은 압축기 모터(M)에 인가될 수 있다.
상기와 같이 압축기 모터(M)로 교류 전원을 인가하기 위해, 종래 제어 장치는 4개의 인버터 스위치(S1 내지 S4)를 필요로 하며, 이에 따라 4개의 인버터 스위치(S1 내지 S4)를 온/오프 제어하기 위한 제어 방법 및 제어 회로 구성이 복잡해 지며, 인버터 스위치 자체의 반응시간이 제각각이어서, 의도하지 않은 교류 전원이 압축기 모터(M)에 인가되는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 한국공개특허번호 제10-2009-0042563호에서는 도 1B에 도시한 바와 같은 압축기 제어 장치를 제시하고 있다.
도 1B에 도시한 바와 같이, 종래 압축기 제어 장치는 소정 크기의 전압을 갖는 교류 전원(Vac)을 정류하여 직류의 전원을 공급하는 정류부(11), 정류된 직류의 전원을 평활화하는 직류 링크부(12), 및 상기 직류 전원을 압축기 모터(M)의 구동 전압인 교류 전원으로 변환하는 인버터 스위치부(13)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 인버터 스위치부(13)는 두 개의 인버터 스위치(S1, S2)를 포함하고, 상기 직류 링크부(12)는 두 개의 커패시터(C1, C2)를 포함하되, 압축기 모터의 일 단은 두 커패시터(C1, C2)가 연결되는 일 노드에 연결되고, 압축기 모터의 타 단은 두 인버터 스위치(S1, S2)가 연결되는 일 노드에 연결된다.
인버터 스위치부(13)를 통해 소정의 크기 및 주파수로 변환된 전원은 압축기 모터(M)에 인가되어, 압축기 모터에 의해 왕복동식 압축기는 흡입(suction), 압축(compression), 토출(discharge), 재팽창(re-expansion) 행정을 순차적으로 수행한다. 즉, 제1 인버터 스위치(S1)가 온(on) 상태이고, 제2 인버터 스위치(S2)가 오프(off) 상태일 때, 압축기 모터(M)에 제1 커패시터(C1) 양단에 걸리는 전압(VC1)이 압축기 모터(M)에 인가되어 재팽창 및 흡입 행정이 순차적으로 수행되고, 제1 인버터 스위치(S1)이 오프(off) 상태이고, 제2 인버터 스위치(S2)가 온(on) 상태일 때, 압축기 모터(M)에 제2 커패시터(C2) 양단에 걸리는 전압(VC2)이 압축기 모터(M)에 인가되어 압축 및 토출 행정이 순차적으로 수행된다.
이와 같이, 인버터 스위치를 4개에서 2개로 줄이더라도, 압축기는 흡입, 압축, 토출, 재팽창 행정을 순차적으로 수행할 수 있어, 종래 문제를 해결할 수 있었다.
이때, 제1 및 제2 커패시터(C1, C2)들 양 단간의 전압이 각종 원인들에 의해 서로 일치하지 않고, 불균형이 발생하는 경우, 의도하지 않은 크기의 전압을 가진 교류 전원이 압축기 모터(M)에 인가되어, 압축기 동작에 신뢰성 문제가 발생하게 된다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 고성능의 커패시터를 사용할 수 있으나, 고성능의 커패시터를 사용함에 따라 제조 비용이 상승하는 문제가 있고, 두 커패시터 양 단간의 전압 불균형 문제가 원천적으로 해결될 수 없다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 바와 같은 종래의 문제를 해소하기 위한 것으로서, 하프 브릿지 인버터를 사용하는 압축기 제어 장치에 포함된 직류 링크부의 두 커패시터의 양단간 전압 불균형 문제를 해소하기 위한 압축기 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 외부로부터 인가된 전원을 정류하는 정류부, 한 쌍의 커패시터로 이루어져, 상기 정류된 전압을 평활화하는 직류 링크부, 한 쌍의 스위치로 이루어져, 제어 신호에 따라 상기 평활화된 직류 전압을 모터의 구동 전압으로 변환하는 인버터부 및 상기 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하는 압축기의 제어 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 각각의 커패시터 양단 전압에 대한 비교 결과를 근거로, 상기 모터에 인가되는 전류 방향에 따라 직류의 오프셋 전압을 상기 구동 전압에 인가하는 것을 특징으로 하는 압축기의 제어 장치를 제공한다.
일 실시예에 따라, 상기 오프셋 전압이 인가된 상기 구동 전압은, 상기 각각의 커패시터 양단의 전압이 동일한 경우, 영 전위를 기준으로 상하 대칭일 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 오프셋 전압이 인가된 상기 구동 전압은, 상기 각각의 커패시터 양단의 전압이 다른 경우, 영 전위를 기준으로 상하 비대칭일 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 모터는, 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터 사이의 제1 노드와 직렬로 연결된 제1 인버터 스위치 및 제2 인버터 스위치 사이의 제2 노드에 연결되고, 제1 루프는 상기 제1 커패시터, 상기 제1 인버터 스위치 및 상기 모터에 의해 형성되고, 제2 루프는, 상기 제2 커패시터, 상기 제2 인버터 스위치 및 상기 모터에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 제1 커패시터의 양단 전압이 상기 제2 커패시터 양단 전압보다 큰 경우, 상기 제2 노드에서 상기 제1 노드로 흐르는 제1 전류 방향의 시간 구간에서, 상기 구동 전압에 양의 직류 오프셋 전압을 인가할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 제1 커패시터의 양단 전압이 상기 제2 커패시터 양단 전압보다 큰 경우, 상기 제1 노드에서 상기 제2 노드로 흐르는 제2 전류 방향의 시간 구간에서, 상기 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 상기 구동 전압을 인가할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 제2 커패시터의 양단 전압이 상기 제1 커패시터 양단 전압보다 큰 경우, 상기 제1 노드에서 상기 제2 노드로 흐르는 제2 전류 방향의 시간 구간에서, 상기 구동 전압에 양의 직류 오프셋 전압을 인가할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 제2 커패시터의 양단 전압이 상기 제1 커패시터 양단 전압보다 큰 경우, 상기 제2 노드에서 상기 제1 노드로 흐르는 제1 전류 방향의 시간 구간에서, 상기 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 상기 구동 전압을 인가할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 압축기의 제어 장치는, 상기 모터의 전류를 검출하는 전류 검출부 및 상기 모터의 전압을 검출하는 전압 검출부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 모터 전류 및 상기 모터 전압을 근거로 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명은, 내부에 압축공간을 포함하는 고정부재, 상기 고정부재 내부에서 왕복 직선운동하면서 상기 압축공간으로 흡입된 냉매를 압축시키는 가동부재, 상기 가동부재를 상기 가동부재의 운동방향으로 탄성 지지하도록 설치된 적어도 하나 이상의 스프링, 상기 가동부재와 연결되도록 설치되어 상기 가동부재를 축방향으로 왕복 직선운동시키는 모터 및 상기 일 실시예에 따른 압축기의 제어 장치를 포함하는 압축기를 제공한다.
또한, 본 발명은, 외부로부터 인가된 전원을 정류하는 정류부, 한 쌍의 커패시터로 이루어져, 상기 정류된 전압을 평활화하는 직류 링크부, 한 쌍의 스위치로 이루어져, 제어 신호에 따라 상기 평활화된 직류 전압을 모터의 구동 전압으로 변환하는 인버터부 및 상기 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하는 압축기의 제어 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 제어 신호를 근거로 상기 모터를 구동하는 단계를 포함하되, 상기 모터를 구동하는 단계는, 상기 각각의 커패시터 양단 전압을 비교하는 단계 및 상기 비교 결과를 근거로, 상기 모터에 인가되는 전류 방향에 따라 직류의 오프셋 전압을 상기 구동 전압에 인가하는 단계를 포함하는 압축기의 제어 방법을 제공한다.
상기 제어 신호를 근거로 상기 모터를 구동하는 단계는, 상기 각각의 커패시터 양단 전압을 비교하는 단계 및 상기 비교 결과를 근거로, 상기 모터에 인가되는 전류 방향에 따라 직류의 오프셋 전압을 상기 구동 전압에 인가하는 단계를 포함하는 압축기의 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따라, 상기 오프셋 전압이 인가된 상기 구동 전압은, 상기 각각의 커패시터 양단의 전압이 동일한 경우, 영 전위를 기준으로 상하 대칭일 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 오프셋 전압이 인가된 상기 구동 전압은, 상기 각각의 커패시터 양단의 전압이 다른 경우, 영 전위를 기준으로 상하 비대칭일 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 압축기의 제어 장치는, 상기 모터가, 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터 사이의 제1 노드와 직렬로 연결된 제1 스위치 및 제2 스위치 사이의 제2 노드에 연결되고, 상기 제1 커패시터, 상기 제1 스위치 및 상기 모터에 의해 제1 루프가 형성되며, 상기 제2 커패시터, 상기 제2 스위치 및 상기 모터에 의해 제2 루프가 형성되되, 상기 오프셋 전압을 상기 구동 전압에 인가하는 단계는, 상기 제1 커패시터의 양단 전압이 상기 제2 커패시터 양단 전압보다 큰 경우, 상기 제2 노드에서 상기 제1 노드로 흐르는 제1 전류 방향의 시간 구간에서, 상기 구동 전압에 양의 직류 오프셋 전압을 인가할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 오프셋 전압을 상기 구동 전압에 인가하는 단계는, 상기 제1 노드에서 상기 제2 노드로 흐르는 제2 전류 방향의 시간 구간에서, 상기 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 상기 구동 전압을 인가할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 압축기의 제어 장치는, 상기 모터가, 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터 사이의 제1 노드와 직렬로 연결된 제1 스위치 및 제2 스위치 사이의 제2 노드에 연결되고, 상기 제1 커패시터, 상기 제1 스위치 및 상기 모터에 의해 제1 루프가 형성되며, 상기 제2 커패시터, 상기 제2 스위치 및 상기 모터에 의해 제2 루프가 형성되되, 상기 오프셋 전압을 상기 구동 전압에 인가하는 단계는, 상기 제2 커패시터의 양단 전압이 상기 제1 커패시터 양단 전압보다 큰 경우, 상기 제1 노드에서 상기 제2 노드로 흐르는 제2 전류 방향의 시간 구간에서, 상기 구동 전압에 양의 직류 오프셋 전압을 인가할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 오프셋 전압을 상기 구동 전압에 인가하는 단계는, 상기 제2 노드에서 상기 제1 노드로 흐르는 제1 전류 방향의 시간 구간에서, 상기 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 상기 구동 전압을 인가할 수 있다.
일 실시예에 따라, 모터 전류 및 모터 전압을 검출하는 단계 및 상기 모터 전류 및 상기 모터 전압을 근거로 상기 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 압축기 제어방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
이상의 본 발명에 따른 압축기 제어 장치 및 제어 방법은, 하프 브릿지 인버터를 사용하는 압축기 제어 장치에 포함된 두 커패시터의 양 단간의 전압 불일치 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.
도 1A 및 1B는 종래 왕복동식 압축기에 구비된 압축기 제어 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3A는 도 2에서 개시한 가상 캐패시터의 개념도이다.
도 3B는 도 2에서 개시한 가상 캐패시터를 주파수 영역에서 나타낸 개념도이다.
도 3C는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 커패시터가 적용된 압축기 제어장치를 간략하게 모델링한 도면이다.
도 4는 인버터의 동작을 설명하는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6A는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어 장치에서 모터에 흐르는 전류 방향의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6B는 도 6A에 따라 모터에 인가되는 구동 전압 및 전류의 파형에 대한 일 예시도이다.
도 7A는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어 장치에서 모터에 흐르는 전류 방향의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 7B는 도 7A에 따라 모터에 인가되는 구동 전압 및 전류의 파형에 대한 일 예시도이다.
도 8A는 본 발명의 일 실시예에 따라 모터에 인가되는 구동 전압 및 전류의 파형에 대한 일 예시도이다.
도 8B는 도 6A에 따라 모터에 인가되는 구동 전압에서 도 8A에 도시한 구동 전압 파형에 가산 또는 감산되는 직류 오프셋 전압의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8C는 도 7A에 따라 모터에 인가되는 구동 전압에서 도 8A에 도시한 구동 전압 파형에 가산 또는 감산되는 직류 오프셋 전압의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기가 적용된 냉장고를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어 방법에 대한 단계별 흐름도이다.
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. 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니며, 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. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
압축기 제어 장치
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 제어 장치는, 모터에 인가되는 모터 전압을 검출하는 전압 검출부(21), 상기 모터에 인가되는 모터 전류를 검출하는 전류 검출부(22), 상기 검출된 모터 전류와 모터 전압 및 모터 파라미터에 의해, 스트로크를 추정하는 스트로크 추정부(23), 상기 스트로크 추정치와 스트로크 지령치를 비교하고, 비교 결과 그 차이를 출력하는 비교기(24), 및 상기 차이에 따라, 모터에 인가되는 전압을 가변하여 스트로크를 제어하는 제어부(25)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시한 제어 장치의 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 압축기 제어 장치가 구현될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어 장치는 왕복동식 압축기에 적용할 수 있으나, 본 명세서에서는 리니어 압축기를 기준으로 설명하기로 한다.
이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.
전압 검출부(21)는 압축기 모터에 인가되는 모터전압을 검출하는 것으로서, 일 실시예에 따라, 도 4A 및 5A에 도시한 바와 같이, 소정 크기의 전압을 갖는 교류 전원(Vac)을 정류하는 정류부(11)에서 출력되는 직류 전압을 측정하거나, 직류 링크부(12)에 포함된 두 개의 커패시터(C1, C2) 중 적어도 어느 하나의 커패시터 양단 간 전압을 측정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 하프 브릿지 인버터를 사용하는 압축기 제어 장치의 경우, 전압 검출부(21)는 VC1, VC2, 또는 VC1과 VC2의 합일 수 있다.
또한, 전류 검출부(22)는 모터에 인가되는 모터전류를 검출하는 것으로서, 일 실시예에 따라, 도 4A 및 5A에 도시한 바와 같이, 압축기 모터의 코일(L)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다.
또한, 스트로크 추정부(23)는, 상기 검출된 모터 전류와 모터 전압 및 모터 파라미터를 이용하여, 스트로크 추정치를 연산할 수 있고, 연산된 스트로크 추정치를 비교기(24)에 인가할 수 있다.
이때, 스트로크 추정부(23)는 하기 수학식 1과 같은 수식을 통해, 스트로크 추정치를 연산할 수 있다.
Figure 112014105261149-pat00001
여기서, x는 스트로크, α는 모터 상수 또는 역기전력 상수, Vm은 모터 전압, im은 모터 전류, R은 저항, L은 인덕턴스를 의미한다.
이에 따라, 상기 비교기(24)는 상기 스토로크 추정치와 상기 스트로크 지령치를 비교하여 그에 따른 차이 신호를 제어부(25)에 인가하고, 이에 의해 상기 제어부(25)는 모터에 인가되는 전압을 가변하여 스트로크를 제어한다.
즉, 제어부(25)는, 스트로크 추정치가 스트로크 지령치보다 크면 모터 인가전압을 감소시키고, 스트로크 추정치가 스트로크 지령치보다 작으면 모터 인가전압을 증가시킨다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어 장치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 가상 커패시터(26)를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어 장치는, 종래 모터(M)에 직렬로 연결된 AC-커패시터를 대신하여 가상의 커패시터(26)를 적용함으로써, 압축기를 제어할 수 있다.
상기 가상 커패시터(virtual capacitor)는 물리적으로 존재하는 커패시터의 전압을 제어부(25)가 소프웨어적으로 구현하는 것을 의미할 수 있다.
이때, 가상 커패시터(26)는, 상기 검출된 모터 전류(i)를 적분하고, 상기 적분된 값에 특정 상수 값을 곱하여 커패시터 전압(Vcap)이 연산될 수 있다. 이때, 상기 연산된 커패시터 전압을 근거로 제어부(25)는 제어 신호를 생성하고, 인버터는 생성된 제어 신호를 근거로 모터의 구동 전압으로 변환할 수 있다.
이렇게, 제어부(25)가 가상 커패시터를 생성함으로써, 운전 주파수에 따라 모터에 대응되는 인덕터 및 상기 가상 커패시터를 근거로 LC 공진 운전을 함으로써, 불안정 영역에서 제어할 수 있다.
즉, LC 공진 주파수를 기준으로 운전 주파수가 변화하는 경우, 상기 운전 주파수가 상기 LC 공진 주파수보다 상당히 크거나 작은 경우, 압축기는 인가 전압에 따라 출력이 불안정하게 변하는 불안전 제어 영역에 진입할 수 있다. 따라서, 제어부(25)는 운전 주파수에 따라 LC 공진 주파수를 함께 조절함으로써, 압축기가 불안전 제어 영역에서 동작하지 않도록 제어하는 역할을 할 수 있다.
또한, 가상 커패시터(26)를 적용함으로써, 효율적인 압축기 제어가 가능할 수 있다.
리니어 압축기는 스프링 상수 및 압축기 내의 가동 부재 또는 이동 부재의 질량등으로 결정되는 기계적 공진 주파수 및 압축기 모터에 해당하는 인덕터 및 상기 압축기 모터에 연결되는 상기 AC 커패시터에 의한 전기적 공진 주파수를 가질 수 있다.
고효율의 압축기 제어를 위해서는 이상적으로 압축기의 운전 주파수, 상기 기계적 공진 주파수 및 상기 전기적 주파수가 동일한 것이 좋을 수 있다.
그러나, 일반적인 리니어 압축기인 경우, 압축기 운전 중의 기계적 공진 주파수 또는 운전 주파수의 변화에 따라 상기 AC 커패시터의 커패시턴스를 조절하기 어려운 측면이 있기 때문에 고효율의 압축기 제어가 어려운 문제점이 있을 수 있다.
따라서, 제어부(25)가 압축기의 운전 주파수가 상기 기계적 공진 주파수를 추종하도록 제어하되, AC 커패시터를 제거하고, 상기 가상 커패시터(26)를 적용함으로써, 운전 중에 기계적 공진 주파수 변화에 따른 운전 주파수 변화에 대응하도록 상기 가상 커패시터(26)의 커패시턴스를 조절하여 고효율의 압축기 제어를 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어 장치는, 물리적으로 존재하는 AC 커패시터를 제거함으로써, 제작 단가를 감소할 수 있는 이점이 있다.
구체적으로, 도 3A는 도 2에서 개시한 가상 커패시터의 개념도이다.
도 3A에 도시한 바와 같이, 가상 커패시터(26)는 검출된 모터 전류를 적분하는 적분기(261) 및 상기 적분기(261)에 의해 적분된 값에 특정 상수를 곱하기 위한 곱셈기(262)를 포함할 수 있다.
상기 특정 상수는 구현하기 위한 가상 커패시터의 목표로 하는 커패시턴스(capacitance)의 역수일 수 있고, 따라서, 상기 특정 상수는 상기 가상 커패시터의 커패시턴스에 반비례하는 관계에 있을 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않고, 상기 특정 상수는 계산 방식에 따라 변동될 수 있음은 물론이다.
따라서, 모터 전류(i)를 적분한 값에 상기 특정 상수를 곱한 값은 상기 가상 커패시터의 출력 전압인 가상 커패시터 전압(Vcap)이 될 수 있다.
한편, 제어부(25)는 상기 제어 신호를 생성하기 위해, 기준 전압(Vref)에서 상기 가상 커패시터 전압(Vcap)을 감산한 전압(Vref - Vcap)을 근거로 제어 신호를 생성할 수 있다.
이때, 상기 제어 신호가 상기 제어부(25)에 의해 PWM 방식으로 생성되는 경우, 가상 커패시터 전압을 감산한 기준 전압(Vref)은 도 4에 도시한 기준 신호(Vr)에 대응될 수 있다.
도 4는 인버터의 동작을 설명하는 예시도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제어부(25)는 압축기 모터를 구동하기 위한 제어 신호를 생성할 때, 펄스 폭을 변조하기 위해 캐리어 신호(carrier signal, Vc)와 기준 신호(reference signal, Vr)를 이용할 수 있다. 즉, 제어부(25)는 펄스 폭을 변조하기 위해, 일 예로, 삼각파 형태의 캐리어 신호와 정현파 형태의 기준 신호를 이용할 수 있으며, 여기서, 정현파 형태의 기준 신호는 인버터를 제어하기 위한 지령치의 역할을 할 수 있다.
상기 기준 신호는, sin table 기반하에 일정한 주파수로 출력되는 table 전압일 수 있다. 즉, 주기적인 이산 시간 영역에서의 정현파 파형일 수 있다.
이 경우, 제어부(25)는, 상기 기준 신호가 상기 캐리어 신호보다 크면 스위칭 소자가 턴-온(turn-on)되고, 반대의 경우 턴-오프(turn-off)되도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 기준 신호를 증가시키면, 상기 기준 신호가 상기 캐리어 신호보다 큰 부분이 증가하여 인버터의 스위칭 소자의 턴-온 시간이 증가하게 되고, 이로 인해 모터에 인가되는 전압 또는 전류의 크기도 증가하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제어부(25)는 상기 기준 신호의 크기, 모양 및 DC 평균값(또는 DC 오프셋 값)을 조절하여 압축기를 제어할 수 있다.
즉, 상기 전압 제어 신호의 펄스 폭을 조절하기 위한 정현파 형태의 PWM 기준 신호(Vr)에 상기 연산된 커패시터 전압을 감산하여 변경된 PWM 기준 신호를 생성하고, 변경된 PWM 기준 신호를 근거로 인버터의 전압 제어 신호를 생성할 수 있다.
한편, 도 2에서 개시한 가상 캐패시터를 주파수 영역에서 나타내면, 도 3B와 같이 도시할 수 있다.
도 3B에 도시한 바와 같이, 가상 커패시터(26)는 적분 기능을 수행하는 저대역 필터(LPF; Low Pass Filter)(264) 및 특정 상수(RC/Cr)(263)를 곱하는 구성요소로 이루어질 수 있다.
여기서, RC는 상기 저대역 필터의 차단 주파수(또는 시상수)와 관련된 저항값 및 커패시턴스를 곱한 값이고, Cr은 구현하기 위한 가상 커패시터의 목표로 하는 커패시턴스(capacitance) 값일 수 있다.
도 3C는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 커패시터가 적용된 압축기 제어장치를 간략하게 모델링한 도면이다.
도 3C에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 커패시터(26)는 압축기(C)로부터 검출된 모터 전류(Im)를 저대역 필터(LPF)(264)에 통과시키고, 특정 상수(τ/Cr, 여기서, τ는 저대역 필터의 차단주파수와 관련된 시상수이고, Cr은 구현하기 위한 가상 커패시터의 목표로 하는 커패시턴스이다)(263)를 곱하여 가상 커패시터 전압(Vcap)을 생성한다.
제어부(25)가 PWM 방식의 제어 신호를 생성할 때, 기준 신호(Vr)에 상기 가상 커패시터 전압(Vcap)을 감산하여 새로운 기준 신호를 생성하고, 상기 새로운 기준 신호를 근거로 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(25)는 새로 생성된 제어 신호를 근거로 인버터를 구동하여, 압축기(C)를 제어할 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따라 가상 캐패시터가 적용된 압축기를 제어하는 압축기 제어 장치가 하프 브릿지 인버터를 이용하여, 상기 압축기의 모터를 구동할 때, 제1 인버터 스위치(S1)과 제2 인버터 스위치(S2)에 대한 PWM 듀티비(duty ratio) 차이가 발생할 수 있고, 이와 따라, 직류 링크부(12)에 포함된 두 개의 커패시터(C1, C2)들의 양단 간 전압에 불일치가 발생할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어 장치는, 도 6A 및 7A에 도시한 바와 같이, 외부로부터 인가된 전원을 정류하는 정류부(11), 한 쌍의 커패시터(C1, C2)로 이루어져, 정류된 전압을 평활화하는 직류 링크부(12) 및 한 쌍의 스위치(S1, S2)로 이루어져, 제어 신호에 따라 상기 평활화된 직류 전압을 모터의 구동 전압으로 변환하는 인버터부(13) 및 상기 제어 신호를 생성하는 제어부(25)를 포함하되, 제어부(25)는 상기 각각의 커패시터 양단 전압에 대한 비교 결과를 근거로, 상기 모터에 인가되는 전류 방향에 따라 직류의 오프셋 전압을 상기 구동 전압에 인가할 수 있다.
일 실시예에 따라, 제어부(25)는 직류 링크부(12)에 포함된 두 커패시터(C1, C2)의 양단 전압(VC1, VC2)을 비교하되, 상기 두 커패시터(C1, C2)의 양단 전압(VC1, VC2)은 전압 검출부(21)에 의해 검출되거나, 전압 검출부(21) 이외에 별도의 전압 측정 수단에 의해 검출될 수도 있다.
우선, 직류 링크부(12)에 포함된 두 커패시터(C1, C2)의 양단 전압(VC1, VC2)이 동일한 경우, 상기 모터에 인가되는 구동 전압은 영 전위를 기준으로 상하 대칭일 수 있다.
일 예로, 도 8A에 도시한 바와 같이, 모터에 인가되는 전압은 상하 대칭일 수 있다.
즉, 두 커패시터(C1, C2) 간에 전압 불균형이 발생하지 않았기 때문에, 후술하는 직류의 오프셋 전압을 가산 또는 감산하지 않고, 인버터부(13)가 변환한 구동 전압을 모터에 인가할 수 있다.
이와 달리, 직류 링크부(12)에 포함된 두 커패시터(C1, C2) 중 상단의 제1 커패시터(C1)의 양단 전압(VC1)의 크기와 하단의 제2 커패시터(C2)의 양단 전압(VC2)의 크기가 동일하지 않은 경우, 상기 모터에 인가되는 구동 전압은 영 전위를 기준으로 상하 비대칭일 수 있다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 압축기(C)에 인가되는 모터의 구동 전압에 소정의 시간 구간에 직류의 오프셋(offset) 전압(Vdc,offset)을 가산 또는 감산(27)하고, 상기 오프셋 전압이 가산 또는 감산된 구동 전압을 모터에 인가할 수 있다.
이때, 상기 소정 크기의 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)은 공지의 다양한 방법에 의해 모터의 구동 전압에 가산 또는 감산될 수 있으나, 일 예로, 제어부(25)에 의해 생성된 제어 신호에 의해 모터에 인가되는 전압이 도 6B에 도시한 직류 오프셋 전압이 가산된 구동 전압 파형이 되도록 제어 신호를 생성하거나, 인버터부(13)에 의해 변환되어 모터에 인가되는 구동 전압에 직접 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)을 가산 또는 감산하여 인가할 수도 있다.
본 명세서에서는 용이한 설명을 위해, 도 6A 및 7A에 도시한 바와 같이, 제1 노드(N1)는 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2) 사이의 노드로서, 모터의 일 단이 연결되는 노드이고, 제2 노드(N2)는 제1 인버터 스위치(S1) 및 제2 인버터 스위치(S2) 사이의 노드로서, 모터의 타 단이 연결되는 노드로 지칭하기로 한다. 또한, 제1 루프는 상기 제1 커패시터(C1), 상기 제1 인버터 스위치(S1) 및 모터에 의해 형성되는 루프이고, 제2 루프는 상기 제2 커패시터(C2), 상기 제2 인버터 스위치(S2) 및 모터에 의해 형성되는 루프로 지칭하기로 한다.
구체적으로, 직류 링크부(12)에 포함된 두 커패시터(C1, C2) 중 상단의 제1 커패시터(C1)의 양단 전압(VC1)의 크기가 하단의 제2 커패시터(C2)의 양단 전압(VC2)의 크기보다 큰 경우, 모터(또는 모터의 코일(L))를 통하여 상기 제2 노드(N2)에서 상기 제1 노드(N1)로 흐르는 제1 전류 방향(본 명세서에서는 "(+) 방향"의 용어와 혼용하기로 한다)의 시간 구간에서 상기 모터의 구동 전압에 양(+)의 직류 오프셋(offset) 전압(Vdc,offset)을 인가할 수 있다.
일 예로, 도 6B에 도시한 바와 같이, 모터에 인가되는 전압은 상하 비대칭이되, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (+)의 방향 구간에서, 소정 크기의 양(+)의 직류 전압을 인가할 수 있고, 이와 동시에, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (-)의 방향 구간에서, 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 구동 전압을 모터에 인가할 수 있다. 즉, 도 8A에 도시한 파형과 같은 모터에 인가되는 구동 전압(Vm)에, 도 8B(a)에 도시한 파형과 같은 양(+)의 직류 오프셋 전압을 가산(또는 음(-)의 직류 오프셋 전압을 감산)할 수 있다.
이와 달리, 모터에 인가되는 전압은 상하 비대칭이되, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (-)의 방향 구간에서, 소정 크기의 음(-)의 직류 전압을 인가할 수 있고, 이와 동시에, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (+)의 방향 구간에서, 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 구동 전압을 모터에 인가할 수 있다. 즉, 도 8A에 도시한 파형과 같은 모터에 인가되는 구동 전압(Vm)에, 도 8B(b)에 도시한 파형과 같은 음(-)의 직류 오프셋 전압을 가산(또는 양(+)의 직류 오프셋 전압을 감산)할 수 있다.
이와 같이, 직류 오프셋 전압이 모터에 추가로 인가됨에 따라, 제2 커패시터(C2)로 유입하는 전류가 증가하여, 제2 커패시터(C2)의 양단간 전압이 증가할 수 있고, 이에 따라, 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)의 양단간 전압이 서로 동일해져 균형을 이룰 수 있다.
이때, 상기 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)의 크기는 기 설정된 값일 수 있으나, 바람직하게는 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2) 간의 전압 차를 근거로 설정되거나, 모터에 제1 방향으로 흐르는 전류의 크기와 제2 방향으로 흐르는 전류의 크기 차를 근거로 설정될 수 있으며, 이에 따라 상기 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)의 크기는 적응적으로 가변될 수 있다.
따라서, 제2 커패시터(C2)의 양단간 전압의 크기가 목표로 한 제1 커패시터(C1)의 양단간 전압의 크기와 동일해질 때까지, 제어부(25)는 상기 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)을 모터의 구동 전압에 추가로 인가할 수 있다.
또한, 직류 링크부(12)에 포함된 두 커패시터(C1, C2) 중 하단의 제2 커패시터(C2)의 양단 전압(VC2)의 크기가 상단의 제1 커패시터(C1)의 양단 전압(VC1)의 크기보다 큰 경우, 모터(또는 모터의 코일(L))를 통하여 상기 제1 노드(N1)에서 상기 제2 노드(N2)로 흐르는 제2 전류 방향(또는 (-) 방향)의 시간 구간에서 상기 모터의 구동 전압에 양(+)의 직류 오프셋(offset) 전압(Vdc,offset)을 인가할 수 있다.
일 예로, 도 7B에 도시한 바와 같이, 모터에 인가되는 전압은 상하 비대칭이되, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (+)의 방향 구간에서, 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 구동 전압을 모터에 인가할 수 있고, 이와 동시에, 모터에 인가되는 전류의 방향이 (-)의 방향 구간에서, 소정 크기의 양(+)의 직류 전압을 인가할 수 있다. 즉, 도 8A에 도시한 파형과 같은 모터에 인가되는 구동 전압(Vm)에, 도 8C(b)에 도시한 파형과 같은 양(+)의 직류 오프셋 전압을 모터에 인가되는 구동 전압을 가산(또는 음(-)의 직류 오프셋 전압을 감산)할 수 있다.
이와 달리, 모터에 인가되는 전압은 상하 비대칭이되, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (+)의 방향 구간에서, 소정 크기의 음(-)의 직류 전압을 인가할 수 있고, 이와 동시에, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (-)의 방향 구간에서, 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 구동 전압을 모터에 인가할 수 있다. 즉, 도 8A에 도시한 파형과 같은 모터에 인가되는 구동 전압(Vm)에, 도 8C(a)에 도시한 파형과 같은 음(-)의 직류 오프셋 전압을 가산(또는 양(+)의 직류 오프셋 전압을 감산)할 수 있다.
이와 같이, 직류 오프셋 전압이 모터에 추가로 인가됨에 따라, 제1 커패시터(C1)로 유입하는 전류가 증가하여, 제1 커패시터(C1)의 양단간 전압이 증가할 수 있고, 이에 따라, 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)의 양단간 전압이 서로 동일해져 균형을 이룰 수 있다.
따라서, 제1 커패시터(C1)의 양단간 전압의 크기가 목표로 한 제2 커패시터(C2)의 양단간 전압의 크기와 동일해질 때까지, 제어부(25)는 상기 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)을 모터의 구동 전압에 추가로 인가할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어 장치는, 직류 링크부(12)의 두 커패시터의 양단간 전압 불균형이 발생하는 문제가 발생하더라도, 상기와 같은 문제를 해소할 수 있다.
리니어 압축기
본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어장치가 적용된 리니어 압축기는, 내부에 압축공간을 포함하는 고정부재, 고정부재 내부에서 왕복 직선운동하면서 압축공간으로 흡입된 냉매를 압축시키는 가동부재, 가동부재를 가동부재의 운동방향으로 탄성 지지하도록 설치된 적어도 하나 이상의 스프링, 가동부재와 연결되도록 설치되어 가동부재를 축방향으로 왕복 직선운동시키는 모터 및 리니어 압축기의 제어 장치를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기는, 리니어 압축기 제어 장치가 적용 또는 압축기 제어 장치가 적용 가능한 리니어 압축기이면 족하되, 리니어 압축기의 종류 또는 형태를 불문한다. 도 9에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기는 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명의 권리 범위를 한정하고자 하는 의도는 아니다.
일반적으로 압축기에 적용되는 모터는 고정자에 권선코일이, 가동자에 마그네트가 설치되어 권선코일과 마그네트의 상호작용에 의해 가동자가 회전운동 또는 왕복운동을 하게 된다.
권선코일은 모터의 종류에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 회전 모터의 경우에는 고정자의 내주면에 원주방향을 따라 형성되는 다수 개의 슬롯에 집중권 또는 분포권으로 권선되어 있고, 왕복동 모터의 경우에는 코일이 환형으로 감아 권선코일을 형성한 후 그 권선코일의 외주면에 원주방향을 따라 다수 장의 코어 시트(core sheet)를 삽입하여 결합하고 있다.
특히, 왕복동 모터의 경우에는 코일을 환형으로 감아 권선코일을 형성하기 때문에 통상은 플라스틱 재질로 된 환형 보빈에 코일을 감아 권선코일을 형성하고 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, 왕복동식 압축기는, 밀폐된 쉘(110)의 내부공간에 프레임(120)이 복수 개의 지지스프링(161)(162)에 의해 탄력 설치되어 있다. 쉘(110)의 내부공간에는 냉동사이클의 증발기(미도시)와 연결되는 흡입관(111)이 연통되도록 설치되고, 흡입관(111)의 일측에는 냉동사이클 장치의 응축기(미도시)와 연결되는 토출관(112)이 연통되도록 설치되어 있다.
프레임(120)에는 전동부(M)를 이루는 왕복동 모터(130)의 외측고정자(131)와 내측고정자(132)가 고정 설치되고, 외측고정자(131)와 내측고정자(132) 사이에는 왕복운동을 하는 가동자(mover)(133)가 설치되어 있다. 왕복동 모터(130)의 가동자(mover)(133)에는 후술할 실린더(141)와 함께 압축부(Cp)를 이루는 피스톤(142)이 왕복운동을 하도록 결합되어 있다.
실린더(141)는 왕복동 모터(130)의 고정자(131)(132)와 축방향으로 중첩되는 범위에 설치되어 있다. 그리고 실린더(141)에는 압축공간(CS1)이 형성되고, 피스톤(142)에는 냉매를 압축공간(CS1)으로 안내하는 흡입유로(F)가 형성되며, 흡입유로(F)의 끝단에는 그 흡입유로(F)를 개폐하는 흡입밸브(143)가 설치되고, 실린더(141)의 선단면에는 그 실린더(141)의 압축공간(CS1)을 개폐하는 토출밸브(144)가 설치되어 있다.
그리고 피스톤(142)의 운동방향 양측에는 그 피스톤(142)의 공진운동을 유도하는 복수 개씩의 공진스프링(151)(152)이 각각 설치되어 있다.
도면 중 미설명 부호인 135는 권선코일, 136은 마그네트, 137은 보빈몸체, 137a는 코일안착부, 138은 보빈덮개, 139는 코일, 145는 밸브스프링, 146은 토출커버이다.
상기와 같은 종래의 왕복동식 압축기는, 왕복동 모터(130)의 코일(135)에 전원이 인가되면 그 왕복동 모터(130)의 가동자(133)가 왕복 운동을 하게 된다. 그러면 가동자(133)에 결합된 피스톤(142)이 실린더(141)의 내부에서 고속으로 왕복 운동을 하면서 흡입관(111)을 통해 냉매를 쉘(110)의 내부공간로 흡입하게 된다. 그러면 쉘(110) 내부공간의 냉매는 피스톤(142)의 흡입유로(F)를 통해 실린더(141)의 압축공간(CS1)으로 흡입되고, 피스톤(142)의 전진운동시 압축공간(CS1)에서 토출되어 토출관(112)을 통해 냉동사이클의 응축기로 이동하는 일련의 과정을 반복하게 된다.
여기서, 외측고정자(131)는 좌우 방향으로 서로 대칭되게 'ㄷ'자 형상으로 형성되는 다수 장의 얇은 하프 스테이터 코어(half stator core)를 권선코일(135)의 좌우 양측에서 방사상으로 적층하여 형성되고 있다. 이에 따라 외측고정자(131)는 이웃하는 코어 시트(미도시)들끼리 내주면 양측은 서로 접촉하는 반면 외주면 양측은 일정 간격만큼 서로 이격되어 적층되고 있다.
압축기 제어 방법
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어 방법에 대한 단계별 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어방법은, 외부로부터 인가된 전원을 정류하는 정류부(11), 한 쌍의 커패시터로 이루어져, 상기 정류된 전압을 평활화하는 직류 링크부(12), 한 쌍의 스위치로 이루어져, 제어 신호에 따라 상기 평활화된 직류 전압을 모터의 구동 전압으로 변환하는 인버터부(13) 및 상기 제어 신호를 생성하는 제어부(25)를 포함하는 압축기의 제어 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 제어 신호를 근거로 상기 모터를 구동하는 단계를 포함하되, 상기 모터를 구동하는 단계는, 상기 각각의 커패시터 양단 전압을 측정하는 단계(S10), 상기 측정된 두 커패시터 양단 전압을 서로 비교하는 단계(S20, S30) 및 상기 비교 결과를 근거로, 상기 모터에 인가되는 전류 방향에 따라 직류의 오프셋 전압을 상기 구동 전압에 인가하는 단계(S25, S35, S40)를 포함한다.
이하, 각 구성에 대해 도 1 내지 9를 참조하여 자세히 살펴보기로 하되, 앞선 설명과 중복되는 부분은 그에 갈음하고, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
커패시터 양단 전압을 측정하는 단계(S10)는, 직류 링크부(12)에 포함된 두 커패시터(C1, C2)의 양단 전압(VC1, VC2)은 전압 검출부(21)에 의해 검출되거나, 전압 검출부(21) 이외에 별도의 전압 측정 수단에 의해 검출될 수도 있다.
이후, 측정된 두 커패시터 양단 전압을 서로 비교하는 단계(S20, S30)에서 제어부(25)는 상기 측정된 직류 링크부(12)에 포함된 두 커패시터(C1, C2)의 양단간 전압(VC1, VC2)을 비교한다.
이때, 직류 링크부(12)에 포함된 두 커패시터(C1, C2)의 양단 전압(VC1, VC2)이 동일한 경우, 영 전위를 기준으로 상하 대칭인 모터 전압을 상기 모터에 인가할 수 있다(S25).
일 예로, 도 8A에 도시한 바와 같이, 모터에 인가되는 전압은 상하 대칭일 수 있다.
즉, 두 커패시터(C1, C2) 간에 전압 불균형이 발생하지 않았기 때문에, 후술하는 직류의 오프셋 전압을 가산 또는 감산하지 않고, 인버터부(13)가 변환한 구동 전압을 모터에 인가할 수 있다.
이와 달리, 직류 링크부(12)에 포함된 두 커패시터(C1, C2) 중 상단의 제1 커패시터(C1)의 양단 전압(VC1)의 크기와 하단의 제2 커패시터(C2)의 양단 전압(VC2)의 크기가 동일하지 않은 경우, 영 전위를 기준으로 상하 비대칭인 모터 전압을 상기 모터에 인가할 수 있다(S35, S40).
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 압축기(C)에 인가되는 모터의 구동 전압에 소정의 시간 구간에 직류의 오프셋(offset) 전압(Vdc,offset)을 가산 또는 감산(27)하고, 상기 오프셋 전압이 가산 또는 감산된 구동 전압을 모터에 인가할 수 있다.
이때, 상기 소정 크기의 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)은 공지의 다양한 방법에 의해 모터의 구동 전압에 가산 또는 감산될 수 있으나, 일 예로, 제어부(25)에 의해 생성된 제어 신호에 의해 모터에 인가되는 전압이 도 6B에 도시한 직류 오프셋 전압이 가산된 구동 전압 파형이 되도록 제어 신호를 생성하거나, 인버터부(13)에 의해 변환되어 모터에 인가되는 구동 전압에 직접 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)을 감산 또는 가산하여 인가할 수도 있다.
구체적으로, 직류 링크부(12)에 포함된 두 커패시터(C1, C2) 중 상단의 제1 커패시터(C1)의 양단 전압(VC1)의 크기가 하단의 제2 커패시터(C2)의 양단 전압(VC2)의 크기보다 큰 경우, 모터(또는 모터의 코일(L))를 통하여 상기 제2 노드(N2)에서 상기 제1 노드(N1)로 흐르는 제1 전류 방향의 시간 구간에서 상기 모터의 구동 전압에 양(+)의 직류 오프셋(offset) 전압(Vdc,offset)을 인가할 수 있다(S40).
일 예로, 도 6B에 도시한 바와 같이, 모터에 인가되는 전압은 상하 비대칭이되, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (+)의 방향 구간에서, 소정 크기의 양(+)의 직류 전압을 인가할 수 있고, 이와 동시에, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (-)의 방향 구간에서, 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 구동 전압을 모터에 인가할 수 있다. 즉, 도 8A에 도시한 파형과 같은 모터에 인가되는 구동 전압(Vm)에, 도 8B(a)에 도시한 파형과 같은 양(+)의 직류 오프셋 전압을 가산(또는 음(-)의 직류 오프셋 전압을 감산)할 수 있다.
이와 달리, 모터에 인가되는 전압은 상하 비대칭이되, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (-)의 방향 구간에서, 소정 크기의 음(-)의 직류 전압을 인가할 수 있고, 이와 동시에, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (+)의 방향 구간에서, 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 구동 전압을 모터에 인가할 수 있다. 즉, 도 8A에 도시한 파형과 같은 모터에 인가되는 구동 전압(Vm)에, 도 8B(b)에 도시한 파형과 같은 음(-)의 직류 오프셋 전압을 가산(또는 양(+)의 직류 오프셋 전압을 감산)할 수 있다.
이와 같이, 직류 오프셋 전압이 모터에 추가로 인가됨에 따라, 제2 커패시터(C2)로 유입하는 전류가 증가하여, 제2 커패시터(C2)의 양단간 전압이 증가할 수 있고, 이에 따라, 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)의 양단간 전압이 서로 동일해져 균형을 이룰 수 있다.
이때, 상기 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)의 크기는 기 설정된 값일 수 있으나, 바람직하게는 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2) 간의 전압 차를 근거로 설정되거나, 모터에 제1 방향으로 흐르는 전류의 크기와 제2 방향으로 흐르는 전류의 크기 차를 근거로 설정될 수 있으며, 이에 따라 상기 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)의 크기는 적응적으로 가변될 수 있다.
따라서, 제2 커패시터(C2)의 양단간 전압의 크기가 목표로 한 제1 커패시터(C1)의 양단간 전압의 크기와 동일해질 때까지, 제어부(25)는 상기 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)을 모터의 구동 전압에 추가로 인가할 수 있다.
또한, 직류 링크부(12)에 포함된 두 커패시터(C1, C2) 중 하단의 제2 커패시터(C2)의 양단 전압(VC2)의 크기가 상단의 제1 커패시터(C1)의 양단 전압(VC1)의 크기보다 큰 경우, 모터(또는 모터의 코일(L))를 통하여 상기 제1 노드(N1)에서 상기 제2 노드(N2)로 흐르는 제2 전류 방향(또는 (-) 방향)의 시간 구간에서 상기 모터의 구동 전압에 양(+)의 직류 오프셋(offset) 전압(Vdc,offset)을 인가할 수 있다(S35).
일 예로, 도 7B에 도시한 바와 같이, 모터에 인가되는 전압은 상하 비대칭이되, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (+)의 방향 구간에서, 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 구동 전압을 모터에 인가할 수 있고, 이와 동시에, 모터에 인가되는 전류의 방향이 (-)의 방향 구간에서, 소정 크기의 양(+)의 직류 전압을 인가할 수 있다. 즉, 도 8A에 도시한 파형과 같은 모터에 인가되는 구동 전압(Vm)에, 도 8C(b)에 도시한 파형과 같은 양(+)의 직류 오프셋 전압을 모터에 인가되는 구동 전압을 가산(또는 음(-)의 직류 오프셋 전압을 감산)할 수 있다.
이와 달리, 모터에 인가되는 전압은 상하 비대칭이되, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (+)의 방향 구간에서, 소정 크기의 음(-)의 직류 전압을 인가할 수 있고, 이와 동시에, 모터에 인가되는 전류(Im)의 방향이 (-)의 방향 구간에서, 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 구동 전압을 모터에 인가할 수 있다. 즉, 도 8A에 도시한 파형과 같은 모터에 인가되는 구동 전압(Vm)에, 도 8C(a)에 도시한 파형과 같은 음(-)의 직류 오프셋 전압을 가산(또는 양(+)의 직류 오프셋 전압을 감산)할 수 있다.
이와 같이, 직류 오프셋 전압이 모터에 추가로 인가됨에 따라, 제1 커패시터(C1)로 유입하는 전류가 증가하여, 제1 커패시터(C1)의 양단간 전압이 증가할 수 있고, 이에 따라, 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)의 양단간 전압이 서로 동일해져 균형을 이룰 수 있다.
따라서, 제1 커패시터(C1)의 양단간 전압의 크기가 목표로 한 제2 커패시터(C2)의 양단간 전압의 크기와 동일해질 때까지, 제어부(25)는 상기 직류의 오프셋 전압(Vdc,offset)을 모터의 구동 전압에 추가로 인가할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제어 방법은, 직류 링크부(12)의 두 커패시터의 양단간 전압 불균형이 발생하는 문제가 발생하더라도, 상기와 같은 문제를 해소할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록매체
이상 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 제어방법은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당 업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크, 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
냉장고
한편, 전술한 압축기 제어 장치 및/또는 제어 방법에 따라 제어되는 리니어 압축기가 적용된 냉장고는, 냉장고 본체, 상기 냉장고 본체에 구비되고 냉매를 압축하는 리니어 압축기 및 상기 리니어 압축기의 제어 장치를 포함할 수 있다.
이하에서는 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기 또는 압축기 제어 장치가 적용될 수 있는 냉장고에 대해 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기가 적용된 냉장고를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 리니어 압축기 또는 압축기 제어 장치가 적용 가능한 냉장고이면 족하되, 냉장고의 종류 또는 형태를 불문한다. 도 10에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기 또는 압축기 제어 장치가 적용될 수 있는 냉장고는 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명의 권리 범위를 한정하고자 하는 의도는 아니다.
도 10에 도시한 바와 같이, 냉장고(100)는 그 내부에 냉장고의 운전 전반을 제어하는 메인기판(110)에 구비되고, 왕복동식 압축기(C)가 연결된다. 상기 압축기 제어 장치 및 3상 모터의 구동 장치는 메인기판(110)에 구비될 수 있다. 냉장고(100)는 왕복동식 압축기의 구동에 의해 동작한다. 냉장고의 내부에 공급되는 냉기는 냉매의 열교환 작용에 의해서 생성되고, 압축-응축-팽창-증발의 사이클(Cycle)을 반복적으로 수행하면서 지속적으로 냉장고의 내부로 공급된다. 공급된 냉매는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
11: 정류부 12: 직류 링크부
13: 인버터부 21: 전압 검출부
22: 전류 검출부 23: 스트로크 추정부
24: 비교기 25: 제어부
26: 가상 커패시터

Claims (6)

  1. 외부로부터 인가된 전원을 정류하는 정류부;
    한 쌍의 커패시터로 이루어져, 상기 정류된 전압을 평활화하는 직류 링크부;
    한 쌍의 스위치로 이루어져, 제어 신호에 따라 상기 평활화된 직류 전압을 모터의 구동 전압으로 변환하는 인버터부; 및
    상기 제어 신호를 생성하는 제어부;
    를 포함하는 압축기의 제어 장치에 있어서,
    상기 한 쌍의 커패시터는 직렬로 연결된, 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하고,
    상기 인버터부는 직렬로 연결된, 제1 인버터 스위치 및 제2 인버터 스위치를 포함하고,
    상기 모터는, 상기 제1 커패시터 및 상기 제2 커패시터 사이의 제1 노드와 상기 제1 인버터 스위치 및 상기 제2 인버터 스위치 사이의 제2 노드에 연결되고,
    상기 제어부는, 상기 각각의 커패시터 양단 전압에 대한 비교 결과를 근거로, 상기 모터에 인가되는 전류 방향에 따라 직류의 오프셋 전압을 상기 구동 전압에 인가하고, 상기 제1 커패시터의 양단 전압이 상기 제2 커패시터 양단 전압보다 큰 경우, 상기 제1 노드에서 상기 제2 노드로 흐르는 제2 전류 방향의 시간 구간에서, 상기 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 상기 구동 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 압축기의 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오프셋 전압이 인가된 상기 구동 전압은,
    상기 각각의 커패시터 양단의 전압이 동일한 경우, 영 전위를 기준으로 상하 대칭인 것을 특징으로 하는 압축기의 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오프셋 전압이 인가된 상기 구동 전압은,
    상기 각각의 커패시터 양단의 전압이 다른 경우, 영 전위를 기준으로 상하 비대칭인 것을 특징으로 하는 압축기의 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제1 루프는 상기 제1 커패시터, 상기 제1 인버터 스위치 및 상기 모터에 의해 형성되고, 제2 루프는, 상기 제2 커패시터, 상기 제2 인버터 스위치 및 상기 모터에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 제어 장치.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 커패시터의 양단 전압이 상기 제1 커패시터 양단 전압보다 큰 경우, 상기 제2 노드에서 상기 제1 노드로 흐르는 제1 전류 방향의 시간 구간에서, 상기 직류 오프셋 전압을 포함하지 않은 상기 구동 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 압축기의 제어 장치.
KR1020140150495A 2014-10-31 2014-10-31 압축기 제어 장치 및 제어 방법 KR102253892B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140150495A KR102253892B1 (ko) 2014-10-31 2014-10-31 압축기 제어 장치 및 제어 방법
CN201580059066.0A CN107110140B (zh) 2014-10-31 2015-11-02 压缩机控制装置和控制方法
PCT/KR2015/011648 WO2016068675A1 (en) 2014-10-31 2015-11-02 Compressor control apparatus and control method
US15/519,919 US10119536B2 (en) 2014-10-31 2015-11-02 Compressor control apparatus and control method
EP15855506.0A EP3212933A4 (en) 2014-10-31 2015-11-02 Compressor control apparatus and control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140150495A KR102253892B1 (ko) 2014-10-31 2014-10-31 압축기 제어 장치 및 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160051077A KR20160051077A (ko) 2016-05-11
KR102253892B1 true KR102253892B1 (ko) 2021-05-20

Family

ID=55857877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140150495A KR102253892B1 (ko) 2014-10-31 2014-10-31 압축기 제어 장치 및 제어 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10119536B2 (ko)
EP (1) EP3212933A4 (ko)
KR (1) KR102253892B1 (ko)
CN (1) CN107110140B (ko)
WO (1) WO2016068675A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200362842A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Linear compressor and methods of setpoint control

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009028053A1 (ja) * 2007-08-29 2009-03-05 Mitsubishi Electric Corporation 交流直流変換装置及びその装置を用いた圧縮機駆動装置並びに空気調和機

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3511018B2 (ja) 2001-05-18 2004-03-29 松下電器産業株式会社 リニアコンプレッサ駆動装置
KR100600751B1 (ko) * 2004-08-12 2006-07-14 엘지전자 주식회사 센서리스 모터 드라이브 및 그 보호 제어방법
KR100652590B1 (ko) 2004-12-10 2006-12-01 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기의 모터 구동장치 및 방법
KR100724335B1 (ko) * 2005-08-10 2007-06-04 삼성전자주식회사 정전기 보호 회로용 실리콘 정류 제어기 및 그 구조체
BRPI0706794B1 (pt) * 2006-02-02 2019-07-09 Lg Electronics Inc. Aparelho de controle para compressor linear
JP4192979B2 (ja) * 2006-08-31 2008-12-10 ダイキン工業株式会社 モータ制御装置
KR101316194B1 (ko) * 2007-10-26 2013-10-08 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기
KR101436642B1 (ko) 2008-02-20 2014-09-02 엘지전자 주식회사 모터 제어 장치 및 이를 이용한 리니어 압축기
KR101681325B1 (ko) 2010-02-26 2016-12-13 엘지전자 주식회사 리니어 압축기
WO2013029610A2 (en) 2011-08-31 2013-03-07 Danfoss Solar Inverters A/S Circuit and method for balancing dc-bus capacitor voltages in power converters

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009028053A1 (ja) * 2007-08-29 2009-03-05 Mitsubishi Electric Corporation 交流直流変換装置及びその装置を用いた圧縮機駆動装置並びに空気調和機

Also Published As

Publication number Publication date
CN107110140A (zh) 2017-08-29
KR20160051077A (ko) 2016-05-11
US10119536B2 (en) 2018-11-06
EP3212933A1 (en) 2017-09-06
CN107110140B (zh) 2019-05-07
EP3212933A4 (en) 2018-06-13
WO2016068675A1 (en) 2016-05-06
US20170335839A1 (en) 2017-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9995298B2 (en) Apparatus and method for controlling a linear compressor and a linear compressor and a refrigerator having the same
KR102115247B1 (ko) 리니어 압축기 제어 장치 및 제어 방법
KR100764277B1 (ko) 리니어 압축기의 제어장치
JP4662991B2 (ja) リニア圧縮機
US20110058964A1 (en) Linear motor and reciprocating compressor employing the same
KR102238356B1 (ko) 리니어 압축기의 제어 장치
CN102828943B (zh) 包括压缩机控制装置的机器及压缩机控制方法
KR102253892B1 (ko) 압축기 제어 장치 및 제어 방법
EP2620722A2 (en) Apparatus for controlling compressor and refrigerator having the same
US9091272B2 (en) Apparatus and method for controlling a compressor
KR20180082895A (ko) 리니어 압축기 및 리니어 압축기의 제어 방법
KR102237724B1 (ko) 리니어 압축기 및 리니어 압축기의 제어 방법
JP2008109722A (ja) モータ駆動装置
KR20060025109A (ko) 리니어 압축기
JP2008104315A (ja) モータ駆動装置
KR102350512B1 (ko) 압축기의 제어 장치 및 방법
JP2008099485A (ja) モータ駆動装置
KR101677647B1 (ko) 리니어 압축기, 이의 제어 장치 및 제어 방법
KR100811142B1 (ko) 왕복동식 압축기
CN114144585A (zh) 电机驱动装置和使用它的冷藏库

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant