KR19980021262A

KR19980021262A - Drive controller of compressor motor

Info

Publication number: KR19980021262A
Application number: KR1019960040051A
Authority: KR
Inventors: 정성기
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-09-14
Filing date: 1996-09-14
Publication date: 1998-06-25

Abstract

본 발명은 모터구동제어장치에 관한 것으로, 특히 선형압축기에 사용되는 모터에 인가되는 AC전압을 펄스폭제어하여 피스톤변위를 제어하도록 된 압축기 모터의 구동제어장치에 관한 것이다. 따라서, 본 발명은 에미터단과 컬렉터단이 직렬연결된 트랜지스터(Q1)(Q2)와, 상기 트랜지스터(Q1)(Q2)의 중간연결탭에 직렬접속된 모터(M)와, 상기 트랜지스터(Q1)(Q2)의 각 베이스단에 소정 주기를 갖는 펄스신호를 출력하여 상기 모터(M)에 인가되는 전압의 크기를 제어하는 PWM발진부를 구비한 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive control apparatus, and more particularly, to a drive control apparatus of a compressor motor configured to control a piston displacement by pulse width control of an AC voltage applied to a motor used in a linear compressor. Accordingly, the present invention provides a transistor (Q1) (Q2) having an emitter stage and a collector stage connected in series, a motor (M) connected in series with an intermediate connection tab of the transistor (Q1) (Q2), and the transistor (Q1) ( And a PWM oscillator for controlling the magnitude of the voltage applied to the motor M by outputting a pulse signal having a predetermined period to each base end of Q2).

Description

Drive controller of compressor motor

본 발명은 모터구동제어장치에 관한 것으로, 특히 선형압축기에 사용되는 모터에 인가되는 AC전압을 펄스폭제어하여 피스톤변위를 제어하도록 된 압축기 모터의 구동제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive control apparatus, and more particularly, to a drive control apparatus of a compressor motor configured to control a piston displacement by pulse width control of an AC voltage applied to a motor used in a linear compressor.

일반적으로 압축기는 냉매를 매개체로 하여 압축,응축,팽창,증발과정이 연속적으로 수행되는 냉동사이클에서 냉매를 고온 고압으로 압축하여 용기 내부의 열에너지를 외부로 내보내는 작용을 하는 것으로, 이러한 기능을 하는 압축기중 선형압축기는 동력을 발생시키는 구동부와, 상기 구동부로부터 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축하는 압축부로 구성된다.In general, the compressor is a compressor that functions to compress the refrigerant to a high temperature and high pressure in a refrigeration cycle in which the compression, condensation, expansion, and evaporation processes are continuously performed as a medium to release the thermal energy inside the container to the outside. The medium linear compressor includes a driving unit generating power and a compression unit receiving power from the driving unit and sucking and compressing a refrigerant.

상기 압축부는 그 내부로 냉매를 흡입하여 압축하는 압축실이 마련된 실린더와, 상기 실린더 내부를 왕복운동하는 피스톤을 구비하며, 상기 구동부는 고정자와 회전자로 이루어지는 모터로 마련된다. 이러한 구성에 있어 전원이 인가되면 고정자와 회전자 사이에 발생하는 자장에 의해 회전자가 회전운동을 하게 되며, 상기 회전자의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환하여 상기 피스톤을 직선 왕복운동시켜 압축실내부의 냉매를 흡입 압축하게 되는 것이다.The compression unit includes a cylinder provided with a compression chamber for sucking and compressing a refrigerant therein, and a piston for reciprocating the inside of the cylinder, and the driving unit includes a motor including a stator and a rotor. In this configuration, when the power is applied, the rotor is rotated by the magnetic field generated between the stator and the rotor, and the rotary movement of the rotor is converted into linear reciprocating motion to linearly reciprocate the piston to The refrigerant is compressed by suction.

이러한 구성을 갖는 선형압축기의 압축능력을 가변시키기 위하여 압축기를 동작시키는 모터의 입력전압을 제어하게 되는 데 이러한 종래 선형압축기의 모터 구동제어장치를 도 1에 도시하였다. 종래 선형압축기의 모터구동제어장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 상용교류전원을 감압정류하는 전원공급부(1)와, 상기 전원공급부(1)로부터 공급되는 직류전원을 소정의 기준전압과 비교하여 그 비교결과를 출력하는 비교부(2)와, 상기 비교부(2)의 출력결과에 따라 온오프되어 상기 모터(M)에 공급되는 상용교류전원의 위상을 제어하는 위상제어부(3)를 구비한다.In order to change the compression capacity of the linear compressor having such a configuration to control the input voltage of the motor for operating the compressor is shown in Figure 1 the motor drive control device of such a conventional linear compressor. As shown in FIG. 1, a conventional motor drive control apparatus of a linear compressor includes a power supply unit 1 for reducing and rectifying commercial AC power and a DC power supplied from the power supply unit 1 with a predetermined reference voltage. A comparison section 2 for outputting the comparison result and a phase control section 3 for controlling the phase of the commercial AC power supplied to the motor M by being turned off and on in accordance with the output result of the comparison section 2; do.

이러한 구성에 따른 종래 선형압축기의 모터구동은 트랜스(T1)에 의해 상용교류전원을 소정 크기로 감압하고, 감압된 전원을 정류부(D1)를 통해 정류한 뒤 트랜지스터(Q2)의 베이스에 인가하게 된다. 따라서, 트랜지스터(Q1)이 구동되게 되고, 트랜지스터(Q1)의 구동에 따라 비교기(COM)는 반전단자(-)와 비반전단자(+)에 입력되는 전압을 비교하여 그 비교결과를 출력하고, 그 비교기(COM)의 출력신호에 따라 포토커플러(PC)가 온오프되게 된다. 이때 포토커플러(PC)가 온되는 경우 모터(M)에 직렬연결된 트라이액(TRIAC)이 트리거되어 모터(M)에 구동전원을 인가하게 되고, 포토커플러(PC)가 오프되면 트라이액(TRIAC)의 트리거단자에 입력신호가 제공되지 않으므로 모터(M)의 구동은 오프되게 된다.The motor driving of the conventional linear compressor according to this configuration is to reduce the commercial AC power to a predetermined size by the transformer (T1), rectify the reduced power through the rectifier (D1) and apply it to the base of the transistor (Q2). . Accordingly, the transistor Q1 is driven, and according to the driving of the transistor Q1, the comparator COM compares the voltage input to the inverting terminal (-) and the non-inverting terminal (+) and outputs the comparison result. The photocoupler PC is turned on or off in accordance with the output signal of the comparator COM. At this time, when the photocoupler PC is turned on, a triac (TRIAC) connected in series with the motor (M) is triggered to apply driving power to the motor (M). When the photocoupler (PC) is turned off, the triac (TRIAC) is turned on. Since the input signal is not provided to the trigger terminal of, the driving of the motor M is turned off.

도 2는 이러한 종래 모터에 인가되는 전압 및 전류파형을 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전류의 불연속점(전류가 0b00c이 되는 지점)이 너무 길어 모터소음, 진동 등의 문제점이 발생되며, 전압과 전류가 위상차이가 심하여 모터의 역률이 저하되는 문제가 있었다.2 shows voltage and current waveforms applied to such a conventional motor. As shown in FIG. 2, the discontinuity point of the current (a point where the current becomes 0b00c) is too long to cause problems such as motor noise and vibration, and a problem in that the power factor of the motor is lowered due to a severe phase difference between voltage and current. there was.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 그 목적은 모터에 인가되는 교류전원을 펄스폭제어함으로써 입력전압 및 입력전류의 파형을 제어하여 모터의 역률을 향상시킬 수 있도록 된 모터구동제어장치를 제공하고자 하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve this problem, and its purpose is to control the waveform of the input voltage and the input current by controlling the pulse width of the AC power applied to the motor to improve the power factor of the motor. It is to provide a device.

도 1은 종래 모터구동제어장치의 구성을 보인 회로도이다.1 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional motor drive control apparatus.

도 2는 종래 모터구동제어장치의 모터입력전압 및 입력전류의 파형을 보인 도이다.2 is a view showing waveforms of a motor input voltage and an input current of a conventional motor drive control apparatus.

도 3은 본 발명에 따른 모터구동제어장치의 구성을 보인 회로도이다.3 is a circuit diagram showing the configuration of the motor drive control apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 모터의 입력전압 및 입력전류의 파형을 보인 도이다.4 is a view showing waveforms of an input voltage and an input current of a motor according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1...전원공급부, 2...비교부,1 ... power supply, 2 ... comparison,

3...위상제어부, 10...PWM발진부,3 ... phase control section, 10 ... PWM oscillation section,

Q1,Q2...트랜지스터, D1,D2...다이오드.Q1, Q2 ... transistors, D1, D2 ... diodes.

이러한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 모터구동제어장치는 각 에미터단과 컬렉터단이 직렬연결된 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 중간연결탭에 직렬접속된 모터와, 상기 트랜지스터의 각 베이스단에 소정 주기를 갖는 펄스신호를 출력하여 상기 모터에 인가되는 전압의 크기를 제어하는 PWM발진부를 구비한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a motor drive control apparatus according to the present invention includes a transistor in which each emitter stage and a collector stage are connected in series, a motor connected in series to an intermediate connection tab of the transistor, and a predetermined period in each base terminal of the transistor. And a PWM oscillator for outputting a pulse signal to control the magnitude of the voltage applied to the motor.

이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 구성 및 작용효과를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration and the effect according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 도 3은 본 발명에 따른 모터구동제어장치의 구성을 보인 회로도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터구동제어장치는 소정의 온주기를 갖는 펄스신호를 출력하는 PWM발진부(10)와, 상기 PWM발진부(10)로부터 출력되는 펄스신호를 베이스구동신호로 입력받으며 에미터단과 컬렉터단이 상호 직렬연결되며 그 중간탭에 모터가 접속된 트랜지스터(Q1)(Q2)와, 상기 각 트랜지스터(Q1)(Q2)의 에미터단과 컬렉터단에 각각 캐소드 및 애노드가 접속된 다이오드(D1)(D2)를 구비하고, 상기 트랜지스터(Q1)(Q1)의 컬렉터단에는 상용교류전원의 양단이 접속된다.First, Figure 3 is a circuit diagram showing the configuration of the motor drive control apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 3, the motor drive control apparatus according to the present invention includes a PWM oscillator 10 for outputting a pulse signal having a predetermined on-cycle, and a pulse signal output from the PWM oscillator 10 based on a base drive signal. Transistors Q1 and Q2 connected to the emitter stage and the collector stage and the motor is connected to the intermediate taps, and the cathode and anode terminals of the emitter and collector terminals of the transistors Q1 and Q2, respectively. And diodes D1 and D2 connected thereto, and both ends of the commercial AC power supply are connected to the collector terminals of the transistors Q1 and Q1.

상기 구성에 있어서 각 트랜지스터(Q1)(Q2)는 상용교류전원의 양의 주기 및 음의 주기에 각각 순차적으로 도통되어 모터(M)에 구동전원을 인가하게 되며, 이때 PWM발진부는 각 트랜지스터(Q1)(Q2)가 온되는 시간을 조정하여 모터의 위상제어를 수행하게 된다. 따라서, 모터에 인가되는 AC전압을 스위칭하여 이의 전체 평균전압을 제어하게 된다.In the above configuration, each of the transistors Q1 and Q2 is sequentially connected to the positive period and the negative period of the commercial AC power supply to apply the driving power to the motor M, wherein the PWM oscillator is applied to each transistor Q1. Phase Q of the motor is controlled by adjusting the time when Q2 is turned on. Thus, by switching the AC voltage applied to the motor to control its overall average voltage.

이러한 본 발명에 따른 모터구동제어장치에 있어서 모터에 인가되는 구동전압 및 구동전류의 입력파형은 도 4에 도시한 바와 같다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 펄스폭 제어된 모터 구동전압의 파형은 교류전원의 파형과 동일한 형태를 이룬다. 이때 모터에 인가되는 전압의 스위칭횟수를 늘리고, 대신 전압이 오프되는 구간을 좁히면 모터의 입력전류가 연속적으로 흐르게 된다. 따라서, PWM제어부에서는 그에 상응하는 주기로 각 트랜지스터의 베이스단에 펄스신호를 출력한다.In the motor drive control apparatus according to the present invention, the input waveforms of the driving voltage and the driving current applied to the motor are as shown in FIG. 4. That is, as shown in Figure 4, the waveform of the pulse width controlled motor drive voltage is the same as the waveform of the AC power source. At this time, if the number of switching of the voltage applied to the motor is increased, and instead, the narrowing period of the voltage is turned off, the input current of the motor flows continuously. Therefore, the PWM controller outputs a pulse signal to the base terminal of each transistor at a corresponding period.

또한, 본 발명에 따른 모터제어장치의 전압제어의 범위는 출력전압이 입력전압을 벗어나지 못하며, 모터에 인가되는 전류가 0b00c이 되는 지점이 소정 시간 연속적으로 발생되지 않으므로 모터의 소음 및 진동등이 발생되지 않는다.In addition, in the range of voltage control of the motor control apparatus according to the present invention, the output voltage does not deviate from the input voltage, and since the point where the current applied to the motor becomes 0b00c does not occur continuously for a predetermined time, noise and vibration of the motor are generated. It doesn't work.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터의 구동제어장치에 의하여 교류전원에 트랜지스터로 이루어지는 스위칭수단과 모터를 직렬연결하여 모터에 인가되는 전압이 원하는 전압에 맞도록 온주기를 제어함으로써 원하는 전압제어를 수행하고, 또한 모터에 인가되는 전류가 0b00c이 되는 구간이 소정시간 연속적으로 발생되지 않으므로 모터의 소음 및 진동의 발생을 방지하고 모터역율을 향상시킬 수 있는 이점을 제공하게 된다.As described above, by controlling the on-cycle so that the voltage applied to the motor to the desired voltage by connecting the switching means consisting of a transistor to the AC in series with the motor by the drive control apparatus of the motor according to the present invention desired control In addition, since the section in which the current applied to the motor becomes 0b00c does not occur continuously for a predetermined time, it provides an advantage of preventing the occurrence of noise and vibration of the motor and improving the motor power factor.

Claims

Transistors Q1 and Q2 in which each emitter stage and collector stage are connected in series; A motor (M) connected in series with the intermediate connection tabs of the transistors (Q1) and (Q2); And a PWM oscillator (10) for controlling the magnitude of the voltage applied to the motor (M) by outputting a pulse signal having a predetermined period at each base terminal of the transistors (Q1) and (Q2). Control unit.