KR20110092058A - Refrigerator and controlling method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉장고에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerator.
냉장고는 음식물을 냉장 또는 냉동 보관하기 위한 가전 기기이다. A refrigerator is a home appliance for storing food in a chilled or frozen state.
일반적으로 냉장고는 냉매가 압축, 응축, 팽창, 증발하는 냉동사이클을 반복하면서 냉동실 또는 냉장실을 저온화시켜 음식물을 일정기간 동안 신선하게 보관할 수 있는 장치이다.In general, a refrigerator is a device that can keep food fresh for a certain period of time by lowering the freezing compartment or the refrigerating compartment while repeating a refrigeration cycle in which the refrigerant is compressed, condensed, expanded, or evaporated.
이와 같은 냉장고는 냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시키는 압축기와, 압축기를 통과한 냉매를 고온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기와, 응축기를 통과한 냉매를 저온저압의 액체냉매로 감압시키는 팽창밸브와, 팽창 밸브를 통과한 냉매를 저온저압의 기체냉매로 증발시키면서 냉동실 또는 냉장실 내부의 열을 흡수하여 냉동실 또는 냉장실 내부의 온도를 저온으로 유지시키는 증발기를 기본부품으로 하는 냉동사이클로 구성된다.Such a refrigerator includes a compressor for compressing a refrigerant into a high temperature and high pressure gas refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant passing through the compressor into a high temperature and high pressure liquid refrigerant, and an expansion valve for reducing the refrigerant passing through the condenser into a low temperature and low pressure liquid refrigerant. And a refrigerating cycle including an evaporator as a basic component that absorbs heat inside the freezing compartment or the refrigerating compartment and keeps the temperature inside the freezing compartment or the refrigerating compartment at a low temperature while evaporating the refrigerant passing through the expansion valve to a low temperature low pressure gas refrigerant.
이때, 압축기는 냉매의 압축을 위하여, 압축력을 제공하기 위하여 회전력을 제공하는 전동기가 구비될 수 있으며, 상기 전동기에 입력되는 전류를 제어하기 위한 인버터를 더 포함될 수 있다.At this time, the compressor may be provided with a motor for providing a rotational force to provide a compression force, for the compression of the refrigerant, it may further include an inverter for controlling the current input to the motor.
상기 전동기에는 고정자 및 상기 고정자에 대하여 회전되는 회전자가 구비되며, 상기 전동기를 구동시키기 위한 상기 인버터가 구비되는 경우, 상기 고정자에 대한 상기 회전자의 상대 위치를 검출하여, 상기 상대 위치에 대응되는 상의 상기 전류가 입력된다.The motor includes a stator and a rotor that rotates with respect to the stator. When the motor is provided with an inverter for driving the motor, the motor detects a relative position of the rotor with respect to the stator and corresponds to the relative position. The current is input.
상기 상대 위치는 상기 회전자의 물리적인 위치를 검출하기 위한 홀 센서(hole sensor)에 의하여 검출되거나, 별도의 상기 센서 없이 상기 전동기에 입력되는 전류값에 기초 상기 회전자의 위치가 추정되어 검출될 수 있으며, 상기 검출된 위치 값 및 상기 모터에 대한 속도 지령에 기초하여, 상기 전동기를 제어하게 된다.The relative position may be detected by a hall sensor for detecting a physical position of the rotor, or the position of the rotor may be estimated based on a current value input to the motor without the sensor. The motor may be controlled based on the detected position value and the speed command for the motor.
이때, 상기 회전자의 상기 상대 위치를 별도의 센서 없이 검출하는 구동을 센서리스(Sensorless) 구동이라 한다.In this case, the driving of detecting the relative position of the rotor without a separate sensor is called a sensorless driving.
한편, 상기 전동기에는 다수의 상을 포함하는 전류가 각각 입력되는 다수의 코일이 구비될 수 있으며, 서로 다른 위상 값을 갖는 다수의 상에 의하여, 상기 전동기의 상기 회전자는 회전된다.On the other hand, the motor may be provided with a plurality of coils each of which a current including a plurality of phases are input, the plurality of phases having different phase values, the rotor of the motor is rotated.
다만, 상기 다수의 상들이 정상적으로 형성되지 않은 전류가 상기 전동기에 입력되는 경우, 상기 전동기의 회전이 불완전하게 수행됨에 따라서, 상기 전동기의 회전이 불규칙하게 수행되거나, 상기 전동기의 회전 과정에서 진동 및 소음이 발생하게 된다.However, when a current in which the plurality of phases are not normally formed is input to the motor, as the rotation of the motor is incompletely performed, the rotation of the motor is irregularly performed, or vibration and noise are generated during the rotation of the motor. This will occur.
본 실시예의 목적은 별도의 센서가 구비되지 않은 센서리스 구동으로 전동기가 구동되는 경우에도, 결상을 감지하는 냉장고를 제안하는 것에 있다.An object of the present embodiment is to propose a refrigerator that detects an open phase even when an electric motor is driven by a sensorless drive without a separate sensor.
본 실시예의 다른 목적은, 상기 전동기에 상기 결상된 전류가 공급되는 경우, 상기 결상 상태를 해소하기 위한 냉장고를 제안하는 것에 있다.Another object of the present embodiment is to propose a refrigerator for eliminating the open phase when the open phase current is supplied to the electric motor.
본 발명의 일 측면에 따른 냉장고는, 응축기, 증발기, 압축기 및 팽창 밸브를 갖는 냉장고에 있어서, 상기 압축기에 구비되며, 냉매를 압축하는 압축 기구; 상기 압축 기구를 동작시키며, 고정자 및 상기 고정자에 대하여 회전되는 회전자가 구비되고, 다수의 상을 포함하는 출력 전류가 입력되며 단일의 노드에서 상호 결선되는 다수의 라인을 포함하는 전동기; 다수의 스위칭 소자를 포함하고, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의하여 일정 주파수 및 일정 크기의 상기 출력 전류를 출력하여 상기 전동기를 구동시키는 인버터; 및 상기 인버터의 상기 전동기 구동 동작을 제어하며, 상기 각각의 라인에 입력되는 각 상에 따른 상기 출력 전류를 검출하여, 어느 한 라인에 입력되는 상기 출력 전류의 크기가 기설정된 제1기준 전류의 크기 이하이며, 다른 라인들에서 검출되는 상기 출력 전류의 합이 제2기준 전류 이하인 경우, 상기 출력 전류가 결상된 것으로 판단하여, 상기 전동기의 재시동 모드를 수행하는 것을 특징으로 한다.A refrigerator according to an aspect of the present invention includes a refrigerator having a condenser, an evaporator, a compressor, and an expansion valve, the compressor being provided in the compressor and compressing a refrigerant; A motor for operating the compression mechanism, the stator and the rotor being rotated with respect to the stator, the output current including a plurality of phases being input and including a plurality of lines interconnected at a single node; An inverter including a plurality of switching elements and outputting the output current of a predetermined frequency and a predetermined magnitude by a switching operation of the switching elements to drive the electric motor; And controlling the motor driving operation of the inverter, detecting the output current according to each phase input to each line, and the magnitude of the output current input to any one line is the magnitude of the first reference current. Hereinafter, when the sum of the output currents detected in the other lines is less than or equal to the second reference current, it is determined that the output current is formed, and the restart mode of the motor is performed.
본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 제어방법은 상기 제어부가 속도 지령 및 상기 출력 전류에 기초하여 상기 전동기가 구동되도록 상기 인버터를 제어하는 단계; 상기 제어부가 상기 각각의 라인에 입력되는 각 상에 따른 상기 출력 전류를 검출하는 단계; 상기 제어부가, 어느 한 라인에 입력되는 상기 출력 전류의 크기가 기설정된 제1기준 전류의 크기 이하이며, 다른 라인들에서 검출되는 상기 출력 전류의 합이 제2기준 전류 이하인 경우, 상기 출력 전류가 결상된 것으로 판단하는 단계; 및 상기 출력 전류가 결상된 것으로 판단되면, 상기 제어부가 상기 전동기가 재시동 모드로 구동되도록 상기 인버터를 제어하는 단계를 포함한다.A control method of a refrigerator according to an aspect of the present invention includes the steps of controlling the inverter to drive the electric motor based on the speed command and the output current; Detecting, by the control unit, the output current according to each phase input to each line; The control unit, when the magnitude of the output current input to one line is equal to or less than the predetermined first reference current, the sum of the output current detected in the other lines is less than the second reference current, the output current is Determining that it is missing; And when the output current is determined to be missing, controlling the inverter to drive the electric motor in the restart mode.
제안되는 실시예에 의하면, 별도의 센서없이, 상기 전동기에 적어도 하나의 상이 결상된 전류가 입력되는 경우, 상기 결상 상태를 을 감지할 수 있는 이점이 있다.According to the proposed embodiment, when a current in which at least one phase is phased into the motor is input without an additional sensor, there is an advantage of detecting the phase state.
또한, 냉장고가 구동되는 과정에서, 압축기의 전동기에 대한 전류 공급 상태를 감지하여, 상기 회전 상태가 비정상 상태, 즉 전동기의 내부 라인이 일시적으로 결상된 경우, 전동기의 재시동 동작을 수행하여, 상기 결상 상태가 해소될 수 있다.In addition, during the operation of the refrigerator, the current supply state to the motor of the compressor is sensed, and when the rotation state is abnormal, that is, when the internal line of the motor is temporarily lost, a restart operation of the motor is performed to perform the phase loss. The condition can be resolved.
그리고, 전동기의 상기 결상 상태가, 전동기 내부의 전류에 의하여 감지될 수 있어서, 전동기 구동장치의 물리적인 구성이 간소해지고, 제작 비용이 감소될 수 있다.In addition, the phase loss of the electric motor can be detected by the electric current inside the electric motor, so that the physical configuration of the electric motor drive device can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 구성을 보여주는 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉동 싸이클의 구성을 보여주는 도면.
도 4는 본 실시예에 따른 냉장고의 전동기의 구동 구성을 보여주는 도면.
도 5는 도 4의 제어부의 구성을 보여주는 도면.
도 6은 본 실시예에 따른 냉장고의 전동기에 입력되는 출력전류를 보여주는 도면.
도 7은 본 실시예에 따른 냉장고의 전동기에 출력전류가 입력되는 양상을 보여주는 도면.
도 8 및 도 9는 결상이 발생된 경우, 출력 전류 및 출력전류가 입력되는 양상을 보여주는 도면.
도 10은 본 실시예에 따른 냉장고의 전동기의 구동 방법을 보여주는 플로우 차트.1 is a perspective view showing a refrigerator configuration according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views showing the configuration of a refrigeration cycle according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a driving configuration of an electric motor of a refrigerator according to the present embodiment;
5 is a diagram illustrating a configuration of a controller of FIG. 4.
6 is a view illustrating an output current input to an electric motor of a refrigerator according to the present embodiment.
7 is a view showing an output current is input to the motor of the refrigerator according to the present embodiment.
8 and 9 are views showing an aspect in which an output current and an output current are input when an imaging occurs.
10 is a flowchart illustrating a method of driving an electric motor of a refrigerator according to the present embodiment.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉동 싸이클의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a perspective view showing a configuration of a refrigerator according to an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 are views showing the configuration of a refrigeration cycle according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(1)에는, 냉장실(20) 및 냉동실(30)을 형성하는 본체(10)가 포함된다. 상기 냉장실(20)은 상기 냉동실(30)의 상측에 제공되며, 냉장실(20)과 냉동실(30)은 구획벽(17)에 의하여 구획된다.1 to 3, the
상기 냉장고(1)에는, 냉장실(20) 및 냉동실(30)을 각각 선택적으로 차폐하는 냉장실 도어(11,12) 및 냉동실 도어(15)가 더 포함된다. 냉장실 도어(11,12)는 본체(10)에 회동 가능하게 결합되며, 냉동실 도어(15)는 냉동실(30)의 전방으로 인출 가능하게 제공된다.The
본체(10)의 후방 하부에는, 냉동 사이클을 구성하는 다수의 구성들이 수용되는 기계실(35)이 형성된다.In the lower rear part of the
기계실(35)에는, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(60)와, 압축기(60)에서 토출된 냉매를 응축시키는 응축기(70) 및 응축 팬(72)과, 응축기(70)를 통과한 냉매를 저온 저압의 냉매로 감압시키는 팽창 장치(80)가 포함된다.The
그리고, 기계실(35)의 상측에는, 팽창 장치(80)를 통과한 냉매를 증발시켜 냉기가 생성되도록 하는 증발기(90)가 제공된다. 증발기(90)는 상기 냉동실(30)의 후측 공간에 배치된다.Then, an upper side of the
한편, 압축기(60)는 냉매(R)를 기설정된 압력으로 압축시키는 압축 기구(미도시) 및 상기 압축 기구를 구동시키기 위한 전동기(110)(도 4참조)를 포함한다.On the other hand, the
본 실시예에 따른 상기 압축 기구는 일례로 피스톤과 같은 왕복운동 기구일 수 있다. The compression mechanism according to the present embodiment may be, for example, a reciprocating mechanism such as a piston.
그리고, 전동기(110)는 상기 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상의 교류 전원 또는 직류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 전동기(110)의 종류로는 BLDC(blushless DC) 전동기, synRM(Synchronous Reluctance Motor) 등 다양한 형태가 가능하다. In addition, the
한편, 본 실시예에 따른 상기 냉장고는 전동기(110)를 구동시키기 위한 전동기 구동장치(100)를 포함한다. 이하에서는 전동기 구동장치(100)의 구성을 상세하게 설명한다.Meanwhile, the refrigerator according to the present embodiment includes an electric
도 4는 본 실시예에 따른 냉장고의 전동기의 구동 구성을 보여주는 도면이다.4 is a view showing a driving configuration of the electric motor of the refrigerator according to the present embodiment.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 전동기 구동장치(100)는, 컨버터(140), 인버터(130), 제어부(120), 입력전류 검출부(n1), 및 출력전류 검출부(n2~n4)를 포함한다. 또한, 도 2의 전동기 구동장치(200)는 리액터(L), 평활 커패시터(C), dc 단 전압 검출부(B) 등을 더 포함할 수도 있다.Referring to FIG. 4, the
리액터(L)는, 일례로 130V-60Hz의 교류 전원이 입력되는 전원부(150)와 컨버터(140) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(140)의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다. The reactor L is disposed between, for example, the power supply unit 150 to which an AC power source of 130 V to 60 Hz is input and the
본 실시예에 따른 전동기(110)에 공급되는 상기 출력 전류는 서로 일정 크기의 위상차를 갖는 다수의 상을 포함하는 정현파로 형성되며, 180°의 기간 동안 공급된다.The output current supplied to the
그리고, 어느 한 상에 공급되는 전류와 다른 상에 공급되는 전류의 공급 기간은 적어도 일부가 중첩되는 180°통전 방식으로 제어된다.Then, the supply period of the current supplied to one phase and the current supplied to the other phase is controlled in a 180 ° energizing manner in which at least a part thereof overlaps.
한편, 전동기(110)는 다수의 상의 상기 출력 전류(io)가 각각 입력되는 다수의 라인이 구비되며, 상기 라인에는 코일(L)이 구비된다.On the other hand, the
입력전류 검출부(n1)는 전원부(150)으로부터 입력되는 입력전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 전류센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. The input current detector n 1 may detect the input current i s input from the power supply unit 150. To this end, a current sensor, CT (current trnasformer), shunt resistor, or the like can be used.
검출되는 입력전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 입력전압(vs)의 추정 및 컨버터 스위칭 제어신호(S1)의 생성을 위해, 제어부(120)에 입력될 수 있다. The detected input current i s is a discrete signal in the form of a pulse and is input to the
컨버터(140)는 리액터(L)를 거친 전원부(150)를 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 전원부(150)를 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 3상 교류 전원일 수도 있다. The
전원부(150)의 종류에 따라 컨버터(140)의 내부 구조도 달라진다. 예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 3상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다. The internal structure of the
컨버터(140)는 스위칭 소자를 구비하여, 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행한다. 한편, 컨버터(140)는 다이오드 등으로 이루어져 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.The
평활 커패시터(C)는 컨버터(140)의 출력단에 접속된다. 컨버터(140)로부터 출력되는 변환된 직류 전원을 평활하게 된다. The smoothing capacitor C is connected to the output terminal of the
이하에서는 컨버터(140)의 출력단을 dc 단 또는 dc 링크단이라고 한다. dc 단에서 평활된 직류 전압은 인버터(130)에 인가된다.Hereinafter, the output terminal of the
dc 단 전압 검출부(n5)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(n5)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 입력전압(vs)의 추정 및 컨버터 스위칭 제어신호(S2)의 생성을 위해, 제어부(120)에 입력될 수 있다. The dc terminal voltage detector n 5 may detect a dc terminal voltage V dc that is both ends of the smoothing capacitor C. To this end, the dc terminal voltage detector n 5 may include a resistor, an amplifier, and the like. The detected dc terminal voltage (V dc ) is detected, the dc terminal voltage (Vdc) is a discrete signal in the form of a pulse, the estimation of the input voltage (v s ) of the converter switching control signal (S 2 ) For generation, it may be input to the
인버터(130)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 3상 교류 전원으로 변환하여, 전동기(110)에 출력한다. The
이때, 전동기(110)는 3상의 교류 전원이 입력되는 3개의 코일(L)이 Y-결선된 3상 전동기로 구비될 수 있다.At this time, the
도 4에는 전동기(110)의 회전 구동에 의하여 기전력에 대응되는 매개 변수들이 전동기(110)의 구성의 구성이 간략하게 도시되어 있다.4 schematically shows the configuration of the configuration of the
즉, 전동기(110)에 구비되는 3개의 상 중, 일례로 제1상에는 일정크기의 인덕턴스(λ1)를 갖는 코일(L1)의 저항치(R1) 및 상기 회전 구동에 따른 역기전력(E1)이 도시되어 있다.That is, the resistance value R1 of the coil L1 having the constant inductance λ1 and the counter electromotive force E1 according to the rotation driving are shown in the first phase, for example, among the three phases provided in the
인버터(130)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍으로 연결되어 구성된다. 그리고, 총 세 쌍의 상함 및 하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.The
그리고, 인버터(130)에 구비되는 다수의 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)들은 제어부(120)로부터의 인버터 스위칭 제어 신호(S1)에 기초하여, 온/오프 동작을 수행하여, 소정의 주파수를 갖는 3상의 전원을 전동기(110)에 출력한다.The plurality of switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, and S'c included in the
이때, 제1 내지 제3상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 제1 내지 제3하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c) 사이에는 각각 전동기(110)의 제1 내지 제3상의 코일(L)에 연결되는 제1 내지 제3연결 노드(n6,n7,n8)가 구비되며, 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)들의 스위칭 온/오프 동작에 의하여 상기 3상의 전원이 전동기(110)에 입력되도록 한다.In this case, between the first to third phase arm switching elements Sa, Sb, and Sc and the first to third lower arm switching elements S'a, S'b, and S'c, respectively, the first to third phase arm switching elements S'a, S'b, and S'c. First to third connection nodes n6, n7, n8 connected to the coil L of the third phase are provided, and the switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, and S'c are provided. The three-phase power is input to the
그리고, 제어부(120)는 인버터(130)에 대하여 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)들의 온/오프 동작을 제어하기 위한 인버터 스위칭 제어 신호(S1)를 출력한다.The
이때, 제어부(120)는 전동기(110)의 구동 상태에 따라서, 다수의 구동 단계에 따른 다수의 인버터 스위칭 제어 신호(S1)를 출력한다.In this case, the
한편, 제1 내지 제3하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)의 타측에는 각각 제1 내지 3 션트 저항(Rs1,Rs2,Rs3)이 구비된다.The first to third shunt resistors R s 1 , R s 2 , and R s 3 are provided on the other side of the first to third arm arm switching elements S'a, S'b, and S'c, respectively.
출력전류 검출부(n2,n3,n4)는 인버터(130)와 전동기(110) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 션트 저항은 인버터(130)의 3개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)에 일단이 각각 접속될 수 있다. The output current detectors n 2 , n 3 , and n 4 may be located between the
검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 제어부(120)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여, 입력전류를 추정하는 데에 사용될 수 있다. 또한, 검출된 출력전류(io)는, 인버터 스위칭 제어신호(S1)의 생성에 사용될 수도 있다. The detected output current i o , as a discrete signal in the form of a pulse, may be applied to the
제어부(120)는, 출력 전류 검출부(n2,n3,n4)에서 검출된 출력전류(io)에 기초하여 전동기(110)의 위치, 즉 전동기(110)의 회전자의 위치를 추정할 수 있으며, 또한, 전동기(110)의 회전 속도를 산출할 수 있다. 또한, 이와 같이 추정된 위치 및 회전 속도를 기반으로 하여, 속도 지령에 따라 전동기(110)가 구동되도록 여러 제어 동작을 수행하여, 펄스폭이 가변되는 인버터 스위칭 제어 신호(S1)를 생성하여 출력한다. The
이와 같이, 별도의 전동기 위치 검출 소자 등을 사용하지 않고, 출력 전류를 검출하고, 출력 전류에 따라 전동기(110)의 위치 및 속도를 추정하고, 추정된 속도가 속도 지령에 추종하도록 피드백 제어를 하는 것을 센서리스 알고리즘(sensor algorithm)에 의한 제어라 한다.In this way, the output current is detected without using a separate motor position detecting element or the like, the position and speed of the
이러한 센서리스 알고리즘에 의한 제어 동작, 즉 상기 제2구동 단계에 의한 구동은, 전동기(110)의 초기 기동시에는 수행되지 않다가, 전동기(110)의 회전 속도가 소정치 이상되는 경우부터 수행되는 것이 가능하다. The control operation by the sensorless algorithm, that is, the driving by the second driving step, is not performed at the initial startup of the
그리고, 제어부(120)는 인버터(130)의 스위칭 동작을 제어한다. 이를 위해, 제어부(120)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력받아, 인버터 스위칭 제어신호(S1)를 생성하여 이를 인버터(130)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(S1)는 PWM(pulse width modulation)용 스위칭 제어신호일 수 있다. In addition, the
제어부(120) 내의 인버터 스위칭 제어신호(S1)의 출력에 대한 상세 동작은 도 3을 참조하여 후술한다.A detailed operation of the output of the inverter switching control signal S1 in the
제어부(120)는, 컨버터(140)의 스위칭 동작도 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(120)는, dc 단 전압 검출부(B)에서 검출되는 dc 단 전압(Vdc)을 입력받아, 컨버터 스위칭 제어신호(S2)를 생성하여 이를 컨버터(140)에 출력할 수 있다. 컨버터 스위칭 제어신호(S2)는 PWM용 스위칭 제어신호일 수 있다. The
그리고, 제어부(120)는 컨버터(140)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(120)는, dc 단 전압 검출부(B)에서 검출되는 dc 단 전압(Vdc)을 입력받아, 컨버터 스위칭 제어신호(S2)를 생성하여 이를 컨버터(140)에 출력할 수 있다. 컨버터 스위칭 제어신호(S2)는 PWM용 스위칭 제어신호일 수 있다.In addition, the
또한, 제어부(120)는 전동기(110)의 상기 회전자가 전동기(110) 내부에서 그 회전이 내부 접촉 또는 상기 고정자와의 자속 방향의 일치등과 같은 구속 요인에 의하여 간섭 또는 구속되는 경우, 상기 회전자의 구속을 감지하여, 상기 회전자의 구속 또는 감속을 해소하는 재시동 동작을 수행한다.In addition, the
이하에서는 제어부(120)의 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration of the
도 5는 도 4의 제어부의 구성을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 6은 본 실시예에 따른 냉장고의 전동기에 입력되는 출력전류를 보여주는 도면이며, 도 7은 본 실시예에 따른 냉장고의 전동기에 출력전류가 입력되는 양상을 보여주는 도면이다.5 is a diagram illustrating a configuration of the controller of FIG. 4. 6 is a view illustrating an output current input to an electric motor of a refrigerator according to the present embodiment, and FIG. 7 is a view illustrating an output current input to an electric motor of the refrigerator according to the present embodiment.
먼저, 도 5를 참조하면, 제어부(120)는, 추정부(121), 전류 지령 생성부(122), 전압 지령 생성부(124), 토크 보상부(123), 스위칭 제어신호 출력부(125) 및 비교부(126)를 포함한다.First, referring to FIG. 5, the
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 3상의 출력전류(io)를 d축, q축 전류로 변환하거나 d축, q축 전류를 3상의 전류로 변환하는 축 변환부를 더 포함할 수도 있다.On the other hand, although not shown in the drawings, the three-phase output current (i o ) may be further included an axis conversion unit for converting the d-axis, q-axis current or the d-axis, q-axis current to three-phase current.
추정부(121)는 검출된 출력전류(io)에 기초하여 전기각 또는 기계각의 위상에 따른 상기 회전자의 위치 정보(v)를 추정한다. 예를 들어, 전동기(110)의 기계 방정식 및 전기 방정식을 서로 비교하여, 그에 따라 상기 회전자의 위치 정보(v) 및 전동기(110)의 회전 속도를 추정할 수 있다. 즉, 상기 회전자의 위치 정보(v)를 추정함으로써, 위치 정보(v)의 위치 변화에 따라서 전동기(110)의 회전 속도를 추정할 수 있게 된다.The
이때, 추정부(121)에 의하여 추정되는 전동기의 회전 속도 및 위치 정보(v)를 추정 위치 정보(v)라고 한다.At this time, the rotational speed and position information v of the electric motor estimated by the estimating
이러한 상기 회전자의 위치를 이용하여 전동기(110)의 전기각, 또는 기계각을 추정할 수 있다. 통상 기계각과 전기각의 관계는, 기계각의 주기가 전기각에 비해 전동기(110)의 극수/2 배의 관계를 가진다.The electric angle or the mechanical angle of the
여기서, θMe는 기계각을 나타내며, θe는 전기각을 나타낸다. 예를 들어, 전동기(110)의 극수가 6극인 경우, θMe = 3θe 의 관계를 가지며, 전동기(110)의 극수가 4극인 경우, θMe = 2θe 의 관계를 가진다. Where θ Me represents a mechanical angle and θ e represents an electrical angle. For example, when the number of poles of the
즉, 전동기(110)의 극수가 6극인 경우, 기계각(θMe) 360˚ 내에서, 120˚ 주기의 전기각(θe)이 3개가 대응되게 되며, 전동기(110)의 극수가 4극인 경우, 기계각(θMe) 360˚ 내에서, 180˚ 주기의 전기각(θe)이 2개가 대응되게 된다.That is, when the number of poles of the
전류 지령 생성부(122)는 센서리스 제어 단계에서, 추정 회전 속도(v2)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성한다.In the sensorless control step, the current command generation unit 122 generates a current command value i * d , i * q based on the estimated rotation speed v2 and the speed command value v * .
예를 들어, 전류 지령 생성부(122)는, 추정 위치 정보(v)에 따른 상기 추정 속도와 속도 지령치(v*)의 차이에 기초하여, PI 제어를 수행하여 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성할 수 있다. 이를 위해, 전류 지령 생성부(122)는 PI 제어기(미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 전류 지령치(i* d,i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.For example, the current command generation unit 122 performs PI control on the basis of the difference between the estimated speed and the speed command value v * according to the estimated position information v, so that the current command value i * d , i * q ) can be generated. To this end, the current command generation unit 122 may include a PI controller (not shown). Further, a limiter (not shown) may be further provided to limit the level so that the current command value i * d , i * q does not exceed the allowable range.
전압 지령 생성부(124)는 센서리스 제어 단계에서, 검출된 출력전류(io)와 연산된 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다.Voltage
예를 들어, 전압 지령 생성부(124)는, 검출된 출력전류(io)와 연산된 전류 지령치(i* d,i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어를 수행하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성할 수 있다. 이를 위해, 전압 지령 생성부(124)는 PI 제어기(미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.For example, the voltage
토크 보상부(123)는 부하 토크로 인한 일정 속도 운전시의 속도 리플을 보상하도록, 산출된 최대 속도 기계각(θM)에 따라 보상 전류 지령치(i* c)를 생성하여 출력함으로써, 상기 속도 리플을 보상할 수 있다.The
한편, 비교부(126)에는 출력 전류(io)가 입력되며, 비교부(126)는 출력 전류(io) 및 기설정된 크기로 형성되는 기준 전류를 비교하여, 재시동 신호(S3)를 전류 지령 생성부(122)에 대하여 출력한다.On the other hand, the output current i o is input to the comparator 126, and the comparator 126 compares the output current i o and a reference current formed with a predetermined magnitude, and supplies a restart signal S3 to the current. The command generator 122 outputs the command.
이하에서는 비교부(126)가 출력 전류(io) 및 상기 기준 전류를 비교하는 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration in which the comparator 126 compares the output current i o and the reference current will be described in detail.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 출력 전류(is)는 상호 간에 일정 크기의 위상차를 갖는 일례로 3개의 상에 따른 제1상 내지 제3상 출력 전류(io ,1,io ,2,io ,3)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the output currents i s according to the present exemplary embodiment have a phase difference of a predetermined magnitude from each other, and the first to third phase output currents i o , 1 , and i o according to three phases. , 2 , i o , 3 ).
상술한 바와 같이, 제1상, 제2상 및 제3상 출력 전류(io ,1,io ,2,io ,3)는 정현파로 형성되며, 상호 간에 일정 영역, 즉 위상만큼 중복되어 전동기(110)에 공급된다.As described above, the first, second and third phase output currents i o , 1 , i o , 2 , i o , 3 are sinusoidal and overlap each other by a certain area, i.e., a phase. It is supplied to the
그리고, 제어부(120)는 제1 내지 제3연결 노드(n6,n7,n8)로부터 제1상 내지 제3상 출력 전류(io ,1,io ,2,io ,3)를 검출한다.In addition, the
한편, 전동기(110)에는 제1상 내지 제3상 출력 전류(io ,1,io ,2,io ,3)가 각각 공급되며, 각각 제1코일(L1), 제2코일(L2) 및 제3코일(L3)이 구비되는 제1라인, 제2라인 및 제3라인이 구비된다.Meanwhile, the first to third phase output currents i o , 1 , i o , 2 , i o , 3 are respectively supplied to the
그 다음, 도 7을 참조하면, 전동기(110)의 상기 제1라인, 제2라인 및 제3라인에는 각각 제1상 내지 제3상 출력 전류(io ,1,io ,2,io ,3)가 각각 공급된다.Next, referring to FIG. 7, first to third phase output currents i o , 1 , i o , 2 , i o are respectively provided in the first line, the second line, and the third line of the motor 110. And 3 ) are supplied respectively.
그리고, 상기 제1라인, 제2라인 및 제3라인 중 어느 하나의 라인에 공급되는 출력 전류(io)는 다른 두 개의 라인을 통하여 출력되거나, 상기 제1라인, 제2라인 및 제3라인 중 어느 두 개의 라인을 통하여 공급되는 출력 전류(io)는 다른 하나의 라인을 통하여 출력될 수 있다.The output current i o supplied to any one of the first line, the second line, and the third line is output through two other lines, or the first line, the second line, and the third line. The output current i o supplied through any two of the lines may be output through the other line.
따라서, 비교부(126)는 본 실시예에 따른 제1상, 제2상 및 제3상 출력 전류(io ,1,io ,2,io ,3)가 일정 위상만큼 중복되어 전동기(110)에 공급되는 본 실시예의 출력 전류(io) 공급 양태에 따라서, 제1상, 제2상 및 제3상 출력 전류(io ,1,io ,2,io ,3)와 상기 기준 전류를 비교하여, 상기 제1라인 내지 제3라인의 결상 여부를 판단하여, 재시동 신호(S3)를 출력한다.Accordingly, the comparator 126 is configured such that the first, second, and third phase output currents i o , 1 , i o , 2 , i o , 3 according to the present embodiment are overlapped by a predetermined phase so that the motor ( According to the output current i o of this embodiment supplied to 110, the first, second and third phase output currents i o , 1 , i o , 2 , i o , 3 and the The reference current is compared to determine whether the first to third lines are missing, and a restart signal S3 is output.
이때, 상기 출력 전류의 결상은 전동기(110)의 구동 과정 중에, 일정 크기의 상이 형성되지 않는 것으로서, 전동기 구동장치(100) 내부 또는 외부의 소정의 이벤트에 의하여 발생될 수 있다.At this time, the imaging of the output current is a phase of a predetermined size is not formed during the driving process of the
이하에서는 상기 출력 전류의 결상이 발생된 경우, 상기 출력 전류의 입력 양상을 상세하게 설명한다.Hereinafter, when the imaging of the output current occurs, the input aspect of the output current will be described in detail.
도 8 및 도 9는 결상이 발생된 경우, 출력 전류 및 출력전류가 입력되는 양상을 보여주는 도면이다.8 and 9 are views showing an aspect in which an output current and an output current are input when an imaging occurs.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 전동기(110)의 어느 한 라인, 일례로 상기 제1라인에 입력되는 출력 전류에 결상이 발생하게 되면, 제1상 출력 전류(io ,1)는 상이 형성되지 않거나, 흐르지 않게 되며, 다른 두 개의 라인에만 출력 전류(io)가 입력 또는 출력된다.8 and 9, when an image is generated in an output current input to any one line of the
본 실시예와 같이, 3상의 출력 전류(io)가 입력되는 상태에서, 어느 한 상에 결상이 발생하게 되면, 다른 두 상의 출력 전류는 위상이 서로 반전되는 양상으로 상기 라인에 입력되거나, 상기 라인으로부터 출력된다.As shown in the present embodiment, in the state in which the output current i o of the three phases is input, when an image is formed in one phase, the output currents of the other two phases are input to the line in a phase inverted phase, or the Is output from the line.
상기 라인에 상기 결상이 발생하는 경우, 전동기(110)에 의하여 발생되는 토크가 감소되거나, 전동기(110)의 회전 구동이 수행되지 않을 수 있다.When the imaging occurs in the line, the torque generated by the
이하에서는 전동기(110)의 상기 라인의 결상 여부를 판단하여, 전동기(110)의 재시동 모드를 수행하는 과정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a process of performing the restart mode of the
도 10은 본 실시예에 따른 냉장고의 전동기의 구동 방법을 보여주는 플로우 차트이다.10 is a flowchart illustrating a method of driving an electric motor of a refrigerator according to the present embodiment.
도 10을 참조하면, 전동기 구동 개시 신호가 입력되는지 여부를 판단(S100)하여, 상기 구동 개시 신호가 입력되면, 제어부(120)는 속도 지령(v*) 및 출력 전류(io)에 기초하여 전동기(110)를 구동시키는 인버터(130)를 제어한다(S200).Referring to FIG. 10, it is determined whether the motor driving start signal is input (S100), and when the driving start signal is input, the
상기 제어부(120)가 속도 지령(v*) 및 출력 전류(io)에 기초하여 전동기(110)를 구동시키는 인버터(130)를 제어하는 단계(S200)는, 제어부(120)의 추정부(121)가 속도 지령(v*) 및 출력 전류(io)에 기초하여 전동기(110)의 상기 회전자의 위치를 추정하는 단계와, 제어부(120)가 추정된 상기 회전자의 위치 및 속도 지령(v*)에 기초하여, 인버터(130)를 제어하는 단계를 포함하는 센서리스 구동일 수 있다.The
그 다음, 제어부(120)는 출력 전류(io)에 기초하여, 전동기(110)에 구비되는 다수의 상기 라인들 중 어느 라인이 결상 되었는지 여부를 판단한다.Next, the
보다 상세히, 제어부(120)는 전동기(110)의 상기 제1라인 내지 제3라인에 입력되는 각각의 상의 출력 전류(io)를 검출한다(S300).In detail, the
그리고, 제어부(120)는 검출된 제1상, 제2상 및 제3상 출력 전류(io ,1,io ,2,io ,3)들의 크기와 상기 기준 전류의 크기를 비교한다.The
그리고, 제어부(120)가 제1상, 제2상 및 제3상 출력 전류(io ,1,io ,2,io ,3)들 중 어느 하나의 출력 전류(io)라도, 출력 전류(io)의 크기가 상기 기준 전류의 크기보다 작게 형성되는 경우, 상기 출력 전류(io)에 대응되는 상기 어느 하나의 라인은 결상된 것으로 판단한다(S400).Then, the
이때, 제어부(120)는 제1상, 제2상 및 제3상 출력 전류(io ,1,io ,2,io ,3)들 중 어느 하나의 출력 전류(io)라도, 출력 전류(io)의 크기가 상기 기준 전류의 크기보다 작게 형성되는 시점부터 어느 하나의 상의 출력 전류(io)의 크기가 제1 기준 전류의 크기보다 작게 형성되고, 다른 두 상의 출력 전류(io)의 크기의 합이 제2기준 전류의 크기보다 작게 형성되는 상태가 일정 크기의 기준 시간 동안 지속되는 경우, 상기 기준 전류보다 그 크기가 작게 형성되는 출력 전류(io)는 결상된 것으로 판단한다.At this time, the
즉, 제1상의 출력 전류(io ,1)가 결상된 경우에, 제1상의 출력 전류출력 전류(io ,1)는 제1기준 전류값 이하로 형성된다. 그리고, 제1상의 출력 전류(io ,1)가 결상됨에 따라서, 일례로 상기 제2라인에 입력되는 제2상 출력 전류(io ,2) 및 상기 제3라인으로부터 출력되는 제3상 출력 전류(io ,3)의 합은 제2기준 전류값 이하로 형성된다. 이는, 하나의 노드에서 상호 결선된 상기 제1내지 제3라인에서, 상기 제1라인에 상이 형성되지 아니하는 경우, 다른 두 개의 라인 중 어느 하나의 라인으로 출력 전류(io)가 입력되어 나머지 하나의 라인으로 출력되기 때문이다.That is, when the output current i o , 1 of the first phase is imaged, the output current output current i o , 1 of the first phase is formed to be equal to or less than the first reference current value. As the output current i o , 1 of the first phase is phased, for example, the second phase output current i o , 2 input to the second line and the third phase output output from the third line. The sum of the currents i o , 3 is formed to be equal to or less than the second reference current value. In the first to third lines interconnected at one node, when the phase is not formed in the first line, the output current i o is input to one of the other two lines, and the rest is performed. This is because it is output on one line.
이때, 본 실시예에 따른 상기 기준 전류값은 일례로 0.05 A일 수 있으며, 상기 제1기준 시간 및 제2기준 시간은 50 ms 내지 1 s의 범위 중 어느 하나의 시간일 수 있다. 일례로, 본 실시예에서는 상기 제1기준 시간 및 제2기준 시간은 70 ms로 설정된다.In this case, the reference current value according to the present embodiment may be 0.05 A, for example, and the first reference time and the second reference time may be any one of a range of 50 ms to 1 s. For example, in the present embodiment, the first reference time and the second reference time are set to 70 ms.
전동기(110)에 입력되는 출력 전류(io)가 결상된 상태로 판단되면, 제어부(120)는 전동기(110)가 상기 재시동 모드로 구동되도록 인버터(130)를 제어한다(S500,S600,S700).If it is determined that the output current i o input to the
보다 상세히, 전동기(110)가 결상된 상태로 판단되면, 제어부(120)는 전동기(110)의 동작을 차단, 즉 정지시키며, 상기 속도 지령을 차단한다(S500).In more detail, when it is determined that the
그 다음, 일정 크기의 재시동 시간이 경과 되었는지 여부를 판단하여(S600), 상기 재시동 시간이 경과된 경우, 제어부(120)는 전동기(110)가 초기 구동 모드로 동작되도록 인버터(130)를 제어한다.Next, it is determined whether a restart time of a predetermined size has elapsed (S600), and when the restart time has elapsed, the
이때, 상기 재시동 시간은 일례로 120 초 일 수 있다.In this case, the restart time may be 120 seconds, for example.
그리고, 상기 초기 구동 모드는, 제어부(120)가 전동기(110)의 상기 회전자가 초기 상태로 정렬되도록, 전동기(110)에 대하여 일정 크기의 직류 전류를 공급한 다음, 상기 속도 지령과 관계없이 일정 속도로 상기 회전자가 회전되도록 인버터(130)를 제어하는 것을 특징으로 한다.In the initial driving mode, the
그 다음, 전동기 구동 종료 신호가 입력되는지 여부를 판단하여(S800), 상기 구동 종료 신호가 입력되면 제어를 종료하고, 상기 구동 종료 신호가 입력되지 않는 경우, 상기 제어부(120)가 속도 지령(v*) 및 출력 전류(io)에 기초하여 전동기(110)를 구동시키는 인버터(130)를 제어하는 단계(S200)를 수행한다.Next, it is determined whether the motor drive end signal is input (S800), and when the drive end signal is input, control is terminated. When the drive end signal is not input, the
한편, 상기 구동 개시 신호가 입력되는지 여부를 판단하는 단계(S100)에서, 상기 구동 개시 신호가 입력되지 않는 경우, 제어를 종료한다.On the other hand, in step S100 of determining whether the driving start signal is input, when the driving start signal is not input, the control ends.
그리고, 상기 출력 전류(io)의 크기가 상기 기준 전류의 크기보다 작게 형성되는 경우, 상기 출력 전류(io)에 대응되는 상기 어느 하나의 라인은 결상된 것으로 판단하는 단계(S400)에서, 상기 출력 전류(io)의 크기가 상기 기준 전류의 크기 이상인 경우, 전동기 구동 종료 신호가 입력되는지 여부를 판단하는 단계(S800)를 수행한다.In addition, when the magnitude of the output current i o is smaller than the magnitude of the reference current, in operation S400, it is determined that any one line corresponding to the output current i o is formed. When the magnitude of the output current i o is greater than or equal to the magnitude of the reference current, a step (S800) of determining whether the motor driving stop signal is input is performed.
그리고, 상기 기준 시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 단계(S600)에서, 상기 재시동 시간이 경과되지 않은 경우, 상기 제어부(120)가 전동기(110)의 동작을 정지시키며, 상기 속도 지령을 차단하는 단계(S500)를 수행한다.And, in step S600 of determining whether the reference time has elapsed, when the restart time has not elapsed, the
제안되는 실시예에 의하면, 냉장고(1)가 구동되는 과정에서, 압축기(10)의 전동기(110)에 대한 전류 공급 상태를 감지하여, 상기 회전 상태가 비정상 상태, 즉 전동기(110)의 내부 라인이 일시적으로 결상된 경우, 전동기(110)의 재시동 동작을 수행하여, 상기 결상 상태가 해소될 수 있다.According to the proposed embodiment, while the
또한, 전동기(110)의 상기 결상 상태가, 전동기 내부의 전류에 의하여 감지될 수 있어서, 전동기 구동장치(100)의 물리적인 구성이 간소해지고, 제작 비용이 감소될 수 있다.In addition, the imaging state of the
1 : 냉장고
10 : 본체
60 : 압축기
100 : 전동기 구동 장치
110 : 전동기
120 : 제어부
130 : 인버터
140 : 컨버터1: refrigerator
10: Body
60: compressor
100: electric motor drive device
110: electric motor
120: control unit
130: inverter
140: converter
Claims (17)
상기 압축기에 구비되며, 냉매를 압축하는 압축 기구;
상기 압축 기구를 동작시키며, 고정자 및 상기 고정자에 대하여 회전되는 회전자가 구비되고, 다수의 상을 포함하는 출력 전류가 입력되며 단일의 노드에서 상호 결선되는 다수의 라인을 포함하는 전동기;
다수의 스위칭 소자를 포함하고, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의하여 일정 주파수 및 일정 크기의 상기 출력 전류를 출력하여 상기 전동기를 구동시키는 인버터; 및
상기 인버터의 상기 전동기 구동 동작을 제어하며, 상기 각각의 라인에 입력되는 각 상에 따른 상기 출력 전류를 검출하여, 어느 한 라인에 입력되는 상기 출력 전류의 크기가 기설정된 제1기준 전류의 크기 이하이며, 다른 라인들에서 검출되는 상기 출력 전류의 합이 제2기준 전류 이하인 경우, 상기 출력 전류가 결상된 것으로 판단하여, 상기 전동기의 재시동 모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉장고.In a refrigerator having a condenser, an evaporator, a compressor and an expansion valve,
A compression mechanism provided in the compressor, for compressing a refrigerant;
A motor for operating the compression mechanism, the stator and the rotor being rotated with respect to the stator, the output current including a plurality of phases being input and including a plurality of lines interconnected at a single node;
An inverter including a plurality of switching elements and outputting the output current of a predetermined frequency and a predetermined magnitude by a switching operation of the switching elements to drive the electric motor; And
Controlling the motor driving operation of the inverter, detecting the output current according to each phase input to each line, and the magnitude of the output current input to any one line is equal to or less than a predetermined first reference current. And when the sum of the output currents detected in other lines is equal to or less than a second reference current, determining that the output current is missing and performing the restart mode of the electric motor.
상기 제1기준 전류 및 상기 제2기준 전류의 크기는 서로 같은 것을 특징으로 하는 냉장고.The method of claim 1,
And a first reference current and a second reference current have the same magnitude.
상기 제1기준 전류 및 상기 제2기준 전류의 크기는 0.05 A인 것을 특징으로 하는 냉장고.The method of claim 2,
And a magnitude of the first reference current and the second reference current is 0.05 A. 3.
어느 한 라인에 입력되는 상기 출력 전류의 크기가 기설정된 제1기준 전류의 크기 이하이며, 다른 라인들에서 검출되는 상기 출력 전류의 합이 제2기준 전류 이하로 형성된 상태가 기설정된 기준 시간 동안 유지되는 경우에, 상기 출력 전류가 결상된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.The method of claim 1,
The state in which the magnitude of the output current input to one line is equal to or less than a preset first reference current, and the sum of the output currents detected in other lines is equal to or less than a second reference current is maintained for a preset reference time. If it is, the refrigerator characterized in that it is determined that the output current is missing.
상기 기준 시간은 50 ms 이상 1 s의 이하의 범위 중 어느 하나의 시간인 것을 특징으로 하는 냉장고.The method of claim 4, wherein
The said reference time is a refrigerator in any one of the ranges of 50 ms or more and 1 s or less.
상기 재시동 모드는 상기 전동기를 기설정된 재시동 시간 동안 정지시킨 다음, 상기 전동기의 상기 회전자의 정렬을 수행하는 초기 구동 모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉장고.The method of claim 1,
And the restart mode stops the motor for a preset restart time and then performs an initial driving mode for performing alignment of the rotor of the motor.
상기 출력 전류는 서로 다른 위상각을 갖는 3개의 상을 포함하며, 다수의 라인은 각각의 상들이 입력되는 제1라인, 제2라인 및 제3라인으로 구비되는 것을 특징으로 하는 냉장고.The method of claim 1,
The output current includes three phases having different phase angles, and the plurality of lines include a first line, a second line, and a third line to which respective phases are input.
상기 제어부는,
상기 전동기에 입력되는 상기 출력 전류에 기초하여, 상기 전동기의 상기 고정자에 대한 상기 회전자의 추정 위치 정보를 추정하는 추정부;
상기 추정 위치 정보 및 상기 속도 지령에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
상기 전류 지령치 및 상기 출력 전류에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
상기 전압 지령치에 기초하여 상기 인버터 스위칭 제어신호를 생성하여 상기 인버터에 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.The method of claim 1,
The control unit,
An estimator for estimating estimated position information of the rotor with respect to the stator of the motor, based on the output current input to the motor;
A current command generation unit that generates a current command value based on the estimated position information and the speed command;
A voltage command generator for generating a voltage command value based on the current command value and the output current; And
And a switching control signal output unit configured to generate the inverter switching control signal based on the voltage command value and output the generated inverter switching control signal to the inverter.
상기 출력 전류에 포함되는 다수의 상의 출력 전류 중, 어느 하나의 상의 출력 전류는 다른 하나의 상의 출력 전류와 적어도 일부 영역에서 중첩되어, 상기 전동기에 입력되는 것을 특징으로 하는 냉장고.The method of claim 1,
The output current of one of the plurality of phases included in the output current, wherein the output current of one of the phases overlaps with the output current of the other phase in at least a portion of the refrigerator, characterized in that input to the motor.
상기 제어부가 속도 지령 및 상기 출력 전류에 기초하여 상기 전동기가 구동되도록 상기 인버터를 제어하는 단계;
상기 제어부가 상기 각각의 라인에 입력되는 각 상에 따른 상기 출력 전류를 검출하는 단계;
상기 제어부가, 어느 한 라인에 입력되는 상기 출력 전류의 크기가 기설정된 제1기준 전류의 크기 이하이며, 다른 라인들에서 검출되는 상기 출력 전류의 합이 제2기준 전류 이하인 경우, 상기 출력 전류가 결상된 것으로 판단하는 단계; 및
상기 출력 전류가 결상된 것으로 판단되면, 상기 제어부가 상기 전동기가 재시동 모드로 구동되도록 상기 인버터를 제어하는 단계를 포함하는 냉장고의 제어방법.A compressor for compressing a refrigerant for supplying cold air to the storage chamber, an electric motor having a stator and a rotor rotating about the stator, and an inverter for supplying an output current including a plurality of phases to the electric motor; And a control unit for controlling the inverter, wherein the electric motor is provided with a plurality of lines to which respective phases of the output current are input.
Controlling the inverter to drive the electric motor based on the speed command and the output current;
Detecting, by the control unit, the output current according to each phase input to each line;
The control unit, when the magnitude of the output current input to one line is equal to or less than the predetermined first reference current, the sum of the output current detected in the other lines is less than the second reference current, the output current is Determining that it is missing; And
And if the output current is determined to be missing, controlling the inverter to drive the electric motor in a restart mode.
상기 제어부가 상기 출력 전류가 결상된 것으로 판단하는 단계에서,
상기 출력 전류의 크기가 기설정된 제1기준 전류의 크기 이하이며, 다른 라인들에서 검출되는 상기 출력 전류의 합이 제2기준 전류 이하로 검출되는 상태가 일정 크기의 기준 시간 동안 유지되는 경우에, 상기 제어부는 상기 어느 한 상의 출력 전류에 대응되는 상기 라인을 결상된 것을 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.The method of claim 10,
In the step of the control unit determines that the output current is formed,
When the magnitude of the output current is equal to or less than a preset first reference current and the sum of the output currents detected in other lines is equal to or less than a second reference current is maintained for a reference time of a predetermined magnitude, And the control unit determines that the line corresponding to the output current of one of the phases is missing.
상기 기준 시간은 50 ms 이상 90 ms의 이하의 범위 중 어느 하나의 시간인 것을 특징으로 하는 냉장의 제어방법.The method of claim 11,
The reference time is a refrigeration control method, characterized in that any time in the range of 50 ms or more and 90 ms or less.
상기 제1기준 전류 및 제2기준 전류의 크기는 0.05 A 인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.The method of claim 10,
The control method of the refrigerator, characterized in that the magnitude of the first reference current and the second reference current is 0.05 A.
상기 전동기에 구비되는 다수의 라인 중 하나의 라인이라도 결상된 것으로 판단되면, 상기 제어부가 상기 전동기가 재시동 모드로 구동되도록 상기 인버터를 제어하는 단계는,
상기 제어부가 상기 전동기의 동작이 일정 크기의 재시동 시간동안 정지되도록 상기 인버터를 제어하는 단계; 및
상기 재시동 시간이 경과한 다음, 상기 제어부가 상기 전동기의 상기 회전자 및 고정자가 정렬되는 초기 구동 모드로 동작되도록 상기 인버터를 제어하는 단계;를 포함하는 냉장고의 제어방법.The method of claim 10,
If it is determined that at least one line of the plurality of lines provided in the motor is missing, the step of controlling the inverter so that the motor is driven in the restart mode may include:
Controlling, by the controller, the inverter so that the operation of the motor is stopped for a restart time of a predetermined size; And
And controlling the inverter to operate in an initial driving mode in which the rotor and the stator of the electric motor are aligned after the restarting time has elapsed.
상기 초기 구동 모드는, 상기 제어부가 상기 전동기의 상기 회전자가 초기 상태로 정렬되도록, 상기 전동기에 대하여 일정 크기의 직류 전류를 공급하고, 상기 속도 지령과 관계없이 일정 속도로 상기 회전자를 회전시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.The method of claim 14,
In the initial driving mode, the control unit supplies a DC current of a predetermined magnitude to the motor so that the rotor of the motor is aligned in an initial state, and rotates the rotor at a constant speed regardless of the speed command. The control method of the refrigerator characterized in that.
상기 제어부가 속도 지령 및 상기 전동기에 입력되는 출력 전류에 따라서 상기 전동기에 상기 출력전류를 공급하는 인버터를 제어하는 단계는,
상기 제어부의 추정부가 상기 출력 전류 및 상기 속도 지령에 기초하여 상기 전동기의 상기 회전자의 위치를 추정하는 단계; 및
상기 제어부가 추정된 상기 회전자의 위치 및 상기 속도 지령에 기초하여, 상기 인버터를 제어하는 단계;를 포함하는 냉장고의 제어방법.The method of claim 10,
The controlling of the inverter supplying the output current to the motor according to the speed command and the output current input to the motor,
Estimating by the control unit estimating the position of the rotor of the electric motor based on the output current and the speed command; And
And controlling, by the controller, the inverter based on the estimated position of the rotor and the speed command.
상기 출력 전류에 포함되는 다수의 상의 출력 전류 중, 어느 하나의 상의 출력 전류는 다른 하나의 상의 출력 전류와 적어도 일부 영역에서 중첩되어, 상기 전동기에 입력되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.The method of claim 10,
The output current of any one of the plurality of phases included in the output current, the output current of any one of the phases overlapping the output current of the other phase in at least a portion of the control method of the refrigerator characterized in that it is input to the electric motor.
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