KR20160097697A - Compressor driving device and refrigerator including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압축기 구동장치 및 이를 구비한 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 압축기에 대한 공진 주파수를 간단하게 파악할 수 있는 압축기 구동장치 및 이를 구비한 냉장고에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 냉장고는 식품을 신선하게 장기간 보관하는 용도로 사용되는 기기로써, 식품을 냉동 보관하기 위한 냉동실과, 식물을 냉장 모관하기 위한 냉장실과, 냉동실 및 냉장실을 냉각시키기 위한 냉동사이클로 구성되고, 이에 내장된 제어부에 의해 동작 제어가 이루어진다.Generally, a refrigerator is a device used to store foods fresh for a long period of time. The refrigerator is composed of a freezer compartment for freezing food, a refrigerator compartment for refrigerating the plant, and a freezing cycle for cooling the freezer compartment and the refrigerating compartment. The operation control is performed by the control unit.
이와 같은 냉장고는 예전과 달리 주방 공간은 단순히 식생활을 위한 공간만이 아니고, 가족 구성원이 모여 대화할 뿐 아니라 식생활 등을 해결하기 위한 주요한 생활 공간으로 변모하고 있기 때문에 주방 공간에 핵심 요소인 냉장고가 대형화와 더불어 가족 구성원들이 모두 용이하게 사용할 수 있도록 양적/질적으로 기능적인 변화가 요구되고 있는 것이 실정이다. Unlike in the past, such a refrigerator is not simply a space for eating, but it is transformed into a major living space for family members to converge and solve dietary habits. Therefore, refrigerator, which is a key element in kitchen space, In addition, there is a need for quantitative / qualitative functional changes to facilitate the use of all family members.
본 발명의 목적은, 압축기에 대한 공진 주파수를 간단하게 파악할 수 있는 압축기 구동장치 및 이를 구비한 냉장고를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compressor driving apparatus capable of easily grasping a resonance frequency for a compressor and a refrigerator having the compressor driving apparatus.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동장치는, 스위칭 동작에 의해, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을. 압축기 구동을 위한 모터에 출력하는 인버터와, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 검출되는 출력 전류에 기초하여, 인버터를 제어는 제어부를 포함하고, 제어부는, 운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 모터를 구동하도록 제어하고, 모터 구동 중, 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 모터의 속도 또는 진동을 연산하고, 연산된 모터의 속도 또는 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a compressor driving apparatus for converting a DC power source into an AC power source by a switching operation, An output current detection section for detecting an output current flowing through the motor; and a control section for controlling the inverter based on the detected output current, wherein the control section controls the drive current command value and the frequency Based on the current command value based on the variable, and calculates the speed or vibration of the motor based on the output current detected by the output current detection unit during the motor operation, and based on the calculated speed or vibration of the motor , And determines the resonance frequency.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 압축기와, 압축기를 동작시키는 모터와, 모터를 구동하는 압축기 구동부를 포함하고, 압축기 구동부는, 스위칭 동작에 의해, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을. 압축기 구동을 위한 모터에 출력하는 인버터와, 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 검출되는 출력 전류에 기초하여, 인버터를 제어는 제어부를 포함하고, 제어부는, 운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 모터를 구동하도록 제어하고, 모터 구동 중, 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 모터의 속도 또는 진동을 연산하고, 연산된 모터의 속도 또는 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a refrigerator including a compressor, a motor for operating the compressor, and a compressor driver for driving the motor, wherein the compressor driver drives the DC power source Converted to AC power, and converted AC power. An output current detection section for detecting an output current flowing through the motor; and a control section for controlling the inverter based on the detected output current, wherein the control section controls the drive current command value and the frequency Based on the current command value based on the variable, and calculates the speed or vibration of the motor based on the output current detected by the output current detection unit during the motor operation, and based on the calculated speed or vibration of the motor , And determines the resonance frequency.
본 발명의 실시예에 따른, 압축기 구동장치 및 이를 구비한 냉장고는, 운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 모터를 구동하고, 모터 구동 중, 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 모터의 속도 또는 진동을 연산하고, 연산된 모터의 속도 또는 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별함으로써, 압축기에 대한 공진 주파수를 간단하게 파악할 수 있게 된다.A compressor driving apparatus and a refrigerator having the same according to the embodiment of the present invention drive a motor on the basis of a current command value and a current command value based on a frequency variable and determine whether the output current detected by the output current detection unit The resonance frequency of the compressor can be grasped simply by calculating the speed or vibration of the motor based on the calculated speed or vibration of the motor.
특히, 전류의 주파수 가변을 이용하여, 공진 주파수를 판별함으로써, 압축기 산포에 의해 변할 수 있는 공진 주파수를 능동적으로 감지할 수 있으며, 압축기 산포의 영향을 최소화할 수 있게 된다. Particularly, by discriminating the resonance frequency using the frequency variation of the current, it is possible to actively detect the resonance frequency which can be changed by the compressor scattering, and the influence of the compressor scattering can be minimized.
한편, 공진 주파수 판별 이후, 통상 운전시, 공진 주파수를 회피하여 운전함으로써, 압축기를 안정적으로 동작시킬 수 있게 된다. 또한, 진동 및 소음을 상당히 저감할 수 있게 된다.On the other hand, after the determination of the resonance frequency, the compressor can be operated stably by avoiding the resonance frequency during normal operation. In addition, vibration and noise can be significantly reduced.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 냉장고의 도어를 개방한 사시도이다.
도 3은 도 2의 제빙기를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도이다.
도 6은 도 5의 압축기 구동부를 보여주는 회로도이다.
도 7은 도 6의 인버터 제어부 내부의 일예를 도시하는 회로도이다.
도 8 내지 도 9는 도 7의 인버터 제어부의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동장치의 동작 방법의 다양한 예를 도시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동장치를 구비하는 다양한 홈 어플라이언스를 예시하는 도면이다.1 is a perspective view illustrating a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view of the door of the refrigerator of Fig. 1 opened. Fig.
3 is a view showing the ice maker of Fig.
FIG. 4 is a view schematically showing a configuration of the refrigerator of FIG. 1;
FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating the interior of the refrigerator shown in FIG. 1. FIG.
6 is a circuit diagram showing the compressor driving unit of FIG.
7 is a circuit diagram showing an example of the inside of the inverter control unit of Fig.
8 to 9 are views referred to in the description of the operation of the inverter control unit of FIG.
10A and 10B are flowcharts showing various examples of the operation method of the compressor driving apparatus according to the embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating various home appliances having a compressor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffix "module" and " part "for components used in the following description are given merely for convenience of description, and do not give special significance or role in themselves. Accordingly, the terms "module" and "part" may be used interchangeably.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고를 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view illustrating a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명과 관련한 냉장고(1)는, 도시되지는 않았지만 냉동실 및 냉장실로 구획된 내부공간을 가지는 케이스(110)와, 냉동실을 차폐하는 냉동실 도어(120)와 냉장실을 차폐하는 냉장실 도어(140)에 의해 개략적인 외관이 형성된다.The
그리고, 냉동실 도어(120)와 냉장실 도어(140)의 전면에는 전방으로 돌출형성되는 도어핸들(121)이 더 구비되어, 사용자가 용이하게 파지하고 냉동실 도어(120)와 냉장실 도어(140)를 회동시킬 수 있도록 한다.A
한편, 냉장실 도어(140)의 전면에는 사용자가 냉장실 도어(140)를 개방하지 않고서도 내부에 수용된 음료와 같은 저장물을 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 홈바(180)가 더 구비될 수 있다.Meanwhile, a
그리고, 냉동실 도어(120)의 전면에는 사용자가 냉동실 도어(120)를 개방하지 않고 얼음 또는 식수를 용이하게 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 디스펜서(160)가 구비될 수 있고, 이러한 디스펜서(160)의 상측에는, 냉장고(1)의 구동운전을 제어하고 운전중인 냉장고(1)의 상태를 화면에 도시하는 컨트롤패널(210)이 더 구비될 수 있다. The
한편, 도면에서는, 디스펜서(160)가 냉동실 도어(120)의 전면에 배치되는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 냉장실 도어(140)의 전면에 배치되는 것도 가능하다. Although the
한편, 냉동실(미도시)의 내측 상부에는 냉동실 내의 냉기를 이용하여 급수된 물을 제빙하는 제빙기(190)와, 제빙기에서 제빙된 얼음이 이빙되어 담겨지도록 냉동실(미도시) 내측에 장착된 아이스 뱅크(195)가 더 구비될 수 있다. 또한, 도면에서는 도시하지 않았지만, 아이스 뱅크(195)에 담겨진 얼음이 디스펜서(160)로 낙하되도록 안내하는 아이스 슈트(미도시)가 더 구비될 수 있다. 제빙기(190)에 대해서는 도 3에서 후술하기로 한다.In the upper portion of the freezing chamber (not shown), there are provided an ice-
컨트롤패널(210)은, 다수개의 버튼으로 구성되는 입력부(220), 및 제어 화면 및 작동 상태 등을 디스플레이하는 표시부(225)를 포함할 수 있다. The
표시부(225)는, 제어 화면, 작동 상태 및 고내(庫內) 온도 등의 정보를 표시한다. 예를 들어, 표시부(225)는 디스펜서의 서비스 형태(각얼음, 물, 조각얼음), 냉동실의 설정 온도, 냉장실의 설정 온도를 표시할 수 있다. The
이러한 표시부(225)는, 액정 디스플레이(LCD), 발광다이오드(LED), 유기발광다이오드(OLED) 등 다양하게 구현될 수 있다. 또한, 표시부(225)는 입력부(220)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.The
입력부(220)는, 다수개의 조작 버튼을 구비할 수 있다. 예를 들어, 입력부(220)는, 디스펜서의 서비스 형태(각얼음, 물, 조각 얼음 등)를 설정하기 위한 디스펜서 설정버튼(미도시)과, 냉동실 온도설정을 위한 냉동실 온도설정 버튼(미도시)과, 냉동실 온도설정을 위한 냉장실 온도 설정 버튼(미도시) 등을 포함할 수 있다. 한편, 입력부(220)는 표시부(225)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.The
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 도면에 도시된 더블도어형(Double Door Type)에 한정되지 않으며, 원 도어형(One Door Type), 슬라이딩 도어형(Sliding Door Type), 커튼 도어형(Curtain Door Type) 등 그 형태를 불문하며, 후술하는 바와 같이, 냉동실 내측에 아이스 뱅크(195)와 아이스 뱅크(195)를 진동시키는 아이스 뱅크 진동부(175)가 배치되기만 하면 충분하다. Meanwhile, the refrigerator according to the embodiment of the present invention is not limited to the double door type shown in the drawing, but may be a one door type, a sliding door type, a curtain door type It is sufficient that the
도 2는 도 1의 냉장고의 도어를 개방한 사시도이다.Fig. 2 is a perspective view of the door of the refrigerator of Fig. 1 opened. Fig.
도면을 참조하여 설명하면, 냉동실 도어(120)의 내측에는 냉동실(155)이, 냉장실 도어(140)의 내측에는 냉장실(157)이 배치된다.Referring to the drawings, a
냉동실(155)의 내측 상부에는 냉동실(155) 내의 냉기를 이용하여 급수된 물을 제빙하는 제빙기(190)와, 제빙기에서 제빙된 얼음이 이빙되어 담겨지도록 냉동실(미도시) 내측에 장착된 아이스 뱅크(195)와, 아이스 뱅크(195)를 진동시키는 아이스 뱅크 진동부(175), 및 디스펜서(160)가 배치된다. 또한, 도면에서는 도시하지 않았지만, 아이스 뱅크(195)에 담겨진 얼음이 디스펜서(160)로 낙하되도록 안내하는 아이스 슈트(미도시)가 더 배치될 수 있다. An
도 3은 도 2의 제빙기를 도시한 도면이다.3 is a view showing the ice maker of Fig.
도면을 참조하여 설명하면, 제빙기(190)는, 제빙을 위한 물을 담아서 일정한 형상의 얼음으로 만들기 위한 제빙 트레이(212)와, 제빙 트레이(212)로 물을 공급하는 급수부(213)와, 제빙된 얼음을 아이스뱅크(190)로 미끄러 떨어질 수 있도록 구비된 슬라이더(214)와, 제빙된 얼음을 제빙 트레이(212)에서 분리시키기 위한 히터(미도시)를 포함한다.The
제빙 트레이(212)는 체결부(212a)에 의해 냉장고의 냉동실(155)에 체결될 수 있다. The ice-making
또한, 제빙기(190)는, 이젝터(217)를 동작시키는 제빙 구동부(216)와, 제빙 구동부(216) 내에 구비되는 모터(미도시)와 축결합되어 제빙 트레이(212)에서 완전하게 제빙된 얼음을 아이스 뱅크(195)로 취출시키는 이젝터(217)를 더 포함한다.The
제빙 트레이(212)는, 대략의 형상이 반원통 형상으로 이루어져 있으며, 제빙 트레이(212)의 내부면에는 얼음이 분리되어 취출될 수 있도록 구획돌기(212b)가 소정간격마다 형성된다. The ice-making
또한, 이젝터(217)는, 제빙 트레이(212)의 중앙을 가로지르도록 형성되는 축(217a), 및 이젝터(217)의 축(217a) 측면으로는 형성되는 다수개의 이젝터 핀(217b)을 포함한다.The ejector 217 includes a shaft 217a formed to cross the center of the ice-making
여기서, 각 이젝터 핀(217a)은, 제빙 트레이(212)의 구획돌기(212b)의 사이에 각각 위치된다.Here, each ejector pin 217a is positioned between the partitioning
이젝터 핀(217a)은 제조된 얼음을 아이스 뱅크(195)로 취출시키는 수단이다. 예를 들어, 이젝터 핀(217a)에 의해 이동된 얼음은 슬라이더(214)에 얹혀진 후 슬라이더(214)면을 따라 미끄러져 아이스 뱅크(195)로 떨어진다. The ejector pins 217a are means for ejecting the produced ice to the
한편, 도면에서는 도시되지 않았지만, 히터(미도시)는 제빙 트레이(212)의 저면에 부착되며, 제빙 트레이(212)의 온도를 높여, 제빙 트레이(212)면에 고착된 얼음을 녹게 하여 얼음이 제빙 트레이(212)에서 분리되도록 하는 역할을 한다. 분리된 얼음은 이젝터(217)에 의해 아이스 뱅크(195)로 배출된다. Although not shown in the drawing, a heater (not shown) is attached to the bottom surface of the ice-making
한편, 제빙기(190)는, 얼음을 제빙 트레이(212)에서 분리하기 전에, 하부에 위치된 아이스 뱅크(195)에 얼음이 가득 차 있는가의 여부(이하, ‘만빙 감지’라 칭함)를 감지하기 위한 광송신부(233)와 광수신부(234)를 더 포함할 수 있다.The
광송신부(233)와 광수신부(234)는 제빙기(190) 하부에 배치되며, 적외선 센서, 또는 발광 다이오드(LED) 등을 이용하여 아이스 뱅크(195) 내에 소정 광을 송신, 수신할 수 있다. The
예를 들어, 적외선 센서 타입이 사용되는 경우, 적외선 송신부(233)와 적외선 수신부(234)가 각각 제빙기(190) 하부에 구비된다. 만빙이 아닌 경우, 적외선 수신부(234)는 하이 레벨의 신호를 수신하며, 만빙인 경우 로우 레벨의 신호를 수신하게 된다. 이에 의해 제어부(310)는 만빙 여부를 판단하게 된다. 한편, 적외선 수신부(234)는 1개 이상 사용될 수 있으며, 도면에서는 2개로 도시한다. For example, when an infrared sensor type is used, an
한편, 광송신부(233)와 광수신부(234)는, 얼음 등에 의한 습기, 성에 등으로 부터 소자를 보호하기 위해, 제빙기(190)의 하부 케이스(219) 내에 매립된 구조로 구현될 수 있다.The
광수신부(234)에서 수신된 신호는, 제어부(310)로 입력되며, 만빙인 경우, 제어부(310)는, 제빙 구동부(216)의 동작을 제어하여, 더 이상 얼음이 아이스 뱅크(195)로 취출되지 않도록 한다.The
한편, 아이스 뱅크(195)의 하단에는 아이스 뱅크(195)를 진동시키는 아이스 뱅크 진동부(175)를 배치할 수 있다. 도면에서는, 아이스 뱅크(195)의 하단에 아이스 뱅크 진동부(175)를 배치하나 이에 한정되지 않으며, 아이스 뱅크(195)를 진동시킬 수 있다면, 측면 등 인접한 어느 위치에라도 관계없다. On the other hand, an ice
도 4는 도 1의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다. FIG. 4 is a view schematically showing a configuration of the refrigerator of FIG. 1;
도면을 참조하여 설명하면, 냉장고(1)는, 압축기(112)와, 압축기(112)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(116)와, 응축기(116)에서 응축된 냉매를 공급받아 증발시키되, 냉동실(미도시)에 배치되는 냉동실 증발기(124)와, 냉동실 증발기(124)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉동실 팽창밸브(134)를 포함할 수 있다.The
한편, 본 발명에서의 압축기(112)는, 왕복형 압축기(recipro compressor)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 도면에서는, 하나의 증발기를 사용하는 것으로 예시하나, 냉장실과 냉동실에 각각의 증발기를 사용하는 것도 가능하다. In the figure, one evaporator is used, but it is also possible to use the evaporator in each of the refrigerating chamber and the freezing chamber.
즉, 냉장고(1)는, 냉장실(미도시)에 배치되는 냉장실 증발기(미도시) , 응축기(116)에서 응축된 냉매를 냉장실 증발기(미도시) 또는 냉동실 증발기(124)에 공급하는 3방향 밸브(미도시)와, 냉장실 증발기(미도시)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉장실 팽창밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다. That is, the
또한, 냉장고(1)는 증발기(124)를 통과한 냉매가 액체와 기체로 분리되는 기액 분리기(미도시)를 더 포함할 수 있다. The
또한, 냉장고(1)는, 냉동실 증발기(124)를 통과한 냉기를 흡입하여 각각 냉장실(미도시) 및 냉동실(미도시)로 불어주는 냉장실 팬(미도시) 및 냉동실 팬(144)을 더 포함할 수 있다.The
또한, 압축기(112)를 구동하는 압축기 구동부(113)와, 냉장실 팬(미도시) 및 냉동실 팬(144)을 구동하는 냉장실 팬 구동부(미도시) 및 냉동실 팬 구동부(145)를 더 포함할 수 있다. The controller may further include a
한편, 도면에 따르면, 냉장실 및 냉동실에 공통의 증발기(124)가 사용되므로, 이러한 경우에, 냉장실 및 냉동실 사이에 댐퍼(미도시)가 설치되될 수 있으며, 팬(미도시)은 하나의 증발기에서 생성된 냉기를 냉동실과 냉장실로 공급되도록 강제 송풍시킬 수 있다.In this case, a damper (not shown) may be installed between the refrigerator compartment and the freezer compartment, and a fan (not shown) may be installed between the refrigerator compartment and the freezer compartment, Can be forcedly blown to be supplied to the freezer compartment and the refrigerating compartment.
도 5는 도 1에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating the interior of the refrigerator shown in FIG. 1. FIG.
도면을 참조하여 설명하면, 도 5의 냉장고는, 압축기(112), 기계실 팬(115), 냉동실 팬(144), 제어부(310), 히터(331), 제빙기(190), 아이스 뱅크(195), 온도 감지부(321), 메모리(240)를 포함한다. 또한, 냉장고는, 압축기 구동부(113), 기계실 팬 구동부(117), 냉동실 팬 구동부(145), 히터 구동부(332), 제빙 구동부(216), 아이스 뱅크 진동부(175), 표시부(225), 및 입력부(220)를 더 포함할 수 있다. 5 includes a
압축기(112), 기계실 팬(115), 냉동실 팬(144)에 대한 설명은 도 2를 참조한다.For a description of
입력부(220)는, 다수개의 조작 버튼을 구비하여, 입력되는 냉동실 설정 온도 또는 냉장실 설정 온도에 대한 신호를 제어부(310)로 전달한다.The
표시부(225)는, 냉장고의 동작 상태를 표시할 수 있다. The
메모리(240)는, 냉장고 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. The
온도 감지부(321)는, 냉장고 내의 온도를 감지하여 감지된 온도에 대한 신호를 제어부(310)로 전달한다. 여기서 온도 감지부(321)는 냉장실 온도, 및 냉동실 온도를 각각 감지한다. 또한, 냉장실 내의 각 실 또는 냉동실 내의 각 실의 온도를 감지할 수도 있다.The
제어부(310)는, 압축기(112), 및 팬(115 또는 144)의 온/오프 동작을 제어를 위해, 도면에서 도시된 바와 같이, 압축기 구동부(113) 및 팬 구동부(117 또는 145)를 제어하여, 최종적으로 압축기(112), 및 팬(115 또는 144)을 제어할 수 있다. 여기서, 팬 구동부는 기계실 팬 구동부(117) 또는 냉동실 팬 구동부(145)일 수 있다. The
예를 들어, 제어부(310)는, 압축기 구동부(113) 또는 팬 구동부(117 또는 145)에, 각각 해당하는 속도 지령치 신호를 출력할 수 있다. For example, the
상술한 압축기 구동부(113), 냉동실 팬 구동부(145)는, 각각 압축기용 모터(미도시), 및 냉동실 팬용 모터(미도시)를 각각 구비하며, 각 모터(미도시)는 제어부(310)의 제어에 따라 목표 회전 속도로 동작될 수 있다. The
한편, 기계실 팬 구동부(117)는, 기게실 팬용 모터(미도시)를 구비하며, 기게실 팬용 모터(미도시)는 제어부(310)의 제어에 따라 목표 회전 속도로 동작될 수 잇다. On the other hand, the machine room
이러한 모터가 삼상 모터인 경우, 인버터(미도시) 내의 스위칭 동작에 의해 제어되거나, 교류 전원을 그대로 이용하여 정속 제어될 수 있다. 여기서 각 모터(미도시)는, 유도 모터, BLDC(Blush less DC) 모터, 또는 synRM(synchronous reluctance motor) 모터 등 중 어느 하나일 수 있다.When such a motor is a three-phase motor, it can be controlled by a switching operation in an inverter (not shown) or can be controlled at a constant speed by using AC power as it is. Here, each motor (not shown) may be any one of an induction motor, a BLDC (blush less DC) motor, a synRM (synchronous reluctance motor) motor, and the like.
한편, 제어부(310)는, 상술한 바와 같이, 압축기(112)와 팬(115 또는 144)의 동작 제어 이외에, 냉장고(1) 전반의 동작을 제어할 수 있다. On the other hand, the
예를 들어, 제어부(310)는, 아이스 뱅크 진동부(175)의 동작을 제어할 수 있다. 특히, 만빙 감지시, 제빙기(190)에서 아이스 뱅크(195)로 얼음이 취출하도록 제어하며, 또한, 이러한 얼음 취출시 또는 취출 이후 소정 시간 이내에 아이스 뱅크(195)를 진동시키도록 제어할 수 있다. 이와 같이, 얼음 취출시 아이스 뱅크(195)를 진동시킴으로써, 아이스 뱅크(195) 내의 얼음이 엉기지 않고 고르게 분포할 수 있게 된다.For example, the
또한, 제어부(310)는, 아이스 뱅크(195)에 얼음 보관된 상태가 계속되어 얼음이 엉기는 것을 방지하기 위해, 소정 시간 간격으로 반복하여 아이스 뱅크(195)를 진동시킬 수 있다. In addition, the
또한, 제어부(310)는, 사용자의 동작에 의해 디스펜서(160)가 동작하는 경우, 아이스 뱅크(195) 내의 얼음을 디스펜서(160)로 얼음을 취출하도록 제어하고, 또한, 이러한 얼음 취출시 또는 취출 바로 전에 아이스 뱅크(195)를 진동시키도록 제어할 수 있다. 구체적으로는 아이스 뱅크 진동부(175)를 제어하여 아이스 뱅크(195)가 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 얼음 취출시 사용자에게 취출되는 얼음의 엉기는 현상을 방지할 수 있다.When the
제어부(310)는, 제빙 트레이(212) 내의 얼음의 이빙을 위해, 제빙기(190) 내의 히터(미도시)를 동작하도록 제어할 수 있다. The
한편, 제어부(310)는, 히터(미도시)의 온 동작 이후에, 제빙 구동부(216)를 제어하여 제빙기(190) 내의 이젝터(217)가 동작하도록 할 수 있다. 이는 아이스 뱅크(195) 내로 원활히 얼음을 취출하기 위한 제어 동작이다.On the other hand, the
한편, 제어부(310)는, 아이스 뱅크(195) 내의 얼음이 만빙으로 판단되는 경우, 히터(미도시)를 오프시키도록 제어할 수 있다. 또한, 제빙기(190) 내의 이젝터(217)의 동작도 정지하도록 제어할 수 있다.On the other hand, when the ice in the
한편, 제어부(310)는, 상술한 바와 같이, 입력부(220)로부터의 설정 온도에 맞추어 냉매 싸이클의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 압축기 구동부(113), 냉장실 팬 구동부(143) 및 냉동실 팬 구동부(145) 이외에, 3방향 밸브(130), 냉장실 팽창밸브(132), 및 냉동실 팽창밸브(134)를 더 제어할 수 있다. 또한, 응축기(116)의 동작도 제어할 수 있다. 또한 제어부(310)는 표시부(225)의 동작을 제어할 수도 있다.On the other hand, the
한편, 히터(331)는, 냉동실 제상 히터일 수 있다. 냉동실 증발기(124)에 부착되는 성에를 제거하기 위해, 냉동실 제상 히터(331)가 동작할 수 있다. 이를 위해, 히터 구동부(332)는, 히터(331)의 동작을 제어할 수 있다. 한편, 제어부(310)는, 히터 구동부(332)를 제어할 수 있다.On the other hand, the
도 6은 도 5의 압축기 구동부를 보여주는 회로도이다.6 is a circuit diagram showing the compressor driving unit of FIG.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동부(113)는, 컨버터(410), 인버터(420), 인버터 제어부(430), 입력 전류 검출부(A), dc 단 전압 검출부(B), 평활 커패시터(C), 및 출력전류 검출부(E)를 포함할 수 있다. The
한편, 압축기 구동부(113)는, 압축기(112) 내의 모터(230)를 구동하므로, 모터 구동부, 모터구동장치 또는 압축기 구동장치로 명명할 수도 있다.Meanwhile, since the
먼저, 입력 전류 검출부(A)는, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(digcrete signal)로서, 소비전력 연산을 위해, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.First, the input current detection section A can detect the input current (is) input from the commercial
컨버터(410)는, 거친 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(410)의 내부 구조도 달라진다. The
한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.Meanwhile, the
예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다. For example, in the case of a single-phase AC power source, four diodes may be used in the form of a bridge, and in the case of a three-phase AC power source, six diodes may be used in the form of a bridge.
한편, 컨버터(410)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다. On the other hand, the
다음, 컨버터(410)의 출력단에는, 컨버터(410)에서 전력 변환된 전원을 저장 또는 평활하기 위한, 커패시터(C)가 구비될 수 있다. 이때의 커패시터(C) 양단은, dc 단 이라 명명할 수 있다. 따라서, 커패시터(C)를 dc 단 커패시터라 할 수도 있다.Next, a capacitor C for storing or smoothing the power converted by the
dc 단 전압 검출부(B)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다. The dc voltage detection unit B can detect the dc voltage Vdc at both ends of the smoothing capacitor C. [ For this purpose, the dc voltage detection unit B may include a resistance element, an amplifier, and the like. The detected dc voltage source Vdc can be input to the
인버터(420)는, 압축기(112)를 구동할 수 있다. 특히, 압축기(112) 내의 압축기 모터(230)를 구동할 수 있다.The
이를 위해, 인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(230)에 출력할 수 있다. To this end, the
인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,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
인버터(420) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(430)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 동기 모터(230)에 출력되게 된다. The switching elements in the
인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력받을 수 있다.The
인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(420)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)로부터 검출되는 출력전류값(io)을 기초로 생성되어 출력된다. 인버터 제어부(430) 내의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 출력에 대한 상세 동작은 도 7을 참조하여 후술한다.The
출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 삼상 모터(230) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 즉, 모터(230)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia,ib,ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.An output current detector (E) detects the
출력전류 검출부(E)는 인버터(420)와 모터(230) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. The output current detection unit E may be located between the
션트 저항이 사용되는 경우, 3개의 션트 저항이, 인버터(420)와 동기 모터(230) 사이에 위치하거나, 인버터(420)의 3개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)에 일단이 각각 접속되는 것이 가능하다. 한편, 삼상 평형을 이용하여, 2개의 션트 저항이 사용되는 것도 가능하다. 한편, 1개의 션트 저항이 사용되는 경우, 상술한 커패시터(C)와 인버터(420) 사이에서 해당 션트 저항이 배치되는 것도 가능하다.Three shunt resistors are placed between the
검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다. 이하에서는 검출된 출력전류(io)가 삼상의 출력 전류(ia,ib,ic)인 것으로 하여 기술한다.The detected output current (i o) are, as discrete signals (discrete signal) of the pulse type, may be applied to the
한편, 압축기 모터(230)는, 삼상 모터일 수 있다. 압축기 모터(230)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. On the other hand, the
이러한 모터(230)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기모터(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기모터(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 모터(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 모터(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다. Such a
한편, 압축기(112) 구동시, 공진 주파수로 압축기(112)를 구동하는 경우, 즉, 공진 주파수로 압축기 모터(230)를 구동하는 경우, 상당한 소음 및 진동이 발생하게 된다.On the other hand, when the
이러한 소음 및 진동을 저감하기 위해, 압축기(112)에 대한 공진 주파수 판별이 필요하게 된다.In order to reduce such noise and vibration, it is necessary to discriminate the resonance frequency with respect to the
본 발명에서는, 별도의 장치 부가 없이, 인버터 제어부(430)를 활용하여, 간단하게 공진 주파수를 파악하는 방법을 제시한다.In the present invention, a method of simply grasping the resonant frequency using the
본 발명의 실시예에 따른, 인버터 제어부(430)는, 운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 모터(230)를 구동하도록 제어하고, 모터(230) 구동 중, 모터(230)에 흐르는 출력 전류에 기초하여, 모터(230)의 속도 또는 진동을 연산하고, 연산된 모터(230)의 속도 또는 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별할 수 있다. 이에 의해, 압축기(112)에 대한 공진 주파수를 간단하게 파악할 수 있게 된다.The
특히, 전류의 주파수 가변을 이용하여, 공진 주파수를 판별함으로써, 압축기(112) 산포에 의해 변할 수 있는 공진 주파수를 능동적으로 감지할 수 있으며, 압축기(112) 산포의 영향을 최소화할 수 있게 된다. Particularly, by discriminating the resonance frequency using the frequency variable of the current, the resonance frequency which can be changed by the dispersion of the
구체적으로, 인버터 제어부(430)는, 공진 주파수 검출 모드에서, 운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 모터(230)를 구동하도록 제어하고, 모터(230) 구동 중, 모터(230)에 흐르는 출력 전류에 기초하여, 모터(230)의 속도 또는 진동을 연산하고, 모터의 속도 또는 진동을 저장하도록 제어하며, 공진 주파수 검출 모드 완료시, 저장된 모터의 속도 또는 진동 중 최대 속도 또는 최대 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별할 수 있다.Specifically, the
한편, 인버터 제어부(430)는, 공진 주파수 검출 모드 이후, 판별된 공진 주파수에 기초하여, 공진 주파수 회피 운전하도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 압축기(112)를 안정적으로 동작시킬 수 있게 된다. 또한, 진동 및 소음을 상당히 저감할 수 있게 된다.On the other hand, after the resonance frequency detection mode, the
도 7은 도 6의 인버터 제어부 내부의 일예를 도시하는 회로도이다.7 is a circuit diagram showing an example of the inside of the inverter control unit of Fig.
도 7을 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 축변환부(310), 속도 연산부(320), 전류 지령 생성부(330), 전압 지령 생성부(340), 축변환부(350), 및 스위칭 제어신호 출력부(360), 주파수 가변부(345), 공진 주파수 판단부(537), 속도 지령 생성부(538), 메모리(539)를 포함할 수 있다.7, the
축변환부(310)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환한다.The
한편, 축변환부(310)는, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다. On the other hand, the
속도 연산부(320)는, 축변환부(310)에서 축변화된 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)에 기초하여, 연산된 위치()와 연산된 속도()를 출력할 수 있다.Based on the two-phase current (i?, I?) Of the stationary coordinate system changed in the axis by the
한편, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도()와 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(330)는, 연산 속도()와 속도 지령치(ω* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(335)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i* q)를 생성할 수 있다. 도면에서는, 전류 지령치로, q축 전류 지령치(i* q)를 예시하나, 도면과 달리, d축 전류 지령치(i* d)를 함께 생성하는 것도 가능하다. 한편, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다. On the other hand, the current
한편, 전류 지령 생성부(330)는, 전류 지령치(i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.On the other hand, the current
다음, 전압 지령 생성부(340)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(330) 등에서의 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(340)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(344)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v* q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(340)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i* d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(348)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v* d)를 생성할 수 있다. 한편, 전압 지령 생성부(340)는, d 축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.Next, the voltage
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)는, 축변환부(350)에 입력된다.On the other hand, the generated d-axis and q-axis voltage command values (v * d and v * q ) are input to the
축변환부(350)는, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치()와, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.The
먼저, 축변환부(350)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(320)에서 연산된 위치()가 사용될 수 있다.First, the
그리고, 축변환부(350)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(1050)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력하게 된다.Then, the
스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다. The switching control
출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다.The output inverter switching control signal Sic may be converted into a gate driving signal in a gate driving unit (not shown) and input to the gate of each switching element in the
한편, 주파수 가변부(345)는, 공진 주파수 검출 모드에서, 주파수 가변에 기반한 전류 지령치(I*f)를 생성할 수 있다. On the other hand, the frequency variable section 345 can generate the current command value I * f based on the frequency variable in the resonant frequency detection mode.
예를 들어, 목표 속도인 제1 속도로 일정하게 모터(230)가 회전하는 동안에, 주파수 가변부(345)는, 공진 주파수 검출 모드에서, 주파수 가변에 기반한 전류 지령치(I*f)를 생성할 수 있다.For example, while the
한편, 주파수 가변부(345)는, 제1 속도로 일정하게 모터(230)가 회전하는 동안에, 순차적으로 전류에 대한 주파수를 가변할 수 있다. On the other hand, the frequency varying section 345 can sequentially vary the frequency with respect to the current while the
예를 들어, 주파수 가변부(345)는, 낮은 주파수에 해당하는 전류 지령치 부터, 높은 주파수에 해당하는 전류 지령치를 순차적으로 생성할 수 있다.For example, the frequency variable unit 345 can sequentially generate a current command value corresponding to a high frequency from a current command value corresponding to a low frequency.
주파수 가변부(345)는, 전류 지령 생성부(330) 내에 구비되는 것도 가능하다.The frequency variable section 345 may be provided in the current
한편, 전압 지령 생성부(340)는, 공진 주파수 검출 모드가 아닌 통상 운전 모드에서는, 전류 지령 생성부(330)로부터의 운전 전류 지령치(i* d,i* q), 및 출력 전류(io)에 기초하여, 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성하며, 공진 주파수 검출 모드에서는, 운전 전류 지령치(i* d,i* q), 주파수 가변에 기반한 전류 지령치(I*f) 및 출력 전류(io)에 기초하여, 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성할 수 있다.On the other hand, in the normal operation mode other than the resonance frequency detection mode, the voltage
스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 공진 주파수 검출 모드에서, 주파수 가변에 기반한 전류 지령치(I*f)에 기반한 전압 지령치(v* d,v* q)에 기반하여, 축변환된 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여, 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다. The switching control
한편, 속도 연산부(320)는, 공진 주파수 검출 모드 동안, 출력 전류 검출부(E)에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 모터(230)의 속도 또는 진동을 연산한다.On the other hand, the
그리고, 메모리(539)는, 공진 주파수 검출 모드 동안, 속도 연산부(320)에서 연산된 모터(230)의 속도 또는 진동을 저장할 수 있다. 특히, 메모리(539)는, 가변되는 전류 주파수 별로, 연산된 모터(230)의 속도 또는 진동을 저장할 수 있다. The
공진 주파수 판단부(537)는, 공진 주파수 검출 모드 완료시, 메모리(539)에 저장된 모터(230)의 속도 또는 진동 중 최대 속도 또는 최대 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별할 수 있다. 이에 따라, 압축기(112)에 대한 공진 주파수를 간단하게 파악할 수 있게 된다.The resonance
한편, 속도 지령 생성부(538)는, 공진 주파수 검출 모드 이후, 판별된 공진 주파수에 기초하여, 공진 주파수 회피 운전하기 위한 속도 지령치(ω* r1)를 생성할 수 있다. 특히, 속도 지령 생성부(538)에서 출력되는, 공진 주파수 회피 운전하기 위한 속도 지령치(ω* r1)는, 전류 지령 생성부(330)에 입력될 수 있다.On the other hand, after the resonance frequency detection mode, the speed
그리고, 공진 주파수 검출 모드 이후, 통상 운전 모드에서, 전류 지령 생성부(330)는, 공진 주파수 회피 운전하도록, 운전 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성하여 출력할 수 있다.Then, in the normal operation mode after the resonance frequency detection mode, the current
이에 따라, 전압 지령 생성부(340)는, 공진 주파수 회피 운전하도록, 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성할 수 있다.Accordingly, the voltage
그리고, 스위칭 제어 신호 출력부(360)는, 공진 주파수 회피 운전하도록, 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 생성된 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다. The switching control
따라서, 모터(230)는, 공진 주파수를 피해서 구동되게 된다. 이에 따라, 압축기(112)를 안정적으로 동작시킬 수 있게 된다. 또한, 진동 및 소음을 상당히 저감할 수 있게 된다.Therefore, the
도 8은 공진 주파수 검출 모드에 의한 모터 구동을 보여주는 도면이고, 도 9는 도 8의 모터 구동에 의해, 공진 주파수 판별하는 것을 예시하는 도면이다.Fig. 8 is a diagram showing the motor drive by the resonance frequency detection mode, and Fig. 9 is a diagram illustrating the resonance frequency discrimination by the motor drive of Fig.
도면을 참조하면, 제1 기간 동안(T1), 모터(230)의 회전 속도가 제1 속도(ω1)까지 증가하며, 제2 기간(T2) 동안, 즉, 공진 주파수 검출 모드 동안, 운전 전류 지령치 및 주파수 가변에 의한 전류 지령치에 의해, 모터(230)의 속도가 맥동하게 된다.Referring to the drawing, during the first period T1, the rotational speed of the
그리고, 제3 기간(T3) 동안, 모터(230)의 회전 속도가 제1 속도(ω1)로 회전하면서, 공진 주파수가 판별되고, 판별된 공진 주파수에 따라, 제4 기간(T4) 동안, 모터(230)의 회전 속도가 증가된 제2 속도(ω2)로 회전하거나, 모터(230)의 회전 속도가 감소된 제3 속도(ω3)로 회전할 수 있다.During the third period T3, the resonance frequency is discriminated while the rotational speed of the
공진 주파수 검출 모드는, 제2 기간(T2), 및 제3 기간(T3)에 대응할 수 있다.The resonance frequency detection mode may correspond to the second period T2 and the third period T3.
제2 기간(T2) 동안, 상술한 바와 같이, 인버터 제어부(430)는, 순차적으로 낮은 주파수에서 높은 주파수까지 주파수를 가변하고, 가변된 주파수에 대응하는 소신호의 전류 지령치를 생성한다. During the second period T2, as described above, the
도 9의 (a)는, 순차적으로 낮은 주파수에서 높은 주파수까지 주파수 가변된 전류 지령치(I*f)를 예시한다.FIG. 9A illustrates frequency-varying current command value I * f sequentially from a low frequency to a high frequency.
그리고, 인버터 제어부(430)는, 일정한 제1 속도(ω1)에 대응하는 운전 전류 지령치와 소신호의 전류 지령치에 기초하여, 제2 기간(T2) 동안, 모터(230)를 구동한다.The
그리고, 인버터 제어부(430)는, 순차적으로 낮은 주파수에서 높은 주파수까지 주파수 가변된 전류 지령치(I*f)에 의해 모터(230)가 동작하는 경우, 검출되는 출력 전류(io)에 기초하여, 모터(230)의 속도 또는 진동을 연산한다.When the
제2 기간(T2) 동안의, 주파수 가변이 종료된 이후, 제3 기간(T3) 동안, 인버터 제어부(430)는, 메모리(539)에 저장된 주파수 별, 연산된 모터 속도 또는 진동에 기초하여, 최대 속도 또는 최대 진동에 대응하는 주파수를 추출하고, 추출된 주파수를 공진 주파수로 판별할 수 있다.During the third period T3 after the frequency change ends during the second period T2, the
도 9의 (b)는, 순차적으로 낮은 주파수에서 높은 주파수까지 주파수 가변된 전류 지령치(I*f)에 기초하여, 연산된 모터의 속도 또는 진동(ωf)을 예시한다.Fig. 9 (b) illustrates the speed or the vibration [omega] f of the motor calculated based on the frequency commanded current command value I * f sequentially from a low frequency to a high frequency.
특히, Tx 구간에서, 속도의 진폭의 변화가 가장 큰 것을 알 수 있다. 이에 따라, 인버터 제어부(430)는, 제2 기간(T2) 종료 이후, Tx 구간에 대응하는 주파수 성분을 공진 주파수로 판별할 수 있다.Particularly, it can be seen that the change in the amplitude of the velocity is the largest in the Tx section. Accordingly, the
이후, 제4 기간(T4) 동안, 인버터 제어부(430)는, 판별된 공진 주파수 회피 운전하도록, 모터의 회전 속도를 증가 또는 감소시킬 수 있다.Thereafter, during the fourth period T4, the
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동장치의 동작 방법의 다양한 예를 도시한 순서도이다.10A and 10B are flowcharts showing various examples of the operation method of the compressor driving apparatus according to the embodiment of the present invention.
먼저, 도 10a를 참조하면, 인버터 제어부(430) 내의 전류 지령 생성부(330)는, 속도 지령치에 기초하여, 운전 전류 지령치를 생성한다(S1005). 그리고, 운전 전류 지령치에 기초하여, 모터(230)를 구동한다.Referring to FIG. 10A, the current
예를 들어, 도 8의 T1 기간 동안, 지속적으로 상승하는 속도 지령치에 대응하는 운전 전류 지령치를 생성할 수 있다.For example, during the period T1 in Fig. 8, the operating current command value corresponding to the continuously rising speed command value can be generated.
그리고, T2 기간 동안, 일정한 속도(ω1)에 대응하는 운전 전류 지령치를 생성할 수 있다.Then, during the period T2, the operating current command value corresponding to the constant speed? 1 can be generated.
다음, 인버터 제어부(430)는, 공진 주파수 검출 모드인 지 여부를 판단하고(S1010), 공진 주파수 검출 모드인 경우, 주파수 가변에 기반한 전류 지령치를 생성한다(S1015).Next, the
특히, 주파수 가변부(345)는, 순차적인 주파수 가변에 기반한 전류 지령치(I*f)를 생성한다. 생성되는 주파수 가변에 기반한 전류 지령치는, 전압 지령 생성부(340)에 입력된다.In particular, the frequency variable section 345 generates a current command value I * f based on a sequential frequency variable. The current command value based on the frequency variable to be generated is input to the
다음, 인버터 제어부(430)는, 운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여, 모터(230)를 구동한다(S1020).Next, the
인버터 제어부(430)는, 도 8의 T2 기간 동안, 일정한 속도(ω1) 외에, 맥동하는 속도 성분에 따라, 모터(230)를 구동한다. 특히, 맥동하는 속도 성분은, 순차적인 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 대응한다.The
한편, 인버터 제어부(430)는, 공진 주파수 검출 모드가 아닌 경우, 즉, 통상 운전 모드인 경우, 운전 전류 지령치에 기초하여 모터(230)를 구동한다(S1025).On the other hand, when the
다음, 도 10b를 참조하면, 출력 전류 검출부(E)는, 모터(230)에 흐르는 출력 전류(io)를 검출한다(S1055).10B, the output current detection unit E detects the output current io flowing through the motor 230 (S1055).
다음, 인버터 제어부(430)는, 출력 전류에 기초하여 모터의 속도 또는 진동을 연산한다(S1060). 특히, 인버터 제어부(430) 내의 속도 연산부(320)는, 가변되는 주파수 별로 대응하는 모터의 속도 또는 진동을 연산할 수 있다.Next, the
다음, 인버터 제어부(430)는, 가변 주파수 구간이 완료되었는 지 여부를 판단하고(S1065), 해당하지 않는 경우, 연산된 주파수 별 모터의 속도 또는 진동은, 메모리(539)에 저장하도록 제어한다(S1070).Next, the
한편, 제1065 단계(S1065)에서, 가변 주파수 구간이 완료된 경우, 인버터 제어부(430), 특히 공진 주파수 판단부(537)는, 저장된 속도 맥동 또는 진동에 기초하여 최대 맥동주파수를 공진 주파수로 판별한다(S1075). On the other hand, in step 1065 (S1065), when the variable frequency section is completed, the
그리고, 인버터 제어부(430)는, 판별된 공진 주파수에 기초하여, 공진 주파수 회피 운전을 수행하도록 제어한다(S1080).Then, the
특히, 속도 지령 생성부(538)는, 판별된 공진 주파수에 기초하여, 공진 주파수 회피 운전하기 위한 속도 지령치속도 지령치(ω* r1)를 생성할 수 있다.In particular, the speed
한편, 도 6 내지 도 10b에서 기술한, 압축기 구동장치(113)의 동작 방법은, 다양한 홈 어플라이언스에도 적용이 가능하다. 특히, 압축기(112)를 구비하는 홈 어플라이언스에 그대로 적용이 가능하다.Meanwhile, the operation method of the
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 압축기 구동장치를 구비하는 다양한 홈 어플라이언스를 예시하는 도면이다.11 is a diagram illustrating various home appliances having a compressor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 도 11의 (a)는, 세탁물을 건조하는 건조기(200b)를 예시하며, 도 11의 (b)는, 압축기를 구동에 의해, 냉기를 실내로 공급하는 공기조화기(200c)를 예시하며, 도 11의 (c)는, 압축기 구동에 의해, 얼음 등을 제공하는 정수기(200e)를 예시한다.11 (a) illustrates a
본 발명에 따른 압축기 구동장치 및 이를 구비한 냉장고는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The compressor driving device and the refrigerator having the compressor driving device according to the present invention can be applied to all or some of the embodiments so that various modifications can be made. Some of which may be selectively combined.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
Claims (14)
상기 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부; 및
상기 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 인버터를 제어는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 상기 모터를 구동하도록 제어하고,
상기 모터 구동 중, 상기 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 모터의 속도 또는 진동을 연산하고,
상기 연산된 모터의 속도 또는 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.The switching power supply unit converts the direct current power into the alternating current power by the switching operation, An inverter for outputting to a motor for driving a compressor;
An output current detector for detecting an output current flowing to the motor; And
And controlling the inverter based on the detected output current,
Wherein,
And controls the motor to be driven based on the current command value and the current command value based on the frequency variable,
Wherein the control unit calculates a speed or a vibration of the motor based on an output current detected by the output current detection unit during the motor drive,
And determines the resonance frequency based on the speed or the vibration of the calculated motor.
상기 제어부는,
공진 주파수 검출 모드에서,
운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 상기 모터를 구동하도록 제어하고,
상기 모터 구동 중, 상기 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 모터의 속도 또는 진동을 연산하고,
상기 모터의 속도 또는 진동을 저장하도록 제어하며,
상기 공진 주파수 검출 모드 완료시, 상기 저장된 모터의 속도 또는 진동 중 최대 속도 또는 최대 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.The method according to claim 1,
Wherein,
In the resonant frequency detection mode,
And controls the motor to be driven based on the current command value and the current command value based on the frequency variable,
Wherein the control unit calculates a speed or a vibration of the motor based on an output current detected by the output current detection unit during the motor drive,
Controls to store the speed or vibration of the motor,
And when the resonance frequency detection mode is completed, judges the resonance frequency based on the speed or the maximum speed or the maximum vibration of the stored motor.
상기 제어부는,
상기 공진 주파수 검출 모드 이후, 상기 판별된 공진 주파수에 기초하여, 공진 주파수 회피 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the resonance frequency avoiding operation is performed based on the determined resonance frequency after the resonance frequency detecting mode.
상기 제어부는,
공진 주파수 검출 모드에서,
운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 상기 모터를 구동하도록 제어하고,
상기 공진 주파수 검출 모드가 아닌 경우, 운전 전류 지령치에 기초하여 상기 모터를 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.The method according to claim 1,
Wherein,
In the resonant frequency detection mode,
And controls the motor to be driven based on the current command value and the current command value based on the frequency variable,
And controls the motor to be driven based on the operation current command value when the mode is not the resonance frequency detection mode.
상기 제어부는,
상기 공진 주파수 검출 모드에서,
순차적으로 주파수를 가변하여, 운전 전류 지령치 및 상기 순차적으로 주파수 가변된 전류 지령치에 기초하여, 상기 모터를 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.The method according to claim 2 or 4,
Wherein,
In the resonant frequency detection mode,
And sequentially controls the frequency so as to drive the motor based on the operation current instruction value and the sequential frequency varying current instruction value.
공진 주파수 검출 모드에서, 상기 주파수 가변에 기반한 전류 지령치를 생성하는 주파수 가변부;
속도 지령치에 기초하여, 상기 운전 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
상기 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 모터의 속도 또는 진동을 연산하는 속도 연산부;
상기 연산된 모터의 속도 또는 진동을 저장하는 메모리;
상기 공진 주파수 검출 모드 완료시, 상기 저장된 모터의 속도 또는 진동 중 최대 속도 또는 최대 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별하는 공진 주파수 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.The method according to claim 1,
A frequency variable portion for generating a current command value based on the frequency variable in the resonant frequency detection mode;
A current command generator for generating the operating current command value based on the speed command value;
A speed calculating unit for calculating speed or vibration of the motor based on an output current detected by the output current detecting unit;
A memory for storing the calculated speed or vibration of the motor;
And a resonance frequency determination unit for determining a resonance frequency based on a maximum speed or a maximum vibration among the speed or vibration of the stored motor when the resonance frequency detection mode is completed.
상기 공진 주파수 검출 모드 이후, 상기 판별된 공진 주파수에 기초하여, 공진 주파수 회피 운전하기 위한 속도 지령치를 생성하는 속도 지령 생성부;를 더 포함하고,
상기 공진 주파수 회피 운전하기 위한 속도 지령치는, 상기 전류 지령 생성부에 입력되는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.The method according to claim 6,
And a speed command generator for generating a speed command value for the resonance frequency avoiding operation based on the discriminated resonance frequency after the resonance frequency detection mode,
Wherein the speed command value for the resonance frequency avoiding operation is input to the current command generation unit.
상기 운전 전류 지령치에 기초하여, 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및
상기 전압 지령치에 기초하여, 상기 인버터를 구동하기 위한 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 더 포함하며,
상기 전압 지령 생성부는,
상기 공진 주파수 검출 모드에서, 상기 운전 전류 지령치, 및 상기 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 상기 전압 지령치를 생성하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.The method according to claim 6,
A voltage command generation unit for generating a voltage command value based on the operation current command value; And
And a switching control signal output unit for outputting a switching control signal for driving the inverter based on the voltage command value,
Wherein the voltage command generation unit comprises:
And in the resonant frequency detection mode, generates the voltage instruction value based on the operation current instruction value and the current instruction value based on the frequency variable.
상기 제어부는,
일정 속도로 상기 모터가 회전하는 동안, 운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 상기 모터를 구동하도록 제어하고,
상기 모터 구동 중, 상기 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 모터의 속도 또는 진동을 연산하고,
상기 연산된 모터의 속도 또는 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Controls to drive the motor based on a current command value and a current command value based on the frequency variable while the motor rotates at a constant speed,
Wherein the control unit calculates a speed or a vibration of the motor based on an output current detected by the output current detection unit during the motor drive,
And determines the resonance frequency based on the speed or the vibration of the calculated motor.
상기 압축기를 동작시키는 모터;
상기 모터를 구동하는 압축기 구동부;를 포함하고,
상기 압축기 구동부는,
스위칭 동작에 의해, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을. 압축기 구동을 위한 모터에 출력하는 인버터;
상기 모터에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부; 및
상기 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 인버터를 제어는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 상기 모터를 구동하도록 제어하고,
상기 모터 구동 중, 상기 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 모터의 속도 또는 진동을 연산하고,
상기 연산된 모터의 속도 또는 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별하는 것을 특징으로 하는 냉장고.compressor;
A motor for operating the compressor;
And a compressor driving unit for driving the motor,
Wherein the compressor-
The switching power supply unit converts the direct current power into the alternating current power by the switching operation, An inverter for outputting to a motor for driving a compressor;
An output current detector for detecting an output current flowing to the motor; And
And controlling the inverter based on the detected output current,
Wherein,
And controls the motor to be driven based on the current command value and the current command value based on the frequency variable,
Wherein the control unit calculates a speed or a vibration of the motor based on an output current detected by the output current detection unit during the motor drive,
And determines the resonance frequency based on the calculated speed or vibration of the motor.
상기 제어부는,
공진 주파수 검출 모드에서,
운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 상기 모터를 구동하도록 제어하고,
상기 모터 구동 중, 상기 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 모터의 속도 또는 진동을 연산하고,
상기 모터의 속도 또는 진동을 저장하도록 제어하며,
상기 공진 주파수 검출 모드 완료시, 상기 저장된 모터의 속도 또는 진동 중 최대 속도 또는 최대 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별하는 것을 특징으로 하는 냉장고.11. The method of claim 10,
Wherein,
In the resonant frequency detection mode,
And controls the motor to be driven based on the current command value and the current command value based on the frequency variable,
Wherein the control unit calculates a speed or a vibration of the motor based on an output current detected by the output current detection unit during the motor drive,
Controls to store the speed or vibration of the motor,
And determines the resonance frequency based on the maximum speed or the maximum vibration among the velocity or vibration of the stored motor when the resonance frequency detection mode is completed.
상기 제어부는,
상기 공진 주파수 검출 모드 이후, 상기 판별된 공진 주파수에 기초하여, 공진 주파수 회피 운전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.11. The method of claim 10,
Wherein,
And after the resonance frequency detection mode, performs resonance frequency avoiding operation based on the determined resonance frequency.
공진 주파수 검출 모드에서, 상기 주파수 가변에 기반한 전류 지령치를 생성하는 주파수 가변부;
속도 지령치에 기초하여, 상기 운전 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
상기 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 모터의 속도 또는 진동을 연산하는 속도 연산부;
상기 연산된 모터의 속도 또는 진동을 저장하는 메모리;
상기 공진 주파수 검출 모드 완료시, 상기 저장된 모터의 속도 또는 진동 중 최대 속도 또는 최대 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별하는 공진 주파수 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.11. The method of claim 10,
A frequency variable portion for generating a current command value based on the frequency variable in the resonant frequency detection mode;
A current command generator for generating the operating current command value based on the speed command value;
A speed calculating unit for calculating speed or vibration of the motor based on an output current detected by the output current detecting unit;
A memory for storing the calculated speed or vibration of the motor;
And a resonance frequency determining unit for determining a resonance frequency based on a maximum speed or a maximum vibration among the speed or vibration of the stored motor when the resonance frequency detecting mode is completed.
상기 제어부는,
일정 속도로 상기 모터가 회전하는 동안, 운전 전류 지령치, 및 주파수 가변에 기반한 전류 지령치에 기초하여 상기 모터를 구동하도록 제어하고,
상기 모터 구동 중, 상기 출력 전류 검출부에서 검출되는 출력 전류에 기초하여, 상기 모터의 속도 또는 진동을 연산하고,
상기 연산된 모터의 속도 또는 진동에 기초하여, 공진 주파수를 판별하는 것을 특징으로 하는 냉장고.11. The method of claim 10,
Wherein,
Controls to drive the motor based on a current command value and a current command value based on the frequency variable while the motor rotates at a constant speed,
Wherein the control unit calculates a speed or a vibration of the motor based on an output current detected by the output current detection unit during the motor drive,
And determines the resonance frequency based on the calculated speed or vibration of the motor.
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