KR20160099377A - Method for controlling compressor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a compressor control method and, more specifically, to a compressor control method which minimizes vibration generated when a compressor is stopped by stopping the compressor when an exhaust valve is opened, thereby minimizing noise generated when the compressor is stopped.

Description

압축기 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING COMPRESSOR}[0001] METHOD FOR CONTROLLING COMPRESSOR [0002]

본 발명은 압축기 제어방법에 관한 것으로써, 특히, 배기 밸브가 열렸을 때 압축기를 정지시키는 압축기 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor control method, and more particularly, to a compressor control method for stopping a compressor when an exhaust valve is opened.

냉장고, 에어컨 및 세탁기 등에는 압축기를 구비하고 있으며, 압축기로는 고효율 가변속 운전을 위해 BLDC(BrushLess Direct Current) 모터가 가장 널리 사용되고 있다.A refrigerator, an air conditioner, and a washing machine are equipped with a compressor. As a compressor, a BLDC (Brushless Direct Current) motor is most widely used for high-efficiency variable speed operation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 압축기의 구동 장치에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a driving apparatus for a compressor will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 압축기는 센서리스 모터(100) 및 센서리스 모터(100)와 커넥팅바(140)로 연결되어 있는 피스톤을 포함한다. 또한, 압축기는 센서리스 모터(100)에 3상의 전류를 공급하는 인버터 및 센서리스 모터(100)의 전체적인 동작을 제어하는 제어부를 더 포함한다.1, the compressor includes a piston connected to a sensorless motor 100 and a sensorless motor 100 and a connecting bar 140. [ The compressor further includes an inverter for supplying three-phase current to the sensorless motor 100 and a control unit for controlling the overall operation of the sensorless motor 100. [

센서리스 모터(100)는 도시하지 않은 고정자에 대하여 회전하는 회전자(110), 회전자(110)에 연결되어 있는 회전축(120), 회전축(120)과 실린더(200) 내부에 왕복운동하는 피스톤을 연결하는 크랭크부(130)로 구성되어 있다.The sensorless motor 100 includes a rotor 110 that rotates with respect to a stator (not shown), a rotary shaft 120 connected to the rotor 110, a rotary shaft 120, and a piston reciprocating inside the cylinder 200 And a crank 130 for connecting the crankshaft 130 and the crankshaft 130.

모터(100)는 브러쉬리스 직류모터(brushless DC motor)로 공지되어 있는 방법에 의하여 동작된다. 직류전원이 인버터의 스위칭부를 통해 센서리스 모터(100)에 공급되어 회전자(110)가 회전하면 센서리스 모터(100)의 3상권선에는 역기전력이 발생된다. 이 때 제어부는 3상 권선의 역기전력에 대한 정보로부터 회전자(110)의 위치 정보로 회전자(110)의 위치를 파악하여 소정의 상여자모드에 전류를 인가한다. 제어부는 소정의 상여자모드에 전류를 인가하면서 PWM 제어신호를 발생하게 되고, 이러한 PWM 제어신호는 인버터로 출력되어 모터로 공급되는 전류를 조절한다.The motor 100 is operated by a method known as a brushless DC motor. When DC power is supplied to the sensorless motor 100 through the switching unit of the inverter and the rotor 110 rotates, a counter electromotive force is generated at the three-phase winding line of the sensorless motor 100. At this time, the controller determines the position of the rotor 110 from the information of the counter electromotive force of the three-phase winding to the position information of the rotor 110, and applies the current to the predetermined phase excitation mode. The control unit generates a PWM control signal while applying a current to the predetermined phase excitation mode, and the PWM control signal is outputted to the inverter to regulate the current supplied to the motor.

인버터 스위칭부는 온/오프 동작을 수행하는 복수의 트랜지스터를 포함한다. 트랜지스터의 온/오프 동작을 통해 인버터는 센서리스 모터(100)의 3상 권선 중에서 항상 2상의 권선에 전류가 공급되도록 하며, 2상의 권선에 인가되는 전류를 통해 센서리스 모터(100)의 회전속도를 제어한다. 즉, 직류형 모터의 일종인 센서리스 모터(100)는 회전자(110)의 위치를 검출하고, 검출된 회전자(110)의 위치에 의해서 3상 권선 중에서 2상의 권선으로 전류가 공급되도록 제어하면서 구동된다.The inverter switching unit includes a plurality of transistors performing on / off operations. The on / off operation of the transistor causes the inverter to always supply current to the two-phase windings of the three-phase windings of the sensorless motor 100 and to control the rotation speed of the sensorless motor 100 through the current applied to the two- . That is, the sensorless motor 100, which is a kind of direct current type motor, detects the position of the rotor 110 and controls the current to be supplied to the two phase windings of the three phase windings by the detected position of the rotor 110 .

회전자(110)에 연결되어 있는 회전축(120)은 크랭크부(130)에 연결되어 있으며, 크랭크부(130)는 커넥팅바(140)에 의해 피스톤과 연결되어 있다. 회전자(110)가 회전 운동을 하면 회전축(120)에 연결되어 있는 크랭크부(130)에 의하여 회전자(110)의 회전운동이 피스톤의 왕복운동으로 전환된다.The rotary shaft 120 connected to the rotor 110 is connected to the crank unit 130 and the crank unit 130 is connected to the piston by the connecting bar 140. When the rotor 110 rotates, the rotational motion of the rotor 110 is converted into the reciprocating motion of the piston by the crank 130 connected to the rotational shaft 120.

피스톤은 상사점(Ⅱ) 및 하사점(Ⅰ)을 왕복운동하며 압축행정(A) 및 흡입행정(B)을 수행한다. 상사점(Ⅱ)은 피스톤이 가장 높은 위치에 도달하여 압축행정(A)이 끝나고 흡입행정(B)이 시작되는 지점이고, 하사점(Ⅰ)은 흡입행정(B)을 마치고 압축행정(A)이 시작되는 지점이다. 즉, 피스톤은 하사점(Ⅰ)으로부터 상사점(Ⅱ)까지 이동하면서 압축행정(A)을 수행하며, 상사점(Ⅱ)으로부터 하사점(Ⅰ)까지 이동하면서 흡입행정(B)을 수행한다. 피스톤의 상사점(Ⅱ)부분에는 냉매와 같은 유체가 연결되어 있어 피스톤의 운동을 통해 압축 및 흡입이 반복된다.The piston reciprocates between top dead center (II) and bottom dead center (I) and performs compression stroke (A) and suction stroke (B). The top dead center point I is a point at which the piston reaches the highest position and the compression stroke A ends and the suction stroke B starts and the bottom dead center I completes the suction stroke B, Is the starting point. That is, the piston performs the compression stroke A while moving from the bottom dead center I to the top dead center II, and performs the intake stroke B while moving from the top dead center II to the bottom dead center I. A fluid such as a refrigerant is connected to the top dead center (II) portion of the piston, and compression and suction are repeated through the motion of the piston.

이러한 종래의 압축기는 피스톤헤드의 위치에 상관없이 압축기가 일정시간이나 일정주기가 되면 정지되었다. 따라서, 압축기의 정지시 진동으로 인해 소음이 발생하는 문제점이 있었다. 특히, 가정에서 사용되며 밤에도 계속적으로 작동되는 냉장고의 압축기에서 이러한 소음이 발생할 경우 사용자의 불만이 발생할 수 있다.In this conventional compressor, regardless of the position of the piston head, the compressor is stopped when the compressor reaches a predetermined time or a predetermined period. Accordingly, there is a problem that noise is generated due to vibration when the compressor is stopped. Particularly in a refrigerator compressor that is used at home and operated continuously at night, such noise may cause user dissatisfaction.

한국등록특허공보 제716296호Korean Patent Registration No. 716296 한국등록특허공보 제859075호Korean Patent Registration No. 859075

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 압축기 정지시 발생하는 소음을 최소화할 수 있는 압축기 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a compressor control method capable of minimizing noise generated when a compressor is stopped.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축기 제어방법은, 압축기의 배기밸브가 열렸는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 배기밸브가 열렸으면 상기 압축기를 정지시키는 정지단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a compressor, the method comprising: determining whether an exhaust valve of the compressor is open; and stopping the compressor when the exhaust valve is opened.

상기 정지단계는 상기 압축기의 상사점 이후 전류 파형이 30도가 될때 정지할 수 있다.The stopping may be stopped when the current waveform after the top dead center of the compressor reaches 30 degrees.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축기 제어방법은, 압축기의 실린더 내의 압력을 감지하는 감지단계와, 상기 감지된 값에 따라 상기 압축기를 정지시키는 정지단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a compressor, including: sensing a pressure in a cylinder of a compressor; and stopping the compressor in accordance with the sensed value.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 압축기 제어방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the compressor control method of the present invention as described above, the following effects can be obtained.

배기 밸브가 열렸을 때 또는 실린더 내의 압력이 떨어질 때 압축기를 정지시켜서 정지시 발생하는 진동을 최소화시켜서 압축기 정지시 발생하는 소음을 최소화할 수 있다.The compressor can be stopped when the exhaust valve is opened or when the pressure in the cylinder drops, thereby minimizing the vibration occurring at the time of stopping, thereby minimizing the noise generated when the compressor is stopped.

나아가, 압축기의 상사점 이후 전류 파형이 30도가 될때 정지될 때 압축기의 정지 소음은 더욱 최소화될 수 있다.Furthermore, the stopping noise of the compressor can be further minimized when the current waveform after the top point of the compressor is stopped when it reaches 30 degrees.

특히, 냉장고용 압축기를 배기 밸브가 열렸을 때 또는 실린더 내의 압력이 떨어질 때 압축기를 정지시킬 경우 냉장고에서 압축기로 인해 발생하는 소음이 최소화되어 사용자의 편의성이 향상된다.Particularly, when the compressor for a refrigerator is stopped when the exhaust valve is opened or the pressure in the cylinder is lowered, the noise generated by the compressor in the refrigerator is minimized, thereby improving convenience for the user.

도 1은 종래의 압축기를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고용 압축기 전류파형을 나타내는 그래프.1 is a block diagram showing a conventional compressor.
2 is a graph showing a compressor current waveform for a refrigerator according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.For reference, the same components as those of the conventional art will be described with reference to the above-described prior art, and a detailed description thereof will be omitted.

이하에서는 냉장고용 압축기의 제어방법에 대해서 설명하기로 한다. 본 발명은 냉장고용 압축기의 제어방법에만 한정되지 않고 모든 분야에 적용되는 압축기의 제어방법에 적용될 수 있다.Hereinafter, a control method for a compressor for a refrigerator will be described. The present invention can be applied not only to a control method of a compressor for a refrigerator but also to a control method of a compressor applied to all fields.

본 실시예의 냉장고용 압축기 제어방법은, 압축기의 배기밸브가 열렸는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 배기밸브가 열렸으면 상기 압축기를 정지시키는 정지단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for controlling a compressor for a refrigerator of the present embodiment includes the steps of determining whether an exhaust valve of a compressor is open or not and stopping the compressor when the exhaust valve is opened.

냉장고 저장실의 온도를 일정 온도 이하로 유지하기 위해 압축기는 작동된다.The compressor is operated to maintain the temperature of the refrigerator compartment below a certain temperature.

상기 압축기는 BLDC모터를 사용하는 인버터 압축기로 구비될 수 있다. 이러한 인버터 압축기는 U상, V상, W상에 1회 회전시 도 2에 도시된 바와 같이, 3회의 사인그래프의 전류파형이 발생한다. The compressor may be equipped with an inverter compressor using a BLDC motor. In this inverter compressor, current waveforms of three sinusoidal graphs are generated as shown in FIG. 2 when the inverter compressor is rotated once in U-phase, V-phase, and W-phase.

상기 압축기는 종래와 같이 BLDC 모터 및 BLDC 모터와 연결되어 있는 피스톤과 피스톤이 왕복운동하는 실린더와, BLDC 모터에 3상의 전류를 공급하는 인버터 및 BLDC 모터의 전체적인 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. The compressor includes a cylinder in which a piston and a piston reciprocate in a conventional manner, a BLDC motor and a BLDC motor, and a controller for controlling the overall operation of the inverter and the BLDC motor to supply currents of three phases to the BLDC motor.

BLDC 모터는 고정자에 대하여 회전하는 회전자와, 상기 회전자에 연결되어 있는 회전축과, 상기 회전축과 상기 피스톤을 연결하는 크랭크부를 포함한다.The BLDC motor includes a rotor rotating with respect to the stator, a rotating shaft connected to the rotor, and a crank portion connecting the rotating shaft and the piston.

따라서, 상기 BLDC 모터의 원운동은 크랭크 축을 통해 피스톤의 왕복운동으로 변환된다.Therefore, the circular motion of the BLDC motor is converted into the reciprocating motion of the piston through the crankshaft.

상기 피스톤은 상사점 및 하사점을 왕복운동하며 압축행정 및 흡입행정을 수행한다. The piston reciprocates between top dead center and bottom dead center and performs a compression stroke and an intake stroke.

압축기를 작동하다가 상기 저장실의 온도가 목표온도에 도달하면(압축기의 정지 조건 1) 압축기의 배기밸브가 열렸는지 여부를 판단한다.It is determined whether or not the exhaust valve of the compressor is opened when the temperature of the storage chamber reaches the target temperature (stop condition 1 of the compressor) while the compressor is operating.

이러한 판단은 상기 압축기를 제어하는 제어부에 의해 판단된다.This determination is made by the control unit that controls the compressor.

압축기의 피스톤헤드가 상사점을 지나고 압축기의 배기밸브가 열려서 압축기의 실린더 내의 압력이 급격히 떨어지게 되면 상기 압축기를 정지시킨다(압축기의 정지 조건 2).When the piston head of the compressor passes through the top dead center and the exhaust valve of the compressor is opened and the pressure in the cylinder of the compressor suddenly drops, the compressor is stopped (compressor stop condition 2).

바람직하게는, 상기 압축기의 상사점 이후 전류 파형이 30도가 될때 상기 압축기를 정지시킨다.Preferably, the compressor is stopped when the current waveform after the top dead center of the compressor reaches 30 degrees.

즉, 압축기를 작동시키다가 압축기를 정지 시키는 조건 1이 만족되더라도 압축기의 정지 조건 2가 만족될 때까지 압축기의 정지를 지연시킨다.
That is, even if the condition 1 for stopping the compressor after the compressor is operated is satisfied, the stoppage of the compressor is delayed until the stop condition 2 of the compressor is satisfied.

전술한 바와 다르게, 압축기의 실린더 내의 압력을 감지하는 감지부를 구비하여, 상기 감지부를 통해 감지된 값에 따라 상기 압축기를 정지시킬 수 있다.As described above, it is possible to stop the compressor according to the sensed value through the sensing unit, by sensing the pressure in the cylinder of the compressor.

상세하게는, 실린더 내의 압력이 미리 정해진 값 이하로 떨어질 때 압축기를 정지시킨다.
Specifically, the compressor is stopped when the pressure in the cylinder falls below a predetermined value.

이와 같이, 배기 밸브가 열렸을 때 또는 실린더 내의 압력이 떨어질 때 압축기의 정지를 지연시켜서 정지시 발생하는 진동을 최소화시켜서 압축기 정지시 발생하는 소음을 최소화할 수 있다.Thus, when the exhaust valve is opened or the pressure in the cylinder drops, the stoppage of the compressor is delayed to minimize the vibration generated at the stoppage, so that the noise generated when the compressor stops can be minimized.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims .

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

Claims (3)

압축기의 배기밸브가 열렸는지 여부를 판단하는 단계;
상기 배기밸브가 열렸으면 상기 압축기를 정지시키는 정지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어방법.Determining whether an exhaust valve of the compressor is open;
And stopping the compressor when the exhaust valve is opened. 제 1항에 있어서,
상기 정지단계는 상기 압축기의 상사점 이후 전류 파형이 30도가 될때 정지하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the stopping step is stopped when the current waveform after the top dead center of the compressor reaches 30 degrees. 압축기의 실린더 내의 압력을 감지하는 감지단계;
상기 감지된 값에 따라 상기 압축기를 정지시키는 정지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 제어방법.Sensing a pressure in the cylinder of the compressor;
And stopping the compressor according to the sensed value.
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