KR910000097B1 - Motor-driven compressor provided with torque control device - Google Patents
Motor-driven compressor provided with torque control device Download PDFInfo
- Publication number
- KR910000097B1 KR910000097B1 KR1019860000238A KR860000238A KR910000097B1 KR 910000097 B1 KR910000097 B1 KR 910000097B1 KR 1019860000238 A KR1019860000238 A KR 1019860000238A KR 860000238 A KR860000238 A KR 860000238A KR 910000097 B1 KR910000097 B1 KR 910000097B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- motor
- torque
- main shaft
- control device
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/20—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by changing the driving speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
- F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
- F04C18/3562—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation
- F04C18/3564—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
- F04C2270/80—Diagnostics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Compressor (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 발명의 실시예 1의 전체 계통도.1 is an overall schematic diagram of
제2도는 제1도의 II-II선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
제3도는 제어회로도.3 is a control circuit diagram.
제4도는 토오크제어회로의 상세도.4 is a detailed view of a torque control circuit.
제5도는 전자픽업에서 출력되는 검출신호를 나타낸 도.5 is a diagram illustrating a detection signal output from an electronic pickup.
제6도는 주축의 회전속도 변동상태를 나타낸 도.6 is a view showing a variation in the rotational speed of the main shaft.
제7도, 제8도 및 제9도는 동작 설명도.7, 8 and 9 are operation explanatory diagrams.
제10도는 부하토오크와 출력토오크와의 관계를 나타낸 도.10 is a diagram showing a relationship between a load torque and an output torque.
제11도는 회전수에 대한 비틀림 진동 특성을 나타낸 도.11 shows torsional vibration characteristics with respect to rotational speed.
제12도는 제2실시예의 요부 정면도.12 is a front view of main parts of the second embodiment;
제13도는 제3실시예의 요부 정면도.13 is a front view of main parts of the third embodiment;
제14도는 실시예 2 및 3에 이용한 하중검출기, 변형검출기의 응답신호를 나타낸 도.14 is a view showing response signals of the load detector and the strain detector used in Examples 2 and 3. FIG.
제15도는 실시예 4의 요부 단면도.15 is a sectional view of principal parts of Example 4. FIG.
제16도는 압축실의 압력변동을 나타낸 도.16 is a diagram showing the pressure variation of the compression chamber.
제17도는 부하토오크의 변동을 나타낸 도.FIG. 17 is a view showing variation of load torque. FIG.
제18도는 부하토오크를 푸우리에 급수로 전개한 도.18 is a diagram in which load torque is developed as a feedwater to a pushey.
제19도는 출력토오크와 부하토오크와의 관계를 나타낸 도이다.19 shows the relationship between the output torque and the load torque.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 케이스 2 : 전동기1: case 2: electric motor
3 : 고정자 7 : 회전자3: stator 7: rotor
10 : 압축기 11 : 스프링10 compressor 11 spring
14 : 롤러 16 : 어큠레이터14
19 : 치차 20 : 전자픽업19: gear 20: electronic pickup
23 : 회전속도제어회로 25 : 토오크제어회로23: rotation speed control circuit 25: torque control circuit
27 : 속도지령회로 30 : 컴패레이터27: speed command circuit 30: comparator
31 : 온도검출기 33 : 고정기구31: temperature detector 33: fixing mechanism
35 : 지지부재 38 : 변형 검출기35
39 : 압력센서39: pressure sensor
본 발명은 에어컨디셔너(air conditioner), 가정용 냉장고 등의 냉동사이클의 압축수단 또는 고압가스발생용으로 사용되는 전동압축기에 관한 것으로, 특히 구동회전 속도를 가변하는 형식에 적합한 토오크제어장치를 구비한 전동압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
예를들어 미합중국 특허 제4,373,356호에 나타낸 바와 같이 밀폐용기내에 전동기와 압축기를 설치할때 밀폐용기와 압축기 또는 전동기와의 사이에 스프링을 개재시켜 압축기에 발생되는 진동을 감쇠시키는 것이 알려져 있다. 그리고 밀폐용기와 전동기 및 압축기를 고착하여 밀폐용기를 스프링을 통하여 지지하고 마찬가지로 진동을 감쇠시키는 것이 알려져 있다.For example, as shown in US Pat. No. 4,373,356, it is known to attenuate vibration generated in a compressor by interposing a spring between the sealed container and the compressor or the motor when installing the motor and the compressor in the sealed container. In addition, it is known that the hermetic container, the electric motor, and the compressor are adhered to each other to support the hermetic container through a spring and to damp vibration as well.
종래의 것은 진동의 발생 그 자체를 제어하는 것이 아니며, 스프링이나, 고무등의 탄성체로서는 진동을 실제 이용하는 데에 지장이 없을 정도로 감쇠시키는 것은 어렵다.The conventional one does not control the generation of vibration itself, and it is difficult to attenuate it to such an extent that it does not interfere with actual use of vibration as an elastic body such as a spring or rubber.
본 발명의 목적은 진동 특히 회전방향의 비틀림 진동을 실제 이용하는 데에 지장이 없을 정도로 작게할 수 있는 토오크제어장치를 구비한 전동압축기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric compressor having a torque control device which can be made small so as not to interfere with the actual use of vibration, especially torsional vibration in the rotational direction.
본 발명의 다른 목적은 비틀림 진동이 실질적으로 발생하지 않도록 할 수 있는 토오크제어장치를 구비한 전동압축기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electric compressor having a torque control device capable of substantially preventing torsional vibration.
본 발명의 또 다른 목적은 비틀림 진동의 발생 그 자체를 제어할 수 있는 토오크제어장치를 구비한 전동압축기를 제어하는 것이다.Another object of the present invention is to control an electric compressor equipped with a torque control device capable of controlling the generation of the torsional vibration itself.
본 발명의 특징은 주축을 통하여 결합된 전동기에 의하여 구동되는 압축기에 있어서, 주축의 일회전의 회전각을 복수의 범위로 분할하고, 이들 각 분할범위별로 검출된 주축의 각속도(角速度)와, 기준이 되는 각속도와의 차를 구하고, 이 차에 따라 각 분할범위별로 전동기의 출력토오크를 제어하는 토오크제어장치를 구비한 것이다.A feature of the present invention is that in a compressor driven by an electric motor coupled through a main shaft, the rotation angle of one rotation of the main shaft is divided into a plurality of ranges, and the angular velocity of the main shaft detected for each of these division ranges and the reference And a torque control device for obtaining a difference from the angular velocity, and controlling the output torque of the motor for each divided range according to the difference.
제1도 내지 제10도는 본 발명의 실시예 1의 설명도이다. 제1도, 제2도, 제3도 및 제4도에는 케이스(1)내에 전동기(2)와 압축기(10)가 수납된 로터리압축기가 도시되어 있다. 전동기(2)는 케이스(1)에 고정된 고정자(3)와, 주베아링(4) 및 단부베아링(5)에 지지된 주축(6)와, 이 주축(6)에 고정된 회전자(7)로 구성되고, 압축기(10)는 케이스(1)에 고정된 실린더 블럭(12)과, 주축(6)과 함께 연동하고 실린더 블럭(12)내에 배치되어 압축작동실(13)을 형성하는 롤러(14)로 구성된다. 또한 부호 15는 압축작동실(13)내에 돌출하여 롤러(14)의 표면에 당접되는 베인(vane)이고, 스프링(11)의 힘에 의해 항상 롤러(14)에 당접된 상태로 되어 있다. 부호 16은 흡입 어큠레이터(accumulator)이고, 주축(6)이 회전하면 냉매가스가 이 어큠레이터(16)로부터 흡입되어 압축작동실(13)내에서 소정압력으로 가압되고, 제1도의 화살표로 도시한 방향으로 롤러 케이스(1)에 배관(17)을 거쳐 접촉된 응축기(8)로 배출된다. 응축기(8)에는 팽창밸브(9)를 거쳐 증발기(18)가 접촉되고, 증발기(18)의 출구는 흡입 어큠레이터(16)에 접촉된다. 압축기(10)를 구성하는 주축(6)의 상단부가 윗쪽으로 연장되어, 이 부분에 치차(19)가 고착되고, 이 치차(19)는 주축(6)과 일체로 회전하도록 되어 있다. 케이스(1)에는 자체가 자계를 갖는 전자픽업(20)이 치차(19)에 대향하여 고정되어 있다. 이 전자픽업(20)은 제5도에 나타낸 바와 같이 주축(6)의 회전속도에 따른 신호를 출력하도록 되어 있다. 즉, 제5도의 부호 32로 나타낸 기준선(신호의 중심출력 레벨을 연결하는 기준선)에 대하여 신호가 이 기준선(32)을 가로지른 후 다시 기준선(32)를 가로지를때 까지의 시간(t)을 구하면 치차(19)의 치형수로부터 주축(6)의 시시각각의 회전속도가 얻어진다.1 to 10 are explanatory views of
제6도는 제5도에 나타낸 회전속도 신호에 의거하여 주축(6)의 회전속도의 변동상태를 나타낸 것으로, A영역은 빠름을 B영역은 늦음을 각각 나타낸다. 그리고 평균 회전속도는 평균시간와 치차(19)의 치형수(m)에 의해 구할 수 있고, 빠름과 늦음의 양 w는에 의해 구할 수 있다.FIG. 6 shows the variation of the rotational speed of the main shaft 6 based on the rotational speed signal shown in FIG. 5, showing that the area A is fast and the area B is slow. And the average rotational speed is the average time Can be obtained by the number of teeth (m) of the
전자픽업(20)의 출력측은 파형정형회로(21)를 통하여 연산기억회로(22)에 접속된다. 전동기(2)에는 회전속도제어회로(23)가 접속되고, 이 회전속도제어회로(23)에는 베이스드라이버(24)(base driver)가 접속된다.The output side of the
토오크제어회로(25)는 연산기억회로(22)로부터 보내져 오는 각 회전각도 범위 마다의 회동소요시간 또는 각속도의 편차신호에 의거하여 초퍼(chopper)신호를 형성하여 이것을 베이스드라이버(24)에 보내도록 되어 있다.The
회전속도제어회로(23)는 트랜지스터(TR1~TR6)와 환류다이오드(D1~D6)로 구성된 120° 통전형 인버터이고, 그 교류출력전압은 직류전압(Ed)의 정(교)전위측 트랜지스터(TR1~TR6)의 120°의 도통기간이 펄스폭 변조를 받아 초퍼동작하므로서 제어된다.The rotational
또 트랜지스터(TR1∼TR6)의 공통이미터 단자와 환류다이오드(D4~D6)이 공통애노드(anode)단자 사이에 저저항(R1)이 접속된다.The low resistance R 1 is connected between the common emitter terminals of the transistors TR 1 to TR 6 and the reflux diodes D 4 to D 6 between the common anode terminals.
전동기(2)는 브러시레스 직류전동기로 구성되어, 2극의 영구자석을 자계로 한 동기 전동기이다. 전동기(2)의 전기자 권선에 흐르는 권선전류는 상기 저저항(R1)에도 흘러, 이 저저항(R1)의 전압강하로 하여 권선전류(IL)를 검출하도록 되어 있다.The
전동기(2)의 회전속도와 각속도를 제어하기 위한 제어부는 연산기억회로(22), 전동기(2)의 회전자의 자극위치를 검출하는 자극위치검출회로(26), 전동기(2)의 토오크를 주축(6)이 일회전하는 동안에 복수회 바꾸어 각속도를 가변하는 토오크제어회로(25) 및 트랜지스터(TR1~TR6)에 대한 베이스드라이버(24), 연산기억회로(22)에 목표회전 속도를 지령하기 위한 속도지령회로(27) 및, 상기 회전자 주축의 회전속도 변동을 검출하기 위한 전자픽업(20) 및 파형정형회로(21)로 구성된다.The control unit for controlling the rotational speed and the angular speed of the
상기의 자극위치검출회로(26)는 전동기(2)의 전기자 권선단자전압(VA~VC)으로부터 필터회로를 사용하여 회전자위치에 대응한 위치검출신호(S2)를 형성하는 회로이다.The magnetic pole
또 상기 연산기억회로(22)는 CPU(22a), ROM(22b), RAM(22c), 인터페이스 등으로 구성되고, 각각 어드레스버스, 데이터버스 및 컨트롤버스(도시하지 않음)에 의해 접속된다.The
제4도는 상기 토오크제어회로(25)의 일예의 상세를 나타낸 것으로, 전류지령회로로써의 D/A변환기(28), 전류검출회로로써의 증폭기(29), 히스테리시스특성을 가지며 비교회로로써의 특성을 가지며, 비교회로로 컴패레이터(30)를 가진 구성으로 되어 있다.4 shows the details of an example of the
연산기억회로(22)의 RAM(22c)으로부터 독출된 8비트의 편차각속도 데이터 또는, 편차시간 데이터(SO)는 상기의 D/A변환기(28)에 의하여 애날로그량으로 변환되고, 도면의 전류지령치(28a)로 되는 것이다.The 8-bit deviation angular velocity data or deviation time data S O read out from the
그리고 저저항(R1)의 전압강하로서 얻어지는 권선전류(IL)는 증폭기(29)에 의해 증폭되어 전류검출치(VIL)가 되고, 컴패레이터(30)에 의해 상기의 전류지령치(28a)와 비교되어, 상기의 컴패레이터(30)의 출력으로써 초퍼신호(S1)가 형성된다.The winding current I L obtained as the voltage drop of the low resistance R 1 is amplified by the
다음에 본 실시예의 동작을 설명한다.Next, the operation of the present embodiment will be described.
제1도, 제2도 및 제3도에 있어 기동된 전동기(2)는 회전속도제어회로(23)에 의해 미리 설정된 설정회전속도, 예를들어 3000회전/분(rpm)이 될때까지 서서히 증속된다. 설정회전속도에 도달한 후에는 증발기(18)의 근처에 설치된 온도검출기(31)에 의해 검출된 피냉각실내의 온도(T)와 목표온도(t0)(임의의 온도로 설정변경될 수 있다)가 다르면, 그 차를 줄이도록 전동기(2)의 회전수(N)가 증감제어된다. 그 상세를 제7도 및 제8도에 따라 설명한다.The
제7도에 나타낸 바와 같이 지금 온도검출기(31)에 의하여 검출된 온도(T)가 설정온도(t0)보다 Δt1(±x의 온도폭을 갖는 Δt1)만큼 경우에는 전동기(2)의 회전속도를 현재의 회전속도(N)에 대하여 ΔN1만큼 증속하도록 연산기억회로(22)에 셋트하고, 또 마찬가지로 Δt2의 경우에는 ΔN2가 셋트된다. 그리고 제8도에 나타낸 바와 같이 회전속도(N)의 증감폭 즉 ΔN의 크기에 따라 시간에 대한 회전속도 변화율이 다르고, 증감폭(ΔN)이 크면 클수록 회전속도 변화율이 커진다.As shown in FIG. 7, when the temperature T detected by the temperature detector 31 is now Δt 1 (Δt 1 having a temperature width of ± x) than the set temperature t 0 , the rotational speed and set to 1 ΔN
본 실시예에서는 전동기(2)가 대략 700rpm 내지 7000rpm까지 연속적 또는 단계적으로 회전속도를 변화시킬 수가 있으며, 이 사이에서 어떠한 회전속도로 운전되고 있더라도 상기 설정온도(t0)와 온도검출기(31)에서 검출한 온도와의 사이에 차가 존재하면 이 차를 영으로 접근시키도록 전동기(2)의 회전속도를 증감시킨다.In the present embodiment, the
다음에 주축(6)이 일회전하는 사이에 압축동작(흡입, 압축토출)이 일회 행해지는 경우를 예로하여 가스의 압축에 요하는 압축토오크의 변화에 추종하여 그 구동력이 되는 전자토오크를 제어하는 경우의 동작을 설명한다.Next, the compression operation (suction, compressed discharge) is performed once during the rotation of the main shaft 6, for example, to follow the change in the compression torque required for the compression of the gas and to control the electronic torque that is the driving force. The operation of the case will be described.
전동기(2)의 전자토오크를 일회전이라는 짧은 시간 사이에 연속적으로 변화시키는 것은 주축이 어떠한 회전각도 위치에 있더라도 압축토오크와 전자토오크의 차를 실질적으로 영으로 한다는 토오크 제어의 목적을 달성하는 것이 어려워지거나 전자토오크를 제어하는 회로구성이 대단히 복잡하게 된다. 이것을 피하기 위하여 본 발명의 실시예에서는 일회전(2π라디안)을 복수 예를들어 전동기(2)의 극수와 상수(相數)와의 곱과 같은 수로 분할하고, 이 분할회전 각도범위별로 토오크제어를 행하는 것이다. 예를들어 전동기(2)의 극수가 2이고, 상수가 3이면, 일회전이 6등분되며, 극수가 2 상수가 6이면 일회전이 12등분된다. 또 분할수(분할회전 각도 영역의 수)에 따라 상기 치차(19)의 치형수를 선정하는 것이 제어하기가 용이하므로 본 발명의 실시예에서는 치차(19)의 치형수는 상기 분할수의 정수배로 선정되어 48개로 되어 있다.Continuously changing the electronic torque of the
이하 주축의 일회전(2π라디안)을 12등분한 경우에 대하여 설명한다.The case where one rotation (2π radians) of the main axis is divided into 12 is described below.
운전 상태에 있어서 전자픽업(20)으로부터는 제9a도(제5도와 동일함)에 나타낸 바와 같은 파형을 갖는 신호가 출력된다. 이 파형신호는 파형정형회로(21)에 의하여 제9b도에 나타낸 바와 같은 구형파로 정형되어 연산기억회로(22)에 입력된다. 연산기억회로(22)에서는 파형신호가 입력되었을때의 회전속도 정보로부터, 주축(6)이 치차(19)의 일치분 회동하는데에 요하는 기준시간(t0)을 연산함과 동시에, 이 기준시간(t0)과 상기 구형파의 기준축선을 가로지르는 동안의 시간(t1),(t5),(t6),‥‥‥‥을 비교하여 편차(T0~t1),(T0~t5),(T0~t9),‥‥‥‥를 구하고, 다음에 편차(T0~t1)의 크기를 기준으로 하여 그 분할회전 각도범위에 있어서의 압축토오크의 평균적인 것이 되도록 전자토오크의 크기(목표치)를 연산한다. 구해진 전자토오크의 크기에 상당하는 토오크제어신호(S0)를 형성하고, 이것을 토오크제어회로(25)에 송출한다.In the driving state, the
여기서 출력토오크의 크기의 연산의 일예에 대해 상세히 기술하면, 예를들어 편차(T0~t1),(T0∼t5),‥‥‥‥가 큰 값을 나타낸 경우, 편차(T0~t1),(T0~t5),‥‥‥‥가 커지는 것은 그때의 부하토오크와 출력토오크와의 차가 크다는 것을 표시하는 것이고, 바꿔말하면 부하토오크가 크고 또 부하토오크의 변화의 정도가 심한 것을 나타내는 것이 된다.Herein, an example of the calculation of the output torque magnitude is described in detail. For example, when the deviations (T 0 to t 1 ), (T 0 to t 5 ), ..................... are large values, the deviation (T 0) The increase in ˜t 1 ), (T 0 ˜ t 5 ), ‥‥‥‥ indicates that the difference between the load torque and the output torque at that time is large, in other words, the load torque is large and the degree of change of the load torque It is a sign of severeness.
따라서 출력토오크를 연산할때 편차를 검출했을때의 부하토오크의 크기보다도 상기 편차(T0~t1),(T0~t5),‥‥‥‥의 크기에 따른 값만큼 전자토오크를 크게하도록 연산한다면 결과적으로는 그 분할회전 각도범위에 대한 압축토오크의 평균적인 값이 되고, 각 분할회전 각도범위 마다의 압축토오크의 평균치와 전자토오크는 거의 같아진다. 토오크제어회로(25)에서는 토오크제어신호(S0)와, 전동기(2)에 실제로 흐르고 있는 전류검출치(VIL)를 비교하여 S0>VIL, 즉 전자토오크가 압축토오크 보다 작은 경우에는 온(ON)을 계속하고 S0<VIL, 즉 전자토오크가 압축토오크 보다 큰 경우에는 오프(OFF)를 계속하는 초퍼신호(S1)를 형성하고, 이것을 베이스드라이버(24)에 송출한다. 베이스드라이버(24)에서는 온의 초퍼신호(S1)가 인가되고 있는 사이에는 회전속도 제어회로(23)의 트랜지스터(TR1)에 흐르는 베이스전류가 계속 상승하도록 작동하고, 오프의 초퍼신호가 인가되고 있는 사이에는 회전속도제어회로(23)의 트랜지스터(TR1)에 흐르는 베이스전류를 계속 하강시키도록 동작한다.Therefore, when calculating the output torque, the electronic torque is increased by the value according to the magnitudes of the deviations (T 0 to t 1 ), (T 0 to t 5 ), ... As a result, the result is an average value of the compression torque for the divided rotation angle range, and the average value of the compressed torque and the electronic torque for each divided rotation angle range are almost equal. In the
그리고 제1번째의 각 분할회전 각도범위(n1)에는 제9c도에 나타낸 바와 같이 그 최초의 영역(n1a)에 있어서, 주축(6)이 치차(19)의 1매째의 1치분을 회동하는 데에 요하는 시간(t1)이 검출된다. 이 검출영역(n1a)에서 검출된 시간(t1)은 상기와 같이 처리되고, 이 결과에 의해 행해지는 토오크제어의 회전각 영역은 제1번째의 검출영역(n1a)을 제외한 나머지의 제어영역(n1b)과 다음의 분할회전 각도범위 즉 제2번의 검출영역(n2a)의 범위가 된다 이와 같은 동작에 의하여 제1번째의 분할회전 각도범위(n1)에 대하여 전자토오크와 압축토오크의 차가 실질적으로 영이 되도록 전동기(2)의 전자토오크가 제어된다 제2번째의 분할회전 각도범위(n2)에서는 치차(19)의 5매째의 힌치가 회동하는데에 요하는 시간(t5)이, 제3번째의 분할회전 각도범위에서는 9번째의 힌치가 회동하는 데에 요하는 시간(t9)이 입력되어 상기와 같이 연산처리되어, 각 분할회전각도마다 압축토오크와 잔자토오크와의 차가 실질적으로 영이 되도록 전동기(2)의 출력토오크가 각각 제어된다.In the first divided rotation angle range n 1 , as shown in FIG. 9C, in the first area n 1a , the main shaft 6 rotates the first value of the
상기와 같이 출력토오크의 제어를 행한 결과를 나타낸 것이 제10도이다. 이 도면에서 횡축을 주축의 회전각(rad), 종축을 토오크로 취하고, 또 실선은 전동기(2)의 전자토오크의 변화, 점선은 부하토오크의 변화를 표시한 것이다.10 shows the result of the output torque control as described above. In this figure, the horizontal axis represents the rotation angle (rad) of the main axis, the vertical axis represents the torque, and the solid line represents the change of the electronic torque of the
제11도는 본 발명을 적용한 전동압축기의 주축 회전속도의 변화에 대한 비틀림 진동 특성을 표시한 것으로서, 본 발명에 의하면 2000rpm 이하인 700rpm 내지 2000rpm의 회전속도 영역에서도 2000rpm 이상의 영역과 같은 정도의 진동 특성이 되게할 수가 있다.Figure 11 shows the torsional vibration characteristics of the change in the main shaft rotational speed of the electric compressor to which the present invention is applied, according to the present invention, even in the rotational speed range of 700rpm to 2000rpm that is 2000rpm or less to the same vibration characteristics as the area of 2000rpm or more You can do it.
따라서 상기 실시예에 있어서, 각 분할회전 각도범위마다 토오크제어를 행하는 것은 비틀림 진동이 커지는 범위, 예를들어 2000rpm정도 이하의 회전속도 영역만으로 하고, 그 이외는 행하지 않는 것이 효과적이다.Therefore, in the above embodiment, the torque control for each divided rotation angle range is effective only in the range in which the torsional vibration increases, for example, in the rotational speed range of about 2000 rpm or less, and other than that.
또 제11도에 있어서 점선은 종래의 전동압축기의 진동특성이다.In Fig. 11, the dotted line is the vibration characteristic of the conventional electric compressor.
제12도 및 제13도는 각각 본 발명의 실시예 2,3을 나타낸 것이다.12 and 13 show Examples 2 and 3 of the present invention, respectively.
제12도는 케이스(1)에 고정기구(33)를 부착하고, 이 고정기구(33)를 베이스(34)위에 설치한 지지부재(35)로 지지하고, 압축기를 가로로 설치한 상태로 함과 동시에, 지지부재(35)와 고정기구(33)사이에 하중검출기(36)를 개재시킨 실시예 2의 요부를 나타낸 것이다. 또한 부호 37은 흡입파이프를 나타낸다.12 shows that the
제13도는 케이스(1)에 설치된 고정기구(33)를 베이스(34)에 고정한 지지부재(35)로 지지함과 동시에, 지지부재(35)에 변형검출기(38)를 설치한 실시예 3의 요부를 나타낸 것이다.FIG. 13 shows the
압축기를 운전하면 케이스(1)에는 회전진동이 유발되어, 각각의 검출기(36),(38)는 제14도에 나타낸 바와 같은 응답신호(실시예 2에서는 하중의 변화, 실시예 3에서는 변형의 변화)를 받으나, 이들의 응답신호는 압축기의 부하토오크(제10도의 점선 참조)에 대응하는 것이 발명자들의 실험결과로부터 명백해졌으며, 실시예 1에 나타낸 것과 같은 피이드백제어장치(제2도 참조)에 의하여 제14도에 나타낸 응답신호가 실질적으로 영이 되도록 제어시킴으로서 이 실시예 2 및 3에 의해서도 압축기의 진동을 억제할 수가 있다.When the compressor is operated, rotational vibration is induced in the
또한 제12도 및 제13도는 압축기를 가로설치상태로 하였으나, 가로설치로 한정되는 것은 아니고, 세로설치, 경사설치도 가능하다.In addition, although FIG. 12 and FIG. 13 made the compressor into the horizontal installation state, it is not limited to a horizontal installation, The vertical installation and the diagonal installation are also possible.
또 본 발명은 부하에 맞추어 전동요소의 전자토오크를 제어하고, 회전계의 회전진동을 저감하는 것이 목적이고, 부하가 압축기일 필요는 없으며, 부하변동이 있는 회전계의 전체에 적용할 수가 있는 것이다. 더우기 토오크제어를 행함에 있어, 회전진동의 저감량에 허용치가 있으면 반드시 부하토오크와 출력토오크를 일치시킬 필요는 없으며, 일주기당의 패턴을 근사시켜 제어하는 것만으로도 진동의 저감을 위해서는 유효하다.In addition, the present invention is to control the electronic torque of the transmission element in accordance with the load, and to reduce the rotational vibration of the rotation system, the load need not be a compressor, it can be applied to the whole rotation system with a load variation. Furthermore, in performing torque control, it is not necessary to match the load torque and the output torque if there is an allowable value in the amount of rotational vibration reduction, and it is effective to reduce the vibration only by approximating and controlling the pattern per one cycle.
제15도는 본 발명의 실시예 4를 나타내는 도면이다. 이 도면에서, 부호 39는 압축각동실내의 가스의 압력변화를 검출하기 위한 압력센서이고, 실린더의 토출토오크 근방에 설치된다. 그외는 실시예 1의 압축기(제1도, 제2도 참조)와 동일하므로 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.15 is a diagram showing Example 4 of the present invention. In this figure, reference numeral 39 denotes a pressure sensor for detecting the pressure change of the gas in the compression angle chamber, and is installed near the discharge torque of the cylinder. Other than that is the same as that of the compressor of the first embodiment (see Figs. 1 and 2), the same reference numerals are used and the description thereof is omitted.
또한 부호 40은 압력작동실(13)내로부터 토출포오트로 연장된 압력도통공이다. 이 압력센서(39)에 의하여 제16도에 나타낸 바와 같이 압축작동실내의 압력변동을 얻을 수 있게 된다. 이 압력센서(39)는 제3도에 나타낸 토오크제어장치의 연산기억회로(22)에 접속되고, 이 연산기억회로(22)에서 연산되어 제17도에 나타낸 바와 같은 부하토오크의 변화가 구해진다. 이 부하토오크의 크기에 상당하는 신호가 토오크제어회로(25)에 대하여 출력된다. 이것이 상기 편차신호(S0)대신이 된다. 그 이외는 실시예 1과 동일하다.
그리고 연산기억회로(22)는 압력센서(39)로부터의 신호를 받아 압축기의 부하토오크와 같은 신호를 출력하게 되어 있으나, 반드시 부하토오크와 같지 않아도 회전진동을 제어하기에 충분한 범위내의 토오크가 출력되는 신호이면 되고, 압축기의 부하토오크의 1차성분, 1차성분과 2차성분, 나아가 1차성분으로부터 n차성분을 합성한 토오크패턴이 출력되는 것이라도 좋다. 제18도는 압축기가 어떤 압력조건으로 운전되는 경우의 부하토오크를 후리에(Fourier)전개하여 그 1차성분으로부터 3차성분까지를 나타낸 것으로, 곡선 A는 1차성분, 곡선 B는 2차성분, 곡선 C는 3차성분을 각각 나타낸 것이다.The
그리고 제18도에 있어서 정부(正負)의 기준이 되는 레벨은 0차성분의 크기를 갖고 있다. 또 제19도는 압축요소의 흡수토오크와 전동요소의 전자토오크와의 토오크차를 나타낸 도면이고. 곡선(a)은 전동요소의 전자토오크를 제어하지 않을 경우의 흡수토오크와 전자토오크와의 토오크차를 나타낸 것이다. 곡선(b)은 제18도에서 부호 A로 표시한 1차성분을 전자토오크로써 출력한 경우의 흡수토오크와의 토오크차를 나타낸 것이고, 곡선(c)은 제18도의 부호 A,B로 각각 나타낸 1차성분, 2차성분을 합성한 토오크를 전자토오크로 출력했을 경우의 흡수토오크와의 토오크차를 나타낸 것이다.And in FIG. 18, the level used as the reference | standard of a government has the magnitude | size of zero order component. 19 is a diagram showing the torque difference between the absorption torque of the compression element and the electromagnetic torque of the transmission element. Curve (a) shows the torque difference between the absorption torque and the electronic torque when the electronic torque of the transmission element is not controlled. Curve (b) shows the torque difference from the absorption torque when the primary component indicated by symbol A in FIG. 18 is output as electronic torque, and curve (c) is indicated by symbols A and B in FIG. 18, respectively. The torque difference with the absorption torque at the time of outputting the torque which synthesize | combined the primary component and the secondary component by the electronic torque is shown.
이 제19도로부터 알 수 있는 바와 같이 전동요소의 토오크제어를 일체 행하지 않을 경우(곡선 a)에 비교하여 토오크제어를 행한 경우(곡선 b,c)의 쪽이 압축기의 회전계에 작용하는 잔여토오크(부하토오크와 출력토오크의 차)가 작아지므로 1차성분만에 의거한 토오크패턴을 전동요소로부터 출력시켰을 경우(곡선 b)일지라도 회전진동의 저감효과가 있다. 또한 1차성분으로부터 n차성분까지를 합성하도록 하면 더욱 바람직하나, 실용상으로는 1차성분으로부터 2차성분 정도의 합성토오크 패턴이면 충분하다. 또 이들의 n차 성분까지의 토오크패턴(n=1~n)을 복수개 임의로 선택할 수 있도록 하는 것도 가능하다.As can be seen from FIG. 19, the remaining torque which acts on the rotational system of the compressor when the torque control is performed (curve b, c) is compared with the case where the torque control of the transmission element is not performed at all (curve a). Since the difference between the load torque and the output torque) becomes small, the rotational vibration can be reduced even when the torque pattern based only on the primary component is output from the electric element (curve b). It is more preferable to synthesize from the primary component to the n-th component, but in practice, a synthetic torque pattern of about 1 to 2 components is sufficient. It is also possible to arbitrarily select a plurality of torque patterns (n = 1 to n) up to these n-th components.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5477 | 1985-01-16 | ||
JP60005477A JPS61164494A (en) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | Torque control type sealed compressor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR860005981A KR860005981A (en) | 1986-08-16 |
KR910000097B1 true KR910000097B1 (en) | 1991-01-19 |
Family
ID=11612326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019860000238A KR910000097B1 (en) | 1985-01-16 | 1986-01-16 | Motor-driven compressor provided with torque control device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61164494A (en) |
KR (1) | KR910000097B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11674513B2 (en) * | 2018-10-19 | 2023-06-13 | Get Gmbh | Method and apparatus for controlling a scroll compressor using torque progression to reduce vibration |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2669540B2 (en) * | 1987-08-04 | 1997-10-29 | 株式会社日立製作所 | Rotary compressor controller |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5815494B2 (en) * | 1973-09-04 | 1983-03-25 | 松下電器産業株式会社 | Seizouhouhou |
JPS54157211A (en) * | 1978-06-02 | 1979-12-12 | Mitsubishi Electric Corp | Motor control device |
JPS5815494U (en) * | 1981-07-24 | 1983-01-31 | 株式会社東芝 | Electric motor control device |
JPS6115589A (en) * | 1984-06-28 | 1986-01-23 | Daikin Ind Ltd | Vibration reducing unit of rotary compressor |
JPS6115590A (en) * | 1984-06-28 | 1986-01-23 | Daikin Ind Ltd | Vibration reducing unit of rotary compressor |
-
1985
- 1985-01-16 JP JP60005477A patent/JPS61164494A/en active Granted
-
1986
- 1986-01-16 KR KR1019860000238A patent/KR910000097B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11674513B2 (en) * | 2018-10-19 | 2023-06-13 | Get Gmbh | Method and apparatus for controlling a scroll compressor using torque progression to reduce vibration |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR860005981A (en) | 1986-08-16 |
JPS61164494A (en) | 1986-07-25 |
JPH0436000B2 (en) | 1992-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4726738A (en) | Motor-driven compressor provided with torque control device | |
JP4173587B2 (en) | Air conditioning control device for brushless motor | |
US5518373A (en) | Compressor start-up controller | |
US7095952B2 (en) | Method for optimizing the efficiency of a motor operated under a load | |
US6239563B1 (en) | Electronic starting and operating control system for a single-phase synchronous motor with a permanent magnetic rotor, also in case of failure | |
US7235941B2 (en) | Phase commutation method of brushless direct current motor | |
JPH0742939B2 (en) | Torque controlled compressor | |
CN100461615C (en) | Motor control apparatus | |
CN1139181C (en) | Motor controller | |
US20060290305A1 (en) | Motor control apparatus | |
JP4511682B2 (en) | Control device for motor for compressor | |
JP3645793B2 (en) | Motor control device | |
KR910000097B1 (en) | Motor-driven compressor provided with torque control device | |
JP7361933B2 (en) | Electric motor drive equipment and refrigeration cycle application equipment | |
JP3278491B2 (en) | Refrigeration cycle control device | |
KR900002420B1 (en) | Speed-controlling method for brushless dc motor | |
JP2828714B2 (en) | Rotary position detector for compressor motor | |
JPH069439B2 (en) | Electric motor torque control device | |
JPH0746893B2 (en) | Rotational position detector for compressor electric motor | |
KR100323294B1 (en) | Electric motor | |
JP2853693B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2960254B2 (en) | Control method of induction motor for compressor | |
JPH0646877B2 (en) | Torque control device for electric compressor | |
JPH0739331Y2 (en) | Rotational position detector for compressor electric motor | |
JP2001128477A (en) | Control method for switched reluctance motor, driving method for compressor, and apparatus thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
G160 | Decision to publish patent application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20020108 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |