WO2018117286A1 - 압축기 및 압축기의 제어 방법 - Google Patents

압축기 및 압축기의 제어 방법 Download PDF

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류나이
구민
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Definitions

  • the present specification relates to a compressor and a control method thereof, and more particularly, to a compressor and a control method of a compressor for generating a control signal related to driving a compressor in the compressor itself to control a motor of the compressor.
  • a compressor is a device that converts mechanical energy into compressed energy of a compressive fluid and is used as a part of a refrigerator, for example, a refrigerator or an air conditioner.
  • Compressors are largely classified into a reciprocating compressor, a rotary compressor, and a scroll compressor.
  • a reciprocating compressor a compression space in which the working gas is sucked or discharged is formed between the piston and the cylinder to compress the refrigerant while the piston linearly reciprocates in the cylinder.
  • the rotary compressor compresses the refrigerant while the roller is eccentrically rotated along the inner wall of the cylinder so that a compression space in which the working gas is sucked or discharged is formed between the eccentrically rotating roller and the cylinder.
  • the scroll compressor compresses the refrigerant while the scroll scroll rotates along the fixed scroll to form a compression space in which the working gas is sucked or discharged between the orbiting scroll and the fixed scroll.
  • the reciprocating compressor sucks, compresses and discharges refrigerant gas by linearly reciprocating the inner piston inside the cylinder.
  • Reciprocating compressors are classified into Recipro and Linear according to the method of driving the piston.
  • Reciprocal method is a method of coupling a crankshaft to a rotating motor (Motor), by coupling a piston to the crankshaft to convert the rotational motion of the motor into a linear reciprocating motion.
  • the linear method is a method of reciprocating the piston by the linear motion of the motor by connecting the piston to the motor of the linear motion motor.
  • Such a reciprocating compressor is composed of an electric unit generating a driving force, and a compression unit receiving the driving force from the electric unit to compress the fluid.
  • a motor uses a lot of motors, and in the case of the linear method, a linear motor is used.
  • the linear motor does not require a mechanical conversion device because the motor itself generates a linear driving force directly, and the structure is not complicated.
  • the linear motor can reduce the loss due to energy conversion, and has no characteristic that the noise can be greatly reduced because there is no connection site where friction and wear occurs.
  • a linear reciprocating compressor hereinafter referred to as a linear compressor
  • the compression ratio is changed by changing the stroke voltage applied to the linear compressor. It can be used for variable control of freezing capacity.
  • the compressor installed in the refrigerator generally receives a control signal from a control unit or a refrigerator control unit disposed in the refrigerator main body, and may be driven according to the transmitted control signal. That is, the refrigerator control unit may control a driving cycle of the linear motor by applying a control signal to a drive unit or an inverter connected to the linear motor in order to control the cooling power of the compressor.
  • a compressor and a control method thereof capable of receiving only a control signal related to the on / off of the compressor from the outside and generating a control signal related to the operation of the compressor in the compressor itself are essential.
  • a compressor and a control method thereof capable of receiving only a control signal related to the on / off of the compressor from the outside and generating a control signal related to the operation of the compressor in the compressor itself are essential.
  • the technical problem of the present invention is to determine the load of the refrigerator by the compressor itself, to provide a compressor and a control method thereof driven according to the determined load.
  • the technical problem of the present invention is to provide a compressor and a control method thereof that maintains the operation efficiency while detecting a load change of the refrigerator independently of the control unit of the refrigerator.
  • a piston reciprocating in the cylinder a linear motor for providing a driving force for the movement of the piston, the linear And a compressor controller for detecting information related to the load of the device, in addition to a detector for detecting a motor current of a motor and a controller for controlling the main body of the device, wherein the compressor controller includes a stroke of the piston and the detected controller.
  • the phase difference of the motor current is calculated, and the driving of the linear motor is controlled to correspond to the detected load so that the phase difference falls within a reference phase difference range.
  • the compressor controller is characterized in that the calculated phase difference compares the reference phase difference range, and controls the stroke distance of the linear motor based on the comparison result.
  • the compressor controller may increase the stroke distance of the linear motor when it is determined that the calculated phase difference is greater than the reference phase difference value.
  • the compressor controller may reduce the stroke distance of the linear motor when it is determined that the calculated phase difference is smaller than the reference phase difference value.
  • the compressor control unit controls the stroke distance of the linear motor so that the calculated phase difference is included in the numerical range associated with the reference phase difference, wherein the numerical range includes the reference phase difference value. It is characterized by.
  • the compressor control unit may control an operating frequency of the linear motor to maintain the resonance operation of the linear motor when the calculated phase difference is not included in the preset numerical range.
  • the linear motor if the calculated phase difference is greater than the upper limit of the predetermined numerical range, the operating frequency of the linear motor is reduced, and if the calculated phase difference is smaller than the lower limit of the predetermined numerical range, the linear It is characterized by increasing the operating frequency of the motor.
  • the compressor controller is characterized in that the calculated phase difference compares the reference phase difference value, and controls the input power applied to the linear motor based on the comparison result.
  • the compressor controller is characterized in that the calculated phase difference compares the reference phase difference value, and controls the operating frequency of the linear motor based on the comparison result.
  • a piston reciprocating in a cylinder, a linear motor providing a driving force for the movement of the piston, for detecting the motor current of the linear motor
  • a compressor control unit for detecting information related to the load of the device, wherein the compressor control unit calculates the operation rate of the linear motor, the calculated operation rate On the basis of this, it characterized in that it comprises a control unit for controlling the drive of the linear motor.
  • the compressor controller may compare the calculated operation rate with a reference operation rate value, and control the power applied to the linear motor based on the comparison result.
  • the compressor controller increases the power applied to the linear motor when the calculated operation rate is greater than a reference operation rate value, and when the calculated operation rate is smaller than a reference operation rate value, the linear motor. It is characterized in that to reduce the power applied to.
  • the compressor controller maintains power applied to the linear motor when the calculated operation rate is included in a preset numerical range, and the reference operating rate value is included in the preset numerical range. It is done.
  • a piston reciprocating in the cylinder a linear motor for providing a driving force for the movement of the piston, a control unit for controlling the main body of the apparatus;
  • a compressor control unit for detecting information related to the load of the device, wherein the compressor control unit detects the time the operation of the linear motor is maintained, when the linear motor is in operation, based on the detected time And detecting information related to the load of the refrigerator, and controlling driving of the linear motor based on the detected information.
  • a piston reciprocating in a cylinder, a linear motor providing a driving force for the movement of the piston, for detecting the motor current of the linear motor
  • a compressor control unit for detecting information related to the load of the device, separate from the detection unit and the control unit for controlling the main body of the device, wherein the compressor control unit calculates the phase difference between the stroke of the piston and the detected motor current
  • the operation frequency of the liner motor is adjusted to maintain the calculated phase difference at a reference phase difference value, and the power applied to the linear motor is changed in response to the load change of the refrigerator.
  • a piston reciprocating in the cylinder a linear motor for providing a driving force for the movement of the piston, and a control unit for controlling the main body of the apparatus;
  • a compressor control unit for detecting information related to the load of the device, and changes the power applied to the linear motor in response to the change of the load.
  • the compressor controller may increase the power applied to the linear motor when the detected load increases, and decrease the power applied to the linear motor when the detected load decreases. .
  • the compressor controller is characterized in that for changing the operating frequency of the linear motor so that the linear motor performs a resonance operation after the stroke distance of the piston is changed.
  • the compressor controller may detect an operation rate of the linear motor and determine whether the load is increased or decreased based on the detected operation rate.
  • the apparatus may further include a sensing unit configured to detect a motor current of the linear motor, wherein the compressor controller determines whether the load is increased or decreased based on a phase difference between the motor current and the stroke of the piston. It is done.
  • the compressor controller may determine an operation mode of the linear motor, detect a driving time of the determined operation mode, and determine whether the load is increased or decreased based on the operation mode and the driving time. do.
  • the compressor disclosed in the present invention and a control method thereof, even when the compressor does not receive a control signal associated with driving the linear motor installed in the compressor from the control unit of the refrigerator, the compressor can perform the optimized operation, and At the same time, the control stability of the compressor can be expanded.
  • Figure 1a is a block diagram showing the configuration of a compressor according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1b is a block diagram showing the configuration of a refrigerator including a compressor according to the present invention.
  • FIG. 2 is a flow chart showing an embodiment related to a control method of a compressor according to the present invention
  • 3A and 3B are flow diagrams illustrating one embodiment associated with a control method of a compressor in accordance with the present invention.
  • 3C is a graph showing variables related to the control method of the compressor shown in FIG. 3A or 3B.
  • FIG. 3D is a flow chart showing an embodiment related to the control method of the compressor shown in FIG. 3A.
  • FIG. 3D is a flow chart showing an embodiment related to the control method of the compressor shown in FIG. 3A.
  • FIG. 4A is a flow diagram illustrating one embodiment associated with a control method of a compressor in accordance with the present invention.
  • 4B and 4C are graphs showing variables related to the control method of the compressor shown in FIG. 4A.
  • FIG. 4D is a graph showing variables associated with a particular mode of operation of the compressor shown in FIG. 4B.
  • 4E is a conceptual diagram illustrating the motion of a piston relative to the graph shown in FIG. 4D.
  • FIG. 4F is a graph showing variables associated with a particular mode of operation of the compressor shown in FIG. 4B.
  • 5A is a flow diagram illustrating one embodiment associated with a control method of a compressor in accordance with the present invention.
  • FIG. 5B is a graph showing variables related to the control method of the compressor shown in FIG. 5A.
  • FIG. 5B is a graph showing variables related to the control method of the compressor shown in FIG. 5A.
  • 6 and 7 are flowcharts illustrating an embodiment related to a control method of a compressor according to the present invention.
  • 8A to 8C are graphs showing variables related to the control method of the compressor shown in FIG.
  • the invention disclosed herein can be applied to a compressor and a control method of the compressor.
  • the present invention disclosed herein is not limited thereto, and all existing compressors to which the technical spirit of the present invention can be applied, a control device of a compressor, a control method of a compressor, a motor control device, a motor control method, a noise test device of a motor, and It can also be applied to noise test methods of motors.
  • the compressor 100 includes at least one of a compressor motor 110, an inverter 120, a current detector 141, a voltage detector 142, a controller 180, and a power supply 190. can do.
  • the compressor motor 110 may be a linear motor that generates a linear driving force.
  • the compressor motor 110 may receive input power from the driver.
  • the driving unit may include an inverter 120.
  • the inverter 120 may be formed of an inverter module of a full-bridge type.
  • the full-bridge type inverter module may include a plurality of switching elements.
  • inverter 120 may include four switching elements (not shown).
  • the full-bridge type inverter module may further include a diode (not shown) which is a freewheel connected to each of the four switching elements in parallel.
  • the switching element may be at least one of an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT), a MOSFET, and a BJT.
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • the compressor controller 180 may generate a control signal using a pulse width modulation (PWM) method and may output a control signal generated by the PWM method to the inverter 120.
  • PWM pulse width modulation
  • the compressor controller 180 turns on some of the plurality of switches, and turns off the rest can be off).
  • the compressor controller 180 may use two types of signals to modulate the pulse width of the control signal for driving the compressor motor 110.
  • one of the two types of signals may be a carrier signal, and the other may be a reference signal.
  • the carrier signal may be formed as a triangular wave
  • the reference signal in the form of a sine wave may serve as a command value for controlling the inverter 120.
  • the reference signal may be a table voltage output at a constant frequency based on a sin table. That is, it may be a sinusoidal waveform in the periodic discrete time domain. Accordingly, the compressor controller 180 may control the compressor motor 110 by adjusting the magnitude, shape, and DC average value (or DC offset value) of the reference signal.
  • the compressor controller 180 may generate a control signal for turning on the switching element when the reference signal is greater than the carrier signal and vice versa.
  • the compressor controller 180 increases the reference signal or the voltage command value
  • the portion where the reference signal is larger than the carrier signal is increased to increase the turn-on time of the switching element, thereby increasing the motor voltage or the voltage applied to the compressor motor.
  • the magnitude of the motor current also increases.
  • Compressor control device using a triac is a device for controlling the compressor motor 110 to adjust the cooling force by varying the stroke in the vertical movement of the piston by the stroke voltage according to the stroke command value, in this case, the compressor controller 180
  • the triac may be interrupted by the AC power to adjust the motor voltage applied to the compressor motor 110.
  • the compressor as described above may include a voltage detector 30 for detecting a voltage applied to the compressor motor 110, and a current detector 141 for detecting a current applied to the compressor motor 110.
  • the compressor calculates a stroke based on the voltage and current detected from the voltage detector 142 and the current detector 141, compares the calculated stroke with a stroke command value, and outputs a switching control signal according to the comparison result.
  • the control unit 180 may include a driving unit for applying a predetermined motor voltage to the compressor motor 110 by interrupting the triac with an AC power source.
  • the current detector 141, the voltage detector 142, and the compressor controller 180 may be implemented in the form of one controller (or one-chip).
  • the compressor motor 110 linearly moves the piston by the motor voltage corresponding to the stroke command value set by the user, and thus the stroke is variable to adjust the cooling power of the compressor. Can be.
  • the stroke of the compressor increases.
  • the motor voltage and the motor current applied to the compressor motor 110 are respectively detected by the voltage detection unit ( 142 and the current detector 141 may detect and transfer information related to the detected motor voltage and motor current to the compressor controller 180.
  • the compressor controller 180 calculates a stroke using the voltage and current detected by the voltage detector 142 and the current detector 141, and then compares the calculated stroke with a stroke command value and controls the switching according to the comparison result. Can output a signal.
  • the compressor controller 180 may increase the motor voltage applied to the compressor motor 110 by outputting a switching control signal to lengthen the turn-on period of the triac.
  • the compressor controller 180 may include at least one of a stroke calculator 181, a phase difference calculator 182, and a power calculator 183.
  • the stroke calculator 181, the phase difference calculator 182, and the power calculator 183 may be formed as independent modules.
  • the stroke calculator 181, the phase difference calculator 182, and the power calculator 183 may be substantially components corresponding to the compressor controller 180.
  • the stroke calculator 181 receives information related to the motor current detected by the current detector 141 and the motor voltage detected by the voltage detector 142.
  • the compressor motor 110 uses the received information.
  • Information related to the stroke of the can be detected. That is, the stroke calculator 181 may detect a stroke indicating a change in position of the piston of the compressor motor 110 by using at least one of the motor current and the motor voltage.
  • the stroke calculator 181 may calculate the stroke value or the stroke estimate of the compressor motor 110 by applying the motor current, the motor voltage, and the motor parameter to the following equation (1).
  • R resistance
  • L inductance
  • ⁇ is a motor constant or a counter electromotive force constant.
  • the phase difference calculator 182 may calculate the phase difference between the stroke calculated by the stroke calculator 181 and the motor current detected by the current detector 141 or the phase difference between the motor voltage detected by the stroke and the voltage detector 142. Can be.
  • the phase difference calculator 182 may calculate a phase difference between the phase of the motor current and the phase of the stroke, or may calculate the phase difference between the phase of the motor voltage and the phase of the stroke.
  • the power calculator 183 may calculate power consumed by the compressor motor 110 using at least one of the detected motor current and the motor voltage.
  • FIG. 1B as a general embodiment of a device in which a refrigerant cycle is installed, the components of the refrigerator in which the refrigerant cycle is installed are shown.
  • the device disclosed in the present invention is not limited to the refrigerator, but may include various devices including a refrigerant cycle. In particular, in the case of inexpensive devices, some of the components described below may be missing.
  • the compressor 100, the condenser 200, and the evaporator 300 may form a refrigerant cycle 400.
  • the plurality of refrigerant cycles 400 may be formed in one apparatus, a compressor may be included in each of the plurality of refrigerant cycles 400, and one compressor may be commonly used in the plurality of refrigerant cycles 400. .
  • the refrigerator in which the refrigerant cycle is installed may include at least one of a power supply unit 1100, an input unit 1200, an output unit 1400, a memory, a communication unit 1500, a fan 1300, and a refrigerator control unit 1800. Not all components of the refrigerator illustrated in FIG. 1B are essential components, and the refrigerator may be implemented by more components than those illustrated in FIG. 1B, and the refrigerator may be implemented by fewer components. .
  • the refrigerant cycle 400 may include at least one of a compressor, a condenser, an evaporator, a dryer, a capillary tube, and a hotline.
  • the compressor of the refrigerant cycle 400 may circulate the refrigerant in the refrigerant cycle 400.
  • the refrigerant cycle 400 may be formed of a single compressor, a single condenser, a single evaporator.
  • the refrigerant cycle 400 may be formed of a single compressor, a single condenser and a plurality of evaporators.
  • the plurality of evaporators may be connected in parallel.
  • the refrigerant cycle 400 may include a first refrigerant cycle and a second refrigerant cycle independent of the first refrigerant cycle.
  • each of the first and second refrigerant cycles may separately include a compressor, a condenser and an evaporator.
  • any one of the first and second refrigerant cycles may include a hotline.
  • the communication unit 1500 may include one or more components for performing wired and wireless communication between the refrigerator and the wired / wireless communication system or wired and wireless communication between the refrigerator and the network in which the refrigerator is located.
  • the communicator 1500 may include a broadcast receiving module, a wireless internet module, a short range communication module, a location information module, and the like.
  • the wireless internet module included in the communication unit 1500 means a module for wireless internet access, and the wireless internet module may be built in or external to the refrigerator.
  • wireless Internet technologies include WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi, WiBro, WiMAX, World Interoperability for Microwave Access (Wimax), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), and the like. Can be used.
  • the short range communication module included in the communication unit 1500 means a module for short range communication.
  • a short range communication technology Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and the like may be used.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee
  • the location information module included in the communication unit 1500 is a module for checking or obtaining a location of a refrigerator.
  • One example is the Global Position System (GPS) module.
  • the GPS module receives location information from a plurality of satellites.
  • the location information may include coordinate information represented by latitude and longitude.
  • the GPS module can measure the exact time and distance from three or more satellites and accurately calculate the current position by triangulating three different distances.
  • a method of obtaining distance and time information from three satellites and correcting the error with one satellite may be used.
  • the GPS module can obtain not only the location of latitude, longitude, and altitude but also accurate time together with three-dimensional speed information from the location information received from the satellite.
  • the communication unit 1500 may receive data from a user, and may transmit information processed by the controller 1800 of the refrigerator, information detected by the sensing unit, or the like to an external terminal (not shown).
  • the sensing unit may detect an internal or external temperature of the refrigerator storage compartment, an opening of the refrigerator door or the home bar, and the like.
  • the sensing unit may include a sensor for sensing the temperature of at least one of the inlet of the evaporator and the outlet of the evaporator.
  • the sensing unit may include at least one sensor attached to one surface of the inside of the refrigerator compartment, at least one sensor attached to one surface of the inside of the freezer compartment, and at least one sensor attached to one surface of the exterior wall of the refrigerator to sense an outside temperature. can do.
  • the sensing unit may include a sensor for detecting whether the compressor is driven and a cooling power value of the compressor. The information monitored by the sensing unit may be transmitted to the controller 1800 of the refrigerator.
  • the fan 1300 may include a cooling fan for supplying cold air to the refrigerator compartment, a heat dissipation fan disposed in the machine room for dissipating the refrigerant passing through the condenser of the refrigerant cycle unit. On / off control or output setting control of the fan 1300 may be performed by the controller 1800 of the refrigerator.
  • the input unit 1200 is for receiving a user's input for controlling the operation of the refrigerator or checking the state of the refrigerator and outputting a signal corresponding to the user's input, and may be implemented in the form of a button or a touch pad.
  • the input unit 1200 may be implemented in the form of a touch screen on the display of the output unit 1400 of the refrigerator.
  • the input unit 1200 may further include a camera module for capturing an image of a food material to be stored in the refrigerator or capturing an image such as a barcode or a QR code attached to the food material.
  • the input unit 150 may further include a microphone for inputting audio such as a voice of a user.
  • the memory stores information related to the refrigerator, for example, a program for driving the refrigerator, information set for driving the refrigerator, a refrigerator application, refrigerator status information, recipe information, food ingredient information stored in the refrigerator, user information, multimedia content, and the like. It may also include icons or graphic data to visually represent this information.
  • the memory 160 may store data related to the compressor cooling power value.
  • the data related to the compressor cooling power value may include at least one of data related to the initial cold power value at the time of initial operation of the refrigerator and data related to the initial cold power value when the operation of the compressor is restarted.
  • the memory 160 may store at least one of location information on a place where a refrigerator is installed, information on one or more terminals (not shown), and connection information on a server (not shown). In detail, when a plurality of terminals are registered, the memory 160 may also store information on a priority such as a master or a slave in the information on the terminal.
  • the output unit 170 is for expressing information related to the refrigerator in a visual or auditory manner, and may include a flat panel display and a speaker.
  • the display may be formed as a touch panel to which a user's touch input is applied.
  • the display of the output unit 170 displays a user interface (UI) or a graphic user interface (GUI) associated with driving the refrigerator. More specifically, the display is a liquid crystal display, a thin film transistor-liquid crystal display, an organic light-emitting diode, a flexible display, a three-dimensional display It may include at least one of (3D display). In addition, two or more displays may exist according to an embodiment of the refrigerator. For example, a first display may be provided on one surface of the refrigerating compartment door of the refrigerator, and a second display may be provided on one surface of the freezer compartment door.
  • UI user interface
  • GUI graphic user interface
  • the display and a sensor for detecting a touch operation form a mutual layer structure (hereinafter referred to as a touch screen)
  • the display may be used as an input device as well as an output device.
  • the touch sensor may have, for example, a form of a touch film, a touch sheet, a touch pad, or the like.
  • the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the display or capacitance generated at a specific portion of the display into an electrical input signal.
  • the touch sensor may be configured to detect not only the position and area of the touch but also the pressure at the touch.
  • the corresponding signal (s) is sent to a touch controller (not shown).
  • the touch controller processes the signal (s) and then transmits the corresponding data to the controller 1800.
  • the controller 1800 of the refrigerator may determine which area of the display is touched.
  • the power supply unit 1100 receives an external power source and an internal power source by the controller 1800 of the refrigerator to supply power for operation of each component.
  • the controller 1800 typically controls the overall operation of the refrigerator. For example, the controller 1800 performs related control and processing for a freezing operation, a refrigeration operation, a pause operation, a maximum output operation, and the like.
  • Each component of the refrigerator is controlled according to a user's request and / or set conditions, and a system memory (not shown) may be provided to provide space for storing data necessary for control operation, environment setting, or running process. It may include an operating system (not shown) for performing the operation of the hardware resources of the refrigerator, the appropriate signal and / or information exchange with the corresponding resources by executing the command codes, such as firmware.
  • the operation of the controller 1800 of the refrigerator or the operation of the application executed by the refrigerator is based on the appropriate mediation operation of the operating system, and the description of the mediation operation is omitted.
  • FIGS. 1A and 1B general embodiments of a device in which a refrigerant cycle is installed and a compressor installed in the device have been described.
  • the general compressor control unit 180 may receive a stroke command value from a control unit of a device in which a refrigerant cycle including a compressor is installed, and compare the stroke command value or the stroke estimate value calculated by Equation 1 above.
  • the compressor controller 180 may control the stroke by varying the voltage applied to the compressor motor according to the stroke value or the difference between the stroke estimate value and the stroke command value.
  • the compressor control unit 180 cannot receive information related to the stroke command value, and thus, the stroke value calculated by Equation 1 is compared with the stroke command value. It is impossible to control the stroke.
  • control unit included in the device may not transmit information related to the stroke command value to the compressor control unit 180.
  • the compressor control unit 180 turns on or off the compressor from the control unit of the device. It only receives signals related to, and does not receive information related to stroke setpoints. That is, since the compressor control unit 180 cannot receive information related to the stroke command value, it is impossible to control the stroke by comparing the stroke value calculated by Equation 1 with the stroke command value.
  • a compressor included in a low-cost device equipped with a refrigerant cycle while receiving only the compressor on / off signal from the control unit of the device, itself detects information related to the load of the device, and performs an operation according to the detected load. Embodiments of are described.
  • the current detector 141 included in the compressor may detect a motor current (S210).
  • the compressor controller 180 included in the compressor may calculate a stroke of the compressor motor (S220).
  • the current detector 141 may detect the motor current at a predetermined cycle, and the compressor controller 180 may calculate a stroke by using the motor current detected at the predetermined cycle.
  • the constant period can be changed by design.
  • the compressor controller 180 can calculate the stroke of the piston in real time.
  • the compressor controller 180 may calculate a stroke by using the motor voltage detected by the voltage detector 142 at predetermined intervals. In addition, the compressor controller 180 may calculate a stroke estimate using the motor current, the motor voltage, and the motor parameter.
  • the stroke value calculated by the compressor controller 180 may be substantially an estimate of the stroke value of the piston. Accordingly, the stroke value calculated by the compressor controller 180 may correspond to the actual position of the piston or may be substantially similar.
  • the compressor controller 180 may calculate a stroke through Equation 1 below.
  • the compressor controller 180 may calculate a phase difference between the motor current and the stroke (S230).
  • the compressor controller 180 may calculate a phase difference between the motor current and the stroke (S230).
  • the compressor controller 180 may use the calculated phase difference ⁇ as a parameter for controlling the compressor. In addition, the compressor controller 180 may control the compressor based on the converted phase difference ⁇ 'by converting the calculated phase difference ⁇ . For example, the converted phase difference ⁇ 'may be a value obtained by subtracting the calculated phase difference ⁇ from 180.
  • the compressor controller 180 may calculate a phase difference between the motor voltage and the stroke.
  • the compressor controller 180 may compare the calculated phase difference and the reference phase difference value (S240).
  • the reference phase difference value may correspond to the target phase difference between the motor current and the stroke or the target phase difference between the motor voltage and the stroke.
  • the memory of the compressor may store in advance information related to the reference phase difference value.
  • the reference phase difference value may be reset by user input.
  • the compressor controller 180 may drive the motor based on the result of the comparing step S240 (S250).
  • the compressor controller 180 may determine that the load of the compressor is large or the load of the compressor is increased.
  • the compressor controller 180 may increase the cooling power of the compressor.
  • the cooling force of the compressor can be defined by the distance between the bottom dead center (BDC) and the top dead center (TDC) of the piston in the linear reciprocating motion.
  • the cooling power of the compressor may be defined by the operating frequency of the compressor motor, or may be defined by the power applied to the compressor motor.
  • the compressor controller 180 may determine that the load of the compressor is small or the load of the compressor is reduced. In this case, the compressor controller 180 may reduce the cooling power of the compressor.
  • the compressor controller 180 detects at least one of the described motor current and motor voltage (S210), and uses the detected motor voltage and motor current.
  • the stroke may be calculated (S220), and the phase difference between the motor current or the motor voltage and the stroke may be calculated (S230).
  • the compressor controller 180 may drive the linear motor to increase the cooling power of the compressor (S320).
  • the compressor controller 180 may drive the linear motor to reduce the cooling power of the compressor (S330).
  • the compressor controller 180 may increase or decrease the cooling force of the compressor (S320) or decrease (S330) by adjusting the stroke distance of the piston.
  • the compressor controller 180 may increase the stroke distance of the piston to increase the cooling power of the compressor. That is, the compressor controller 180 may control the linear motor to increase the maximum value of the stroke when the calculated phase difference is greater than the reference phase difference value.
  • the compressor controller 180 may reduce the stroke distance of the piston so that the cooling force of the compressor is reduced. That is, if the calculated phase difference is smaller than the reference phase difference value, the compressor controller 180 may control the linear motor to reduce the maximum value of the stroke.
  • the compressor controller 180 may change the cooling power of the compressor according to the interval between the phase difference and the reference phase difference value. That is, the compressor controller 180 may increase the change width of the cooling power as the difference between the phase difference and the reference phase difference value increases, and as the difference between the phase difference and the reference phase difference value decreases, the change width of the cooling force decreases. Can be.
  • the compressor controller 180 may drive the linear motor such that the cooling force of the compressor corresponds to the upper limit of the cold power.
  • the compressor controller 180 may drive the linear motor so that the cold power of the compressor corresponds to the cold power lower limit when the changed cold power is smaller than the cold power lower limit.
  • the compressor controller 180 may change the operating frequency of the compressor motor in order to change the compressor cooling power.
  • the compressor controller 180 may decrease the operating frequency of the linear motor so that the cooling power of the compressor is increased (S340).
  • the compressor controller 180 may increase the operating frequency of the linear motor so that the cooling power of the compressor is reduced (S340).
  • Figure 3c is a graph showing the variables associated with the control method of the compressor shown in Figure 3a or 3b.
  • variable ⁇ ix may be a phase difference between the motor current and the stroke or a phase difference between the motor voltage and the stroke.
  • the compressor controller may control the cooling force of the compressor by comparing the variable ⁇ lx corresponding to the calculated phase difference with the reference phase difference value ⁇ t .
  • the compressor controller 180 may increase the cooling power of the compressor in the sections 301 and 305 where the calculated phase difference is greater than the reference phase difference value ⁇ t .
  • the compressor controller 180 may increase the cooling power of the compressor from the time when the calculated phase difference is determined to be greater than the reference phase difference value ⁇ t .
  • the compressor controller 180 may compare the phase difference calculated at predetermined intervals with the reference phase difference value ⁇ t . That is, the compressor controller 180 may increase the cooling power of the compressor when the sections 301 and 305 in which the calculated phase difference is greater than the reference phase difference value ⁇ t pass.
  • the compressor controller 180 may reduce the cooling power of the compressor in the sections 302 and 305 where the calculated phase difference is smaller than the reference phase difference value ⁇ t .
  • the compressor controller 180 may maintain the cooling power of the compressor in the sections 303, 306, and 307 where the calculated phase difference coincides with or corresponds to the reference phase difference value ⁇ t .
  • the compressor controller 180 may change the cooling force of the compressor according to the interval between the phase difference and the reference phase difference value.
  • the cold power variable shown in FIG. 3D is a calculated value used by the compressor controller 180 to adjust the cold power of the compressor. As the cold power variable increases, the cold power of the compressor is increased, and the stroke distance of the piston can be increased. In addition, if the cooling force variable is reduced, the cooling power of the compressor is reduced, the stroke distance of the piston can be reduced.
  • the compressor controller 180 may compare the phase difference between the motor current and the stroke with a plurality of reference phase difference values (S310a, S310b, S310c, S310d, S310e, S310f, and S310g).
  • the compressor controller 180 may increase or decrease the cold power variable as the interval between the phase difference and the reference phase difference increases, and change the cold power variable by using the increase and decrease (S320a, S320b, S320c, S320d, S330a, S330b, S330c).
  • the compressor controller 180 may determine whether the changed cooling power variable exceeds the upper limit of the cooling power (S360a), and may also determine whether the cooling force variable is less than the lower limit of the cooling power (S360b).
  • the compressor controller 180 may adjust the cooling force variable so that the top dead center of the piston moves to the vicinity of one end surface of the cylinder facing the discharge portion. That is, the compressor controller 180 may switch the operation mode of the linear motor to the first operation mode when the changed cooling force variable exceeds the upper limit of the cold power variable.
  • the compressor controller 180 may set the cold power variable to the cold power variable lower limit when the changed cold power variable is less than the cold power variable lower limit.
  • the compressor controller 180 may increase the change width of the cooling power as the difference between the phase difference and the reference phase difference value increases, and as the difference between the phase difference and the reference phase difference value decreases, the change width of the cooling force decreases. Can be.
  • FIG. 4A illustrates an embodiment related to a control method of a compressor according to the present invention.
  • the compressor controller 180 detects at least one of the described motor current and motor voltage (S210), and calculates a stroke using the detected motor voltage and motor current (S220). In operation S230, a phase difference between the motor current or the motor voltage and the stroke may be calculated.
  • the compressor controller 180 may compare the calculated phase difference with a reference phase difference value (S410).
  • the compressor controller 180 may increase or decrease the compressor cooling power (S420) or decrease (S430) according to the result of the comparison step S410.
  • the compressor controller 180 may maintain the compressor cooling power according to the result of the comparison step S410.
  • the compressor controller 180 may detect information related to an operation mode of the linear motor.
  • an operation mode of the linear motor may be defined as a first operation mode, a second operation mode, and a third operation mode.
  • the operation mode of the linear motor may be classified according to the stroke of the piston or the cooling power of the compressor.
  • the compressor controller 180 may move the piston of the linear motor to the vicinity of one end surface of the cylinder facing the discharge portion. That is, the top dead center of the piston of the linear motor driven in the first operation mode may be located on one end surface of the cylinder, and the one end surface may correspond to a portion in which discharge parts are installed in both ends of the cylinder.
  • the compressor controller 180 may drive the linear motor so that the piston of the linear motor is spaced apart from the discharge part and moves to a point located in the cylinder. That is, the top dead center of the piston of the linear motor driven in the second operation mode may be located inside the cylinder. Therefore, the cooling force of the linear motor driven in the second driving mode may be smaller than that of the linear motor driven in the first driving mode.
  • the compressor controller 180 may generate an asymmetric motor current by setting a current offset in the motor current. As a result, the compressor controller 180 may drive the linear motor to reciprocate to a point where the piston of the linear motor is located outside the cylinder. That is, the top dead center of the piston of the linear motor driven in the third operation mode may be located outside the cylinder. Therefore, the piston of the linear motor driven in the third operation mode may collide with the discharge portion between the reciprocating motions.
  • the compressor controller 180 may detect information related to the duration of the first driving mode. In addition, the compressor controller 180 may determine whether the duration of the first operation mode of the linear motor is greater than or equal to the first time interval T1 (S440).
  • the compressor controller 180 may drive the linear motor to increase the cooling power of the compressor.
  • the compressor controller 180 may set a current offset with respect to the motor current (S460). That is, the compressor controller 180 may drive the linear motor based on the asymmetric motor current when the linear motor is driven in the first operation mode more than the first time interval T1.
  • the compressor controller 180 sets the current offset with respect to the motor current, thereby changing the operation mode of the linear motor to the third operation mode. You can switch. As described above, after the operation mode of the linear motor is switched to the third operation mode, when the third time interval elapses, the compressor controller 180 may switch the operation mode of the linear motor back to the first operation mode or the second operation mode. have.
  • the compressor may further include an asymmetric current generator for generating an asymmetric motor current by applying a current offset to the motor current, and the compressor controller 180 may control the asymmetric current generator to set a current offset.
  • the compressor controller 180 may detect information related to the duration of the second driving mode. In addition, the compressor controller 180 may determine whether the duration of the second operation mode of the linear motor is greater than or equal to the second time interval T2 (S450).
  • the compressor controller 180 determines that the duration of the first operation mode is less than or equal to the first time interval T1, and when the linear motor is operated in the second operation mode, the compressor control unit 180 may determine the duration of the second operation mode.
  • the second time interval T2 may be compared.
  • the compressor controller 180 may reduce the reference phase difference value when the linear motor is driven in the second operation mode more than the second time interval T2 (S470). That is, when the linear motor is driven in the second operation mode more than the second time interval T2, the compressor controller 180 may increase the cooling power of the compressor by reducing the reference phase difference value.
  • the compressor controller 180 may maintain the reference phase difference value (S480).
  • the compressor controller 180 may gradually increase the cooling power of the compressor by lowering the reference phase difference value.
  • the compressor controller 180 may determine whether the first operation mode is maintained for more than the first time interval T1. In addition, when the linear motor is maintained for more than a first time interval T1 in the first operation mode, the compressor controller 180 may switch the operation mode of the linear motor to the third operation mode.
  • Figure 4c is a graph showing the variables associated with the control method of the compressor shown in Figure 4a.
  • the graph shown in the upper left corner of FIG. 4C shows a change in phase difference ⁇ ix and motor power POWER according to the top dead center position of the piston when the outside temperature RT is 15 ° C.
  • the graph shown in the lower left shows the change in the gas constant (Kgas) according to the top dead center position of the piston when the outside air temperature (RT) is 15 ° C.
  • the compressor controller 180 may drive the linear motor based on the information related to the load condition. That is, the compressor controller 180 may search for the intersection point of the two variables by comparing the variable related to the motor power and the variable related to the phase difference with respect to the position change of the top dead center of the piston under a certain load condition. In this case, the compressor controller 180 may generate a variable related to the phase difference by multiplying the phase difference by a constant ⁇ in order to compare the motor power and the phase difference having values of different units.
  • the compressor controller 180 calculates the variable ⁇ (180- ⁇ ix ) using the phase difference ⁇ ix of the motor current and the stroke, and calculates it according to the top dead center position of the piston. By comparing the variable ⁇ (180- ⁇ ix ) with the variable related to the motor power, the intersection point of the two variables can be detected.
  • the compressor controller 180 may adjust the stroke distance of the piston so that the top dead center of the piston corresponds to the detected intersection point.
  • the X axis represents a top dead center position of the piston
  • the Y axis represents a variable ⁇ (180- ⁇ ix ) or a value of motor power.
  • the top dead center of the piston when the top dead center of the piston is located in the vicinity of one end surface of the cylinder facing the discharge portion, the top dead center may correspond to a value of 0 in the X axis.
  • the graphs shown at the upper right and lower right of FIG. 4C show changes in phase difference ( ⁇ ix ) and motor power (POWER) according to the top dead center position of the piston when the outside air temperature (RT) is 35 ° C. .
  • FIG. 4d a graph connecting a plurality of intersection points detected as described above, according to a plurality of load conditions.
  • FIG. 4E an embodiment of a motor driven to correspond to a detected intersection point according to a plurality of load conditions is illustrated.
  • 4F is a graph showing changes in stroke, phase difference, and motor power of the compressor according to the present invention when the outside temperature is 25 °.
  • the compressor controller may change the stroke and the motor power according to a load without receiving information related to the stroke command value from the controller of the apparatus including the compressor.
  • 5A illustrates an embodiment related to a control method of a compressor according to the present invention.
  • the compressor controller 180 detects at least one of the described motor current and motor voltage (S210), and calculates a stroke using the detected motor voltage and motor current (S220). In operation S230, a phase difference between the motor current or the motor voltage and the stroke may be calculated.
  • the compressor controller 180 may compare the calculated phase difference and the reference phase difference value (S510).
  • the compressor controller 180 may increase or decrease the compressor cooling power (S520) or decrease (S530) according to the result of the comparison step S510.
  • the compressor controller 180 may maintain the compressor cooling power according to the result of the comparing step S510.
  • the compressor controller 180 may detect information related to an operation rate of the compressor (S540). The compressor controller may change the reference phase difference value based on the detected operation rate.
  • the compressor controller 180 may detect an operation rate of the compressor at predetermined periods. For example, the compressor controller 180 may detect an operation rate of the compressor whenever one control cycle of the compressor is completed. One control cycle of the compressor may be divided based on the defrost of the compressor.
  • the compressor controller 180 may detect an operation rate by using the time T on and the time T off when the linear motor is driven for a predetermined period. For example, the compressor controller 180 may calculate an operation rate by dividing the time T on when the linear motor is driven by the sum of the time T on and the stop time T off .
  • the period in which the compressor controller 180 detects the operation rate may be longer or shorter than the period in which the step S510 of comparing the phase difference and the reference phase difference value is performed.
  • the compressor controller 180 may perform a step (S510) of comparing the phase difference and the reference phase difference value every three minutes, and may perform a step (S540) of detecting the operation rate every 10 minutes. have.
  • the compressor controller 180 may compare the detected operation rate with the first reference operation rate value (S550). In detail, the compressor controller 180 may determine whether the detected operation rate is greater than the first reference operation rate value.
  • the compressor controller 180 may decrease the reference phase difference value when the detected operation rate is greater than the first reference operation rate value (S570).
  • the compressor controller 180 may compare the detected operation rate with the second reference operation rate value (S560). In detail, the compressor controller 180 may determine whether the detected operation rate is smaller than the second reference operation rate value. In this case, the first reference operation rate value may be greater than the second reference operation rate value.
  • the compressor controller 180 may increase the reference phase difference value when the detected operation rate is smaller than the second reference operation rate value (S580).
  • the compressor controller 180 may maintain the reference phase difference value when the detected operation rate is less than the first reference operation rate value and greater than the second reference operation rate value (S590).
  • 5B is a graph showing variables related to the control method of the compressor shown in FIG. 5A.
  • the compressor controller 180 may decrease the reference phase difference value after the passage of the section 1. Can be. That is, the compressor controller 180 may increase the cooling power of the compressor by decreasing the reference phase difference value after the passage 1.
  • the compressor controller 180 may increase the reference phase difference value after the passage of the section 2. have. That is, the compressor controller 180 may decrease the cooling power of the compressor by increasing the reference phase difference value after the passage of the section 2.
  • the compressor control unit 180 since the operation rate of the compressor is greater than the second reference operation rate value and smaller than the first reference operation rate value in the section 3, the compressor control unit 180 after the elapse of the section 3. Therefore, the reference phase difference value can be maintained.
  • the compressor senses a motor current of a linear motor, a linear motor providing a driving force for the movement of the piston, and a linear motor.
  • the control unit and the control unit for controlling the main body of the device may include a compressor control unit for detecting information related to the load of the device.
  • the compressor controller 180 may calculate a phase difference between the stroke of the piston and the detected motor current.
  • the compressor controller 180 may control the driving of the linear motor in response to the detected load according to the comparison result by comparing the calculated phase difference and the reference phase difference value.
  • the compressor controller 180 may detect information related to the operation mode and the driving time of the linear motor, and control the cooling power of the compressor based on the detected information.
  • the compressor controller 180 detects at least one of the described motor current and motor voltage (S210), and calculates a stroke using the detected motor voltage and motor current (S220). In operation S230, a phase difference between the motor current or the motor voltage and the stroke may be calculated.
  • the compressor controller 180 may compare the calculated phase difference with a reference phase difference value (S610).
  • the compressor controller 180 may increase or decrease the compressor cooling power (S620a) or decrease (S620b) according to the result of the comparing step S610.
  • the compressor controller 180 may maintain the compressor cooling power according to the result of the comparing step S610.
  • the compressor controller 180 may detect the operation mode of the linear motor, and control the cooling power of the compressor based on the detected driving time of the operation mode or the time in which the operation mode is maintained.
  • the compressor controller 180 may detect information related to the duration of the first driving mode. In addition, the compressor controller 180 may determine whether the duration of the first operation mode of the linear motor is greater than or equal to the first time interval T1 (S630a).
  • the compressor controller 180 may drive the linear motor to increase the cooling power of the compressor.
  • the compressor controller 180 may set a current offset with respect to the motor current (S640a). That is, the compressor controller 180 may drive the linear motor based on the asymmetric motor current when the linear motor is driven in the first operation mode more than the first time interval T1.
  • the compressor controller 180 sets the current offset with respect to the motor current, thereby changing the operation mode of the linear motor to the third operation mode. You can switch. As described above, after the operation mode of the linear motor is switched to the third operation mode, when the third time interval elapses, the compressor controller 180 may switch the operation mode of the linear motor back to the first operation mode or the second operation mode. have.
  • the compressor may further include an asymmetric current generator for generating an asymmetric motor current by applying a current offset to the motor current, and the compressor controller 180 may control the asymmetric current generator to set a current offset.
  • the compressor controller 180 may detect information related to the duration of the second driving mode. In addition, the compressor controller 180 may determine whether the duration of the second operation mode of the linear motor is greater than or equal to the second time interval T2 (S630b).
  • the compressor controller 180 determines that the duration of the first operation mode is less than or equal to the first time interval T1, and then, when the linear motor is operated in the second operation mode, the duration of the second operation mode is determined. And the second time interval T2 may be compared.
  • the compressor controller 180 may reduce the reference phase difference value when the linear motor is driven in the second operation mode more than the second time interval T2 (S640b). That is, when the linear motor is driven in the second operation mode more than the second time interval T2, the compressor controller 180 may increase the cooling power of the compressor by reducing the reference phase difference value.
  • the compressor controller 180 may maintain the reference phase difference value (S640c).
  • the compressor controller 180 may compare the detected operation rate with the first reference operation rate value (S650a). In detail, the compressor controller 180 may determine whether the detected operation rate is greater than the first reference operation rate value.
  • the compressor controller 180 may decrease the reference phase difference value when the detected operation rate is greater than the first reference operation rate value (S660a).
  • the compressor controller 180 may compare the detected operation rate with the second reference operation rate value (S650b). In detail, the compressor controller 180 may determine whether the detected operation rate is smaller than the second reference operation rate value. In this case, the first reference operation rate value may be greater than the second reference operation rate value.
  • the compressor controller 180 may increase the reference phase difference value when the detected operation rate is smaller than the second reference operation rate value (S660b).
  • the compressor controller 180 may maintain the reference phase difference value when the detected operation rate is smaller than the first reference operation rate value and larger than the second reference operation rate value (S660c).
  • the compressor controller 180 may determine whether the phase difference between the motor current and the stroke is greater than the reference phase difference value (S710). If it is determined that the phase difference is greater than the reference phase difference value, the compressor controller 180 may decrease the operating frequency of the compressor (S730).
  • the compressor controller 180 may determine whether the phase difference between the motor current and the stroke is smaller than the reference phase difference value (S720). If it is determined that the phase difference is smaller than the reference phase difference value, the compressor controller 180 may increase the operation frequency of the compressor (S740).
  • the compressor controller 180 may determine whether the phase difference between the motor current and the stroke is equal to the reference phase difference value. If it is determined that the phase difference is equal to the reference phase difference value, the compressor controller 180 may maintain the operation frequency of the compressor (S750).
  • the compressor controller 180 may determine whether the load is increased (S760, S770).
  • the compressor controller 180 may increase the power of the compressor (S780). In addition, if it is determined that the load is reduced, the compressor controller 180 may reduce the power of the compressor (S790).
  • 8A to 8C are graphs showing variables related to the control method of the compressor shown in FIG. 7.
  • the phase difference ⁇ ix between the motor current and the stroke may be substantially proportional to the power consumed in the motor. That is, the compressor controller 180 may adjust the cooling power of the compressor by adjusting the power applied to the motor.
  • the compressor controller 180 may detect information related to the load of the device, separately from the control unit which controls the main body of the device including the compressor. In addition, the compressor controller 180 may calculate the phase difference between the stroke of the piston and the detected motor current, and control the driving of the linear motor so that the phase difference is within the reference phase difference range in response to the detected load. have.
  • the compressor controller 180 may compare the calculated phase difference and the reference phase difference range, and control the stroke distance of the linear motor based on the comparison result. Specifically, when it is determined that the calculated phase difference is greater than the reference phase difference value, the compressor controller may increase the stroke distance of the linear motor. In addition, the compressor control unit may reduce the stroke distance of the linear motor when the compressor control unit determines that the calculated phase difference is smaller than the reference phase difference value.
  • the compressor controller may control the stroke distance of the linear motor so that the calculated phase difference is included in a numerical range related to the reference phase difference, and the numerical range may be formed to include a reference phase difference value.
  • the compressor controller may control an operating frequency of the linear motor to maintain the resonance operation of the linear motor when the calculated phase difference is not included in the preset numerical range.
  • the compressor controller reduces the operating frequency of the linear motor if the calculated phase difference is greater than the upper limit of the preset numerical range, and if the calculated phase difference is less than the lower limit of the preset numerical range, the operating frequency of the linear motor. Can be increased.
  • the compressor controller may compare the calculated phase difference with the reference phase difference value, and control the input power applied to the linear motor based on the comparison result. In addition, the compressor controller may compare the calculated phase difference with the reference phase difference value, and control the operation frequency of the linear motor based on the comparison result.
  • the compressor control unit may detect information related to the load of the device, separately from the control unit controlling the main body of the device.
  • the compressor controller may calculate an operation rate of the linear motor and control the driving of the linear motor based on the calculated operation rate.
  • the compressor controller may compare the calculated operation rate and the reference operation rate value, and control the power applied to the linear motor based on the comparison result.
  • the compressor controller increases the power applied to the linear motor if the calculated operation rate is greater than the reference operation rate value, and decreases the power applied to the linear motor if the calculated operation rate is smaller than the reference operation rate value. Can be.
  • the compressor controller may maintain the power applied to the linear motor when the calculated operation rate is included in the preset numerical range, and the reference operating rate value may be included in the preset numerical range.
  • the compressor controller when the linear motor is in operation, the compressor controller detects a time for which the operation of the linear motor is maintained, detects information related to the load of the refrigerator based on the detected time, and based on the detected information. Drive of the linear motor can be controlled.
  • the compressor controller calculates a phase difference between the stroke of the piston and the sensed motor current, and adjusts the operating frequency of the liner motor to maintain the calculated phase difference at a reference phase difference value, and the refrigerator It is possible to change the power applied to the linear motor in response to the load change.
  • the compressor controller may detect information related to the load of the device and change the power applied to the linear motor in response to the load change, separately from the control unit controlling the main body of the device including the compressor. have.
  • the compressor controller may increase power applied to the linear motor when the detected load increases, and decrease power applied to the linear motor when the detected load decreases.
  • the compressor controller may change the stroke distance of the piston so that the power applied to the linear motor is changed.
  • the compressor controller may change the operating frequency of the linear motor so that the linear motor performs resonance operation after the stroke distance of the piston is changed.
  • the compressor controller may detect an operation rate of the linear motor, and determine whether the load is increased or decreased based on the detected operation rate. The compressor controller may determine whether the load is increased or decreased based on the phase difference between the motor current and the stroke of the piston. The compressor controller may determine the driving mode of the linear motor, detect the driving time of the determined driving mode, and determine whether the load is increased or decreased based on the driving mode and the driving time.
  • the compressor controller may increase the stroke distance of the piston in order to increase the power of the linear motor in the period 801 in which the phase difference between the motor current and the stroke increases.
  • the compressor controller may reduce the stroke distance of the piston in order to reduce the power of the linear motor.
  • the compressor controller may reduce the operating frequency of the linear motor to maintain the resonance operation of the linear motor.
  • the compressor control unit may increase the operating frequency of the linear motor to maintain the resonance operation of the linear motor.
  • the compressor controller may gradually increase the power of the linear motor, in order to increase the cooling power of the compressor, as the load of the apparatus including the compressor increases.
  • the compressor controller 180 may maintain the resonance operation of the linear motor by increasing or decreasing the operating frequency of the linear motor. That is, the compressor controller 180 may control the linear motor such that the phase difference between the current and the stroke of the linear motor is included in a numerical range (eg, 90- ⁇ to 90 + ⁇ ) associated with the reference phase difference. .
  • the compressor disclosed in the present invention and a control method thereof, even when the compressor does not receive a control signal associated with driving the linear motor installed in the compressor from the control unit of the refrigerator, the compressor can perform the optimized operation, and At the same time, the control stability of the compressor can be expanded.

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Abstract

본원발명의 기술적 과제는 위와 같은 종래 압축기의 문제점을 해결하는 것으로서, 사이클 매칭 능력이 없는 냉장고 또는 제어부를 포함하지 않는 냉장고에 적용되어, 압축기 자체적으로 리니어 모터의 구동을 제어할 수 있는 압축기 및 그의 제어방법을 제공하는 것으로서, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서, 실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤, 상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 리니어 모터, 상기 리니어 모터의 모터전류를 감지하는 감지부 및 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하는 압축기 제어부를 포함하고, 압축기 제어부는, 피스톤의 스트로크와, 상기 감지된 모터전류의 위상차이를 산출하고, 상기 산출된 위상차이와 기준 위상차이 값을 비교하여, 비교결과에 따라 상기 검출된 부하에 대응하여 상기 리니어 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

압축기 및 압축기의 제어 방법
본 명세서는 압축기 및 그의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 압축기의 구동과 관련된 제어신호를 압축기 자체에서 생성하여 압축기의 모터를 제어하는 압축기 및 압축기의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 장치로서 냉동기기, 예를 들어 냉장고나 공기조화기 등의 일부분으로 사용된다.
압축기는 크게 왕복동식 압축기(Reciprocating Compressor)와, 회전식 압축기(Rotary Compressor)와, 스크롤식 압축기(Scroll Compressor)로 구분된다. 왕복동식 압축기는, 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시킨다. 회전식 압축기는, 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시킨다. 스크롤식 압축기는, 선회 스크롤(Orbiting Scroll)과 고정 스크롤(Fixed Scroll) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 신회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전되면서 냉매를 압축시킨다.
왕복동식 압축기는 내부 피스톤을 실린더의 내부에서 선형으로 왕복 운동시킴으로써 냉매 가스를 흡입, 압축 및 토출한다. 왕복동식 압축기는 피스톤을 구동하는 방식에 따라 크게 레시프로(Recipro) 방식과 리니어(Linear) 방식으로 구분된다.
레시프로 방식이라 함은 회전하는 모터(Motor)에 크랭크샤프트(Crankshaft)를 결합하고, 크랭크샤프트에 피스톤을 결합하여 모터의 회전 운동을 직선 왕복운동으로 변환하는 방식이다. 반면, 리니어 방식이라 함은 직선 운동하는 모터의 가동자에 피스톤을 연결하여 모터의 직선 운동으로 피스톤을 왕복운동시키는 방식이다.
이러한 왕복동식 압축기는 구동력을 발생하는 전동 유닛과, 전동 유닛으로부터 구동력을 전달받아 유체를 압축하는 압축 유닛으로 구성된다. 전동 유닛으로는 일반적으로 모터(motor)를 많이 사용하며, 상기 리니어 방식의 경우에는 리니어 모터(linear motor)를 이용한다.
리니어 모터는 모터 자체가 직선형의 구동력을 직접 발생시키므로 기계적인 변환 장치가 필요하지 않고, 구조가 복잡하지 않다. 또한, 리니어 모터는 에너지 변환으로 인한 손실을 줄일 수 있고, 마찰 및 마모가 발생하는 연결 부위가 없어서 소음을 크게 줄일 수 있는 특징을 가지고 있다. 또한, 리니어 방식의 왕복동식 압축기(이하, 리니어 압축기(Linear Compressor)라 함)를 냉장고나 공기조화기에 이용할 경우에는 리니어 압축기에 인가되는 스트로크 전압을 변경하여 줌에 따라 압축 비(Compression Ratio)를 변경할 수 있어 냉력(Freezing Capacity) 가변 제어에도 사용할 수 있는 장점이 있다.
한편, 냉장고에 설치된 압축기는 일반적으로 냉장고 본체에 배치된 제어부 또는 냉장고제어부로부터 제어신호를 전달받고, 전달된 제어신호에 따라 구동될 수 있다. 즉, 냉장고제어부는 압축기의 냉력을 제어하기 위하여, 리니어 모터에 연결된 구동부 또는 인버터에 제어신호를 인가하여, 리니어 모터의 운전 사이클을 조정할 수 있다.
따라서, 제어부 또는 냉장고제어부가 설치되어 있지 않거나, 리니어 모터의 운전 사이클을 매칭할 수 없는 저가의 냉장고의 경우, 위와 같은 일반적인 압축기를 적용하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 외부로부터 압축기의 온오프와 관련된 제어신호만을 인가받고, 압축기의 운전과 관련된 제어신호를 압축기 자체에서 생성할 수 있는 압축기 및 그의 제어방법이 필수적이다. 또한, 사이클 매칭 기능을 탑재하지 않는 냉장고에서 적용될 수 있는 압축기 및 그의 제어방법이 필요하다.
본원발명의 기술적 과제는 위와 같은 종래 압축기의 문제점을 해결하는 것으로서, 사이클 매칭 능력이 없는 냉장고 또는 제어부를 포함하지 않는 냉장고에 적용되어, 압축기 자체적으로 리니어 모터의 구동을 제어할 수 있는 압축기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본원발명의 기술적 과제는 압축기 자체적으로 냉장고의 부하를 판단하여, 판단된 부하에 따라 구동되는 압축기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본원발명의 기술적 과제는 냉장고의 제어부와 독립적으로 냉장고의 부하 변동을 검출하면서도, 운전 효율을 유지하는 압축기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서, 실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤, 상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 리니어 모터, 상기 리니어 모터의 모터전류를 감지하는 감지부 및 상기 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하는 압축기 제어부를 포함하고, 상기 압축기 제어부는 상기 피스톤의 스트로크와, 상기 감지된 모터전류의 위상차이를 산출하고, 상기 검출된 부하에 대응하여, 상기 위상차이가 기준 위상차이 범위에 포함되도록 상기 리니어 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이 범위를 비교하고, 비교결과에 근거하여 상기 리니어 모터의 행정거리를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이 값보다 큰 것으로 판단되면, 상기 리니어 모터의 행정거리를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이 값보다 작은 것으로 판단되면, 상기 리니어 모터의 행정거리를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이와 관련된 수치범위에 포함되도록, 상기 리니어 모터의 행정거리를 제어하고, 상기 수치범위는 상기 기준 위상차이 값을 포함하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 산출된 위상차이가 상기 기 설정된 수치범위에 포함되지 않는 경우, 상기 리니어 모터의 공진 운전을 유지하도록 상기 리니어 모터의 운전 주파수를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 산출된 위상차이가 상기 기 설정된 수치범위의 상한치 보다 크면, 상기 리니어 모터의 운전 주파수를 감소시키고, 상기 산출된 위상차이가 상기 기 설정된 수치범위의 하한치 보다 작으면, 상기 리니어 모터의 운전 주파수를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이 값을 비교하고, 비교결과에 근거하여 상기 리니어 모터에 인가되는 입력전력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이 값을 비교하고, 비교결과에 근거하여 상기 리니어 모터의 운전 주파수를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서, 실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤, 상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 리니어 모터, 상기 리니어 모터의 모터전류를 감지하는 감지부 및 상기 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하는 압축기 제어부를 포함하고, 상기 압축기 제어부는 상기 리니어 모터의 운전율을 산출하고, 상기 산출된 운전율에 근거하여, 상기 리니어 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 산출된 운전율과 기준 운전율 값을 비교하고, 비교결과에 근거하여 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 산출된 운전율이 기준 운전율 값보다 크면, 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 증가시키고, 상기 산출된 운전율이 기준 운전율 값보다 작으면, 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 산출된 운전율이 기 설정된 수치범위에 포함되면, 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 유지시키고, 상기 기준 운전율 값은 상기 기 설정된 수치범위에 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서, 실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤, 상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 리니어 모터, 상기 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하는 압축기 제어부를 포함하고, 상기 압축기 제어부는 상기 리니어 모터가 운전 중인 경우, 상기 리니어 모터의 운전이 유지된 시간을 검출하고, 상기 검출된 시간에 근거하여, 상기 냉장고의 부하와 관련된 정보를 검출하며, 상기 검출된 정보에 근거하여 상기 리니어 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서, 실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤, 상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 리니어 모터, 상기 리니어 모터의 모터전류를 감지하는 감지부 및 상기 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하는 압축기 제어부를 포함하고, 상기 압축기 제어부는 상기 피스톤의 스트로크와, 상기 감지된 모터전류의 위상차이를 산출하고, 산출된 위상차이를 기준 위상차이 값으로 유지시키도록, 상기 리니터 모터의 운전 주파수를 조절하고, 상기 냉장고의 부하 변경에 대응하여 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 변경시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서, 실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤, 상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 리니어 모터 및 상기 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하고, 상기 부하의 변경에 대응하여 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 변경시키는 압축기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 검출된 부하가 증가하면, 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 증가시키고, 상기 검출된 부하가 감소하면, 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 피스톤의 행정 거리가 변경된 후, 상기 리니어 모터가 공진 운전을 수행하도록 상기 리니어 모터의 운전 주파수를 변경시는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 리니어 모터의 운전율을 검출하고, 검출된 운전율에 근거하여 상기 부하의 증감여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 리니어 모터의 모터전류를 감지하는 감지부를 더 포함하고, 상기 압축기 제어부는 상기 모터전류와 상기 피스톤의 스트로크 사이의 위상차이에 근거하여, 상기 부하의 증감여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 압축기 제어부는 상기 리니어 모터의 운전모드를 판별하고, 판별된 운전모드의 구동시간을 검출하며, 상기 운전모드 및 구동시간에 근거하여 상기 부하의 증감여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본원발명에 개시된 압축기 및 그의 제어방법에 따르면, 제어부가 설치되지 않은 냉장고 또는 사이클 매칭 능력이 결여된 냉장고에서도, 압축기의 운전 효율을 최적화시킬 수 있는 효과가 도출된다.
또한, 본원발명에 개시된 압축기 및 그의 제어방법에 따르면, 압축기가 냉장고의 제어부로부터 압축기에 설치된 리니어 모터의 구동과 관련된 제어신호를 수신하지 않는 경우에도, 압축기가 최적화된 운전을 수행할 수 있으며, 이와 동시에 압축기의 제어 안정성을 확복할 수 있다.
또한, 본원발명에 개시된 압축기 및 그의 제어방법에 따르면, 불필요한 스트로크 및 전력이 인가되지 않도록 하고, 냉력 가변 제어를 수행하기 위하여 필요한 냉력 변경량을 입력하지 않도록 함으로써 사용자의 편의성 및 시스템의 안정성을 제고하는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 구성을 나타내는 블록도.
도 1b는 본 발명에 따른 압축기를 포함하는 냉장고의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 압축기의 제어 방법과 관련된 일 실시예를 나타내는 흐름도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 압축기의 제어 방법과 관련된 일 실시예를 나타내는 흐름도.
도 3c는 도 3a 또는 도 3b에 도시된 압축기의 제어 방법과 관련된 변수를 나타내는 그래프.
도 3d는 도 3a에 도시된 압축기의 제어방법과 관련된 일 실시예를 나타내는 흐름도.
도 4a는 본 발명에 따른 압축기의 제어 방법과 관련된 일 실시예를 나타내는 흐름도.
도 4b 및 도 4c는 도 4a에 도시된 압축기의 제어 방법과 관련된 변수를 나타내는 그래프.
도 4d는 도 4b에 도시된 압축기의 특정 운전모드와 관련된 변수를 나타내는 그래프.
도 4e는 도 4d에 도시된 그래프와 관련된 피스톤의 운동을 나타내는 개념도.
도 4f는 도 4b에 도시된 압축기의 특정 운전모드와 관련된 변수를 나타내는 그래프.
도 5a는 본 발명에 따른 압축기의 제어 방법과 관련된 일 실시예를 나타내는 흐름도.
도 5b는 도 5a에 도시된 압축기의 제어 방법과 관련된 변수를 나타내는 그래프.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 압축기의 제어 방법과 관련된 일 실시예를 나타내는 흐름도.
도 8a 내지 도 8c는 도 7에 도시된 압축기의 제어 방법과 관련된 변수를 나타내는 그래프.
본 명세서에 개시된 발명은 압축기 및 압축기의 제어 방법에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 압축기, 압축기의 제어 장치, 압축기의 제어 방법, 모터 제어 장치, 모터 제어 방법, 모터의 소음 테스트 장치 및 모터의 소음 테스트 방법에도 적용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하의 도 1a에서는 본 발명에 따른 압축기(100)의 일 실시예가 설명된다.
도 1a에 도시된 것과 같이, 압축기(100)는 압축기 모터(110), 인버터(120), 전류검출부(141), 전압검출부(142), 제어부(180) 및 전원부(190) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로 압축기 모터(110)는 직선형의 구동력을 발생시키는 리니어 모터일 수 있다. 압축기 모터(110)는 구동부로부터 입력전력을 공급받을 수 있다.
예를 들어, 구동부는 인버터(120)를 포함할 수 있다. 인버터(120)는 풀-브릿지 형태의 인버터 모듈로 형성될 수 있다.
풀-브릿지 형태의 인버터 모듈은, 복수의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 인버터(120)는 네 개의 스위칭 소자(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 풀-브릿지 형태의 인버터 모듈은 상기 네 개의 스위칭 소자 각각에 병렬로 연결되는 프리휠인 다이오드(미도시)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스위칭 소자는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), MOSFET 및 BJT 중 적어도 어느 하나의 소자일 수 있다.
한편, 압축기 제어부(180)는 제어 신호를 PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 생성할 수 있으며, PWM 방식으로 생성된 제어 신호를 인버터(120)에 출력할 수 있다.
PWM 방식에 대해 자세히 살펴보면, 압축기 모터의 모터전류가 흐르는 방향을 설정하기 위하여, 압축기 제어부(180)는 복수의 스위치 중 일부를 턴-온(turn-on)하고, 나머지를 턴-오프(turn-off)할 수 있다.
아울러, 압축기 제어부(180)는 압축기 모터(110)를 구동하기 위한 제어 신호의 펄스폭을 변조하기 위해서 두 종류의 신호를 이용할 수 있다. 이 경우, 상기 두 종류의 신호 중 하나는 캐리어 신호(carrier signal)이고, 다른 하나는 기준 신호(reference signal)일 수 있다.
이때, 캐리어 신호는 삼각파로 형성될 수 있으며, 정현파 형태의 기준 신호는 상기 인버터(120)를 제어하기 위한 지령치의 역할을 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기준 신호는, 사인 테이블(sin table) 기반하에 일정한 주파수로 출력되는 table 전압일 수 있다. 즉, 주기적인 이산 시간 영역에서의 정현파 파형일 수 있다. 따라서, 압축기 제어부(180)는 상기 기준 신호(reference signal)의 크기, 모양 및 DC 평균값(또는 DC 오프셋값)을 조절하여, 압축기 모터(110)를 제어할 수 있다.
따라서, 압축기 제어부(180)는 기준 신호가 캐리어 신호보다 크면 스위칭 소자가 턴-온되고, 반대의 경우 턴-오프되도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
여기서, 압축기 제어부(180)가 기준 신호 또는 전압 지령치를 증가시키면, 기준 신호가 캐리어 신호보다 큰 부분이 증가되어 스위칭 소자의 턴-온 시간이 증가하게 되고, 이로 인해 압축기 모터에 인가되는 모터전압 또는 모터전류의 크기도 증가하게 된다.
아울러, 도 1a에 도시되지는 않았으나, 본 명세서에서는 트라이악을 이용한 압축기 제어 장치가 설명된다.
트라이악을 이용한 압축기 제어 장치는 스트로크 지령치에 따른 스트로크 전압에 의해, 피스톤의 상하 운동으로 스트로크를 가변시켜 냉력을 조절하는 압축기 모터(110)를 제어하는 장치로서, 이 경우, 압축기 제어부(180)는 교류 전원으로 트라이악을 단속시켜 압축기 모터(110)에 인가되는 모터전압을 조절할 수 있다.
구체적으로, 위와 같은 압축기는 압축기 모터(110)에 인가되는 전압을 검출하는 전압검출부(30), 압축기 모터(110)에 인가되는 전류를 검출하는 전류검출부(141)를 포함할 수 있다.
또한, 압축기는 전압검출부(142) 및 전류검출부(141)로부터 검출된 전압과 전류를 근거로 스트로크를 계산하고, 계산한 스트로크를 스트로크 지령치와 비교하며, 비교 결과에 따라 스위칭 제어 신호를 출력하는 압축기 제어부(180) 및 압축기 제어부(180)의 스위칭 제어 신호에 따라, 교류 전원으로 트라이악을 단속시켜 압축기 모터(110)에 소정의 모터전압을 인가하는 구동부를 포함할 수 있다.
상기 전류검출부(141), 상기 전압검출부(142) 및 상기 압축기 제어부(180)는 하나의 제어부(controller)의 형태(또는 one-chip화)로 구현될 수 있다.
트라이악을 이용한 압축기 제어 장치의 동작을 살펴보면, 먼저, 압축기 모터(110)는 사용자에 의해 설정된 스트로크 지령치에 대응되는 모터전압에 의해 피스톤을 직선 운동시키고, 이로 인해 스트로크가 가변되어 압축기의 냉력을 조절할 수 있다.
한편, 압축기 제어부(180)의 스위칭 제어 신호에 의해 트라이악의 턴-온 주기가 길어지면, 압축기의 스트로크가 증가하는데, 이때, 압축기 모터(110)에 인가되는 모터전압과 모터전류를 각각 전압검출부(142) 및 전류검출부(141)가 검출하고, 검출된 모터전압 및 모터전류와 관련된 정보를 압축기 제어부(180)에 전달할 수 있다.
그러면, 압축기 제어부(180)는 상기 전압검출부(142)와 전류검출부(141)로부터 검출된 전압과 전류를 이용하여 스트로크를 계산한 후, 계산한 스트로크를 스트로크 지령치와 비교하여 비교 결과에 따라 스위칭 제어 신호를 출력할 수 있다.
즉, 상기 압축기 제어부(180)는 계산된 스트로크가 스트로크 지령치보다 작으면, 트라이악의 턴-온 주기를 길게 하는 스위칭 제어 신호를 출력하여 압축기 모터(110)에 인가되는 모터전압을 증가시킬 수 있다.
한편, 도 1a에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 스트로크 산출부(181), 위상차 산출부(182) 및 전력 산출부(183) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 스트로크 산출부(181), 위상차 산출부(182) 및 전력 산출부(183)는 각각 독립적인 모듈로 형성될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 스트로크 산출부(181), 위상차 산출부(182) 및 전력 산출부(183)는 실질적으로 압축기 제어부(180)에 대응되는 구성 요소일 수 있다.
스트로크 산출부(181)는 전류검출부(141)에서 검출된 모터전류와, 전압검출부(142)에서 검출된 모터전압과 관련된 정보를 수신하며, 이와 같이 수신된 정보를 이용하여, 압축기 모터(110)의 스트로크와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 즉, 스트로크 산출부(181)는 모터전류와 모터전압 중 적어도 하나를 이용하여, 압축기 모터(110)의 피스톤의 위치변화를 나타내는 스트로크를 검출할 수 있다.
이때, 스트로크 산출부(181)는, 모터 전류, 모터 전압 및 모터 파라미터를 하기의 수학식 1에 적용함으로써, 압축기 모터(110)의 스트로크 값 또는 스트로크 추정치를 연산할 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2016014943-appb-I000001
여기서, R은 레지스턴스(resistance), L은 인덕턴스(inductance), α는 모터 상수 또는 역기전력 상수를 의미한다.
위상차 산출부(182)는 스트로크 산출부(181)에서 산출된 스트로크와 전류검출부(141)에서 검출된 모터전류의 위상차, 또는 상기 스트로크와 전압검출부(142)에서 검출된 모터전압의 위상차를 산출할 수 있다. 예를 들어, 위상차 산출부(182)는 모터전류의 위상과 스트로크의 위상 사이의 위상차이를 산출할 수도 있고, 모터전압의 위상과 스트로크의 위상 사이의 위상차이를 산출할 수도 있다.
또한, 전력 산출부(183)는 검출된 모터전류 및 모터전압 중 적어도 하나를 이용하여, 압축기 모터(110)에서 소모되는 전력을 산출할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 냉매 싸이클이 설치된 기기의 일반적인 실시예로서, 냉매 싸이클이 설치된 냉장고의 구성요소가 도시된다. 다만, 본 발명에 개시된 기기는 단순히 냉장고에 한정되는 것은 아니고, 냉매 싸이클을 포함하는 다양한 장치를 포함할 수 있다. 특히, 저가의 기기인 경우에는, 이하에서 설명되는 구성요소들 중 일부가 결여될 수도 있다.
도 1b에 도시된 것과 같이, 압축기(100), 응축기(200) 및 증발기(300)는 냉매 싸이클(400)을 형성할 수 있다. 냉매 싸이클(400)은 하나의 장치에 복수 개 형성될 수도 있으며, 복수 개 형성된 냉매 싸이클(400) 마다 압축기가 포함될 수도 있고, 하나의 압축기가 복수 개의 냉매 싸이클(400)에 공통적으로 이용될 수도 있다.
냉매 싸이클이 설치된 냉장고는 전원공급부(1100), 입력부(1200), 출력부(1400), 메모리, 통신부(1500), 팬(1300), 냉장고 제어부(1800) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 1b에 도시된 냉장고의 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니며, 도 1b에 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 냉장고가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 냉장고가 구현될 수도 있다.
구체적으로 냉매 싸이클(400)은 압축기, 응축기, 증발기, 드라이어, 모세관, 핫라인 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 아울러, 상기 냉매 싸이클(400)의 압축기는 상기 냉매 싸이클(400) 내에서 냉매를 순환시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 냉매 싸이클(400)은 단일 압축기, 단일 응축기, 단일 증발기로 형성될 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 냉매 싸이클(400)은 단일 압축기, 단일 응축기 및 복수의 증발기로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 증발기는 병렬로 연결될 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 냉매 싸이클(400)는 제1 냉매 싸이클과 상기 제1 냉매 싸이클과 독립적인 제2 냉매 싸이클을 각각 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 냉매 싸이클은 각각 별도로 압축기, 응축기 및 증발기 등을 포함할 수 있다. 또한, 이 경우, 상기 제1 및 제2 냉매 싸이클 중 어느 하나는 핫라인을 포함할 수 있다.
통신부(1500)는 냉장고와 유무선 통신 시스템 간의 유무선 통신 또는 냉장고와 그 냉장고가 위치한 네트워크간의 유무선 통신을 수행하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신부(1500)는 방송 수신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 및 위치 정보 모듈 등을 포함할 수 있다.
상기 통신부(1500)에 포함된 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 의미하는 것으로, 상기 무선 인터넷 모듈은 냉장고에 내장되거나 외장될 수 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN), 와이 파이(Wi-Fi), 와이브로(Wireless Broadband : Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access : Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
상기 통신부(1500)에 포함된 상기 근거리 통신 모듈은 근거리 통신을 위한 모듈을 의미한다. 근거리 통신 기술로서 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
상기 통신부(1500)에 포함된 상기 위치 정보 모듈은 냉장고의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈이다. 일례로 GPS(Global Position System) 모듈이 있다. GPS 모듈은 복수 개의 인공위성으로부터 위치 정보를 수신한다. 여기서, 위치 정보는 위도 및 경도로 표시되는 좌표 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, GPS 모듈은, 3개 이상의 위성으로부터 정확한 시간과 거리를 측정하여 3개의 각각 다른 거리를 삼각 방법에 따라서 현 위치를 정확히 계산할 수 있다. 3개의 위성으로부터 거리와 시간 정보를 얻고 1개 위성으로 오차를 수정하는 방법이 사용될 수 있다. 특히, GPS 모듈은 위성으로부터 수신한 위치 정보로부터, 위도, 경도, 고도의 위치뿐만 아니라 3차원의 속도 정보와 함께 정확한 시간까지 얻을 수 있다.
상기 통신부(1500)는 사용자로부터 데이터를 수신할 수 있고, 냉장고의 제어부(1800)에서 처리된 정보, 센싱부에서 감지된 정보 등을 외부 단말기(미도시)로 전송할 수도 있다.
센싱부는, 냉장고의 저장실 내부 또는 외부 온도, 냉장고 도어나 홈 바의 열림 등을 감지할 수 있다.
보다 구체적으로, 센싱부는 증발기의 유입구 및 증발기의 유출구 중 적어도 하나의 온도를 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
또한, 센싱부는 냉장고의 냉장실 내부의 일면에 부착된 적어도 하나의 센서, 냉동실 내부의 일면에 부착된 적어도 하나의 센서, 외기 온도를 감지하기 위해 냉장고 외벽면 중 일면에 부착된 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 아울러, 센싱부는 압축기의 구동 여부, 압축기의 냉력 값을 감지하기 위한 센서를 포함할 수도 있다. 상기 센싱부에서 감시된 정보는 냉장고의 제어부(1800)로 전달될 수 있다.
팬(1300)은 냉장고 고내에 냉기를 공급하기 위한 냉각 팬, 냉매 싸이클부의 응축기를 통과하는 냉매를 방열시키기 위해 기계실에 배치되는 방열용 팬 등을 포함할 수 있다. 상기 팬(1300)의 온오프 제어 또는 출력 설정 제어는 냉장고의 제어부(1800)에 의해 수행될 수 있다.
입력부(1200)는, 냉장고의 동작을 제어하거나 냉장고의 상태를 확인하기 위한 사용자의 입력을 수신하여 사용자의 입력에 대응되는 신호를 출력하기 위한 것으로, 버튼이나 터치 패드 형태로 구현될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 입력부(1200)는 상기 냉장고의 출력부(1400)의 디스플레이 위에 터치 스크린 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기 입력부(1200)는 냉장고에 보관할 식재료의 이미지를 촬영하거나 식재료에 부착된 바코드나 QR 코드 등의 이미지를 촬영하기 위한 카메라 모듈을 더 포함할 수도 있다. 또한, 상기 입력부(150)는 사용자의 음성과 같은 오디오를 입력하기 위한 마이크를 더 포함할 수도 있다.
메모리는, 냉장고와 관련된 정보, 예를 들어 냉장고 구동을 위한 프로그램, 냉장고 구동을 위해 설정된 정보, 냉장고 어플리케이션, 냉장고 상태 정보, 레시피 정보, 냉장고에 보관 중인 식재료 정보, 사용자 정보, 멀티미디어 콘텐츠 등을 저장하고, 또한 이러한 정보를 시각적으로 표현하기 위한 아이콘이나 그래픽 데이터를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 메모리(160)는, 압축기 냉력 값과 관련된 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 압축기 냉력 값과 관련된 데이터는, 냉장고의 최초 운전 시 냉력 초기값과 관련된 데이터 및 압축기의 운전 재개시 냉력 초기 값과 관련된 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메모리(160)는, 냉장고가 설치된 곳에 대한 위치 정보, 위치를 수집하고자 하는 하나 이상의 단말(미도시)에 대한 정보 및 서버(미도시)에 대한 연결 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 구체적으로, 메모리(160)는 복수의 단말이 등록되어 있는 경우 마스터나 슬레이브와 같은 우선권에 대한 정보도 단말에 대한 정보에 함께 저장할 수도 있다.
출력부(170)는 냉장고와 관련된 정보 등을 시각, 청각으로 표현하기 위한 것으로, 평면 디스플레이와 스피커를 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 디스플레이는 사용자의 터치 입력을 인가받는 터치 패널로 형성될 수 있다.
상기 출력부(170)의 디스플레이는 냉장고의 구동과 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 보다 구체적으로, 상기 디스플레이는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 냉장고의 구현 형태에 따라 디스플레이가 2개 이상 존재할 수도 있다. 예를 들면, 냉장고의 냉장실 도어의 일면에는 제1 디스플레이가 구비될 수 있고, 냉동실 도어의 일면에는 제2 디스플레이가 구비될 수 있다.
*상기 디스플레이와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 상기 디스플레이는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 터치 센서는, 상기 디스플레이의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 상기 터치 센서는, 터치되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기(도시하지 않음)로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(1800)에 전송한다. 이로써, 상기 냉장고의 제어부(1800)는, 상기 디스플레이의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
전원 공급부(1100)는 상기 냉장고의 제어부(1800)에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 수신하여 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
제어부(1800)는 통상적으로 냉장고의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들면, 상기 제어부(1800)는 냉동 운전, 냉장 운전, 휴지 운전, 최대 출력 운전 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다.
사용자의 요청 및/또는 설정된 조건에 따라 냉장고를 구성하는 각 구성 요소를 제어하는데, 제어 동작, 환경 설정 또는 실행되는 프로세스 등에 필요한 데이터를 저장하기 위한 공간을 제공하는 시스템 메모리(미도시)를 내장할 수 있고, 펌웨어 등의 명령 코드들을 실행함으로써 상기 냉장고의 하드웨어 자원의 구동, 해당 자원과의 적절한 신호 및/또는 정보 교환을 수행하기 위한 운영 시스템(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 냉장고의 제어부(1800)의 동작 또는 그에 의해 실행되는 어플리케이션의 동작은, 상기 운영 시스템의 적절한 중개 동작을 그 전제로 하고 있으며 그 중개 동작에 대한 설명은 생략한다.
위와 같이, 도 1a 및 도 1b에서는 냉매 싸이클이 설치된 기기와, 상기 기기 내에 설치된 압축기의 일반적인 실시예들이 설명되었다.
한편, 일반적인 압축기 제어부(180)는 압축기를 포함하는 냉매 싸이클이 설치된 기기의 제어부로부터 스트로크 지령치를 전달받아, 위의 수학식 1에 의해 계산된 스트로크 값 또는 스트로크 추정치와 스트로크 지령치를 비교할 수 있다. 이 경우, 압축기 제어부(180)는 스0트로크 값 또는 스트로크 추정치와 스트로크 지령치의 차이에 따라, 압축기 모터에 인가되는 전압을 가변하여, 스트로크를 제어할 수 있다.
그러나, 냉매 싸이클이 설치된 기기가 제어부를 포함하고 있지 않은 경우에는, 압축기 제어부(180)는 스트로크 지령치와 관련된 정보를 수신할 수 없으므로, 상기 수학식 1에 의해 계산된 스트로크 값과 스트로크 지령치를 비교하여 스트로크를 제어하는 것이 불가능하다.
또한, 냉매 싸이클이 설치된 기기가 제어부를 포함하고 있는 경우라고 하더라도, 상기 기기에 포함된 제어부가 스트로크 지령치와 관련된 정보를 압축기 제어부(180)에 전달할 수 없다.
냉매 싸이클이 설치된 기기가 싸이클 매칭 기능을 탑재하지 않는 제어부를 포함하는 경우에, 상기 기기의 제어부는 스트로크 지령치를 생성할 수 없기 때문에, 압축기 제어부(180)는, 상기 기기의 제어부로부터 압축기의 온오프와 관련된 신호만을 수신할 뿐이고, 스트로크 지령치와 관련된 정보를 수신하지 않는다. 즉, 압축기 제어부(180)는 스트로크 지령치와 관련된 정보를 수신할 수 없으므로, 상기 수학식 1에 의해 계산된 스트로크 값과 스트로크 지령치를 비교하여 스트로크를 제어하는 것이 불가능하다.
따라서, 본 발명에서는 냉매 싸이클이 설치된 저가의 기기에 포함되어, 기기의 제어부로부터 압축기 온오프 신호만을 수신하면서도, 기기의 부하와 관련된 정보를 자체적으로 검출하고, 검출된 부하에 따라 운전을 수행하는 압축기의 실시예들이 설명된다.
이하의 도 2에서는, 본 발명에 따른 압축기의 제어 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.
도 2를 참조하면, 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기의 제어 방법에 있어서, 상기 압축기에 포함된 전류검출부(141)는 모터 전류를 검출할 수 있다(S210). 다음으로, 상기 압축기에 포함된 압축기 제어부(180)는 압축기 모터의 스트로크를 산출할 수 있다(S220).
구체적으로, 전류검출부(141)는 일정 주기마다 모터 전류를 검출할 수 있으며, 압축기 제어부(180)는 상기 일정 주기마다 검출된 모터 전류를 이용하여, 스트로크를 산출할 수 있다. 상기 일정 주기는 설계에 의해 변경될 수 있다. 이로써, 압축기 제어부(180)는 실시간으로 피스톤의 스트로크를 산출할 수 있다.
도 2에 도시되지는 않았으나, 압축기 제어부(180)는, 전압검출부(142)에서 일정 주기마다 검출된 모터 전압을 이용하여, 스트로크를 산출할 수 있다. 또한, 압축기 제어부(180)는 모터 전류와 모터 전압 및 모터 파라미터를 이용하여 스트로크 추정치를 산출할 수 있다.
이 경우, 압축기 제어부(180)에서 산출된 스트로크 값은 실질적으로 피스톤의 스트로크 값에 대한 추정치일 수 있다. 따라서, 압축기 제어부(180)에서 산출된 스트로크 값은 피스톤의 실제 위치와 대응될 수도 있고, 실질적으로 유사할 수도 있다.
구체적으로 압축기 제어부(180)는 이하와 상기 수학식 1을 통해, 스트로크를 연산할 수 있다.
압축기 제어부(180)는 모터 전류와 스트로크의 위상차이를 산출할 수 있다(S230).
압축기 제어부(180)는 모터 전류와 스트로크의 위상차이를 산출할 수 있다(S230).
*압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이(θ)를 압축기 제어를 위한 파라미터로 사용할 수 있다. 또한, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이(θ)를 변환시켜, 변환된 위상차이(θ')를 기준으로, 압축기를 제어할 수도 있다. 예를 들어, 변환된 위상차이(θ')는 180에서 상기 산출된 위상차이(θ)를 뺀 값일 수 있다.
도 2에 도시되지는 않았으나, 압축기 제어부(180)는 모터 전압과 스트로크의 위상차이를 산출할 수도 있다.
또한, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이와 기준 위상차이 값을 비교할 수 있다(S240). 여기에서, 기준 위상차이 값은 모터 전류와 스트로크 사이의 목표 위상차이 또는 모터 전압과 스트로크 사이의 목표 위상차이에 대응될 수 있다. 압축기의 메모리는 기준 위상차이 값과 관련된 정보를 미리 저장할 수 있다. 기준 위상차이 값은 사용자 입력에 의해 재설정될 수도 있다.
아울러, 압축기 제어부(180)는 상기 비교단계(S240)의 결과에 근거하여, 모터를 구동시킬 수 있다(S250).
구체적으로, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값보다 큰 경우, 압축기의 부하가 큰 것으로 판단하거나, 압축기의 부하가 증가한 것으로 판단할 수 있다.
아울러, 압축기 제어부(180)는 압축기의 부하가 큰 것으로 판단되거나, 압축기의 부하가 증가한 것으로 판단되면, 압축기의 냉력을 증가시킬 수 있다.
여기에서 압축기의 냉력은, 직선 왕복운동 중인 피스톤의 하사점(BDC)과 상사점(TDC) 사이의 거리에 의해 정의될 수 있다. 또한, 압축기의 냉력은, 압축기 모터의 운전 주파수에 의해 정의될 수도 있으며, 압축기 모터에 인가되는 전력에 의해 정의될 수도 있다.
한편, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값보다 작은 경우, 압축기의 부하가 작은 것으로 판단하거나, 압축기의 부하가 감소한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 압축기 제어부(180)는 압축기의 냉력을 감소시킬 수 있다.
이하의 도 3a 및 도 3b에서는 본 발명에 따른 압축기의 제어 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.
도 3a에 도시된 실시예에서는, 도 2에서 도시된 것과 마찬가지로, 압축기 제어부(180)는 설명된 모터 전류 및 모터 전압 중 적어도 하나를 검출(S210)하고, 검출된 모터 전압과 모터 전류를 이용하여 스트로크를 산출(S220)하며, 모터 전류 또는 모터 전압과 스트로크 사이의 위상차이를 산출(S230)할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값보다 크면, 압축기의 냉력을 증가(S320)시키도록 리니어 모터를 구동시킬 수 있다. 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이 값보다 작으면, 상기 압축기의 냉력을 감소(S330)시키도록 상기 리니어 모터를 구동시킬 수 있다.
구체적으로 압축기 제어부(180)는 피스톤의 행정거리를 조절함으로써, 압축기의 냉력 증가(S320)시키거나, 감소(S330)시킬 수 있다.
예를 들어, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값보다 크면, 압축기의 냉력이 증가되도록 피스톤의 행정거리를 증가시킬 수 있다. 즉 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값보다 크면, 스트로크의 최대값을 증가시키도록 리니어 모터를 제어할 수 있다.
또 다른 예에서, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값보다 작으면, 압축기의 냉력이 감소되도록 피스톤의 행정거리를 감소시킬 수 있다. 즉 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값보다 작으면, 스트로크의 최대값을 감소시키도록 리니어 모터를 제어할 수 있다.
한편, 압축기 제어부(180)는, 위상차이와 기준 위상차이 값의 간격에 따라, 상기 압축기의 냉력을 변경시킬 수 있다. 즉, 압축기 제어부(180)는 위상차이와 기준 위상차이 값의 차이가 클수록, 냉력의 변경폭을 증가시킬 수 있고, 위상차이와 기준 위상차이 값의 차이가 작을 수록, 냉력의 변경폭을 감소시킬 수 있다.
또한, 압축기 제어부(180)는, 변경된 냉력이 냉력 상한치보다 큰 경우, 상기 압축기의 냉력이 냉력 상한치에 대응되도록 리니어 모터를 구동시킬 수 있다.
압축기 제어부(180)는, 변경된 냉력이 냉력 하한치보다 작은 경우, 상기 압축기의 냉력이 냉력 하한치에 대응되도록 리니어 모터를 구동시킬 수 있다.
한편, 도 3b에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 압축기 냉력을 변경시키기 위해, 압축기 모터의 운전 주파수를 변경시킬 수 있다.
구체적으로, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값보다 크면, 압축기의 냉력이 증가되도록 리니어 모터의 운전 주파수를 감소시킬 수 있다(S340).
또한, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값보다 작으면, 압축기의 냉력이 감소되도록 리니어 모터의 운전 주파수를 증가시킬 수 있다(S340).
이하의 도 3c에서는 도 3a 또는 도 3b에 도시된 압축기의 제어 방법과 관련된 변수를 나타내는 그래프가 도시된다.
도 3c에는 압축기 제어부에서 압축기 제어를 수행하기 위해 이용하는 변수들의 시간에 따른 변화가 도시된다. 예를 들어, 상기 변수(θix)는 모터전류와 스트로크의 위상차이 또는 모터전압과 스트로크의 위상차이일 수 있다. 도 3a 및 도 3b에서 설명된 것과 같이 압축기 제어부는 산출된 위상차이에 대응되는 변수(θlx)를, 기준 위상차이 값(θt)과 비교하여, 압축기의 냉력을 제어할 수 있다.
도 3c에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값(θt) 보다 큰 구간(301, 305)에서, 압축기의 냉력을 증가시킬 수 있다. 구체적으로 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값(θt) 보다 큰 것으로 판단되는 시점에서부터, 압축기의 냉력을 증가시킬 수 있다. 압축기 제어부(180)는 일정 주기마다 산출된 위상차이와 기준 위상차이 값(θt)를 비교할 수 있다. 즉, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값(θt) 보다 큰 구간(301, 305)이 경과한 시점에서 압축기의 냉력을 증가시킬 수 있다.
또한, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값(θt) 보다 작은 구간(302, 305)에서, 압축기의 냉력을 감소시킬 수 있다. 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값(θt)과 일치하거나, 실질적으로 동일한 구간(303, 306, 307)에서, 압축기의 냉력을 유지시킬 수 있다.
도 3d를 참조하면, 압축기 제어부(180)는 위상차이와 기준 위상차이 값의 간격에 따라, 압축기의 냉력을 변경시킬 수 있다.
도 3d에 도시된 냉력변수는 압축기 제어부(180)가 압축기의 냉력을 조절하기 위해 이용하는 계산 값이다. 냉력변수가 증가하면, 압축기의 냉력이 증가되며, 피스톤의 행정거리가 증가될 수 있다. 또한 냉력변수가 감소하면, 압축기의 냉력이 감소되며, 피스톤의 행정거리가 감소될 수 있다.
도 3d에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 모터전류와 스트로크의 위상차이를 복수의 기준 위상차이 값과 비교(S310a, S310b, S310c, S310d, S310e, S310f, S310g)할 수 있다. 또한, 압축기 제어부(180)는 위상차이와 기준 위상차이의 간격이 커질수록, 냉력변수의 증감폭을 증가시킬 수 있으며, 이러한 증감폭을 이용하여 냉력변수를 변경(S320a, S320b, S320c, S320d, S330a, S330b, S330c)시킬 수 있다.
또한, 압축기 제어부(180)는 변경된 냉력변수가 냉력 상한치를 초과하였는지 여부를 판단할 수 있고(S360a), 냉력 하한치 미만인지 여부도 판단할 수 있다(S360b).
예를 들어, 압축기 제어부(180)는 변경된 냉력변수가 냉력변수 상한치를 초과한 경우, 피스톤의 상사점이 토출부와 마주하는 상기 실린더의 일단면의 근방까지 이동하도록 냉력변수를 조정할 수 있다. 즉, 압축기 제어부(180)는 변경된 냉력변수가 냉력변수 상한치를 초과한 경우, 리니어 모터의 운전모드를 제1 운전모드로 전환시킬 수 있다.
*또 다른 예에서, 압축기 제어부(180)는 변경된 냉력변수가 냉력변수 하한치미만인 경우, 냉력변수를 냉력변수 하한치로 설정할 수 있다.
즉, 압축기 제어부(180)는 위상차이와 기준 위상차이 값의 차이가 클수록, 냉력의 변경폭을 증가시킬 수 있고, 위상차이와 기준 위상차이 값의 차이가 작을 수록, 냉력의 변경폭을 감소시킬 수 있다.
이하의 도 4a는 본 발명에 따른 압축기의 제어 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.
도 4a에 도시되지는 않았으나, 압축기 제어부(180)는 설명된 모터 전류 및 모터 전압 중 적어도 하나를 검출하는 단계(S210), 검출된 모터 전압과 모터 전류를 이용하여 스트로크를 산출하는 단계(S220), 모터 전류 또는 모터 전압과 스트로크 사이의 위상차이를 산출하는 단계(S230)를 수행할 수 있다.
도 4a에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이와 기준 위상차이 값을 비교할 수 있다(S410). 압축기 제어부(180)는 비교단계(S410)의 결과에 따라 압축기 냉력을 증가시키거나(S420), 감소시킬 수 있다(S430). 한편, 도 4a에 도시되지는 않았으나, 압축기 제어부(180)는 비교단계(S410)의 결과에 따라 압축기 냉력을 유지시킬 수도 있다.
아울러 도 4a를 참조하면, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 운전모드와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 도 4b를 참조하면, 리니어 모터의 운전모드는 제1 운전모드, 제2 운전모드, 제3 운전모드로 정의될 수 있다. 구체적으로, 리니어 모터의 운전모드는 피스톤의 행정 구간 또는 압축기의 냉력에 따라 구분될 수 있다.
예를 들어, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터를 제1 운전모드로 구동시키는 경우, 리니어 모터의 피스톤이 토출부와 마주하는 실린더의 일단면의 근방까지 이동시킬 수 있다. 즉, 제1 운전모드로 구동되는 리니어 모터의 피스톤의 상사점은 실린더의 일단면에 위치할 수 있으며, 상기 일단면은 실린더의 양단 중 토출부가 설치된 부분에 대응될 수 있다.
또 다른 예에서 압축기 제어부(180)는 리니어 모터를 제2 운전모드로 구동시키는 경우, 리니어 모터의 피스톤이 토출부로부터 이격되고, 실린더 내에 위치하는 지점까지 이동하도록 리니어 모터를 구동시킬 수 있다. 즉, 제2 운전모드로 구동되는 리니어 모터의 피스톤의 상사점은 실린더의 내부에 위치할 수 있다. 따라서, 제2 운전모드로 구동되는 리니어 모터의 냉력은, 제1 운전모드로 구동되는 리니어 모터의 냉력보다 작을 수 있다.
또 다른 예에서 압축기 제어부(180)는 리니어 모터를 제3 운전모드로 구동시키는 경우, 모터전류에 전류 오프셋을 설정함으로써, 비대칭 모터 전류를 생성시킬 수 있다. 이로써, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 피스톤이 실린더 외에 위치하는 지점까지 왕복운동하도록 리니어 모터를 구동시킬 수 있다. 즉, 제3 운전모드로 구동되는 리니어 모터의 피스톤의 상사점은 실린더의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 제3 운전모드로 구동되는 리니어 모터의 피스톤은 왕복운동간에 토출부와 충돌할 수 있다.
도 4a에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제1 운전모드로 운전 중이면, 제1 운전모드의 지속시간과 관련된 정보를 검출할 수 있다. 아울러, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 제1 운전모드의 지속시간이 제1 시간간격(T1) 이상인지 여부를 판단(S440)할 수 있다.
다음으로, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제1 시간간격(T1) 이상 제1 운전모드로 구동되면, 압축기의 냉력을 증가시키도록 리니어 모터를 구동시킬 수 있다. 구체적으로, 압축기 제어부(180)는 모터전류에 대한 전류오프셋을 설정할 수 있다(S460). 즉, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제1 시간간격(T1) 이상 상기 제1 운전모드로 구동되면, 비대칭 모터 전류에 근거하여, 리니어 모터를 구동시킬 수 있다.
예를 들어, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제1 시간간격(T1) 이상 제1 운전모드로 구동되면, 모터전류에 대한 전류오프셋을 설정함으로써, 리니어 모터의 운전모드를 제3 운전모드로 전환시킬 수 있다. 이와 같이 리니어 모터의 운전모드가 제3 운전모드로 전환된 이후, 제3 시간간격이 경과하면 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 운전모드를 제1 운전모드 또는 제2 운전모드로 다시 전환시킬 수 있다.
압축기는 모터전류에 전류 오프셋을 적용하여 비대칭 모터 전류를 생성하는 비대칭 전류 생성부를 더 포함할 수 있으며, 압축기 제어부(180)는 전류오프셋을 설정하기 위해 상기 비대칭 전류 생성부를 제어할 수 있다.
도 4a에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제2 운전모드로 운전 중이면, 제2 운전모드의 지속시간과 관련된 정보를 검출할 수 있다. 아울러, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 제2 운전모드의 지속시간이 제2 시간간격(T2) 이상인지 여부를 판단(S450)할 수 있다.
구체적으로, 압축기 제어부(180)는 제1 운전모드의 지속시간이 제1 시간간격(T1) 이하인 것으로 판단되고, 이후 리니어 모터가 제2 운전모드로 운전되는 경우, 제2 운전모드의 지속시간과 제2 시간간격(T2)을 비교할 수 있다.
압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제2 시간간격(T2) 이상 제2 운전모드로 구동되면, 기준 위상차이 값을 감소시킬 수 있다(S470). 즉, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제2 시간간격(T2) 이상 제2 운전모드로 구동되면, 기준 위상차이 값을 감소시킴으로써, 압축기의 냉력을 증가시킬 수 있다.
또한, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제2 시간간격(T2) 보다 적은 시간동안 제2 운전모드로 구동되면, 기준 위상차이 값을 유지시킬 수 있다(S480).
도 4b에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제2 시간간격(T2) 이상 제2 운전모드로 구동되면 기준 위상차이 값을 낮춤으로써, 압축기의 냉력을 점차적으로 증가시킬 수 있다. 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제2 운전모드에서 제1 운전모드로 전환되면, 제1 운전모드가 제1 시간간격(T1) 이상 유지되는지 여부를 판단할 수 있다. 아울러, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제1 운전모드로 제1 시간간격(T1) 이상 유지되면, 리니어 모터의 운전모드를 제3 운전모드로 전환시킬 수 있다.
이하의 도 4c에서는 도 4a에 도시된 압축기의 제어 방법과 관련된 변수를 나타내는 그래프가 도시된다.
먼저 도 4c에서 좌측 상단에 도시된 그래프는 외기온도(RT)가 15˚C인 경우, 피스톤의 상사점 위치에 따른 위상차이(θix)와, 모터전력(POWER)의 변화를 나타낸 것이다. 또한, 좌측 하단에 도시된 그래프는 외기온도(RT)가 15˚C인 경우, 피스톤의 상사점 위치에 따른 가스상수(Kgas)의 변화를 나타낸 것이다.
구체적으로, 도 4c를 참조하면, 압축기 제어부(180)는 부하조건과 관련된 정보에 근거하여, 리니어 모터를 구동시킬 수 있다. 즉, 압축기 제어부(180)는 일정 부하조건 하에서, 피스톤의 상사점 위치 변화에 대해, 모터전력와 관련된 변수와 위상차이와 관련된 변수를 비교하여, 두 변수의 교차점을 검색할 수 있다. 이 경우, 압축기 제어부(180)는 서로 다른 단위의 값을 갖는 모터전력 및 위상차이를 비교하기 위하여, 위상차이에 상수 β를 곱하여, 위상차이와 관련된 변수를 생성할 수 있다.
즉, 도 4c에 도시된 것과 같이 압축기 제어부(180)는 모터전류와 스트로크의 위상차이(θix)를 이용하여 변수 β(180-θix)를 산출하고, 피스톤의 상사점 위치에 따라, 산출된 변수(β(180-θix))를 모터전력과 관련된 변수와 비교하여, 두 변수의 교차점을 검출할 수 있다.
또한, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제2 운전모드로 구동되는 경우, 피스톤의 상사점이 상기 검출된 교차점에 대응되도록, 피스톤의 행정거리를 조절할 수 있다.
참고로, 도 4c에 도시된 그래프들에서 X 축은 피스톤의 상사점 위치를 의미하며, Y 축은 변수 β(180-θix) 또는 모터전력의 값을 의미한다. 아울러, 피스톤의 상사점이 토출부와 마주하는 실린더의 일단면의 근방에 위치하는 경우, 상기 상사점은 X축에서 0의 값에 대응될 수 있다.
도 4c의 우측상단 및 우측하단에 도시된 그래프는 외기온도(RT)가 35˚C인 경우, 피스톤의 상사점 위치에 따른 위상차이(θix)와, 모터전력(POWER)의 변화를 나타낸 것이다.
도 4c에 좌측에 도시된 두 그래프와, 우측에 도시된 두 그래프를 비교하면, 일정 부하조건 하에서, 모터전력와 관련된 변수와 위상차이와 관련된 변수의 교차점이 점차적으로 우측으로 이동함을 알 수 있다.
또한, 도 4d를 참조하면 복수의 부하조건에 따라, 위와 같이 검출된 복수의 교차점을 연결한 그래프가 도시된다. 도 4e를 참조하면 복수의 부하조건에 따라, 검출된 교차점에 대응되도록 구동되는 모터의 일 실시예가 도시된다.
도 4f는 외기온도가 25˚인 경우, 본 발명에 따른 압축기의 스트로크(stroke), 위상차이(phase), 모터전력(power)의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4f에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 압축기 제어부는, 압축기를 포함하는 기기의 제어부로부터 스트로크 지령치와 관련된 정보를 수신하지 않으면서도, 부하에 따라 스트로크 및 모터전력을 자체적으로 변경시킬 수 있다.
이하의 도 5a는 본 발명에 따른 압축기의 제어 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.
도 5a에 도시되지는 않았으나, 압축기 제어부(180)는 설명된 모터 전류 및 모터 전압 중 적어도 하나를 검출하는 단계(S210), 검출된 모터 전압과 모터 전류를 이용하여 스트로크를 산출하는 단계(S220), 모터 전류 또는 모터 전압과 스트로크 사이의 위상차이를 산출하는 단계(S230)를 수행할 수 있다.
도 5a에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이와 기준 위상차이 값을 비교할 수 있다(S510). 압축기 제어부(180)는 비교단계(S510)의 결과에 따라 압축기 냉력을 증가시키거나(S520), 감소시킬 수 있다(S530). 한편, 도 5a에 도시되지는 않았으나, 압축기 제어부(180)는 비교단계(S510)의 결과에 따라 압축기 냉력을 유지시킬 수도 있다.
압축기 제어부(180)는 압축기의 운전율과 관련된 정보를 검출할 수 있다(S540). 압축기 제어부는 검출된 운전율에 근거하여 기준 위상차이 값을 변경시킬 수 있다.
*구체적으로 압축기 제어부(180)는 일정 주기마다 압축기의 운전율을 검출할 수 있다. 예를 들어, 압축기 제어부(180)는 압축기의 일 제어주기가 완료될 때마다 압축기의 운전율을 검출할 수 있다. 압축기의 일 제어주기는 압축기의 제상을 기준으로 구분될 수 있다.
또한, 압축기 제어부(180)는 일정 주기동안 리니어 모터가 구동된 시간(Ton)과 정지된 시간(Toff)을 이용하여, 운전율을 검출할 수 있다. 예를 들어, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 구동된 시간(Ton)을, 구동된 시간(Ton)과 정지된 시간(Toff)의 합으로 나누어, 운전율을 산출할 수 있다.
아울러, 압축기 제어부(180)가 운전율을 검출하는 주기는, 위상차이와 기준 위상차이 값을 비교하는 단계(S510)를 수행하는 주기보다 더 길거나 더 짧을 수도 있다. 일 실시예에서, 압축기 제어부(180)는 3분마다 위상차이와 기준 위상차이 값을 비교하는 단계(S510)를 수행할 수 있고, 10분마다 운전율을 검출하는 단계(S540)를 수행할 수 있다.
다음으로, 압축기 제어부(180)는 검출된 운전율과 제1 기준 운전율 값을 비교할 수 있다(S550). 구체적으로, 압축기 제어부(180)는 검출된 운전율이 제1 기준 운전율 값 보다 큰지 여부를 판단할 수 있다.
압축기 제어부(180)는 검출된 운전율이 제1 기준 운전율 값보다 크면, 기준 위상차이 값을 감소시킬 수 있다(S570).
또한, 압축기 제어부(180)는 검출된 운전율과 제2 기준 운전율 값을 비교할 수 있다(S560). 구체적으로, 압축기 제어부(180)는 검출된 운전율이 제2 기준 운전율 값 보다 작은지 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 기준 운전율 값은 제 2 기준 운전율 값보다 클 수 있다.
압축기 제어부(180)는 검출된 운전율이 제2 기준 운전율 값보다 작으면, 기준 위상차이 값을 증가시킬 수 있다(S580).
압축기 제어부(180)는 검출된 운전율이 검출된 운전율이 제1 기준 운전율 값보다 작고, 제2 기준 운전율 값보다 크면, 기준 위상차이 값을 유지시킬 수 있다(S590).
이하의 도 5b는 도 5a에 도시된 압축기의 제어 방법과 관련된 변수를 나타내는 그래프가 도시된다.
*도 5b에 도시된 것과 같이, 구간(①)에서는 압축기의 운전율이 제1 기준 운전율 값보다 크므로, 압축기 제어부(180)는 구간(①)의 경과 후, 기준 위상차이 값을 감소시킬 수 있다. 즉, 압축기 제어부(180)는 구간(①)의 경과 후, 기준 위상차이 값을 감소시킴으로써, 압축기의 냉력을 증가시킬 수 있다.
또한, 도 5b를 참조하면, 구간(②)에서는 압축기의 운전율이 제2 기준 운전율 값보다 작으므로, 압축기 제어부(180)는 구간(②)의 경과 후, 기준 위상차이 값을 증가시킬 수 있다. 즉, 압축기 제어부(180)는 구간(②)의 경과 후, 기준 위상차이 값을 증가시킴으로써, 압축기의 냉력을 감소시킬 수 있다.
또한, 도 5b를 참조하면, 구간(③)에서는 압축기의 운전율이 제2 기준 운전율 값보다 크고, 제1 기준 운전율 값보다 작으므로, 압축기 제어부(180)는 구간(③)의 경과 후, 기준 위상차이 값을 유지시킬 수 있다.
이하의 도 6에서는 본 발명에 따른 압축기의 제어 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.
도 6을 참조하면, 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서, 상기 압축기는, 실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤, 피스톤의 운동을 위하여 구동력을 제공하는 리니어 모터, 리니어 모터의 모터전류를 감지하는 감지부 및 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하는 압축기 제어부를 포함할 수 있다.
이 경우, 압축기 제어부(180)는 피스톤의 스트로크와, 상기 감지된 모터전류의 위상차이를 산출할 수 있다. 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이와 기준 위상차이 값을 비교하여, 비교결과에 따라 검출된 부하에 대응하여 리니어 모터의 구동을 제어할 수 있다. 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 운전모드 및 구동시간과 관련된 정보를 검출하고, 상기 검출된 정보에 근거하여 압축기의 냉력을 제어할 수 있다.
도 6에 도시되지는 않았으나, 압축기 제어부(180)는 설명된 모터 전류 및 모터 전압 중 적어도 하나를 검출하는 단계(S210), 검출된 모터 전압과 모터 전류를 이용하여 스트로크를 산출하는 단계(S220), 모터 전류 또는 모터 전압과 스트로크 사이의 위상차이를 산출하는 단계(S230)를 수행할 수 있다.
도 6에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이와 기준 위상차이 값을 비교할 수 있다(S610). 압축기 제어부(180)는 비교단계(S610)의 결과에 따라 압축기 냉력을 증가시키거나(S620a), 감소시킬 수 있다(S620b). 한편, 도 6에 도시되지는 않았으나, 압축기 제어부(180)는 비교단계(S610)의 결과에 따라 압축기 냉력을 유지시킬 수도 있다.
다음으로, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 운전모드를 검출하고, 검출된 운전모드의 구동시간 또는 운전모드가 유지된 시간에 근거하여 압축기의 냉력을 제어할 수 있다.
도 6에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제1 운전모드로 운전 중이면, 제1 운전모드의 지속시간과 관련된 정보를 검출할 수 있다. 아울러, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 제1 운전모드의 지속시간이 제1 시간간격(T1) 이상인지 여부를 판단(S630a)할 수 있다.
다음으로, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제1 시간간격(T1) 이상 제1 운전모드로 구동되면, 압축기의 냉력을 증가시키도록 리니어 모터를 구동시킬 수 있다. 구체적으로, 압축기 제어부(180)는 모터전류에 대한 전류오프셋을 설정할 수 있다(S640a). 즉, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제1 시간간격(T1) 이상 상기 제1 운전모드로 구동되면, 비대칭 모터 전류에 근거하여, 리니어 모터를 구동시킬 수 있다.
예를 들어, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제1 시간간격(T1) 이상 제1 운전모드로 구동되면, 모터전류에 대한 전류오프셋을 설정함으로써, 리니어 모터의 운전모드를 제3 운전모드로 전환시킬 수 있다. 이와 같이 리니어 모터의 운전모드가 제3 운전모드로 전환된 이후, 제3 시간간격이 경과하면 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 운전모드를 제1 운전모드 또는 제2 운전모드로 다시 전환시킬 수 있다.
압축기는 모터전류에 전류 오프셋을 적용하여 비대칭 모터 전류를 생성하는 비대칭 전류 생성부를 더 포함할 수 있으며, 압축기 제어부(180)는 전류오프셋을 설정하기 위해 상기 비대칭 전류 생성부를 제어할 수 있다.
도 4a에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제2 운전모드로 운전 중이면, 제2 운전모드의 지속시간과 관련된 정보를 검출할 수 있다. 아울러, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 제2 운전모드의 지속시간이 제2 시간간격(T2) 이상인지 여부를 판단(S630b)할 수 있다.
*구체적으로, 압축기 제어부(180)는 제1 운전모드의 지속시간이 제1 시간간격(T1) 이하인 것으로 판단되고, 이후 리니어 모터가 제2 운전모드로 운전되는 경우, 제2 운전모드의 지속시간과 제2 시간간격(T2)을 비교할 수 있다.
압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제2 시간간격(T2) 이상 제2 운전모드로 구동되면, 기준 위상차이 값을 감소시킬 수 있다(S640b). 즉, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제2 시간간격(T2) 이상 제2 운전모드로 구동되면, 기준 위상차이 값을 감소시킴으로써, 압축기의 냉력을 증가시킬 수 있다.
또한, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터가 제2 시간간격(T2) 보다 적은 시간동안 제2 운전모드로 구동되면, 기준 위상차이 값을 유지시킬 수 있다(S640c).
다음으로, 압축기 제어부(180)는 검출된 운전율과 제1 기준 운전율 값을 비교할 수 있다(S650a). 구체적으로, 압축기 제어부(180)는 검출된 운전율이 제1 기준 운전율 값 보다 큰지 여부를 판단할 수 있다.
압축기 제어부(180)는 검출된 운전율이 제1 기준 운전율 값보다 크면, 기준 위상차이 값을 감소시킬 수 있다(S660a).
또한, 압축기 제어부(180)는 검출된 운전율과 제2 기준 운전율 값을 비교할 수 있다(S650b). 구체적으로, 압축기 제어부(180)는 검출된 운전율이 제2 기준 운전율 값 보다 작은지 여부를 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 기준 운전율 값은 제 2 기준 운전율 값보다 클 수 있다.
압축기 제어부(180)는 검출된 운전율이 제2 기준 운전율 값보다 작으면, 기준 위상차이 값을 증가시킬 수 있다(S660b).
압축기 제어부(180)는 검출된 운전율이 검출된 운전율이 제1 기준 운전율 값보다 작고, 제2 기준 운전율 값보다 크면, 기준 위상차이 값을 유지시킬 수 있다(S660c).
이하의 도 7에서는 본 발명에 따른 압축기의 제어 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.
압축기 제어부(180)는 모터전류와 스트로크의 위상차이가 기준 위상차이 값보다 큰지 여부를 판단할 수 있다(S710). 압축기 제어부(180)는 위상차이가 기준 위상차이 값보다 큰 것으로 판단되면, 압축기의 운전주파수를 감소시킬 수 있다(S730).
또한, 압축기 제어부(180)는 모터전류와 스트로크의 위상차이가 기준 위상차이 값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다(S720). 압축기 제어부(180)는 위상차이가 기준 위상차이 값보다 작은 것으로 판단되면, 압축기의 운전주파수를 증가시킬 수 있다(S740).
또한, 압축기 제어부(180)는 모터전류와 스트로크의 위상차이가 기준 위상차이 값과 같은지 여부를 판단할 수 있다. 압축기 제어부(180)는 위상차이가 기준 위상차이 값보다 같은것으로 판단되면, 압축기의 운전주파수를 유지시킬 수 있다(S750).
아울러, 압축기 제어부(180)는 부하가 증가하였는지 여부를 판단할 수 있 다(S760, S770).
압축기 제어부(180)는 부하가 증가한 것으로 판단되면, 압축기의 파워를 증가시킬 수 있다(S780). 또한, 압축기 제어부(180)는 부하가 감소된 것으로 판단되면, 압축기의 파워를 감소시킬 수 있다(S790).
이하의 도 8a 내지 도 8c는 도 7에 도시된 압축기의 제어 방법과 관련된 변수를 나타내는 그래프가 도시된다.
도 8a에 도시된 것과 같이, 모터전류와 스트로크의 위상차이(θix)와 모터에서 소비되는 전력은 실질적으로 비례관계를 가질 수 있다. 즉, 압축기 제어부(180)는 모터에 인가되는 전력을 조절함으로써, 압축기의 냉력을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따른 압축기 제어부(180)는, 압축기를 포함하는 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 또한, 압축기 제어부(180)는 피스톤의 스트로크와, 감지된 모터전류의 위상차이를 산출하고, 검출된 부하에 대응하여, 위상차이가 기준 위상차이 범위에 포함되도록 상기 리니어 모터의 구동을 제어할 수 있다.
즉, 압축기 제어부(180)는 산출된 위상차이와 기준 위상차이 범위를 비교하고, 비교결과에 근거하여 리니어 모터의 행정거리를 제어할 수 있다. 구체적으로, 압축기 제어부는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값보다 큰 것으로 판단되면, 리니어 모터의 행정거리를 증가시킬 수 있다. 또한, 압추기 제어부는 압축기 제어부는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값보다 작은 것으로 판단되면, 리니어 모터의 행정거리를 감소시킬 수 있다.
일 예에서, 압축기 제어부는 산출된 위상차이가 기준 위상차이와 관련된 수치범위에 포함되도록, 리니어 모터의 행정거리를 제어하고, 수치범위는 기준 위상차이 값을 포함하도록 형성될 수 있다.
압축기 제어부는 산출된 위상차이가 기 설정된 수치범위에 포함되지 않는 경우, 리니어 모터의 공진 운전을 유지하도록 리니어 모터의 운전 주파수를 제어할 수 있다.
예를 들어, 압축기 제어부는 산출된 위상차이가 기 설정된 수치범위의 상한치 보다 크면, 리니어 모터의 운전 주파수를 감소시키고, 산출된 위상차이가 기 설정된 수치범위의 하한치 보다 작으면, 리니어 모터의 운전 주파수를 증가시킬 수 있다.
압축기 제어부는, 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값을 비교하고, 비교결과에 근거하여 리니어 모터에 인가되는 입력전력을 제어할 수 있다. 또한, 압축기 제어부는 산출된 위상차이가 기준 위상차이 값을 비교하고, 비교결과에 근거하여 리니어 모터의 운전 주파수를 제어할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 압축기 제어부는 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 압축기 제어부는 리니어 모터의 운전율을 산출하고, 산출된 운전율에 근거하여 리니어 모터의 구동을 제어할 수 있다.
이 경우, 압축기 제어부는 산출된 운전율과 기준 운전율 값을 비교하고, 비교결과에 근거하여 리니어 모터에 인가되는 전력을 제어할 수 있다.
구체적으로, 압축기 제어부는 산출된 운전율이 기준 운전율 값보다 크면, 리니어 모터에 인가되는 전력을 증가시키고, 산출된 운전율이 기준 운전율 값보다 작으면, 리니어 모터에 인가되는 전력을 감소시킬 수 있다.
압축기 제어부는 산출된 운전율이 기 설정된 수치범위에 포함되면, 리니어 모터에 인가되는 전력을 유지시키고, 기준 운전율 값은 기 설정된 수치범위에 포함될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 압축기 제어부는 리니어 모터가 운전 중인 경우, 리니어 모터의 운전이 유지된 시간을 검출하고, 검출된 시간에 근거하여, 냉장고의 부하와 관련된 정보를 검출하며, 검출된 정보에 근거하여 리니어 모터의 구동을 제어할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 압축기 제어부는 피스톤의 스트로크와, 감지된 모터전류의 위상차이를 산출하고, 산출된 위상차이를 기준 위상차이 값으로 유지시키도록, 리니터 모터의 운전 주파수를 조절하고, 냉장고의 부하 변경에 대응하여 리니어 모터에 인가되는 전력을 변경시킬 수 있다.
또 다른 실시예에서, 압축기 제어부는 압축기를 포함하는 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하고, 부하의 변경에 대응하여 리니어 모터에 인가되는 전력을 변경시킬 수 있다.
압축기 제어부는 검출된 부하가 증가하면, 리니어 모터에 인가되는 전력을 증가시키고, 검출된 부하가 감소하면, 리니어 모터에 인가되는 전력을 감소시킬 수 있다.
일 예로, 압축기 제어부는 리니어 모터에 인가되는 전력이 변경되도록, 피스톤의 행정 거리를 변경시킬 수 있다. 아울러, 압축기 제어부는 피스톤의 행정 거리가 변경된 후, 리니어 모터가 공진 운전을 수행하도록 리니어 모터의 운전 주파수를 변경시킬 수 있다.
또한, 압축기 제어부는 리니어 모터의 운전율을 검출하고, 검출된 운전율에 근거하여 부하의 증감여부를 판단할 수 있다. 압축기 제어부는 모터전류와 피스톤의 스트로크 사이의 위상차이에 근거하여, 부하의 증감여부를 판단할 수도 있다. 압축기 제어부는 리니어 모터의 운전모드를 판별하고, 판별된 운전모드의 구동시간을 검출하며, 운전모드 및 구동시간에 근거하여 부하의 증감여부를 판단할 수도 있다.
도 8b를 참조하면, 압축기 제어부는 모터전류와 스트로크의 위상차이가 증가하는 구간(801)에서, 리니어 모터의 전력을 증가시키기 위해, 피스톤의 행정거리를 증가시킬 수 있다.
반대로, 압축기 제어부는 모터전류와 스트로크의 위상차이가 감소하는 구간(803)에서, 리니어 모터의 전력을 감소시키기 위해, 피스톤의 행정거리를 감소시킬 수 있다.
또한, 압축기 제어부는 위상차이가 기준 위상차이 값(예를 들어, 90+δ˚) 보다 크면(802), 리니어 모터의 운전 주파수를 감소시켜, 리니어 모터의 공진 운전을 유지시킬 수 있다.
반대로, 압축기 제어부는 위상차이가 기준 위상차이 값(예를 들어, 90-δ˚) 보다 작으면(804), 리니어 모터의 운전 주파수를 증가시켜, 리니어 모터의 공진 운전을 유지시킬 수 있다.
위와 같은 압축기 제어가 수행되면, 도 8c에 도시된 것과 같이, 부하 변동에 따라 리니어 모터의 소모 전력이 증가하게 된다.
도 8c에 도시된 것과 같이, 압축기 제어부는 압축기를 포함하는 기기의 부하가 증가함에 따라, 압축기의 냉력을 증가시키기 위해, 리니어 모터의 전력을 점차적으로 증가시킬 수 있다. 이 과정에서, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 운전 주파수를 증감시킴으로써, 리니어 모터의 공진 운전을 유지할 수 있다. 즉, 압축기 제어부(180)는 리니어 모터의 전류와 스트로크 사이의 위상차이를 기준 위상차이와 ㄱ관련된 수치범위(예를 들어, 90-δ 내지 90+δ)에 포함되도록 리니어 모터를 제어할 수 있다.
본원발명에 개시된 압축기 및 그의 제어방법에 따르면, 제어부가 설치되지 않은 냉장고 또는 사이클 매칭 능력이 결여된 냉장고에서도, 압축기의 운전 효율을 최적화시킬 수 있는 효과가 도출된다.
또한, 본원발명에 개시된 압축기 및 그의 제어방법에 따르면, 압축기가 냉장고의 제어부로부터 압축기에 설치된 리니어 모터의 구동과 관련된 제어신호를 수신하지 않는 경우에도, 압축기가 최적화된 운전을 수행할 수 있으며, 이와 동시에 압축기의 제어 안정성을 확복할 수 있다.
또한, 본원발명에 개시된 압축기 및 그의 제어방법에 따르면, 불필요한 스트로크 및 전력이 인가되지 않도록 하고, 냉력 가변 제어를 수행하기 위하여 필요한 냉력 변경량을 입력하지 않도록 함으로써 사용자의 편의성 및 시스템의 안정성을 제고하는 효과가 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (22)

  1. 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서,
    실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤;
    상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 리니어 모터;
    상기 리니어 모터의 모터전류를 감지하는 감지부; 및
    상기 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하는 압축기 제어부를 포함하고,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 피스톤의 스트로크와, 상기 감지된 모터전류의 위상차이를 산출하고,
    상기 검출된 부하에 대응하여, 상기 위상차이가 기준 위상차이 범위에 포함되도록 상기 리니어 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이 범위를 비교하고, 비교결과에 근거하여 상기 리니어 모터의 행정거리를 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이 값보다 큰 것으로 판단되면, 상기 리니어 모터의 행정거리를 증가시키는 것을 특징으로 하는 압축기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이 값보다 작은 것으로 판단되면, 상기 리니어 모터의 행정거리를 감소시키는 것을 특징으로 하는 압축기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이와 관련된 수치범위에 포함되도록, 상기 리니어 모터의 행정거리를 제어하고,
    상기 수치범위는 상기 기준 위상차이 값을 포함하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 산출된 위상차이가 상기 기 설정된 수치범위에 포함되지 않는 경우, 상기 리니어 모터의 공진 운전을 유지하도록 상기 리니어 모터의 운전 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 산출된 위상차이가 상기 기 설정된 수치범위의 상한치 보다 크면, 상기 리니어 모터의 운전 주파수를 감소시키고,
    상기 산출된 위상차이가 상기 기 설정된 수치범위의 하한치 보다 작으면, 상기 리니어 모터의 운전 주파수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 압축기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이 값을 비교하고, 비교결과에 근거하여 상기 리니어 모터에 인가되는 입력전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 산출된 위상차이가 상기 기준 위상차이 값을 비교하고, 비교결과에 근거하여 상기 리니어 모터의 운전 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  10. 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서,
    실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤;
    상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 리니어 모터;
    상기 리니어 모터의 모터전류를 감지하는 감지부; 및
    상기 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하는 압축기 제어부를 포함하고,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 리니어 모터의 운전율을 산출하고,
    상기 산출된 운전율에 근거하여, 상기 리니어 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 압축기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 산출된 운전율과 기준 운전율 값을 비교하고, 비교결과에 근거하여 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 산출된 운전율이 기준 운전율 값보다 크면, 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 증가시키고,
    상기 산출된 운전율이 기준 운전율 값보다 작으면, 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 압축기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 산출된 운전율이 기 설정된 수치범위에 포함되면, 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 유지시키고,
    상기 기준 운전율 값은 상기 기 설정된 수치범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  14. 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서,
    실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤;
    상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 리니어 모터;
    상기 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하는 압축기 제어부를 포함하고,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 리니어 모터가 운전 중인 경우, 상기 리니어 모터의 운전이 유지된 시간을 검출하고,
    상기 검출된 시간에 근거하여, 상기 냉장고의 부하와 관련된 정보를 검출하며, 상기 검출된 정보에 근거하여 상기 리니어 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  15. 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서,
    실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤;
    상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 리니어 모터;
    상기 리니어 모터의 모터전류를 감지하는 감지부; 및
    상기 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하는 압축기 제어부를 포함하고,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 피스톤의 스트로크와, 상기 감지된 모터전류의 위상차이를 산출하고, 산출된 위상차이를 기준 위상차이 값으로 유지시키도록, 상기 리니터 모터의 운전 주파수를 조절하고,
    상기 냉장고의 부하 변경에 대응하여 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 변경시키는 것을 특징으로 하는 압축기.
  16. 냉매 싸이클을 포함하는 기기에 설치된 압축기에 있어서,
    실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤;
    상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 리니어 모터; 및
    상기 기기의 본체를 제어하는 제어부와 별도로, 상기 기기의 부하와 관련된 정보를 검출하고,
    상기 부하의 변경에 대응하여 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 변경시키는 압축기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 검출된 부하가 증가하면, 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 증가시키고,
    상기 검출된 부하가 감소하면, 상기 리니어 모터에 인가되는 전력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 압축기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 리니어 모터에 인가되는 전력이 변경되도록, 상기 피스톤의 행정 거리를 변경시키는 것을 특징으로 하는 압축기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 피스톤의 행정 거리가 변경된 후, 상기 리니어 모터가 공진 운전을 수행하도록 상기 리니어 모터의 운전 주파수를 변경시는 것을 특징으로 하는 압축기.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 리니어 모터의 운전율을 검출하고, 검출된 운전율에 근거하여 상기 부하의 증감여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 리니어 모터의 모터전류를 감지하는 감지부를 더 포함하고,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 모터전류와 상기 피스톤의 스트로크 사이의 위상차이에 근거하여, 상기 부하의 증감여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 압축기 제어부는,
    상기 리니어 모터의 운전모드를 판별하고, 판별된 운전모드의 구동시간을 검출하며,
    상기 운전모드 및 구동시간에 근거하여 상기 부하의 증감여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 압축기.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200068436A (ko) * 2018-12-05 2020-06-15 엘지전자 주식회사 리니어 압축기 및 리니어 압축기의 제어 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11351143A (ja) * 1998-06-10 1999-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd リニアコンプレッサーの駆動装置
KR100801373B1 (ko) * 2006-08-04 2008-02-05 엘지전자 주식회사 리니어 압축기의 오일 급유 장치
KR20080034962A (ko) * 2005-07-25 2008-04-22 피셔 앤 페이켈 어플라이언스 리미티드 리니어 압축기 컨트롤러
KR100941422B1 (ko) * 2003-08-04 2010-02-10 삼성전자주식회사 리니어 압축기 및 그 제어 장치
KR20160024336A (ko) * 2014-08-25 2016-03-04 엘지전자 주식회사 리니어 압축기, 리니어 압축기의 제어장치 및 제어방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7408310B2 (en) * 2005-04-08 2008-08-05 Lg Electronics Inc. Apparatus for controlling driving of reciprocating compressor and method thereof
KR100724392B1 (ko) * 2006-01-03 2007-06-04 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기의 운전제어장치 및 방법
KR100739165B1 (ko) * 2006-04-13 2007-07-13 엘지전자 주식회사 리니어 압축기의 운전제어장치 및 방법
KR102115247B1 (ko) * 2013-12-19 2020-05-26 엘지전자 주식회사 리니어 압축기 제어 장치 및 제어 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11351143A (ja) * 1998-06-10 1999-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd リニアコンプレッサーの駆動装置
KR100941422B1 (ko) * 2003-08-04 2010-02-10 삼성전자주식회사 리니어 압축기 및 그 제어 장치
KR20080034962A (ko) * 2005-07-25 2008-04-22 피셔 앤 페이켈 어플라이언스 리미티드 리니어 압축기 컨트롤러
KR100801373B1 (ko) * 2006-08-04 2008-02-05 엘지전자 주식회사 리니어 압축기의 오일 급유 장치
KR20160024336A (ko) * 2014-08-25 2016-03-04 엘지전자 주식회사 리니어 압축기, 리니어 압축기의 제어장치 및 제어방법

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