KR101948567B1 - 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법 - Google Patents

리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 리니어 압축기의 공진 운전 중 검출한 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 모터 인덕턴스를 측정하여 리니어 압축기를 제어하는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 관한 것이다.

Description

리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법{APAPRATUS FOR CONTROLLING LINEAR COMPRESSOR AND METHOD FOR CONTROLLING LINEAR COMPRESSOR}
본 명세서는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 리니어 압축기의 모터 인덕턴스를 측정하여 리니어 압축기를 제어하는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 리니어 압축기의 제어에 관한 것이다.
현재 리니어 압축기의 제어는 센서리스(Sensorless) 방식으로 스트로크를 연산 추정하여 TDC 및 냉력 가변 제어를 수행하는 방식으로 이루어지고 있다. 현재 개발되고 있는 압축기는 고속화, 소형화 등의 이유로 모터의 크기를 최소화하는 추세이며, 이러한 소형화 추세에 따라 모터 상수 또는 모터 인덕턴스 등의 파라미터의 비선형성이 기존의 모터보다 증가하는 추세를 보이고 있다. 이러한 파라미터의 비선형성은 압축기 제어 시 사용되는 연산값들의 오차 증가원인이 되는데, 연산값들의 오차가 증가하게 되면 압축기/모터의 제어에 지장을 주게 된다. 대표적인 예로 스트로크 또는 속도의 연산 및 제어를 들 수 있는데, 스트로크 또는 속도의 연산 오차가 심해질 경우, 정확한 파라미터에 따른 정확한 제어가 이루어지지 않게 되어 제어 및 기구의 신뢰성에 악영향을 미치게 된다. 부정확한 스트로크 또는 속도 제어는 모터의 내구성을 약화시키거나, 내부 구성을 소손시키게 될 우려도 있어, 기계적인 손상의 문제도 야기시키게 된다.
이처럼 스트로크 또는 속도의 연산 및 제어는 압축기 제어에 중요한 부분으로서, 정확한 스트로크 또는 속도의 연산 및 제어를 위해선 정확한 파라미터의 연산이 필수적으로 요구된다고 할 수 있다. 그러나, 센서리스 제어 방식의 특성상 스트로크 또는 속도를 연산하기 위한 파라미터의 측정이 어려우며, 특히 모터 인덕턴스는 압축기의 운전 중 수시로 값이 변하기 때문에 모터 인덕턴스 값의 측정 자체가 매우 어려운 점이 있다. 종래에는 압축기 운전 중에 별도의 고조파를 인가하고, 밴드 패스 필터를 사용하여 검출한 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 모터 인덕턴스를 측정하는 방법이 사용되었으나, 이는 고조파 인가 및 필터 설계에 따른 제어/설계의 복잡화, 고조파에 의한 제어 장치 내부 구성의 소손 우려가 있었다.
결과적으로, 종래에는 압축기의 제어를 위한 정확한 파라미터의 연산이 어려웠고, 특히 실시간으로 값이 변하는 모터 인덕턴스의 측정이 쉽게 이루어질 수 없어, 스트로크 또는 속도의 연산 및 제어에 제약이 있었다.
따라서, 본 명세서는 종래기술의 한계를 개선하는 것을 과제로 하여, 별도의 고조파 성분의 인가없이 모터 인덕턴스를 측정할 수 있는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법을 제공하고자 한다.
또한, 모터 인덕턴스를 정확하게 측정하여, 모터 파라미터를 정확하게 연산할 수 있는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법을 제공하고자 한다.
아울러, 리니어 압축기의 운전 중 실제로 변하는 모터 인덕턴스를 측정하여, 이에 따른 정확한 운전 제어가 이루어질 수 있는 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법은, 리니어 압축기의 공진 운전 중 검출한 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 모터 인덕턴스를 측정하는 것을 해결 수단으로 한다.
구체적으로는, 모터 전압 및 모터 전류의 위상차를 정확하게 측정할 수 있는 공진 운전 상태에서 모터 전압 및 모터 전류를 검출하여, 검출한 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 모터 인덕턴스를 측정함으로써, 상술한 바와 같은 과제를 해결할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 과제 해결 수단을 기술적 특징으로 하는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치는, 리니어 압축기에 전원을 인가하는 전원부, 상기 리니어 압축기의 모터 전압 및 모터 전류를 검출하는 검출부 및 상기 검출부의 검출 결과를 근거로 상기 리니어 압축기에 인가되는 전원을 제어하여, 상기 리니어 압축기의 운전을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 리니어 압축기의 공진 운전 상태에서 상기 리니어 압축기의 모터 인덕턴스를 측정하고, 측정한 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 운전을 제어한다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 리니어 압축기를 상기 공진 운전으로 제어하여, 상기 공진 운전 중 검출한 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터 인덕턴스를 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 리니어 압축기의 운전 제어 중 상기 리니어 압축기의 공진 주파수를 검출하여, 검출한 상기 공진 주파수에 따라 상기 리니어 압축기를 상기 공진 운전으로 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 가변 제어하는 중 상기 모터 전류가 최소가 되는 운전 주파수를 상기 공진 주파수로 검출할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 리니어 압축기를 일정 파워 운전으로 제어하는 중 상기 운전 주파수를 가변 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 기설정된 가변 기준에 따라 상기 운전 주파수를 가변 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 기설정된 가변 기준은, 상기 운전 주파수의 가감 및 변동폭에 대한 가변 기준일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 공진 운전 중 상기 모터 전압 및 모터 전류를 복수 회 검출하여 상기 모터 인덕턴스의 추정치를 복수 회 산출하고, 복수 회 산출한 상기 추정치의 평균을 연산하여, 연산한 평균을 상기 모터 인덕턴스로 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 기지정된 측정 범위를 기준으로 상기 모터 인덕턴스를 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 스트로크를 연산 및 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 운전을 제어한 후, 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 상기 공진 운전 전의 주파수로 전환하여 상기 리니어 압축기의 운전을 제어할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 과제 해결 수단을 기술적 특징으로 하는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법은, 리니어 압축기의 공진 주파수를 검출하는 단계, 상기 공진 주파수에 따라 상기 리니어 압축기를 공진 운전으로 제어하는 단계, 상기 리니어 압축기의 모터 전압 및 모터 전류를 검출하여, 검출한 결과를 근거로 상기 리니어 압축기의 모터 인덕턴스를 측정하는 단계 및 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 운전을 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 공진 주파수를 검출하는 단계는, 상기 리니어 압축기를 일정 파워 운전으로 제어하는 단계, 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 가변 제어하는 단계 및 상기 모터 전류를 검출하여, 검출한 결과를 근거로 상기 공진 주파수를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 운전 주파수를 가변 제어하는 단계는, 상기 운전 주파수의 가감 및 변동폭에 대한 기설정된 가변 기준에 따라 상기 운전 주파수를 가변 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 공진 주파수를 판단하는 단계는, 상기 모터 전류가 최소가 된 때의 운전 주파수를 상기 공진 주파수로 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 모터 인덕턴스를 측정하는 단계는, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 복수 회 검출하여 상기 모터 인덕턴스의 추정치를 복수 회 산출하고, 복수 회 산출한 상기 추정치의 평균을 연산하여, 연산한 평균을 상기 모터 인덕턴스로 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 리니어 압축기의 운전을 제어하는 단계는, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 스트로크를 연산 및 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 리니어 압축기의 운전을 제어하는 단계는, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 운전을 제어한 후, 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 상기 공진 운전 전의 주파수로 전환하여 상기 리니어 압축기의 운전을 제어할 수 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법은, 리니어 압축기의 공진 운전 중 검출한 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 모터 인덕턴스를 측정함으로써, 별도의 고조파 성분의 인가없이 모터 인덕턴스를 측정하고, 모터 파라미터를 정확하게 연산할 수 있으며, 이에 따른 정확한 운전 제어가 이루어질 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법은, 리니어 압축기의 공진 운전 중 검출한 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 모터 인덕턴스를 측정하여, 별도의 고조파 성분의 인가없이 모터 인덕턴스를 측정함으로써, 별도의 구성 설계 없이 간단하게 모터 파라미터를 연산하게 되어 모터 및 제어 장치의 설계/제작이 쉽고 간편하게 이루어질 수 있고, 이에 따라 소형 모터의 제작이 용이하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법은, 리니어 압축기의 공진 운전 중 검출한 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 모터 인덕턴스를 측정하여 모터 파라미터를 정확하게 연산할 수 있고, 이에 따른 정확한 운전 제어가 이루어지게 됨으로써, 압축기 제어의 정확성 및 안정성이 증대될 수 있음은 물론, 이에 따라 압축기 제어의 신뢰성이 증대될 수 있는 효과가 있다.
결과적으로, 본 발명의 해결 과제를 해결함은 물론 종래기술의 한계를 개선할 수 있고, 이에 따라 압축기 제어 기술 분야의 발전을 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도.
도 3은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 인덕턴스 측정 개념을 나타낸 그래프 1.
도 4는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 인덕턴스 측정 개념을 나타낸 그래프 2.
도 5는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 인덕턴스 측정 과정을 나타낸 순서도.
도 6은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도.
도 7은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법의 실시 예에 따른 순서를 나타낸 순서도.
본 명세서에 개시된 발명은 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 압축기의 제어 장치, 압축기의 제어 방법, 모터 제어 장치 및 모터 제어 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.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법을 설명한다.
도 1은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 인덕턴스 측정 개념을 나타낸 그래프 1이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 인덕턴스 측정 개념을 나타낸 그래프 2이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치의 인덕턴스 측정 과정을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법의 실시 예에 따른 순서를 나타낸 순서도이다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치(이하, 제어 장치라 칭한다)를 설명한다.
상기 제어 장치는, 리니어 압축기(이하, 압축기라 칭한다)를 제어하는 장치일 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 압축기에 포함되어, 상기 압축기를 제어하는 장치일 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 압축기를 센서리스 방식으로 제어하는 장치일 수 있다.
상기 제어 장치는, 하나의 모듈 형태로 이루어질 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 상기 제어 장치의 실시 예를 설명하되, 당업자라면 구체적인 설명이 없이도 충분히 이해하고 실시 형태를 도출할 수 있는 상기 제어 장치의 일반적인 기술 사항들에 대한 설명은 생략한다.
상기 제어 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(10)에 전원을 인가하는 전원부(110), 상기 압축기(10)의 모터 전압 및 모터 전류를 검출하는 검출부(120) 및 상기 검출부(120)의 검출 결과를 근거로 상기 압축기(10)에 인가되는 전원을 제어하여, 상기 압축기(10)의 운전을 제어하는 제어부(130)를 포함하되, 상기 제어부(30)는, 상기 압축기(10)의 공진 운전 상태에서 상기 압축기(10)의 모터 인덕턴스를 측정하고, 측정한 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 압축기(10)의 운전을 제어한다.
상기 전원부(110), 상기 검출부(120) 및 상기 제어부(130)를 포함하는 상기 제어 장치(100)의 구체적인 구성은, 도 2에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 전원부(110)는, 상기 압축기(10)에 전원을 인가하여 상기 압축기(10)의 모터(11)를 구동시키는 전원 공급 수단일 수 있다.
상기 전원부(110)는, 외부로부터 전원을 인가받아, 상기 모터(11)를 구동시키는 전원으로 변환하여 상기 압축기(10)에 인가할 수 있다.
상기 전원부(110)는, 외부로부터 교류 전원을 인가받아, 상기 모터(11)를 구동시키는 교류 전원으로 변환하여 상기 모터(11)에 인가할 수 있다.
상기 전원부(110)는, 외부로부터 교류 전원을 인가받아 직류 전원으로 정류하는 정류부(111) 및 상기 정류부(111)에서 정류된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터부(112)를 포함하여, 상기 모터(11)에 교류 전원을 인가할 수 있다.
상기 전원부(110)는, 상기 제어부(130)에 의해 제어될 수 있다.
상기 검출부(120)는, 상기 전원부(110)에서 상기 모터(11)로 인가된 전원에 의해 구동하는 상기 모터(11)의 모터 전압 및 모터 전류를 검출하는 수단일 수 있다.
상기 검출부(120)는, 상기 모터(11)의 입력단에서 상기 모터 전압 및 모터 전류를 검출할 수 있다.
상기 검출부(120)는, 상기 모터 전압을 검출하는 전압 검출부(121) 및 상기 모터 전류를 검출하는 전류 검출부(122)를 포함하여, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 검출할 수 있다.
상기 검출부(120)는, 상기 제어부(130)에 의해 제어될 수 있다.
상기 제어부(130)는, 상기 검출부(120)의 검출 결과를 근거로 상기 모터(11)에 인가되는 전원을 제어하여, 상기 압축기(10)의 운전을 제어할 수 있다.
상기 제어부(130)는, 상기 전원부(110)를 제어하여 상기 모터(11)에 인가되는 전원을 제어함으로써, 상기 모터(11)의 구동, 즉 상기 압축기(10)의 운전을 제어할 수 있다.
상기 제어부(130)는, 상기 검출부(120)의 검출 결과인 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 전원부(110)의 상기 인버터부(112)를 제어하는 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 인버터부(112)에 인가하여 상기 인버터부(112)의 동작을 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부(130)는, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 전원부(110)의 상기 인버터부(112)를 제어하는 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 상기 인버터부(112)에 인가하여 상기 인버터부(112)의 동작을 제어함으로써, 상기 모터(11)에 인가되는 전원을 제어하게 될 수 있다.
상기 제어부(130)는, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터(11)의 구동 상태를 판단하고, 판단한 결과에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 인버터부(112)에 전달하여, 상기 모터(11)에 인가되는 전원을 제어하여 상기 압축기(10)의 운전을 제어할 수 있다.
여기서, 상기 모터(11)의 구동 상태는, 상기 모터(11)의 운전 속도, 운전 주파수, 파워, 및 스트로크 중 어느 하나 이상일 수 있다.
즉, 상기 제어부(130)는, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터(11)의 운전 속도, 운전 주파수, 파워, 및 스트로크 중 어느 하나 이상을 판단하여, 판단한 결과에 따라 상기 모터(11)에 인가되는 전원을 제어함으로써, 상기 모터(11)의 구동 상태에 따라 상기 압축기(10)의 운전을 제어하게 될 수 있다.
상기 제어부(130)는, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터(11)의 구동 상태 및 목표 제어 상태를 판단하는 연산부(131) 및 상기 연산부(131)의 판단 결과에 따라 상기 제어 신호를 생성하는 신호 생성부(132)를 포함하여, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터(11)의 구동 상태를 판단하고, 판단한 결과에 따라 상기 제어 신호를 생성하여 상기 인버터부(112)에 전달하여, 상기 모터(11)에 인가되는 전원을 제어하여 상기 압축기(10)의 운전을 제어할 수 있다.
상기와 같은 상기 제어 장치(100)에서 상기 제어부(130)는, 상기 압축기(10)의 공진 운전 상태에서 상기 압축기(10)의 모터 인덕턴스를 측정하고, 측정한 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 압축기(10)의 운전을 제어한다.
즉, 상기 제어부(130)는, 상기 압축기(10)의 공진 운전 상태에서 상기 모터(11)의 모터 인덕턴스를 측정하고, 측정한 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 모터(11)에 인가되는 전원을 제어하여 상기 압축기(10)의 운전을 제어하게 될 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 압축기(10)를 상기 공진 운전으로 제어하여, 상기 공진 운전 중 검출한 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터 인덕턴스를 측정할 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터(11)의 구동 상태를 판단하고, 판단한 결과에 따라 상기 압축기(10)가 상기 공진 운전으로 운전하도록 하는 상기 제어 신호를 생성하여 상기 압축기(10)를 상기 공진 운전으로 제어하고, 상기 압축기(10)의 공진 운전 중 상기 모터 전압 및 모터 전류를 검출하여, 상기 공진 운전 중 검출한 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터 인덕턴스를 측정할 수 있다.
즉, 상기 제어부(30)는, 상기 압축기(10)를 상기 공진 운전으로 제어하고, 상기 압축기(10)가 상기 공진 운전으로 운전하는 동안 상기 모터 전압 및 모터 전류를 검출하여, 상기 공진 운전 중 검출한 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터 인덕턴스를 측정하게 될 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 압축기(10)의 운전 제어 중 상기 압축기(10)의 공진 주파수를 검출하여, 검출한 상기 공진 주파수에 따라 상기 압축기(10)를 상기 공진 운전으로 제어할 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 압축기(10)의 운전 제어 중 상기 압축기(10)의 공진 주파수를 검출하여, 검출한 상기 공진 주파수로 상기 압축기(10)가 운전하도록 상기 제어 신호를 생성하여, 상기 압축기(10)를 상기 공진 운전으로 제어할 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 압축기(10)의 운전 주파수를 가변 제어하는 중 상기 모터 전류가 최소가 되는 운전 주파수를 상기 공진 주파수로 검출할 수 있다.
즉, 상기 공진 주파수는, 상기 운전 주파수가 가변하는 중 상기 모터 전류가 최소가 되는 지점에서의 운전 주파수일 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 압축기(10)의 운전 주파수를 가변 제어하는 중 상기 모터 전압 및 모터 전류를 검출하여, 상기 운전 주파수의 가변 중 상기 모터 전류가 최소가 되는 경우의 운전 주파수를 상기 공진 주파수로 검출할 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 압축기(10)를 일정 파워 운전으로 제어하는 중 상기 운전 주파수를 가변 제어할 수 있다.
상기 일정 파워 운전은, 상기 모터(11)에 인가되는 전원이 일정하게 인가되는 운전일 수 있다.
즉, 상기 제어부(30)는, 상기 모터(11)에 인가되는 전원이 일정하게 인가되어 상기 압축기(10)가 운전하도록 제어하는 중 상기 운전 주파수를 가변 제어하고, 상기 운전 주파수를 가변 제어하는 중 상기 모터 전류가 최소가 되는 경우의 운전 주파수를 검출함으로써, 상기 공진 주파수를 검출하게 될 수 있다.
상기 제어부(30)는, 기설정된 가변 기준에 따라 상기 운전 주파수를 가변 제어할 수 있다.
상기 기설정된 가변 기준은, 상기 운전 주파수의 가감 및 변동폭에 대한 가변 기준일 수 있다.
상기 기설정된 가변 기준의 예를 들면, 상기 운전 주파수가 1[HZ]씩 가감되는 기준일 수 있다.
상기 기설정된 가변 기준이 1[HZ]씩 가감되도록 설정된 경우 상기 제어부(30)는, 상기 운전 주파수를 1[HZ]씩 가감하며 가변 제어하게 될 수 있다.
상술한 바와 같은 실시 예에 따르면 상기 제어부(30)는, 상기 압축기(10)를 상기 일정 파워 운전으로 제어하는 중 상기 운전 주파수를 상기 기설정된 가변 기준에 따라 가변 제어하고, 상기 운전 주파수를 가변 제어하는 중 상기 모터 전압 및 모터 전류를 검출하여, 상기 모터 전류가 최소가 되는 운전 주파수를 상기 공진 주파수로 검출하고, 검출한 상기 공진 주파수로 상기 압축기(10)가 운전하도록 상기 모터(11)에 인가되는 전원을 제어하여 상기 압축기(10)를 상기 공진 운전으로 제어하고, 상기 압축기(10)가 상기 공진 운전으로 운전하는 동안 상기 모터 전압 및 모터 전류를 검출하여, 상기 공진 운전 중 검출한 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터 인덕턴스를 측정하게 될 수 있다.
이하, 상기 모터 인덕턴스의 측정을 구체적으로 설명한다.
상기 제어부(30)는, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 일정 연산식에 대입 연산하여 상기 모터 인덕턴스를 측정할 수 있다.
상기 모터 인덕턴스는, 상기 모터(11)의 전기방정식인 하기 [수학식 1]을 라플라스 변환한 하기 [수학식 2]로부터 측정될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017097294823-pat00001
[수학식 2]
Figure 112017097294823-pat00002
상기 [수학식 1]에서 상기 V는 모터 전압, R은 상기 모터(11)의 저항 성분, 상기 L은 상기 모터(11)의 인덕턴스, 상기 i는 상기 모터 전류, 상기 α는 상기 모터(11)의 모터 상수 및 상기 x는 변위(dx/dt는 스트로크)를 의미하고, 상기 [수학식 2]에서 상기 Vm은 상기 V의 라플라스 변환, 상기 WI는 상기 di/dt의 라플라스 변환, 상기 WX는 상기 dx/dt의 라플라스 변환을 의미할 수 있다.
여기서, 상기 모터(11)의 저항 성분은 상기 LWI 및 αWX에 비해 극히 작으므로, 0으로 간주할 수 있다.
상기 모터 인덕턴스의 측정은, 상기 [수학식 2]로부터 도출한 하기 [수학식 3] 및 [수학식 4]를 통해 측정될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112017097294823-pat00003
[수학식 4]
Figure 112017097294823-pat00004
여기서, 상기 L은 상기 모터 인덕턴스, 상기 WI는 상기 모터 전류, 상기 Vm은 상기 모터 전압, 상기 θ는 상기 [수학식 3]의 벡터도 상에서 상기 Vm과 상기 αWX의 위상차를 의미할 수 있다.
상기 [수학식 3]의 벡터도를 도시한 것이 도 3 및 도 4로, 도 3은 비공진시의 벡터도를, 도 4는 공진시의 벡터도를 나타낸다.
상기 압축기(10)의 제어는 센서리스 방식으로 이루어지며, 이러한 센서리스 방식은 검출한 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 스트로크와 속도를 연산하기 되는데, 상기 압축기(10)가 비공진 운전을 할 시에는 상기 [수학식 3]의 벡터도가 도 3에 도시된 바와 같이 되어, aWX*SINφ에 연산 오차가 포함되게 되므로 정확한 인덕턴스 값을 연산할 수 없게 되고, 이에 따라 정확한 스트로크 값을 연산할 수 없게 된다.
상기 압축기(10)가 상기 공진 운전으로 운전을 할 시에는 상기 [수학식 3]의 벡터도가 도 4에 도시된 바와 같이 되어, 비공진시에 발생하는 연산 오차를 방지하게 되어 상기 [수학식 4]에 따른 정확한 인덕턴스 값을 연산할 수 있게 되고, 이에 따라 정확한 스트로크 값을 연산하게 될 수 있다.
즉, 상기 제어부(30)는, 상기 압축기(10)를 상기 공진 운전으로 제어함으로써, 상기 모터 인덕턴스의 연산식이 도 4에 도시된 바와 같은 벡터도로 이루어지게 되어 연산 오차를 제거하게 되고, 이에 따라 상기 [수학식 4]와 같은 연산이 이루어지게 되어 인덕턴스 및 스트로크를 정확하게 연산하게 될 수 있다.
상술한 바와 같은 제어/연산 원리 및 과정으로 상기 모터 인덕턴스를 측정하는 상기 제어부(30)는, 상기 공진 운전 중 상기 모터 전압 및 모터 전류를 복수 회 검출하여 상기 모터 인덕턴스의 추정치를 복수 회 산출하고, 복수 회 산출한 상기 추정치의 평균을 연산하여, 연산한 평균을 상기 모터 인덕턴스로 측정할 수 있다.
예를 들면, 첫 번째 추정치는 10[H], 두 번째 추정치는 11[H], 세 번째 추정치는 9[H]인 경우, 세 추정치의 평균인 10[H]를 상기 모터 인덕턴스로 측정하게 될 수 있다.
즉, 상기 제어부(30)는, 단일 회 산출한 추정치를 상기 모터 인덕턴스로 측정하는 것이 아닌, 복수 회 산출한 상기 추정치의 평균을 상기 모터 인덕턴스로 측정함으로써, 보다 정확하게 상기 모터 인덕턴스를 측정하게 될 수 있다.
상기 제어부(30)는, 기지정된 측정 범위를 기준으로 상기 모터 인덕턴스를 측정할 수 있다.
여기서, 상기 기지정된 측정 범위는, 상기 모터 인덕턴스의 최소/최대 값 범위를 의미할 수 있다.
예를 들면, 상기 기지정된 측정 범위가 8 내지 12[H]로 설정된 경우, 상기 제어부(30)가 8 내지 12[H] 범위 내에서 상기 모터 인덕턴스를 측정하게 될 수 있다.
보다 구체적인 예시를 들면, 상기 제어부(30)가 상기 모터 인덕턴스를 측정한 값이 8 내지 12[H] 범위에 해당하지 않으면, 측정한 값이 상기 모터 인덕턴스가 아닌 것으로 판단하고, 측정한 값이 8 내지 12[H] 범위에 해당하면, 측정한 값이 상기 모터 인덕턴스인 것으로 판단하여, 상기 모터 인덕턴스를 측정하게 될 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 모터 인덕턴스를 측정하는 상기 제어부(30)는, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 압축기(10)의 스트로크를 연산 및 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부(30)는, 상기 공진 운전 상태에서 측정하여 정확한 값으로 측정되는 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 압축기(10)의 스트로크를 연산 및 제어하여, 상기 스트로크를 정확하게 연산 및 제어하게 될 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 압축기(10)의 운전을 제어한 후, 상기 압축기(10)의 운전 주파수를 상기 공진 운전 전의 주파수로 전환하여 상기 압축기(10)의 운전을 제어할 수 있다.
상기 제어부(30)는, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 연산하고, 연산한 상기 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 근거로 상기 압축기(10)의 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 제어한 후, 상기 압축기(10)의 운전 주파수를 상기 공진 운전 전의 주파수로 전환하여 상기 압축기(10)의 운전을 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부(30)는, 상기 공진 운전 상태에서 상기 모터 인덕턴스를 측정하고, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 연산하고, 연산한 상기 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 근거로 상기 압축기(10)의 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 제어한 후, 상기 운전 주파수를 상기 공진 운전 전의 주파수로 전환하여 상기 압축기(10)의 운전을 제어하여, 상기 공진 운전 상태에서 상기 압축기(10)의 스트로크 또는 속도 중 하나 이상을 제어하고, 비공진 운전 상태에서 상기 압축기(10)의 일반적인 운전을 제어하게 될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 상기 제어부(30)의 전체적인 제어 과정은, 도 5에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 제어부(30)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(10)가 구동하면 설정 또는 목표 주파수에 따라 상기 압축기(10)의 운전을 제어(P1)하다가 일정 파워 제어로 상기 압축기(10)의 운전을 제어(P2)하고, 상기 일정 파워 제어 중 상기 운전 주파수를 가변 제어하며 상기 모터 전류가 최소가 되는 주파수를 검출(P3 내지 P5)하되, 상기 운전 주파수를 상기 기설정된 가변 기준에 따라 가변 제어(P3 및 P4)하며 각 주파수 가변시마다 상기 모터 전류를 검출하고, 상기 모터 전류가 최소가 되는 주파수를 상기 공진 주파수로 검출(P5)하여, 상기 공진 주파수에 따라 상기 압축기(10)의 운전을 상기 공진 운전으로 제어하고, 상기 공진 운전시에 검출한 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터 전압과 상기 모터 전류의 위상차를 연산(P7)하여, 연산한 결과를 근거로 상기 모터 인덕턴스를 상기 기지정된 측정 범위에서 측정(P8)하고, 연산한 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 압축기(10)의 스트로크를 연산 및 제어한 후, 상기 운전 주파수를 상기 공진 운전 전 주파수로 전환(P9)하여 상기 압축기(10)의 운전을 제어할 수 있다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 방법(이하, 제어 방법이라 칭한다)을 설명한다.
상기 제어 방법은, 리니어 압축기를 제어하는 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 앞서 설명한 상기 제어 장치의 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 압축기의 스트로크를 제어하기 위한 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은 또한, 리니어 압축기의 모터를 제어하는 모터 제어 장치에 적용되는 제어 방법일 수도 있다.
상기 제어 방법은 또한, 모터를 포함하는 리니어 압축기를 제어하는 제어 장치에 적용되는 제어 방법일 수 있다.
상기 제어 방법은, 앞서 설명한 상기 제어 장치에 상기 압축기를 제어하기 위한 프로그램, 로직, 애플리케이션, 또는 운영체제 등의 형태로 적용되어 실시될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 상기 제어 방법의 실시 예를 설명하되, 당업자라면 구체적인 설명이 없이도 충분히 이해하고 실시 형태를 도출할 수 있는 상기 제어 장치의 일반적인 기술 사항들에 대한 설명 및 앞서 설명한 상기 제어 장치의 설명 내용과 중복되는 부분은 생략한다.
상기 제어 방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 압축기의 공진 주파수를 검출하는 단계(S10), 상기 공진 주파수에 따라 상기 압축기를 공진 운전으로 제어하는 단계(S20), 상기 압축기의 모터 전압 및 모터 전류를 검출하여, 검출한 결과를 근거로 상기 압축기의 모터 인덕턴스를 측정하는 단계(S30) 및 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 압축기의 운전을 제어하는 단계(S40)를 포함한다.
즉, 상기 제어 방법은, 상기 공진 주파수를 검출하고(S10), 상기 공진 운전으로 제어하고(S20), 상기 모터 인덕턴스를 측정하여(S30), 상기 압축기의 운전을 제어하는 과정(S40)으로 상기 압축기를 제어한다.
이에 따라 상기 제어 방법은, 상기 공진 운전 제어 중 상기 모터 인덕턴스를 측정하여, 상기 공진 운전 중 측정한 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 압축기의 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 연산 및 제어하여 상기 압축기의 운전을 제어하게 된다.
상기 제어 방법은, 상기 공진 주파수를 검출하는 단계(S10), 상기 공진 운전으로 제어하는 단계(S20), 상기 모터 인덕턴스를 측정하는 단계(S30), 상기 압축기의 운전을 제어하는 단계(S40)를 포함하여, 상기 압축기의 운전 중 상기 압축기의 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 제어할 수 있다.
상기 공진 주파수를 검출하는 단계(S10)는, 상기 압축기의 운전 중, 상기 압축기를 상기 공진 운전으로 제어하기 위한 상기 공진 주파수를 검출하는 단계일 수 있다.
상기 공진 주파수를 검출하는 단계(S10)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 압축기를 일정 파워 운전으로 제어하는 단계(S11), 상기 압축기의 운전 주파수를 가변 제어하는 단계(S12) 및 상기 모터 전류를 검출하여, 검출한 결과를 근거로 상기 공진 주파수를 판단하는 단계(S13)를 포함할 수 있다.
상기 일정 파워 운전으로 제어하는 단계(S11)는, 상기 압축기를 설정/목표 주파수로 운전 제어하는 중, 상기 압축기의 모터에 인가되는 전원이 일정하게 인가되도록 제어할 수 있다.
상기 압축기의 운전 주파수를 가변 제어하는 단계(S12)는, 상기 압축기를 상기 일정 파워 운전으로 제어(S11)하는 중, 상기 압축기의 운전 주파수를 가변 제어할 수 있다.
상기 운전 주파수를 가변 제어하는 단계(S12)는, 상기 운전 주파수의 가감 및 변동폭에 대한 기설정된 가변 기준에 따라 상기 운전 주파수를 가변 제어할 수 있다.
상기 기설정된 가변 기준은, 상기 운전 주파수의 가감 및 변동폭에 대한 가변 기준일 수 있다.
상기 공진 주파수를 판단하는 단계(S13)는, 상기 운전 주파수를 가변 제어(S12)하는 중, 상기 공진 주파수를 판단할 수 있다.
상기 공진 주파수를 판단하는 단계(S13)는, 상기 운전 주파수를 가변 제어(S12)하는 중 상기 모터 전류를 검출하여, 검출 결과에 따라 상기 공진 주파수를 판단할 수 있다.
상기 공진 주파수를 판단하는 단계(S13)는, 상기 모터 전류가 최소가 된 때의 운전 주파수를 상기 공진 주파수로 판단할 수 있다.
즉, 상기 공진 주파수를 판단하는 단계(S13)는, 상기 운전 주파수를 가변 제어(S12)하는 중 상기 모터 전류를 검출하여, 상기 모터 전류가 최소가 된 때에 가변된 운전 주파수를 상기 공진 주파수로 판단하게 될 수 있다.
상기 공진 운전으로 제어하는 단계(S20)는, 상기 공진 주파수를 검출하는 단계(S10)의 상기 공진 주파수를 판단하는 단계(S13)에서 판단한 상기 공진 주파수에 따라 상기 압축기를 상기 공진 운전으로 제어할 수 있다.
상기 모터 인덕턴스를 측정하는 단계(S30)는, 상기 공진 운전으로 제어(S20)하는 중, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 검출하여, 검출한 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터 인덕턴스를 측정할 수 있다.
상기 모터 인덕턴스를 측정하는 단계(S30)는, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 일정 연산식에 대입 연산하여 상기 모터 인덕턴스를 측정할 수 있다.
상기 모터 인덕턴스를 측정하는 단계(S30)는, 앞서 설명한 상기 [수학식 3] 및 [수학식 4]와 같은 연산식을 통해 상기 모터 인덕턴스를 측정할 수 있다.
상기 모터 인덕턴스를 측정하는 단계(S30)는, 상기 모터 전압 및 모터 전류를 복수 회 검출하여 상기 모터 인덕턴스의 추정치를 복수 회 산출하고, 복수 회 산출한 상기 추정치의 평균을 연산하여, 연산한 평균을 상기 모터 인덕턴스로 측정할 수 있다.
상기 모터 인덕턴스를 측정하는 단계(S30)는, 기지정된 측정 범위를 기준으로 상기 모터 인덕턴스를 측정할 수 있다.
상기 기지정된 측정 범위는, 상기 모터 인덕턴스의 최소/최대 값 범위를 의미할 수 있다.
상기 압축기의 운전을 제어하는 단계(S40)는, 상기 모터 인덕턴스를 측정하는 단계(S30)에서 측정한 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 압축기의 스트로크를 연산 및 제어할 수 있다.
상기 압축기의 운전을 제어하는 단계(S40)는, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 연산하고, 연산한 상기 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 근거로 상기 압축기의 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 제어할 수 있다.
상기 압축기의 운전을 제어하는 단계(S40)는, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 압축기의 운전을 제어한 후, 상기 압축기의 운전 주파수를 상기 공진 운전 전의 주파수로 전환하여 상기 리니어 압축기의 운전을 제어할 수 있다.
상기 압축기의 운전을 제어하는 단계(S40)는, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 연산하고, 연산한 상기 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 근거로 상기 압축기의 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 제어한 후, 상기 압축기의 운전 주파수를 상기 공진 운전 전의 주파수로 전환하여 상기 압축기의 운전을 제어할 수 있다.
즉, 상기 압축기의 운전을 제어하는 단계(S40)는, 상기 공진 운전 상태에서 상기 모터 인덕턴스를 측정하고, 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 연산하고, 연산한 상기 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 근거로 상기 압축기의 스트로크 및 속도 중 하나 이상을 제어한 후, 상기 운전 주파수를 상기 공진 운전 전의 주파수로 전환하여 상기 압축기의 운전을 제어하여, 상기 공진 운전 상태에서 상기 압축기의 스트로크 또는 속도 중 하나 이상을 제어하고, 비공진 운전 상태에서 상기 압축기의 일반적인 운전을 제어하게 될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 상기 제어 방법은, 상기 압축기가 구동하면 설정 또는 목표 주파수에 따라 상기 압축기의 운전을 제어하다가 일정 파워 제어로 상기 압축기의 운전을 제어(S11)하고, 상기 일정 파워 제어 중 상기 운전 주파수를 가변 제어(S12)하며 상기 모터 전류가 최소가 되는 주파수를 검출(S13)하되, 상기 운전 주파수를 상기 기설정된 가변 기준에 따라 가변 제어(S12)하며 각 주파수 가변시마다 상기 모터 전류를 검출하고, 상기 모터 전류가 최소가 되는 주파수를 상기 공진 주파수로 검출(S13)하여, 상기 공진 주파수에 따라 상기 압축기의 운전을 상기 공진 운전으로 제어(S20)하고, 상기 공진 운전시에 검출한 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터 전압과 상기 모터 전류의 위상차를 연산하여, 연산한 결과를 근거로 상기 모터 인덕턴스를 상기 기지정된 측정 범위에서 측정(S30)하고, 연산한 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 압축기의 스트로크를 연산 및 제어한 후, 상기 운전 주파수를 상기 공진 운전 전 주파수로 전환하여 상기 압축기의 운전을 제어(S40)할 수 있다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법의 실시 예들은, 상술한 실시 예들이 포함하고 있는 구성 또는 단계의 일부 또는 조합으로 구현되거나 실시 예들의 조합으로 구현될 수 있으며, 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하지 않는다.
본 명세서에 개시된 리니어 압축기의 제어 장치 및 리니어 압축기의 제어 방법의 실시 예들은, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 기존의 모든 압축기의 제어 장치, 압축기의 제어 방법, 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법에도 적용되어 실시될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 압축기 11: 모터
100: 제어 장치 110: 전원부
120: 검출부 130: 제어부

Claims (18)

  1. 리니어 압축기에 전원을 인가하는 전원부;
    상기 리니어 압축기의 모터 전압 및 모터 전류를 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부의 검출 결과를 근거로 상기 리니어 압축기에 인가되는 전원을 제어하여, 상기 리니어 압축기의 운전을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 리니어 압축기의 공진 운전 상태에서 상기 리니어 압축기의 모터 인덕턴스를 측정하고, 측정한 상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 운전을 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 리니어 압축기를 상기 공진 운전으로 제어하여, 상기 공진 운전 중 검출한 상기 모터 전압 및 모터 전류를 근거로 상기 모터 인덕턴스를 측정하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 리니어 압축기의 운전 제어 중 상기 리니어 압축기의 공진 주파수를 검출하여, 검출한 상기 공진 주파수에 따라 상기 리니어 압축기를 상기 공진 운전으로 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 가변 제어하는 중 상기 모터 전류가 최소가 되는 운전 주파수를 상기 공진 주파수로 검출하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 리니어 압축기를 일정 파워 운전으로 제어하는 중 상기 운전 주파수를 가변 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    기설정된 가변 기준에 따라 상기 운전 주파수를 가변 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기설정된 가변 기준은,
    상기 운전 주파수의 가감 및 변동폭에 대한 가변 기준인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 공진 운전 중 상기 모터 전압 및 모터 전류를 복수 회 검출하여 상기 모터 인덕턴스의 추정치를 복수 회 산출하고, 복수 회 산출한 상기 추정치의 평균을 연산하여, 연산한 평균을 상기 모터 인덕턴스로 측정하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    기지정된 측정 범위를 기준으로 상기 모터 인덕턴스를 측정하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 스트로크를 연산 및 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 운전을 제어한 후, 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 상기 공진 운전 전의 주파수로 전환하여 상기 리니어 압축기의 운전을 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 장치.
  12. 리니어 압축기의 공진 주파수를 검출하는 단계;
    상기 공진 주파수에 따라 상기 리니어 압축기를 공진 운전으로 제어하는 단계;
    상기 리니어 압축기의 모터 전압 및 모터 전류를 검출하여, 검출한 결과를 근거로 상기 리니어 압축기의 모터 인덕턴스를 측정하는 단계; 및
    상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 운전을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 공진 주파수를 검출하는 단계는,
    상기 리니어 압축기를 일정 파워 운전으로 제어하는 단계;
    상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 가변 제어하는 단계; 및
    상기 모터 전류를 검출하여, 검출한 결과를 근거로 상기 공진 주파수를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 운전 주파수를 가변 제어하는 단계는,
    상기 운전 주파수의 가감 및 변동폭에 대한 기설정된 가변 기준에 따라 상기 운전 주파수를 가변 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 공진 주파수를 판단하는 단계는,
    상기 모터 전류가 최소가 된 때의 운전 주파수를 상기 공진 주파수로 판단하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 모터 인덕턴스를 측정하는 단계는,
    상기 모터 전압 및 모터 전류를 복수 회 검출하여 상기 모터 인덕턴스의 추정치를 복수 회 산출하고, 복수 회 산출한 상기 추정치의 평균을 연산하여, 연산한 평균을 상기 모터 인덕턴스로 측정하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 리니어 압축기의 운전을 제어하는 단계는,
    상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 스트로크를 연산 및 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 리니어 압축기의 운전을 제어하는 단계는,
    상기 모터 인덕턴스를 근거로 상기 리니어 압축기의 운전을 제어한 후, 상기 리니어 압축기의 운전 주파수를 상기 공진 운전 전의 주파수로 전환하여 상기 리니어 압축기의 운전을 제어하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 제어 방법.
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