고역필터를 사용한 선형압축기 구동용 LPMSM의 새로운 스트로크 계산 기법 = A Novel Method for Calculating the Stroke of LPMSM for Driving Linear Compressor Using High Pass Filter

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Linear compressors with a free piston driven by a linear motor are widely attention in the cooling apparatus such as refrigerator due to the high efficiency. The stroke of piston in the linear compressor driven by LPMSM (Linear Permanent-Magnet Synchronous Motor) can be obtained from integrating the input voltage and current of LPMSM, but it may be diverged due to dc components in the voltage and current. The strategy to prevent the divergence of stroke using both the high-pass filter and dc offset compensation was suggested. The equations for the magnitude and phase of the stroke and also dc offset including the stroke are derived as a function of the cut-off frequency of HPF. The accurate stroke of a piston can be calculated by compensating for dc offset. The performance of the newly developed stroke calculation scheme has been verified by experimentally on a linear compressor drive system, where the control was implemented by a 16-bit DSP.

국문 초록 (Abstract)

근래에 선형전동기로 냉장고 등 냉동기기의 압축기 피스톤을 제어하는 선형압축기가 높은 효율 때문에 많이 주목받고 있다. 선형압축기의 피스톤 스트로크는 LPMSM의 입력 전압 및 전류값을 적분하여 구하며, 이 입력 신호에 직류성분이 포함될 경우 스트로크가 발산된다. 본 연구에서는 고역필터 및 직류 옵셋 보상 방식을 사용하여 입력 전압 및 전류의 직류성분에 의한 스토로크의 발산을 방지하는 기법을 제시하였다. 고역필터의 차단주파수에 대한 스트로크의 크기 및 위상과 스트로크에 포함된 직류옵셋 값의 관계를 유도하고, 직류 옵셋 값을 보상하여 정확한 스트로크를 계산한다. 새로 개발된 스트로크 계산방법의 성능은 16비트 DSP 구현된 선형압축기 시스템의 실험을 통하여 확인하였다.

참고문헌 (Reference)

1 "The Simulation and Design of a High Efficiency Linear Compressor for a Domestic Refrigerator" Proceeding of the International Compressor Engineering Conference 1-9, 1992

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