线性压缩机制造技术

本发明专利技术提供一种线性压缩机，其特征在于，包括：活塞，在气缸的内部进行往复运动；电机，提供用于所述活塞运动的驱动力；检测部，检测与所述电机相关的电机电压和电机电流；吐出部，设置于所述气缸的一端，调节在气缸内部被压缩的制冷剂的吐出；控制部，利用由所述检测部检测出的所述电机电压和电机电流中的至少一个来计算与所述活塞的运动相关的至少一个控制参数；以及深度学习计算部，接收所述控制参数的输入，利用人工神经网络技术来输出与所述活塞的绝对位置相关的补偿值。

Linear compressor

【技术实现步骤摘要】
线性压缩机
本说明书涉及一种线性压缩机及其控制方法，更具体地，涉及一种在不需要添加额外的传感器也能够控制活塞的运动的线性压缩机及线性压缩机的控制方法。
技术介绍
通常，压缩机是将机械能转换成压缩性流体的压缩能的装置，并且用作冷冻设备例如冰箱或空调机等的一部分。压缩机大致分为往复式压缩机(ReciprocatingCompressor)、旋转式压缩机(RotaryCompressor)、涡旋式压缩机(ScrollCompressor)。往复式压缩机是在活塞(Piston)和气缸(Cylinder)之间形成吸入或吐出工作气体的压缩空间，以使活塞在气缸内部进行直线往复运动并压缩制冷剂。旋转式压缩机是在偏心旋转的辊子(Roller)和气缸之间形成吸入或吐出工作气体的压缩空间，辊子沿气缸内壁进行偏心旋转并压缩制冷剂。涡旋式压缩机是在绕动涡旋盘(OrbitingScroll)和固定涡旋盘(FixedScroll)之间形成吸入或吐出工作气体的压缩空间，绕动涡旋盘沿着固定涡旋盘进行旋转并压缩制冷剂。往复式压缩机使内部活塞在气缸的内部进行线性的往复运动，从而吸入、压缩和吐出制冷剂气体。往复式压缩机根据驱动活塞的方法大致分为往复(Recipro)方法和线性(Linear)方法。往复方法是将曲轴(Crankshaft)结合到旋转的电机(Motor)并将活塞结合到曲轴，以将电机的旋转运动转换成直线往复运动的方法。相反，线性方法是将活塞连接到进行直线运动的电机的动子，以将活塞随着电机的直线运动进行往复运动的方法。>这种往复式压缩机包括产生驱动力的电动机单元和接收来自电动机单元的驱动力并压缩流体的压缩单元。电动机单元通常多使用电机(motor)，所述线性方法的情况下使用线性电机(linearmotor)。在线性电机中，电机本身直接产生直线的驱动力，因此不需要机械转换装置，并且结构不复杂。另外，线性电机的特征在于，可以减少能量转换导致的损失，并且没有发生摩擦和磨损的连接部位，因此可以大大降低噪音。另外，当线性方法的往复式压缩机(下面，称为线性压缩机(LinearCompressor))应用到冰箱或空调机时，可以改变施加到线性压缩机的冲程电压来改变压缩比(CompressionRatio)，因此具有也可以在冷冻能力(FreezingCapacity)可变控制中使用的优点。另一方面，线性压缩机因活塞在气缸中未被机械地限制的状态下进行往复运动，因此，当突然施加过大的电压时，活塞撞击气缸壁，或者活塞由于大的负载而无法前进，从而可能不能正常进行压缩。因此，用于控制活塞相对于负载的变化或电压的变化而运动的控制装置是必要的。通常，压缩机控制装置检测施加到压缩机电机的电压和电流，并以无传感器方法来估计冲程以执行反馈控制。此时，压缩机控制装置包括三端双向交流开关(Triac)或逆变器(inverter)，作为用于控制压缩机的装置。尤其，由于线性压缩机中没有将活塞机械地限制在气缸中，所以存在驱动初始阶段的活塞的位置和驱动期间的活塞的位置不同的情况。通常，线性压缩机的活塞朝向上死点移动时施加到所述活塞的力大于朝向下死点移动时施加到所述活塞的力，因此，活塞在压缩机驱动开始之后逐渐推离吐出口。根据一般的线性压缩机的控制算法，在没有额外的传感器的情况下，不能检测活塞的绝对位置，因此存在线性压缩机的控制部难以准确地检测随着进行压缩机的驱动而改变位置的活塞的冲程的问题。另一方面，韩国公开专利号10-2010-0096536号(2010年09月02日公开)中公开了一种在不使用传感器的情况下检测活塞的上死点是否与吐出部碰撞的技术。然而，根据韩国公开专利号10-2010-0096536号，用于检测活塞的位置或控制活塞的运动必然伴随着活塞和吐出部的碰撞，因此，存在伴随有活塞和吐出部由于碰撞而导致损坏的问题。另外，还存在由于活塞和吐出部之间的碰撞而导致控制的准确度降低的缺点。
技术实现思路
本专利技术的技术课题用于解决如上所述的传统的线性压缩机的问题，因此提供一种线性压缩机及其控制方法，其能够在不设置额外的传感器的情况下检测活塞的绝对位置。尤其，本专利技术的技术课题是提供一种线性压缩机及其控制方法，其可以利用人工神经网络技术防止活塞和吐出部的碰撞，并检测活塞的绝对位置。另外，本专利技术的技术课题是提供一种线性压缩机及其控制方法，其通过执行深度学习、机器学习等机器学习来执行高效运转。另外，本专利技术的技术课题是提供一种线性压缩机，其减小了噪音的产生并减少了制造成本。为了解决如上所述的课题而公开的本说明书的线性压缩机中，可以包括：活塞，在气缸的内部进行往复运动；电机，提供用于所述活塞运动的驱动力；检测部，检测与所述电机相关的电机电压和电机电流；吐出部，设置于所述气缸的一端，调节在气缸内部被压缩的制冷剂的吐出；控制部，利用由所述检测部检测出的所述电机电压和电机电流中的至少一个来计算与所述活塞的运动相关的至少一个控制参数；以及深度学习计算部，接收所述控制参数的输入，利用人工神经网络技术来输出与所述活塞的绝对位置相关的补偿值。在一实施例中，深度学习计算部可以搭载于控制部中。即，控制部可以利用搭载于自身的深度学习算法和人工神经网络来执行深度学习计算。在一实施例中，控制部可以选择性地执行深度学习计算。即，控制部可以在保证深度学习计算的可靠性的条件下激活深度学习计算部，并可以利用深度学习计算部的输出来控制线性压缩机的电机。相反，控制部可以在深度学习计算的可靠性降低的条件下去激活深度学习计算部，在控制线性压缩机的电机时排除深度学习计算部的输出。在一实施例中，控制部生成与所述活塞的运动相关的冲程指令值，并利用计算出的所述控制参数来检测所述活塞的上死点与所述吐出部之间的距离，当检测出的距离小于所述冲程指令值时，可以利用所述深度学习计算部的输出来控制所述电机。相反，当检测出的距离为所述冲程指令值以上时，控制部可以去激活所述深度学习计算部的动作，利用由所述控制部计算出的控制参数来控制所述电机。在一实施例中，控制部利用控制参数来判断线性压缩机的动作状态是否正常，当所述压缩机的动作状态正常时，可以利用所述深度学习计算部的输出来控制所述电机。在一实施例中，其特征在于，在判断为所述压缩机的动作状态不正常时，控制部去激活所述深度学习计算部的动作，并利用由所述控制部计算出的控制参数来控制所述电机。在一实施例中，其特征在于，当活塞从初始位置执行不对称往复运动时，控制部去激活所述深度学习计算部的动作，并利用由所述控制部计算出的控制参数来控制电机。在一实施例中，其特征在于，当活塞的上死点距所述吐出部形成在预设的极限距离以内时，控制部去激活所述深度学习计算部的动作，并利用由所述控制部计算出的控制参数来控制所述电机。在一实施例中，其特征在于，在对所述深度学习计算部输入所述控制参数的时刻，控制部识别所述线性压缩机的动作模式，基于识别到的动作模式来选择所述控制参数中的一部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性压缩机，其特征在于，包括：/n活塞，在气缸的内部进行往复运动；/n电机，提供用于所述活塞运动的驱动力；/n检测部，检测与所述电机相关的电机电压和电机电流；/n吐出部，设置于所述气缸的一端，调节在气缸内部被压缩的制冷剂的吐出；/n控制部，利用由所述检测部检测出的所述电机电压和电机电流中的至少一个来计算与所述活塞的运动相关的至少一个控制参数；以及/n深度学习计算部，接收所述控制参数的输入，利用人工神经网络技术来输出与所述活塞的绝对位置相关的补偿值。/n

【技术特征摘要】
20180614 KR 10-2018-00682721.一种线性压缩机，其特征在于，包括：
活塞，在气缸的内部进行往复运动；
电机，提供用于所述活塞运动的驱动力；
检测部，检测与所述电机相关的电机电压和电机电流；
吐出部，设置于所述气缸的一端，调节在气缸内部被压缩的制冷剂的吐出；
控制部，利用由所述检测部检测出的所述电机电压和电机电流中的至少一个来计算与所述活塞的运动相关的至少一个控制参数；以及
深度学习计算部，接收所述控制参数的输入，利用人工神经网络技术来输出与所述活塞的绝对位置相关的补偿值。


2.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，
在所述控制部中，
生成与所述活塞的运动相关的冲程指令值，
通过检测计算出的所述控制参数的拐点，从而检测所述活塞的上死点与所述吐出部之间的距离，
当检测出的所述距离小于所述冲程指令值时，利用所述深度学习计算部的输出来控制所述电机。


3.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，
在所述控制部中，
利用所述控制参数来判断所述线性压缩机的动作状态是否正常，
当所述压缩机的动作状态正常时，利用所述深度学习计算部的输出来控制所述电机。


4.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，
在对所述深度学习计算部输入所述控制参数的时刻，所述控制部识别所述线性压缩机的动作模式，基于识别到的动作模式来选择所述控制参数中的一部分，并使所选择的一部分所述控制参数输入到所述深度学习计算部。


5.根据权利要求4所述的线性压缩机，其特征在于，
所述控制部基于识别到的所述动作模式来对所述控制参数执行缩放。


6.根据权利要求5所述的线性压缩机，其特征在于，
所述控制部根据识别到的所述动作模式改变而改变应用到所述控制参数的缩放变量。


7.一种线性压缩机，其特征在于，包括：
活塞，在气缸的内部进行往复运动；
电机，提供用于所述活塞运动的驱动力；
检测部，检测与所述电机相关的电机电压和电机电流；
吐出部，设置于所述气缸的一端，调节在气缸内部被压缩的制冷剂的吐出；以及
控制部，利用由所述检测部检测出的所述电机电压和电机电流中的至少一个来计算与所述活塞的运动相关的至少一个控制参数，
所述控制部利用深度学习算法来检测计算出的所述控制参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴大根，高永植，朴铉星，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR