روش تخمین ضربه پیستون دقیق از کمپرسور خطی رانده شده ناشی از PWM معکوس

کمپرسورهای خطی در دستگاه‌های خنک‌کننده از قبیل یخچال خانگی و کولرهای قابل‌حمل به خاطر بازده بالا مورد استفاده قرار گرفته‌است. ضربه یک پیستون آزاد در یک کمپرسور خطی که توسط PWM معکوس کار می‌کند را می توان با ادغام نیروی محرکه بازگشتی (‏EMF) ‏یک موتور سنکرون آهنربای دائم خطی (‏LPMSM)‏ تخمین زد، که برای راندن پیستون مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، ممکن است به دلیل جبران dc در ولتاژ و جریان موتور اندازه‌گیری شده اشباع شود. روش تخمین دقیق حرکت پیستون با استفاده از هر دو فیلتر عبور بالا (‏HPF)‏ و فیلتر تمام عبور تطبیقی (‏APF)‏پیشنهاد می‌شود. از HPF برای حذف آفست dc در بازگشتی EMF استفاده می‌شود و فرکانس رزونانس یک APF انطباقی به منظور تنظیم فاز EMFبازگشتی به ۹۰ درجه تحت تغییرات فرکانس معکوس کنترل می‌شود. از طریق شبیه‌سازی و نتایج تجربی می‌توان تایید کرد که ضربه پیستون دارای شکل موجی سینوسی بدون هیچ آفست dc می‌باشد.

Linear compressors have been used in cooling apparatuses such as house refrigerators and portable coolers due to their high efficiency. The stroke of a free piston in a linear compressor driven by PWM inverter can be estimated by integrating the back electromotive force (EMF) of a linear permanent-magnet synchronous motor (LPMSM), which is used to drive a piston. However, it may be saturated due to dc offsets in measured motor voltage and current. The method for estimating precisely the piston stroke by using both the high-pass filter (HPF) and adaptive all-pass filter (APF) is suggested. The HPF is used for removing dc offset in the back EMF, and the resonance frequency of an adaptive APF is controlled in order to adjust the phase of back EMF to -90° under inverter frequency variations. Through simulation and the experimental results, it can be verified that the piston stroke has nearly sinusoidal waveform without any dc offset.