[发明专利]控制压缩机的装置和方法

说明书

发明领域

本发明涉及压缩机，尤其涉及一种控制压缩机的装置和方法，即便在最大负载的状态下也能使压缩机具有最佳效率。

背景技术

一般来说，因为线性压缩机不包括将旋转运动转换为线性运动的曲轴，所以线性压缩机的电阻消耗比普通压缩机中的电阻消耗小，从而在压缩效率方面要比普通压缩机优良。

当将线性压缩机用于冰箱或空调时，可通过改变施加到线性压缩机上的电压来改变线性压缩机的压缩比，从而控制冰箱或空调的制冷能力。下面将参照附图1来描述上述线性压缩机。

图1是一方框图，表示了控制线性压缩机的装置的结构。

如图1所示，控制线性压缩机的装置包括一个线性压缩机13、一个电压和电流检测单元15、一个冲程计算单元14、一个比较器11和一个冲程控制器12。该线性压缩机13根据冲程参考值通过输入输送到内部马达的电压来改变内部冲程(未示出)，并通过上下移动一内部活塞来调节制冷能力；该电压和电流检测单元15检测根据冲程变化在线性压缩机13中产生的电压和电流；该冲程计算单元14利用检测到的电压和电流计算冲程；比较器11被输入计算的冲程和冲程参考值，将这两个冲程进行比较并输出比较值；该冲程控制器12根据该比较值增大或减小输入到马达上的电压。下面将详细描述控制线性压缩机的装置的操作。

首先，线性压缩机13被输入一个输送到马达上的电压，并根据由用户设定的冲程参考值改变冲程，根据冲程的变化通过上下移动活塞来调节制冷能力。在这里，冲程意味着压缩机13的活塞在进行往复运动时移动的距离。

电压和电流检测单元15根据由施加到马达上的电压引起的冲程增加来检测线性压缩机13中产生的电压和电流，并向冲程计算单元14输出检测到的电压和电流。

冲程计算单元14利用检测到的电压和电流计算实际冲程。更详细地说，实际冲程和活塞的速度可用马达的电感、马达常数、检测到的电流和电压来计算。可用下面的等式1来描述：

速度＝V_m-R_acI-L(di/dt)，冲程＝(1/α)∫(速度)dt——等式1

在这里，V_m是线性压缩机马达两端检测到的电压，I是施加到马达上的电流，L是马达的电感，α是马达常数。在这里，马达常数是马达将电能转变为机械能的常量，并且该常量已在设计马达时确定好了。

然后，向比较器11输入冲程参考值和在冲程计算单元14中计算的冲程值，将比较值施加给冲程控制器12。在这里，冲程控制器12根据比较值改变施加到马达上的电压，并将改变的电压输出给线性压缩机13。

当冲程计算单元14计算的冲程小于冲程参考值时，冲程控制器12增大输入到马达中的电压，而当冲程计算单元14计算的冲程大于冲程参考值时，冲程控制器12减小输入到马达中的电压。

同时，在线性压缩机的操作中，线性压缩机13中会出现最大负载，当向线性压缩机13开始施加电能时最大负载便产生了。下面将参考附图2进行描述。

图2是一波形图，表示了现有技术中线性压缩机的初始操作。

如图2所示，在冰箱的电源开关刚打开10分钟后，线性压缩机13便承载最大负载，之后，负载逐渐减小。

因此，即便是一个不正常操作也会破坏内部马达，所以在设计线性压缩机13的内部马达(未示出)时必须考虑最大负载。

不过，若在设计马达时考虑了最大负载，则会提高马达设计的成本，增大马达的尺寸。

相反，若设计马达时不考虑最大负载，则当马达不能承受负载时，电通量饱和现象会连续发生，因此会损坏线性压缩机。

如上所述，在现有技术中的线性压缩机中，当设计马达不考虑最大负载时，马达承受不了负载，电通量饱和现象连续发生，因此会损坏线性压缩机。

此外，在现有技术中的线性压缩机中，当设计马达考虑最大负载时，提高了设计马达的成本。

另外，在现有技术中的线性压缩机中，当设计马达考虑最大负载时，增大了马达的尺寸。

发明概述

因此，本发明的目的在于提供一种控制压缩机的装置和方法，即使在最大负载的情况下也能使线性压缩机发挥最佳效率。

为了实现上述目的，在通过输入电能来控制马达的装置中，本发明提供了一种控制压缩机的装置，它包括一个最大冲程值确定单元和一个线性往复式压缩机，该最大冲程值确定单元通过将最大冲程值与实际冲程值相比较来改变并输出预先储存的冲程参考值，该线性往复式压缩机根据改变的冲程参考值控制施加到内部马达上的电能。