[发明专利]往复式压缩机的冲程控制设备及其方法

权利要求书

1.一种往复式压缩机的冲程控制设备，包括：

往复式压缩机；

电流检测单元，用来检测流入往复式压缩机的电动机中的电流；

冲程检测单元，利用施加给往复式压缩机的电动机的电压和电流来检测活塞的冲程；

相位差检测单元，通过接收从冲程检测单元检测的活塞冲程和电流检测单元检测的电动机电流来检测相位差；

运行频率确定单元，根据所检测的相位差确定与运行区域相应的运行频率；

频率/冲程存储单元，利用所确定的运行频率存储活塞冲程值；

参照冲程值确定单元，利用预先存储在频率/冲程存储单元中的冲程值，确定与所确定的运行频率相应的参照冲程值；

控制单元，用于把参照冲程值与一定时刻之后的当前活塞冲程值进行比较，并根据比较结果输出冲程控制信号；和

逆变器，用于根据控制单元产生的冲程控制信号，改变运行频率和施加给往复式压缩机的电动机的电压。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的运行频率确定单元包括：

运行区域存储单元，用于检测并存储在高效运行区域内的电动机电流和活塞冲程之间的相位差；

比较器，用于将在相位差检测单元内测定的相位差与运行区域内的相位差相比较；和

运行频率确定器，用于当负荷变化使得相位差跑出运行区域时，增加/减少运行频率然后输出之。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，通过在早期运行中按一定的频率单位增加/减少往复式压缩机的参照运行频率，而某时刻的运行频率处于运行区域内时，所述运行频率确定器就把该时刻的运行频率确定为运行频率。

4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，当电动机电流和活塞冲程间的相位差大于运行区域的上限时，所述的运行频率确定器提高运行频率。

5.如权利要求2所述的设备，其特征在于，当电动机电流和活塞活塞冲程间的相位差小于运行区域的下限时，所述的运行频率确定器减小运行频率。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的逆变器能改变电动机的输入电压和频率。

7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的逆变器为单相逆变器，可将直流电转换成单相交流电。

8.一种往复式压缩机的冲程控制方法，包括：

当往复式压缩机按照参照运行频率运行时，检测负荷变化；

当测出负荷变化时，通过增加/减少运行频率来测定运行区域内的运行频率；和

确定与高效运行区域内的运行频率相应的参照冲程值后，根据该参照冲程值实现冲程控制。

9.如权利要求8所示的方法，其特征在于，该方法进一步包括：测定高效运行区域内的相位差然后储存之。

10.如权利要求8所示的方法，其特征在于，该方法进一步包括：存储与每个运行频率相应的活塞冲程。

11.如权利要求8所示的方法，其特征在于，通过测定电动机电流和活塞冲程之间的相位差是否落在高效运行区域内，来检测负荷变化。

12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的运行频率检测步骤包括下列从属步骤：

当电动机电流和活塞冲程之间的相位差大于运行区域的上限时，提高运行频率；

当电动机电流和活塞冲程之间的相位差小于运行区域的下限时，降低运行频率；和

通过判断提高/降低的运行频率是否落在运行区域内，来确定运行频率。

13.一种往复式压缩机的冲程控制方法，包括：

通过提高/降低参照冲程值，检测活塞冲程和电动机电流之间相位差的拐点；

将在活塞冲程和电动机电流之间相位差的拐点处的活塞冲程设为参照冲程值后，检测负荷变化；

当测出负荷变化后，提高/降低参照运行频率并降低参照冲程值为一定值，返拐点检测步骤；和

当未检测到负荷变化时，根据设定的参照冲程值来控制活塞的冲程。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述的一定值通过实验设定，以便容易测定活塞冲程和电动机电流之间的相位差的拐点。