[发明专利]用于控制线性压缩机运行的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机，尤其涉及用于控制线性压缩机运行的装置和方法， 其通过在电流和冲程之间的相位差处于某一范围(region)内时的时间点处 检测到相位差拐点(phase difference inflection)以及通过将该相位差拐点识 别为上止点(TDC)等于零的点，来控制线性压缩机的运行。

背景技术

通常，往复式压缩机通过在气缸中线性地往复移动活塞来吸入、压缩并 随后释放制冷气体。根据活塞的驱动方式，将压缩机分成往复式压缩机和线 性压缩机。

在往复式压缩机中，曲柄轴与旋转马达相耦合，活塞与该曲柄轴相耦合， 从而将旋转马达的旋转力转变成往复运动力。

在线性压缩机中，与线性马达的动子连接的活塞作线性移动。

线性压缩机没有用于将旋转运动转变成线性运动的曲柄轴，从而不会产 生曲柄轴引起的摩擦损耗，因此相比一般的压缩机，其具有更高的压缩效率。

当将线性压缩机应用于冰箱或空调时，通过改变施加至线性压缩机内的 马达的电压来改变线性压缩机的压缩比(compression ratio)。由此控制冰箱 或空调的冷却能力(cooling capacity)。

当将线性压缩机应用于冰箱或空调时，通过改变施加至线性缩机的冲程 电压来改变线性压缩机的压缩比。由此控制冰箱或空调的冷却能力。这里， 冲程指的是活塞的上止点(top dead center)和活塞的下止点之间的距离。

现在参照图1描述现有技术中的线性压缩机。

图1是根据现有技术用于线性压缩机的驱动控制装置的结构框图。

如图1所示，现有技术中用于线性压缩机的驱动控制装置包括：电流检 测单元4，其用于检测施加到线性压缩机6的马达(未示出)的电流；电压 检测单元3，其用于检测施加到线性压缩机6的马达的电压；冲程计算单元 5，其用于基于所检测到的电流、所检测到的电压以及该马达的参数来计算 线性压缩机的冲程估算值；比较单元1，其用于将计算出的冲程估算值和预 设的冲程命令值相比较，并输出该冲程估算值和该预设的冲程命令值之间的 差值；以及冲程控制单元2，其用于基于该差值控制与马达串联的三端双向 可控硅开关元件(triac)(未示出)的导通时间，以便改变施加到该马达的 电压，从而控制线性压缩机6的冲程。

下面将参照图1描述用于线性压缩机的驱动控制装置的运行。

电流检测单元4检测施加到线性压缩机6的马达(未示出)的电流，并 将检测到的电流输出到冲程计算单元5。

电压检测单元3检测施加到线性压缩机6的马达的电压，并将检测到的 电压输出到冲程计算单元5。

冲程计算单元5通过将检测到的电流、检测到的电压以及马达的参数代 入到下面的公式(1)来计算线性压缩机的冲程估算值(X)。然后，该冲程 计算单元5将计算出的冲程估算值(X)应用到比较单元1。

X=1α∫(VM-Ri-Li‾)dt]]>公式(1)

R表示马达的电阻，L表示马达的电感，α表示马达常数，V_M表示施加 到马达的电压，i表示施加到马达的电流，i表示施加到马达的电流随时间的 变化率。即，i是i的微分值(di/dt)。

比较单元1将冲程估算值与冲程命令值相比较，并将冲程估算值和冲程 命令值之间的差值应用到冲程控制单元2。

冲程控制单元2基于该差值改变施加到线性压缩机6的马达的电压，从 而控制该线性压缩机6的冲程。

图2是示出根据现有技术用于控制线性压缩机运行的方法的流程图。