[发明专利]线性压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种线性压缩机，更特别地涉及这样一种线性压缩机，其能够在不具有串联连接到马达的大容量电容器的情况下，利用电流精确地运算(operate)电压。

背景技术

通常，马达设置在压缩机中，压缩机是一种用于从如电动机、涡轮机等发电装置接收电力并且压缩空气、制冷剂或其它各种工作气体来提高压力的机械装置。马达已被广泛应用于如冰箱、空调等家用电器中，并且其应用已扩大到整个行业。

特别地，压缩机大致分为往复式压缩机、回转式压缩机和涡卷压缩机。在往复式压缩机中，用于吸入及排出工作气体的压缩空间被限定在活塞与气缸之间，以使活塞能够在气缸中线性往复运动，从而压缩制冷剂；在回转式压缩机中，用于吸入及排出工作气体的压缩空间被限定在偏心旋转的转子(roller)与气缸之间，以使转子能够沿着气缸的内壁偏心地旋转，从而压缩制冷剂；在涡卷压缩机中，用于吸入及排出工作气体的压缩空间被限定在绕动涡卷与固定涡卷之间，以使绕动涡卷能够沿着固定涡卷旋转，从而压缩制冷剂。

近来，在往复式压缩机之中，线性压缩机得到了积极发展，其不仅提高了压缩效率而且还具有简单的结构。特别地，由于活塞直接连接到线性往复运动的驱动马达，所以线性压缩机不具有由于运动转换而引起的机械损耗。

图1是常规线性压缩机中使用的马达控制设备的框图。

如图1所示，马达控制设备包括：整流单元，具有二极管桥11和电容器C1，二极管桥11对作为商用电力的AC电力进行接收、整流及输出，电容器C1使整流后的电压平滑；逆变器单元12，接收DC电压、根据控制单元17的控制信号将该DC电压转换成AC电压，并且将该AC电压供应至马达单元；马达单元，具有马达13以及串联连接到该马达13的电容器C2；电压感测单元14，感测电容器C1的两端电压；电流感测单元15，感测流经马达单元的电流；运算单元16，根据电压感测单元14所感测的电压与电流感测单元15所感测的电流运算反电动势(EMF)；以及控制单元17，通过反映出运算单元16的反EMF与电流感测单元15所感测的电流的影响而生成控制信号。

在图1所示的常规线性压缩机中，由于串联连接到马达13的大容量电容器C2设置在线性压缩机中，因而需要额外的成本和空间。另外，尽管在现有技术中基于负荷的制冷量可变特性是由电容器C2的电容决定的，但是改变电容器C2的电容并不容易。此外，多个电容器的制备与选择性连接在成本、空间和设计方面产生难点。

图2是显示冲程与图1的马达的输入电压的变化的曲线图。在常规线性压缩机中，如果以简单方式去除电容器C2，如图2所示，则在上止点(TDC)附近会发生施加至马达的电压降低的现象(即跃变现象)，从而不具有制冷量可变性(在冲程操作下)。在图2的曲线图中，越接近0.00，就越接近TDC。

精确地设置初始电流值，从而通过对电流感测单元(其感测流经马达单元的电流)的电流进行积分来计算反EMF或电压也是很重要的。

图3是显示常规电流积分曲线的曲线图。如图3所示，可以将电流i峰值处的初始电流值设为A点、B点和C点。这里，C点与电流i的实际峰值对应，B点的值比C点小，A点的值比B点小。

因此，当将A点设为峰值的电压Va曲线图、B点设为峰值的电压Vb曲线图以及C点设为峰值的电压Vc曲线图相互比较时，积分值在电压Va曲线图中峰值最高，在电压Vb曲线图中峰值第二高，在电压Vc曲线图中峰值最低。即，如何设置电流峰值处的初始值使得积分电压明显不同。因此，如果电流峰值处的初始值不当，则由于连续累计了偏移值，因而积分电流值不适用于精确控制。

发明内容

本发明的一目的是提供一种线性压缩机，其能够在不具有连接到线性压缩机的马达的电容器的条件下控制制冷量的变化率(或调制)。

本发明的另一个目的是提供一种线性压缩机，其能够防止在线性压缩机的控制期间可能发生的冲程跃变现象(stroke jump phenomenon)。

本发明的又一个目的是提供一种线性压缩机，其能在利用电流运算电压时，通过去除由于偏移积累而产生的DC分量而精确地运算电压。

本发明的再一个目的是提供一种线性压缩机，其能够通过硬件简单且精确地执行利用电流运算电压的处理。