專利名稱：用于控制線性壓縮機運行的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮機，更具體地，涉及一種用于控制往復(fù)式壓縮機運 行的裝置和方法。
背景技術(shù)：
通常，往復(fù)式壓縮機運行為通過在設(shè)于其內(nèi)的氣缸中線性往復(fù)地移動活 塞來吸入、壓縮和排出制冷劑氣體。
根據(jù)如何驅(qū)動活塞，往復(fù)式壓縮機分為使用往復(fù)方法的壓縮機和使用線 性方法的壓縮機。
在使用往復(fù)方法的壓縮機中，曲軸與旋轉(zhuǎn)馬達連接，并且活塞與曲軸連 接，因而將旋轉(zhuǎn)馬達的旋轉(zhuǎn)力改變?yōu)橥鶑?fù)式運動。
在使用線性方法的壓縮機中，與線性馬達致動器連接的活塞進行線性運動。
使用線性方法的往復(fù)式壓縮機不具有這種用于將旋轉(zhuǎn)運動改變?yōu)榫€性 運動的曲軸，不會由曲軸造成摩擦損耗，因此與普通壓縮機相比，其壓縮效率高。
往復(fù)式壓縮機可用于冰箱或空調(diào)，通過改變往復(fù)式壓縮機的壓縮比來控 制冰箱或空調(diào)的冷卻能力，所述壓縮機的壓縮比可通過改變輸入到往復(fù)式壓 縮機的馬達的電壓來改變。
因而，當(dāng)往復(fù)式壓縮機用于冰箱或空調(diào)時，可通過改變輸入到往復(fù)式壓 縮機的沖程電壓來改變往復(fù)式壓縮機的壓縮比，從而控制制冷能力。這里， 沖程指活塞上止點和下止點之間的距離。
現(xiàn)在將參照圖1描述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的往復(fù)式壓縮機。
圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置結(jié)構(gòu)的示意 性框圖。
如圖1所示，用于控制往復(fù)式壓縮機運行的現(xiàn)有技術(shù)的裝置包括電流 檢測單元4，用于檢測施加到往復(fù)式壓縮機6的馬達(未示出)的電流；電 壓檢測單元3，用于檢測施加到馬達的電壓；沖程計算單元5，用于基于檢 測的電流和電壓值以及馬達參數(shù)來計算往復(fù)式壓縮機6的沖程估計值；比較 單元1，用于比較計算出的沖程估計值和預(yù)設(shè)的沖程參考值，并根據(jù)比較結(jié) 果輸出差值；和沖程控制單元2，用于根據(jù)所述差值通過控制串聯(lián)到馬達的 三端雙向可控硅開關(guān)元件(triac)(未示出)的導(dǎo)通周期來改變施加到馬達 的電壓，從而控制壓縮機6的運行(沖程)。
現(xiàn)在將參照圖1描述用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置的操作。
首先，電流檢測單元4檢測施加到壓縮機6的馬達(未示出)的電流， 并且將檢測的電流值輸出到?jīng)_程計算單元5。
此時，電壓檢測單元3檢測施加到馬達的電壓，并且將檢測的電壓值輸 出到?jīng)_程計算單元5。
沖程計算單元5通過將檢測的電流和電壓值及馬達參數(shù)代入下面示出的 方程式(1)來計算壓縮機的沖程估計值(X)，并且將計算出的沖程估計值 (X)提供給比較單元l:
x =丄f(7M _ w _丄0& (1)
其中，"R"為馬達電阻值，"L"為馬達電感值，a為馬達常數(shù)，VM 為施加到馬達的電壓值，"i"為施加到馬達的電流值，以及f為施加到馬達 的電流的時間變率(time change rate)。艮卩，『為'i，的微分值(di/dt)。
之后，比較單元1比較沖程估計值和沖程參考值，并且根據(jù)比較結(jié)果將 差值提供到?jīng)_程控制單元2。
沖程控制單元2通過根據(jù)所述差值改變施加到壓縮機6的馬達的電壓， 從而控制壓縮機6的沖程。
現(xiàn)在將參照圖2描述該操作。
圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于控制往復(fù)式壓縮機運行的方法步驟的流程圖。
首先，當(dāng)通過沖程計算單元5將沖程估計值提供到比較單元1時(步驟 SP1)，比較單元1比較沖程估計值和預(yù)設(shè)的沖程參考值(步驟SP2)，并 且根據(jù)比較結(jié)果將差值輸出到?jīng)_程控制單元2。
當(dāng)沖程估計值小于沖程參考值時，沖程控制單元2增加施加到馬達的電 壓以控制往復(fù)式壓縮機的沖程(步驟SP3)，并且當(dāng)沖程估計值大于沖程參 考值時，沖程控制單元2減小施加到馬達的電壓(步驟SP4)。
當(dāng)施加到馬達的電壓增加或減小時，與馬達電連接的三端雙向可控硅開 關(guān)元件(未示出)控制導(dǎo)通周期，并且將電壓施加到馬達。
沖程參考值根據(jù)往復(fù)式壓縮機的負載大小而不同。即，當(dāng)負載大時，沖 程參考值增加，但不減小活塞沖程，因而防止冷卻能力降低。相反，當(dāng)負載 小時，沖程參考值減小，但不增加活塞沖程，因而防止冷卻能力提高以及由 于過大的沖程(超沖程)造成活塞和氣缸的碰撞。
用于控制往復(fù)式壓縮機運行的現(xiàn)有技術(shù)的裝置通過使用馬達參數(shù)(ot)、 電阻(R)和電抗(L)來估計沖程，并且通過使用沖程估計值來控制沖程。
但是，在估計沖程時，由于馬達參數(shù)和部件偏差產(chǎn)生誤差，從而難以精 確地控制沖程。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置和方 法，其可變地控制頻率以恒定保持電流和沖程之間的相位差，通過恒定保持 電流和沖程之間的相位差時的頻率大小來確定負載，并且根據(jù)確定的負載來 改變?nèi)萘?capacity)。
為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點，并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此實施和廣泛 描述的，本發(fā)明提供一種用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置，包括控制單 元，用于檢測電流和沖程之間的相位差，并且基于檢測的相位差輸出頻率改 變信號或頻率檢測信號；負載檢測單元，用于根據(jù)頻率檢測信號來檢測當(dāng)前 運行負載；沖程參考值確定單元，用于確定對應(yīng)于檢測的負載的沖程參考值； PWM (脈寬調(diào)制)信號產(chǎn)生單元，用于基于確定的沖程參考值和當(dāng)前沖程之 間的差值而產(chǎn)生PWM信號；和逆變器(inverter)，用于根據(jù)所述PWM信 號改變施加到馬達的電壓和頻率。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝 置，包括電流檢測單元，用于檢測施加到線性馬達的電流；電壓檢測單元， 用于檢測施加到線性馬達的電壓；沖程檢測單元，用于通過檢測的電流和電壓來檢測沖程；控制單元，用于通過使用檢測的沖程來計算當(dāng)前速度，并且 基于計算出的當(dāng)前速度和電流之間的相位差來輸出頻率改變信號或頻率檢 測信號；負載檢測單元，用于根據(jù)所述頻率檢測信號來檢測當(dāng)前運行負載； 沖程參考值確定單元，用于確定對應(yīng)于檢測的負載的沖程參考值；PWM信 號產(chǎn)生單元，用于基于確定的沖程參考值和當(dāng)前沖程之間的差值而產(chǎn)生 PWM信號；和逆變器，用于根據(jù)所述PWM信號改變施加到馬達的電壓和 頻率。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種用于控制往復(fù)式壓縮機運行的方 法，包括以下步驟使往復(fù)式壓縮機在對應(yīng)于某一沖程參考值的容量下運行;
檢測施加到馬達的電壓和電流，并且通過使用檢測的電壓和檢測的電流來計
算沖程；檢測所述沖程和所述電流之間的相位差；和比較檢測的相位差和參 考相位差，并且基于比較的結(jié)果改變運行能力。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種用于控制往復(fù)式壓縮機運行的方 法，包括以下步驟在對應(yīng)于某一沖程參考值的容量下操作往復(fù)式壓縮機； 檢測施加到馬達的電壓和電流，并且通過使用檢測的電壓和檢測的電流來計 算沖程；通過使用計算出的沖程來計算速度，并且檢測計算出的速度和所述 電流之間的相位差；和比較檢測的相位差和參考相位差，并且基于比較的結(jié) 果來改變運行能力。
通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的以下詳細描述，本發(fā)明的前述和其他目的、特 征、方案和優(yōu)點將變得更明顯。


本說明書包括附圖來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且附圖結(jié)合在本說 明書中構(gòu)成本說明書的一部分，所述附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且與說 明書一起用于說明本發(fā)明的原理。
在附圖中
圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置的示意性框
圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于控制往復(fù)式壓縮機運行的方法步驟的流程
圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置結(jié)構(gòu)的示意性 框圖4是示出根據(jù)本發(fā)明用于控制往復(fù)式壓縮機運行的方法步驟的流程
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置結(jié)構(gòu)的示意性 框圖；以及
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明用于控制往復(fù)式壓縮機運行的方法步驟的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的用于控制往復(fù)式壓縮 機運行的裝置和方法，通過所述裝置和方法，可變地控制頻率來獲得電流和 沖程之間恒定的相位差，通過恒定保持電流和沖程之間的相位差時的頻率大 小來確定負載，并且根據(jù)確定的負載改變?nèi)萘?，由此提高往?fù)式壓縮機的運
行效率。
根據(jù)本發(fā)明采用逆變器來控制往復(fù)壓式縮機運行的裝置和方法基于這 樣的認識負載的大小可通過使用在電流和沖程之間的相位差或速度和沖程 之間的相位差恒定(不變)時的運行頻率來識別。
艮P，當(dāng)相同沖程的負載增加時運行頻率增加，并且所需要的冷卻能力根 據(jù)負載大小滿足一比例關(guān)系，因此負載大小可通過運行頻率而精確地檢測。
本發(fā)明設(shè)置為精確地檢測負載。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置結(jié)構(gòu)的示意性框圖。
如圖3所示，用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置包括沖程參考值確定單 元100、比較器200、 PWM (脈寬調(diào)制)信號產(chǎn)生單元300、逆變器400、 電流檢測單元500、電壓檢測單元600、沖程檢測單元700、控制單元800和 負載檢測單元卯0。
電流檢測單元500檢測往復(fù)式壓縮機的馬達電流，電壓檢測單元600檢 測往復(fù)式壓縮機的馬達電壓。
沖程檢測單元700通過使用檢測的電流和檢測的電壓來計算沖程。
控制單元800檢測所述檢測的電流和沖程之間的相位差，并且根據(jù)檢測 的相位差輸出頻率改變信號或頻率檢測信號。
艮P，當(dāng)檢測的相位差與參考相位差相同時，控制單元800輸出頻率檢測 信號，如果檢測的相位差與參考相位差不相等，則控制單元800輸出頻率改
變信號。
PWM信號產(chǎn)生單元300基于頻率改變信號產(chǎn)生用于改變施加到馬達的 電壓頻率的PWM信號，并且逆變器400基于PWM信號改變施加到往復(fù)式 壓縮機的馬達的電壓和頻率。
負載檢測單元900基于從控制單元800輸出的頻率檢測信號來檢測負載。
這里，負載檢測單元900可包括存儲單元(未示出)，其中根據(jù)實驗預(yù) 先存儲對應(yīng)于每一個頻率的各負載大小值。負載檢測單元900從存儲單元選 擇對應(yīng)于頻率檢測信號的負載大小，并且將選擇的負載大小作為當(dāng)前負載進
行檢測。
沖程參考值確定單元100根據(jù)由負載檢測單元900檢測的負載來確定沖
程參考值。
這里，沖程參考值確定單元ioo包括沖程存儲單元(未示出)，其中，
根據(jù)實驗預(yù)先存儲對應(yīng)于負載大小的每一個沖程值。沖程參考值確定單元
IOO從沖程存儲單元(未示出)選擇對應(yīng)于負載大小的沖程值，并且將所選
擇的沖程值確定為沖程參考值。
下面將參照圖4描述本發(fā)明的操作。
首先，假設(shè)往復(fù)式壓縮機以某一沖程參考值運行(步驟SPll)。 在該狀態(tài)中，電流檢測單元500檢測往復(fù)式壓縮機的馬達電流，并且電 壓檢測單元600檢測往復(fù)式壓縮機的馬達電壓(步驟SP12)。
之后，沖程檢測單元700通過使用檢測的電流和檢測的電壓來計算沖程 (步驟SP13)。
然后，控制單元800檢測所述檢測的電流和沖程之間的相位差(步驟 SP14)，并且基于檢測的相位差輸出頻率改變信號或頻率檢測信號(步驟 SP16 歩驟SP19)。
艮口，控制單元800將沖程和電流之間的相位差與參考相位差(約90° )
相比較，如果檢測的相位差與參考相位差不相等，則控制單元800改變運行 頻率(步驟SP16)。
這里，如果檢測的沖程和電流之間的相位差大于參考相位差，則控制單 元800減小運行頻率，反之，如果檢測的沖程和電流之間的相位差小于參考 相位差，則控制單元增加運行頻率。
控制單元800通過降低PWM信號的占空比來減小運行頻率，并且通過 提高PWM信號的占空比來增加運行頻率，其中該PWM信號用于切換逆變 器400的切換元件(未示出)。
相反，如果檢測的相位差等于參考相位差，則控制單元800檢測電流運 行頻率(步驟SP17)，并且負載檢測單元900根據(jù)檢測的運行頻率檢測負載 大小(步驟SP18)。
艮P，負載檢測單元900根據(jù)存儲單元(未示出)檢測對應(yīng)于檢測的運行 頻率的負載大小，所述存儲單元存儲對應(yīng)于每一個運行頻率的負載。
之后，沖程參考值確定單元100從存儲單元(未示出)選擇對應(yīng)于負載 大小的沖程，并且將所選擇的沖程確定為沖程參考值(步驟SP19)。
艮口，沖程參考值確定單元IOO從預(yù)先存儲對應(yīng)于每一個負載大小的沖程 的存儲單元(未示出)選擇對應(yīng)于檢測的負載的沖程。
例如，如果負載確定為額定值(as it is)，則沖程參考值確定單元100 選擇完全冷卻能力的沖程，如果負載確定為中等值，則沖程參考值確定單元 選擇完全冷卻能力的80%的沖程，并且如果負載確定為很小，則沖程參考值 確定單元100選擇完全冷卻能力的60%的沖程。
比較器200獲得沖程參考值和沖程之間的差值，并且PWM信號產(chǎn)生單 元300基于該差值產(chǎn)生PWM信號，并且將該信號提供到逆變器400。然后， 逆變器400根據(jù)PWM改變頻率和電壓，并且將其提供到往復(fù)式壓縮機的馬 達。
艮P，在本發(fā)明中，可變地控制頻率以使電流和沖程之間的相位差恒定， 根據(jù)恒定保持電流和沖程之間的相位差時的頻率大小來確定負載，并且根據(jù) 確定的負載改變運行容量，由此可容易地改變應(yīng)用空調(diào)系統(tǒng)(例如冰箱或空 調(diào))的設(shè)備的冷卻能力。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置結(jié)構(gòu)的示意性
框圖。
如圖5所示，用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置包括沖程參考值確定單 元IOO、比較器200、 PWM信號產(chǎn)生單元300、逆變器400、電流檢測單元 500、電壓檢測單元600、沖程檢測單元700、控制單元810和負載檢測單元 900。
電流檢測單元500檢測往復(fù)式壓縮機的馬達的電流，電壓檢測單元600 檢測往復(fù)式壓縮機的馬達的電壓。
沖程檢測單元700通過使用檢測的電流和檢測的電壓來檢測沖程。
控制單元810通過使用己經(jīng)由沖程檢測單元700檢測的沖程來計算速 度，獲得計算出的速度和電流之間的相位差，將檢測的相位差與參考相位差 相比較，并且根據(jù)比較結(jié)果輸出頻率改變信號或頻率檢測信號。
艮P，當(dāng)檢測到的速度和電流之間的相位差等于參考相位差時，控制單元 810輸出頻率檢測信號，如果檢測的相位差不等于參考相位差，則控制單元 810輸出頻率改變信號。
這里，通過使用沖程來獲得往復(fù)式壓縮機的速度是公知技術(shù)。
PWM信號產(chǎn)生單元300基于頻率改變信號產(chǎn)生用于改變施加到馬達的 電壓頻率的PWM信號，并且逆變器400根據(jù)PWM信號改變施加到往復(fù)式 壓縮機的馬達的電壓和頻率。
負載檢測單元900基于從控制單元810輸出的頻率檢測信號來檢測負載。
這里，負載檢測單元900可包括存儲單元(未示出)，其中，根據(jù)實驗 預(yù)先存儲對應(yīng)于每一個頻率的各負載大小值。負載檢測單元900從存儲單元 選擇對應(yīng)于頻率檢測信號的負載大小，并且將所選擇的負載大小作為當(dāng)前負
載進行檢測。
根據(jù)由負載檢測單元900檢測的負載，沖程參考值確定單元100確定沖
程參考值。
這里，沖程參考值確定單元ioo包括存儲單元(未示出)，其中，根據(jù)
實驗預(yù)先存儲對應(yīng)于負載大小的每一個沖程值。沖程參考值確定單元100從
沖程存儲單元(未示出)選擇對應(yīng)于負載大小的沖程值，并且將所選擇的沖 程值確定為沖程參考值。
現(xiàn)在將參照圖6描述本發(fā)明的操作。
首先，假設(shè)往復(fù)式壓縮機以某一沖程參考值運行(步驟SP21)。 在該狀態(tài)中，電流檢測單元500檢測往復(fù)式壓縮機的馬達電流，并且電 壓檢測單元600檢測往復(fù)式壓縮機的馬達電壓(步驟SP22)。
之后，沖程檢測單元700通過使用檢測的電流和檢測的電壓來檢測沖程 (步驟SP23)。
然后，控制單元810通過使用檢測的沖程來計算往復(fù)式壓縮機的馬達速 度(步驟SP24)。
隨后，控制單元810檢測計算出的速度和電流之間的相位差(步驟 SP25)，并且基于檢測的相位差輸出頻率改變信號或頻率檢測信號(步驟 SP26 步驟SP30)。
艮口，控制單元800將速度和電流之間的相位差與參考相位差(約90° ) 相比較，如果檢測的相位差不等于參考相位差，則控制單元810改變運行頻 率(步驟SP27)。
這里，如果檢測的速度和電流之間的相位差大于參考相位差，則控制單 元810減小運行頻率，相反，如果檢測的速度和電流之間的相位差小于參考 相位差，則控制單元810增加運行頻率。
在該情況下，控制單元810通過降低PWM信號的占空比來減小運行頻 率，并且通過提高PWM信號的占空比來增加運行頻率，其中該PWM信號 用于切換逆變器400的切換元件(未示出)。
相反，如果檢測的相位差等于參考相位差，則控制單元810檢測當(dāng)前運 行頻率(歩驟SP28)，并且負載檢測單元900基于檢測的運行頻率檢測負載 的大小(步驟SP29)。
艮P，負載檢測單元卯0根據(jù)存儲單元(未示出)檢測對應(yīng)于檢測的運行 頻率的負載大小，所述存儲單元存儲對應(yīng)于每一個運行頻率的負載。
之后，沖程參考值確定單元100從沖程存儲單元(未示出)選擇對應(yīng)于 負載大小的沖程，并且將所選擇的沖程確定為沖程參考值(步驟SP30)。
艮口，沖程參考值確定單元100從存儲單元(未示出)選擇對應(yīng)于檢測的 負載的沖程，所述存儲單元預(yù)選存儲對應(yīng)于每一個負載大小的沖程。
例如，如果負載確定為額定值，則沖程參考值確定單元IOO選擇完全冷
卻能力的沖程，如果負載確定為中等值，則沖程參考值確定單元100選擇完 全冷卻能力的80%的沖程，并且如果負載確定為很小，則沖程參考值確定單 元100選擇完全冷卻能力的60%的沖程。
比較器200獲得沖程參考值和沖程之間的差值，且PWM信號產(chǎn)生單元 300產(chǎn)生對應(yīng)于所述差值的PWM信號，并且將所述PWM信號提供到逆變 器400。然后，逆變器400根據(jù)PWM信號改變頻率和電壓，并且將其提供 到往復(fù)式壓縮機的馬達。
艮卩，在本發(fā)明中，可變地控制頻率以使電流和速度之間的相位差恒定， 基于恒定保持電流和速度之間的相位差時的頻率大小來確定負載，并且根據(jù) 確定的負載改變運行能力，由此，可容易地改變應(yīng)用空調(diào)系統(tǒng)(例如冰箱或 空調(diào))的設(shè)備的冷卻能力。
如上述內(nèi)容所述，根據(jù)本發(fā)明用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置和方法 具有很多優(yōu)點。
艮口，通過可變地控制頻率來恒定保持電流和沖程之間的相位差，通過恒 定保持電流和沖程之間的相位差時的頻率大小確定負載，并且根據(jù)確定的負 載改變?nèi)萘?，由此提高壓縮機的運行效率。
另外，通過可變地控制頻率來恒定保持速度和沖程之間的相位差，通過 恒定保持速度和沖程之間的相位差時的頻率大小來確定負載，并且根據(jù)確定 的負載改變?nèi)萘浚纱颂岣邏嚎s機的運行效率。
由于本發(fā)明可以幾種形式實施而不脫離其構(gòu)思和實質(zhì)特征，因此還應(yīng)理 解，除非特別指出，上述實施例不受前述描述的任何詳細內(nèi)容限制，而應(yīng)在 其由所附的權(quán)利要求書限定的構(gòu)思和范圍內(nèi)進行寬泛地解釋，并且因此所有 落在權(quán)利要求書范圍內(nèi)或其等同范圍內(nèi)的改變和改進旨在包含于所附權(quán)利 要求書中。
權(quán)利要求
1.一種用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置，包括控制單元，用于檢測電流和沖程之間的相位差，并且基于檢測的相位差輸出頻率改變信號或頻率檢測信號；負載檢測單元，用于根據(jù)所述頻率檢測信號來檢測當(dāng)前運行負載；沖程參考值確定單元，用于確定對應(yīng)于檢測的負載的沖程參考值；PWM(脈寬調(diào)制)信號產(chǎn)生單元，用于基于確定的沖程參考值和當(dāng)前沖程之間的差值而產(chǎn)生PWM信號；和逆變器，用于根據(jù)所述PWM信號改變施加到馬達的電壓和頻率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述負載檢測單元包括存儲單 元，所述存儲單元用于預(yù)先存儲對應(yīng)于各頻率大小值的各負載大小值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述沖程參考值確定單元包括 沖程存儲單元，所述沖程存儲單元用于預(yù)先存儲取決于各負載大小值的沖程 值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，當(dāng)輸入所述頻率改變信號時， 所述PWM信號產(chǎn)生單元根據(jù)輸入的所述頻率改變信號產(chǎn)生用于改變施加到 馬達的電壓頻率的PWM信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，當(dāng)所述檢測的相位差等于參考 相位差時，所述控制單元輸出所述頻率檢測信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，如果所述檢測的相位差不等于 參考相位差，則所述控制單元輸出所述頻率改變信號。
7. —種用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置，包括 電流檢測單元，用于檢測施加到線性馬達的電流； 電壓檢測單元，用于檢測施加到所述線性馬達的電壓； 沖程檢測單元，用于通過檢測的電流和電壓來檢測沖程；控制單元，用于通過使用檢測的沖程來計算當(dāng)前速度，并且基于計算出 的當(dāng)前速度和電流之間的相位差來輸出頻率改變信號或頻率檢測信號； 負載檢測單元，用于根據(jù)所述頻率檢測信號來檢測當(dāng)前運行負載； 沖程參考值確定單元，用于確定對應(yīng)于檢測的負載的沖程參考值；PWM信號產(chǎn)生單元，用于基于確定的沖程參考值和當(dāng)前沖程之間的差 值而產(chǎn)生PWM信號；和逆變器，用于根據(jù)所述PWM信號改變施加到馬達的電壓和頻率。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述負載檢測單元包括存儲單 元，所述存儲單元用于預(yù)先存儲對應(yīng)于各頻率大小值的各負載大小值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述沖程參考值確定單元包括 沖程存儲單元，所述沖程存儲單元用于預(yù)先存儲取決于各負載大小值的沖程 值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，當(dāng)輸入所述頻率改變信號時， 所述PWM信號產(chǎn)生單元根據(jù)輸入的所述頻率改變信號產(chǎn)生用于改變施加到 馬達的電壓頻率的PWM信號。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，當(dāng)所述檢測的相位差等于參考 相位差時，所述控制單元輸出所述頻率檢測信號。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，如果所述檢測的相位差不等于 參考相位差，則所述控制單元輸出所述頻率改變信號。
13. —種用于控制往復(fù)式壓縮機運行的方法，包括以下步驟 使往復(fù)式壓縮機在對應(yīng)于某一沖程參考值的容量下運行； 檢測施加到馬達的電壓和電流，并且通過使用檢測的電壓和檢測的電流來計算沖程；檢測所述沖程和所述電流之間的相位差；和比較檢測的相位差和參考相位差，并且基于比較的結(jié)果來改變運行容
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，在所述改變運行容量的步驟 中，當(dāng)所述檢測的相位差不等于所述參考相位差時，改變運行頻率。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，在所述改變運行頻率的步驟 中，如果所述檢測的相位差大于所述參考相位差，則減小所述運行頻率，并 且如果所述檢測的相位差小于所述參考相位差，則增加所述運行頻率。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述改變運行容量的步驟包括當(dāng)所述檢測的相位差等于所述參考相位差時，檢測當(dāng)前運行頻率； 根據(jù)所述運行頻率檢測負載大?。?確定對應(yīng)于檢測的負載大小的沖程參考值；基于所述沖程參考值和當(dāng)前沖程之間的差值產(chǎn)生PWM信號；和 通過基于所述PWM信號控制施加到馬達的電壓來改變所述運行容量。
17. —種用于控制往復(fù)式壓縮機運行的方法，包括以下步驟 使所述往復(fù)式壓縮機在對應(yīng)于某一沖程參考值的容量下運行； 檢測施加到馬達的電壓和電流，并且通過使用檢測的電壓和檢測的電流 來計算沖程；通過使用計算出的沖程來計算速度，并且檢測計算出的速度和所述電流 之間的相位差；和比較檢測的相位差和參考相位差，并且基于比較的結(jié)果來改變運行容
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在所述改變運行容量的步驟 中，當(dāng)所述檢測的相位差不等于所述參考相位差時，改變所述運行頻率。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，在所述改變運行頻率的步驟 中，如果所述檢測的相位差大于所述參考相位差，則減小所述運行頻率，并 且如果所述檢測的相位差小于所述參考相位差，則增加所述運行頻率。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述改變運行容量的步驟包括當(dāng)所述檢測的相位差等于所述參考相位差時，檢測當(dāng)前運行頻率；根據(jù)所述運行頻率檢測負載大??；確定對應(yīng)于檢測的負載大小的沖程參考值；基于所述沖程參考值和所述當(dāng)前沖程值之間的差值產(chǎn)生PWM信號；和 通過基于所述PWM信號控制施加到馬達的電壓來改變所述運行容量。
全文摘要
公開了一種用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置和方法，其中，可變地控制頻率以恒定保持電流和沖程之間的相位差，通過恒定保持電流和沖程之間的相位差時的頻率大小來確定負載，并且根據(jù)確定的負載改變?nèi)萘?，由此提高運行效率。用于控制往復(fù)式壓縮機運行的裝置包括控制單元，用于檢測電流和沖程之間的相位差，并且基于檢測的相位差輸出頻率改變信號或頻率檢測信號；負載檢測單元，用于根據(jù)頻率檢測信號來檢測當(dāng)前運行負載；和沖程參考值確定單元，用于確定對應(yīng)于檢測的負載的沖程參考值。
文檔編號G05F5/00GK101351758SQ200680050109
公開日2009年1月21日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者劉載有, 成知原, 李徹雄 申請人:Lg電子株式會社