BRPI0300057B1

BRPI0300057B1 - aparelho de acionamento de motor e aparelho de acionamento de compressor

Info

Publication number: BRPI0300057B1
Application number: BRPI0300057A
Authority: BR
Inventors: Park Kyeong-Bae
Original assignee: Lg Electronics Inc
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2017-02-21
Also published as: KR100474347B1; CN1492296A; JP2004147483A; CN1255659C; BR0300057A; DE10302481A1; JP4313052B2; KR20040036963A; DE10302481B4; US7459869B2; US20040080287A1

Abstract

"aparelho propulsor de motor" num aparelho propulsor de um motor capaz de operar um motor de um compressor alternativo de forma estável por meio de uma unidade de controle de tensão de potência simples, o aparelho inclui uma unidade de controle de tensão de potência para manter uma tensão de potência fornecida por uma unidade de suprimento de energia como um certo valor, quando o motor for operador, dando saída à certa tensão de potência, ou cortando a tensão de potência depois de decorrido um certo tempo; e um capacitor para aplicar tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia ao motor, quando a unidade de controle de tensão de potência cortar a tensão de potência.

Description

"APARELHO DE ACIONAMENTO DE MOTOR E APARELHO DE ACIONAMENTO DE COMPRESSOR" Antecedentes da Invenção 1. Campo da Invenção A presente invenção diz respeito a um compressor alternativo e, em particular, a um aparelho de acionamento de um motor que é capaz de acionar um motor de um compressor alternativo de maneira estável e eficiente, sem usar um microcomputador . 2. Descrição da Tecnologia Anterior Em geral, um compressor é usado para comprimir um refrigerante que circula num aparelho de refrigeração, tais como um condicionador de ar e um refrigerador, de maneira a ficar num estado de alta temperatura e alta pressão.

Os compressores podem ser classificados em diversos tipos. Por exemplo, existe um compressor alternativo, um compressor tipo rotativo, um compressor tipo BLDC (de corrente continua sem escovas), um compressor tipo inversor e um compressor alternativo variável com uma velocidade rota-cional variável. Aqui, em virtude de o compressor alternativo poder variar o curso do pistão de acordo com a força ro-tacional de um motor, é possível controlar a capacidade de refrigeração de acordo com a vontade do usuário. Um aparelho de acionamento para acionar o compressor alternativo será descrito com referência à figura 1 anexa. A figura 1 ilustra um aparelho de acionamento de compressor alternativo de acordo com tecnologia convencional. A figura 2 é um diagrama de ondas que ilustra um curso do pistão do compressor alternativo da figura 1.

Conforme representado na figura 1, o aparelho de acionamento do compressor alternativo de acordo com a tecnologia convencional consiste de um capacitor C para aplicar uma tensão de potência (por exemplo, AC) a um motor 10. Aqui, o capacitor C realiza uma função para manter o curso do pistão variando uniformemente num curso de pistão estabelecido, quando uma carga operacional do compressor alternativo é variada.

No aparelho de acionamento convencional do compressor alternativo, quando a tensão de potência é fornecida ao motor 10 por meio do capacitor C, a impedância do motor 10 é reduzida correspondentemente à reatância capacitiva do capacitor C, por causa das características de ressonância elétrica. Além do mais, não existe uma força contraeletromo-triz no motor 10 no estado operacional inicial do compressor alternativo.

Dessa maneira, conforme representado na figura 2, em virtude de a impedância ser reduzida no estado em que não existe uma força contraeletromotriz, a tensão de potência fornecida ao motor 10 é aumentada, e pode ocorrer um curso excessivo no qual um pistão (não mostrado) pode colidir com outras partes estruturais instaladas na parte superior ou inferior do cilindro no compressor alternativo.

Nesse ínterim, no estado operacional inicial do compressor alternativo, quando a tensão de potência é fornecida ao motor 10 por meio do capacitor C, a fim de prevenir a ocorrência de um curso do pistão excessivo, a tensão de potên- cia fornecida ao motor 10 é controlada por meio de um microcomputador. Ele será descrito com referência à figura 3 anexa. A Figura 3 ilustra um outro exemplo de um aparelho de acionamento de um compressor alternativo de acordo com a tecnologia convencional. A Figura 4 é um diagrama de onda que ilustra um curso do pistão do compressor alternativo da figura 3.

Conforme representado na figura 3, o aparelho de acionamento do compressor alternativo de acordo com a tecnologia convencional inclui um microcomputador 11 para ajustar a tensão de potência como um certo valor de tensão e dar saída à tensão ajustada na operação inicial do compressor alternativo; um capacitor C para aplicar a tensão de potência ajustada pelo microcomputador 11 a um motor 10; e o motor 10 para variar o curso do pistão do compressor ao ser operado de acordo com a tensão de potência aplicada pelo capacitor C.

Primeiro, o microcomputador 11 ajusta a tensão de potência para operar o compressor alternativo como um valor de tensão em que não ocorre um curso excessivo e dá saída à tensão ajustada ao motor 10. Em mais detalhe, conforme representado na figura 4, o motor 10 mantém um curso do pistão estável na operação por meio da tensão de potência aplicada pelo capacitor 10.

Entretanto, quando o compressor alternativo é operado, em virtude de a tensão de potência fornecida ao motor ser controlada por meio do microcomputador, o custo de produção do compressor alternativo pode ser aumentado, por cau- sa do microcomputador.

Sumário da Invenção A fim de solucionar o problema supramencionado, é um objetivo da presente invenção fornecer um aparelho de acionamento de um motor que seja capaz de operar um motor de um compressor alternativo de maneira estável por meio de uma unidade de controle de tensão de potência com uma estrutura simples. A fim de se atingir o objetivo supramencionado, um aparelho de acionamento de acordo com a presente invenção inclui uma unidade de controle de tensão de potência para manter a tensão de potência fornecida pela uma unidade de suprimento de energia como um certo valor, quando o motor é operado, dando saída à certa tensão de potência, ou cortando a tensão de potência, depois de transcorrido um certo tempo; e um capacitor para aplicar a tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia ao motor, quando a unidade de controle de tensão de potência cortar a tensão de potência. A fim de se atingir o objetivo supramencionado, um aparelho de acionamento de um compressor alternativo de acordo com a presente invenção inclui um dispositivo PTC (coeficiente positivo de temperatura) para manter a tensão de potência fornecida por uma unidade de suprimento de energia como um certo valor, quando o motor é operado, dando saída à certa tensão de potência, ou cortando a tensão de potência, depois de transcorrido um certo tempo; e um capacitor para aplicar a tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia ao motor, quando o dispositivo PTC corta a tensão de potência. A fim de se atingir o objetivo supramencionado, um aparelho de acionamento de um compressor alternativo de acordo com a presente invenção inclui um temporizador para aplicar uma tensão de potência fornecida por uma unidade de suprimento de energia numa operação inicial de um motor de um compressor alternativo, gerando um sinal de controle, quando transcorrido um certo tempo, e dando saída ao sinal de controle gerado; um relê para dar saída à tensão de potência aplicada pelo temporizador, ou para cortar o sinal de controle com base no sinal de controle; um resistor para manter a tensão de potência transmitida pelo relé como um certo valor e aplicar uma certa tensão de potência ao motor; e um capacitor para aplicar a tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia ao motor, quando o relé cortar a tensão de potência.

Descrição Resumida dos Desenhos A unidade de suprimento de energia que compõe os desenhos, que estão incluídos para proporcionar um entendimento ainda maior da invenção, e que estão incorporados e que constituem parte desta especificação, ilustram modalidades da invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

Nos desenhos: A Figura 1 ilustra um aparelho de acionamento de um compressor alternativo de acordo com a tecnologia convencional ; A Figura 2 é um diagrama de ondas que ilustra o curso do pistão do compressor alternativo da figura 1; A Figura 3 ilustra um outro exemplo de um aparelho de acionamento de um compressor alternativo de acordo com a tecnologia convencional; A Figura 4 é um diagrama de ondas que ilustra um curso de pistão do compressor alternativo da figura 3; A Figura 5 é um diagrama de circuito que ilustra um aparelho de acionamento de um compressor alternativo de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção; A Figura 6A ilustra uma aplicação de potência por meio de um dispositivo PTC (coeficiente positivo de temperatura) ; A Figura 6B ilustra uma aplicação de potência por meio de um capacitor; A Figura 7 é um diagrama de ondas que ilustra o curso de pistão do compressor alternativo da figura 5; e A Figura 8 é um diagrama de circuito que ilustra um aparelho de acionamento de um compressor alternativo de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

Descrição Detalhada da Modalidade Preferida A seguir, serão descritas modalidades preferidas de um aparelho de acionamento de um motor de um compressor alternativo capaz de controlar o motor de maneira estável suprindo uma tensão de potência ao motor não por meio de um capacitor, mas de um PTC ou um relê e um resistor numa operação inicial do compressor alternativo e suprindo uma tensão de potência ao motor somente por meio do capacitor de- pois de transcorrido um certo tempo, com referência às figuras 5-8 anexas. Além do mais, nas modalidades da presente invenção, é descrito um motor usado no compressor alternativo, apesar de ser possível usar um aparelho de acionamento de um motor de acordo com a presente invenção para qualquer aparelho que exija um motor estável. A figura 5 é um diagrama de circuito que ilustra um aparelho de acionamento de um compressor alternativo de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

Conforme representado na figura 5, o aparelho de acionamento do compressor alternativo de acordo com a primeira modalidade da presente invenção inclui um dispositivo PTC (coeficiente positivo de temperatura) 200 para ajustar uma tensão de potência inicial fornecida por uma unidade de suprimento de energia (AC; corrente alternada) como um certo valor numa operação inicial de um motor 100, dando saída à tensão de potência ajustada ao motor 100 e cortando a tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia depois de transcorrido um certo tempo (por exemplo, 0,5 segundo) ; e um capacitor C para aplicar a tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia ao motor 100. Em mais detalhe, na operação inicial do compressor alternativo (motor do compressor), a tensão de potência é fornecida ao motor 100 por meio do dispositivo PTC 200 por um certo tempo (por exemplo, 0-0,5 segundo), depois de transcorrido um certo tempo (por exemplo, 0,5 segundo ~ infinito) , a tensão de potência é fornecida ao motor 100 por meio do capacitor C.

Além do mais, o dispositivo PTC 200 consiste de um circuito equivalente que inclui uma chave SW conectada em paralelo ao capacitor C e um resistor R2 conectado em série à chave SW. Além do mais, a reatância L e um resistor RI constituem um circuito equivalente do motor 100. Aqui, o dispositivo PTC 200 é usado para realizar operações liga/desliga de acordo com uma temperatura interna, quando uma temperatura interna for menor do que uma temperatura de referência, a corrente/tensão passa, quando uma temperatura interna for maior do que a temperatura de referência, corrente/tensão é cortada. Em mais detalhe, na operação inicial do motor 100, em virtude de o valor de resistência R2 do dispositivo PTC 200 ser menor do que um valor de impedância do capacitor C, a corrente passa para o motor 100 por meio do dispositivo PTC 200 por um certo tempo (por exemplo, 0 segundo a 0,5 segundo). Aqui, na operação inicial do motor 100, a temperatura inicial do dispositivo PTC 200 é menor do que a temperatura de referência. De outra forma, depois de transcorrido um certo tempo (por exemplo, depois de 0,5 segundo) , a temperatura interna aumenta, o valor de resistência fica infinito, por causa da temperatura interna e, dessa forma, a corrente aplicada ao motor 1200 é cortada pelo valor de resistência infinita. Em mais detalhe, o dispositivo PTC 200 realiza uma função de corte ou de passagem de corrente, de acordo com um certo tempo (temperatura interna).

Neste ínterim, em vez de o dispositivo PTC 200, é possível usar várias unidades de controle de tensão de potência com a mesma função do dispositivo PTC 200 da presente invenção. A seguir, será descrita a operação do aparelho de acionamento do motor do compressor alternativo de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, com referência às figuras 6A e 6B anexas. A Figura 6A ilustra uma aplicação de potência por meio de um dispositivo PTC. Em mais detalhe, ela mostra um estado no qual a corrente passa para o motor 100 por meio do dispositivo PTC 200.

Conforme representado na figura 6A, o dispositivo PTC 200 é ligado na operação inicial do motor 100 do compressor alternativo, e a tensão de potência é fornecida ao motor 100 por meio do dispositivo PTC 200. Aqui, de acordo com o valor de resistência R2 do dispositivo PTC 200, o valor de resistência RI do motor 100 e do valor indutor L, a impedância do motor 100 é aumentado, a corrente operacional para variar o curso do pistão é reduzida de maneira a não ficar maior do que um certo valor e, dessa forma, um curso do pistão estável pode ser mantido. Aqui, um certo valor é um valor de corrente que pode ser mantido por um curso no qual o pistão não colide com outras partes estruturais instaladas na parte superior ou inferior do cilindro do compressor alternativo. Ele será descrito em mais detalhe com referência à figura 7. A Figura 7 é um diagrama de ondas que ilustra um curso de pistão do compressor alternativo da figura 5.

Conforme representado na figura 7, de acordo com o valor de resistência R2 do dispositivo PTC 200, o valor da resistência RI do motor 100 e o valor do indutor L, a impe-dância do motor 100 é aumentada, a corrente operacional para variar o curso do pistão é reduzida de maneira a não exceder um certo valor e, dessa forma, é possível manter o curso do pistão estável, conforme mostrado pela região "A" na figura 7.

Neste ínterim, quando a temperatura interna aumenta depois de transcorrido um certo tempo, o dispositivo PTC 200 é desligado. Em mais detalhe, quando a corrente passa para o motor 100 por meio do dispositivo PTC 200 por um certo tempo (por exemplo, 0-0,5 segundo) e que é transcorrido um certo tempo (por exemplo, 0,5 segundo ~ infinito), a temperatura interna do dispositivo PTC aumenta e, dessa forma, o dispositivo PTC 200 é desligado. Dessa forma, quando o curso do pistão atinge um certo valor, o dispositivo PTC 200 é desligado. Ele será descrito em mais detalhe com referência à figura 6B anexa. A Figura 6B ilustra uma aplicação de potência por meio de um capacitor.

Conforme representado na figura 6B, a tensão de potência inicial é fornecida ao motor 100 por meio do dispositivo PTC 200, e o curso do pistão é mantido de maneira estável. Depois disso, o dispositivo PTC 200 é desligado, e a tensão de potência é fornecida ao motor 100 por meio do capacitor C. Aqui, embora a impedância do motor 100 seja reduzida correspondente à reatância capacitiva do capacitor C, em virtude de existir a força contraeletromotriz no motor 100, a tensão de potência é reduzida à medida que a força contraeletromotriz é fornecida ao motor 100. Dessa forma, em virtude da menor tensão de potência â medida que a força contraeletromotriz é fornecida ao motor 100, a corrente operacional para variar o curso do pistão é reduzida e, dessa forma, o compressor alternativo mantém um curso estável mostrado como a região "B" na figura 7. Em mais detalhe, o motor 100 do compressor alternativo pode ser operado de forma estável. A Figura 8 é um diagrama de circuito que ilustra um aparelho de acionamento de um compressor alternativo de acordo com a segunda modalidade da presente invenção.

Conforme representado na figura 8, o aparelho de acionamento do compressor alternativo de acordo com a segunda modalidade da presente invenção inclui um temporizador 300 para contar o tempo, quando a tensão de potência inicial é fornecida ao motor 100, gerando um sinal de controle, quando a contagem de tempo atingir um valor preestabelecido, e dando saída ao sinal de controle gerado; um relé 301 conectado em série ao temporizador 300, dando saída à tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia como ela é na operação inicial do motor 100, ou cortando a tensão de potência com base no sinal de controle; um resistor R2 conectado em série ao relé 301, mantendo a tensão de potência gerada pelo relé 301 como um certo valor e aplicando a certa tensão de potência ao motor 100; e um capacitor C conectado eletricamente em paralelo ao temporizador 300 e aplicando tensão de potência proveniente da unidade de suprimento de energia ao motor 100, quando a tensão de potência é cortada pelo relé 301. A seguir, será descrita em detalhe a operação do aparelho de acionamento do compressor alternativo de acordo com a segunda modalidade da presente invenção.

Primeiro, o relé 301 é ligado na operação inicial do motor 100 do compressor alternativo e aplica a tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia AC ao motor 100 por meio do resistor R2. Aqui, de acordo com um valor de resistência do resistor R2, um valor de resistência RI do motor 100 e um valor do indutor L, a impedância no motor 100 é aumentada, e a corrente operacional para variar o curso do pistão é reduzida, de maneira a não exceder um certo valor. E, dessa forma, é possível manter um curso de pistão estável mostrado pela região "A" na figura 7. Aqui, o certo valor é um valor de corrente que pode ser mantido no curso no qual o pistão não colide com outras partes estruturais instaladas na parte superior e inferior do cilindro do compressor alternativo.

Depois de transcorrido um tempo pré-estabelecido, o temporizador 300 gera um sinal de controle e dá saída no sinal de controle gerado ao relé 301. O relé 301 recebe o sinal de controle gerado pelo temporizador 300 e corta a tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia com base no sinal de controle recebido. Aqui, quando o relé 301 corta a tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia, o capacitor C aplica a tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia ao motor 100. Aqui, embora a impedância no motor 100 seja reduzida correspondente â rea- tância capacitiva do capacitor C, em virtude de existir força contraeletromotriz no motor 100, a tensão de potência reduzida â medida que a força contraeletromotriz é fornecida ao motor 100. Dessa forma, em virtude de a tensão de potência ser reduzida à medida que a força contraeletromotriz é fornecida ao motor 100, a corrente operacional para variar o curso do pistão é reduzida e, dessa forma, o compressor alternativo mantém um curso estável mostrado pela região "B" na figura 7.

Conforme supradescrito, na presente invenção, fornecendo-se uma tensão de potência ao motor não por meio de um capacitor, mas por um PTC ou relé e um resistor na operação inicial do compressor alternativo, e fornecendo-se uma tensão de potência ao motor somente por meio do capacitor depois de transcorrido um certo tempo, é possível controlar o motor de maneira estável no estado inicial. Em mais detalhe, na operação inicial do compressor alternativo, quando a força contraeletromotriz não existir, em virtude de a impe-dância ser reduzida de acordo com o capacitor e a indutância no motor, é possível prevenir a ocorrência do fenômeno de curso excessivo do pistão.

Além do mais, na presente invenção, sem utilização de equipamento caro, tal como um microcomputador, etc., utilizando-se um aparelho simples que consiste de um PTC ou um relé e um resistor, o curso excessivo do pistão que ocorre numa operação inicial de um motor de um compressor alternativo pode ser prevenido e, dessa forma, o custo de produção do compressor alternativo pode ser reduzido.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Aparelho de acionamento de um motor, compreendendo : uma unidade de controle de tensão de potência (200) configurada para manter uma tensão de potência fornecida por uma unidade de suprimento de energia como um certo valor guando o motor (100) é operado, para dar saída a uma certa tensão de potência, ou para cortar a tensão de potência depois de transcorrido um certo tempo; e um capacitor (C) configurado para aplicar a tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia ao motor (100), quando a unidade de controle de tensão de potência cortar a tensão de potência, o aparelho de acionamento sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: em que a unidade de controle de tensão de potência (200) é conectada em paralelo com o capacitor (C), e em que a unidade de controle de tensão de potência (200) e o capacitor (C) que são conectados em paralelo são configurados para serem conectados em série entre a unidade de suprimento de energia e o motor (100) .

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o motor ser um motor (100) de um compressor alternativo.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a unidade de controle de tensão de potência (200) ser um dispositivo de coeficiente positivo de temperatura (PTC).

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de o dispositivo PTC aplicar a tensão de potência ao motor (100) num estágio inicial e cortar a tensão de potência depois de transcorrido um certo tempo.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a unidade de controle de tensão de potência (200) incluir: um temporizador (300) para gerar um sinal de controle depois de transcorrido um certo tempo e dar saida ao sinal de controle; um relê (301) para dar saída à tensão de potência inicial fornecida pela unidade de suprimento de energia ou cortar a tensão de potência com base no sinal de controle; e um resistor para aplicar a tensão de potência transmitida do relê ao motor (100).

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de o temporizador (300) contar o tempo, quando a tensão de potência for fornecida ao motor (100) no estágio inicial, e dar saída ao sinal de controle, quando a contagem de tempo atingir o certo tempo.

7. Aparelho de acionamento de um compressor alternativo, compreendendo: um dispositivo de coeficiente positivo de temperatura (PTC) configurado para manter uma tensão de potência fornecida por uma unidade de suprimento de energia como um certo valor quando o motor (100) for operado, para dar saída à certa tensão de potência, ou para cortar a tensão de potência depois de transcorrido um certo tempo; e um capacitor configurado para aplicar a tensão de potência fornecida pela unidade de suprimento de energia ao motor, guando o dispositivo PTC cortar a tensão de potência; o aparelho de acionamento sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: em gue o dispositivo PTC é conectado em paralelo com o capacitor (C), e em gue o dispositivo PTC e o capacitor (C) gue são conectados em paralelo são configurados para serem conectados em série entre a unidade de suprimento de energia e o motor (100) .

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de o dispositivo PTC aplicar a tensão de potência ao motor (100) num estágio inicial e cortar a tensão de potência depois de decorrido um certo tempo.

9. Aparelho de acionamento de um compressor alternativo, compreendendo: um temporizador (300) configurado para aplicar uma tensão de potência fornecida por uma unidade de suprimento de energia numa operação inicial de um motor (100) de um compressor alternativo, para gerar um sinal de controle, guando for decorrido um certo tempo, e para dar saída ao sinal de controle gerado; um relé (301) configurado para dar saída à tensão de potência aplicada pelo temporizador (300) ou para cortar o sinal de controle com base no sinal de controle; um resistor configurado para manter a tensão de potência transmitida pelo relé (301) como um certo valor e para aplicar a certa tensão de potência ao motor (100); e um capacitor (C) configurado para aplicar a tensão de potência fornecida pela unidade de controle de potência para o motor (100), quando o relê (301) cortar a tensão de potência, o aparelho de acionamento sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: em que o temporizador (300), o relê (301), e o resistor são conectados em série , em que o temporizador (300), o relé (301), e o resistor que são conectados em série são conectados em paralelo com o capacitor (C) , e são conectados em série entre a unidade de suprimento de energia e o motor (100) .

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de o temporizador (300) contar um tempo, quando a tensão de potência é fornecida ao motor (100) no estágio inicial e dar saída ao sinal de controle, quando a contagem de tempo atingir um certo tempo.