CN100353056C - 用于控制往复式压缩机操作的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于控制往复式压缩机操作的设备，包括：电感增加装置，其连接到往复式压缩机的电机，这样当在初始阶段将电力施加到往复式压缩机时所产生的浪涌电流将减小，并且因而往复式压缩机的初始冲程也减小。相应地，提高了往复式压缩机的操作效率。

Description

用于控制往复式压缩机操作的设备

技术领域

本发明涉及一种往复式压缩机，并且特别是一种用于控制往复式压缩机操作的设备。

背景技术

一般来说，通过避免使用曲轴来将旋转运动转换为往复运动的方式，往复式电机压缩机具有低的摩擦损耗，并且因此往复式电机压缩机在压缩效率方面优于一般的压缩机。

当往复式压缩机用于冰箱或者空调器时，往复式压缩机的压缩比随输入到往复式压缩机的冲程电压的变化而变化，这样来控制冷却能力。现在将参照图1来描述根据现有技术的往复式压缩机。

图1是一个方框图，示出了根据现有技术的用于控制往复式压缩机操作的设备的结构。

如图所示，用于控制往复式压缩机操作的设备包括：电压检测单元14，其用于根据往复式压缩机冲程的变化来检测施加到往复式压缩机13的电压；电流检测单元12，用于根据该冲程的变化来检测施加到往复式压缩机13的电流；微计算机15，其用于基于由电压检测单元14所检测到的电压值和由电流检测单元12所检测到的电流值来计算冲程，比较所计算的冲程和冲程参考值，并根据比较结果产生开关控制信号；和电力供应单元11，用于通过以三端双向可控硅开关Tr1对供应到往复式电机压缩机13的AC电力进行通-断控制来供应冲程电压给往复式压缩机13，该三端双向可控硅开关Tr1由微计算机15所产生的开关控制信号所控制。其中，往复式压缩机13接收供应到内电机(未示出)的冲程电压，并根据由用户设定的冲程参考值来改变冲程，并因而垂直地移动内活塞(未示出)。

下面，描述根据现有技术的用于控制往复式压缩机操作的设备的操作。

首先，往复式压缩机13接收供应到内电机的电压，根据冲程参考值改变冲程，并根据所改变的冲程垂直地移动活塞。其中，该冲程意指往复运动时往复式压缩机13内活塞移动的距离。

电力供应单元11三端双向可控硅开关(Tr1)的导通期通过从微计算机15输出的开关控制信号来延长，并且由于延长的导通期而将AC电力供应到往复式压缩机13，这样往复式压缩机31被驱动。这时，电压检测单元14和电流检测单元12检测施加到往复式压缩机13的电压和电流，并分别地输出检测到的电压值和检测到的电流值。

微计算机15基于由电压检测单元14和电流检测单元12分别检测到的电压值和电流来计算冲程，将所计算的冲程与冲程参考值比较，并根据比较结果产生开关控制信号。例如，如果所计算冲程小于冲程参考值，则微计算机15输出用于延长三端双向可控硅开关Tr1导通期的开关控制信号到电力供应单元11，以增加供应到往复式压缩机13的冲程值。

另一方面，如果所计算冲程大于冲程参考值，则微计算机15输出用于缩短三端双向可控硅开关(Tr1)导通期的开关控制信号到电力供应单元11，以降低供应到往复式压缩机13的冲程电压。

串联连接到往复式压缩机13内电机的电容器(C)抵消了卷绕在内电机中的线圈电感。也就是说，由于线圈的电感被电容器(C)所抵消，因此，即使具有低的输入电压，也会产生充足的冲程。然而，电力在初始阶段供应到往复式压缩机的内电机时，会产生过流，因而导致对往复式压缩机的损害。

下面，参考附图2来描述为了防止对往复式压缩机的损害，根据现有技术被添加到用于控制往复式压缩机操作的设备中的PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)。

图2是一个方框图，表示应用到图1的用于控制往复式压缩机操作的设备中的PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)。

如图所示，该PTC热敏电阻与电容器(C)并联连接，并切断当往复式压缩机13在初始阶段启动时所产生的过流，因而防止对往复式压缩机13的损害。例如，当压缩机13在初始阶段启动时，PTC热敏电阻切断施加到该压缩机内电机的过流，因而保护压缩机13免受过载。其中，该过流意指压缩机13内电机(M)所允许的大于参考电流值的电流。

此外，当PTC热敏电阻的电阻值由于施加到往复式压缩机13的内电机(M)的电流而增加时，该PTC热敏电阻将断开。然后，该电流只通过电容器(C)施加到内电机。

下面，参考附图3来描述往复式压缩机操作时的冲程波形。

图3是表示根据现有技术的当往复式压缩机操作时冲程波形的图形。

如图所示，在初始阶段，电力通过PTC热敏电阻施加到往复式压缩机的内电机(M)，会产生过流和浪涌电流，并且由该浪涌电流产生过冲程(A)(大于参考值的冲程)。也就是说，由于浪涌电流造成的活塞和放电值相互碰撞，因而引起对往复式压缩机的损害，并且由于该碰撞，增大了往复式压缩机的噪声。其中，该浪涌电流意指内电机(M)所允许的超过参考电流值的电流的最大电流。也就是说，通过PTC热敏电阻切断了大部分过流，但是浪涌电流仍然施加到了内电机(M)。

根据现有技术不同实施例的往复式压缩机公开在2003年11月11日登记的美国专利No.6,644,943中。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于控制往复式压缩机操作的设备，其通过降低当在初始阶段将电力施加到往复式压缩机时所产生的浪涌电流，并由此减小往复式压缩机的初始冲程，而能提高往复式压缩机的操作效率。

本发明的另一个目的是提供一种用于控制往复式压缩机操作的设备，它包括：连接到往复式压缩机的电机的电感增加装置。

为了实现这些目的和其它优点以及根据本发明的目的，如在此所具体和广泛描述的，提供一种用于控制往复式压缩机操作的设备，包括：过流切断装置，其与电容器并联连接(该电容器抵消卷绕在往复式压缩机电机中线圈的电感)，且其用于切断施加到该电机的过流；以及浪涌电流切断装置，其与过流切断装置串联连接，且用于通过在初始阶段增加电感来切断施加到电机的浪涌电流。

为了实现这些目的和其它优点以及根据本发明的目的，如在此所具体和广泛描述的，提供了一种用于控制往复式压缩机操作的设备，该往复式压缩机包括：电容器，其抵消卷绕在往复式压缩机电机中线圈的电感，以控制冷却能力，该设备进一步包括：过流切断装置，其与该电容器并联连接，且用于切断当在初始阶段启动往复式压缩机时所产生的过流；以及浪涌电流切断装置，其与过流切断装置串联连接，并用于通过增加电感来切断当在初始阶段启动往复式压缩机时所产生的浪涌电流。

通过下述对本发明的详细描述，并结合附图，根据本发明的上述及其他的目的、特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，并被纳入和构成了本申请的一部分，表示了本发明的实施例，并与描述一起构成了对本发明的解释。

在附图中：

图1是一个方框图，表示根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的设备的结构；

图2是一个方框图，表示应用到图1的用于控制往复式压缩机操作的设备中的PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)；

图3是表示根据现有技术的当往复式压缩机操作时冲程波形的视图；。

图4是一个方框图，表示根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的设备的结构；

图5是显示根据本发明的当往复式压缩机操作时冲程波形的视形。

具体实施方式

以下将对本发明的优选实施例进行详细描述，这些实施例的实例在附图中示出。

图4是一个方框图，表示根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的设备的结构。

如图所示，根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的设备包括：电容器(C)，其用于抵消卷绕在往复式压缩机的内电机(M)中的线圈电感；过流切断装置100，其与电容器(C)并联连接，并用于切断当在初始阶段将电力施加给内电机(M)时所产生的过流；和浪涌电流切断装置200，其与过流切断装置100串联连接，并用于切断当在初始阶段通过增加电感而将电力施加到内电机(M)时所产生的浪涌电流。

其中，作为过流切断装置100，优选的是PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)，该PTC热敏电阻当在初始阶段将电流施加到往复式压缩机的内电机(M)时被导通，而在当其电阻值随时间流逝而增加时被切断；或者是继电器，其在初始阶段导通以通过电流，而在当使用了预定时间流逝时通过断开而切断电流。

最好是，作为浪涌电流切断装置200，采用电抗器。

根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的设备可以进一步包括图1中的部件(电压检测单元14，电流检测单元12，微计算机，电力供应单元)。为了避免重复图1中的部件，省略了对这些部件的描述。

下面，将详细描述根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的设备的操作，其也可以另外应用于图1中的部件。

首先，当冲程随施加于往复式压缩机内电机(M)的电压变化时，电容器(C)抵消绕在往复式压缩机的内电机(M)中的线圈电感。

此外，当电力在初始阶段施加于往复式压缩机的内电机(M)时，电流通过过流切断装置100、浪涌电流切断装置200和电容器(C)施加到内电机(M)。当产生过流时，过流切断装置100被断开，以切断施加于内电机的电流。其中，过流意指超过内电机(M)所允许的参考电流值的电流。

当断开过流切断装置100时，电流通过电容器(C)施加到内电机，且这样往复式压缩机就正常运转。其中，在采用PTC热敏电阻作为过流切断装置100的情况下，PTC热敏电阻在初始阶段导通，以使电流通过，并在当其电阻值随电流而增加时，通过断开PTC热敏电阻来切断电流。此外，在采用继电器作为过流切断装置的情况下，继电器在初始阶段通过电流，并在预定时间流逝时，它被断开，以切断电流。

在采用电抗器作为浪涌电流切断装置200的情况下，当电力在初始阶段施加到内电机时，电抗器增加了电感。也就是说，当电力在初始阶段施加到内电机(M)时，通过增加电感，电抗器切断了当在初始阶段通过PTC热敏电阻100将电力施加到往复式压缩机内电机(M)时所产生的浪涌电流。其中，浪涌电流意指超过内电机(M)所允许的参考电流值的电流的最大电流。于是，通过切断浪涌电流，就能获得如图5所示的稳定冲程波形。

图5是未来根据本发明当往复式压缩机操作时冲程波形的视图。

如图所示，当在初始阶段将电力施加到内电机(M)时，通过增加电感，能够切断当在初始阶段通过PTC热敏电阻100将电力施加到往复式压缩机内电机(M)时所产生的浪涌电流。还有，通过切断浪涌电流，不会发生过冲程。也就是说，由于通过切断浪涌电流，活塞和放电阀不会相互碰撞，因此，往复式压缩机不会受损害，并且降低了往复式压缩机的噪声。

按目前为止的描述，根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的设备切断在当往复式压缩机在初始阶段操作时所产生的浪涌电流，从而能防止损害往复式压缩机。

此外，根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的设备切断在当往复式压缩机在初始阶段操作的浪涌电流，从而能降低往复式压缩机的噪声。

在不背离本发明的精神或主要特征情况下，本发明可以以几种不同的形式实施，同样应理解上述实施例不会受到上述所描述任何细节的限制，除非另有说明，但应广义地解释为所附权利要求所定义的精神范围内，并且因此，所有在权利要求的边界和范围或该边界的等效物和范围内的改变和修改，都包括在所附近的权利要求中。

Claims (9)

1.一种用于控制往复式压缩机操作的设备，包括：电感增加装置，其连接到往复式压缩机的电机，其特征在于，电感增加装置是电抗器，该电抗器并联连接到电容器，该电容器抵消卷绕在往复式压缩机电机中线圈的电感，并通过增加电感来切断在初始阶段施加到电机的浪涌电流。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：过流切断装置，其串联连接到电感增加装置，以用于增加串联电感，并用于切断施加到电机的过流。

3.一种用于控制往复式压缩机操作的设备，包括：

过流切断装置，其并联连接到电容器，该电容器抵消卷绕在往复式压缩机电机中线圈的电感，且该过流切断装置用于切断施加到电机的过流；和

浪涌电流切断装置，其串联连接到过流切断装置，并用于通过增加电感来切断在初始阶段施加到电机的浪涌电流。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，浪涌电流切断装置是电抗器。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，过流切断装置是正温度系数热敏电阻或者继电器。

6.根据权利要求3所述的设备，进一步包括：

电压检测单元，其用于根据往复式压缩机的冲程变化来检测施加到往复式压缩机的电压；

电流检测单元，其用于根据往复式压缩机的冲程变化来检测施加到往复式压缩机的电流；

微计算机，其用于基于由电压检测单元所检测到的电压值和由电流检测单元所检测到的电流值来计算冲程，将所计算的冲程与冲程参考值比较，并根据比较结果来产生开关控制信号；和

电力供应单元，其用于通过以内部三端双向可控硅开关对供应到往复式电机压缩机的AC电力进行通-断控制来供应冲程电压给往复式压缩机，该内部三端双向可控硅开关由微计算机所产生的开关控制信号所控制。

7.一种用于控制往复式压缩机操作的设备，该往复式压缩机具有电容器，它抵消卷绕在往复式压缩机电机中线圈的电感，以控制冷却能力，该设备进一步包括：

过流切断装置，其与该电容器并联连接，且用于切断当在初始阶段启动往复式压缩机时所产生的过流；以及

浪涌电流切断装置，其与过流切断装置串联连接，并用于通过增加电感来切断当在初始阶段启动往复式压缩机时所产生的浪涌电流。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，浪涌电流切断装置是电抗器。

9.根据权利要求7所述的设备，其中，过电流切断装置是正温度系数热敏电阻或者继电器。

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