CN104863858B - 压缩机控制系统及电器设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压缩机控制系统和具有其的电器设备，所述压缩机控制系统包括：压缩机，压缩机包括电机和压缩机构；电流相位检测装置，电流相位检测装置用于检测电机的主副绕组电流的波形以获得主副绕组电流的相位差；控制芯片，控制芯片用于根据主副绕组电流的相位差生成相位调节信号；以及移相器，移相器用于根据相位调节信号调节主副绕组电流的相位角度以提高电机的输出转矩与压缩机构形成的负载转矩之间的吻合度。该控制系统能够使得压缩机具有能效高、噪音低、振动小和结构简单等优点。

Description

压缩机控制系统及电器设备
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种压缩机控制系统以及一种电器设备。
背景技术
目前，由单相异步电动机、泵体和壳体等组件构成的压缩机通常采用电容器与副绕组串联的方式来实现额定工况下的高效运行，如图1所示。
但是，由旋转压缩机的压缩机构形成的单相异步电动机的负载会随着压缩机构中运转部件的位置的变化而变化，由于通过固定的电容器与副绕组串联的方式只能保证平均负载状态下的效率最优化，因此，如果对负载随着压缩机构中运转部件的位置不断变化的压缩机也采用上述方式会使单相异步电动机的效率大幅降低，从而影响压缩机的整机能效。并且，由于单相异步电动机的输出转矩与压缩机构形成的负载转矩之间存在较大的差异，因此，该压缩机存在噪音大、振动大等缺点。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种能够使得压缩机具有能效高、噪音低、振动小和结构简单等优点的压缩机控制系统。
本发明的另一个目的在于提出一种电器设备。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种压缩机控制系统，包括：压缩机，所述压缩机包括电机和压缩机构；电流相位检测装置，所述电流相位检测装置用于检测所述电机的主副绕组电流的波形以获得所述主副绕组电流的相位差；控制芯片，所述控制芯片与所述电流相位检测装置相连，所述控制芯片用于根据所述主副绕组电流的相位差生成相位调节信号；以及移相器，所述移相器与所述控制芯片相连，所述移相器用于根据所述相位调节信号调节所述主副绕组电流的相位角度以提高所述电机的输出转矩与所述压缩机构形成的负载转矩之间的吻合度。
根据本发明实施例的压缩机控制系统，电流相位检测装置检测电机的主副绕组电流的波形以获得主副绕组电流的相位差，控制芯片根据主副绕组电流的相位差生成相位调节信号，移相器根据相位调节信号调节主副绕组电流的相位角度以提高电机的输出转矩与压缩机构形成的负载转矩之间的吻合度，从而降低电机的转速波动，并且提高电机的效率。因此，通过该压缩机控制系统能够使得压缩机具有能效高、噪音低、振动小和结构简单等优点。
根据本发明的一个实施例，所述压缩机具有主绕组接线端、副绕组接线端和公共端，所述主绕组接线端与供电电源的一端相连，所述副绕组接线端通过所述移相器与所述供电电源的一端相连，所述公共端与所述供电电源的另一端相连，所述电流相位检测装置分别与所述主绕组接线端和所述副绕组接线端相连。
优选地，所述电机可以为单相异步电动机。
根据本发明的一个实施例，所述控制芯片进一步用于根据所述主副绕组电流的相位差和所述压缩机构中运转部件的位置生成所述相位调节信号。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种电器设备，其包括上述的压缩机控制系统。
该电器设备通过上述的压缩机控制系统能够有效提高能效、降低噪音、减小振动等，并且还能够使结构更加简单。
在本发明的实施例中，所述电器设备可以为空调器、除湿机、干衣机和热泵热水器之一。
附图说明
图1是传统的压缩机控制系统的方框示意图。
图2是根据本发明一个实施例的压缩机控制系统的方框示意图。
图3是根据本发明一个实施例的单相异步电动机的转矩波形对比图。
图4是根据本发明一个实施例的单相异步电动机的转速波形对比图。
附图标记：压缩机100、电流相位检测装置200、控制芯片300、移相器400。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的压缩机控制系统以及具有该压缩机控制系统的电器设备。
图2是根据本发明一个实施例的压缩机控制系统的方框示意图。如图2所示，该压缩机控制系统包括压缩机100、电流相位检测装置200、控制芯片300以及移相器400。
其中，压缩机100包括电机和压缩机构。电流相位检测装置200用于检测电机的主副绕组电流的波形以获得主副绕组电流的相位差。控制芯片300与电流相位检测装置200相连，控制芯片300用于根据主副绕组电流的相位差生成相位调节信号。移相器400与控制芯片300相连，移相器400用于根据相位调节信号调节主副绕组电流的相位角度以提高电机的输出转矩与压缩机构形成的负载转矩之间的吻合度。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，压缩机100具有主绕组接线端R、副绕组接线端S和公共端C，主绕组接线端R与供电电源的一端相连，副绕组接线端S通过移相器400与供电电源的一端相连，公共端C与供电电源的另一端相连，电流相位检测装置200分别与主绕组接线端R和副绕组接线端S相连。
优选地，电机可以为单相异步电动机。
根据本发明的一个实施例，控制芯片300进一步用于根据主副绕组电流的相位差和压缩机构中运转部件的位置生成相位调节信号。
具体地，下面以单相异步电动机为例来详细说明。
电流相位检测装置200检测单相异步电动机的主副绕组电流的波形，并根据检测的主副绕组电流的波形获得主副绕组电流的相位差，以及根据获得的主副绕组电流的相位差间接获得压缩机构中运转部件的位置。控制芯片300根据电流相位检测装置200输出的主副绕组电流的相位差，并结合获得的压缩机构中运转部件的位置获得移相器400的控制算法。移相器400按照控制算法对单相异步电动机的主副绕组电流的相位角度进行控制调节，以提高电机的输出转矩与压缩机构形成的负载转矩之间的吻合度。
如图3所示，其中，横坐标表示压缩结构中运转部件的相位角度，纵坐标表示转矩。曲线1为压缩机构形成的负载转矩，曲线2为改善后的单相异步电动机的输出转矩，曲线3为采用传统控制系统的单相异步电动机的输出转矩。由图3可知，经过改善后的单相异步电动机的输出转矩更接近于压缩机构形成的负载转矩，因此，本发明的压缩机控制系统能够大幅改善单相异步电动机的输出转矩与压缩机构形成的负载转矩之间的吻合度。
另外，如图4所示，其中，横坐标表示压缩结构中运转部件的相位角度，纵坐标表示单相异步电动机的转速。曲线4为采用传统控制系统的单相异步电动机的转速，曲线5为改善后的单相异步电动机的转速。由图4可知，经过改善后的单相异步电动机的转速更加平稳，因此，本发明的压缩机控制系统能够大幅改善单相异步电动机的转速波动。
根据本发明实施例的压缩机控制系统，电流相位检测装置检测电机的主副绕组电流的波形以获得主副绕组电流的相位差，控制芯片根据主副绕组电流的相位差生成相位调节信号，移相器根据相位调节信号调节主副绕组电流的相位角度以提高电机的输出转矩与压缩机构形成的负载转矩之间的吻合度，从而降低了电机的转速波动，并提高了电机的效率。因此，通过该压缩机控制系统能够使得压缩机具有能效高、噪音低、振动小和结构简单等优点。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种电器设备，其包括上述的压缩机控制系统。
在本发明的实施例中，电器设备可以为空调器、除湿机、干衣机和热泵热水器之一。
该电器设备通过上述的压缩机控制系统能够有效提高能效、降低噪音、减小振动等，并且还能够使结构更加简单。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种压缩机控制系统，其特征在于，包括：
压缩机，所述压缩机包括电机和压缩机构；
电流相位检测装置，所述电流相位检测装置用于检测所述电机的主副绕组电流的波形以获得所述主副绕组电流的相位差；
控制芯片，所述控制芯片与所述电流相位检测装置相连，所述控制芯片用于根据所述主副绕组电流的相位差生成相位调节信号；以及
移相器，所述移相器与所述控制芯片相连，所述移相器用于根据所述相位调节信号调节所述主副绕组电流的相位角度以提高所述电机的输出转矩与所述压缩机构形成的负载转矩之间的吻合度。
2.如权利要求1所述的压缩机控制系统，其特征在于，所述压缩机具有主绕组接线端、副绕组接线端和公共端，所述主绕组接线端与供电电源的一端相连，所述副绕组接线端通过所述移相器与所述供电电源的一端相连，所述公共端与所述供电电源的另一端相连，所述电流相位检测装置分别与所述主绕组接线端和所述副绕组接线端相连。
3.如权利要求1或2所述的压缩机控制系统，其特征在于，所述电机为单相异步电动机。
4.如权利要求1所述的压缩机控制系统，其特征在于，所述控制芯片进一步用于根据所述主副绕组电流的相位差和所述压缩机构中运转部件的位置生成所述相位调节信号。
5.一种电器设备，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的压缩机控制系统。
6.如权利要求5所述的电器设备，其特征在于，所述电器设备为空调器、除湿机、干衣机和热泵热水器之一。
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