CN110552861B - 用于压缩机控制的方法及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于压缩机控制的方法及压缩机，属于压缩机技术领域。该压缩机包括：外壳和安装在所述外壳内的动子，所述动子的一端在气缸内做直线往复运动，该方法包括：检测所述动子在所述气缸内运动的位置；以及，根据所检测的所述动子的运动的位置控制所述动子的运动。本发明的用于压缩机控制的方法，自动检测动子的位置，进而控制压缩机动子的运动位置，防止压缩机受异常压力影响出现动子撞击排气阀片的现象，对压缩机进行保护，提高压缩机产品的可靠性，延长压缩机使用寿命。

Description

用于压缩机控制的方法及压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及用于控制压缩机的方法及压缩机。

背景技术

置于制冷系统内的线性压缩机运动方式为线性运动，与传统往复式压缩机结构上存明显的区别。由于其线性运动的特点，线性压缩机运行行程容易受到系统吸排气压力波动影响而超过设定位置，在动子到达气缸边缘TDC位置时如果此时功率过大或者控制失误会造成动子撞击排气阀片，高频率或较大冲击力的撞击/冲击易造成动子脱落或者排气阀片撞裂出现异常噪音或者压缩机损坏等问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于压缩机控制的方法及压缩机，能够检测压缩机中动子的位置并根据检测的动子的位置控制压缩机运行，继而控制动子的运动位置，对压缩机进行自动保护。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种用于压缩机控制的方法，该压缩机包括：外壳和安装在所述外壳内的动子，所述动子的一端在气缸内做直线往复运动，该方法包括：检测所述动子在所述气缸内运动的位置；以及，根据所检测的所述动子的运动的位置控制所述动子的运动。

可选地，检测所述动子在所述气缸内运动的位置包括：检测由所述动子的运动触发的光电感应元件的电流或电压的变化。

可选地，根据所检测的所述动子的运动的位置控制所述动子的运动包括：在所检测的电流或电压小于电流设定值或电压设定值或电压设定值时，控制所述动子运动的位置不超过设定位置。

可选地，在设定数量的多个连续检测周期内，所检测的电流或电压小于电流设定值或电压设定值或电压设定值时，控制所述动子运动的位置不超过设定位置。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种压缩机，该压缩机包括：外壳和安装在所述外壳内的动子，所述动子的一端在气缸内做直线往复运动，所述压缩机还包括：位置检测装置，用于检测所述动子在所述气缸内的运动位置。

可选地，所述位置检测装置包括：光电感应元件，安装在所述气缸内，在所述动子运动超过设定位置时所述光电感应元件的接收端接收的从所述光电感应元件的发射端发出的信号被部分或全部阻断，以使得所述光电感应元件的电流或电压发生变化。

可选地，还包括：控制装置，用于根据所述光电感应元件的电流或电压变化控制所述动子的运动位置。

可选地，所述光电感应元件为光电传感器，所述发射端为发光晶体管，所述接收端为光电晶体管。

可选地，所述控制装置用于，在所述光电感应元件生成的电流或电压小于电流设定值或电压设定值或电压设定值时，控制所述动子运动的位置不超过设定位置。

可选地，所述光电感应元件设置在气缸盖内，所述排气阀片上设置光电隔断板，在所述动子与所述排气阀片接触时，触发所述光电隔离板的位置改变，以使得所述光电感应元件的接收端接收的从所述光电感应元件的发射端发出的信号被部分或全部阻断。

本发明实施方式的用于压缩机控制的方法，自动检测动子的位置，进而控制压缩机动子的运动位置，防止压缩机受异常压力影响出现动子撞击排气阀片的现象，对压缩机进行保护，提高压缩机产品的可靠性，延长压缩机使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的现有技术的压缩机的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种压缩机的结构示意图；

图3是根据另一示例性实施例示出的一种压缩机的结构示意图；

图4是图3的局部放大图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种用于压缩机控制的方法流程示意图；

图6是根据另一示例性实施例示出的一种用于压缩机控制的方法流程示意图。

附图标记

1、外壳；2、动子；3、内定子；4、外定子；5、永磁体；6、线圈；7、活塞；8、气缸；9、气缸盖；10、排气阀片；11、排油管；12、前法兰；13、油泵；14、弹簧；16、发射端；17、接收端；18、信号线；19、电流检测装置；20、位置检测装置；21、控制装置；22、光电隔离板。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

图1是根据一示例性实施例示出的现有技术的压缩机的结构示意图。如图1所示，现有技术的线性压缩机包括本体部分和线性电机部分，本体部分包括外壳1、气缸8、气缸盖9、活塞7、弹簧14、前法兰12、排油管11和油泵13等部件，线性电机部分包括定子、线圈6、内定子3、外定子4、动子2、永磁体5等部件，外壳1内安装有动子2，所述动子2的一端在气缸8内做直线往复运动。该线性电机部分动子和定子做径向直线往复运动，带动径向活塞运动，通过控制活塞运动行程输出不同冷量。

图2是根据一示例性实施例示出的一种压缩机的结构示意图。如图2所示的本发明一种实施方式的压缩机还包括：位置检测装置20，用于检测所述动子2在所述气缸8内的运动位置。

压缩机中动子在气缸内往复运动，运行行程易受到系统吸排气压力波动影响，当行程超过限定值即设定位置时会撞击排气阀片、出现撞击异常噪声、排气阀片10被撞坏、动子脱落等问题。上述方案中，在气缸内安装位置检测装置，对动子在气缸内运动的位置进行检测，当动子行程在设定范围内时，不对动子的运动进行控制改变，而当动子行程超过设定位置时，位置检测装置检测动子的运动位置超过设定位置，从而对压缩机进行降低功率、停机等操作，以减小动子的行程，防止对排气阀片的冲击/撞击造成的器件或整机损坏，保护压缩机，提高产品的可靠性和安全性，延长压缩机使用寿命。

图3是根据一示例性实施例示出的一种压缩机的结构示意图。如图3所示，本发明一种实施方式的压缩机，所述位置检测装置20包括：光电感应元件，安装在所述气缸8内，在所述动子2运动超过设定位置时所述光电感应元件的接收端17接收的从所述光电感应元件的发射端16发出的信号被部分或全部阻断，以使得所述光电感应元件的电流或电压发生变化；该示例性实施例的压缩机还包括：电流检测装置19，用于检测所述光电感应元件的接收端17的电流变化。

上述示例性实施例的压缩机，还包括：控制装置21，用于根据电流检测装置检测的光电感应元件的电流变化控制所述动子2的运动位置。

上述方案中，通过光电感应元件感知动子的位置变化，光电感应元件将动子运动触发的对光电感应元件的阻断作用转换为电流或电压信号的变化，使得光电感应元件的接收端的电流或电压发生改变，电流检测装置检测到上述电流或电压的变化，控制装置将检测的电流或电压和电流设定值或电压设定值或电压设定值比较，当检测的电流或电压小于电流设定值或电压设定值或电压设定值时，则判断动子的运动超过设定位置，可能对排气阀片产生过大的冲击/撞击，造成排气阀片损坏，即通过降低压缩机的频率，或控制压缩机停机等操作，实现对动子运动位置的调节控制，减少动子对排气阀片的冲击/撞击，保护压缩机元器件和整机，提高压缩机产品的可靠性和运行的稳定性。

作为示例，所述光电感应元件为光电传感器，所述发射端为发光晶体管，所述接收端为光电晶体管。发光晶体管作为发射端发出光信号，光电晶体管作为接收端接收上述光信号，并产生电流，将光信号转换为电信号。

上述方案中，所述控制装置21用于，在所述光电感应元件的接收端17的电流或电压小于电流设定值或电压设定值或电压设定值时，控制所述动子2运动的位置不超过设定位置。

上述方案中，所述光电感应元件设置在气缸盖9内，所述排气阀片10上设置光电隔断板22，在所述动子2与所述排气阀片10接触时，触发所述光电隔离板22的位置改变，以使得所述光电感应元件的接收端17接收的从所述光电感应元件的发射端16发出的信号被部分或全部阻断。

图4是根据图3的部分细节放大图。如图4所示的本发明一种实施方式的压缩机，在压缩机排气阀片10上设置有一片光电隔离板22，在气缸盖9内部设置有相对设置的光电感应元件的发射端16和接收端17，发射端16和接收端17之间的排气阀片10上设置光电隔离板22，光电隔离板22向发射端16和接收端17之间的空间的运动可以使得发射端16发射到接收端17的光信号被全部或部分阻断，接收端17通过信号线18连接相应的电流检测装置和控制装置，即电流检测装置19和控制装置21，接收端17的电流或电压变化对应于光电隔离板22的位置改变，即对应于动子2的位置改变，控制装置21根据电流或电压的变化控制动子2的运动位置。

上述方案中，可选的，可以在气缸盖9内设置多个相对应的接收端和发射端，接收端总电流或电压的大小与未被阻断的发射端的光信号的数量成正比，根据电流或电压的大小判断被阻断的发射端和接收端的数量，从而与光电隔离板的位置相对应，判断光电隔离板的位移，从而确定动子的位移。

当压缩机正常运行，没有撞击排气阀片时，当排气阀片打开排气时，由于此时动子没有撞击排气阀片，排气阀片微微打开，进行排气。此时排气阀片运行的行程或者说是位移非常小，排气阀片上的光电隔离板22没有受到外力的挤压，此时排气阀片运行的行程或者说是位移非常小，没有阻断发射端到接收端的信号传输，接收端和发射端正常接收和发射信号，接收端的电流或电压不发生变化，此时的电流或电压可以认为是电流设定值或电压设定值。

当压缩机动子超出设定位置，例如超出气缸8的边缘2％或者更小时，由于线性压缩机运行的频率为压缩机本体的固有频率。此时动子超出了气缸边缘，以一个相对固定的频率在撞击排气阀10片。由于此时功率较高，撞击的力比较大，排气阀片10的位置变化/位移比较大，在排气阀片10上的光电隔离板22的位置变化/位移较大，所以发射端发射的光信号被光电隔离板22部分或全部挡住，接收端接收不到光信号；当压缩机运行到TDC相反位置时，又可以重新接收到光信号，而且压缩机运动频率固定，所以产生的信号也是固定的，此时，控制装置接收的电流或电压信号，为一个小于电流设定值或电压设定值的信号。

监测到的上述电流或电压信号后，对该信号进行分析处理，判断上述电流或电压信号满足小于电流设定值或电压设定值，或同时满足是一周期性信号的情况下，即在多个连续的检测周期内接收到的电流或电压信号均小于电流设定值或电压设定值，则可确定动子位置超过了设定位置；上述示例性实施例的结合信号的值和信号周期对电流或电压信号的分析，可有效排除正常运行时和/外界干扰产生的错误信号。

当监测到上述撞击信号之后，控制器进行降低功率或者停机等操作。防止了动子继续撞击而产生的损坏。达到了保护压缩机的目的。

图5是根据一示例性实施例示出的一种用于压缩机控制的方法流程示意图。如图5所示的本发明一种实施方式的用于压缩机控制的方法，该压缩机包括：外壳和安装在所述外壳内的动子，所述动子的一端在气缸内做直线往复运动，该方法包括：在步骤S110中，检测所述动子在所述气缸内运动所的位置；以及，在步骤S120中，根据所检测的所述动子的运动的位置控制所述动子的运动。

压缩机中动子在气缸内往复运动，当行程超过限定值即设定位置时会撞击排气阀片、出现撞击异常噪声、排气阀片10被撞坏、动子脱落等问题。上述方案中，对动子在气缸内运动的位置进行检测，当动子行程在设定范围内时，不对动子的运动进行改变，而当动子行程超过设定位置时，超过即大于设定值，即对动子的运动进行控制改变。

图6是根据另一示例性实施例示出的一种用于压缩机控制的方法流程示意图。如图6所示的本发明一种实施方式的用于压缩机控制的方法，在步骤S110中，检测所述动子在所述气缸内运动所的位置包括：在步骤S112中，检测与所述动子接触的光电感应元件的电流或电压的变化。

上述方案中，在步骤S120中，根据所检测的压力控制所述动子的运动位置包括：在步骤S122中，判断所检测的电流或电压是否小于电流设定值或电压设定值，在所检测的电流或电压小于电流设定值或电压设定值时，在步骤S126中，控制所述动子运动的位置不超过设定位置。

上述方案中，可选地，可以对压缩机进行降低功率、停机等操作，以减小动子的行程，使动子运动的位置不超过设定位置，即不超过气缸边缘的2％，防止对排气阀片的冲击/撞击造成的器件或整机损坏，保护压缩机，提高产品的可靠性和安全性，延长压缩机使用寿命。

上述方案中，还包括：在步骤S124中，判断检测电流或电压小于电流设定值或电压设定值的情况是否在设定数量的多个连续的检测周期内发生，如是，则在步骤S126中，控制所述动子运动的位置不超过设定位置。

检测到上述电流或电压信号后，对该信号进行分析处理，判断上述电流或电压信号满足幅值小于电流设定值或电压设定值，或同时满足是一周期性信号的情况下，即可确定动子位置超过了设定位置；上述结合信号的幅值和信号周期对电流或电压信号的分析，可有效排除正常运行时和/外界干扰产生的错误信号，提高压缩机控制的准确性。

上述电压或电流值可以为模拟信号或数字信号。

上述用于压缩机控制的方法相关示例性描述参考上述压缩机的各示例性说明，此处不一一赘述。

本发明实施方式的压缩机和用于压缩机控制的方法，自动检测压缩机内动子的位置，以判断动子的位置是否超过设定位置，进而控制压缩机动子的运动位置，防止压缩机受异常压力等因素影响出现动子撞击排气阀片的现象，对压缩机进行保护，提高压缩机产品的可靠性和产品寿命。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所属技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，应该理解到，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

Claims (4)

1.一种用于压缩机控制的方法，该压缩机包括：外壳和安装在所述外壳内的动子，所述动子的一端在气缸内做直线往复运动，其特征在于，该方法包括：

检测所述动子在所述气缸内运动的位置，包括：检测由所述动子的运动触发的光电感应元件的电流或电压的变化，所述光电感应元件安装在气缸盖内，在所述动子运动超过设定位置时所述光电感应元件的接收端接收的从所述光电感应元件的发射端发出的信号被部分或全部阻断，以使得所述光电感应元件的电流或电压发生变化；以及，

根据所检测的所述动子的运动的位置控制所述动子的运动，包括：在设定数量的多个连续检测周期内，所检测的电流小于电流设定值或所检测的电压小于电压设定值时，控制所述压缩机降低频率或停机，以使所述动子运动的位置不超过设定位置，所述设定位置为超出所述气缸的边缘2%。

2.一种压缩机，该压缩机包括：外壳和安装在所述外壳内的动子，所述动子的一端在气缸内做直线往复运动，其特征在于，还包括：

位置检测装置，用于检测所述动子在所述气缸内的运动位置，包括：

光电感应元件，安装在气缸盖内，在所述动子运动超过设定位置时所述光电感应元件的接收端接收的从所述光电感应元件的发射端发出的信号被部分或全部阻断，以使得所述光电感应元件的电流或电压发生变化；

控制装置，用于根据所述光电感应元件的电流或电压变化控制所述动子的运动位置，具体用于在设定数量的多个连续检测周期内，在所述光电感应元件生成的电流小于电流设定值或生成的电压小于电压设定值时，控制所述压缩机降低频率或停机，以使所述动子运动的位置不超过设定位置，所述设定位置为超出所述气缸的边缘2%。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述光电感应元件为光电传感器，所述发射端为发光晶体管，所述接收端为光电晶体管。

4.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，排气阀片上设置光电隔断板，在所述动子与所述排气阀片接触时，触发所述光电隔断板的位置改变，以使得所述光电感应元件的接收端接收的从所述光电感应元件的发射端发出的信号被部分或全部阻断。

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