CN1111700C - 控制电冰箱的压缩机的方法 - Google Patents

Abstract

一种控制电冰箱的压缩机的方法，该电冰箱包括：一供电单元；一逆变器，用于将供电单元提供的电源转换为三相电源；和一压缩机，由逆变器产生的三相电源驱动，该方法包括：在预定时间内初始化驱动压缩机；若预定时间已过，将压缩机的rpm与预设的最小rpm和最大rpm比较；若压缩机的rpm在所设的最小rpm和最大rpm范围内，就正常驱动压缩机；如果所述压缩机的所述rpm低于所述最小rpm，则解释为所述压缩机故障，并切断供给所述压缩机的电源；以及如果所述压缩机的所述rpm高于所述最大rpm，则解释为所述逆变器和所述压缩机之间的连接错误，并切断供给所述压缩机的电源。

Description

控制电冰箱的压缩机的方法

技术领域

本发明一般涉及控制电冰箱的压缩机的方法。更具体地讲，本发明涉及涉及的电冰箱的压缩机的控制方法，能够在压缩机的初始化驱动过程中检测压缩机故障和压缩机与电冰箱逆变器之间的连接错误，并给用户一个报警信号，从而保护压缩机和电冰箱的内部器件。

背景技术

下面，将参照1来说明根据传统的技术而设计的逆变器式电冰箱。

图1是一种传统的电冰箱的压缩机控制系统的方框图。

如图1所示，传统的电冰箱包括：供电单元3；逆变器11，将来自供电单元3的电源变换为三相电源；和压缩机13，由逆变器11产生的三相电源驱动。无刷DC(直流)电动机用作压缩机13。

这种传统的电冰箱还包括：位置检测部分4，它通过压缩机产生的反电动势来检测压缩机转子的位置，并确定压缩机13的每分钟的运行转速(下文中称为rpm)；控制部分7；用来在收到位置检测部分4的输出信号时产生一控制信号；和逆变器驱动部分9；用来产生给逆变器11的驱动信号，从而响应于控制部分7输出的控制信号来操作压缩机13。逆变器11在收到逆变器驱动部分9输出的驱动信号时交替地接通或关断六个功率晶体管(图中未示出)，从而将供电单元3提供的电源转换成三相(u、v和w)电源。

接下来将描述传统的电冰箱的操作过程。

一旦压缩机13被接通，控制器7将产生给逆变器驱动部分9的控制信号，以便驱动逆变器11，并交替地接通或关断位于逆变器11内部的六个功率晶体管，从而给压缩机13提供三相电源。

为控制无刷型式的压缩机13，在初始化时间周期中，控制部分7将特定开关信号提供给逆变器11，以便转动压缩机13，而不管压缩机13的转子位置如何，因为在初始化驱动压缩机13的时候，位置检测部分4还不能识别转子的位置。当以给定的rpm驱动压缩机13时，控制部分7利用位置检测部分4产生的位置检测信号来正常地控制压缩机13。步进驱动期是指在初始化驱动压缩机13的过程中，控制部分7将开关信号加到逆变器11，而不管压缩机的转子位置如何。在初始化驱动传统的压缩机的过程中，检测转子的位置是通过检测反电动势来完成的，如果逆变器11由于连接错误而未与压缩机13连接，或者是由于逆变器11的三相电源输出端子u、w和w与压缩机13之间断接而使逆变器11未与压缩机13连接，一般情况下，不产生反电动势，因为压缩机13没有转动，并且位置检测部分4也不产生位置检测信号。

然而，事实上，即使压缩机13没有被驱动，位置检测部分4也会通过切换逆变器11内的功率晶体管而产生位置检测信号。这样，控制部分7将会曲解为压缩机13已被驱动。在逆变器11中的开关器件(功率晶体管)的接通和关断的过程中，三相连接线的电压差而不是正常的反电动势加到位置检测部分4，并且位置检测部分4产生位置检测信号给控制部分7，而这一切是在压缩机13尚未工作的情况下发生的。

控制部分7在不知道压缩机13与逆变器11之间的连接错误的情况下，尽力在正常模式下控制电冰箱。结果，用户没有意识到这种错误操作，而实际的制冷循环没有通过关断压缩机13而执行，从而导致电冰箱中储存的食物腐烂。

在步进驱动期间会消耗大量的电能，并且，如果在初始阶段步进驱动压缩机13结束后的一段给定时间内，压缩机13的转速仍没有达到给定值(例如，500rpm)，步进驱动期持续很长时间，这样会造成对电冰箱的器件和压缩机的破坏。

发明内容

因此，本发明将着眼于一种能基本解决由于相关技术的局限和缺陷而带来的问题的电冰箱压缩机的控制方法。

本发明的目的是提供一种控制电冰箱压缩机的控制方法，能够在电冰箱压缩机的初始化驱动过程中检测压缩机故障及压缩机与电冰箱逆变器之间的连接错误，并给用户一个报警信号，从而给压缩机提供保护。

为了达到本发明的上述目的，公开了一种控制电冰箱的压缩机的方法。该电冰箱包括：一供电单元；一逆变器，用于将供电单元提供的电源转换为三相电源；和一压缩机，由逆变器产生的三相电源驱动，所述方法包括步骤：在预定时间内初始化驱动压缩机；若预定时间已过，将压缩机的rpm与预设的最小rpm和最大rpm比较；如果压缩机的rpm在所设的最小rpm和最大rpm的范围之内，就正常驱动压缩机；如果所述压缩机的所述rpm低于所述最小rpm，则解释为所述压缩机故障，并切断供给所述压缩机的电源；以及如果所述压缩机的所述rpm高于所述最大rpm，则解释为所述逆变器和所述压缩机之间的连接错误，并切断供给所述压缩机的电源。

在初始化驱动压缩机的步骤中，压缩机是通过加到逆变器的开关信号来驱动的，而不管压缩机的转子位置如何。在初始化驱动压缩机后，通过响应于用于转子位置的信号而控制逆变器的开关，正常驱动压缩机。

附图说明

图1是传统的电冰箱压缩机控制系统的方框图；

图2是根据本发明的电冰箱压缩机控制系统的方框图；

图3A～图3C中的每一个都是根据本发明在初始化驱动压缩机的过程中，从位置检测部分输出的信号的时序图；和

图4是电冰箱压缩机控制系统的控制流程图。

具体实施方式

下面将详细说明依据本发明的优选实施例，其例子在附图中给出。

图2是根据本发明的电冰箱压缩机控制系统的方框图。

根据图2所示的本发明的压缩机控制系统，将计时器70和报警器80加到图1所示的传统的电冰箱压缩机的控制系统上。与传统技术相近部分的说明部分将略去。

一旦通过供电单元15给电冰箱加电，则电源通过逆变器20转换成三相电源。三相电源加到压缩机30的三相连接端子，以驱动压缩机30。位置检测装置40连接到逆变器20与压缩机30之间的三相连线上。位置检测部分40接收压缩机30的每一相的反电动势信息，并确定压缩机的转子位置和每分钟转速(rpm)，从而产生相应的信号给控制部分50的三个输入端子A、B和C，其中u、v和w相的端子与端子A、B和C分别相连。

在初始化驱动压缩机30的过程中，在初始一段时间里，控制部分50不识别压缩机30的转子位置，并将给定开关信号加到逆变器20内的6个功率晶体管TR1到TR6，从而使压缩机30被驱动。这一时间段称为步进驱动期。步进驱动期维持时间太长会造成电冰箱的内部器件和压缩机30的损坏。因此，把步进驱动期设为5秒。

步进驱动期结束后，若压缩机30的每分钟的转速(rpm)处于控制部分50能正常控制电冰箱的最低rpm和最高rpm范围之内，控制部分50将如图3A所示的那样正常的控制着压缩机30。

然而，在步进驱动期结束后，若压缩机30的rpm未达到最小rpm(在这个优选实施例中是500rpm)，控制部分50判断为压缩机30出故障，并强制压缩机30关断，同时通过报警器80让用户知道压缩机30出现故障。

如果压缩机30在步进驱动期内达到最大rpm(本优选实施例中是3600rpm)，如图3C所示，位置检测部分40将产生一个高rpm的信号。因此，若位置检测部分40产生了高rpm的信号，则控制部分50将认定是压缩机30与逆变器20之间的连接出现了问题，并切断供给压缩机30的电源，同时通过报警器80让用户知晓这个错误。

下面，将参照图4的流程图来说明依据本发明的电冰箱压缩机的控制方法。

图4是电冰箱压缩机控制系统的控制流程图。

若压缩机30接通(S10)，则控制部分50接通计时器并开始计数(S20)。若计时器70接通，则控制部分50将一开关信号加到逆变器20，并步进驱动压缩机30一给定的时间段(大约5秒)。也就是说，在步骤S30中，控制部分50使逆变器驱动部分60产生一个脉冲信号，以便检测压缩机30的转子的位置，并且将逆变器20产生的三相电源供给压缩机30。位置检测部分40检测压缩机30的每相的反电动势，并产生有关转子的位置和rpm的信息给控制部分50，以便使控制部分50能确定步进驱动期的转子的位置和压缩机的rpm。

如果5秒钟的步进驱动期已过，控制部分50将判断在该期间增加的压缩机30的rpm是否已高于正常控制电冰箱所需的最小值500rpm(S40)。

如果在上述步骤S40中rpm高于500rpm，则控制部分50将判断rpm是否低于最大值3600rpm(S50)。若在步骤S50中rpm低于3600rpm，则控制部分50将确认压缩机30已通过步进驱动期正常驱动，然后关断计时器70并清除所计的时间(S60)。此后，控制部分50正常操作压缩机30(S70)。

然而，若控制部分50判断出rpm低于最小转速500rpm，则其解释为压缩机30的故障，如图3B所示，并控制逆变器驱动部分60切断逆变器20的功率晶体管(TR1～TR6)的开关信号以停止压缩机30的工作(S140)。此后，控制部分50将故障次数加1(S150)，并判断所计的故障次数是否为3(S160)。准备S160这一步骤是为了让控制部分50能在预定时间间隔内确认压缩机30出现故障并以设定好的时间间隔来警告用户压缩机30故障，在本发明的该优选实施例中，这个用来判断是否给用户报警的故障次数设定为3。这样，如果在上述步骤S160中所记的故障次数不是3，则控制部分50将回到步骤S20并重新开始压缩机30的步进驱动过程。

如果步骤S160中所记的故障次数是3，则控制部分50清除所存储的数字(S170)，并通过报警器80以可视或可听方式向用户报警，然后结束步骤。

如果在上述的步骤S50中，控制部分5判断0在压缩机30的步进驱动期之后所检查的rpm高于最大值3600rpm，则确定在逆变器20与压缩机30之间的连接出现问题，如图3C所示，并进到步骤S80以停止压缩机30。在停止压缩机30后，控制部分50将连接错误次数加1(S90)，然后在步骤S100中判断所计的连接错误次数是否为3。准备S100这一步是为了让控制部分50能够在预定时间间隔内确认压缩机30与逆变器20之间的连接错误，以警告用户这样的连接错误。在本发明的该优选实施例中，这个用来判断是否给用户报警的次数设定为3。因此，如果在上述步骤S100中所记的连接错误次数不是3，则控制部分50回到步骤S20并重新开始压缩机30的步进驱动过程。

如果步骤S100中所记的故障次数是3，则控制部分50清除所存储的连接错误次数(S110)，并通过报警器80以可视或可听方式向用户报警(S120)，然后结束步骤。

如上所述，在依据本发明的控制电冰箱的压缩机的方法中，在压缩机的初始化驱动(压缩机的步进驱动)结束后，如果压缩机的rpm未能达到正常范围的最小值，则控制部分将其解释为压缩机的故障，并关掉压缩机。如果故障次数大于一给定值，则给用户一个警告。另外，如果在步进驱动之后压缩机的rpm高于正常范围内的最大值rpm，则控制部分将其解释为压缩机的三相电源连接线的连接错误，并关掉压缩机，然后，如果连接错误次数大于一给定值，给用户一个警告。结果，本发明的方法能在压缩机的制造过程中，直接排除压缩机异常，从而减少劣质产品的数量。另外，在制造完毕后，如果存在压缩机故障或压缩机与逆变器之间的连接问题，本发明也能让用户立即知道，从而保护电冰箱内部的器件及压缩机，并增强电冰箱的可靠性。

Claims (4)

1.一种控制电冰箱的压缩机的方法，所述电冰箱包括：一供电单元；一逆变器，用于将所述供电单元提供的电源转换为三相电源；和一压缩机，它由所述逆变器产生的三相电源驱动，所述方法包括步骤：

在预定时间内初始化驱动所述压缩机；

若预定时间已过，将所述压缩机的每分钟转数(rpm)与预设的最小rpm和最大rpm比较；

如果所述压缩机的rpm在所述最小rpm和最大rpm的范围之内，就正常驱动所述压缩机；

如果所述压缩机的所述rpm低于所述最小rpm，则解释为所述压缩机故障，并切断供给所述压缩机的电源；以及

如果所述压缩机的所述rpm高于所述最大rpm，则解释为所述逆变器和所述压缩机之间的连接错误，并切断供给所述压缩机的电源。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在初始化驱动所述压缩机的所述步骤中，所述压缩机是通过加到所述逆变器的开关信号来驱动的，而不管所述压缩机的转子位置如何，并且，在初始化驱动所述压缩机后，通过响应于用于所述转子位置的信号而控制所述逆变器的开关，正常驱动所述压缩机。

3.如权利要求1所述的方法，其中，如果确定为所述压缩机故障，则切断所述电源的所述步骤还包括如下步骤：

将故障次数加1；

如果增加的故障次数大于一预设值，则警告用户所述压缩机故障；和

如果增加的故障次数不大于所述预设值，则再初始化驱动所述压缩机。

4.如权利要求1所述的方法，其中，如果确定为所述压缩机与所述逆变器之间的连接错误，则切断所述电源的所述步骤还包括如下步骤：

将连接错误次数加1；

如果增加的连接错误次数大于一预设值，则警告用户在所述压缩机和所述逆变器之间有连接错误；并且

如果增加的连接错误次数据不大于所述预设值，则再初始化驱动所述压缩机。

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