CN1729609A - 用于控制压缩机的操作的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制压缩机的操作的方法及其装置通过下述操作可以容易地控制压缩机的操作，而不要求高价的操作控制装置，所述操作是指通过根据电冰箱的负载能力控制流到压缩机的电动机(100)的绕组线圈中的电流量而操作压缩机。该装置包括：控制单元(103)用于基于电冰箱的负载能力生成控制信号以选择压缩机的直线电动机(100)的主绕组线圈(M)或辅助绕组线圈(M2)；以及切换单元(101)，用于基于控制信号选择直线电动机(100)的主绕组线圈(M)或辅助绕组线圈(M2)。这里，直线电动机(100)的主绕组线圈被划分成多个辅助绕组线圈(M2)。

Description

用于控制压缩机的操作的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种压缩机，更具体地涉及一种控制压缩机的操作的方法及其装置。
背景技术
通常，在压缩机尤其是往复压缩机中，由于没有用于将旋转运动转换成线性运动的机轴从而摩擦损失小，因而压缩效率高于一般的压缩机。
倘若往复压缩机用于电冰箱或空调，则当改变施加给往复压缩机(压缩机的内部电动机)的冲程电压时，能够改变压缩比。因此，可以控制制冷能力。现在将参考图1描述用于往复压缩机的操作控制装置。
图1是示出了根据现有技术用于控制往复压缩机的操作的装置的结构的框图。
如图所示，用于控制现有往复压缩机的操作的装置包括：电压检测单元14，用于当往复电动机运转时检测施加给往复压缩机(未示出)的内部电动机13(图示为内部电动机的线圈)的电压；电流检测单元12，用于当往复压缩机运转时检测施加给电动机(M)13的电流；微机15，用于基于从电压检测单元14检测到的电压值和从电流检测单元12检测到的电流值计算压缩机的冲程、比较计算得到的冲程和预定的冲程参考值、基于比较结果输出切换控制信号；以及供电单元11，用于通过根据从微机15输出的切换控制信号对内部三端双向可控硅开关元件(triac，TR)进行开关控制来给电动机13(M)供给冲程电压。这里，安装了供电单元11的电阻器(R)以检测施加给电动机13(M)的电流。
现将描述根据现有技术用于控制往复压缩机的操作的装置的操作。
首先，往复电动机接收依据用户设置的冲程参考值提供给电动机13的电压，改变冲程并垂直移动内部活塞。这里，冲程指的是往复压缩机的内部活塞往复移动时该内部活塞的移动距离。
通过从微机15输出的切换控制信号延长供电单元11的三端双向可控硅开关元件的打开周期。由于延长了的打开周期而将交流电(冲程电压)提供给电动机13，因此驱动电动机13。这时，电压检测单元14和电流检测单元12分别检测施加给电动机13的电压和电流，并向微机15输出检测到的电压值和电流值。
微机15基于电压检测单元14检测到的电压值和电流检测单元12检测到的电流值计算压缩机的冲程，然后将冲程与预定的冲程参考值比较，然后根据比较结果输出切换控制信号。例如，当计算得到的冲程小于预定的冲程参考值时，微机15向供电单元11输出用于延长三端双向可控硅开关元件的打开周期的切换控制信号，从而增加了提供给电动机13的冲程电压。另一方面，当计算得到的冲程大于预定的冲程参考值时，微机15向供电单元11输出用于缩短三端双向可控硅开关元件的打开周期的切换控制信号，从而减少了提供给电动机13的冲程电压。
但是，当用于控制现有往复压缩机的操作的装置安装在电冰箱上并且控制三端双向可控硅开关元件的开-关时，使用了用于控制三端双向可控硅开关元件的高价数字信号处理器(未示出)，由此增加了实现用于控制往复压缩机的操作的装置的成本。
发明内容
因而，本发明的一个目的是提供一种用于控制压缩机的操作的方法和装置，其能够通过根据电冰箱的负载能力控制流到压缩机的电动机的绕组线圈中的电流量而驱动压缩机来容易地控制压缩机的操作而不要求高价的操作控制装置。
本发明的另一目的是提供一种用于控制压缩机的操作的方法和装置，其能够通过根据施加给压缩机的电动机的电压选择主绕组线圈或辅助绕组线圈来容易地控制压缩机的操作而不要求高价的操作控制装置。
为了达到上述目的，提供了一种用于控制压缩机的操作的装置，其包括：控制单元，用于基于电冰箱的负载能力生成控制信号以选择压缩机的直线电动机(linear motor)的主绕组线圈或辅助绕组线圈；以及切换单元，用于基于控制信号选择直线电动机的主线圈或者辅助绕组线圈，其中直线电动机的主绕组线圈被划分成多个辅助绕组线圈。
为了达到上述目的，提供了一种用于控制压缩机的操作的方法，包括下述步骤：基于电冰箱的内部温度和预定的参考温度值，给安装在电冰箱上的压缩机的直线电动机的主绕组线圈或直线电动机的辅助绕组线圈施加功率，其中所述直线电动机的主绕组线圈被划分成多个辅助绕组线圈。
附图说明
图1是根据现有技术用于控制往复压缩机的操作的装置的结构的框图；
图2是根据本发明实施例用于控制往复压缩机的操作的装置的结构的框图；和
图3是示出了根据本发明用于控制安装在电冰箱上的往复压缩机的操作的装置的操作的流程图。
具体实施方式
在下文中，参考图2和图3，将详细描述用于控制压缩机的操作的方法及其装置的优选实施例，其中，不需要Tr、用于控制Tr的高价数字信号处理器和电流检测单元，能够通过根据电冰箱的负载能力或施加给电动机的电压控制流到往复压缩机的内部电动机(直线电动机)的绕组线圈中的电流量来驱动压缩机而容易地低价实现用于控制往复压缩机的操作的装置。这里，负载能力可以是电冰箱的内部温度和环境温度等。此外，根据其中安装了根据本发明的压缩机的装置(例如，空调)，负载能力可以改变。
图2是根据本发明实施例用于控制安装在电冰箱上的往复压缩机的操作的装置的结构的框图。根据本发明用于控制往复压缩机的操作的装置不仅可以安装在电冰箱上，也可以安装在其中使用了直线电动机的任何装置(例如，空调)上。
如图所示，用于控制往复压缩机的操作的装置包括：通信单元104，用于从安装在电冰箱上的微机(未示出)接收电冰箱内的温度信息并控制电冰箱；控制单元103，用于在施加给电冰箱功率时生成控制信号以完全模式(fullmode)操作电动机、基于通过通信单元104输入的电冰箱内的温度信息确定电冰箱的负载能力、基于该确定结果或者基于施加给压缩机的内部电动机的电压生成控制信号；驱动单元102，用于根据控制单元103的控制信号输出驱动信号以改变压缩机的电动机10的能力；以及切换单元101，其通过由驱动单元102的驱动信号被切换而选择电动机的主绕组线圈(M)或辅助绕组线图(M2)。这里，压缩机的电动机100包括主绕组线圈(M)，而主绕组线圈(M)被划分成第一辅助绕组线圈(M1)和第二辅助绕组线圈(M2)。优选地，电动机的第一辅助绕组线圈(M1)和第二辅助绕组线圈(M2)的绕组比率被配置为2∶1、3∶1、4∶1、5∶1中的一个。此外，优选地，继电器用于切换单元。
下文中，现将参考图3详细描述根据本发明实施例的用于控制往复压缩机的操作的装置的操作。
图3是示出了根据本发明用于控制安装在电冰箱上的往复压缩机的操作的装置的操作的流程图。
首先，当交流(AC)电被最初施加给电冰箱(S11)时，控制单元103将用于以功率模式(power mode)操作压缩机的内部电动机的控制信号施加给驱动单元102。这里，功率模式指的是当交流电最初被施加给电冰箱的压缩机的内部电动机时以最大冲程操作压缩机的模式。即，功率模式通过减少压缩机的内部电动机的绕组线圈的绕组数目来增加施加给电动机的电流。
驱动单元102基于控制信号对切换单元101进行切换，从而选择电动机100的辅助绕组线圈(M2)。这时，由于切换单元101被驱动单元102切换到辅助绕组线圈(M2)，所以电流被施加给电动机100的辅助绕组线圈(M2)，从而往复压缩机以最大冲程运转。即，如果通过辅助绕组线圈(M2)施加电流，则直线电动机的功率增加，从而可以在短时间内获得最大冲程容积(最大压缩容积)(S12)。这里，由于通过辅助绕组线圈(M2)施加的电流量大于通过主绕组线圈(M)施加的电流量，所以直线电动机的功率增加。
这之后，在控制单元以功率模式操作电动机100的同时，当对特定的时间(例如10～15分钟)过去后(S13)，控制单元103向驱动单元102施加用于以完全模式(full mode)操作电冰箱的压缩机的控制信号。这里，完全模式指的是在电动机100以功率模式运转期间当确定的时间(例如5～10分钟)过去时通过压缩机的内部电动机的主绕组线圈(M)施加电流的模式。由于完全模式是现有技术，所以这里省略对其的详细描述。
驱动单元102基于控制信号对切换单元101进行切换从而选择电动机100的主绕组线圈(M)。这时，由于切换单元101被驱动单元102切换到主绕组线圈(M)，所以通过电动机的主绕组线圈(M)施加电力(S14)。
这之后，控制单元103从安装在电冰箱上的微机(未示出)通过通信单元104接收有关电冰箱的内部温度和环境温度的温度信息，并基于接收到的温度信息检测电冰箱的负载能力。例如，控制单元103计算电冰箱的内部温度和环境温度的平均值，并且当计算得到的平均值大于预定的参考温度值时确定电冰箱的负载能力过载。
另一方面，当电冰箱的内部温度和环境温度的平均值等于或者小于预定的参考温度值时，控制单元确定电冰箱的负载能力正常。这里，控制单元103可以基于电冰箱的内部温度和环境温度的至少一个确定电冰箱的负载能力是过载还是正常。此外，控制单元103可以基于电冰箱的内部温度和环境温度的平均值确定电冰箱的负载能力是过载还是正常(S15)。
控制单元基于电冰箱的负载能力而以完全模式或功率模式来操作压缩机的内部电动机100。即，当温度的平均值大于预定的参考温度值时，换言之，当电冰箱的负载能力过载时(S16)，控制单元103以功率模式操作压缩机，从而迅速降低电冰箱内的温度(S17)。例如，在以完全模式操作压缩机时，如果电冰箱的内部温度大于预定参考温度值(当电冰箱过载时)，推进压缩机的活塞，由此不能获得最大冲程容积(最大压缩容积)，从而电冰箱的内部温度不下降。因此，通过辅助绕组线圈(M2)施加电流，从而可以增加直线电动机的功率，从而可以在短时间内获得最大冲程容积(最大压缩容积)。
另一方面，当温度的平均值等于或者小于预定的参考温度值时，即，当电冰箱的负载能力正常时，控制单元103以完全模式操作压缩机(S18)。
当施加给电动机的电压减少时，控制单元输出控制信号以在功率模式下操作电动机。当施加给电动机的电压增加或者停留在相同量时，控制单元输出控制信号以在完全模式下操作电动机。即，由于当施加给电动机的电压减少时压缩机的冲程减少，所以控制单元输出控制信号以在功率模式下操作直线电动机从而防止压缩机的冲程减少。
因此，在本发明中，可以通过可靠地控制安装在电冰箱上的往复压缩机而容易地低价实现用于控制压缩机的操作的装置，而不需用于控制压缩机的操作的高价装置。
如至此所描述的，由于根据本发明用于控制压缩机的操作的方法和装置通过基于电冰箱的负载能力或施加给压缩机的内部电动机的电压改变对其施加电流的内部电动机的绕组数目来操作压缩机，因而不需要高价的操作控制装置，并且可以低价实现用于控制压缩机的操作的装置。
对本领域技术人员来说，很清楚可以对本发明进行各种修改和变更，而不背离本发明的范围和精神。这样，本发明旨在覆盖本发明的修改和变更，只要这些修改和变更落入所附权利要求和其等价物的范围内。

Claims (10)

1.一种用于控制压缩机的操作的装置，包括：
控制单元，用于基于负载能力生成控制信号以选择压缩机的直线电动机的主绕组线圈或辅助绕组线圈；以及
切换单元，用于基于控制信号选择直线电动机的主绕组线圈或者辅助绕组线圈；
其中直线电动机的主绕组线圈被划分成多个辅助绕组线圈。
2.如权利要求1所述的装置，其中当施加给直线电动机的电压改变时控制单元生成控制信号以选择直线电动机的绕组线圈或者辅助绕组线圈。
3.如权利要求1所述的装置，其中基于电冰箱的内部温度和环境温度的至少一个确定负载能力。
4.如权利要求1所述的装置，其中当电冰箱的内部温度和环境温度的至少一个大于预定的参考温度值时所述控制单元输出控制信号以选择直线电动机的辅助绕组线圈。
5.如权利要求1所述的装置，其中当电冰箱的内部温度和环境温度的至少一个等于或小于预定参考温度时所述控制单元输出控制信号以选择直线电动机的主绕组线圈。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述控制单元生成用于选择直线电动机的主绕组线圈或辅助绕组线圈的控制信号，以控制流到直线电动机的绕组线圈中的电流量。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述切换单元是继电器。
8.一种用于控制压缩机的操作的方法，包括：
基于电冰箱的内部温度和预定的参考温度值，给安装在电冰箱上的压缩机的直线电动机的主绕组线圈或直线电动机的辅助绕组线圈施加功率；
其中所述直线电动机的主绕组线圈被划分成多个辅助绕组线圈。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述施加功率包括当电冰箱的内部温度大于预定的参考温度值时给直线电动机的辅助绕组线圈施加功率。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述施加功率包括当电冰箱的内部温度等于或小于预定的参考温度值时给直线电动机的主绕组线圈施加功率。
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