DE102004037122B4

DE102004037122B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Kompressors

Info

Publication number: DE102004037122B4
Application number: DE102004037122A
Authority: DE
Inventors: Eon Pyo Hong; Kyeong Bae Park; Ki Chul Choi; Sung Hyun Ki; Tae Hee Kwak; Jong Tae Heo; Yong su Kim
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: Intellectual Discovery Co Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2024-07-31
Also published as: KR20050082886A; JP2005233177A; US20050184687A1; KR100595550B1; CN1657777A; BRPI0403162A; DE102004037122A1; CN100441867C

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, die/das in der Lage ist, einen Unterhub oder einen Überhub eines Kompressors, der durch einen Abweichungswert einer Stromspannung, die auf einen Motor des Kompressors angewendet wird, verursacht wird, zu verhindern, und eine Steuereinheit umfasst, die ein Auswahlsignal gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf einen Motor eines Kompressors angewendet wird, ausgibt; Kondensatoren, die mit dem Motor verbunden sind; und eine Schalteinheit, die die Kapazitäten der Kondensatoren basierend auf dem Auswahlsignal selektiv variiert.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter, und insbesondere, auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in eine Kühlanlage eingebaut ist.
2. Darstellung des Stands der Technik
Wenn der Kolbenverdichter für eine Kühlanlage oder in einer Klimaanlage verwendet wird, kann der Hub des Kompressors konstant beibehalten werden, indem eine Wickelspule eines Motors des Kolbenverdichters gemäß eines Abweichungswerts einer Kompressoreingangsspannung, die an den Kolbenverdichter angelegt wird, ausgewählt wird und Strom durch die gewählte Wickelspule fließt. Der Kolbenverdichter gemäß des herkömmlichen Stands der Technik wird nun unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
1 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in eine Kühlanlage eingebaut ist, zeigt.
Wie darin gezeigt, umfasst die Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters eine Steuereinheit (nicht gezeigt), die die Temperatur in einer Kühlanlage ermittelt, basierend auf der ermittelten Temperatur Strom durch einen Motor des Kompressors fließt, und ein Kontrollsignal gemäß eines Werts einer Spannung, die an den Motor angelegt wird, ausgibt; eine Schalteinheit 11, die gemäß dem Steuersignal der Steuereinheit entweder einen hohen, einen mittleren oder einen niedrigen Modus auswählt; einen PTC Thermistor 12, der mit dem Motor elektrisch verbunden ist und einen Überstrom, der erzeugt wird, wenn der Kolbenverdichter frühzeitig aktiviert wird, sperrt, um eine Beschädigung des Kolbenverdichters zu verhindern; einen Reaktor 13, der in Reihe mit dem PTC Thermistor 12 verbunden ist; und einen Kondensator (C1), der elektrisch mit dem PTC Thermistor 12 und dem Reaktor parallel verbunden ist. Der Kondensator (C1) gleicht die Induktivität einer im Motor gewickelten Spule aus. Das bedeutet, dass, da die Induktivität der Spule durch den Kondensator (C1) ausgeglichen wird, sogar mit einer geringen Eingangsspannung ein ausreichender Hub erzeugt wird. Hier ist mit Hub die Entfernung gemeint, die ein Kolben des Kolbenverdichters bei der hin- und hergehenden Bewegung zurücklegt.
Hierin wird nun ein Betrieb einer Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in eine Kühlanlage eingebaut ist, beschrieben.
Zunächst ermittelt die Steuereinheit (nicht gezeigt) eine Temperatur in der Kühlanlage und sperrt den Strom, der durch einen Motor des Kompressors fließt, indem sie ein Hauptrelais (nicht gezeigt) der Kühlanlage ausschaltet, um die kalte Luft, mit der die Kühlanlage beliefert wird, abzuschalten, wenn die in der Kühlanlage ermittelte Temperatur niedriger ist als eine durch den Benutzer eingestellte Temperatur.
Im gegenteiligen Fall, wenn die Temperatur in der Kühlanlage höher ist als eine durch den Benutzer eingestellte Temperatur, speist die Kontrolleinheit Strom in den Motor des Kompressors ein, indem das Hauptrelais (nicht gezeigt) der Kühlanlage angeschaltet wird, um die Kühlanlage mit kalter Luft zu beliefern. Hier steuert die Steuereinheit das Relais gemäß eines Abweichungswerts einer Kompressoreingangsspannung (VAC), die an den Motor des Kompressors angelegt wird, um den Spannungsmodus (Betriebsmodus) des Motors zu wechseln.
Wenn zum Beispiel eine Kompressoreingangsspannung (VAC), die an den Kolbenverdichter angelegt wird, der Referenzspannung (z. B. 220 Volt) entspricht, gibt die Steuereinheit ein Kontrollsignal aus, um einen Spannungsmodus eines im Kolbenverdichter eingebauten Motors in einen normalen Modus umzuwandeln. Wenn die Kompressoreingangsspannung, die an den Kolbenverdichter geliefert wird, die Referenzspannung überschreitet (z. B. über 220 Volt), gibt die Steuereinheit ein Kontrollsignal aus, um einen Spannungsmodus eines im Kolbenverdichter eingebauten Motors in einen hohen Modus umzuwandeln. Wenn eine Kompressoreingangsspannung an den Kolbenverdichter angelegt wird, die die Referenzspannung unterschreitet (z. B. unter 220 Volt), gibt die Steuereinheit ein Kontrollsignal aus, um einen Spannungsmodus eines im Kolbenverdichter eingebauten Motors in einen niedrigen Modus umzuwandeln. Hier ist der Spannungsmodus ein Betriebsmodus zum Schutz eines Motors vor einem Überstrom und zum konstanten Antrieb des Motors. Das heißt, der Spannungsmodus ist ein Modus zur Auswahl von einer der Statorspulen des Motors, die in eine erste Spule (L1) (hoher Modus), eine zweite Spule (L2) (Standardmodus) und eine dritte Spule (L3) (niedriger Modus) geteilt sind.
Danach wählt die Schalteinheit 11 entweder einen hohen Modus, einen normalen Modus oder einen niedrigen Modus des Motors gemäß dem Steuersignal der Steuereinheit.
Um zu verhindern, dass der Kolbenverdichter durch einen Überstrom beschädigt wird, wenn der Motor des Kompressors frühzeitig mit Strom gespeist wird, schaltet der PTC Thermistor 12 einen Überstrom, der durch den Motor des Kompressors fließt, wenn der Kompressor frühzeitig aktiviert wird, ab, womit der Kompressor vor einer Überlastung geschützt wird. Hier bedeutet Überstrom einen Strom, der einen vom Motor des Kompressors erlaubten Referenzstromwert übersteigt. Zudem wird, wenn der Eigenwiderstand des PTC Thermistors 12 gesteigert wird durch einen Strom, der durch den Motor des Kompressors fließt, der PTC Thermistor 12 abgeschaltet und, in diesem Moment fließt der Strom lediglich durch den Kondensator (C1) in den Motor.
Hierin wird nun ein Hubbereich des Kompressors, wenn der Strom in den Motor nur durch den Kondensator (C1) gespeist wird, unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
2 ist eine Ansicht, die einen Kompressorhubbereich zeigt, wenn der Strom in den Motor nur durch den Kondensator (C1) gespeist wird.
Wie in 2 gezeigt, wenn der Strom in den Motor durch einen Kondensator (C1) gespeist wird, unabhängig vom Spannungsmodus des Motors (hoher Modus, normaler Modus, niedriger Modus), wirkt jede induktivität (L1, L2, L3) gemäß des Spannungsmodus mit dem Kondensator (C1) zusammen, auf diese Weise ereignet sich bei einer Hubänderung eine Laständerung, durch die Änderung der Temperatur um eine Kühlanlage. Zum Beispiel, wenn der Spannungsmodus ein hoher Modus ist, und eine Temperatur um eine Kühlanlage tief ist (wenn eine Kühllast niedrig ist), ereignet sich ein Überhub durch das Zusammenwirken von L1 und C1. Überhub bedeutet hier, dass ein Kolben und ein Auslassventil des Kompressors miteinander kollidieren.
Durch die Kollision wird der Kolbenverdichter beschädigt und ein Geräusch des Kolbenverdichters wird gesteigert.
Im gegenteiligen Fall, wenn der Strom in den Motor durch den Kondensator (C1) gespeist wird, wenn der Spannungsmodus ein hoher Modus ist und eine Temperatur um die Kühlanlage hoch ist (wenn eine Kühllast hoch ist), ereignet sich ein Unterhub durch das Zusammenwirken von L1 und C1. Hier ist der Unterhub weniger als ein gewünschter Hub des Kolbenverdichters.
Wie bisher beschrieben, ist die Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs des Kolbenverdichters gemäß des herkömmlichen Stands der Technik unvorteilhaft, da sich ein Überhub oder ein Unterhub gemäß einer Temperatur um die Kühlanlage ereignet, wenn ein Spannungsmodus eines Motors, der in einen Kompressor von einer Kühlanlage eingebaut ist, ein hoher Modus (L1) ist.
Ein Kolbenverdichter in Übereinstimmung mit einer verschiedenen herkömmlichen Technik wird in der US-Patentschrift Nr. 6,644,943 , die am 11. November 2003 veröffentlicht wurde, offenbart.
Die deutsche Offenlegungsschrift 102 53 789 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters mit linearem Motor für ein Kühlgerät, wobei eine Kapazität gemäß einer Veränderung einer Betriebslast verändert ist, wodurch eine Betriebseffizienz eines Verdichters verändert wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Daher ist ein Gegenstand dieser Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Steuerung eines Betriebs eines Kompressors bereitzustellen, die oder das in der Lage ist, einen Unterhub und/oder einen Überhub eines Kompressors lastunabhängig zu verhindern:.
Um diese Vorteile zu erreichen und gemäß des Ziels dieser Erfindung, wird, wie hierin ausgeführt und detailliert erklärt, eine Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, die nachfolgendes umfasst: eine Steuereinheit, die eine Kompressoreingangsspannung, die an den Kompressor, der in eine Kühlanlage eingebaut ist und einen Motor umfasst, angelegt wird, ermittelt; wobei die Steuereinheit eine Abweichung der ermittelten Kompressoreingangsspannung von einer voreingestellten Referenzspannung ermittelt, und wobei die Steuereinheit ein Schaltsteuersignal zum Auswählen eines entsprechenden Spannungsmodus gemäß dem Abweichungswert ausgibt, und ein Auswahlsignal gemäß dem Abweichungswert ausgibt; einen ersten Kondensator, der mit dem Motor in Reihe verbunden ist; einen zweiten Kondensator; eine erste Schalteinheit, welche den Spannungsmodus des Motors basierend auf dem Schaltsteuersignal selektiv variiert, und eine zweite Schalteinheit, die den zweiten Kondensator basierend auf dem Auswahlsignal selektiv mit dem ersten Kondensator parallel verbindet oder diese Parallelverbindung auftrennt.
Um diese Vorteile zu erreichen und gemäß des Ziels dieser Erfindung, wird, wie hierin ausgeführt und detailliert erklärt, ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, das nachfolgendes umfasst: Ermittlung einer Kompressoreingangsspannung, die an dem Kompressor anliegt, der in eine Kühlanlage eingebaut ist und einen Motor umfasst, wobei ein erster Kondensator mit dem Motor in Reihe verbunden ist und ein zweiter Kondensator vorgesehen ist, Ermittlung einer Abweichung der ermittelten Kompressoreingangsspannung von einer voreingestellten Referenzspannung, Ausgabe eines Schaltsteuersignals zum Auswählen eines entsprechenden Spannungsmodus gemäß dem Abweichungswert, Ausgabe eines Auswahlsignals gemäß dem Abweichungswert, selektives paralleles Verbinden des zweiten Kondensators mit dem ersten Kondensator bzw. Auftrennen dieser Parallelverbindung basierend auf dem Auswahlsignal, selektives Variieren des Spannungsmodus des Motors basierend auf dem Schaltsteuersignal.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die begleitenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung zur Erklärung der Grundsätze der Erfindung.
Es zeigen die Zeichnungen:
1 ist ein Blockschaltbild, das eine Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in eine Kühlanlage eingebaut ist, zeigt;
2 ist eine Ansicht, die einen Hubbereich eines Kompressors zeigt, wenn ein Strom auf einen Motor lediglich durch den Kondensator (C1) angewendet wird;
3 ist ein Blockschaltbild, das eine Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung in eine Kühlanlage eingebaut ist, zeigt;
4 ist ein Betriebsablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung in eine Kühlanlage eingebaut ist; und
5 ist eine Ansicht, die einen Hubbereich eines Kompressors zeigt, wenn ein Strom, der durch einen ersten Kondensator (C1) und einen zweiten Kondensator (C2) fließt in einen Motor gespeist wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, die oder das in der Lage ist, einen Unterhub oder einen Überhub eines Kompressors zu verhindern, indem die Kapazität der Kondensatoren, die mit einem Motor verbunden sind, gemäß eines Abweichungswerts einer Kompressoreingangsspannung, die an den Motor eines Kompressors in einer Kühlanlage angelegt wird, zu variieren, wird nun unter Bezugnahme auf die 3–5 detailliert beschrieben.
3 ist ein Blockschaltbild, das eine Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung in eine Kühlanlage eingebaut ist, zeigt.
Wie hierin gezeigt, umfasst eine Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters in Übereinstimmung mit dieser Erfindung nachfolgendes: einen ersten Kondensator (C1), der elektrisch mit einem Motor eines Kolbenverdichters verbunden ist, und Betrieb des Motors des Kompressors mit Induktivität der im ausgeglichenen Motor gewickelten Spule; einen zweiten Kondensator (C2), der selektiv mit dem ersten Kondensator (C1) parallel verbunden ist, und Betrieb des Motors des Kompressors mit einer Induktivität der im ausgeglichenen Motor gewickelten Spule; eine Steuereinheit (nicht gezeigt), die ein Schaltsteuersignal ausgibt, um einen Spannungsmodus des Motors gemäß eines Abweichungswerts einer Kompressoreingangsspannung (VAC), die auf den Motor angewendet wird, zu variieren, und Ausgabe eines Auswahlsignals zur Auswahl des ersten Kondensators oder sowohl des ersten als auch des zweiten Kondensators; eine erste Schalteinheit 11, die einen Spannungsmodus des Motors basierend auf dem Schaltsteuersignal der Kontrolleinheit variiert; eine zweite Steuereinheit 21, die den zweiten Kondensator mit dem ersten Kondensator (C1) basierend auf dem Auswahlsignal parallel verbindet und die Kapazität variiert; ein PTC Thermistor (Positive Temperature coefficient Thermistor) 12, der mit dem ersten Kondensator (C1) und dem zweiten Kondensator (C2) parallel verbunden ist und einen Überstrom sperrt, der erzeugt wird, wenn Strom frühzeitig in den Motor gespeist wird; und einen Reaktor 13, der mit dem PTC Thermistor 12 in Reihe verbunden ist und einen Stossstrom, der erzeugt wird, wenn Strom frühzeitig auf den Motor angewendet wird, sperrt. Hier ist der Reaktor 13 kein wesentlicher Bestandteil und kann eingebaut werden, um den Stossstrom, der erzeugt wird, wenn Strom frühzeitig auf dem Motor angewendet wird, zu sperren oder er kann aber auch nicht eingebaut werden. Hier bedeutet der Überstrom einen Strom, der einen von einem Motor des Kolbenverdichters erlaubten Referenzstromwert übersteigt und ein Stossstrom bedeutet einen Maximalstrom des Stroms, der den durch den Motor erlaubten Referenzstromwert übersteigt. Zusätzlich werden Betriebsbeschreibungen über den Reaktor und den PTC Thermistor 12, die dem gewöhnlichen Stand der Technik entsprechen, ausgelassen.
Hierin wird ein Betrieb der Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in eine Kühlanlage eingebaut ist, detailliert beschrieben.
Zunächst ermittelt die Steuereinheit eine Temperatur in der Kühlanlage und wenn die ermittelte Temperatur niedriger ist, als eine Temperatur, die vom Benutzer eingestellt wurde, schaltet die Steuereinheit ein Hauptrelais (nicht gezeigt) der Kühlanlage ab, um die Kaltluft, mit der die Kühlanlage beliefert wird, abzustellen, und um dadurch den Strom, der in den Motor des Kompressors gespeist wird, abzuschalten.
Im gegenteiligen Fall, wenn die Temperatur in der Kühlanlage höher ist als eine Temperatur, die vom Benutzer eingestellt wurde, schaltet die Steuereinheit ein Hauptrelais (nicht gezeigt) der Kühlanlage an, um die Kühlanlage mit Kaltluft zu beliefern, und um dadurch Strom in den Motor des Kompressors zu speisen. Hier steuert die Steuereinheit die erste Schalteinheit 11 gemäß eines Abweichungswerts einer Kompressoreingangsspannung (VAC), die an den Motor des Kompressors angelegt wird, um dadurch einen Spannungsmodus (Betriebsmodus) des Kompressors zu steuern.
Zum Beispiel, wenn die Kompressoreingangsspannung (VAC), mit der der Motor des Kolbenverdichters beliefert wird, dem Referenzwert entspricht (z. B. 220 Volt), gibt die Steuereinheit ein Schaltsteuersignal aus, um einen Spannungsmodus des Motors, der im Kolbenverdichter eingebaut ist, in einen normalen Modus umzuwandeln. Wenn eine Kompressoreingangsspannung, die an den Motor des Kolbenverdichters angelegt wird, eine Referenzspannung überschreitet (z. B. über 220 Volt), gibt die Steuereinheit ein Schaltsteuersignal aus, um einen Spannungsmodus des Motors, der im Kolbenverdichter eingebaut ist, in einen hohen Modus umzuwandeln. Wenn die Kompressoreingangsspannung, die an den Motor des Kolbenverdichters angelegt wird, eine Referenzspannung unterschreitet (z. B. unter 220 Volt), gibt die Steuereinheit ein Schaltsteuersignal aus, um einen Spannungsmodus des Motors, der im Kolbenverdichter eingebaut ist, in einen niedrigen Modus umzuwandeln. Hier ist der Spannungsmodus ein Modus zum Schutz des Motors vor einer Überspannung und zum konstanten Antrieb des Motors. Das heißt, der Spannungsmodus ist ein Modus zur Auswahl von einer der Statorspulen des Motors, die gemäß einer Eingangsspannung in eine erste Spule (L1) (hoher Modus), eine zweite Spule (L2) (normaler Modus) und eine dritte Spule (L3) (niedriger Modus) geteilt sind.
Dementsprechend erzeugt die Steuereinheit ein Schaltsteuersignal zur Umwandlung eines Spannungsmodus des Motors, der in den Kolbenverdichter eingebaut ist, gemäß eines Abweichungswerts der Kompressoreingangsspannung, die an den Motor des Kolbenverdichters angelegt wird, und gibt das erzeugte Schaltsteuersignal an die erste Schalteinheit 11 aus.
Die erste Schalteinheit 11 schaltet einen Spannungsmodus des Motors gemäß des Schaltsteuersignals der Steuereinheit entweder in einen hohen, einen normalen oder einen niedrigen Modus.
Danach steuert die Steuereinheit, wenn der Spannungsmodus des Motors ein normaler Modus oder ein niedriger Modus ist, die zweite Schalteinheit 21, um die Parallelschaltung aus den beiden Kondensatoren (C1), (C2) zu trennen. Und wenn der Spannungsmodus ein hoher Modus ist, gibt die Steuereinheit ein Auswahlsignal zur Verbindung des ersten Kondensators (C1) und des zweiten Kondensators (C2) parallel zur zweiten Schalteinheit 21 aus.
Die zweite Schalteinheit 21 schaltet den zweiten Kondensator basierend auf dem Auswahlsignal. Das heißt, wenn das Auswahlsignal empfangen wird, verbindet die zweite Schalteinheit 21 den ersten Kondensator (C1) und den zweiten Kondensator (C2) parallel. Wenn aber das Auswahlsignal nicht empfangen wird, wird die Parallelschaltung aus den beiden Kondensatoren (C1), (C2) getrennt, um dadurch die Kapazität zu variieren.
Hierin, wird ein Verfahren zur Steuerung des ersten Kondensators (C1) und des zweiten Kondensators (C2) nun unter Bezugnahme auf 4 detailliert beschrieben.
4 ist ein Betriebsablaufdiagramm für ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung in eine Kühlanlage eingebaut ist.
Wie darin gezeigt, umfasst das Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Kolbenverdichters, der in ein Kühlsystem eingebaut ist, nachfolgendes: Ermittlung einer Kompressoreingangsspannung, die an einen Motor des Kompressors angelegt wird und Vergleich der ermittelten Stromspannung mit einem voreingestellten Referenzwert; und Betrieb des Motors des Kompressors durch den ersten Kondensator (C1), wenn die Kompressoreingangsspannung niedriger ist, als der voreingestellte Referenzwert und Betrieb des Motors des Kompressors durch den ersten Kondensator (C1) und den zweiten Kondensator (C2), wenn die Kompressoreingangsspannung höher ist als die voreingestellte Referenzspannung.
Zunächst ermittelt die Steuereinheit eine Kompressoreingangsspannung, die auf den Motor des Kompressors angewendet wird und vergleicht die ermittelte Kompressoreingangsspannung und die voreingestellte Referenzspannung (S1).
Wenn die Kompressoreingangsspannung höher ist als die voreingestellte Referenzspannung, gibt die Steuereinheit ein Auswahlsignal zur parallelen Verbindung des ersten Kondensators (C1) und des zweiten Kondensators (C2) mit der zweiten Schalteinheit 21 aus. Hier verbindet die zweite Schalteinheit 21 den zweiten Kondensator (C2) mit dem ersten Kondensator (C1) basierend auf dem Auswahlsignal. Hier wird ein Strom durch den ersten Kondensator (C1) und den zweiten Kondensator (C2), die parallel verbunden sind (S2, S3), in den Motor eingespeist.
Im gegenteiligen Fall, wenn die Kompressoreingangsspannung niedriger ist als die voreingestellte Referenzspannung, trennt die Steuereinheit die Parallelschaltung der beiden Kondensatoren (C1), (C2), so dass der Strom lediglich durch den ersten Kondensator (C1) (S2, S4) in den Motor gespeist wird.
Dementsprechend gilt in dieser Erfindung, dass, wenn ein Kompressorhub durch einen Wechsel einer durch eine Änderung der Temperatur um die Kühlanlage bedingte Änderung der Kühllast geändert wird, das heißt, wenn die Kühllast niedrig ist (wenn die Temperatur um die Kühlanlage niedrig ist) oder wenn die Kühllast hoch ist (wenn die Temperatur um die Kühlanlage hoch ist), die Kapazität der Kondensatoren, die mit dem Motor verbunden sind, gemäß einem Abweichungswert einer Kompressoreingangsspannung, die auf den Motor angewendet wird, variiert wird, so dass ein Unterhub oder ein Überhub merklich verringert wird wie in 5 gezeigt.
Hierin wird ein Hubbereich eines Kompressorkolbens wenn der Strom nur durch den ersten Kondensator in den Motor gespeist wird, und ein Hubbereich des Kompressorkolbens wenn der Strom durch den ersten Kondensator (C1) und den zweiten Kondensator (C2) in den Motor gespeist wird, nun mit Bezugnahme auf eine graphische Darstellung von 5, die zeigt, dass der Unterhub oder der Überhub merklich verringert wird, beschrieben.
5 ist eine Ansicht, die den Hubbereich eines Kompressorkolbens zeigt, wenn durch den ersten Kondensator (C1) und den zweiten Kondensator (C2) Strom in den Motor gespeist wird.
Wie in 5 gezeigt, wird, wenn Strom durch einen Kondensator (C1) oder zwei Kondensatoren (C1, C2) gemäß eines Spannungsmodus des Motors (hoher Modus, normaler Modus, niedriger Modus) in den Motor gespeist wird, ein Überhub oder der Unterhub durch den nachfolgenden Ausdruck 1 merklich verringert, wenn der Spannungsmodus dem hohen Modus, dem normalen Modus oder dem niedrigen Modus entspricht. ωL1 > 1/(ω(C1 + C2)), ωL2 > 1/(ωC1), ωL3 > 1/(ωC1) Ausdruck 1
Hier ist ω eine Winkelfrequenz, L1, L2 und L3 sind die Induktivitäten des Motors und C1 und C2 sind Kapazität.
Zum Beispiel, wenn der Spannungsmodus ein hoher Modus, und die Kühllast niedrig ist, wird ein Überhub durch die Korrelation von L1 und C1 + C2 merklich verringert. Hier bedeutet der Überhub, dass ein Kolben eines Kompressors und ein Auslassventil miteinander kollidieren.
Zusätzlich, wenn der Spannungsmodus ein hoher Modus ist und die Kühllast hoch ist, wird der Unterhub durch die Korrelation von L1 und C1 + C2 erheblich verringert. Hier ist der Unterhub unter dem erwünschten Hub des Kolbenverdichters.
Wie soweit beschrieben, hat diese Erfindung eine Wirkung, dass ein Unterhub oder ein Überhub des Kompressors unabhängig von einer Kühllast verhindert wird, indem die Kapazität der Kondensatoren, die mit einem Motor verbunden sind gemäß eines Abweichungswerts einer Kompressoreingangsspannung, die auf den Motor angewendet wird, variiert wird.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, die nachfolgendes umfasst: eine Steuereinheit, die eine Kompressoreingangsspannung, die an den Kompressor, der in eine Kühlanlage eingebaut ist und einen Motor umfasst, angelegt wird, ermittelt; wobei die Steuereinheit eine Abweichung der ermittelten Kompressoreingangsspannung von einer voreingestellten Referenzspannung ermittelt, und wobei die Steuereinheit ein Schaltsteuersignal zum Auswählen eines entsprechenden Spannungsmodus gemäß dem Abweichungswert ausgibt, und ein Auswahlsignal gemäß dem Abweichungswert ausgibt; einen ersten Kondensator, der mit dem Motor in Reihe verbunden ist; einen zweiten Kondensator; eine erste Schalteinheit, welche den Spannungsmodus des Motors basierend auf dem Schaltsteuersignal selektiv variiert, und eine zweite Schalteinheit, die den zweiten Kondensator basierend auf dem Auswahlsignal selektiv mit dem ersten Kondensator parallel verbindet oder diese Parallelverbindung auftrennt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit das Auswahlsignal ausgibt, wenn die Kompressoreingangsspannung die voreingestellte Referenzspannung überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Schalteinheit die Parallelverbindung öffnet, wenn die Kompressoreingangsspannung der voreingestellten Referenzspannung entspricht oder diese unterschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit das Schaltsteuersignal zum Auswählen eines normalen Modus ausgibt, wenn die Kompressoreingangsspannung gleich der Referenzspannung ist, und wobei die Steuereinheit das Schaltsteuersignal zum Auswählen eines hohen Modus ausgibt, wenn die Kompressoreingangsspannung oberhalb der Referenzspannung ist, und wobei die Steuereinheit das Schaltsteuersignal zum Auswählen eines niedrigen Modus ausgibt, wenn die Kompressoreingangsspannung unterhalb der Referenzspannung ist.
Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, das nachfolgendes umfasst: Ermittlung einer Kompressoreingangsspannung, die an dem Kompressor anliegt, der in eine Kühlanlage eingebaut ist und einen Motor umfasst, wobei ein erster Kondensator mit dem Motor in Reihe verbunden ist und ein zweiter Kondensator vorgesehen ist, Ermittlung einer Abweichung der ermittelten Kompressoreingangsspannung von einer voreingestellten Referenzspannung, Ausgabe eines Schaltsteuersignals zum Auswählen eines entsprechenden Spannungsmodus gemäß dem Abweichungswert, Ausgabe eines Auswahlsignals gemäß dem Abweichungswert, selektives paralleles Verbinden des zweiten Kondensators mit dem ersten Kondensator bzw. Auftrennen dieser Parallelverbindung basierend auf dem Auswahlsignal, selektives Variieren des Spannungsmodus des Motors basierend auf dem Schaltsteuersignal.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Kondensatoren parallel miteinander verbunden werden, wenn die Kompressoreingangsspannung die Referenzspannung überschreitet.