DE10225007A1

DE10225007A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters

Info

Publication number: DE10225007A1
Application number: DE10225007A
Authority: DE
Inventors: Jae-Yoo Yoo; Chel-Woong Lee; Min-Kyu Hwang
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: JP3863466B2; CN1196862C; CN1400389A; BR0202018A; US20030026703A1; DE10225007B4; JP2003074477A; US6685438B2

Abstract

In einer Betriebssteuerungsvorrichtung eines Verdichters werden ein Strom, eine Spannung und ein TDC usw., die dem Verdichter zugeführt werden, ermittelt, eine Geschwindigkeit und ein TDC werden konstant so gesteuert, daß unter Verwendung einer Phasendifferenz zwischen den jeweils ermittelten Werten (z. B. einer Phasendifferenz zwischen dem Strom und der Spannung) ein Betriebspunkt des Verdichters innerhalb eines Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist, und eine Betriebsfrequenz wird gemäß einer Ladungsveränderung verändert, dementsprechend kann eine Betriebsleistung des Verdichters verbessert werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters, und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters, die imstande sind, die Betriebsleistung eines Verdichters durch Verändern einer Betriebsfrequenz zu verbessern.

2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK

Ein allgemein gebräuchlicher Kolbenverdichter (hierin im folgenden als Verdichter bezeichnet) führt eine Hin- und Herbewegung einer Bewegungsvorrichtung durch, indem eine Ständerspule abwechselnd mit einer Sinuswellenspannung und einer Rechteckspannung versorgt und ein bestimmter linearer Hub wiederholt auf die Bewegungsvorrichtung angewendet wird. Genauer gesagt wird, wenn ein Gleichstrom zur Ständerspule fließt, der Eisenkern des Ständers magnetisiert und in einen Elektromagneten verwandelt. Dann wird die Bewegungsvorrichtung, die aus einem Eisenkern hergestellt ist und einen Luftspalt mit einem Lager trägt, magnetisiert und durch eine Anziehungskraft bewegt. Wenn dann als nächstes eine Stromrichtung des Ständers geändert wird, wird die Arbeitsrichtung der Anziehungskraft, die auf die Bewegungsvorrichtung einwirkt, geändert und die Bewegungsvorrichtung in die Gegenrichtung bewegt. Wie oben beschrieben führt, wenn eine Erregungsrichtung des Ständers fortlaufend abwechselnd geändert wird, die Bewegungsvorrichtung die Hin- und Herbewegung fortlaufend aus.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Bau einer gebräuchlichen Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Verdichters darstellt. Wie in Fig. 1 gezeigt enthält die gebräuchliche Vorrichtung einen linearen Verdichter 150, der eine Gefrierkapazität regelt, indem ein Kolben durch eine Spannung auf- und abbewegt wird, die dem Verdichter gemäß einem Hubbezugswert zugeführt wird, eine Spannungsermittlungseinheit 130, die eine Spannung ermittelt, welche dem Verdichter 150 gemäß einer Erhöhung eines Hubs zugeführt wird, eine Stromermittlungseinheit 120, die einen Strom ermittelt, welcher dem Verdichter 150 gemäß der Erhöhung des Hubs zugeführt wird, einen Mikrocomputer 140, der einen Hub unter Verwendung der ermittelten Spannung und des ermittelten Stroms errechnet, den errechneten Hub mit einem Hubbezugswert vergleicht und ein Steuersignal gemäß dem Vergleichsergebnis ausgibt, und eine elektrische Schaltungseinheit 110, die einem Triac gemäß dem Steuersignal des Mikrocomputers stoßweise Wechselstrom zuführt und dem Verdichter 150 eine Spannung zuführt.
Da sich der Kolben durch eine Spannung auf- und abbewegt, die gemäß dem Hubbezugswert, der von einem Benutzer eingestellt ist, zugeführt wird, kann ein Hub verändert und folglich eine Gefrierkapazität reguliert werden.
Der Hub erhöht sich durch Verlängern des Einschaltzyklus des Triacs der elektrischen Schaltungseinheit 110 gemäß dem Steuersignal aus dem Mikrocomputer 140. Dabei ermitteln die Spannungsermittlungseinheit 130 bzw. die Stromermittlungseinheit 120 die Spannung und den Strom, die dem Verdichter 150 zugeführt werden, und leiten sie dem Mikrocomputer zu.
Dann errechnet der Mikrocomputer 140 unter Verwendung der Spannung und des Stroms einen Hub, vergleicht den Hub mit dem Hubbezugswert und gibt gemäß dem Vergleichsergebnis ein Steuersignal aus. Genauer gesagt erhöht der Mikrocomputer 140 eine Spannung, die dem Verdichter 150 zugeführt wird, durch Ausgabe eines Steuersignals zum Verlängern eines Einschaltzyklus des Triac, wenn der Hub kleiner als der Hubbezugswert ist, und der Mikrocomputer vermindert eine Spannung, die dem Verdichter 150 zugeführt wird, durch Ausgabe eines Steuersignals zur Verkürzung des Einschaltzyklus des Triac, wenn der Hub größer als der Hubbezugswert ist.
Da die Kolbenverdichtersteuervorrichtung gemäß dem Stand der Technik jedoch eine starke Nichtlinearität in ihren mechanischen Bewegungsfunktionen aufweist, kann der Betrieb des Kolbenverdichters nicht präzise und genau durch ein lineares Steuerverfahren durchgeführt werden, ohne die Nichtlinearität in Betracht zu ziehen.
Eine Betriebsleistung des Verdichters könnte durch einheitliche Steuerung einer Phasendifferenz zwischen einem Strom und einem Hub verbessert werden, wenn der Kolbenverdichter jedoch fortlaufend in Betrieb ist, könnte eine Betriebsleistung aufgrund einer Belastungsveränderung ("Ladungsveränderung") gemäß Veränderungen äußerlicher Umstände vermindert werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Betriebsleistung eines Kolbenverdichters durch konstante Steuerung einer Betriebsgeschwindigkeit zu verbessern, so daß ein Betriebspunkt des Verdichters durch Verwendung einer Phasendifferenz zwischen einer Kolbengeschwindigkeit und einem Strom und Veränderung einer Betriebsfrequenz gemäß einer Ladungsveränderung innerhalb eines Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist.

Es ist zudem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betriebsleistung des Verdichters durch konstante Steuerung eines TDC ("Top Dead Center", oberer Totpunkt) zu verbessern, so daß ein Betriebspunkt des Verdichters unter Verwendung einer Phasendifferenz zwischen einer Kolbengeschwindigkeit und einem Strom und Veränderung einer Betriebsfrequenz gemäß einer Ladungsveränderung innerhalb eines Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist.

Um die oben aufgeführten Aufgaben zu erfüllen, enthält eine Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Verdichters ein Ermittlungsmittel zur Ermittlung verschiedener Elemente, die eine Betriebsleistung eines Verdichters betreffen; ein Phasendifferenzvergleichsmittel zum Vergleich von Phasen der Elemente untereinander und zur Ausgabe einer Phasendifferenz gemäß dem Vergleich; ein Betriebsfrequenzbestimmungsmittel zur Bestimmung einer Frequenz zu einem bestimmten Zeitpunkt als Betriebsfrequenz durch Erhöhen/Vermindern einer Bezugsbetriebsfrequenz durch eine bestimmte Frequenzeinheit gemäß der Phasendifferenz; ein Betriebsbezugswertbestimmungsmittel zur Bestimmung eines Betriebsbezugswerts gemäß der Betriebsfrequenz, die vom Betriebsfrequenzbestimmungsmittel ausgegeben wurde; und ein Steuermittel zum Vergleich der Betriebsbezugsfrequenz mit den Elementen, die durch das Ermittlungsmittel ermittelt wurden, zur Zuführung eines Steuersignals gemäß dem Vergleichsergebnis an den Verdichter und Veränderung einer Betriebsfrequenz des Verdichters gemäß der Betriebsfrequenz, die durch das Betriebsfrequenzbestimmungsmittel bestimmt wurde.

Ein Verfahren zur Betriebssteuerung eines Verdichters beinhaltet das Betreiben eines Verdichters mit einer Bezugsfrequenz; Bestimmen einer Geschwindigkeit an einem Wendepunkt als Geschwindigkeitsbezugswert nach dem Errechnen des Wendepunkts unter Verwendung einer Phasendifferenz zwischen einer Kolbengeschwindigkeit eines Verdichters und einem Strom, der dem Verdichter zugeführt wird; Betreiben des Verdichters gemäß dem Geschwindigkeitsbezugswert; und Verändern einer Betriebsfrequenz des Verdichters, wenn eine Ladungsveränderung auftritt, und Verändern des Geschwindigkeitsbezugswerts gemäß der veränderten Betriebsfrequenz.

Ein Verfahren zur Betriebssteuerung eines Verdichters beinhaltet das Betreiben eines Verdichters mit einer Bezugsfrequenz; Bestimmen eines TDC ("Top Dead Center", oberer Totpunkt) an einem Wendepunkt als TDC-Bezugswert nach dem Errechnen des Wendepunkts unter Verwendung einer Phasendifferenz zwischen einer Spannung und einem Strom; Betreiben des Verdichters gemäß dem TDC-Bezugswert; und Verändern einer Betriebsfrequenz des Verdichters, wenn eine Ladungsveränderung auftritt, und Verändern des TDC- Bezugswerts gemäß der veränderten Betriebsfrequenz.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verstehen der Erfindung bereitzustellen, und die in der Schrift enthalten sind und ein Teil von ihr bilden, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundsätze der Erfindung zu erklären.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Bau einer allgemein gebräuchlichen Betriebssteuerungsvorrichtung eines Verdichters darstellt;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Betriebssteuerungsvorrichtung eines Verdichters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die einen Hochleistungsbetriebsbereich eines Verdichters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die eine Veränderung einer mechanischen Resonanzfrequenz gemäß einer Ladungsveränderung darstellt;
Fig. 5A ist eine graphische Darstellung, die eine Veränderung eines Betriebspunkts des Verdichters gemäß einer Ladungserhöhung darstellt;
Fig. 5B ist eine graphische Darstellung, die eine Veränderung eines Betriebspunkts des Verdichters gemäß einer Betriebsfrequenzerhöhung in Fig. 5A darstellt;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das eine Geschwindigkeitssteuerung der Betriebssteuerungsvorrichtung des Verdichters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das ein Betriebssteuerungsverfahren eines Verdichters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, die eine Erhöhung/Verminderung einer Betriebsfrequenz gemäß der Höhe einer Ladung darstellt;
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das einen TDC ("Top Dead Center", oberer Totpunkt) der Betriebssteuerungsvorrichtung des Verdichters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das ein Betriebssteuerungsverfahren eines Verdichters gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Bei einer Betriebssteuerungsvorrichtung eines Verdichters und einem Verfahren dazu gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Strom bzw. eine Spannung, die dem Verdichter zugeführt werden, oder die Geschwindigkeit eines Kolbens oder ein TDC ("Top Dead Center", oberer Totpunkt) jeweils über ein Ermittlungsmittel ermittelt, mit einem Betriebsbezugswert verglichen, der von einer Betriebsbezugswertbestimmungseinheit ausgegeben wird, und eine Eingangsspannung, die dem Verdichter zugeführt wird, wird gemäß dem Vergleichsergebnis gesteuert. Außerdem wird ein Punkt durch ein Phasendifferenzvergleichsmittel als TDC = 0 (Phasendifferenzwendepunkt) bestimmt, und ein TDC oder eine Kolbengeschwindigkeit (Verdichtergeschwindigkeit) an dem Punkt wird durch ein Betriebsbezugswertbestimmungsmittel als Betriebsbezugswert eingerichtet. Zudem wird, wenn im Verdichter eine Ladungsveränderung auftritt, eine Betriebsfrequenz bestimmt, so daß der Verdichter durch ein Betriebsfrequenzbestimmungsmittel innerhalb eines Hochleistungsbetriebsbereichs betrieben wird, die dem Betriebsbezugswertbestimmungsmittel zugeführt wird. Dann führt das Betriebsbezugswertbestimmungsmittel die Betriebsfrequenz und den ihr entsprechenden Betriebsbezugswert einem Steuermittel zu. Das Steuermittel verändert eine Betriebsfrequenz des Verdichters und eine Eingangsspannung gemäß dem Betriebsbezugswert. Folglich wird eine Betriebsleistung des Verdichters verbessert.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Betriebssteuerung eines Verdichters gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Betriebssteuerungsvorrichtung eines Verdichters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in Fig. 2 dargestellt beinhaltet eine Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Verdichters ein Ermittlungsmittel 250, das einen Strom/eine Spannung, die einem Verdichter zugeführt wird, eine Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit bzw. einen TDC ("Top Dead Center", oberer Totpunkt) ermittelt, ein Phasendifferenzvergleichsmittel 260 zum Vergleich einer Phase des Stroms mit einer Phase der Spannung oder einer Phase der Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit mit einer Phase des Stroms, ein Betriebsfrequenzbestimmungsmittel 270 zur Bestimmung einer Frequenz zu einem bestimmten Zeitpunkt als Betriebsfrequenz durch Erhöhen/Vermindern einer Bezugsbetriebsfrequenz durch eine bestimmte Frequenzeinheit, ein Betriebsbezugswertbestimmungsmittel 210 zur Bestimmung eines Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeitsbezugswerts oder eines TDC-Bezugswerts gemäß der Betriebsfrequenz, die vom Betriebsfrequenzbestimmungsmittel 270 ausgegeben wurde, und ein Steuermittel 220, das die Betriebsfrequenz, die durch das Betriebsfrequenzbestimmungsmittel 270 bestimmt wurde, dem Verdichter zuführt, den Geschwindigkeitsbezugswert, der durch das Betriebsbezugswertbestimmungsmittel 210 bestimmt wurde, oder einen TDC-Bezugswert mit jedem Wert vergleicht, der von dem Bestimmungsmittel 250 bestimmt wurde, und ein Steuersignal gemäß dem Vergleichsergebnis zuführt.
Das Betriebsfrequenzbestimmungsmittel 270 beinhaltet eine Betriebsfrequenzbestimmungseinheit 271 zum Ausgleich einer einer mechanischen Resonanzfrequenz entsprechenden Betriebsfrequenz, die gemäß einer Ladungsveränderung des Verdichters verändert wird, eine Hochleistungsbereichspeichereinheit 272, die einen Hochleistungsphasendifferenzbereich, indem ein Hochleistungsbetrieb durchführbar ist, ermittelt und ihn vorspeichert, und eine Vergleichseinheit 273 zur Bestimmung, ob eine Phasendifferenz des Phasendifferenzvergleichsmittels 260 innerhalb des Hochleistungsphasendifferenzbereichs angeordnet ist.
Das Betriebsbezugswertbestimmungsmittel 210 beinhaltet eine Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 zur Bestimmung einer Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit, eines TDC ("Top Dead Center", oberer Totpunkt) oder eines Hubbezugswerts gemäß einer Betriebsfrequenz, die von der Betriebsfrequenzbestimmungseinheit 271 ausgegeben wurde, und eine Speichereinheit 211 zum Speichern einer Kolben- (Verdichter-)Geschwindigkeit, eines TDC oder eines Hubs durch jede Betriebsfrequenz über Versuche.
Außerdem beinhaltet das Steuermittel 220 eine Vergleichseinheit 221, die den Betriebsbezugswert, der vom Betriebsbezugswertbestimmungsmittel 210 zugeführt wird, mit einem Ergebniswert vergleicht, der von dem Ermittlungsmittel 250 ermittelt wird, ein Eingangsspannungsveränderungsmittel (nicht gezeigt) zur Veränderung einer Spannung, die dem Verdichter zugeführt wird, gemäß dem Vergleichsergebnis und ein Betriebsfrequenzveränderungsmittel (nicht gezeigt) zum Verändern einer Betriebsfrequenz des Verdichters gemäß der Betriebsfrequenz, die vom Betriebsfrequenzbestimmungsmittel 270 zugeführt wird.
Der Betrieb der Betriebssteuerungsvorrichtung des Verdichters gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Zuerst ermittelt das Ermittlungsmittel 250 eine Spannung/einen Strom, die dem Verdichter 240 zugeführt werden, eine Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit bzw. einen TDC. Dann vergleicht das Phasendifferenzvergleichsmittel 260 eine Phase der Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit mit einer Phase des Stroms, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, und führt dem Betriebsfrequenzbestimmungsmittel 270 einen Differenzwert zu. Hierbei vergleicht das Phasendifferenzvergleichsmittel 260 eine Phase der Spannung (220 V/60 Hz, 220 V/50 Hz, 110 V/60 Hz, 110 V/50 Hz) mit einer Phase des Stroms, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, und außerdem eine Phasendifferenz zwischen der Kolben- (Verdichter-) Geschwindigkeit und dem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird. Bei der Bezugsphasendifferenz (nämlich der Phasendifferenz als ein Bezug des Hochleistungsbereichs im Vergleichsergebnis des Phasendifferenzvergleichsmittels 260) ist eine Phasendifferenz zwischen dem Strom und der Spannung, die dem Verdichter 240 zugeführt werden, 0°.
Hierbei ermittelt die Hochleistungsbereichspeichereinheit 272, wenn der Verdichter 240 eine mechanische Resonanz aufweist, einen Bereich innerhalb ± ä (ein bestimmter Wert) auf der Grundlage einer Phasendifferenz zwischen dem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, und der Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit oder dem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, und der Spannung über Versuche und speichert ihn vor. Hierbei wird der bestimmte Wert über Versuche eingerichtet, um das Ermitteln eines Wendepunkts einer Phasendifferenz zwischen der Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit und dem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, zu erleichtern.
Die Vergleichseinheit 273 empfängt von der Betriebsfrequenzbestimmungseinheit 271 eine Phasendifferenz zwischen der Verdichtergeschwindigkeit und dem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, überprüft, ob die Phasendifferenz innerhalb eines Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist, und führt der Betriebsfrequenzbestimmungseinheit 271 ein Steuersignal gemäß dem Vergleichsergebnis zu.
Wenn die Ladung des Verdichters 240 verändert wird, erhöht/vermindert die Betriebsfrequenzbestimmungseinheit 271 die Bezugsbetriebsfrequenz durch eine bestimmte Frequenzeinheit, um die Phasendifferenzkurve zwischen der Verdichtergeschwindigkeit und dem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, innerhalb des Hochleistungsbereichs anzuordnen. Wenn die Phasendifferenzkurve innerhalb des Hochleistungsbereichs angeordnet ist, wird eine Frequenz zu diesem Zeitpunkt als Betriebsfrequenz bestimmt und der Betriebsbezugswerbestimmungseinheit 212 zugeführt. Dementsprechend empfängt die Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 die Betriebsfrequenz, die von der Betriebsfrequenzbestimmungseinheit 271 ausgegeben wurde und bestimmt einen ihr entsprechenden Betriebsbezugswert. Außerdem wird die Betriebsspannung dem Steuermittel 220zugeführt. Genauer gesagt wird die Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit, die auf den Verdichter einwirkt, oder ein TDC durch jede Frequenz über Versuche in der Speichereinheit 211 vorgespeichert, ein Betriebsfrequenzwert wird durch Errechnen eines Kolbens und eines TDC bestimmt, die der Betriebsfrequenz entsprechen, welche von der Betriebsfrequenzbestimmungseinheit 270 ausgegeben wird.
Dann empfängt das Steuermittel 220 einen Bezugswert, der vom Bezugswertbestimmungsmittel ausgegeben wird, vergleicht den Bezugswert mit einer vorliegenden Kolben- (Verdichter-)Geschwindigkeit oder einem TDC, die im Ermittlungsmittel 250 ermittelt wurden, und verändert die Betriebsfrequenz durch Zuführen eines Steuersignals gemäß dem Vergleichsergebnis an den Verdichter 240. Folglich wird der Verdichter 240 gemäß der veränderten Betriebsfrequenz gesteuert.
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird die Betriebssteuerungsvorrichtung des Verdichters eingehender beschrieben.
Zuerst wird ein Verhältnis zwischen der Ladungsveränderung und der Betriebsleistung des Verdichters 240 beschrieben.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die einen Hochleistungsbetriebsbereich des Verdichters 240 darstellt. Wie in Fig. 3 gezeigt stimmt an einem Punkt, der eine 0°-Phasendifferenz (Phasendifferenz zwischen dem Strom und der Spannung, die dem Verdichter 240 zugeführt werden, beträgt 0°) aufweist, die durch das Phasendifferenzvergleichsmittel 260 errechnet wird, eine mechanische Resonanzfrequenz des Verdichters 240 mit der Betriebsfrequenz überein. Hierbei ist die Betriebsfrequenz des Verdichters 240 maximal.
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die eine Veränderung einer mechanischen Resonanzfrequenz gemäß einer Ladungsveränderung darstellt. Wie in Fig. 4 gezeigt wird, wenn eine Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit und ein TDC konstant sind, und wenn sich eine Ladung des Verdichters 240 erhöht, ein Betriebspunkt des Verdichters 240 von "A" nach "B" bewegt. Genauer gesagt erhöht sich eine mechanische Resonanzfrequenz. Wenn sich eine Ladung des Verdichters 240 jedoch vermindert, wird der Betriebspunkt des Verdichters 240 von "A" nach "C" bewegt. Anders gesagt vermindert sich eine mechanische Resonanzfrequenz. Wie oben beschrieben wird ein Betriebsbereich, in dem der Verdichter 240 eine maximale Leistung aufweisen kann, verändert, wenn eine mechanische Resonanzfrequenz gemäß der Ladungsveränderung des Verdichters 240 verändert wird.
Fig. 5A und 5B sind graphische Darstellungen, die die Bewegung eines Wendepunkts einer Phasendifferenz zwischen einer Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit und einem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, darstellt, wenn sich eine Betriebsfrequenz gemäß einer Ladungserhöhung des Verdichters erhöht. Wie in Fig. 5A und 5B gezeigt wird der Verdichter 240, obwohl er im Hochleistungsbetriebsbereich betrieben wird, wenn sich die Ladung erhöht, außerhalb des Hochleistungsbetriebsbereichs betrieben. Hierbei wird, wenn sich die Betriebsfrequenz konstant erhöht, der Verdichter wieder innerhalb des Hochleistungsbetriebsbereichs betrieben.

Beispiele

Beispiel 1

Wie in Fig. 6 und 7 dargestellt wird bei der Betriebssteuerungsvorrichtung des Verdichters 240 eine Geschwindigkeit des Verdichters 240 durch das Ermittlungsmittel 250 ermittelt, mit einem Geschwindigkeitsbezugswert verglichen, der durch die Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 bestimmt wird, und eine Spannung, die dem Verdichter 240 zugeführt wird, wird gesteuert, um die Differenz auszugleichen. Zur selben Zeit wird eine Phasendifferenz zwischen der Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit und dem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, errechnet, der Geschwindigkeitsbezugswert erhöht sich auf der Grundlage der errechneten Phasendifferenz, bis ein Wendepunkt an der Phasendifferenzkurve auftritt, um einen Geschwindigkeitspunkt zu finden, der eine maximale Betriebsleistung des Verdichters 240 aufweist, und der gefundene Geschwindigkeitspunkt wird als Geschwindigkeitsbezugswert bestimmt. Wenn der Geschwindigkeitsbezugspunkt gefunden ist, wird der Verdichter 240 fortlaufend an diesem Punkt betrieben. Wenn jedoch eine Ladung des Verdichters verändert wird, wird eine mechanische Resonanzfrequenz des Verdichters 240 verändert, und der Betriebspunkt des Verdichters 240 ist außerhalb des Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet. Um dies auszugleichen, wird eine Betriebsfrequenz gemäß der Ladungsveränderung verändert.
Dementsprechend wird der Betriebspunkt zurück in den Hochleistungsbereich (Zyklus von 10-60 Sekunden) verlagert.
Genauer gesagt ermittelt das Ermittlungsmittel 250, wie in Fig. 6 gezeigt, wenn der Betrieb des Verdichters 240 mit der Bezugsfrequenz begonnen wird, die Kolben- (Verdichter-)Geschwindigkeit und führt sie dem Steuermittel 220 zu, wie in Schritt S601, S602 gezeigt. Dann empfängt das Steuermittel 220 den Geschwindigkeitsbezugswert von der Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 und vergleicht die ermittelte Verdichtergeschwindigkeit mit dem Geschwindigkeitsbezugswert. Wenn die ermittelte Geschwindigkeit höher als der Geschwindigkeitsbezugswert ist, vermindert sich eine Eingangsspannung, wenn die ermittelte Geschwindigkeit geringer als der Geschwindigkeitsbezugswert ist, erhöht sich eine Eingangsspannung, damit der vorher eingerichtete Betriebspunkt innerhalb eines Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist, wie in Schritt S603-S605 gezeigt. Hierbei ist der Hochleistungsbetriebsbereich des Verdichters 240 ein Bereich, der ± δ (ein bestimmter Wert) von einem Punkt TDC = 0 (Phasendifferenz von 90°) auseinander liegt.
Hierbei wird der Verdichter auf einer Geschwindigkeit gesteuert, die einer Frequenz einer Spannung (60malige Steuerung pro Sekunde bei einer Spannung von 60 Hz) entspricht, die Geschwindigkeitssteuerung wird fortgesetzt, während der Verdichter 240 in Betrieb ist.
Wie in Fig. 7 gezeigt erhöht die Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 den Geschwindigkeitsbezugswert, und das Phasendifferenzvergleichsmittel 260 vergleicht eine Phasendifferenz zwischen der Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit mit dem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird. Wenn auf der Phasendifferenzkurve ein Wendepunkt auftritt, wird die Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit der Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 zugeführt. Dann bestimmt die Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 die Geschwindigkeit als einen Geschwindigkeitsbezugswert, führt ihn dem Steuermittel 220 zu und betreibt den Verdichter konstant auf der Geschwindigkeit durch das Steuerverfahren, wie in Schritt S701-S704 gezeigt.
Die Ladungsveränderung des Verdichters 240 tritt jedoch aufgrund einer Veränderung von Umständen auf, entsprechend der sich die mechanische Resonanzfrequenz erhöht oder vermindert. Dann ermittelt das Phasendifferenzvergleichsmittel 260 die Ladungsveränderung über die Phasendifferenz zwischen der Verdichtergeschwindigkeit und dem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, und führt der Betriebsfrequenzbestimmungseinheit 271 einen Phasendifferenzwert gemäß der Ladungsveränderung zu, wie in Schritt S705 gezeigt. Hierbei wird die Phasendifferenz je nachdem ermittelt, ob die Phasendifferenz zwischen dem Hub und dem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, innerhalb eines bestimmten Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist, oder ob eine Phasendifferenz zwischen der Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit und dem Strom, der dem Verdichter 240 zugeführt wird, innerhalb eines bestimmten Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist, oder ob eine Phasendifferenz zwischen einer Spannung und einem Strom, die dem Verdichter zugeführt werden, innerhalb eines bestimmten Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist.
Danach ermittelt die Betriebsfrequenzbestimmungseinheit 271 über das Phasendifferenzvergleichsmittel 260 eine ausgeglichene Betriebsfrequenz und führt sie der Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 zu. Genauer gesagt, wie in Fig. 5A und 5B dargestellt, erhöht sich die Betriebsfrequenz, wenn eine Phasendifferenz eine obere Grenze überschreitet, und vermindert sich die Betriebsfrequenz, wenn eine Phasendifferenz eine untere Grenze unterschreitet, wie in Schritt S706-S708 gezeigt. Hierbei wird ein Hochleistungsbetriebsbereich zur Durchführung eines Hochleistungsbetriebs über Versuche ermittelt und in der Speichereinheit 211 vorgespeichert. Und es wird eine Frequenz, die der veränderten Betriebsfrequenz entspricht, als Geschwindigkeitsbezugswert über die Speichereinheit 211 bestimmt und dem Steuermittel 220 zugeführt. Das Steuermittel 220 verändert dann eine Eingangsfrequenz und eine Eingangsspannung gemäß dem Geschwindigkeitsbezugswert, dementsprechend wird der Verdichter 240 fortlaufend in dem Hochleistungsbetriebsbereich betrieben, wie in Schritt S709, S710 gezeigt.
Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, die eine Erhöhung/Verminderung einer Betriebsfrequenz gemäß einer Ladung darstellt. Wie in Fig. 8 gezeigt, wird, wenn der Verdichter an einem vorliegenden Betriebspunkt auf einer konstanten Geschwindigkeit betrieben wird, die Betriebsfrequenz nicht verändert, wenn eine Ladungsveränderung nicht schwerwiegend ist, weil eine Phasendifferenz zwischen der Verdichtergeschwindigkeit und dem Strom innerhalb des Hochleistungsbetriebsbereichs liegt. Wenn jedoch aufgrund einer Ladungserhöhung ein Betriebspunkt größer als der Hochleistungsbetriebsbereich ist, wird eine Betriebsfrequenz in Richtung einer durchgezogenen Linie bewegt, wenn aufgrund einer Ladungsverminderung ein Betriebspunkt kleiner als der Hochleistungsbetriebsbereich ist, wird eine Betriebsfrequenz in Richtung einer gestrichelten Linie bewegt.
Wie in Fig. 8 beschrieben, wird, wenn eine Ladungsveränderung auftritt, die Betriebsfrequenz verändert, damit der Betriebspunkt des Verdichters 240 innerhalb des Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist, dementsprechend kann eine Betriebsleistung des Verdichters 240 verbessert werden.

Beispiel 2

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das einen TDC ("Top Dead Center", oberer Totpunkt) der Betriebssteuerungsvorrichtung des Verdichters gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in Fig. 9 gezeigt wird ein TDC ("Top Dead Center", oberer Totpunkt) des Kolbens des Verdichters 240, ein Strom und eine Spannung, die dem Verdichter 240 zugeführt werden, durch das Ermittlungsmittel 250 ermittelt, der ermittelte TDC wird mit dem TDC-Bezugswert verglichen, der durch die Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 bestimmt wird, eine Spannung, die dem Verdichter 240 zugeführt wird, wird so gesteuert, daß die Differenz gemäß dem Vergleichsergebnis ausgeglichen wird. Gleichzeitig wird eine Phasendifferenz zwischen einem Strom und einer Spannung errechnet, die dem Verdichter 240 zugeführt werden, ein TDC-Bezugswert wird auf der Grundlage der Phasendifferenz erhöht, bis ein Wendepunkt an der Phasendifferenzkurve auftritt, und ein TDC, der eine maximale Betriebsleistung aufweist, wird als ein TDC- Bezugswert bestimmt. Wenn der TDC-Bezugswert bestimmt ist, wird der Verdichter 240 fortlaufend auf dem Punkt betrieben. Wenn eine Ladungsveränderung des Verdichters 240 auftritt, wird eine mechanische Resonanzfrequenz verändert, ein Betriebspunkt des Verdichters 240 befindet sich außerhalb des Hochleistungsbetriebsbereichs, und um dies auszugleichen, wird eine Betriebsfrequenz gemäß der Ladungsveränderung verändert, dementsprechend wird der Betriebspunkt zurück in den Hochleistungsbetriebsbereich verlagert.
Genauer gesagt startet der Verdichter 240 wie in Fig. 9 dargestellt mit der Betriebsfrequenz, das Ermittlungsmittel 250 ermittelt einen TDC und führt ihn dem Steuermittel 220 zu, wie in Schritt S901, S902 gezeigt. Dann empfängt das Steuermittel 220 einen TDC- Bezugswert, der von der Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 272 zugeführt wird, und vergleicht den ermittelten TDC mit dem TDC- Bezugswert. Wenn der ermittelte TDC größer als der TDC- Bezugswert ist, vermindert sich eine Eingangsspannung, wenn der ermittelte TDC geringer als der TDC-Bezugswert ist, erhöht sich eine Eingangsspannung, damit der vorher eingerichtete Betriebspunkt innerhalb eines Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist, wie in Schritt S903-S905 gezeigt. Hierbei ist der Hochleistungsbetriebsbereich des Verdichters 240 ein Bereich, der ± δ von dem Punkt entfernt liegt (Phasendifferenz = 0°).
Hierbei wird der Verdichter 240 mit dem einer Frequenz einer Spannung entsprechenden TDC gesteuert, und der TDC wird gemäß der Betriebsfrequenz betrieben, während der Verdichter 240 betrieben wird.
Wie in Fig. 10 dargestellt erhöht die Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 den TDC- Bezugswert, das Phasendifferenzvergleichsmittel 260 vergleicht eine Phase des Stroms mit einer Phase der Spannung. Wenn ein Wendepunkt an der Phasendifferenzkurve auftritt, wird der Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 ein TDC an dem Punkt zugeführt. Dann bestimmt die Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 den TDC als den TDC-Bezugswert und führt ihn dem Steuermittel 220 zu, und der Verdichter wird über das in Schritt S1001-S1004 gezeigte Steuerverfahren auf dem TDC konstant betrieben.
Wenn jedoch aufgrund einer Veränderung von Umständen eine Ladungsveränderung des Verdichters 240 auftritt, erhöht/vermindert sich die mechanische Resonanzfrequenz des Verdichters 240 entsprechend. Dann erkennt das Phasendifferenzvergleichsmittel 260 die Ladungsveränderung über die Phasendifferenz zwischen dem Strom und der Spannung, die dem Verdichter 240 zugeführt werden, und führt der Betriebsfrequenzbestimmungseinheit 271 einen Phasendifferenzwert gemäß der Ladungsveränderung zu, wie in Schritt S1005 gezeigt. Dann bestimmt die Betriebsfrequenzbestimmungseinheit 271 über das Phasendifferenzvergleichsmittel 260 eine ausgeglichene Betriebsfrequenz und führt sie der Betriebsbezugswertbestimmungseinheit 212 zu. Genauer gesagt, wie in Fig. 5A und 5B dargestellt, erhöht sich die Betriebsfrequenz, wenn eine Phasendifferenz eine obere Grenze des Hochleistungsbetriebsbereichs überschreitet, und vermindert sich die Betriebsfrequenz, wenn eine Phasendifferenz eine untere Grenze des Hochleistungsbetriebsbereichs unterschreitet, wie in Schritt S1006-S1008 gezeigt. Hierbei wird ein Hochleistungsbetriebsbereich zur Durchführung eines Hochleistungsbetriebs über Versuche ermittelt und in der Speichereinheit 211 vorgespeichert. Und es wird eine Frequenz, die der veränderten Betriebsfrequenz entspricht, als TDC-Bezugswert über die Speichereinheit 211 bestimmt und dem Steuermittel 220 zugeführt. Das Steuermittel 220 verändert dann eine Eingangsfrequenz, die dem Verdichter 240 zugeführt wird, und eine Eingangsspannung gemäß dem TDC-Bezugswert, dementsprechend wird der Verdichter 240 fortlaufend in dem Hochleistungsbetriebsbereich betrieben, wie in Schritt S1009, S1010 gezeigt.
Wie oben beschrieben wird in der vorliegenden Erfindung eine Geschwindigkeit unter Verwendung einer Phasendifferenz zwischen einer Kolben-(Verdichter-)Geschwindigkeit und einem Strom konstant so gesteuert, daß ein Betriebspunkt des Verdichters innerhalb eines Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist, und eine Betriebsfrequenz wird gemäß einer Ladungsveränderung verändert, dementsprechend kann eine Betriebsleistung des Verdichters verbessert werden.
Außerdem wird in der vorliegenden Erfindung ein TDC unter Verwendung einer Phasendifferenz zwischen einer Spannung und einem Strom, die dem Verdichter zugeführt werden, konstant so gesteuert, daß ein Betriebspunkt des Verdichters innerhalb eines Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist, und eine Betriebsfrequenz wird gemäß einer Ladungsveränderung verändert, dementsprechend kann eine Betriebsleistung des Verdichters verbessert werden. Da die vorliegende Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt sein kann, ohne von ihrer Wesensart oder wesentlichen ihrer Merkmale abzuweichen, sollte es sich außerdem verstehen, daß die oben beschriebenen Ausführungsformen, wenn nicht anders angegeben, durch keine der Details der vorausgehenden Beschreibung begrenzt sind, sondern eher allgemein innerhalb ihres Umfangs und Wesens wie in den beigefügten Ansprüchen definiert aufgefaßt werden sollen, und daher sollen alle Änderungen und Modifikationen innerhalb der Abgrenzungen der Ansprüche, oder Äquivalenten dieser Abgrenzungen, durch die beigefügten Ansprüche umfaßt sein.

Claims

1. Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Verdichters, umfassend:
ein Ermittlungsmittel zur Ermittlung eines Stroms, der dem Verdichter zugeführt wird, und einer Kolbengeschwindigkeit des Verdichters;
ein Phasendifferenzvergleichsmittel zum Vergleich von Phasen des Stroms und der Geschwindigkeit und zur Ausgabe einer Phasendifferenz;
ein Betriebsfrequenzbestimmungsmittel zur Bestimmung einer Frequenz zu einem bestimmten Zeitpunkt als Betriebsfrequenz durch Erhöhen/Vermindern einer Bezugsbetriebsfrequenz durch eine bestimmte Frequenzeinheit gemäß der Phasendifferenz;
ein Geschwindigkeitsbezugswertbestimmungsmittel zur Bestimmung eines Geschwindigkeitsbezugswerts gemäß der Betriebsfrequenz, die von dem Betriebsfrequenzbestimmungsmittel ausgegeben wurde; und
ein Steuermittel zum Vergleich des Geschwindigkeitsbezugswerts mit der Geschwindigkeit, die von dem Ermittlungsmittel ermittelt wurde, zur Zuführung eines Steuersignals gemäß dem Vergleichsergebnis an den Verdichter und Veränderung einer Betriebsfrequenz des Verdichters gemäß der Betriebsfrequenz, die durch das Betriebsfrequenzbestimmungsmittel bestimmt wurde.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Betriebsfrequenzbestimmungsmittel beinhaltet:
eine Hochleistungsbereichsspeichereinheit zur Speicherung eines Hochleistungsbetriebsbereichs, in dem der Verdichter einen beständigen Betrieb durchführt;
eine Vergleichseinheit zum Vergleich der Phasendifferenz, die vom Ermittlungsmittel ermittelt wurde, mit dem Hochleistungsbetriebsbereich, um zu überprüfen, ob die Phasendifferenz innerhalb des Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist; und
eine Betriebsfrequenzbestimmungseinheit zur Erhöhung/Verminderung der Betriebsfrequenz von der Bezugsbetriebsfrequenz gemäß dem Vergleichsergebnis und Einrichtung derselben als neue Betriebsfrequenz.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Betriebsfrequenzbestimmungseinheit die Betriebsfrequenz erhöht, wenn eine Phasendifferenz eine obere Grenze des Hochleistungsbetriebsbereichs überschreitet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Betriebsfrequenzbestimmungseinheit die Betriebsfrequenz vermindert, wenn eine Phasendifferenz eine untere Grenze des Hochleistungsbetriebsbereichs unterschreitet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Geschwindigkeitsbezugswertbestimmungsmittel beinhaltet:
eine Speichereinheit zur Speicherung eines Geschwindigkeitsbezugswerts durch jede Frequenz; und
eine Geschwindigkeitsbezugswertbestimmungseinheit zur Bestimmung eines Geschwindigkeitsbezugswerts gemäß der Betriebsfrequenz, die von dem Betriebsfrequenzbestimmungsmittel zugeführt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuermittel beinhaltet:
eine Vergleichseinheit zum Vergleich des Betriebsbezugswerts, der vom Betriebsbezugswertbestimmungsmittel zugeführt wird, mit einem Ergebniswert, der von dem Ermittlungsmittel ermittelt wird;
ein Eingangsspannungsveränderungsmittel zur Veränderung einer Spannung, die dem Verdichter zugeführt wird, gemäß dem Vergleichsergebnis; und
ein Betriebsfrequenzveränderungsmittel zum Verändern einer Betriebsfrequenz des Verdichters gemäß der Betriebsfrequenz, die vom Betriebsfrequenzbestimmungsmittel zugeführt wird.

7. Vorrichtung zur Betriebssteuerung eines Verdichters, umfassend:
ein Ermittlungsmittel zur Ermittlung eines Stroms und einer Spannung, die dem Verdichter zugeführt werden, und eines TDC ("Top Dead Center", oberer Totpunkt) über einen internen Sensor des Verdichters;
ein Phasendifferenzvergleichsmittel zum Vergleich von Phasen des Stroms und der Spannung und zur Ausgabe einer Phasendifferenz;
ein Betriebsfrequenzbestimmungsmittel zur Bestimmung einer Frequenz zu einem bestimmten Zeitpunkt als eine Betriebsfrequenz durch Erhöhen/Vermindern einer Bezugsbetriebsfrequenz durch eine bestimmte Frequenzeinheit gemäß der Phasendifferenz;
ein TDC-Bezugswertbestimmungsmittel zur Bestimmung eines TDC-Bezugswerts gemäß der Betriebsfrequenz, die von dem Betriebsfrequenzbestimmungsmittel ausgegeben wurde; und
ein Steuermittel zum Vergleich des TDC-Bezugswerts mit dem TDC, der von dem Ermittlungsmittel ermittelt wurde, zur Zuführung eines Steuersignals gemäß dem Vergleichsergebnis an den Verdichter und Veränderung einer Betriebsfrequenz des Verdichters gemäß der Betriebsfrequenz, die durch das Betriebsfrequenzbestimmungsmittel bestimmt wurde.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Betriebsfrequenzbestimmungsmittel beinhaltet:
eine Hochleistungsbereichspeichereinheit zur Speicherung eines Hochleistungsbetriebsbereichs, in dem der Verdichter einen beständigen Betrieb durchführt;
eine Vergleichseinheit zum Vergleich der Phasendifferenz, die vom Ermittlungsmittel ermittelt wurde, mit dem Hochleistungsbetriebsbereich, um zu überprüfen, ob die Phasendifferenz innerhalb des Hochleistungsbetriebsbereichs angeordnet ist; und
eine Betriebsfrequenzbestimmungseinheit zur Erhöhung/Verminderung der Betriebsfrequenz von der Bezugsbetriebsfrequenz gemäß dem Vergleichsergebnis und Einrichtung derselben als neue Betriebsfrequenz.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Betriebsfrequenzbestimmungseinheit die Betriebsfrequenz erhöht, wenn eine Phasendifferenz eine obere Grenze des Hochleistungsbetriebsbereichs überschreitet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Betriebsfrequenzbestimmungseinheit die Betriebsfrequenz vermindert, wenn eine Phasendifferenz eine untere Grenze des Hochleistungsbetriebsbereichs unterschreitet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das TDC- Bezugswertbestimmungsmittel beinhaltet:
eine Speichereinheit zur Speicherung eines TDC- Bezugswerts durch jede Frequenz; und
eine TDC-Bezugswertbestimmungseinheit zur Bestimmung eines TDC-Bezugswerts gemäß der Betriebsfrequenz, die von dem Betriebsfrequenzbestimmungsmittel zugeführt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Steuermittel beinhaltet:
eine Vergleichseinheit zum Vergleich des TDC- Bezugswerts, der vom TDC-Bezugswertbestimmungsmittel zugeführt wird, mit einem Ergebniswert, der von dem Ermittlungsmittel ermittelt wird;
ein Eingangsspannungsveränderungsmittel zur Veränderung einer Spannung, die dem Verdichter zugeführt wird, gemäß dem Vergleichsergebnis; und
ein Betriebsfrequenzveränderungsmittel zum Verändern einer Betriebsfrequenz des Verdichters gemäß der Betriebsfrequenz, die vom Betriebsfrequenzbestimmungsmittel zugeführt wird.

13. Verfahren zur Betriebssteuerung eines Verdichters, umfassend:
Betreiben eines Verdichters mit einer Bezugsfrequenz;
Bestimmen einer Geschwindigkeit an einem Wendepunkt als Geschwindigkeitsbezugswert nach dem Errechnen des Wendepunkts unter Verwendung einer Phasendifferenz zwischen einer Kolbengeschwindigkeit eines Verdichters und einem Strom, der dem Verdichter zugeführt wird;
Betreiben des Verdichters gemäß dem Geschwindigkeitsbezugswert; und
Verändern einer Betriebsfrequenz des Verdichters, wenn eine Ladungsveränderung auftritt, und Verändern des Geschwindigkeitsbezugswerts gemäß der veränderten Betriebsfrequenz.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Bestimmens des Geschwindigkeitsbezugswerts folgende untergeordnete Schritte beinhaltet:
Erhöhen des Geschwindigkeitsbezugswerts;
Vergleichen einer Phase der Kolbengeschwindigkeit des Verdichters mit einer Phase des Stroms, der dem Verdichter zugeführt wird, und Errechnen einer Phasendifferenz; und
Bestimmen einer Kolbengeschwindigkeit des Verdichters an einem Wendepunkt, wenn der Wendepunkt an der Phasendifferenzkurve im Vergleichsergebnis auftritt.

15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Betreibens des Verdichters folgende untergeordnete Schritte beinhaltet:
Ermitteln einer Kolbengeschwindigkeit des Verdichters;
Vergleichen der Geschwindigkeit mit dem Geschwindigkeitsbezugswert; und
Erhöhen einer Spannung, die dem Verdichter zugeführt wird, wenn im Vergleichsergebnis der Geschwindigkeitsbezugswert höher als die Geschwindigkeit ist.

16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Betreibens des Verdichters ferner folgenden untergeordneten Schritt beinhaltet: Vermindern einer Eingangsspannung, die dem Verdichter zugeführt wird, wenn im Vergleichsergebnis der Geschwindigkeitsbezugswert geringer als die Geschwindigkeit ist.

17. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Veränderns der Betriebsfrequenz folgende untergeordnete Schritte beinhaltet:
Vergleichen, ob ein Betriebspunkt des Verdichters innerhalb eines Hochleistungsbereichs angeordnet ist, und Verändern einer Betriebsfrequenz gemäß dem Vergleichsergebnis; und
Verändern des Geschwindigkeitsbezugswerts gemäß der veränderten Betriebsfrequenz.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schritt des Veränderns der Betriebsfrequenz ferner folgenden untergeordneten Schritt beinhaltet: Ermitteln eines Hochleistungsbereichs einer Phasendifferenz zwischen der Geschwindigkeit und dem Strom und Speichern des Hochleistungsbereichs.

19. Verfahren nach Anspruch 17, wobei im Schritt des Veränderns der Betriebsfrequenz entschieden wird, ob eine Phasendifferenz zwischen der Geschwindigkeit und dem Strom geringer/größer als ein bestimmter Wert ist, wobei die Betriebsfrequenz erhöht wird, wenn die Phasendifferenz geringer als der bestimmte Wert ist, und die Betriebsfrequenz vermindert wird, wenn die Phasendifferenz größer als der bestimmte Wert ist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei der bestimmte Wert so eingerichtet wird, daß ein Wendepunkt einer Phasendifferenz zwischen der Kolbengeschwindigkeit des Verdichters und dem Strom, der dem Verdichter zugeführt wird, leicht ermittelt wird.

21. Verfahren zur Betriebssteuerung eines Verdichters, umfassend:
Betreiben eines Verdichters mit einer Bezugsfrequenz;
Bestimmen eines TDC ("Top Dead Center", oberer Totpunkt) an einem Wendepunkt als TDC-Bezugswert nach dem Errechnen des Wendepunkts unter Verwendung einer Phasendifferenz zwischen einer Spannung und einem Strom;
Betreiben des Verdichters gemäß dem TDC-Bezugswert; und
Verändern einer Betriebsfrequenz des Verdichters, wenn eine Ladungsveränderung auftritt, und Verändern des TDC-Bezugswerts gemäß der veränderten Betriebsfrequenz.

22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Schritt des Bestimmens des TDC-Bezugswert folgende untergeordnete Schritte beinhaltet:
Erhöhen des TDC-Bezugswerts;
Vergleichen einer Phase der Spannung mit einer Phase des Stroms; und
Bestimmen einer Kolbengeschwindigkeit des Verdichters an einem Wendepunkt, wenn der Wendepunkt an der Phasendifferenzkurve im Vergleichsergebnis auftritt.

23. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Schritt des Betreibens des Verdichters folgende untergeordnete Schritte beinhaltet:
Ermitteln eines TDC eines Verdichterkolbens;
Vergleichen des TDC mit dem TDC-Bezugswert; und
Erhöhen einer Spannung, die dem Verdichter zugeführt wird, wenn im Vergleichsergebnis der TDC-Bezugswert höher als der TDC ist.

24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Schritt des Betreibens des Verdichters ferner folgenden untergeordneten Schritt beinhaltet:
Vermindern einer Eingangsspannung, die dem Verdichter zugeführt wird, wenn im Vergleichsergebnis der TDC-Bezugswert geringer als der TDC ist.

25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Schritt des Veränderns der Betriebsfrequenz folgende untergeordnete Schritte beinhaltet:
Vergleichen, ob ein Betriebspunkt des Verdichters innerhalb eines Hochleistungsbereichs angeordnet ist, und Verändern einer Betriebsfrequenz gemäß dem Vergleichsergebnis; und
Verändern des TDC-Bezugswerts gemäß der veränderten Betriebsfrequenz.

26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei der Schritt des Veränderns der Betriebsfrequenz ferner folgenden untergeordneten Schritt beinhaltet:
Ermitteln eines Hochleistungsbereichs einer Phasendifferenz zwischen der Spannung und dem Strom und Speichern des Hochleistungsbereichs.

27. Verfahren nach Anspruch 25, wobei im Schritt des Veränderns der Betriebsfrequenz entschieden wird, ob eine Phasendifferenz zwischen der Spannung und dem Strom geringer/größer als ein bestimmter Wert ist, wobei die Betriebsfrequenz erhöht wird, wenn die Phasendifferenz geringer als der bestimmte Wert ist, und die Betriebsfrequenz vermindert wird, wenn die Phasendifferenz größer als der bestimmte Wert ist.

28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei der bestimmte Wert so eingerichtet wird, daß ein Wendepunkt einer Phasendifferenz zwischen der Kolbengeschwindigkeit des Verdichters und dem Strom, der dem Verdichter zugeführt wird, leicht ermittelt wird.