SK286567B6 - Spôsob kontroly a monitorovania polohy piesta v kompresore a kompresor na vykonanie tohto spôsobu - Google Patents

Spôsob kontroly a monitorovania polohy piesta v kompresore a kompresor na vykonanie tohto spôsobu Download PDF

Info

Publication number
SK286567B6
SK286567B6 SK916-2002A SK9162002A SK286567B6 SK 286567 B6 SK286567 B6 SK 286567B6 SK 9162002 A SK9162002 A SK 9162002A SK 286567 B6 SK286567 B6 SK 286567B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
time
piston
stroke
voltage
movement
Prior art date
Application number
SK916-2002A
Other languages
English (en)
Other versions
SK9162002A3 (en
Inventor
Marcos Guilherme Schwarz
Paulo Sergio Dainez
Original Assignee
Empresa Brasileira De Compressores S.A. - Embraco
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Empresa Brasileira De Compressores S.A. - Embraco filed Critical Empresa Brasileira De Compressores S.A. - Embraco
Publication of SK9162002A3 publication Critical patent/SK9162002A3/sk
Publication of SK286567B6 publication Critical patent/SK286567B6/sk

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F04B35/045Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00Pump parameters
    • F04B2201/02Piston parameters
    • F04B2201/0201Position of the piston

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

Opísaný je spôsob kontroly kompresora (1), najmä spôsob, ktorý zabráni piestu (5) naraziť na ventilový systém (8, 9), ktorý je v ňom vytvorený. Tentovynález má kontrolovať zdvih piesta (5) lineárneho kompresora (1), pričom sa umožní, aby piest (5) postúpil až na koniec svojho mechanického zdvihu vextrémnych podmienkach zaťaženia bez toho, aby piest (5) mohol kolidovať s ventilovým systémom (8, 9). Tento cieľ sa dosiahne pomocou spôsobu kontroly kompresora (1), najmä lineárneho kompresora, ktorý zahrnuje piest (5) a lineárny motor (2), pričompiest (5) sa pohybuje pozdĺž zdvihu a je hnaný motorom (2), pričom motor (2) je napájaný priemernýmnapätím (Vm) a kontroluje pohyb piesta (5), pričom tento spôsob zahrnuje kroky merania prvého času pohybu piesta (5), porovnanie tohto prvého času s predpokladaným časom pohybu, zmeny napätia (Vm), ak sa prvý čas pohybu líši od predpokladaného času pohybu, pričom predpokladaný čas pohybu je taký, že pohyb piesta (5) dosiahne maximálny bod (M), pričom tento bod (M) je veľmi blízko konca zdvihu piesta. Tiež sa predpokladá systém na monitorovanie polohy piesta (5) lineárneho kompresora (1), ako ajkompresor (1).

Description

Oblasť techniky
Tento vynález sa týka spôsobu kontroly kompresora, najmä spôsobu, ktorý zabráni piestu, aby narazil na systém ventilov, ktorý je v ňom vytvorený, ako aj systému monitorovania polohy piesta kompresora, a kompresora vybaveného systémom na monitorovanie polohy piesta.
Doterajší stav techniky
Kompresory lineárneho typu sú známe z doterajšieho stavu techniky a skladajú sa z mechanizmu, v ktorom piest vykonáva oscilačný pohyb a vo väčšine prípadov sú vytvorené elastické prostriedky, spájajúce valec a piest, ktoré dodávajú tomuto pohybu rezonančnú charakteristiku, pričom energia sa dodáva pomocou lineárneho posuvného motora.
V riešení podľa US 5 704 771 - Sawafuji Electric je zdvih piesta primáme proporcionálny úrovni napätia, napájajúceho lineárny motor, ktorý je typu „pevný magnet a pohyblivá cievka“. V tomto riešení je mechanizmus konštruovaný takým spôsobom, aby pomer medzi výškou zdvihu a priemerom piesta bol taký veľký, aby zmena koncovej polohy, ktorú dosiahne piest počas svojho oscilačného pohybu, v dôsledku zmien napájacieho napätia a zaťaženia, nerušila významne charakteristiky účinnosti a kapacity chladenia kompresora. V tomto riešení je mechanizmus vybavený výpustným ventilom, konštruovaným tak, že ak piest prekročí maximálny zdvih očakávaný pri jeho oscilačnom pohybe, napríklad keď sa zvýši napätie napájajúce motor, piest sa dostane do styku s výpustným ventilom a tento umožní určitý postup piesta, čím zabráni nárazu na platňu ventilovej hlavy. Nevýhodou uvedeného riešenia je to, že zdvih piesta sa nekontroluje, konštrukcia dokáže umožniť zmeny v napätí a zaťažení bez poškodenia mechanizmu, ale toto prináša obmedzenie účinnosti výrobku. Aj v tomto riešení možné nárazy piesta na výpustný ventil, i keď nezhoršujú spoľahlivosť výrobku, spôsobujú zvýšenie hluku.
V americkom patente US 4 602 174 - Sunpower, Inc. je zdvih piesta tiež primáme proporcionálny napätiu, napájajúceho lineárny motor, ktorý je typu „pohyblivý magnet a pevná cievka“. V tomto riešení konštrukcia mechanizmu nemá mechanický obmedzovač zdvihu piesta a nie je dimenzovaná tak, aby zniesla nadmerný náraz piesta na ventilovú platňu. V dôsledku hľadania konštrukcie, ktorá je lepšie optimalizovaná z hľadiska účinnosti, pomer medzi zdvihom a priemerom piesta nie je veľký, čo robí výkon kompresora závislejším od zmien vo zdvihoch piesta. Ako príklad, proces vypúšťania plynu sa uskutočňuje vo veľmi malej časti zdvihu, celkove asi 5 %.
Ďalší efekt, ku ktorému dochádza v tomto type kompresora, je posun stredného bodu oscilačného pohybu, čo má za následok posunutie piesta od výpustného ventilu. To je spôsobené elastickou deformáciou rezonančného mechanického systému, tvoreného piestom a pružinou, keď je rozdiel medzi tlakmi na oboch stranách piesta. Tento posun stredného bodu oscilačného pohybu je proporcionálny rozdielu tlakov medzí vypúšťaním a nasávaním.
Z uvedených dôvodov je v tomto riešení nevyhnutné použiť regulátor zdvihu piesta, ktorým je regulátor napätia, napájajúceho lineárny motor, do ktorého sa spätne dodáva informácia o polohe piesta, v zásade odhadnutá z informácie o prúde dodávanom do motora a o napätí indukovanom vo svorkách motora (US 5 342 176, US 5 496 153, US 5 450 521, US 5 592 073). Nevýhodou uvedeného riešenia je to, že zdvih piesta sa kontroluje, pričom sa ako referenčná hodnota berie odhadovaná poloha piesta, vypočítaná z prúdu a napätia na svorkách motora, ale toto je často chybné v dôsledku konštrukčných zmien motora, zmien teploty a zaťaženia, čím sa zabraňuje presnejšej kontrole, čo obmedzuje účinnosť a prevádzku v extrémnych podmienkach chladiacej kapacity. Ďalšou nevýhodou tohto riešenia je, že počítanie posunu stredného bodu oscilačného pohybu sa stane nepresným, čo je spôsobené najmä priemerným rozdielom medzi tlakom nasávania a tlakom vypúšťania a elastickou konštantou pružiny rezonančného systému.
Iným postupom používaným na vyvolanie spätného napájania regulátora napätia, je pozorovanie, či nedôjde k nárazu piesta na ventilovú platňu, detegovanému pomocou mikrofónu na detekciu nárazu alebo meračom zrýchlenia, ktorý vygeneruje príkaz na zníženie napätia, napájajúceho motor, a v dôsledku toho zdvihu piesta. Pri tomto postupe sa maximálny zdvih piesta kontroluje udržiavaním napätia, napájajúceho motor, na úrovni tesne pod tou, ktorá spôsobuje kolíziu, čo sa dosiahne detegovaním kolízií a na základe takto získaných informácií miernym znížením napájacieho napätia. Nevýhodou tohto riešenia sú kolízie samotné, ktoré sú nevyhnutné na informovanie o blízkosti piesta k ventilovej platni, pretože spôsobujú hluk a určité mechanické poškodenia, čo zmenšuje prevádzkovú životnosť výrobku. Ďalšou nevýhodou je pomerne pomalá reakcia tejto formy kontroly, neschopná zabrániť kolíziám a zmenšeniam chladiacej kapacity v priebehu časových intervalov, keď dochádza k ostrým osciláciám v napájačom napätí, ktoré sú bežné vo verejnej sieti.
Tieto obmedzenia presnejšej kontroly zdvihu piesta reprezentujú veľké obmedzenie výkonu uvedeného typu kompresora. Ideálnou situáciou by bolo umožniť piestu, aby sa dostal čo najbližšie k ventilovej platni bez toho, aby došlo ku kolízii. Kontroly, známe z doterajšieho stavu techniky, neumožňujú toto priblíženie, pretože tu chýba presnosť v odhade polohy piesta a je nevyhnutné zachovať väčšiu bezpečnostnú vzdialenosť, čo vedie k tomu, že kompresor nečerpá plyn, keď je výstupný tlak vysoký a zmenšuje sa maximálna možná účinnosť v dôsledku mŕtveho objemu.
Podstata vynálezu
Cieľmi tohto vynálezu je:
- kontrolovať zdvih piesta lineárneho kompresora, pričom sa umožní, aby piest postúpil až na koniec svojho mechanického zdvihu aj v extrémnych podmienkach zaťaženia bez toho, aby piest mohol naraziť na ventilový systém,
- kontrolovať zdvih piesta lineárneho kompresora, pričom sa umožní, aby piest postúpil až na koniec svojho mechanického zdvihu aj v extrémnych podmienkach zaťaženia bez toho, aby piest mohol naraziť na ventilový systém, a to aj v prítomnosti extrémnych porúch zo siete na dodávku energie,
- vytvoriť kontrolu nad zdvihom piesta lineárneho kompresora bez potreby informácie o posune stredného bodu oscilácií piesta,
- vytvoriť kontrolu nad amplitúdou oscilačného zdvihu lineárneho kompresora, pričom sa umožní kontrola chladiacej kapacity vyvinutej kompresorom.
Tieto ciele sa dosiahnu pomocou spôsobu kontroly kompresora, najmä lineárneho kompresora, ktorý zahrnuje piest a lineárny motor, pričom piest sa pohybuje pozdĺž zdvihu a je hnaný motorom, pričom motor je napájaný stredným napätím, a kontrolou pohybu piesta, pričom tento spôsob zahrnuje kroky merania prvého času pohybu piesta, porovnania tohto prvého času s vopred určeným časom pohybu; zmeny napätia, ak sa prvý čas pohybu líši od vopred určeného času pohybu, pričom vopred určený čas pohybu je taký, že pohyb piesta dosiahne maximálny bod, pričom tento maximálny bod je veľmi blízko konca zdvihu piesta.
Predpokladá sa tiež systém na monitorovanie polohy piesta v kompresore s cieľom zabrániť piestu, aby narazil na ventilovú platňu, umiestnenú na konci zdvihu piesta. Tento cieľ sa dosiahne pomocou systému na monitorovanie polohy piesta, najmä piesta lineárneho kompresora, pričom piest sa pohybuje pozdĺž zdvihu a je hnaný motorom, motor je hnaný napätím, systém zahrnuje elektronický obvod schopný monitorovať pohyb piesta od prechodu popri bode, blízkom bodu, ktorý je blízko konca zdvihu piesta.
Tiež je cieľom tohto vynálezu poskytnúť kompresor s monitorovacím systémom, ktorý zabráni piestu v postupe až na koniec jeho mechanického zdvihu dokonca i v extrémnych podmienkach zaťaženia bez toho, aby umožnil piestu naraziť na ventilový systém. Tento cieľ sa dosiahne pomocou kompresora, najmä lineárneho kompresora, ktorý zahrnuje piest, ventilovú platňu a lineárny motor, pričom piest sa pohybuje pozdĺž zdvihu a je hnaný motorom, pričom kompresor zahrnuje elektronický obvod, schopný monitorovať pohyb piesta od prechodu popri bode, blízkom bodu, definovanému v oblasti, ktorá je blízka ventilovej platni.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Vynález bude bližšie vysvetlený pomocou výkresov a príkladov uskutočnenia, kde na obr. 1 - je schematicky znázornený pohľad na lineárny kompresor, kde sa použil spôsob podľa tohto vynálezu;
obr. 2 - je znázornené správanie piesta kompresora, znázorneného na obr. 1, a správanie elektrického napätia, napájajúceho motor, ktorý ho ovláda;
obr. 3 - je znázornená bloková schéma spôsobu podľa tohto vynálezu;
obr. 4 - je graf znázorňujúci koreláciu medzi posunom piesta a napätím, napájajúcim lineárny motor; obr. 5 - je znázornený schematický diagram invertora, ktorý ovláda motor; a obr. 6 - je znázornená bloková schéma, znázorňujúca, ako snímač spúšťa invertor pomocou mikropočítača.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Obr. 1 schematicky znázorňuje kompresor 1 lineárneho typu, ktorý je vybavený piestom 5, umiestneným v bloku 6, kde sú definované jeho zdvih a pohyb, a hnaným lineárnym motorom 2. Piest 5 vykonáva oscilačný pohyb rezonančného typu pôsobením pružiny 4, pričom kontrola jeho pohybu sa uskutočňuje pomocou elektronického obvodu 40, ktorý zahrnuje invertor 50 a mikroovládač 41, pričom invertor 50 je schopný meniť amplitúdu jeho zdvihu. V blízkosti konca zdvihu piesta je ventilová platňa 8, 9, do ktorej piest 5 narazí v prípade vonkajšej poruchy, ktorá spôsobí zmenu pohybu uvedeného piesta 5.
Kontrola a zmena amplitúdy sa dosiahnu pomocou spätného napájania 31, ktoré sa meria v bode „R“, lyžičky definovanom v bloku 6 pozdĺž zdvihu piesta 5, ako je znázornené na obr. 1. Špecificky cieľ tohto vyná
SK 286567 Β6 lezu využíva informáciu o čase „to“ zotrvania piesta 5 za bodom „R“, blízko konca maximálneho možného zdvihu „M“ pre piest 5, doby „tc“ trvania úplného cyklu a informáciu o čase „tom“, zodpovedajúcom maximálnemu možnému zdvihu „M“ pre piest 5, znázornenú pomocou krivky „Pm“ na obr. 2, priemernom napätí „Vm“, napájajúcom motor, ktoré sa zvýši v prípade, že čas „to“ bude kratší než požadovaný čas „tod“ a naopak, udržiavajúc požadovaný posun „P“ na dodávanie určitej chladiacej kapacity systému, kde sa kompresor 1 použije.
Čas „to“ alebo prvý čas pohybu piesta 5 je priemerom posledných meraní času „to(n)‘‘, „to(n - 1)“, ... , a čas „tod“ alebo predpokladaný čas pohybu zodpovedá času zotrvania piesta 5 za bodom „R“ pre požadovaný zdvih „P“ kratší než „M“. Tento požadovaný zdvih „P“ je definovaný požiadavkou chladenia systémom.
Okrem kontroly priemerného napätia „Vm“ je to rozdiel v čase medzi momentom „to(n)‘‘ (alebo prvým časom pohybu) prechodu piesta popri bode „R“ a momentom ,,tc(predpokladané)“ (alebo predpokladaným časom pohybu), očakávaným pre tento prechod popri bode „R“, definovaným ako priemerné trvanie predchádzajúcich cyklov ,,tc(n)“, „tc(n - 1)“, ... , ktorý umožňuje aplikovať korekciu „dV“ na napätie „VI“, napájajúce motor, ktoré je odlišné od požadovaného napätia „V2“, počas prebiehajúceho cyklu, konkrétne v priebehu časového intervalu, v ktorom piest 5 prechádza popri bode „R“, a očakávaným momentom prechodu popri bode „P“ maximálnej amplitúdy, a teda pokúšať sa o korekciu dráhy v tom cykle, udržiavajúc zdvih „P2“ veľmi blízko požadovanej hodnoty „P3“, a tým zabrániť piestu 5, aby narazil na ventilovú platňu 8, 9, čo by sa stalo, keby dráha piesta 5 pokračovala, ako je znázornené na krivke „Pl“ a „P4“ od začiatku poruchy „D“ na obr. 2.
Bod „M“ je veľmi blízko k ventilovej platni, typicky zostávajúc vo vzdialenosti niekoľkých tuctov mikrometrov.
Bod „R“ je umiestnený v blízkosti ventilovej platne, typicky zostávajúc vo vzdialenosti 1 - 2 milimetrov.
Ako príklad, ak uvažujeme o kompresore 1 s rezonančnou frekvenciou 50 Hz a zdvihom piesta 5 poriadku 16 mm, umiestnením snímača „R“ asi 2 mm od ventilovej plame 8, 9, máme čas „to“, ktorý sa mení od nuly po maximálny čas „tom“ asi 3,9 ms v závislosti od požadovanej chladiacej kapacity. Čas ^(predpokladané)“ by bol 20 ms (1/50 Hz) a čas ,,tc(n)“ by sa typicky menil o 5 % vzhľadom na „tc(predpokladané)“. Tento rozsah 5 % je dôsledkom porúch v napájacej sieti 35.
Meranie týchto časov sa typicky uskutočňuje s použitím merača času, ktorým môže fyzicky byť „časovač“, prítomný v mikroovládači 41. Pri meraní „to“, napríklad keď logická úroveň snímača 10, inštalovaného v bode „R“, prejde z 0 na 1 indikujúc, že piest 5 je v oblasti za bodom „R“, sa začne meranie času „to“, ktoré sa skončí, keď snímač 10 informuje, že piest 5 sa vrátil do polohy na tejto strane bodu „R“, čo je charakterizované prechodom logickej úrovne z 1 na 0. Rovnakým spôsobom bude druhý merač času merať čas, ktorý prešiel medzi momentom, keď piest 5 postúpil za bod „R“ v tomto cykle, a momentom, keď piest 5 prejde popri tomto bode opäť v nasledujúcom cykle, čo vedie k času ,,tc(n)“.
Požadovaný čas „tod“ by mal byť definovaný podľa potrebnej chladiacej kapacity a existuje maximálna povoliteľná hodnota pre „tod“, ktorá zodpovedá „tom“, keď piest 5 je v polohe svojho maximálneho zdvihu. Čím dlhší je čas „tod“, tým väčšia je chladiaca kapacita a zodpovedajúca tabuľka medzi chladiacou kapacitou a hodnotou „tod“ by mala byť definovaná pre každý model kompresora. Čas „tod“ sa tiež dá vyjadriť ako podiel „k“ z „tom“, napríklad tod = k . tom. Čas „tod“ sa mení podľa potreby v rozsahu od nuly po hodnotu, ktorá sa rovná „tom“, a tiež sa mení „k“ od 0 po 1.
Spôsob podľa tohto vynálezu, ako aj systém monitorovania piesta 5 umožňuje odhadnúť v každom cykle oscilačnú amplitúdu piesta 5 s oveľa väčšou presnosťou, čo umožňuje reakciu elektronického ovládania na kompenzovanie zmien v chladiacej kapacite, čo sú pomalé zmeny, udržiavanie priemernej amplitúdy oscilačného zdvihu piesta 5 na požadovanej hodnote, rovnajúcej sa „P“, a tiež to umožňuje rýchle reakcie elektronického ovládania na vyváženie ostrých zmien v prevádzkových podmienkach, spôsobených fluktuáciami napájacieho napätia 35, a tieto korekcie by sa mali vykonať v každom oscilačnom cykle tak, aby sa skorigovala amplitúda zdvihu piesta 5 v koncovej časti jeho dráhy po prejdení fyzickým vzťažným bodom „R“.
V prípadoch ostrého zvýšenia napätia sa korekcia zdvihu robí zvýšením alebo znížením hodnoty napätia „V“ a v dôsledku toho napätia „Vm“, napájajúceho motor, o hodnotu „dV“, proporcionálnu rozdielu medzi časmi ,,tc(n)“ a „tc(predpokladané)“.
Keď sa odber kompresora 1 mení, alebo keď dochádza k pomalým zmenám v elektrickej napájacej sieti, priemerné napätie „Vm“, napájajúce motor, sa zmení, ak je čas „to“ zotrvania piesta 5 za bodom „R“ odlišný od požadovanej hodnoty „tod“, zvýšením priemerného napätia „Vm“, ak je „to“ kratšie než „tod“, a znížením napájacieho priemerného napätia „Vm“, ak je „to“ dlhšie než „tod“.
Ako vidieť na obr. 5 a 6, elektronický obvod 40, ktorý zahrnuje invertor 50, ovláda motor 2 pomocou hodnoty „Vm“, dostáva spätné napájanie 31 zo snímača 10, inštalovaného vnútri kompresora 1, a teda kontroluje pohyb piesta 5.
Výhodným spôsobom zvýšenia a zníženia hodnoty „Vm“ je použitie modulácie typu PWM, ktorá aplikuje ovládaním kľúčov Ql, Q2, Q3, Q4 premennú (a kontrolovateľnú) hodnotu napätia na svorky lineárneho
SK 286567 Β6 motora 2 na zmenu pracovného cyklu tejto modulácie. Typicky sa pre túto PWM moduláciu napätia na motore 2 používa frekvencia asi 5 kHz. Príklad uskutočnenia tohto typu obvodu je znázornený na obr. 4 a 5.
Aby sa uskutočnila kontrola hodnoty „dV“, zmení sa PWM cyklus, ktorý pre niekoľko modulačných cyklov môže prechádzať napríklad náhle z „pracovného cyklu“ 80 % na 50 % počas niekoľko milisekúnd len na to, aby sa zabezpečila korekcia zdvihu piesta po prudkej poruche, prichádzajúcej z napájacej siete.
Kontrola invertora 50 sa uskutoční pomocou snímača 10, ktorý pôsobí spustením meračov času, ktoré merajú časy ,,to(n)“ a ,,tc(n)“. Výpočty priemernej hodnoty z posledných cyklov a iné výpočty porovnaní časov, meraných časmi „tom“ a „tc(predpokladané)“, ktoré sú v ňom zapamätané, vykoná mikroovládač 41. Výsledkom týchto výpočtov je hodnota cyklu napájacieho napätia „Vm“ motora 2, aby sa dosiahla potrebná chladiaca kapacita. Výsledkom týchto výpočtov je tiež ostrá a dočasná zmena tohto PWM cyklu napájacieho napätia, dočasne korigujúc napätie „dV“, aby sa kompenzovali ostré zmeny v napätí, ako napríklad prechodové javy z vypnutia motora, ktorý je pripojený na blízky bod elektrickej siete 35.
Tento spôsob a systém a v dôsledku toho kompresor 1 majú ako výhody rýchlu reakciu, korekcie pri každom cykle bez potreby odhadov na základe napätia a prúdu, napájajúcich motor 2, a nedochádza pri nich k chybám v dôsledku sekundárnych zmien, ako je teplota, konštrukcia motora 2 a posunutie stredného bodu oscilácie piesta 5 v dôsledku priemerného rozdielu v tlaku medzi plochami piesta 5. Tiež umožňujú implementovať ovládanie, ktoré účinne udržiava kontrolu nad zdvihom piesta 5 nezávisle od požadovanej chladiacej kapacity a sú schopné zabrániť mechanickým kolíziám piesta 5 s ventilovou platňou 8, 9, dokonca i v prítomnosti rýchlych porúch, spôsobených prirodzenou fluktuáciou napätia v komerčnej sieti 35 elektrickej energie.
Ako je vo forme príkladu znázornené na obr. 4, na dosiahnutie tej istej amplitúdy piesta 5, keď je zaťaženie C2 väčšie než Cl, je potrebné napätie VI, ktoré je nižšie než napätie V2.
Detekcia prechodu piesta 5 fyzickým bodom, definovaným ako „R“, sa dá uskutočniť pomocou fyzického snímača 10 kontaktného typu, optického typu, indukčného typu alebo ekvivalentného typu, inštalovaného vnútri kompresora 1. Táto detekcia sa tiež dá dosiahnuť pridaním magnetickej poruchy, pridanej k napätiu, prítomnému na svorkách motora 2, pričom táto porucha sa vytvorí napríklad konštrukčným detailom magnetického obvodu motora.
Opísané výhodné uskutočnenie by sa malo chápať tak, že rámec tohto vynálezu zahrnuje iné možné variácie, ktoré sú obmedzené len obsahom priložených nárokov, ktoré zahrnujú možné ekvivalenty.

Claims (17)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Spôsob kontroly polohy kompresora (1), najmä lineárneho kompresora, ktorý zahrnuje piest (5) a lineárny motor (2), pričom piest (5) sa pohybuje pozdĺž zdvihu a je hnaný lineárnym motorom (2), pričom lineárny motor (2) má priemerné napätie (Vm) a ovláda pohyb piesta (5), vyznačujúci sa tým, že tento spôsob zahrnuje kroky:
    - merania času pohybu piesta (5);
    - porovnania tohto času pohybu s predpokladaným časom (tod) pohybu;
    - zmeny napätia (Vm), ak sa prvý čas pohybu líši od predpokladaného času (tod) pohybu, pričom predpokladaný čas (tod) pohybuje taký, pri ktorom pohyb piesta (5) dosiahne maximálny bod (M).
  2. 2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že Časom pohybu je neprerušený čas (to) zotrvania piesta (5) za referenčným bodom (R), umiestneným v polohe zdvihu piesta (5), pričom referenčný bod (R) je umiestnený v polohe vzdialenejšej od konca zdvihu piesta (5) než maximálny bod (M), predpokladaným časom pohybuje požadovaný predpokladaný čas (tod), pričom spôsob ďalej zahrnuje kroky:
    - zníženia napätia (Vm), ak je čas (to) zotrvania dlhší než požadovaný predpokladaný čas (tod), pričom požadovaný predpokladaný čas (tod) je kratší (než) alebo sa rovná času (tom) maximálneho zdvihu, pričom čas (tom) maximálneho zdvihu je trvanie času, keď piest (5) dosiahne bod (M);
    - zvýšenia napätia (Vm), ak je čas (to) zotrvania kratší než požadovaný predpokladaný čas (tod).
  3. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že čas (tom) maximálneho zdvihu je kratší než trvanie času, ktorý prejde medzi prvým a druhým prechodom piesta (5) popri referenčnom bode (R), keď piest (5) dosiahne koniec zdvihu.
  4. 4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že prvý prechod piesta (5) popri referenčnom bode (R) nastane, keď sa tento pohybuje smerom ku koncu zdvihu piesta, a druhý prechod piesta (5) sa uskutoční, keď sa tento pohybuje v opačnom smere a pohybom, ktorý nasleduje po tom, ktorý sa vykonával v momente prvého prechodu.
  5. 5. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že časom pohybu piesta (5) je čas (tc(n)) cyklu trvania pohybu v úplnom cykle piesta (5), predpokladaným časom pohybu (tod) je predpokladaný plánovaný čas (tc(plánovaný)), a čas (tc(n)) cyklu trvania pohybu sa porovnáva s predpokladaným plánovaným časom (tc(plánovaný)), pričom predpokladaným plánovaným časom (tc(plánovaný)) je očakávané trvanie ča su prechodu piesta (5) popri referenčnom bode (R) s minimálnou hodnotou, ktorá zabráni kolízii piesta (5) na konci zdvihu, pričom referenčný bod (R) je umiestnený v bode vzdialenejšom od konca zdvihu piesta (5) než maximálny bod (M), pričom dôjde k zníženiu napätia (Vm), ak čas (tc(n)) cyklu je kratší než predpokladaný plánovaný čas (tc(plánovaný)).
  6. 6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že napätie (Vm) sa zníži, keď je piest (5) za referenčným bodom (R).
  7. 7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým,že napätie (Vm) sa zvýši alebo zníži pomocou hodnoty (dV), aplikovanej na napätie (V), pričom hodnota (dV) je proporcionálna rozdielu medzi časom (tc(n)) cyklu trvania pohybu a predpokladaným plánovaným časom (tc(plánovaný)).
  8. 8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov laž 7, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje krok merania polohy piesta (5) pri referenčnom bode (R).
  9. 9. Spôsob monitorovania polohy piesta (5), najmä piesta (5) lineárneho kompresora (1), pričom piest (5) sa pohybuje pozdĺž zdvihu aje hnaný lineárnym motorom (2) a lineárny motor (2) je hnaný napätím (Vm), vyznačujúci sa tým, že zahrnuje elektronický obvod (40) na monitorovanie pohybu piesta (5) od prechodu popri referenčnom bode (R) umiestnenom v polohe vzdialenejšej od konca zdvihu piesta (5) než maximálny bod (M), na meranie neprerušeného času (to) zotrvania piesta (5) za referenčným bodom (R), na porovnávanie času (to) zotrvania s požadovaným predpokladaným časom (tod), ktorý je kratší než alebo sa rovná času (tom) maximálneho zdvihu piestu (5) pri dosiahnutí maximálneho bodu (M), a na zníženie napätia (Vm), ak je čas (to) zotrvania dlhší než požadovaný predpokladaný čas (tod), alebo zvýšenie napätia (Vm), ak je čas (to) zotrvania kratší než požadovaný predpokladaný čas (tod).
  10. 10. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje elektronický obvod (40) na meranie času (tc(n)) cyklu trvania pohybu v úplnom cykle piesta (5), na porovnanie tohto času (tc(n)) cyklu s predpokladaným plánovaným časom (tc(plánovaný)), a na zníženie napätia (Vm), ak čas (tc(n)) cyklu je kratší než predpokladaný plánovaný čas (tc(plánovaný)).
  11. 11. Spôsob podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že referenčný bod (R) je umiestnený v polohe vzdialenejšej od konca zdvihu piesta (5) než maximálny bod (M).
  12. 12. Spôsob podľa nároku 10 alebo 11,vyznačujúci sa tým, že elektronický obvod (40) zahrnuje mikroovládač (41) na meranie času (to) zotrvania a času (tc(n)) cyklu a invertor (50) na zmenu napätia (Vm).
  13. 13. Kompresor (1), najmä lineárny kompresor, ktorý zahrnuje piest (5), ventilovú platňu (8, 9) a lineárny motor (2), pričom piest (5) sa pohybuje pozdĺž zdvihu aje hnaný motorom (2), vyznačujúci sa t ý m , že zahrnuje elektronický obvod (40) na meranie neprerušeného času (to) zotrvania piesta (5) za referenčným bodom (R) a na porovnanie času (to) zotrvania s požadovaným predpokladaným časom (tod), pričom referenčný bod (R) sa nachádza vo vzdialenejšej polohe od ventilovej platne (8, 9) než maximálny bod (M), a požadovaný predpokladaný čas (tod) je kratší alebo sa rovná času (tom) maximálneho zdvihu, keď piest (5) dosiahne maximálny bod (M).
  14. 14. Kompresor podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje elektronický obvod (40) na zníženie napätia (Vm), ak je čas (to) zotrvania dlhší než požadovaný predpokladaný čas (tod), a na zvýšenie napätia (Vm), ak je čas (to) zotrvania kratší než požadovaný predpokladaný čas (tod).
  15. 15. Kompresor podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje elektronický obvod (40) na meranie času (tc(n)) cyklu trvania pohybu v úplnom cykle piesta (5), na porovnávanie času (tc(n)) cyklu s predpokladaným plánovaným časom (tc(plánované)), kde plánovaný čas (tc(plánované)) je očakávaným momentom prechodu piesta (5) popri referenčnom bode (R), a na zníženie napätia (Vm), ak čas (tc(n)) cyklu je kratší než plánovaný čas (tc(plánované)).
  16. 16. Kompresor podľa nároku 14 alebo 15, vyznačujúci sa tým, že elektronický obvod (40) zahrnuje mikroovládač (41) na meranie času (to) zotrvania a času (tc(n)) cyklu a invertor (50) na zmenu napätia (Vm).
  17. 17. Kompresor podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 až 16, vyznačujúci sa tým, že mikroovládačom (41) meraný čas (to) zotrvania a čas (tc(n)) cyklu predstavuje priemer z viacerých meraní.
SK916-2002A 1999-12-23 2000-12-22 Spôsob kontroly a monitorovania polohy piesta v kompresore a kompresor na vykonanie tohto spôsobu SK286567B6 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI9907432-0A BR9907432B1 (pt) 1999-12-23 1999-12-23 Método de controle de compressor, sistema de monitoração de posição de um pistão e compressor
PCT/BR2000/000145 WO2001048379A1 (en) 1999-12-23 2000-12-22 Method of controlling and monitoring piston position in a compressor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK9162002A3 SK9162002A3 (en) 2003-01-09
SK286567B6 true SK286567B6 (sk) 2009-01-07

Family

ID=36118054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK916-2002A SK286567B6 (sk) 1999-12-23 2000-12-22 Spôsob kontroly a monitorovania polohy piesta v kompresore a kompresor na vykonanie tohto spôsobu

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6663348B2 (sk)
EP (1) EP1244874B1 (sk)
JP (1) JP4955173B2 (sk)
CN (1) CN1327129C (sk)
BR (1) BR9907432B1 (sk)
DE (1) DE60027775T2 (sk)
ES (1) ES2264943T3 (sk)
SK (1) SK286567B6 (sk)
TR (1) TR200201628T2 (sk)
WO (1) WO2001048379A1 (sk)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0011833A (pt) 1999-06-21 2002-03-05 Fisher & Paykel Motor linear
GB0008281D0 (en) * 2000-04-04 2000-05-24 Boc Group Plc Improvements in reciprocating machines
KR100367604B1 (ko) * 2000-11-28 2003-01-10 엘지전자 주식회사 리니어 컴프레샤의 스트로크 제어방법
KR100411786B1 (ko) * 2001-09-03 2003-12-24 삼성전자주식회사 리니어 압축기의 제어장치 및 제어방법
NZ515578A (en) 2001-11-20 2004-03-26 Fisher & Paykel Appliances Ltd Reduction of power to free piston linear motor to reduce piston overshoot
US6939111B2 (en) * 2002-05-24 2005-09-06 Baxter International Inc. Method and apparatus for controlling medical fluid pressure
BR0203724B1 (pt) * 2002-09-12 2011-08-09 bomba de fluidos e placa de transferência de fluidos e sensor indutivo para bomba de fluidos.
US6836032B2 (en) * 2002-11-14 2004-12-28 Levram Medical Systems, Ltd. Electromagnetic moving-coil device
AU2002349191A1 (en) * 2002-11-19 2004-06-15 Empresa Brasileira De Compressores S.A.-Embraco A control system for the movement of a piston
BR0301492A (pt) * 2003-04-23 2004-12-07 Brasil Compressores Sa Sistema de ajuste de frequências de ressonância em compressor linear
KR100520071B1 (ko) * 2003-06-11 2005-10-11 삼성전자주식회사 리니어 압축기 및 그 제어방법
KR100526607B1 (ko) * 2003-07-08 2005-11-08 삼성전자주식회사 리니어 압축기 및 그 제어방법
NZ527999A (en) 2003-09-02 2005-08-26 Fisher & Paykel Appliances Ltd Controller improvements
CN100458160C (zh) * 2004-04-12 2009-02-04 乐金电子(天津)电器有限公司 线性压缩机的运转控制方法
BRPI0419022B1 (pt) * 2004-08-30 2016-12-13 Lg Electronics Inc aparelho e método para controlar um compressor linear
WO2006083977A1 (en) * 2005-02-02 2006-08-10 Brp Us Inc. Method of controlling a pumping assembly
NZ539554A (en) * 2005-04-19 2007-05-31 Fisher & Paykel Appliances Ltd Free piston linear compressor controller
AU2006201260B2 (en) * 2005-04-19 2011-09-15 Fisher & Paykel Appliances Limited Linear Compressor Controller
DE102005024858A1 (de) * 2005-05-31 2006-12-07 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Verfahren zum Betreiben einer Dosierpumpe, insbesondere zum Fördern von Brennstoff für ein Fahrzeugheizgerät
BRPI0505060B1 (pt) * 2005-11-09 2020-11-10 Embraco Indústria De Compressores E Soluções Em Refrigeração Ltda sistema de controle de compressor linear, método de controle de compressor linear e compressor linear
US7463995B2 (en) * 2006-02-07 2008-12-09 General Electric Company Systems and methods for detecting suction valve closure
DE102006009259A1 (de) 2006-02-28 2007-08-30 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verfahren zum prädiktiven Regeln eines Linearantriebs bzw. eines Linearverdichters sowie prädiktiv geregelter Linearantrieb bzw. Linearverdichter
US8007247B2 (en) 2007-05-22 2011-08-30 Medtronic, Inc. End of stroke detection for electromagnetic pump
DE102007034293A1 (de) 2007-07-24 2009-01-29 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Hubgeregelter Linearverdichter
DE102007000488A1 (de) * 2007-09-12 2009-03-19 Hilti Aktiengesellschaft Handwerkzeugmaschine mit Luftfederschlagswerk, Linearmotor und Steuerverfahren
BRPI0705049B1 (pt) * 2007-12-28 2019-02-26 Embraco Indústria De Compressores E Soluções Em Refrigeração Ltda Compressor de gás movido por um motor linear, tendo um detector de impacto entre um cilindro e um pistão, método de detecção e sistema de controle
BRPI0800251B1 (pt) 2008-02-22 2021-02-23 Embraco Indústria De Compressores E Soluções Em Refrigeração Ltda sistema e método de controle de compressor linear
AT12038U1 (de) 2009-12-14 2011-09-15 Acc Austria Gmbh Kältemittelverdichter mit linearantrieb
EP2469089A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-27 Debiotech S.A. Electronic control method and system for a piezo-electric pump
US10144254B2 (en) 2013-03-12 2018-12-04 Aperia Technologies, Inc. Tire inflation system
US11453258B2 (en) 2013-03-12 2022-09-27 Aperia Technologies, Inc. System for tire inflation
DE102013113351A1 (de) * 2013-12-03 2015-06-03 Pfeiffer Vacuum Gmbh Verfahren zur Kalibrierung einer Membranvakuumpumpe sowie Membranvakuumpumpe
US20150369386A1 (en) * 2014-06-23 2015-12-24 General Electric Company Magnetocaloric valve
WO2016103035A2 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 Smith & Nephew Plc Negative pressure wound therapy apparatus and methods
CN107313920B (zh) * 2016-04-27 2020-06-02 青岛海尔智能技术研发有限公司 直线压缩机及位置检测方法
MX2019002569A (es) 2016-09-06 2019-10-07 Aperia Tech Inc Sistema para inflado de neumáticos.
JP6764751B2 (ja) * 2016-10-14 2020-10-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 リニア圧縮機及びこれを搭載した機器
US11255318B2 (en) * 2017-11-10 2022-02-22 Motor Components, Llc Electric control module solenoid pump
DE102018101772B4 (de) * 2018-01-26 2022-06-23 Ifm Electronic Gmbh Schmierstoffverteileranordnung
CN110410304B (zh) * 2018-04-28 2022-03-29 青岛海尔智能技术研发有限公司 线性压缩机正弦波控制方法
WO2020112686A1 (en) 2018-11-27 2020-06-04 Aperia Technologies, Inc. Hub-integrated inflation system
CN112240657B (zh) * 2019-07-16 2022-06-14 青岛海尔智能技术研发有限公司 用于驱动线性压缩机的方法及装置、制冷设备

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4602174A (en) 1983-12-01 1986-07-22 Sunpower, Inc. Electromechanical transducer particularly suitable for a linear alternator driven by a free-piston stirling engine
US5342176A (en) 1993-04-05 1994-08-30 Sunpower, Inc. Method and apparatus for measuring piston position in a free piston compressor
US5450521A (en) 1994-08-03 1995-09-12 Sunpower, Inc. Pulse width modulator
JP3701039B2 (ja) * 1994-08-11 2005-09-28 澤藤電機株式会社 振動型圧縮機の制御方式
JPH08284843A (ja) * 1995-04-13 1996-10-29 Matsushita Refrig Co Ltd 振動型圧縮機
AU681825B2 (en) 1995-05-31 1997-09-04 Sawafuji Electric Co., Ltd. Vibrating compressor
US5592073A (en) * 1995-05-31 1997-01-07 Sunpower, Inc. Triac control circuit
JPH09137781A (ja) * 1995-11-15 1997-05-27 Matsushita Refrig Co Ltd 振動型圧縮機
JP3814328B2 (ja) * 1996-03-14 2006-08-30 松下冷機株式会社 振動型圧縮機
JP3118413B2 (ja) * 1996-04-30 2000-12-18 三洋電機株式会社 リニアコンプレッサの駆動装置
US6203292B1 (en) * 1997-04-20 2001-03-20 Matsushita Refrigeration Company Oscillation-type compressor
JP3469777B2 (ja) * 1998-05-14 2003-11-25 三洋電機株式会社 リニアコンプレッサーの制御装置
JP3469779B2 (ja) * 1998-05-22 2003-11-25 三洋電機株式会社 リニアモータ駆動往復機構の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE60027775D1 (de) 2006-06-08
SK9162002A3 (en) 2003-01-09
DE60027775T2 (de) 2007-05-10
US20030021693A1 (en) 2003-01-30
BR9907432A (pt) 2001-08-07
CN1434901A (zh) 2003-08-06
JP2003518587A (ja) 2003-06-10
EP1244874B1 (en) 2006-05-03
US6663348B2 (en) 2003-12-16
CN1327129C (zh) 2007-07-18
ES2264943T3 (es) 2007-02-01
BR9907432B1 (pt) 2014-04-22
WO2001048379A1 (en) 2001-07-05
TR200201628T2 (tr) 2002-10-21
JP4955173B2 (ja) 2012-06-20
EP1244874A1 (en) 2002-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK286567B6 (sk) Spôsob kontroly a monitorovania polohy piesta v kompresore a kompresor na vykonanie tohto spôsobu
US7408310B2 (en) Apparatus for controlling driving of reciprocating compressor and method thereof
RU2419958C2 (ru) Способ регулирования линейного привода или линейного компрессора, а также регулируемый линейный привод или линейный компрессор
CN102589218B (zh) 监测空调压缩机排气温度传感器脱落的方法
US20070196214A1 (en) Sensor-less control method for linear compressors
US7121099B2 (en) Stirling refrigerator and method of controlling operation of the refrigerator
US20090155089A1 (en) Method and Control Unit for Operating a linear Compressor
BRPI0800251B1 (pt) sistema e método de controle de compressor linear
CN1989690B (zh) 家用组合式热电单元的不稳定检测和校正的方法和装置
KR20030071359A (ko) 리니어 압축기의 제어장치 및 제어방법
BRPI1001388A2 (pt) sistema de controle para pistço de compressor linear ressonante, mÉtodo de controle para pistço de compressor linear ressonante e compressor linear ressonante
US11009554B2 (en) Sensor module and residual battery capacity monitoring method using sensor module
US20060140777A1 (en) Control system for the movement of a piston
CN103107708A (zh) 谐振式转换电路及谐振控制器
BR102015016317A2 (pt) método e sistema de proteção de um compressor linear ressonante
WO2017180339A1 (en) System and apparatus for inductive charging of a handheld device
US20170229915A1 (en) Power feeding device
US20150288312A1 (en) Epilator and method for driving epilator
US20040101413A1 (en) Control device of linear compressor drive system
KR100742041B1 (ko) 압축기제어방법과 피스톤위치감시시스템 및 압축기
CN108826821B (zh) 采用直线压缩机的冰箱控制方法及控制系统
KR102237724B1 (ko) 리니어 압축기 및 리니어 압축기의 제어 방법
EP3456962A1 (en) Dynamic solenoid drive duty cycle adjustment
CN110552860B (zh) 压缩机及用于压缩机控制的方法
US11231031B2 (en) Linear compressor and method for controlling linear compressor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20171222