专利名称：控制往复式压缩机的装置和方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种控制往复式压缩机的装置和方法，其能够对用于检测活塞位置的位置传感器的输出信号失真进行补偿。
参见
图1，传统控制装置由磁芯10、第一、第二线圈12、13、信号处理单元20和微型计算机26组成。磁芯10与位置待检测的机构(图中未示出)连同操作，第一、第二线圈12、13以对称方式卷绕在芯体10上，信号处理单元20根据第一、第二线圈12、13上感应电压的变化来检测并输出芯体10的位置变化。
信号处理单元20由第一全波整流单元21、第二全波整流单元22、差分放大单元23、滤波器单元24和峰值检测单元25组成。第一全波整流单元21对第一线圈12上的感应电压进行全波整流，第二全波整流单元22对第二线圈13上的感应电压进行全波整流，差分放大单元23对经过第一、第二全波整流单元21、22整流的全波电压之间的差值进行放大，滤波器单元24消除从差分放大单元23输出的信号中的高频成分，峰值检测单元25检测从滤波器单元24输出的信号中的最大值和最小值并将检测到的信号传输到微型计算机26中。
下面对传统往复式压缩机的操作进行说明。
如果芯体10的位置通过机构的位置变化而产生变化，该机构的位置通过从外部加载到第一、第二线圈12、13上的频率为数千赫兹的交变电流来检测，在第一、第二线圈12、13上感应出与芯体10的位置变化成正比的电压。在第一、第二线圈12、13上感应出的电压通过第一、第二全波整流单元21、22进行全波整流，全波整流后的电压输入到差分放大单元23的输入端。
差分放大单元23将经第一、第二全波整流单元21、22进行全波整流过的电压之间的差值进行放大，并将放大的差值输出到滤波器单元24中。滤波器单元24消除从差分放大单元23输出的信号中的高频成分，并将过滤后的信号输出到峰值检测单元25中。峰值检测单元25检测从滤波器单元24输出的信号的峰值，即最大行程，并将检测到的最大行程输出到微型计算机26中。微型计算机26根据最大行程来控制往复式压缩机1的行程。
在传统的往复式压缩机的控制装置中，往复式压缩机的输出控制通过基于从第一、第二线圈12、13上检测到的电压值对活塞的位置进行控制而得以实现。但是，由于线圈的阻抗随温度升高而增加，第一、第二线圈12、13的输出值也随之增加。另外，活塞共振点的中心随着载荷的变化而偏移。此时，如果活塞共振点的中心相对于初始安装位置从阀门处移开，则输出值将减小，相反，当其中心靠近阀门时，输出值将增加。
具体地说，第一、第二线圈12、13用于检测活塞的位置。在此例中，第一、第二线圈12、13的输出值随着压缩机的内部温度而产生变化。另外，如果载荷的变化不稳定，活塞共振点的中心将发生偏移，这样输出电压将发生改变。
如上所述，如果利用传统的第一、第二线圈检测的电压值来控制活塞的位置，则共振点的中心将由于压缩机的内部温度升高或者载荷变化而发生偏移，这样线圈的输出值在相同的顶部裕度情况下将产生失真，从而不能保持最优顶部裕度。在最不利的情况下，压缩机的活塞将与阀门等产生碰撞等反常情况。
如果增大顶部裕度以避免活塞发生碰撞，则压缩机的尺寸将随着增加的顶部裕度成比例增加以获得需求强度的制冷功率(输出)，从而增加了压缩机制造上的困难。
本发明的其他目的和优点将部分地在下述说明书中予以说明，部分体现在从说明书显而易见或者从本发明的实施中可以获知的范围中。
本发明的上述和/或其它方面通过提供一种用于控制具有在往复式压缩机气缸中作往复运动的活塞的往复式压缩机的装置而得以实现，该装置包括用于对在往复式压缩机气缸中作往复运动的活塞的位置进行检测的位置检测单元和用于对位置检测单元因压缩机的内部温度和载荷变化引起的输出失真进行补偿的补偿单元。
本发明上述和/或其它方面也可以通过提供一种具有用于检测活塞位置的位置检测单元的往复式压缩机的控制方法而得以实现，该方法包括步骤将交流电源加载到位置检测单元，根据位置检测单元的输出值检测活塞的位置，并根据检测的活塞位置检测载荷；将直流电源加载到位置检测单元并根据位置检测单元的输出值检测往复式压缩机的内部温度；及根据往复式压缩机的检测内部温度和检测的载荷对位置检测单元的输出失真进行补偿。
本发明上述和/或其它方面也可以通过提供一种具有用于检测活塞位置的位置检测单元的往复式压缩机的控制方法而得以实现，该方法包括步骤检测往复式压缩机的内部温度；检测活塞共振点的偏移量；基于压缩机的内部温度和活塞共振点偏移量对通过位置检测单元检测的最大行程的偏差进行补偿及根据补偿后的最大行程驱动往复式压缩机。
本发明上述和/或其它方面也可以通过提供一种控制往复式压缩机的装置而得以实现，该装置包括用于对在往复式压缩机气缸中作往复运动的活塞位置进行检测的位置检测单元；用于将驱动电源加载到位置检测单元上的电源单元和用于对因往复式压缩机的内部温度引起的位置检测单元的输出失真进行补偿的补偿单元。
本发明上述和/或其它方面也可以通过提供一种控制往复式压缩机的装置而得以实现，该装置包括用于检测对在往复式压缩机气缸中作往复运动的活塞位置进行检测的位置检测单元；用于将驱动电源加载到位置检测单元上的电源单元和用于计算活塞共振点的偏移量和来自活塞位置的载荷，并在计算载荷的基础上对位置检测单元的输出失真进行补偿的补偿单元。
通过下述对实施例的详细描述并参照附图，本发明的其他目标和优点将变得更加明显并得到更加清晰地理解。附图中图1是控制往复式压缩机的传统装置的方框图。
图2是本发明实施方式中的控制往复式压缩机的装置的方框图。
图3是图2所示的往复式压缩机的控制装置中接收交流电源以检测活塞位置的电路原理图。
图4是图2所示的往复式压缩机的控制装置中接收直流电源以检测压缩机的内部温度的电路原理图。
图5是图2所示的往复式压缩机的控制装置中的共振点偏移检测单元的电路图。
图6是显示由于图2中的往复式压缩机中因内部温度原因引起的传感器输出值偏差的坐标图。
图7是显示基于图2所示的往复式压缩机的条件下对应于共振点偏移量的补偿行程的坐标图。
图8是本发明实施方式中的温度检测过程的流程图。
图9是本发明实施方式中的位置计算过程的流程图。
图10是本发明实施方式中的载荷计算过程的流程图。
图11是本发明另一实施方式中用于控制往复式压缩机的另一装置的方框图。
图12是图11中的变更实施方式中用于控制往复式压缩机的进一步装置的方框图，其用于显示根据输入的温度信息通过图11中的指令值计算单元对位置信息进行修正的操作。
第一实施方式说明在考虑压缩机的内部温度和载荷情况下对位置传感器的输出失真进行补偿的实例，第二实施方式说明在仅考虑压缩机的内部温度的情况下对位置传感器的输出失真进行补偿的实例。
图2是本发明实施方式中用于控制往复式压缩机的装置的方框图。与图1中相同的附图标号在图2中表示相同或者相似的部件。
参见图2，往复式压缩机的控制装置包括与位置待检测的机构连同操作的磁芯10和具有以对称方式卷绕在芯体10外端的第一、第二线圈12、13的位置检测单元。
位置检测单元20包括第一、第二整流单元21、22、差分放大单元23、滤波器单元24和峰值检测单元25。第一整流单元21对第一线圈12上的感应电压进行全波整流，第二整流单元22对第二线圈13上的感应电压进行全波整流。差分放大单元23将经过第一、第二全波整流单元21、22全波整流过的电压之间的差值进行放大。滤波器单元24消除从差分放大单元23输出的信号中的高频成分。峰值检测单元25检测从滤波器单元24输出的信号中的最大行程。
位置检测单元还包括电源单元14以将交流电源或者直流电源加载到串联的第一、第二线圈12、13的各个端部。
本发明中的往复式控制装置包括用于对活塞检测单元因往复式压缩机的内部温度和载荷原因引起的输出失真进行补偿的补偿单元30。
补偿单元30包括温度检测单元31、共振点偏移检测单元32、位置计算单元33、载荷量计算单元34和指令值计算单元35。
电源单元14用于供给交流电源以检测活塞的位置或者供给直流电源以检测压缩机的内部温度。电源单元14根据温度检测单元31的输出信号供给交流电源和直流电源中的一种电源。
温度检测单元31根据共振点偏移变化率(Δ共振点偏移数据)来确定载荷的变化，并在载荷不稳定时将交流供给指令输送到电源单元14中，这样，如图3所示，电源单元14提供交流电源。在另一方面，当载荷稳定时，温度检测单元31将直流供给指令输送到电源单元14中，这样，如图4所示，电源单元14提供直流电源。
图3中的电路图示出了电源单元14提供交流电源的实例。交流电源Vac加载到串联的第一、第二线圈12、13的各个端部。第一线圈12的电感L1和第二线圈13的电感L2根据与活塞连同操作的芯体10的位置变化而发生变化。这样，与电感L1和电感L2的变化成正比的电压通过电阻器R1、R2、整流二极管D1和电容器C输出。第一、第二线圈12、13分别感应出输出电压。感应电压作为检测活塞位置的信息输送到第一、第二整流单元21、22和温度检测单元31中。
图4中的电路图示出了电源单元14提供直流电源的实例。在此例中，直流电源Vdc加载到串联的第一、第二线圈12、13的各个端部。第一线圈12的电感L1和第二线圈13的电感L2根据往复式压缩机的温度(往复式压缩机的内部温度)的变化而发生变化。这样，与电感L1和电感L2的变化成正比的电压通过电阻器R1、R2、整流二极管D1和电容器C输出。第一、第二线圈12、13分别感应出输出电压。感应电压作为检测往复式压缩机温度的信息输送到第一、第二整流单元21、22和温度检测单元31中。
温度检测单元31将对应于感应电压的温度检测信号转化成数字温度数据，并向位置计算单元33输出温度数据。
如果电源单元14提供交流电源，则在第一、第二线圈12、13上感应出与芯体10的位置变化成正比的电压。感应电压通过第一、第二整流单元21、22进行全波整流，接着输送到差分放大单元23的输入端。差分放大单元23将输入电压之间的差值进行放大并将放大结果输送到滤波器单元24中。滤波器单元24从放大的输出信号中消除高频分量并将消除高频分量后的结果输送到共振点偏移检测单元32和峰值检测单元25中。峰值检测单元25检测活塞的最大行程并将检测结果作为最大行程数据输送到位置计算单元33中。
图5是本发明实施方式中的共振点偏移检测单元32的电路图。共振点偏移检测单元32包括操作放大器OP、电阻器R2、Rb、Rc和电容器Ca。
共振点偏移检测单元32从滤波器单元24中检测用于显示共振点的中心偏移状态的共振点偏移数据，并将共振点偏移数据向位置计算单元33和载荷量计算单元34输出。
如图6所示，当压缩机内部温度升高时，补偿后的传感器输出值S1，即第一、第二线圈12、13上的各个感应电压值，将比没有进行补偿的传感器输出值S2大一些。这样，当压缩机内部温度升高时，传感器输出值的偏差越大，从而需要一种处理此种偏差的方法。
如图7所示，对应于共振点偏移量的补偿后的行程增加。在此例中，压缩机的吸入压力和排放压力之间的差值满足下述关系G1＞G2＞G3＞G4。
位置计算单元33利用将在滤波器单元24的输出信号的最大值和最小值的基础上计算的最大行程转化成数字数据而获得的最大行程数据和将从共振点偏移检测单元32中输出的共振点偏移信号转化成数字数据而获得的共振点偏移数据对顶部裕度的偏差进行补偿。另外，位置计算单元33将补偿顶部裕度信息输出到指令值计算单元35中。
载荷量计算单元34将在从共振点偏移检测单元32输出的共振点偏移数据和预定值的基础上确定的指令值输送到指令值计算单元35。
指令值计算单元35根据从位置计算单元33输出的顶部裕度和从载荷量计算单元34输出的指令值向压缩机驱动单元36输出驱动信号以驱动往复式压缩机。
压缩机驱动单元36根据从指令值计算单元35输出的驱动信号来驱动往复式压缩机。
下面将对本发明第一实施方式中具有上述结构的往复式压缩机的控制装置的控制方法进行详细地说明。
图8示出了温度检测单元31所实施的温度检测过程。首先，当电源单元14供给交流电源时，温度检测单元31在操作步骤S10中从图3所示的电路中的输出信号中计算出共振点偏移变化率(Δ共振点偏移数据)。在此例中，通过下述公式来计算共振点偏移变化率。
Δ共振点偏移数据＝先前共振点偏移数据-当前共振点偏移数据。
温度检测单元31在操作步骤S11中确定通过第一计时器(图中未示出)计算的往复式压缩机的驱动时间是否超过预定时间A。如果压缩机驱动时间超过预定时间A，温度检测单元31在操作步骤S12中确定共振点偏移变化率(Δ共振点偏移数据)是否小于预定变化率B。在时间点确定之后利用第二计时器(图中未示出)来进行计算。
如果根据操作步骤S12确定结果得出共振点偏移变化率(Δ共振点偏移数据)小于预定变化率B，则温度检测单元31在操作步骤S13中确定通过第二计时器计算的时间是否超过预定时间D。如果第二计时器计算的时间超过预定时间D，温度检测单元31向电源单元14输出直流信号DC以使电源单元14提供直流电源。通过此种方式，当直流电源接通时，温度检测单元31在步骤S14中执行将通过将与第一、第二线圈12、13上的感应电压成正比的信号转化成数字数据而获得的温度数据向位置计算单元33输送的操作，即温度传感操作。
如果在操作步骤S11中压缩机的驱动时间没有超过预定的时间A；如果在操作步骤S12中共振点偏移变化率(Δ共振点偏移数据)不小于预定变化率B；如果在操作步骤13中，计算出来的时间没有达到预定时间D，温度检测单元31向电源单元14输出交流信号AC以使电源单元14提供交流电源。
图9示出了位置计算单元33执行的位置计算过程。首先，当电源单元14提供交流电源时，位置计算单元33在操作步骤S20中从温度检测单元31中接收温度数据，从共振点偏移检测单元32中接收共振点偏移数据，并接收从峰值检测单元25中输出的活塞位置信息，即最大行程数据。
位置计算单元33在操作步骤S21中从检索表格中寻找与温度数据和共振点偏移数据相对应的最大行程。接着，位置计算单元33在操作步骤S22中将检索到的最大行程，即根据压缩机的内部温度和共振电偏移量进行补偿后的最大行程输出到指令值计算单元35中。这意味着当往复式压缩机通过补偿后的最大行程进行驱动时，因压缩机内部温度和共振点偏移量引起的传感器输出偏差将得到修正。相应地，传感器输出值的偏差修正使顶部裕度的偏差得到补偿。
与传统的交流电机相比，此往复式压缩机具有非常良好的排量变化性能。这样，此往复式压缩机的排量可以根据载荷量计算单元34所计算出的载荷信息而进行适宜地变化。
图10示出了载荷量计算单元34执行的载荷量计算过程。首先，载荷量计算单元34在操作步骤S30中确定压缩机的驱动时间是否超过预定时间C。如果压缩机驱动时间超过预定时间C，载荷量计算单元34在操作步骤S31中将共振点偏移信息，即从共振点偏移检测单元32中接收的共振点偏移数据与预定值进行比较，确定对应于载荷状态的指令值，并将确定的指令值输送到指令值计算单元35中。如果压缩机驱动时间不超过预定时间C，载荷量计算单元34在操作步骤S32中确定压缩机在初始操作中的正常载荷条件下的指令值，并将指令值输送到指令值计算单元35中。
如上所述，指令值计算单元35利用基于位置计算单元33获得的补偿最大行程和载荷量计算单元34计算出的载荷信息来确定的指令值，向压缩机驱动单元36输出驱动指令以驱动往复式压缩机。
上述实施方式在考虑压缩机的内部温度和载荷量的基础上对位置传感器的输出失真进行补偿，其中电源单元必须交替地根据载荷情况提供交流电源和直流电源。
但是，如果电源周期较短(例如，频率为120赫兹)，同时考虑温度和载荷的补偿步骤将比较复杂。相应地，在下述实施方式中，通过直流电压和高频信号的叠加所获得的驱动电源加载到位置传感器上，这样可以同时进行检测活塞位置的操作和检测压缩机内部温度的操作，高频信号和直流信号在从位置传感器中输出的信号中进行分离，分离出的高频信号作为位置检测信号，而分离出的直流信号作为温度检测信号，这样可以同时获得位置信息和温度信息。
图11是本发明另一实施方式中用于控制往复式压缩机的装置的方框图。此实施方式中的往复式压缩机的控制装置采用将用于获得位置检测的信号(频率高于数千赫兹的信号)和用于获得温度检测的信号(一定的直流电压)进行叠加的方式。
如图11所示，此实施方式中的往复式压缩机的控制装置包括高频信号发生单元61、直流电压发生单元63和用于将电源输送到位置传感器67的加法器65。
位置传感器67包括磁芯、以对称方式卷绕在磁芯的外端部的第一、第二线圈。位置传感器67与电阻器R1、R2相连并通过电阻器R1连接到加法器65中。
高频信号发生单元61将高频信号(频率为数千赫兹)加载到加法器65上，同时直流电源发生单元63将一定的直流电压加载加法器65中。加法器65对一定的直流电压和高频信号进行叠加，并将叠加的电压加载到位置传感器67上。
来自位置传感器67的一个输出值通过整流器68输入到差分放大器69中。差分放大器69将通过整流器68输出的传感器输出信号和预定参考信号进行比较。在比较结果的基础上，计算出两个输入信号之间的差值并将差值信号输出到低通滤波器71中。从低通滤波器71中输出的信号将作为位置信息。此种位置信息为用于检测活塞位置的信号(例如，频率为60赫兹)，其通过峰值检测单元73输出到位置计算单元79中。
来自位置传感器67的另一具有其值随着环境温度升高而降低的输出值输出到温度检测低通滤波器75中。在此例中，输出值的高频分量随着活塞的位置而发生变化。这样，低通滤波器75采用截断频率为数赫兹的低通滤波器。低通滤波器75从输入信号中仅分离出直流信号。分离出的直流信号通过放大器77放大到适当的水平以达到进行信号处理的目的。放大的信号作为温度信息输送到位置计算单元79中。
位置计算单元79在温度信息的基础上对位置信息进行修正，并将修正后的位置信息输送到指令值计算单元81中。指令值计算单元81将基于温度修正后的位置信息转化成数字信息，并将控制信号输送到压缩机驱动单元83中以在数字位置信息的基础上驱动压缩机。相应地，压缩机驱动单元83向压缩机输出驱动信号以驱动压缩机。
但是，当温度升高时，位置信息值增加，同时温度信息值降低。温度信息值和位置信息值必须具有线性关系以使位置计算单元79采用将位置信息加总到放大的温度信息中以对位置信息进行修正。
这样，本发明采用图12所示的变更实施方式以提供一种克服温度信息和位置信息不具有线性关系情况下的实例。
图12是图11中的变更实施方式中用于控制往复式压缩机的装置的另一实施方式的方框图。
参见图12，往复式压缩机的控制装置采用的方法如下，通过高频信号发生单元61产生的用于获得位置检测(数千赫兹)的信号和通过直流电压发生单元63产生的用于获得温度检测(一定的直流电压)的信号通过加法器65进行叠加，叠加的信号输送到位置传感器67中。来自位置传感器67的一个输出值通过整流器68、差分放大器69、低通滤波器71和峰值检测单元73，并作为位置信息输送到指令值计算单元81a中。来自位置传感器67的另一输出值通过低通滤波器75，并作为温度信息输送到指令值计算单元81a中。
指令值计算单元81a将位置信息和温度信息分别转化成数字信息，并根据数字温度信息对位置信息进行修正。在此例中，指令值计算单元81a利用预定的检索表格通过具有非线性关系的温度信息和位置信息对位置信息进行修正。基于温度修正后的位置信息输送到压缩机驱动单元83中。压缩机驱动单元83向压缩机输出驱动信号以驱动压缩机。
虽然在上述实施方式中没有进行说明，但是本领域专业技术人员从图2所示的实施方式中应当容易地理解，仅仅考虑载荷变化也可以对位置传感器的输出失真进行补偿。
如上所述，本发明提供一种控制往复式压缩机的装置和方法，其中能够根据活塞的位置对因压缩机的内部温度和驱动往复式压缩机的载荷变化引起的共振的中心偏移导致的传感器输出值失真进行补偿，这样可以使往复式压缩机被控制成具有最佳的顶部裕度，从而提高压缩机的控制精度。另外，本发明在根据共振点偏移数据所获得的载荷信息的基础上使压缩机的容量进行适宜地变化，这样使往复式压缩机可以主动地通过自身对载荷变化作出反应，从而降低了功率消耗。
另外，本发明另一优选方案在于将高频信号和直流电压进行叠加以输送到位置传感器中，来自位置传感器的输出值分离出高频信号和直流信号，分离出的高频信号和直流信号分别作为位置检测信号和温度检测信号，这样可以同时实施位置检测和温度检测，同时容易地进行位置和温度检测的硬件配置。
虽然本发明通过优选实例进行了公开和说明，但是应当认为本领域的熟练技术人员可能在此基础上做出各种变更而不会脱离由权利要求所限定的发明保护范围和主题精神，本发明的保护范围由权利要求及其等同物的范围所限定。
权利要求
1.一种用于控制具有在往复式压缩机气缸中作往复运动的活塞的往复式压缩机的装置，其包括用于检测在往复式压缩机气缸中作往复运动的活塞的位置的位置检测单元；和用于对位置检测单元因压缩机的内部温度和载荷变化引起的输出失真进行补偿的补偿单元。
2.如权利要求1所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的位置检测单元在加载交变电流时检测活塞的位置，并在加载直流电源时检测压缩机的内部温度。
3.如权利要求2所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于其还包括用于选择性地将交流电源和直流电源输送到位置检测单元中的电源单元。
4.如权利要求3所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的电源单元在载荷不稳定时，将交流电源输送到位置传感器，并在载荷稳定时，将直流电源输送到位置传感器中。
5.如权利要求1所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的补偿单元包括用于检测往复式压缩机的内部温度的温度检测单元；用于检测因载荷变化引起的活塞共振点偏移量的共振点偏移检测单元；用于基于往复式压缩机的内部温度和活塞共振点偏移补偿量对通过位置检测单元检测的活塞最大行程的偏差进行补偿的位置计算单元；和用于基于通过位置计算单元进行补偿的最大行程输出指令以驱动往复式压缩机指令值计算单元。
6.如权利要求5所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的补偿单元还包括用于基于活塞共振点偏移量来计算载荷量的载荷量计算单元和在考虑载量的基础上驱动往复式压缩机的指令值计算单元。
7.一种具有用于检测活塞位置的位置检测单元的往复式压缩机的控制方法，包括步骤将交流电源加载到位置检测单元，根据位置检测单元的输出值检测活塞的位置，并根据检测的活塞位置检测载荷；将直流电源加载到位置检测单元并根据位置检测单元的输出值检测往复式压缩机的内部温度；和根据往复式压缩机的检测内部温度和检测的载荷对位置检测单元的输出失真进行补偿。
8.如权利要求7所述的往复式压缩机的控制方法，其特征在于还包括对压缩机的驱动时间进行计时并在计算的驱动时间超过预定时间时，对所述往复式压缩机的内部温度进行检测的步骤。
9.一种控制具有用于检测往复式压缩机的活塞位置的位置检测单元的往复式压缩机的方法，包括步骤检测往复式压缩机的内部温度；检测活塞共振点的偏移量；基于压缩机的内部温度和活塞共振点偏移量对通过位置检测单元检测的最大行程的偏差进行补偿；和根据补偿后的最大行程驱动往复式压缩机。
10.一种控制往复式压缩机的装置，其包括用于对在往复式压缩机气缸中作往复运动的活塞位置进行检测的位置检测单元；用于将驱动电源加载到位置检测单元上的电源单元；和用于对因往复式压缩机的内部温度引起的位置检测单元的输出失真进行补偿的补偿单元。
11.如权利要求10所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的电源单元加载用于检测活塞位置的高频信号和用于检测往复式压缩机的内部温度的直流电压相叠加所获得的驱动电压。
12.如权利要求11所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的电源单元包括用于产生高频信号的高频信号发生单元；用于产生预定水平的直流电压的直流电压发生单元；和用于对直流电压和高频信号进行叠加的加法器。
13.如权利要求10所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的补偿单元包括用于消除位置检测单元的输出值中的高频分量的低通滤波器，并利用通过低通滤波器消除其中的高频分量后的信号对位置检测单元的输出偏差进行补偿。
14.如权利要求13所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的补偿单元包括位置计算单元，其在温度信息中的高频分量通过低通滤波器得到消除，并且从位置检测单元的输出值中获取的位置信息具有线性关系时，用于对内部温度信息和修正位置信息进行放大；用于在经过位置计算单元修正的位置信息的基础上输出驱动信号以驱动往复式压缩机的指令值计算单元。
15.如权利要求13所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的补偿单元还包括指令值计算单元，在温度信息中的高频分量在通过低通滤波器得到消除，并且从位置检测单元的输出值中获取的位置信息具有线性关系时，其用于分别接收温度信息和位置信息，并利用预定的检索表格在温度信息的基础上对位置信息进行修正，并在修正的位置信息的基础上输出驱动信号以驱动压缩机。
16.一种控制往复式压缩机的装置，其包括用于检测在往复式压缩机气缸中作往复运动的活塞位置的位置检测单元；用于将驱动电源加载到位置检测单元上的电源单元；和用于计算活塞共振点偏移量和来自活塞位置的载荷，并在计算载荷的基础上对位置检测单元的输出失真进行补偿的补偿单元。
17.如权利要求16所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的电源单元将交变电源输送到位置检测单元中。
18.如权利要求5所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的温度检测单元根据共振点偏移变化率(Δ共振点偏移数据)确定载荷的变化并在载荷不稳定时将交流输送指令输送到电源单元中，从而将电源单元提供交流电源，或者温度检测单元在载荷稳定时将直流输送指令输送到电源单元中，从而电源单元提供直流电源。
19.一种控制往复式压缩机的装置，其特征在于高频信号发生器；直流电压发生器；用于将高频信号发生器和直流电压发生器两者产生的输出值相加的加法器；和用于接收加法器的输出值以提供两种传感器输出信号的位置传感器。
20.如权利要求19所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的位置传感器包括磁芯；和以对称方式卷绕在磁芯上的第一、第二线圈。
21.如权利要求19所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的位置传感器一端通过第一电阻器与高频信号发生器的一端相连，同时其另一端通过第二电阻器与电位相连。
22.如权利要求21所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的加法器将直流电压和高频信号进行叠加并将叠加的电压加载到位置传感器中。
23.如权利要求22所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于其还包括用于将传感器输出信号之一进行整流的整流器；用于接收来自位置传感器的整流传感器输出信号，并将整流信号与预定的参考信号进行比较以提供差分信号的差分放大器；用于接收差分信号并提供位置信息的低通过滤器；用于接收位置信息并输出位置信息的峰值检测单元；和用于接收来自峰值单元的位置信息的位置计算单元。
24.如权利要求23所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于其还包括用于接收具有其值在环境温度增加时降低特性的第二传感器输出信号的低通滤波器，其中第二传感器输出值信号的高频分量根据活塞的位置而发生变化。
25.如权利要求24所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述低通滤波器具有数赫兹的截止频率，并仅分离出直流信号。
26.如权利要求24所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于其还包括用于对分离出的直流信号进行放大并将放大信号作为温度信息输送到位置计算单元中的放大器。
27.如权利要求26所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的位置计算单元在温度信息的基础上对位置信息进行修正。
28.如权利要求27所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于其还包括用于接收基于温度修正后的位置信息并将基于温度修正后的位置信息转化成数字信息的指令值计算单元；和在从指令值计算单元接收的数字信息输出值的基础上驱动往复式压缩机的压缩机驱动单元。
29.如权利要求22所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于其还包括用于对传感器输出信号之一进行整流的整流器；用于接收来自位置传感器的整流传感器输出信号，并将整流信号与预定的参考信号进行比较以提供差分信号的差分放大器；用于接收差分信号并提供位置信息的低通过滤器；和用于接收位置信息并输出位置信息的峰值检测单元。
30.如权利要求29所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于其还包括用于输出基于从位置传感器接收的第二传感器输出信号确定的温度信息输出值的低通滤波器，该温度信息输出值具有在环境温度增加时温度其值降低的特性，其中第二传感器输出信号的高频信号根据活塞的位置发生变化。
31.如权利要求30所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于其还包括指令值计算单元，其用于接收来自峰值检测单元的位置信息和从低通滤波器输出的温度信息，并将位置信息和温度信息信号转化成数字信息，并根据数字温度信息对位置信息进行修正；和用于根据从指令值计算单元接收的信息来驱动往复式压缩机的压缩机驱动单元。
32.如权利要求31所述的往复式压缩机的控制装置，其特征在于所述的指令值计算单元利用检索表格通过温度信息和位置信息对位置信息进行修正。
33.一种往复式压缩机的控制装置，其包括用于产生高频信号的高频信号发生单元；用于产生直流电压的直流电压发生单元；用于叠加高频信号和直流电压信号的加法器；和位置传感器，其用于接收来自加法器的输出值并分别分离出作为位置检测信号和温度检测信号的高频信号和直流信号，这样可以同时实现位置检测和温度检测。
全文摘要
一种往复式压缩机的控制装置，其包括用于检测活塞位置的位置检测单元和用于对位置传感器的输出值失真进行补偿的补偿单元。补偿单元用于对因往复式压缩机的内部温度和载荷变化引起的位置传感器输出值失真进行补偿。另外，补偿单元从位置传感单元的输出值中分离出高频信号和直流信号，并利用分离出的高频信号和直流信号同时实施位置和温度检测。
文档编号F04B35/00GK1441166SQ0310428
公开日2003年9月10日 申请日期2003年2月10日 优先权日2002年2月28日
发明者金男洙, 金泰德, 崔宰荣 申请人:三星电子株式会社