专利名称：用于控制往复式压缩机操作的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种往复式压缩机，尤其是涉及一种用于控制往复式压缩机操作的装置及方法。
背景技术：
总的来说，由于活塞在气缸内部线性并往复地运动，往复式压缩机压缩在冷却装置内部循环的制冷剂。根据活塞如何被驱动，往复式压缩机大致分为往复型及直线型。
往复型往复式压缩机指的是曲柄轴与旋转电机相连而且活塞与曲柄轴相连的压缩机，因此通过使用旋转电机的旋转力，活塞能够线性并往复地移动。
直线型往复式压缩机指的是活塞与线性电机直接连接的压缩机，从而通过使用直线电机的线性运动，可允许活塞线性且往复地移动。
直线型往复式压缩机无需将旋转运动转换为线性运动的曲柄轴。因此，由于摩擦损失相对较小，与通常的压缩机相比，直线型往复式压缩机具有高压缩效率的优点。
此外，直线型往复式压缩机的压缩比能够通过控制施加于电机的电压来控制，因此能够控制冷却装置的制冷能力。
下面将参考图1描述用于控制往复式压缩机操作的装置。
图1示出了根据传统技术的用于控制往复式压缩机操作的装置的结构。
如图1所示，用于控制往复式压缩机操作的常规装置包括一个电压检测器30，用于检测施加于往复式压缩机的电压并输出检测到的电压；一个电流检测器20，用于检测施加于往复式压缩机的电流并输出检测到的电流；一个微型计算机40，用于根据检测到的电压和电流计算行程估计值，比较计算出来的行程估计值与行程参考值，并根据比较结果输出控制信号；以及一个电路单元10，用于通过根据微型计算机40的控制信号控制三端双向可控硅开关元件(Tr1)来改变往复式压缩机的行程。
下面详细描述根据传统技术、用于控制往复式压缩机操作的装置。
首先，在往复式压缩机10A中，对应于根据预设行程参考值施加的电压，活塞线性并往复地移动。因此，由于改变了行程，能够根据改变的行程来控制制冷能力。
电压检测器30检测施加于往复式压缩机10A的电压并输出该检测到的电压，而且电流检测器20检测施加于往复式压缩机10A的电流并输出该检测到的电流。
微型计算机40根据检测到的电压和电流计算行程估计值，将计算出来的行程估计值与行程参考值进行比较，然后，根据比较的结果输出用于控制往复式压缩机10A的控制信号。
其后，通过改变电路单元10三端双向可控硅开关元件Tr1的ON/OFF周期，微型计算机40通过控制信号控制往复式压缩机的行程。
详细地，当计算的行程估计值小于行程参考值时，微型计算机40输出控制信号以延长三端双向可控硅开关元件Tr1的接通周期，从而通过三端双向可控硅开关元件Tr1增加施加于往复式压缩机10A的电压。当计算的行程估计值大于行程参考值时，微型计算机40输出控制信号以缩短三端双向可控硅开关元件Tr1的接通周期，从而通过三端双向可控硅开关元件Tr1减小施加于往复式压缩机10A的电压。
因此，在传统的用于控制往复式压缩机操作的装置中，往复式压缩机的行程通过改变输入至三端双向可控硅开关元件Tr1控制信号的ON/OFF周期来控制。
然而，传统的用于控制往复式压缩机操作的装置的不利在于，由于改变了输入至三端双向可控硅开关元件控制信号的ON/OFF周期，因而产生了三端双向可控硅开关元件自身的输送损失，并且由于输送损失产生的谐波损耗降低了往复式压缩机的操作效率。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于控制往复式压缩机操作的装置和方法，该装置和方法通过根据控制信号选择预设的一般模式和节能模式控制通路中的一个，并通过选择的控制通路来控制往复式压缩机的行程，从而能够提高往复式压缩机的操作效率。
为实现这些目的及其他优点并根据本发明的目的，在这里作具体化并概括地描述，提供一种用于控制往复式压缩机操作的装置，包括一个微型计算机，用于输出用于控制往复式压缩机行程的控制信号；以及一个电路单元，用于根据控制信号选择预设的一般模式和节能模式控制通路中的一个，而且通过选择的控制通路来控制往复式压缩机的行程。
为实现上述目的，这里还提供一种用于控制往复式压缩机操作的方法，包括在一般模式驱动往复式压缩机，从而通过三端双向可控硅开关元件的ON/OFF周期来控制行程；确定往复式压缩机是否能够在节能模式被驱动；以及根据测定的结果在节能模式驱动往复式压缩机。
通过以下结合附图对本发明的详细说明，前述以及本发明的其它目的、特点、方面和优点将变得更加明显。
附图提供对本发明一部分更进一步理解，并入并组成说明书的一部分，附图示出本发明的实施例并与说明书一起用以阐明本发明的原理。
在附图中图1示出了根据传统技术的用于控制往复式压缩机操作的装置的结构；图2示出了根据该本发明的用于控制往复式压缩机操作的装置的结构；图3示出了根据本发明的用于控制往复式压缩机操作方法的流程图；以及图4所示曲线图示出了根据往复式压缩机制冷能力的操作效率，其中的往复式压缩机使用根据本发明的操作控制装置。
具体实施例方式
根据本发明下面将参考附图进行描述这样一种控制往复式压缩机的操作的装置及方法，其通过选择一般模式和根据控制信号预先设定的节能模式的控制通路中的一个，并通过选择的控制通路控制往复式压缩机的行程，能够提高往复式压缩机的操作效率。
图2示出了根据该本发明的用于控制往复式压缩机操作的装置的结构。
如图2所示，用于控制往复式压缩机操作的装置包括一个电压检测器30，用于检测施加于往复式压缩机的电压并输出检测到的电压；一个电流检测器20，用于检测施加于往复式压缩机的电流并输出检测到的电流；一个微型计算机40，用于根据检测到的电压和电流计算行程估计值，比较计算出来的行程估计值与行程参考值，并根据比较结果输出控制信号；以及一个电路单元10，用于根据微型计算机40的控制信号选择一般模式和节能模式的预先设定控制通路(controllingpath)中的一个。
在一般模式，往复式压缩机的行程通过控制与往复式压缩机内的主线圈L1相连的三端双向可控硅开关元件的ON/OFF周期来控制。
同时，在节能模式，通过将预定数目绕组的副线圈L2与往复式压缩机内的主线圈L1连接从而将往复式压缩机的行程维持在预测定值。
下面详细描述根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的方法。
图3示出了根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的方法的流程图。
如图3所示，用于控制往复式压缩机操作的方法包括在一般模式驱动往复式压缩机，从而通过三端双向可控硅开关元件的ON/OFF周期来控制往复式压缩机的行程(步骤S31)；确定往复式压缩机是否能够在节能模式驱动(步骤S32)；以及根据测定的结果在节能模式驱动往复式压缩机。
以下将详细描述根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的方法。
首先，对于往复式压缩机10A而言，由于当活塞对应于根据行程参考值施加的电压线性并往复地移动时行程是变化的，因此能够根据改变的行程来控制制冷能力，其中行程参考值是由使用者预先设定的(步骤S31)。
换句话说，微型计算机40通过开关单元连接一般模式的控制通路，而且在连接的控制通路上控制三端双向可控硅开关元件Tr1的ON/OFF周期，从而改变往复式压缩机10A的行程。在这里，优选继电器Ry1用作开关单元。
电路单元10包括预设的一般模式和节能模式的控制通路。因此，根据微型计算机40的控制信号，一个控制通路通过继电器Ry1的开关控制有选择地被连接，从而控制往复式压缩机10A的行程。
微型计算机40测量使用该往复式压缩机的冷却装置内的温度，从而根据所测的温度和前一周期所测的温度来计算冷却装置的温度变化或者比较所测的温度和预设的极限温度(步骤S32)。
也就是，当冷却装置内的温度的变化超过预定范围或者高于极限温度时，微型计算机40在一般模式控制往复式压缩机的行程，反过来当冷却装置内的温度变化在预设的范围内而且低于极限温度时，微型计算机40在节能模式控制行程(步骤S33)。
根据依照本发明的用于控制往复式压缩机操作的装置，往复式压缩机能够在各种状态下被驱动，所述的状态指诸如能够检测使用该往复式压缩机的装置的负荷变化的温度、电压或者电流，而且上述状态可在一般模式和节能模式驱动。
当选择一般模式的控制通路时，微型计算机40根据检测到的电压和检测到的电流计算行程估计值，将计算出来的行程估计值与行程参考值进行比较，然后，根据比较的结果输出用于控制往复式压缩机10A的控制信号。
其后，通过改变电路单元10三端双向可控硅开关元件Tr1的ON/OFF周期，微型计算机40通过控制信号控制往复式压缩机的行程。
也就是，当计算的行程估计值小于行程参考值时，微型计算机40输出控制信号以延长三端双向可控硅开关元件Tr1的接通周期，从而通过三端双向可控硅开关元件Tr1增加施加于往复式压缩机10A的电压。当计算的行程估计值大于行程参考值时，微型计算机40输出控制信号以缩短三端双向可控硅开关元件Tr1的接通周期，从而通过三端双向可控硅开关元件Tr1减小施加于往复式压缩机10A的电压。
在根据本发明的用于控制往复式压缩机操作装置中，当冷却装置内的温度快速地变化或者高于预设的极限温度时，往复式压缩机通过三端双向可控硅开关元件Tr1在一般模式被驱动。
同时，当冷却装置内的温度在预定范围内变化而且低于极限温度时，微型计算机40通过继电器Ry1选择节能模式的控制通路，也就是，将预定数目绕组的副线圈L2与往复式压缩机10A内的主线圈L1连接，因此在不使用三端双向可控硅开关元件Tr1的情况下，通过主线圈L1和与往复式压缩机10A内的主线圈L1相连的副线圈L2将往复式压缩机10A的行程维持在预定值。
以这样的方式，当冷却装置的温度在预定范围内变化而且小于极限温度时，用于控制往复式压缩机操作的装置在节能模式控制往复式压缩机，也就是，例如，当冷却装置的使用频率非常低、或者负荷变动非常小、或者当环境温度相对较低时，借此使用往复式压缩机的冷却装置能够以最佳的功率消耗被驱动。
下面将参考图4描述当往复式压缩机在节能模式被驱动时，根据采用本操作控制装置的往复式压缩机制冷能力的操作效率。
图4所示曲线图示出了根据往复式压缩机制冷能力的操作效率，其中使用根据本发明的操作控制装置。
如图4所示，在采用根据本发明的操作控制装置的往复式压缩机的节能模式，在节能模式被驱动期间，操作效率(A)显著地高于在一般模式常规的往复式压缩机的操作效率(B)。
如至此所述，根据本发明的用于控制往复式压缩机操作的装置和方法具有以下优点。
即，例如，根据控制信号选择预设的一般模式和节能模式的控制通路中的一个，而且通过选择的控制通路来控制往复式压缩机的行程，从而提高往复式压缩机的操作效率。
由于本发明在不脱离本发明的精神或必要特征的情况下可以以多种方式实施，还可以理解的是上述的具体实施方式
并不被前述说明书的任何细节所限制，除非特别注明，可以在所附权利要求所定义的精神和范围内很宽泛地解释，因此属于权利要求的边界和范围内的所有改变和修改，或者这种边界和范围的等同结构也因此包含于所附的权利要求中。
权利要求
1.一种用于控制往复式压缩机操作的装置，包括一个微型计算机，用于输出用于控制往复式压缩机行程的控制信号；以及一个电路单元，用于根据控制信号选择预设的一般模式和节能模式控制通路中的一个，而且通过选择的控制通路来控制往复式压缩机的行程。
2.如权利要求1所述的装置，其中电路单元包括一个开关单元，该开关单元用于根据控制信号有选择地连接预设的一般模式和节能模式中的一个。
3.如权利要求2所述的装置，其中该开关单元是继电器。
4.如权利要求1所述的装置，其中当采用该往复式压缩机的冷却装置温度的变化超过预定范围或者大于极限温度时，微型计算机输出用于在一般模式驱动往复式压缩机的控制信号。
5.如权利要求4所述的装置，其中，在一般模式，往复式压缩机的行程通过将三端双向可控硅开关元件与往复式压缩机的主线圈连接并控制连接的三端双向可控硅开关元件的ON/OFF周期来改变。
6.如权利要求4所述的装置，其中当一般模式的控制通路被连接时，微型计算机输出用于控制三端双向可控硅开关元件ON/OFF周期的控制信号。
7.如权利要求1所述的装置，其中当采用该往复式压缩机的冷却装置温度的变化在预定范围内而且低于极限温度时，微型计算机输出用于在节能模式驱动往复式压缩机的控制信号。
8.如权利要求7所述的装置，其中，在节能模式，往复式压缩机行程的预定值通过将具有预定数目绕组的副线圈与往复式压缩机内的主线圈连接来维持。
9.一种用于控制往复式压缩机操作的方法，包括在一般模式驱动往复式压缩机，从而通过三端双向可控硅开关元件的ON/OFF周期来控制行程；确定往复式压缩机是否能够在节能模式被驱动；以及根据测定的结果在节能模式驱动往复式压缩机。
10.如权利要求9所述的方法，其中，在确定步骤，当使用该往复式压缩机的冷却装置内的温度变化超过预定范围或者高于极限温度时，往复式压缩机在一般模式下被驱动。
11.如权利要求10所述的方法，其中，在一般模式，往复式压缩机的行程通过将三端双向可控硅开关元件与往复式压缩机内的主线圈连接并控制连接的三端双向可控硅开关元件在ON/OFF周期来改变。
12.如权利要求9所述的方法，其中，在确定步骤，当使用该往复式压缩机的冷却装置内的温度变化在预定范围内或者低于极限温度时，往复式压缩机在节能模式下被驱动。
13.如权利要求12所述的方法，其中，在节能模式，往复式压缩机的行程维持在预定值。
全文摘要
公开了一种用于控制往复式压缩机操作的装置和方法。该用于控制往复式压缩机操作的装置包括一个微型计算机，用于输出用于控制往复式压缩机行程的控制信号；以及一个电路单元，用于根据控制信号选择预设的一般模式和节能模式控制通路中的一个，而且通过选择的控制通路来控制往复式压缩机的行程。
文档编号F04B49/06GK1707105SQ200410088348
公开日2005年12月14日 申请日期2004年11月10日 优先权日2004年6月11日
发明者朴景培, 崔基喆, 郭泰熹, 洪彦杓 申请人:Lg电子株式会社