专利名称：线性压缩机控制系统、控制线性压缩机的方法、线性压缩机以及制冷系统的制作方法
本申请要求巴西专利申请No.P10300010-9的优先权，该专利的公开内容通过引用而结合于本文中。
本发明涉及一种控制线性压缩机中的活塞的系统、控制线性压缩机中的活塞的方法，以及线性压缩机，其尤其适用于包括如冷冻机、空调系统等制冷系统。
现有技术的介绍从现有技术中已知，线性压缩机通常置于低压环境中，其中压缩机抽出低压气体，对其进行压缩并将其释放至与制冷回路相关联的高压环境中，而低压环境和高压环境彼此之间被气密式隔开。
空气压缩机构通过气缸内活塞的轴向运动来工作，吸入阀和排出阀安装在气缸盖上，用来调节进入和离开气缸的气体的入口和出口。活塞被由支撑件和磁体形成的执行机构驱动，而执行机构又被螺旋弹簧驱动，从而形成了压缩机的共振组件。
线性电机所驱动的共振组件具有执行线性交替运动的功能，从而使活塞在气缸内的运动对从吸入阀进入的气体施加压缩作用，直到它可通过排出阀排入高压侧中。
线性压缩机的工作幅度通过电机产生的功率与压缩气体时压缩机构所消耗的功率加上其它损耗之间的平衡来调节。为了实现压缩机的最大泵送能力，必须使活塞尽可能接近阀板，但不能防碍它进行泵送。为了实现这一点，应精确地知道工作幅度，估计误差越大，则安全距离也应更大，以防止活塞与阀板碰撞。活塞的碰撞会产生噪音并且可能损坏压缩机，这取决于压缩机的结构解决方案。
除了活塞位置的估计精度之外，工作稳定性也同样重要。如果工作幅度随时间变化，则也会不利于活塞与阀板的接近程度，或者活塞可能会出现碰撞。
所述线性机构的另一特征在于其泵送能力可以变化。降低电机的功率会减小工作幅度，这又降低了泵送能力。
在文献WO 01/54253中公开了一种现有技术，其中已经预见到需要防止活塞与阀板的碰撞。根据该文献的讲述内容，提供了一种适用于线性压缩机的系统和方法，利用这种系统和方法，可以预见到第一方波和第二方波的测量值，其中第一方波的量值是通过对加到电机的电流积分而得到的，第二方波的量值是通过加在电机上的电压所得到的。在这些测量值的基础上，通过用来估算第一方波和第二方波的相位差的三端双向可控硅开关(TRIAC)，来执行活塞的运动。因此，活塞在更靠近阀板的位置进行工作。
尽管降低了活塞与阀板碰撞的几率，文献WO 01/54253的目标并未涉及因与整个系统自身稳定性相关的可能不平衡而导致的问题，因此，系统可能在稳定性方面不理想的状态下工作。
另外，文献WO 01/54253中的构造所导致的另一缺点在于通过方波来监测相位。这种方式具有这样的后果，即，为了得到相位差，必须采用电子电路或计算机程序，用来实现对电流的积分和计算第一方波和第二方波之间的相位差，电流积分是用来产生这里所述的第一和第二方波。然而，这种构造和相关工艺会带来高制造成本以及较低的可靠性，这是由于它们需要电路来执行这些转换，由于涉及到大量的元件，因此就降低了系统的可靠性，因为每增加一个元件就会使出故障的几率更大。通过计算机程序来实施文献中所述装置的选择也会带来高的成本，这是因为在这种情况下采用这种方式时，需要有过于复杂的微处理器，从而导致了高成本。
与本发明有关的另一现有技术在文献US5342176中有介绍。根据该文献的讲述内容，提供了一种方法和装置，用于测量压缩机上的活塞位置，从中可以测量施加在压缩机中电机上的电压和电流，以便控制活塞的运动。该文献中所述发明的其中一项优点在于，该方法需要一种与活塞运动特定耦合的算法，而不必考虑例如会导致系统分辨错误的制冷器内的温度变化。
本发明的概要和目标本发明的目标是提供一种用于控制线性压缩机中的活塞运动的系统以及一种用于控制活塞的方法，其能够防止活塞碰到阀板，同时有必要的压力以便使系统有效工作。
用于控制压缩机幅度的可变参数可以是电机的馈电电压。从馈电电压至实现所需的幅度，存在有各种耦合阻抗，例如电机电阻、电机电感、使用电容器时的电容、电驱动反作用力、共振系统(质量体/弹簧)的阻抗以及其固有损耗的压缩功。该系统的阻抗取决于相应的驱动频率，即施加在电机上的电压频率。在一个特定频率下，该系统的输出是最优的，在机械系统进入共振时就会出现这种情况。在该频率下，线性压缩机的性能最好。
机构的共振频率并非是完美地固定的，这是由于待压缩气体具有类似于弹簧的可称为“气体弹簧”的机械效应。“气体弹簧”主要受到两个因素的影响(i)活塞/阀板的距离；和(ii)压缩机工作时的压力或工作压力。
当活塞冲程减小时，活塞/阀板的距离或邻近因子发生变化，从而导致气体弹簧和机构共振的增加(该效应与机构的工作稳定性更相关)。
在制冷系统中，这两种因素即邻近因子和工作压力显著地变化，工作压力在从系统启动时至达到工作额定值期间发生变化，而工作额定值受到下面因素的影响，室温和制冷器内部温度，系统在更长或更短时间内需要更多或更少制冷能力时活塞/阀板间的距离变化，以及为使电机适当工作而加在其上的张力。
因此，机械系统的共振频率因上述各种因素而发生变化。
为了有效地解决这些问题，推荐采用可改变施加在电机上的电压频率的电子器件，以便使该机构一直保持在共振下。然而，在现有技术的当前状态下，这种电子器件的效率低并且其成本非常高。为此，作为本发明目标的用于控制线性压缩机中活塞运动的系统以及控制压缩机本身的相应方法旨在控制电压，从而避免了用于控制电压振荡频率的高成本。
该方法导致的一个问题在于，在施加给电机的电压到线性压缩机的机构之间的连接中，存在各种阻抗。这些阻抗的影响的一个示例导致以下情形。
在共振频率向更大因子变化的情形下，也就是说，在共振频率高于电机馈电频率(后者为常量)的情形下，必须增加电机馈电频率以使活塞保持在与共振频率下所能达到的幅度相同的幅度下。
从另一角度来看，当共振频率降低，也就是说，当共振频率也高于馈电频率、但活塞工作幅度减小时，共振频率会增大，因此施加给电机的电压应当更高，以便使活塞保持在更小的幅度下。这一行为产生了控制的不稳定性，并且可能会使机构不可控制。
本发明的目标是用于控制线性压缩机的系统、控制线性压缩机的方法、线性压缩机以及制冷系统。活塞受到控制，使得可以根据压缩机的工作特性函数连续地校正施加给电机的电压，例如由于“气体弹簧”和为保持活塞处于稳定运动且与系统状态无关而使电压达到所需的水平。
作为以上目标的结果，本发明的另一目标是提供一种用于控制线性压缩机的系统、控制线性压缩机的方法、线性压缩机以及制冷系统，其中压缩机在任何幅度下均稳定地工作而与是否同步无关，因此可以与相位无关地校正施加给电机的电压，甚至可维持系统的稳定。
同时，提供用于控制线性压缩机的系统、控制线性压缩机的方法、线性压缩机以及制冷系统应提供这样一种构造，它仅采用了更少量的电子元件，除此之外，它仍然是带有低成本微处理器或微控制器的构造。
本发明的目标通过一种用于控制线性压缩机的系统来实现，该线性压缩机包括可动组件、由外加电压馈电而在电机内产生循环电流的电机、电子开关装置、以及控制电子开关装置以便控制施加给电机的外加电压的电子电路，该电机驱动可动组件，该电子电路测量驱动电机内的循环电流的相位和可动组件的动态相位并在驱动相位和动态相位之间建立关系和求出测量相位，该电子电路从测量相位值中获得校正电压值，该电子电路从可动组件的物理位置中获得规定电压值，该电子电路在从校正电压和规定电压之和中所得到的外加电压值下进行驱动，其中动态相位从可动组件的位移速度得出，或从可动组件的物理位置测量值与已建立的规定物理位置的比较中得出。
这些目标还可通过一种控制线性压缩机的方法来进一步实现，线性压缩机包括可动组件、由产生循环电流的交变电流来馈电的电机，该方法包括步骤测量驱动电机内的电流循环的相位；测量可动组件的动态相位，在驱动相位和动态相位之间建立关系，求出测量相位；在测量相位和可动组件的物理位置之间建立关系，从而确定可动组件的优选位置；在测量相位和优选位置之间建立关系，得出外加电压；使电压值与所得外加电压值成比例地发生改变。
本发明的目标通过一种线性压缩机来进一步实现，该线性压缩机包括设在增压室内并与弹簧操作式地相关联的可动组件，该可动组件在增压室内轴向运动，由在电机内产生循环电流的电压来馈电的电机，电子开关装置，以及控制电子开关装置以便控制施加给电机的电压的电子电路，该电机驱动可动组件，该控制电路测量电机内驱动电流循环的相位和可动组件的动态相位，并在驱动相位和动态相位之间建立关系，求出测量相位，该控制电路使施加给电机的电压值与测量相位值成比例地发生改变。
另外，本发明的目标通过一种包括线性压缩机的制冷系统来实现，该线性压缩机包括设在增压室内并与弹簧操作式地相关联的可动组件，该可动组件在增压室内轴向运动，由在电机内产生循环电流的电压来馈电的电机，电子开关装置，以及控制电子开关装置以便控制施加给电机的电压的电子电路，该电机驱动可动组件，该控制电路测量电机内驱动电流循环的相位和可动组件的动态相位，并在驱动相位和动态相位之间建立关系，求出测量相位，该控制电路使施加给电机的电压值与测量相位值成比例地发生改变。
附图简介现在参考在附图中所示的一个实施例来更详细地介绍本发明。附图显示了-
图1是线性压缩机的示意性剖视图，其中可以应用本发明的内容；-图2显示了一个曲线图，在水平轴线上显示了与共振频率相关的频率(f/f0)，其表示压缩机活塞工作时的频率与共振频率相差多大，在纵轴线显示了使机构在恒定幅度下工作所必须的电压；-图3显示了图2所示的相位之间的关系的曲线图，以及同电压的关系；-图4a显示了一个曲线图，在相位超前40度的一个示例中，说明了用于使机构保持在相同工作幅度的相位与电压之间的关系；-图4b显示了一个曲线图，在相位滞后40度的一个示例中，说明了用于使机构保持在相同工作幅度的相位与电压之间的关系；-图5显示了一个曲线图，说明了用于改变外加电压的相位与电压之间的关系特征，并且说明了规定电压的值；
-图6显示了一个曲线图，说明了相位与校正电压之间的关系特征；-图7显示了在线性压缩机上进行测量的一个示例；-图8显示了根据本发明内容的制冷系统的方块图；和-图9显示了根据本发明内容的制冷系统的方块图，其说明了控制电机上的电压的效果。
对附图的详细介绍从图1中可见，将线性压缩机10插入低压环境11中，其中低压气体通过线性压缩机10抽出，其将低压气体压缩并将其释放至高压环境11′中。如上所述，线性压缩机10基本上包括设在气缸或增压室2内并在后者内轴向运动的活塞1或可动组件1，可动组件1朝向气缸盖3运动。
在气缸盖3上设有吸入阀3a和排出阀3b，它们调节进入和离开气缸2的气体的入口和出口，可动组件1被包括支撑件4和磁体5的执行机构或电机1′驱动。可动组件1还进一步与螺旋弹簧7相关联，从而形成了线性压缩机10的共振组件。
如上所述，气体压缩机构通过气缸2内可动组件1的轴向运动进行工作，其在朝向气缸盖3或相反方向上运动，从而形成位移幅度。
就解决上述稳定性问题而言，根据本发明的内容，可通过监测施加给电机1′的电流，以防止可动组件1与其中设有阀板3′的气缸盖3发生碰撞，来预见解决这一问题的办法。
已经知道，当机构在共振下工作时，施加给电机1′的电流与可动组件1的速度同相。然而，必须考虑到在机构偏离共振时，相位φ会发生变化(见图3)。
图2和3显示了频率发生变化时制冷系统的特征。由于连接在施加给电机1′的电压与最远至线性压缩机10的可动组件1之间的阻抗，共振频率f0具有图2所示的特征。可以看到，在已知馈给电机1′的频率f保持不变时，共振频率f0向更大因子方向变化，曲线图中的相应区域在共振频率f0的右边(在f/f0＝1的右边)，这意味着应当增大使可动组件1保持在相同位移幅度下所必需的电压。
另外，从图2中可以看到，当共振频率f0降低时，相应区域也位于共振频率f0的右边(在f/f0＝1的右边)。在这种情况下，以与上述推荐相类似的方式，当可动组件1的工作幅度减小时，共振频率增大，因此存在以下情形，为使可动组件1保持在更小的位移幅度，施加给电机1′的电压应更高，从而产生了控制的不稳定性，这会使机构不可控制并且可动组件1可能会撞到气缸盖3。
基于以上信息，可以建立随相位φ的电压校正(见图4)，使得控制算法不会察觉出图2所示曲线图的特征，或者换句话说，即使线性压缩机10失相地工作，可动组件1的运动幅度也应能通过控制施加给电机1′的电压水平而保持恒定。
另外，参见图3、4a和4b，可以注意到，图3所示曲线图在同一图中显示了相位和电压，其中可以见到，当相位φ为零时，机构是同步的。另一方面，在图4a和4b所示的曲线图上，可以见到水平轴线上的所述相位以及纵轴线上的用于使机构保持在相同工作幅度的电压，该信息可被控制算法使用。
以上的数学描述如下V′＝V-C(φ)其中V为施加给电机的电压；V′为控制算法所用的校正电压；C(φ)是以相位为函数的电压校正因子，例如Xφ，其中K是与相位相乘的比例常数；和φ是电流与可动组件的速度之间的相位，其也可通过测量电流零点与可动组件的最大位移时刻的间隔来得到。
已经知道，电机作用力值与电流成比例，因此为了系统的方便起见，更推荐直接测量电流以得到驱动相位值φC。
就动态相位φP的值而言，可以通过直接测量可动组件1的位移点来得到，也可以通过读出可动组件1的速度来得到该值，对该值进行积分足可以再次达到位置幅度，这是因为可动组件1的速度和位移相互间成90度。
从图8中可见到，本发明的目标可通过包括所示方块的一种控制线性压缩机10的系统来实现，这种控制系统例如可应用于制冷系统。该方块图通过三个方块形成，它们代表控制线性压缩机10的系统的控制块50、压缩机块54和制冷块56。
控制块50包括-电子电路51，其可包括微处理器及其外围设备(未示出)，和-TRIAC或电子开关装置52。
显然，这些器件都可由等效器件来取代，只要它们满足本发明目标的需要。因此，除了微处理器之外，还可以使用微控制器或使用分立元件，而TRIAC可由其它等效器件来取代。
压缩机块54，又包括-合适的线性压缩机10，和-任何类型的位移传感器55。在这种情况下一些适用的传感器类型可包括感应传感器、接触传感器、加速计传感器或其它任何的等效类型，所有这些传感器应能够监测可动组件1在气缸2内的位置。
制冷块56包括-制冷系统57本身，其包括整个制冷回路(未示出)；-温度传感器58，其是用于控制待制冷环境如制冷器内或接受制冷系统的环境/室内的温度所必须的；和-电子恒温器59。
具体而言，方块图显示控制块50接收来自馈电电压的信号，馈电电压值由与电子开关装置52相关联的电子电路51所形成的组件来控制。从电子开关装置52的入口处，可以测量电压过压ZT的零信号，其馈至电子电路51，在电子开关装置52出口处进一步测量经过电路的电流或循环电流ZC零信号。电子电路51还被馈给可动组件位移或可动组件1物理位置DP的信号以及电子恒温器59所产生的信号。
从图9中可见，应用于控制系统的算法、控制方法以及本发明的线性压缩机和制冷系统由接收上述信号的电子电路51控制。
因此，根据该优选实施例，施加给电机1′的电压的电压零电平ZT信号和在电机1′内循环的电流的电流零电平ZC信号，以及可动组件的位移DP被判读以得出-以给定基准为函数的电流相位，或者换句话说驱动相位φC，和-峰值点相位，或者换句话说可动组件1位移的动态相位φP，或可动组件1和气缸盖3之间的较短距离，其与电流相位以相同的给定基准为函数。通过以下方程减去这些值φPC＝φP-φC可以得出电流零点ZC和可动组件1的最大运动点DPMAX或优选位置DPMAX之间的测量相位值φPC，由于校正电压VF的值从相位测量产生，因此它是电流零点和可动组件最大运动点DPMAX之间测量相位值φPC的函数，这种关系因此而建立。
例如，根据上述内容获得校正电压值的一种方式可以是通过经典的闭环(closed-mesh)控制算法如PID来进行的。可以直接得出该函数。
就所测相位φPC值的测量进一步而言，获得这种幅度的一种可行方式是通过测量电流消失瞬时直至测量到触发电子开关装置52的瞬时来进行的；可以计算这些点的第一平均瞬时。另外，可测量可动组件1已越过运动最大点DPMAX的瞬时以及活塞回到离气缸盖3比运动最大点DPMAX更远的点的瞬时，从而计算这些值的第二平均瞬时。从第一平均瞬时和第二平均瞬时的值中可以得到时间差ΔT，其与电流零点和运动最大点DPMAX之间的相位成比例。如果在线性压缩机驱动频率的一个周期内的时间差ΔT乘以360，就可以得到单位为度的相位。然而，已知时间差ΔT与测量相位φPC成比例，就可以省去由频率来进行计算，因此就降低了系统的复杂性。
如上所述，驱动相位φP可直接从电流中得出，但也可从其它参数中，例如从可动组件1的速度得出。
基于馈给电子电路51的物理位置DP的信号值和从电子恒温器59读出的电阻值，可以建立可动组件的最大位移DPMAX值和基准位移DPREF(预定到达规定物理位置的位移)的值，通过以下方程减去这些值EDP＝DPREF-DPMAX可以得到基准位移DPREF和可动位移的最大位移DPMAX之间的误差EDP值。
从该结果中，有可能得到控制算法所建立的的规定电压VP的值，这是因为后者的值为误差EDP值的函数。
从通过相位产生的校正电压值以及通过控制算法所得到的规定电压VP值，应用以下方程VT＝VP+VF而得到施加给电机1′的电压值或外加电压VT值。该外加电压VT值应通过触发电子电路51所控制的电子开关装置52的角度来进行调节。
值/信号DPREF是从外部系统接收的、例如来自制冷系统的信息，本发明的系统所处理的值/信号转化成直流电平。
信号DP由转换器或任何位移传感器55来产生，以便测量可动组件1的运行路线的信号，转换器例如可以为感应传感器。已经知道，感应类型的传感器所产生的信号与可动组件1和气缸盖3之间的距离成反比。在该示例中，感应传感器所测得的该信号的最大峰值将为DPMAX，DEPREF-DEPMAX为控制算法的误差。
图7显示了在线性压缩机10上进行的测量的一个示例，其中可以见到通过感应装置及其相应的信号协调器所产生的信号DP。每当可动组件1接近阀板3′时，传感器就会产生与该距离成反比的电压。在曲线图中见到的最大接近值1.8V对应于可动组件的最大接近程度，即DPMAX值。
进一步参见图4a和4b，可以注意到在一个实施例中，当外加电压VT等于110V时，可动组件1将没有滞后地工作。作为一个示例，如果电机1′中循环电流的相位φ相对于可动组件1的速度提前了40度(见图4a)，那么外加电压VT将是大约80V，并且应足够大以使可动组件1继续以稳定的方式即与相位无关地工作，可动组件1将在没有与气缸盖3碰撞的风险下工作。另外，可以见到，系统可以这种方式继续失相地工作而不会干扰压缩机及其所在的制冷系统的良好运行。
可以观察到，通过电子开关装置52，电子电路51应从规定电压VP(在这种情况下等于110V)中减去校正电压VF的值(在这种情况下等于30V)，所以电机1′可被馈给80V的外加电压VT。因此，控制线性压缩机的系统将保持系统以平衡的方式工作，防止可动组件1与气缸盖3碰撞，从而防止损坏压缩机。
图4b显示了电机1′中循环电流的相位φ相对于可动组件1的速度滞后40度的情形。为了纠正该问题，规定电压VP(在该示例中为110V)应加上校正值VF(在这种情况下为剩余的40V)，因此外加电压为150V，如曲线图所示。通过这种电压相加，可动组件1将继续以平衡方式工作。
校正电压值VF可通过记录在控制电路51上的数值表方法或者通过用测量值乘以常数K的因数方法来直接得到，如上面引用的示例。图6显示了一个曲线图，其中通过示例方式可以见到为使系统可以平衡地工作各相位所需要的校正电压VF。可以见到，电压VT线根据测量相位φPC变化，从而使可动组件1保持在预定状态下，而与驱动相位φC和可动组件1的动态相位φP之间的滞后无关，因此也与“气体弹簧”效应无关。
本发明的目标的优点在于，可以使线性压缩机10更具稳定性地工作，从而允许可动组件更接近气缸盖3，可以开发出给定压缩机的更大泵送能力，以及使线性压缩机10可在经典算法不起作用的情形下工作。另外，本发明的系统避免了使用昂贵的微处理器或微控制器，这是因为与现有技术的系统相比，所采用的算法不涉及数值或程序，本发明还导致部件的数量较少，这进一步提高了系统的可靠性。
进一步根据本发明的内容，从图9中可见，为了实施用于控制线性压缩机的系统的使用，应建立以下步骤，这些步骤是使用系统本身的结果，并且也适用于本发明的压缩机和制冷器-获得在电机1′中循环的电流的电流零电平ZC；-测量在电机1′中循环的电流的驱动相位φC；-获得施加给电机1′的外加电压VT的电压ZT零相位；-测量可动组件1′的动态相位φP，-在驱动相位φC和动态相位φP之间建立关系，确定测量相位φPC，所建立的关系是从动态相位φP值中减去驱动相位φC值得来的；-在测量相位φPC和可动组件1的物理位置DP之间建立关系，确定可动组件1的优选位置DPMAX；
-将优选位置DPMAX的值与之前建立的规定物理位置DEPREF进行比较，以得到规定电压VP的值；-通过对规定电压VP值和校正电压VF值求和的方法，以与所得外加电压VT值成比例的方式来改变外加电压值VT。
进一步根据本发明的内容，可以提供具有上述构造特性的线性压缩机，其设有控制电路51，用来测量电机1′内循环电流的驱动相位φC以及可动组件1的动态相位φP，以便在驱动相位φC和动态相位φP之间建立关系，确定测量相位φPC，控制电路51以与测量相位φPC值成比例的方式来改变施加给电机1′的外加电压VT值，还提供了一种具有线性压缩机的制冷系统。在这些情况下，可以构造与利用现有技术的系统相比而具有更高效率和低成本的制冷系统。
已经介绍了优选实施例，应当理解，本发明的范围包括其它可能的变例，它们只受到所附权利要求内容的限制，这些变例包含可能的等效例。
权利要求
1.一种用于控制线性压缩机(10)的系统，所述线性压缩机(10)包括-可动组件(1)；-由外加电压(VT)馈电的电机(1′)，电子开关装置(52)；和-电子电路(51)，其控制所述电子开关装置(52)以便控制施加给所述电机(1′)的所述外加电压(VT)，所述电机(1′)驱动所述可动组件(1)；所述系统的特征在于-所述电子电路(51)测量在所述电机(1′)中循环的电流的驱动相位(φC)和所述可动组件(1)的动态相位(φP)，并在所述驱动相位(φC)和动态相位(φP)之间建立关系，求出测量相位(φPC)，-所述电子电路(51)从所述测量相位(φPC)值中得出校正电压(VF)值，-所述电子电路(51)从所述可动组件(1)的物理位置(DP)中得出规定电压(VP)值，-所述电子电路(51)在从所述校正电压(VF)和所述规定电压(VP)之和中得出的所述外加电压(VT)值下进行驱动。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述动态相位(φP)从所述可动组件(1)的位移速度中得出。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电子系统(51)从所述可动组件(1)的物理位置(DP)的测量值与之前已建立的规定物理位置(DPREF)的比较中确定所述规定电压(VP)值。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电子电路(51)控制所述电子开关装置(52)施加外加电压(VT)至所述电机(1′)。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电子电路(51)从施加给所述电机(1′)的所述外加电压(VT)的电压零电平(ZT)的相位测量值与所述电机(1′)中循环电流的电流零电平(ZC)的比较中得出所述驱动相位(φC)值。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电子电路(51)从所述可动组件(1)的物理位置(DP)测量值与施加给所述电机(1′)的所述电压零电平(ZT)测量值的比较中得出所述动态相位(φP)的值。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述规定电压(VP)值从与所述物理位置(DP)值成比例的最大物理位置(DPMAX)值与所述规定物理位置(DPREF)之间的关系中得到。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统可应用于包括有与电子恒温器(59)相关联的温度传感器(58)的制冷系统(57)，所述电子恒温器(59)提供所述之前已建立的规定物理位置(DPREF)的值。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统包括与所述控制电路(51)相关联的位移传感器(55)，所述控制电路(51)接收所述可动组件(1)的物理位置(DP)的值。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述电子开关装置(52)的入口处测量施加给所述电机(1′)的外加电压(VT)的电压零电平(ZT)的信号。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，在电子开关装置(52)的出口处测量在所述电机(1′)内的循环电流的电流零电平(ZC)的信号。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统以稳定的方式工作，而与所述动态相位(φP)和所述驱动相位(φC)之间的差异无关。
13.一种控制线性压缩机(10)方法，所述线性压缩机(10)包括-可动组件(1)；-由产生循环电流的交流外加电压(VT)馈电的电机(1′)；所述方法的特征在于包括以下步骤-测量所述电机(1′)内的循环电流的驱动相位(φC)；-测量所述可动组件(1)的动态相位(φP)，-在所述驱动相位(φC)和所述动态相位(φP)之间建立关系，求出测量相位(φPC)；-在所述测量相位(φPC)和所述可动组件(1)的物理位置(DP)之间建立关系，得出所述可动组件(1)的优选位置(DPMAX)；-在所述测量相位(φPC)和所述优选位置(DPMAX)之间建立关系，得出施加给所述电机(1′)的外加电压(VT)。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述测量相位(φPC)和所述优选位置(DPMAX)之间建立关系的步骤之前，所述方法包括将所述优选位置(DPMAX)值和之前建立的规定物理位置(DPREF)进行比较，以得出规定电压(VP)的值。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在改变所述外加电压(VT)值的步骤之前，通过将所述规定电压(VP)值和所述校正电压(VF)值相加来得出所述外加电压(VT)的值。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在测量所述电机(1′)中循环电流的驱动相位(φC)的步骤之前，可以预见获得所述电机(1′)中循环电流的电流零电平(ZC)的步骤。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在测量所述可动组件(1)的动态相位(φP)的步骤之前，可以预见获得施加给所述电机(1′)的外加电压(VT)的电压零电平(ZT)的步骤。
18.一种线性压缩机(10)，其包括-设在增压室(2)内并与弹簧(7)操作式相关联的可动组件(1)，所述可动组件(1)在所述增压室(2)内轴向运动；-电机(1′)，其由外加电压(VT)馈电，从而在所述电机(1′)内产生循环电流；-电子开关装置(52)；和-电子电路(51)，其控制所述电子开关装置(52)以便控制施加给所述电机(1′)的外加电压(VT)，所述电机(1′)驱动所述可动组件(1)；所述线性压缩机(10)的特征在于-所述控制电路(51)测量所述电机(1′)中循环电流的驱动相位(φC)和所述可动组件(1)的动态相位(φP)，并在所述驱动相位(φC)和所述动态相位(φP)之间建立关系，求出测量相位(φPC)，所述控制电路(51)以与所述测量相位(φPC)值成比例的方式来改变施加给所述电机(1′)的所述外加电压(VT)值。
19.根据权利要求18所述的压缩机，其特征在于，所述测量相位(φPC)对应于所述驱动相位(φC)和所述可动组件(1)的动态相位(φP)之间的滞后。
20.根据权利要求19所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机以稳定的方式工作，而与所述动态相位(φP)和所述驱动相位(φC)之间的差异无关。
21.一种制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括根据权利要求18至20中任一项所述的压缩机。
全文摘要
本发明涉及一种控制线性压缩机中活塞的系统、控制线性压缩机中的活塞的方法，以及线性压缩机，其尤其适用于例如可包括冷冻机、空调系统等的制冷系统。本发明的目标是一种用于控制线性压缩机(10)的系统，线性压缩机(10)包括可动组件(1)，由在电机(1′)中产生电流循环的外加电压(V
文档编号F04B49/06GK1756906SQ200480006037
公开日2006年4月5日 申请日期2004年1月8日 优先权日2003年1月8日
发明者P·S·戴恩兹, D·E·B·里里伊 申请人:巴西压缩机股份有限公司