專利名稱：線性壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線性壓縮機，尤其是涉及一種當(dāng)高負荷時改變頻率來提供更大的功率及冷卻能力的線性壓縮機。
背景技術(shù)：
一般來說，電機還設(shè)在作為從馬達或渦輪等動力生成裝置接收動力，來壓縮空氣或制冷劑或除此之外的多種運行氣體以提高壓力的機械裝置的壓縮機等上，并廣泛應(yīng)用于冰箱和空調(diào)等家電器件或整個工業(yè)。尤其是，這種壓縮機大體上分為在活塞(Piston)和氣缸(Cylinder)之間形成吸入、排出運行氣體的壓縮空間，以使活塞在氣缸內(nèi)部進行直線往復(fù)運動并壓縮制冷劑的往復(fù)式壓縮機(Reciprocating compressor)；在偏心旋轉(zhuǎn)的滾子(Roller)和氣缸 (Cylinder)之間形成吸入、排出運行氣體的壓縮空間，以使?jié)L子沿著氣缸內(nèi)壁進行偏心旋轉(zhuǎn)并壓縮制冷劑的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(Rotary compressor)；在回轉(zhuǎn)卷軸(Orbiting scroll) 和固定卷軸(Fixed scroll)之間形成吸入、排出運行氣體的壓縮空間，以使回轉(zhuǎn)卷軸沿著固定卷軸進行旋轉(zhuǎn)并壓縮制冷劑的卷軸式壓縮機(Scroll compressor) 0最近，在往復(fù)式壓縮機中，尤其開發(fā)較多的是線性壓縮機，其將活塞直接連接到進行往復(fù)直線運動的驅(qū)動電機，使之不會產(chǎn)生因運動轉(zhuǎn)換帶來的機械損失，從而提高壓縮效率的同時實現(xiàn)簡單的結(jié)構(gòu)。圖1是根據(jù)以往技術(shù)的適用于線性壓縮機的電機控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，電機控制裝置由通過接收工業(yè)電壓的交流電壓整流并輸出的二極管橋11、由對整流的電壓進行平滑的電容器Cl構(gòu)成的整流部、根據(jù)控制部17的控制信號來將所接收的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并向電機提供的逆變器部12、電機13、包含串聯(lián)至電機 13的電容器C2的電機單元、檢測電容器Cl的兩端電壓的電壓檢測部14、檢測在電機單元流動的電流的電流檢測部15、通過電壓檢測部14的檢測電壓和電流檢測部15的檢測電流計算反電動勢EMF的計算部16以及通過反映計算部16的反電動勢和電流檢測部15的檢測電流生成控制信號的控制部17構(gòu)成。圖1所示的根據(jù)以往技術(shù)的線性壓縮機，其包括串聯(lián)至電機13的電容器C2。因此，要求提供線性壓縮機具備上述電容器C2所需的費用和空間。并且，雖然根據(jù)上述電容器C2的容量，決定根據(jù)負荷的冷卻能力可變特性，但根據(jù)以往技術(shù)，不易變更電容器C2的容量，而且，通過具備多個電容器選擇性地連接的方式，也在費用方面和空間方面以及設(shè)計方面存在一些困難。圖2是圖1的電機的輸入電壓和沖程的變化圖表。在根據(jù)以往技術(shù)的線性壓縮機中，簡單地去除電容器C2的情況下，如圖2所示，在更大的沖程中，S卩，接近上止點TDC的區(qū)域中，出現(xiàn)施加于電機的電壓減少的現(xiàn)象(跳躍現(xiàn)象)，進而無法進行冷卻能力可變運行 (under Mroke運行)。在圖2的圖表中，越接近0. 00，則越接近TDC。并且，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)去除電容器時，在高負荷條件下，發(fā)生在電機上需要施加比施加于逆變器部的直流電壓更高的電壓的情況，然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，如電壓增加 (voltage boosting)技術(shù)一樣，只能構(gòu)成追加的電路來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種在去除與電機相連接的電容器的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻能力可變控制的線性壓縮機。并且，本發(fā)明的再一個目的在于，提供一種在高負荷條件下，用更小的電壓將更大的功率施加于電機的線性壓縮機。并且，本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種即使不追加連接電路，也能減少要施加于電機的必要電壓，由此產(chǎn)生對應(yīng)于高負荷的冷卻能力的線性壓縮機。本發(fā)明的線性壓縮機包括機械單元，其由在內(nèi)部包括壓縮空間的固定部件、在固定部件的內(nèi)部進行往復(fù)直線運動并對吸入到壓縮空間的制冷劑進行壓縮的可動部件、設(shè)置為向可動部件的運動方向彈性支撐可動部件的一個以上的彈簧以及設(shè)置為與可動部件相連接并使可動部件在軸向上進行往復(fù)直線運動的電機構(gòu)成；電控制單元，其接收交流電源并輸出直流電壓的整流部、根據(jù)控制信號來將接收的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并向電機提供的逆變器部、用于檢測由整流部得到的直流電壓的電壓檢測部、用于檢測在電機和逆變器部之間流動的電流的電流檢測部以及根據(jù)來自電流檢測部的電流來計算電機的必要電壓，若必要電壓大于電壓檢測部檢測到的直流電壓，則生成用于控制由逆變器部轉(zhuǎn)換得到的交流電壓的頻率發(fā)生變更的控制信號，并將該控制信號施加于逆變器部的控制部構(gòu)成。并且，交流電壓的頻率的變更程度，與必要電壓和直流電壓之間的電壓差成正比例。并且，優(yōu)選的是，必要電壓隨著交流電壓的頻率變更而變小。并且，優(yōu)選的是，控制部對由電流檢測部檢測的電流進行積分，對所積分的值乘以常數(shù)Ι/Cr來計算衰減電壓，并根據(jù)設(shè)定電壓和衰減電壓之差來計算必要電壓。并且，優(yōu)選的是，若必要電壓小于等于由電壓檢測部檢測到的直流電壓，，則控制部生成控制信號施加至逆變器部，從而將與當(dāng)前的設(shè)定頻率相對應(yīng)的交流電壓施加于電機。并且，本發(fā)明的線性壓縮機包括機械單元，其由在內(nèi)部包括壓縮空間的固定部件、在固定部件的內(nèi)部進行往復(fù)直線運動并對吸入到壓縮空間的制冷劑進行壓縮的可動部件、設(shè)置為向可動部件的運動方向彈性支撐可動部件的一個以上的彈簧以及設(shè)置為與可動部件相連接并使可動部件在軸向進行往復(fù)直線運動的電機構(gòu)成；電控制單元，其由通過接收交流電源來將其作為直流電壓進行輸出的整流部、根據(jù)控制信號來將所接收的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并向電機提供的逆變器部、若處于高負荷狀態(tài)，則控制成使由逆變器部轉(zhuǎn)換得到的交流電壓的頻率發(fā)生變更的控制部構(gòu)成。并且，本發(fā)明的線性壓縮機的控制方法包括如下步驟將直流電壓施加于逆變器部的步驟；逆變器部根據(jù)控制信號來將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并施加于電機的步驟；檢測在電機和逆變器部之間流動的電流的步驟；根據(jù)檢測到的電流來計算電機的必要電壓的步驟；若所計算的必要電壓比施加于逆變器部的直流電壓更大，則生成用于使逆變器部對施加于電機的交流電壓的頻率進行變更控制信號，并將該控制信號施加于逆變器部的步馬聚ο本發(fā)明的線性壓縮機具有，即便去除與線性壓縮機的電機相連接的電容器，也能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻能力可變控制的效果。并且，本發(fā)明的線性壓縮機具有，在高負荷條件下，用更小的電壓將更大的功率施加于電機的效果。并且，根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機具有，即使不追加連接電路，也能減少要施加于電機的必要電壓，由此產(chǎn)生對應(yīng)于高負荷的冷卻能力的效果。


圖1是適用于根據(jù)以往技術(shù)的線性壓縮機的電機控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1的電機的輸入電壓和沖程的變化圖表。圖3是根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的控制結(jié)構(gòu)圖。圖4是圖3的控制部的控制實施例。圖5是根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的結(jié)構(gòu)圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中的向量圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中的頻率與必要電壓之間的關(guān)系曲線圖。
具體實施例方式以下，將參照附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。圖3是根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的控制結(jié)構(gòu)圖，圖4是圖3的控制部的控制實施例。如圖3所示，線性壓縮機的控制結(jié)構(gòu)由通過接收作為工業(yè)電壓的交流電源進行整流及平滑來輸出的整流部21、通過接收直流電壓，并根據(jù)來自控制部25的控制信號將該直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，并向電機23提供的逆變器部22、包括線圈L的電機23、用于檢測電機23與逆變器部22或者電機23內(nèi)的線圈L中流動的電流的電流檢測部24、以由電流檢測部M檢測的電流為基準(zhǔn)，計算需要施加于電機23的電機施加電壓Vmotor，生成與逆變器部22對應(yīng)的控制信號并將其施加于逆變器部22，以便根據(jù)負荷條件改變電機施加電壓 Vmotor的頻率的控制部25、用于檢測來自整流部21的直流電壓的大小的電壓檢測部沈構(gòu)成。但在本控制結(jié)構(gòu)中，用于向控制部25、電流檢測部24、電壓檢測部沈等供應(yīng)必要的電壓的結(jié)構(gòu)來說，這將是對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的技術(shù)結(jié)構(gòu)，故而省略對其的說明。整流部21包括執(zhí)行一般的整流功能的二極管橋和對整流的電壓進行平滑的電容

逆變器部22是通過接收直流電壓來生成交流電壓并施加于電機23的單元，由作為開關(guān)元件的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)元件、根據(jù)來自控制部25的控制信號打開/關(guān)閉絕緣柵雙極型晶體管元件的柵(gate)控制部等元件來構(gòu)成。逆變器部22對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的結(jié)構(gòu)，故而省略對其的說明。電機23與其他機械結(jié)構(gòu)中的普通電機的相同點是具備線圈L，但不同于以往技術(shù)的是，上述電機23不包括電容器。
電流檢測部M是用于檢測在逆變器部22與電機23之間的導(dǎo)線中流動的電流或者檢測在電機23的線圈L中流動的電流的元件。電壓檢測部沈是用于檢測從整流部21輸出的直流電壓的元件。此時，電壓檢測部沈能夠檢測整體直流電壓，也能夠檢測按照規(guī)定比例減少的直流電壓。控制部25是在從外部接收線性壓縮機的啟動命令或者施加交流工業(yè)電壓的情況下，生成一種預(yù)設(shè)的施加電壓Vin施加于電機23的控制信號并將該控制信號施加于逆變器部22。由此，逆變器部22生成對應(yīng)于施加電壓Vin的交流電壓并將其施加于電機23。根據(jù)這種交流電壓的施加，電流檢測部M用于檢測從逆變器部22向電機23流動的電流i或者在電機23的線圈L中流動的電流i?？刂撇?5通過從電流檢測部M接收電流i，執(zhí)行如圖4的處理?？刂撇?5具備對由電流檢測部M檢測的電流i進行積分的積分器25a、對所積分的值乘以常數(shù)Ι/Cr來計算衰減電壓Vc的衰減器2 、計算已設(shè)定的施加電壓Vin和衰減電壓Vc之差的計算部25c。S卩，具有Vmotor = Vin-Vc的關(guān)系。本實施例中的施加電壓Vin 相當(dāng)于根據(jù)以往技術(shù)的壓縮機中的由逆變器部施加的電壓，該電壓根據(jù)線性壓縮機的控制算法實現(xiàn)固定或者可變。積分器2 和衰減器2 對應(yīng)于利用在電機23中流動的電流i來衰減因電機的線圈L導(dǎo)致的電感影響的衰減計算部。即，在本實施例中，由于沒有與電機23的線圈L相連接的電容器，因此通過控制施加于電機23的電機施加電壓Vmotor，來減少因線圈L導(dǎo)致的電感影響。并且，在衰減器25b中的常數(shù)Ι/Cr能夠根據(jù)電機23的線圈L的大小進行固定設(shè)置或者可變設(shè)定。例如，當(dāng)LC共振頻率與壓縮機的機械共振頻率對應(yīng)地設(shè)定時，據(jù)此也可以確定常數(shù)Ι/Cr。并且，設(shè)定為高于或低于壓縮機的機械共振頻率的情況下，也可以據(jù)此確定常數(shù)1/Cr。由此，控制部25在計算電機施加電壓Vmotor之后，生成一種使逆變器部22將計算的電機施加電壓Vmotor施加于電機23的控制信號，并將該控制信號施加于逆變器部22。 即，控制部25將檢測的電流i反饋給電機施加電壓Vmotor，即便電容器未與電機23連接的狀態(tài)下，也能夠控制電機23的運行。在本發(fā)明中，反電動勢通過反映于電流i而被反饋，因此無需另行考慮。根據(jù)負荷的增加，作為必要電壓的電機施加電壓Vmotor會逐漸增加。在本發(fā)明中，當(dāng)作為必要電壓的電機施加電壓Vmotor (即，最大值)大于直流電壓Vdc的情況下，判斷為高負荷。在這種高負荷的情況下，逆變器部22將具有該直流電壓Vdc以上的大小(最大值)的交流電壓難以施加于電機23。由此，控制部25通過改變從逆變器部22施加到電機23的交流電壓的頻率，來減少作為必要電壓的電機施加電壓Vmotor，或者可以保持必要的冷卻能力。圖5是根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機的結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機，如圖5所示，在密閉容器32的一側(cè)設(shè)置用于流入/流出制冷劑的流入管3 及流出管32b，在密閉容器32的內(nèi)側(cè)固定設(shè)置汽缸34，在汽缸34的內(nèi)部設(shè)置活塞36，確保上述活塞36能夠進行往復(fù)直線運動，以便能夠?qū)ξ氲狡?4的內(nèi)部的壓縮空間P的制冷劑進行壓縮，同時，向活塞36的運動方向得到彈性支撐地設(shè)置各種彈簧，活塞36設(shè)置為與產(chǎn)生直線往復(fù)驅(qū)動力的線性電機40連接，即便活塞的固有頻率fn 依賴于負荷而可變，線性電機40也能夠引導(dǎo)根據(jù)可變的負荷而改變冷卻能力(功率)的自然功率變化。同時，在與壓縮空間P相接的活塞36的一端設(shè)置吸入閥52，在與壓縮空間P相接的汽缸34的一端設(shè)置排出閥組件54，吸入閥52及排出閥組件M分別進行自動調(diào)整以便能夠根據(jù)壓縮空間P內(nèi)部的壓力來開閉。在這里，密閉容器32的上部、下部外殼能夠相互結(jié)合地設(shè)置，使得內(nèi)部被封閉，在密閉容器32的一側(cè)設(shè)置用于流入制冷劑的流入管3 及用于流出制冷劑的流出管32b，在汽缸34的內(nèi)側(cè)設(shè)置活塞36，使得該活塞36能夠進行往復(fù)直線運動，并且使其向運動方向得到彈性支撐，同時，在汽缸34的外側(cè)構(gòu)成組裝體，該組裝體借助線性電機40與框架48相互組裝而構(gòu)成，這種組裝體設(shè)置在密閉容器32的內(nèi)側(cè)底面，以便借助支撐彈簧59來得到彈性支撐。同時，在密閉容器32的內(nèi)部底面盛放有預(yù)定量的機油，在組裝體的下端設(shè)置有用于抽吸機油的機油供應(yīng)裝置60，同時在組裝體下側(cè)框架48的內(nèi)部形成能夠向活塞36與汽缸34之間供應(yīng)機油的機油供應(yīng)管48a，由此，機油供應(yīng)裝置60借助隨著活塞36的往復(fù)直線運動而產(chǎn)生的振動來進行工作并抽吸機油，這種機油沿著機油供應(yīng)管48a向活塞36與汽缸 34之間的間隙供應(yīng)，以便起到冷卻及潤滑作用。然后，優(yōu)選的是，汽缸34由中空形狀形成使得活塞36能夠進行往復(fù)直線運動，同時在一側(cè)形成壓縮空間P，在該氣缸34的一端接近地位于流入管3 的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下，設(shè)置在與流入管3 相同的直線上。當(dāng)然，汽缸34在與流入管3 接近的一端內(nèi)部設(shè)置活塞36，使得該活塞36進行往復(fù)直線運動，在流入管32a的相反方向側(cè)一端設(shè)置排出閥組件M。此時，排出閥組件M由設(shè)置于汽缸34的一端側(cè)以便形成預(yù)定的排出空間的排出蓋Ma、設(shè)置為使汽缸的壓縮空間P側(cè)一端進行開閉的排出閥Mb、在排出蓋5 和排出閥 54b之間，在軸向上賦予彈力的作為一種線圈彈簧的閥彈簧5 構(gòu)成，在汽缸34的一端內(nèi)周圍插入設(shè)置0型環(huán)R，使得排出閥5 緊固于汽缸34的一端。同時，在排出蓋Ma的一側(cè)與流出管32b之間，連接設(shè)置有彎曲形成的環(huán)管58，環(huán)管58不僅能夠引導(dǎo)壓縮的制冷劑排出到外部，而且能夠緩沖在汽缸34、活塞36及線性電機 40的相互作用下產(chǎn)生的振動向整體密閉容器32傳達。因此，隨著活塞36在汽缸34的內(nèi)部進行往復(fù)直線運動，當(dāng)上述壓縮空間P的壓力達到預(yù)定的排出壓力以上時，閥彈簧5 被壓縮并開放排出閥Mb，制冷劑從壓縮空間P排出之后，沿著環(huán)管58及流出管32b徹底排出到外部。然后，活塞36在中央形成制冷劑通道36a，使得從流入管3 流入的制冷劑能夠流動，借助連接部件47使與流入管3 接近的活塞36的一端直接連接到線性電機40，同時， 在流入管32a的相反方向側(cè)一端設(shè)置吸入閥52，并使該吸入閥52借助各種彈簧來向活塞 36的運動方向得到彈性支撐。此時，吸入閥52呈薄板形狀，中央部分形成為部分切開的形態(tài)，使得該中央部分能夠開閉活塞36的制冷劑通道36a，一側(cè)借助螺栓固定地設(shè)置于活塞36a的一端。因此，隨著活塞36在汽缸34的內(nèi)部進行往復(fù)直線運動，當(dāng)壓縮空間P的壓力達到低于排出壓力的預(yù)定的吸入壓力以下時，吸入閥52被開放，而制冷劑吸入到壓縮空間P，當(dāng)壓縮空間P的壓力達到預(yù)定的吸入壓力以上時，在吸入閥52關(guān)閉狀態(tài)下，壓縮空間P的制冷劑被壓縮。尤其，活塞36設(shè)置成向運動方向得到彈性支撐，具體而言，在與流入管3 接近的活塞36的一端向半徑方向突出的活塞凸緣36b，借助線圈彈簧等機械彈簧38a、38b，向活塞 36的運動方向得到彈性支撐，包含在流入管3 的相反方向側(cè)壓縮空間P的制冷劑，借助自身彈力，作為氣彈簧來彈性支撐活塞36。在這里，優(yōu)選的是，機械彈簧38a、38b與負荷無關(guān)地具有規(guī)定的機械彈簧常數(shù)Km， 機械彈簧38a、38b以活塞凸緣36b為基準(zhǔn)，在固定于線性電機40的預(yù)定的支撐框架56和汽缸34上，分別在軸向上并排設(shè)置，支撐于支撐框架56的機械彈簧38a與設(shè)置于汽缸34 的機械彈簧38a具備相同的機械彈簧常數(shù)Km。但是，氣彈簧具有依賴于負荷的可變的氣彈簧常數(shù)Kg，包含在壓縮空間P的氣體， 隨著周圍溫度的升高和制冷劑壓力的增加，自身彈力逐漸增強，因此，上述氣彈簧隨著負荷的增加，氣彈簧常數(shù)Kg也會變大。此時，機械彈簧常數(shù)Km保持恒定，相反，氣彈簧常數(shù)Kg根據(jù)負荷發(fā)生變化，因此，整體彈簧常數(shù)仍然依賴于負荷而具有可變性，活塞的固有頻率fn同樣依賴于上述氣彈簧常數(shù) Kg而具有可變性。因此，即便負荷發(fā)生變化，機械彈簧常數(shù)Km及活塞的質(zhì)量M保持恒定，但氣彈簧常數(shù)Kg可變，因此，活塞的固有頻率fn受到依賴于負荷的氣彈簧常數(shù)Kg的很大影響。當(dāng)然，這種負荷能夠通過各種方式進行測定，但在這種線性壓縮機中，制冷劑包含在壓縮、冷凝、蒸發(fā)、膨脹的冷凍/空調(diào)用環(huán)流中，因此，上述負荷能夠定義為用于冷凝制冷劑的冷凝壓力與用于蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)壓力之差，為了進一步提高精密度，可采用平均冷凝壓力和蒸發(fā)壓力的平均壓力。即，負荷的計算應(yīng)與上述冷凝壓力和蒸發(fā)壓力之差及平均壓力成正比例，負荷越大，上述氣彈簧常數(shù)Kg越大，作為一例冷凝壓力和蒸發(fā)壓力之差越大，則負荷越大；冷凝壓力和蒸發(fā)壓力之差相同，但平均壓力大，則負荷也大，對應(yīng)于這種負荷，使得計算的氣彈簧常數(shù)Kg越大。線性壓縮機能夠具備用于計算負荷的傳感器(壓力傳感器、溫度傳感器
寸乂 O此時，該負荷實際上測定的是與冷凝壓力成正比例的冷凝溫度及與蒸發(fā)壓力成正比例的蒸發(fā)溫度，使得計算的結(jié)果與冷凝溫度和蒸發(fā)溫度之差及平均溫度成正比例。具體而言，機械彈簧常數(shù)Km及氣彈簧常數(shù)Kg能夠通過各種實驗來確定，通過提高氣彈簧常數(shù)在整體彈簧常數(shù)中所占比例，進而使活塞的共振頻率隨著負荷在比較大的范圍內(nèi)變動。線性電機40是由多個層壓體42a向圓周方向?qū)訅憾鴺?gòu)成，并借助框架48固定設(shè)置于汽缸34的外側(cè)的內(nèi)定子42、在用于卷繞線圈的線圈卷繞體44a的周邊由多個層壓體 44b向圓周方向?qū)訅?，并借助框?8與內(nèi)定子42隔著預(yù)定間隔地設(shè)置在汽缸34的外側(cè)的外定子44、位于內(nèi)定子42與外定子44之間的間隙并借助活塞36和連接部件47連接設(shè)置的永久磁鐵46構(gòu)成，線圈卷繞體4 也能夠固定設(shè)置于內(nèi)定子42的外側(cè)。線性電機40相當(dāng)于上述電機23的一個實施例。
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圖6是根據(jù)本發(fā)明的線性壓縮機中的向量圖。本發(fā)明的線性壓縮機的電機中的等效電路如數(shù)學(xué)式1所示。數(shù)學(xué)式1
權(quán)利要求
1.一種線性壓縮機，其特征在于，包括機械單元和電控制單元， 上述機械單元具有固定部件，其在內(nèi)部具有壓縮空間，可動部件，其通過在固定部件的內(nèi)部進行往復(fù)直線運動，來對吸入到壓縮空間內(nèi)的制冷劑進行壓縮，一個以上彈簧，設(shè)置為向可動部件的運動方向彈性支撐可動部件，以及電機，其設(shè)置為與可動部件相連接，用于使可動部件在軸向上進行往復(fù)直線運動； 上述電控制單元具有 整流部，其接收交流電源并輸出直流電壓，逆變器部，其根據(jù)控制信號來將所接收的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并向電機提供， 電壓檢測部，其用于檢測由整流部得到的直流電壓， 電流檢測部，其用于檢測在電機和逆變器部之間流動的電流，以及控制部，其根據(jù)來自電流檢測部的電流來計算電機的必要電壓，若必要電壓大于由電壓檢測部檢測到的直流電壓，則生成用于控制由逆變器部轉(zhuǎn)換得到的交流電壓的頻率發(fā)生變更的控制信號，并將該控制信號施加于逆變器部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性壓縮機，其特征在于，變更交流電壓的頻率的程度，與必要電壓和直流電壓之間的電壓差成正比例。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線性壓縮機，其特征在于，必要電壓隨著交流電壓的頻率的變更而變小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性壓縮機，其特征在于，控制部對由電流檢測部檢測的電流進行積分，對所積分的值乘以常數(shù)Ι/Cr來計算衰減電壓，并根據(jù)設(shè)定電壓和衰減電壓之差來計算必要電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性壓縮機，其特征在于，若必要電壓小于等于由電壓檢測部檢測到的直流電壓，則控制部生成控制信號施加至逆變器部，從而將與當(dāng)前的設(shè)定頻率相對應(yīng)的交流電壓施加于電機。
6.一種線性壓縮機，其特征在于，包括機械單元和電控制單元， 上述機械單元具有固定部件，其在內(nèi)部具有壓縮空間，可動部件，其通過在固定部件的內(nèi)部進行往復(fù)直線運動，來對吸入到壓縮空間內(nèi)的制冷劑進行壓縮，一個以上彈簧，設(shè)置為向可動部件的運動方向彈性支撐可動部件，以及電機，設(shè)置為與可動部件相連接，用于使可動部件在軸向上進行往復(fù)直線運動； 上述電控制單元具有 整流部，其接收交流電源并輸出直流電壓，逆變器部，其根據(jù)控制信號來將所接收的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并向電機提供， 控制部，若處于高負荷狀態(tài)，則該控制部生成用于控制由逆變器部轉(zhuǎn)換的交流電壓的頻率發(fā)生變更的控制信號，并將該控制信號施加于逆變器部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線性壓縮機，其特征在于， 上述電控制單元具有電壓檢測部，其用于檢測由整流部得到的直流電壓， 電流檢測部，其用于檢測在電機和逆變器部之間流動的電流；控制部根據(jù)來自電流檢測部的電流來計算電機的必要電壓，若必要電壓大于由電壓檢測部檢測到的直流電壓，則判斷為處于高負荷狀態(tài)。
8.—種線性壓縮機的控制方法，其特征在于，包括如下步驟 將直流電壓施加于逆變器部的步驟；逆變器部根據(jù)控制信號來將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并施加于電機的步驟； 檢測在電機和逆變器部之間流動的電流的步驟； 根據(jù)檢測到的電流來計算電機的必要電壓的步驟；若所計算的必要電壓比施加于逆變器部的直流電壓更大，則生成用于使逆變器部對施加于電機的交流電壓的頻率進行變更的控制信號，并將該控制信號施加于逆變器部的步馬聚ο
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的線性壓縮機的控制方法，其特征在于，變更交流電壓的頻率的程度，與必要電壓和直流電壓之間的電壓差成正比例。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的線性壓縮機的控制方法，其特征在于，所計算的必要電壓隨著交流電壓的頻率變更而變小。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的線性壓縮機的控制方法，其特征在于，在計算必要電壓的步驟中，對所檢測的電流進行積分，對所積分的值乘以常數(shù)Ι/Cr來計算衰減電壓，并根據(jù)設(shè)定電壓和衰減電壓之差來計算必要電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的線性壓縮機的控制方法，其特征在于， 控制方法包括如下步驟若必要電壓小于等于由電壓檢測部檢測到的直流電壓，則生成控制信號施加至逆變器部，從而將與當(dāng)前的設(shè)定頻率相對應(yīng)的交流電壓施加于電機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種線性壓縮機，尤其是涉及一種當(dāng)高負荷時通過改變頻率來提供更大的功率的線性壓縮機。本發(fā)明的線性壓縮機包括機械單元，其由在內(nèi)部包括壓縮空間的固定部件、在固定部件的內(nèi)部進行往復(fù)直線運動并對吸入到壓縮空間的制冷劑進行壓縮的可動部件、設(shè)置為向可動部件的運動方向彈性支撐可動部件的一個以上的彈簧以及設(shè)置為與可動部件相連接并使可動部件在軸向上進行往復(fù)直線運動的電機構(gòu)成；電控制單元，其接收交流電源并輸出直流電壓的整流部、其根據(jù)控制信號來講所接收的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，并向電機提供的逆變器部、用于檢測由整流部得到的直流電壓的電壓檢測部、用于檢測在電機和逆變器部之間流動的電流的電流檢測部以及根據(jù)來自電流檢測部的電流來計算電機的必要電壓，若必要電壓大于由電壓檢測部檢測到的直流電壓，則生成用于控制由逆變器部轉(zhuǎn)換得到的交流電壓的頻率發(fā)生變更的控制信號，并將該控制信號施加于逆變器部的控制部構(gòu)成。
文檔編號F04B17/04GK102575657SQ201080044190
公開日2012年7月11日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者姜桂龍, 樸信炫, 李薰奉, 許真碩, 金容臺, 金永杰 申請人:Lg電子株式會社