專利名稱：線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，更具體地說，涉及驅(qū)動(dòng)線性壓縮機(jī)的設(shè)備，其中活塞由線性發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生壓縮氣體。
近來，已經(jīng)研制了一種線性壓縮機(jī)作為諸如冷凍機(jī)等冷卻設(shè)備中對已膨脹的冷卻劑氣體進(jìn)行壓縮用的機(jī)械。在線性壓縮機(jī)中，活塞被線性發(fā)動(dòng)機(jī)和諧振機(jī)械彈簧驅(qū)動(dòng)，壓縮氣體。
在這樣的線性壓縮機(jī)中，非線性力(氣體的彈力)是在與吸氣、壓縮和排氣相聯(lián)系的壓縮階段中產(chǎn)生的，而非線性力由于，例如，激活時(shí)負(fù)載的變化而變化。
但是，在傳統(tǒng)的線性壓縮機(jī)中，根本就沒有控制線性發(fā)動(dòng)機(jī)推力的裝置，而不管負(fù)載的變化，一律向線性發(fā)動(dòng)機(jī)提供恒定的電力。因此，輸出能量與輸入能量之比(下文中稱為效率)一直是低的。盡管已有人研究按照負(fù)載的變化控制供給線性發(fā)動(dòng)機(jī)線圈的電壓的方法，但是不能令人滿意。
因此，本發(fā)明的目的和是提供一種能使線性壓縮機(jī)獲得高效率的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
在按照本發(fā)明一個(gè)方面的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，采用一種多回路控制電路，它包括位置指令/檢測部分、速度指令/檢測部分、電流指令/檢測部分和電流控制部分，并調(diào)整位置指令值的頻率，以消除速度當(dāng)前值和電流指令值之間的相位差。因此，可以按照負(fù)載條件適當(dāng)?shù)刂苯涌刂凭€性發(fā)動(dòng)機(jī)的推力，使之能夠獲得較高的效率。
速度檢測部分最好通過對位置檢測部分的檢測結(jié)果進(jìn)行微分，檢測活塞的速度。因此，不必單獨(dú)設(shè)置速度檢測用的傳感器。
速度指令部分最好將位置指令值與位置當(dāng)前值之差乘以第一增益常數(shù)，而算出速度指令值，電流指令部分將電流指令值與電流當(dāng)前值之差乘以第二增益常數(shù)，而算出電流指令值，而增益調(diào)整部分則調(diào)整第一和第二增益常數(shù)之中的至少一個(gè)，以消除速度當(dāng)前值與電流指令值之間的相位差。因此，可以按照負(fù)載的條件調(diào)整電流控制的響應(yīng)，并且更適當(dāng)?shù)乜刂凭€性發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。
速度指令部分最好將位置指令值與位置當(dāng)前值之差乘以第一增益常數(shù)，而算出速度指令值，電流指令裝置將電流指令值與電流當(dāng)前值之差乘以第二增益常數(shù)，而算出電流指令值，而增益調(diào)整部分則調(diào)整第一和第二增益常數(shù)之中的至少一個(gè)，以消除位置指令值峰值與位置檢測值峰值之間的差。因此，可以按照負(fù)載的條件適當(dāng)?shù)刂苯涌刂凭€性發(fā)動(dòng)機(jī)的推力，使之能夠達(dá)到較高的效率。
相位差檢測部分最好檢測速度當(dāng)前值的過零點(diǎn)和電流指令值的過零點(diǎn)，并根據(jù)檢測結(jié)果檢測相位差。因此，相位差檢測部分可用簡單的方法形成。
相位差檢測部分最好檢測速度當(dāng)前值的峰點(diǎn)和電流指令值的峰點(diǎn)，并根據(jù)檢測結(jié)果檢測相位差。因此，相位差檢測部分可用簡單的方法形成。
振幅調(diào)整部分最好按照所需要的壓縮氣體量調(diào)整位置指令部分用的正弦函數(shù)的振幅。因而，可以按照所需要的壓縮氣體量適當(dāng)?shù)刂苯涌刂凭€性發(fā)動(dòng)機(jī)的推力，使之能夠達(dá)到較高的效率。
冷卻物體用的壓縮氣體和所需要的壓縮氣體量最好用物體溫度與預(yù)定的目標(biāo)溫度之間的偏差來表達(dá)。因此可以將物體精確地冷卻到目標(biāo)溫度。
激活部分最好調(diào)整位置指令部分所用的正弦函數(shù)的振幅或頻率之中的至少一個(gè)，以使活塞的振幅在激活時(shí)逐漸增大到目標(biāo)值。因此，可以穩(wěn)定激活時(shí)活塞的振動(dòng)，從而避免活塞頭與氣缸的碰撞。
停機(jī)部分最好調(diào)整位置指令部分所用的正弦函數(shù)的振幅和頻率之中的至少一個(gè)，使活塞的振幅在停機(jī)時(shí)逐漸減小，從而還能穩(wěn)定停機(jī)時(shí)活塞的振動(dòng)。
在按照本發(fā)明另一個(gè)方面的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，位置指令部分按正弦函數(shù)發(fā)出活塞位置指令，電流指令部分產(chǎn)生電流指令值，使位置檢測值與位置指令值一致，而電源按照電流指令值輸出一個(gè)驅(qū)動(dòng)電流。當(dāng)電流指令值與活塞速度之間的相位差超過容限時(shí)，頻率控制部分減小電流指令值和正弦函數(shù)之中的至少一個(gè)至預(yù)定的比率，并控制正弦函數(shù)的頻率，以消除相位差。每當(dāng)控制頻率時(shí)，就相應(yīng)地減小活塞的振幅。因此，即使通過控制頻率來改進(jìn)效率時(shí)，也不會增大活塞的振幅，因此，可以避免活塞頭與氣缸內(nèi)壁端的碰撞。
按照本發(fā)明再一個(gè)方面的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，電流指令部分按正弦函數(shù)產(chǎn)生電流指令值，而振幅控制部分控制正弦函數(shù)的振幅，使活塞振幅檢測值與目標(biāo)值一致，而電源按照電流指令值向線性發(fā)動(dòng)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電流。當(dāng)電流指令值與活塞的速度超過容限時(shí)，頻率控制部分減小正弦函數(shù)的振幅至預(yù)定的比率，并控制正弦函數(shù)的頻率，以消除相位差。故此，可以避免活塞頭與氣缸內(nèi)壁端的碰撞，另外，可以簡化結(jié)構(gòu)。
在按照本發(fā)明再一個(gè)方面的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，位置指令部分按正弦函數(shù)發(fā)出活塞位置指令，而電流指令部分產(chǎn)生電流指令值，使位置檢測值與位置指令值一致，而電源按照電流指令值向線性發(fā)動(dòng)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電流。振幅控制部分控制正弦函數(shù)的振幅和電流指令值的振幅之中的至少一個(gè)，使上和下死點(diǎn)側(cè)的振幅中較大的一個(gè)符合目標(biāo)值。因此，即使活塞的中性點(diǎn)偏離原點(diǎn)，活塞頭也不會與氣缸內(nèi)壁端碰撞。
在按照本發(fā)明再一個(gè)方面的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，電流指令部分按照正弦函數(shù)產(chǎn)生電流指令值，振幅控制部分控制正弦函數(shù)的振幅使得活塞的振幅檢測值與目標(biāo)值一致，而電源按照電流指令值向線性發(fā)動(dòng)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電流。振幅控制部分控制正弦函數(shù)的振幅，使上、下死點(diǎn)振幅中較大的一個(gè)符合目標(biāo)值。因此，可以避免活塞頭與氣缸內(nèi)壁端的碰撞，另外可以簡化結(jié)構(gòu)。
按照按照本發(fā)明再一個(gè)方面的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，位置指令部分按正弦函數(shù)發(fā)出活塞位置的指令，電流指令部分產(chǎn)生電流指令值，使位置檢測值與位置指令值一致，而電源按照電流指令值向線性發(fā)動(dòng)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電流。偏移量控制部分控制正弦函數(shù)的偏移量，以便消除活塞中性點(diǎn)對原點(diǎn)的偏移量。因而，可以消除活塞中性點(diǎn)對原點(diǎn)的偏移量，并且，可以避免活塞頭與氣缸內(nèi)壁端的碰撞。即使線性發(fā)動(dòng)機(jī)裝設(shè)兩個(gè)活塞，也能高精度地用類似方法控制這兩個(gè)活塞的缸頭間隙。最好再設(shè)置一個(gè)振幅檢測部分和振幅控制部分，振幅檢測部分檢測上死點(diǎn)側(cè)的振幅和下死點(diǎn)側(cè)的振幅，而振幅控制部分，控制正弦函數(shù)和電流指令值的振幅中的至少一個(gè)，使上、下死點(diǎn)側(cè)振幅之中較大的一個(gè)符合目標(biāo)值。因此，肯定可以避免活塞頭與氣缸內(nèi)壁端的碰撞。
在按照本發(fā)明再一個(gè)方面的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，電流指令部分按照正弦函數(shù)產(chǎn)生電流指令值，振幅控制部分控制正弦函數(shù)的振幅，使活塞的振幅檢測值符合目標(biāo)值，而電源按照電流指令值向線性發(fā)動(dòng)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電流。偏移量控制部分控制正弦函數(shù)的偏移量，以便消除活塞中性點(diǎn)對原點(diǎn)的偏移量。因而，可以消除活塞中性點(diǎn)對原點(diǎn)的偏移量，并且，可以避免活塞頭與氣缸內(nèi)壁端的碰撞。即使線性發(fā)動(dòng)機(jī)裝設(shè)兩個(gè)活塞，也能高精度地用類似方法控制這兩個(gè)活塞的缸頭間隙。另外，可以簡化結(jié)構(gòu)。
振幅檢測部分最好檢測上死點(diǎn)側(cè)振幅和下死點(diǎn)側(cè)振幅，而振幅控制部分控制正弦函數(shù)的振幅，使上、下死點(diǎn)側(cè)振幅之中的大者符合目標(biāo)值。因此，肯定可以避免活塞頭與氣缸內(nèi)壁端的碰撞。
在按照本發(fā)明再一個(gè)方面的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，檢測排氣閥的開放周期，并根據(jù)檢測結(jié)果在規(guī)定的周期內(nèi)切斷驅(qū)動(dòng)電流。因而，可以消除與活塞速度相位不同的無效電流，從而可以獲得比先有技術(shù)更高的效率。
最好采用電流控制型電源，并直接對輸出電流進(jìn)行控制。所以，可以進(jìn)行高度精確的控制。
最好采用電壓控制型電源，用開關(guān)對從電源流向線性發(fā)動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行控制。因而，用簡單的結(jié)構(gòu)控制電流。
最好在排氣閥開啟時(shí)切斷驅(qū)動(dòng)電流。因而，可通過簡單的控制獲得高效率。
參閱下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行的詳細(xì)敘述，本發(fā)明的上述的和其他的目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加明顯。


圖1是表示按照本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是表示圖1所示線性壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3是表示圖1所示控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4是表示圖3所示控制設(shè)備的操作的流程圖；圖5是表示包括在按照本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備內(nèi)的控制設(shè)備的方框圖；圖6是表示圖5所示相位控制部分的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖7是表示圖5所示控制設(shè)備的操作的流程圖；圖8是表示按照本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的相位控制部分的方框圖；圖9是表示包括在參照圖8描述的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備中的控制設(shè)備的操作的流程圖；圖10是表示包括在按照本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備中的控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖11是表示圖10控制設(shè)備的操作的流程圖；圖12是表示包括在按照本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備中的控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖13表示激活時(shí)圖12中形成的位置指令部分的操作；圖14表示停機(jī)時(shí)圖12所示的位置指令部分的操作；
圖15是表示圖12所示控制設(shè)備的操作的流程圖；圖16是圖15的繼續(xù)；圖17是表示按照本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖18是表示圖17所示控制設(shè)備主要部分的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖19是表示圖18所示控制設(shè)備的操作的流程圖；圖20是圖19的繼續(xù)；圖21是表示按照本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的控制設(shè)備的主要部分的方框圖；圖22是表示圖21所示控制設(shè)備的操作的流程圖；圖23是圖22的繼續(xù)；圖24是表示按照本發(fā)明第八個(gè)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的控制設(shè)備主要部分的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖25是表示圖24所示控制設(shè)備的操作的流程圖；圖26是圖25的繼續(xù)；圖27是表示圖24所示線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的改進(jìn)的剖面圖；圖28是表示27所示線性壓縮機(jī)無負(fù)載時(shí)活塞速度v與驅(qū)動(dòng)電流i之間關(guān)系的波形圖；圖29是表示27所示線性壓縮機(jī)有負(fù)載時(shí)活塞速度v與驅(qū)動(dòng)電流i之間關(guān)系的波形圖；圖30是表示按照本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖31是表示圖30所示逆變器結(jié)構(gòu)的電路圖；圖32是表示圖30所示控制設(shè)備的操作的流程圖；圖33是表示圖30所示線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備作用的波形圖；圖34是表示按照本發(fā)明第十個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖35是表示圖34所示控制設(shè)備的操作的流程圖。圖1是表示按照本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)1用的驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的結(jié)構(gòu)的方框圖。
參照圖1，驅(qū)動(dòng)設(shè)備2包括電源3、電流傳感器4、位置傳感器5和控制設(shè)備6。電源3向線性壓縮機(jī)1的線性發(fā)動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電流I。電流傳感器4檢測電源3輸出電流的當(dāng)前值Inow。位置傳感器5直接或間接地檢測線性壓縮機(jī)1活塞位置的當(dāng)前值Pnow?？刂圃O(shè)備6根據(jù)電流傳感器4檢測的電流當(dāng)前值Inow和位置傳感器5檢測的位置當(dāng)前值Pnow向電源3輸出控制信號φc，并控制電源3的輸出電流I。
圖2是表示線性壓縮機(jī)1結(jié)構(gòu)的剖面圖。參照圖2，線性壓縮機(jī)1包括分別設(shè)在氣缸外殼10上端和下端的兩個(gè)氣缸11a和11b、分別裝在氣缸11a和11b內(nèi)的兩個(gè)活塞12a和12b、分別面對活塞12a和12b頭部而形成的兩個(gè)壓縮空間13a和13b，以及兩套進(jìn)氣閥14a和14b和排氣閥15a和15b，它們分別根據(jù)壓縮空間內(nèi)的氣體壓力而打開/關(guān)閉。
兩個(gè)活塞12a和12b分別裝在一根軸16的一端和另一端。軸16由兩組直線滾珠軸承17a，17b和螺旋形彈簧18a和18b支撐，使得能夠在氣缸11a和11b以及外殼10內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在由活塞12a和12b頭部后側(cè)和氣缸11a和11b形成的空間中，設(shè)有氣體泄漏孔19a和19b，以防止不可逆壓縮。
另外，線性壓縮機(jī)1包括線性發(fā)動(dòng)機(jī)20，用來使軸16和活塞12a和12b作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。線性發(fā)動(dòng)機(jī)20是一種高度可控的音圈馬達(dá)，裝有包括含有軛鐵部分10a和永久磁鐵21的固定部分的定子部分和包括線圈23和圓柱形支持件24的活動(dòng)部分。軛鐵部分10a形成外殼10的一部分。永久磁鐵21裝在軛鐵部分10a的內(nèi)圓周壁內(nèi)。支持件24一端以可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式插入永久磁鐵21和氣缸11a外圓周壁之間，另一端固定在軸16的中心部分。線圈23以對著永久磁鐵21的方式安裝在所述支持件一端的位置。電源3通過螺旋彈簧形的電導(dǎo)線25與線圈23連接。
線性壓縮機(jī)1具有諧振頻率，后者取決于活塞12a和12b、軸16、線圈23和支持件24的重量、壓縮空間13a和13b中氣體的彈性常數(shù)、螺旋型彈簧18a和18b的彈簧常數(shù)等等。當(dāng)線性發(fā)動(dòng)機(jī)20被驅(qū)動(dòng)而以所述諧振頻率運(yùn)動(dòng)時(shí)，在上、下兩個(gè)壓縮空間13a和13b內(nèi)便高效率地產(chǎn)生壓縮氣體。
圖3是表示圖1所示控制設(shè)備6的結(jié)構(gòu)的方框圖。參照圖3，控制設(shè)備6包括p-v轉(zhuǎn)換部分30、位置指令部分31、三個(gè)減法器32，34和36、位置控制部分33、速度控制部分35、電流控制部分37和相位控制部分38。p-v轉(zhuǎn)換部分30對位置傳感器5檢測到的位置當(dāng)前值Pnow進(jìn)行微分，計(jì)算出速度當(dāng)前值Vnow。位置指令部分31按照方程式Pref＝A*sinωt(式中A代表振幅，而ω代表角頻率)，將位置指令值Pref加到減法器32。減法器32計(jì)算由位置指令部分31提供的位置指令值Pref與位置傳感器5檢測到的位置當(dāng)前值Pnow之差Pref-Pnow，并將計(jì)算結(jié)果Pref-Pnow加到位置控制部分33。
位置控制部分33根據(jù)方程式Vref＝Gv*(Pref-Pnow)(式中Gv代表增益常數(shù))計(jì)算速度指令值Vref，并將計(jì)算結(jié)果Vref加到減法器34。減法器34計(jì)算來自位置控制部分33的速度指令值Vref和p-v轉(zhuǎn)換部分30產(chǎn)生的速度當(dāng)前值Vnow之間的差值Vref-Vnow，并將計(jì)算結(jié)果Vref-Vnow加到速度控制部分35。
速度控制部分35根據(jù)方程式Iref＝(Vref-Vnow)(式中Gv代表增益常數(shù))計(jì)算電流指令值Iref，并將計(jì)算結(jié)果Iref加到減法器36。減法器36計(jì)算來自速度控制部分35的電流指令值Iref和電流傳感器4檢測到的電流當(dāng)前值Inow之間的差值Iref-Inow，并將計(jì)算結(jié)果Iref-Inow加到電流控制部分37。
電流控制部分37通過給電源3施加控制信號φc，控制電源3的輸出電流I，使減法器36的輸出Iref-Inow達(dá)到0。電源3輸出電流I的控制是按照，例如，PWM(脈寬調(diào)制)或PAM(脈沖幅度調(diào)制)方法來完成的。
相位控制部分38檢測p-v轉(zhuǎn)換部分30產(chǎn)生的速度當(dāng)前值Vnow和速度控制部分35產(chǎn)生的電流指令值Iref之間的相位差，并調(diào)整位置指令部分31中使用的方程式Pref＝A*sinωt中的角頻率ω和速度控制部分35中使用的方程式Iref＝Gi*(Vref-Vnow)的增益常數(shù)Gi，以消除該相位差。
圖4是表示圖3所示控制設(shè)備6的操作的流程圖。現(xiàn)將參照該流程圖，簡要地介紹圖1至3所示的線性壓縮機(jī)1及其所用的控制設(shè)備的操作。
首先，在步驟S1上，位置指令部分31產(chǎn)生位置指令值Pref，位置控制部分33產(chǎn)生速度指令值Vref，而速度控制部分35產(chǎn)生電流指令值Iref。當(dāng)給線性發(fā)動(dòng)機(jī)20的線圈23提供電流時(shí)，線性發(fā)動(dòng)機(jī)20的活動(dòng)部分開始作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，于是開始產(chǎn)生壓縮氣體。
在步驟S2上，位置傳感器5檢測位置當(dāng)前值Pnow，并將檢測到的位置當(dāng)前值Pnow加給減法器32和p-v轉(zhuǎn)換部分30。在步驟S3上，位置控制部分33計(jì)算速度指令值Vref＝Gv*(Pref-Pnow)，而在步驟S4上，p-v轉(zhuǎn)換部分30將位置當(dāng)前值Pnow轉(zhuǎn)換成速度當(dāng)前值Vnow。速度當(dāng)前值Vnow加給減法器34和相位控制部分38。
在步驟S5上，速度控制部分35計(jì)算電流指令值Iref＝Gi*(Vref-Vnow)，并將計(jì)算值Iref加給減法器36和相位控制部分38。電流控制部分37控制電源3，使電流當(dāng)前值Inow與電流指令值Iref一致。
在步驟S6上，相位控制部分38檢測速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差。在步驟S7上，相位控制部分38調(diào)整增益常數(shù)Gi和位置指令值Pref的角頻率，以消除速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差。
此后，重復(fù)步驟S1至S7，迅速穩(wěn)定線性壓縮機(jī)1的操作狀態(tài)。甚至當(dāng)激活后存在負(fù)載振蕩時(shí)，也可以適當(dāng)?shù)刂苯涌刂凭€性發(fā)動(dòng)機(jī)20的推力，亦即，驅(qū)動(dòng)電流I，使之能夠達(dá)到高效率。
盡管在本實(shí)施例中，位置當(dāng)前值Pnow是由位置傳感器4檢測的，而速度當(dāng)前值Inow是通過對檢測值的微分計(jì)算出來的，但是，也可以裝設(shè)速度傳感器代替位置傳感器4，位置當(dāng)前值Pnow可以通過對檢測值Vnow的積分計(jì)算出來?；蛘?，可以裝設(shè)位置和速度傳感器。
在本實(shí)施例中，在位置控制部分33的增益常數(shù)Gv和速度控制部分35的Gi之中，相位控制部分38只調(diào)整增益常數(shù)Gi。但是，也可以只調(diào)整增益常數(shù)Gv，或者兩個(gè)都調(diào)整。圖5是一個(gè)方框圖，表示包括在按照本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)1用的驅(qū)動(dòng)設(shè)備中的、與圖3對應(yīng)的控制設(shè)備39的結(jié)構(gòu)。
參照圖5，控制設(shè)備39與圖3所示的控制設(shè)備6不同之處在于，相位控制部分40代替了相位控制部分38。
參照圖6，相位控制部分40包括零點(diǎn)檢測部分41和42、相位檢測部分43、頻率控制部分44、峰值檢測部分45和46、減法器47以及增益控制部分48。
零點(diǎn)檢測部分41檢測p-v轉(zhuǎn)換部分30產(chǎn)生的速度當(dāng)前值Vnow的過零點(diǎn)。零點(diǎn)檢測部分42檢測速度控制部分35所加的電流指令值Iref的過零點(diǎn)。零點(diǎn)檢測部分41以比速度當(dāng)前值Vnow采樣周期足夠短的采樣周期對速度當(dāng)前值Vnow進(jìn)行采樣，并檢測上一次采樣值與本次采樣值的乘積為負(fù)值，而本次采樣值為正值的事實(shí)，例如，以此檢測速度當(dāng)前值經(jīng)過零點(diǎn)的事實(shí)。零點(diǎn)檢測部分42的工作方式相似。
相位差檢測部分43根據(jù)零點(diǎn)檢測部分41檢測到的速度當(dāng)前值Vnow的過零點(diǎn)和零點(diǎn)檢測部分42檢測到的電流指令值Iref的過零點(diǎn)，來檢測速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差。頻率控制部分44調(diào)整位置指令部分31中用的方程式Pref＝A*sinωt的角頻率ω，以消除相位差檢測部分43所檢測到的速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差。
峰值檢測部分45接收在相位差檢測部分43檢測到的速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差和在位置指令部分31計(jì)算的相位指令值Pref，并檢測相位差為0時(shí)的位置指令值Pref的峰值。峰值檢測部分46接收相位差檢測部分43檢測到的速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差和位置傳感器5檢測的位置當(dāng)前值Pnow，并檢測相位差為0時(shí)的位置當(dāng)前值Pnow的峰值。
減法器47計(jì)算在峰值檢測部分45檢測到的位置指令值Pref的峰值和在峰值檢測部分46檢測到的位置當(dāng)前值Pnow的峰值之間的差值。增益控制部分48調(diào)整速度控制部分所用的方程式Iref＝Gi*(Vref-Vnow)的增益常數(shù)Gi，使減法器47的計(jì)算值達(dá)到0。除了這些幾點(diǎn)以外，該操作與按照第一個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備相同，故此不再贅述。
圖7是一個(gè)流程圖，表示圖5和6所示控制設(shè)備39的操作。現(xiàn)參照該流程圖，簡要地介紹本實(shí)施例的線性壓縮機(jī)1及其驅(qū)動(dòng)設(shè)備的操作。
首先，在步驟S11上，位置指令部分31產(chǎn)生位置指令值Pref，位置控制部分33產(chǎn)生速度指令值Vref，而速度控制部分35產(chǎn)生電流指令值Iref。當(dāng)把電流輸送到線性發(fā)動(dòng)機(jī)20的線圈23時(shí)，線性發(fā)動(dòng)機(jī)20的活動(dòng)部分開始作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，于是開始產(chǎn)生壓縮氣體。
在步驟S12上，位置傳感器5檢測位置當(dāng)前值Pnow，檢測到的位置當(dāng)前值Pnow送往p-v轉(zhuǎn)換部分30、減法器32和相位控制部分40。在步驟S13上，位置控制部分33計(jì)算速度指令值Vref＝Gv*(Pref-Pnow)，而在步驟S14上，p-v轉(zhuǎn)換部分30將位置當(dāng)前值Pnow轉(zhuǎn)換成速度當(dāng)前值Vnow。速度當(dāng)前值Vnow送給減法器34和相位控制部分40。
在步驟S15上，速度控制部分35計(jì)算電流指令值Iref＝Gi*(Vref-Vnow)，并將計(jì)算值Iref送給減法器36和相位控制部分40。電流控制部分37控制電源3，使電流當(dāng)前值Inow與電流指令值Iref一致。
在步驟S16上，零點(diǎn)檢測部分41和42檢測速度當(dāng)前值Vnow的過零點(diǎn)和電流指令值Iref的過零點(diǎn)，而相位差檢測部分43檢測速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差。
在步驟S17上，頻率控制部分44控制位置指令值Pref的角頻率ω，使速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差為0。當(dāng)速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差達(dá)到0時(shí)，峰值檢測部分45和46分別相應(yīng)地檢測位置指令值Pref的峰值(目標(biāo)值)和位置當(dāng)前值Pnow的峰值。增益控制部分48確定位置當(dāng)前值Pnow的峰值是否等于目標(biāo)值。
當(dāng)位置當(dāng)前值Pnow的峰值小于目標(biāo)值時(shí)，在步驟S18上，增益控制部分48增大增益Gi，而當(dāng)位置當(dāng)前值Pnow的峰值大于目標(biāo)值時(shí)，在步驟S19上，增益控制部分48減小增益Gi。
重復(fù)步驟S16至S19，直至位置當(dāng)前值Pnow的峰值等于目標(biāo)值。在步驟S20上，當(dāng)位置當(dāng)前值Pnow的峰值等于目標(biāo)值時(shí)，流程返回步驟S11。
此后，重復(fù)步驟S11至S20，使線性壓縮機(jī)1的操作狀態(tài)迅速穩(wěn)定。即使激活后有負(fù)載振蕩，也可以適當(dāng)?shù)刂苯涌刂凭€性發(fā)動(dòng)機(jī)20的推力，亦即，驅(qū)動(dòng)電流I，使之能夠達(dá)到高效率。
在本實(shí)施例中，在位置控制部分33的增益常數(shù)Gv和速度控制部分35的Gi之中，相位控制部分40只調(diào)整增益常數(shù)Gi。但也可以只調(diào)整其中的增益常數(shù)Gv，或者兩個(gè)都調(diào)整。圖8表示包括在按照本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)1用的驅(qū)動(dòng)設(shè)備中的相位控制部分50的結(jié)構(gòu)，與圖6對應(yīng)。
參照圖8，相位控制部分50與圖6的相位控制部分40不同之處在于，零點(diǎn)檢測部分41和42分別被峰點(diǎn)檢測部分51和52代替。
峰點(diǎn)檢測部分51檢測p-v轉(zhuǎn)換部分30產(chǎn)生的速度當(dāng)前值Vnow的峰點(diǎn)。峰點(diǎn)檢測部分52檢測由速度控制部分35所加的電流指令值Iref的峰點(diǎn)。峰點(diǎn)檢測部分51以與速度當(dāng)前值Vnow的采樣周期相比足夠短的采樣周期對速度當(dāng)前值Vnow進(jìn)行采樣，并檢測上一次采樣值大于再上一次采樣值而且本次采樣值小于上一次采樣值的事實(shí)，以此檢測速度當(dāng)前值已經(jīng)通過峰點(diǎn)。峰點(diǎn)檢測部分52的工作方式相似。
在步驟S26上，相位差檢測部分43根據(jù)速度當(dāng)前值Vnow的峰點(diǎn)和電流指令值Iref的峰點(diǎn)，檢測速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差。步驟21到25和27到30分別與圖7中的步驟11到15及17到20相同，故此不再贅述。
本實(shí)施例可以得到與第二個(gè)實(shí)施例相似的效果。圖10是一個(gè)方框圖，表示包括在按照本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)1用的驅(qū)動(dòng)設(shè)備中的控制設(shè)備53的結(jié)構(gòu)，與圖5對應(yīng)。參照圖10，控制設(shè)備53與圖5的控制設(shè)備39不同之處在于，位置指令部分31被位置指令部分54代替。
位置指令部分54根據(jù)冷凍機(jī)內(nèi)的目標(biāo)溫度Tref與冷凍機(jī)中溫度調(diào)整設(shè)備(未示出)所加的冷凍機(jī)溫度Tnow之間的偏差ΔT＝Tref-Tnow，并根據(jù)下列表1計(jì)算容量控制比。容量控制比定義為線性壓縮機(jī)1的輸出對于最大輸出的比率(％)。在線性壓縮機(jī)1中，輸出與活塞12a和12b沖程成正比，在溫度偏差至少2℃時(shí)，容量控制比達(dá)到100％，而若溫度偏差最大-5℃，則容量控制比達(dá)到0％。另外，位置指令部分54根據(jù)容量控制比計(jì)算活塞12a和12b的沖程，就是說，振幅A，根據(jù)振幅A、角頻率ω和方程式Pref＝A*sinωt產(chǎn)生位置指令值Pref，并將位置指令值Pref加給減法器32。
表1偏差容量控制比 活塞沖程目標(biāo)值
(最大100％)(對全沖程之比％)至少2℃ 100％ 100％至少0℃ 75％ 75％至少-2℃50％ 50％至少-5℃25％ 25％至多-5℃0％0％圖11是一個(gè)流程圖，表示圖10所示控制設(shè)備53的操作，對應(yīng)于圖7。
參照圖11，該流程圖與圖7的流程圖的差異在于步驟S11之前，在步驟S10上，位置指令部分54根據(jù)冷凍機(jī)內(nèi)的目標(biāo)溫度Tref與冷凍機(jī)內(nèi)的溫度Tnow之間的偏差ΔT＝Tref-Tnow計(jì)算位置指令值Pref的振幅A。
其他的結(jié)構(gòu)和操作與第二個(gè)實(shí)施例的相同，故此不再贅述。
雖然在本實(shí)施例中本發(fā)明適用于冷凍機(jī)用的線性壓縮機(jī)1，但應(yīng)用并不限于此，本發(fā)明還可以應(yīng)用于任何用途的線性壓縮機(jī)1。例如，線性壓縮機(jī)1用于空調(diào)是有效的。在那種情況下，線性壓縮機(jī)1可以根據(jù)室溫目標(biāo)值Tref與室溫Tnow之間的偏差ΔT＝Tref-Tnow進(jìn)行控制。圖12是一個(gè)方框圖，表示包括在按照本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)1用的驅(qū)動(dòng)設(shè)備中的控制設(shè)備55的結(jié)構(gòu)，與圖3對應(yīng)。
參照圖12，控制設(shè)備55與圖3的控制設(shè)備6不同之處在于，位置指令部分31為位置指令部分56所代替。
位置指令部分56根據(jù)振幅A、角頻率ω和方程式Pref＝A*sinωt產(chǎn)生位置指令值Pref。在激活方式下、穩(wěn)定操作方式下和在停機(jī)方式下用不同的方法控制和設(shè)置振幅A和角頻率ω。
更具體地說，在激活方式下，位置指令值Pref的頻率f＝ω/2π被設(shè)置成約為無氣體負(fù)載時(shí)的諧振頻率的小值(例如，30Hz)。這樣，效率被壓低，可以防止活塞12a和12b的沖程迅速增大。振幅A根據(jù)活塞12a，12b的沖程比Rs、全沖程Amax和方程式A＝Rs*Amax計(jì)算。如圖13所示，每次位置當(dāng)前值Pnow峰值的變化從0穩(wěn)定到1時(shí)，逐步增大沖程比Rs。步數(shù)設(shè)置為預(yù)先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的值。
在穩(wěn)定操作的方式下，峰值A(chǔ)根據(jù)容量控制計(jì)算。例如，若壓縮氣體用于冷凍機(jī)的冷卻，則峰值A(chǔ)根據(jù)冷凍機(jī)內(nèi)的目標(biāo)溫度Tref與冷凍機(jī)內(nèi)的溫度Tnow之間的偏差計(jì)算。相位控制部分38控制角頻率ω，使電流指令值Iref的相位與速度當(dāng)前值Vnow的相位一致。因此，即使負(fù)載變化，總是能夠獲得高效率。
在停機(jī)方式下，根據(jù)頻率比Rf、剛剛轉(zhuǎn)入停機(jī)方式之前的角頻率ω0和方程式ω＝Rf*ω0計(jì)算角頻率ω。響應(yīng)停機(jī)方式的設(shè)置，不斷地適中地減小頻率比Rf。頻率比Rf預(yù)先設(shè)置成根據(jù)經(jīng)驗(yàn)算出的值。因此，效率適中地降低，活塞12a和12b的沖程逐漸減小。當(dāng)活塞12a和12b的沖程達(dá)到全沖程一半左右時(shí)，切斷電源3。
圖15和16是流程圖，表示控制設(shè)備55的操作?，F(xiàn)將參照該流程圖簡要地介紹按本實(shí)施例的線性壓縮機(jī)1及其所用驅(qū)動(dòng)設(shè)備的操作。
當(dāng)指定激活線性壓縮機(jī)1或設(shè)置激活方式時(shí)，在步驟S31上，位置指令部分56將位置指令值Pref的頻率設(shè)置成無氣體負(fù)載時(shí)諧振頻率附近的小值。
在步驟S32上，位置指令部分56根據(jù)沖程比Rs計(jì)算位置指令值Pref的振幅A＝Rs*Amax，而在步驟S33上，位置指令部分56產(chǎn)生位置指令值Pref＝A*sinωt。
在步驟S34上，位置傳感器5檢測位置當(dāng)前值Pnow，并將檢測到的位置當(dāng)前值Pnow加給減法器32和p-v轉(zhuǎn)換部分30。在步驟S35上，位置控制部分33計(jì)算速度指令值Vref＝Gv*(Pref-Pnow)，而在步驟S36上，p-v轉(zhuǎn)換部分30將位置當(dāng)前值Pnow轉(zhuǎn)換成速度當(dāng)前值Vnow。速度當(dāng)前值Vnow加給減法器34和相位控制部分38。
在步驟S37上，速度控制部分35計(jì)算電流指令值Iref＝Gi*(Vref-Vnow)，并將算出的值Iref加給減法器36和相位控制部分38。電流控制部分37控制電源3，使電流當(dāng)前值Inow與電流指令值Iref一致。因此，當(dāng)向線性發(fā)動(dòng)機(jī)20的線圈23提供電流時(shí)，線性發(fā)動(dòng)機(jī)20的活動(dòng)部分開始往復(fù)運(yùn)動(dòng)，于是開始產(chǎn)生壓縮氣體。
在步驟S38上，位置指令部分56在位置當(dāng)前值Pnow的峰值偏差穩(wěn)定下來時(shí)，沖程比Rs增大一步，然后重復(fù)步驟S31至S38，直至沖程比Rs達(dá)到1為止。
在步驟S39上，當(dāng)沖程比Rs達(dá)到1而位置當(dāng)前值Pnow的峰值變化穩(wěn)定下來時(shí)，取消激活方式，設(shè)置穩(wěn)定操作方式。
在步驟S40上，位置指令部分56計(jì)算與容量控制對應(yīng)的位置指令值Pref的振幅A。步驟S41至S45與步驟S33至S37相同。更具體地說，在步驟S41上，位置指令部分56產(chǎn)生位置指令值Pref＝A*sinωt，在步驟S42上，位置傳感器5檢測位置當(dāng)前值Pnow，而在步驟S43上，位置控制部分33計(jì)算速度指令值Vref。在步驟S44上，p-v轉(zhuǎn)換部分30產(chǎn)生速度當(dāng)前值Vnow，而在步驟S45上，速度控制部分35計(jì)算電流指令值Iref?？刂齐娫?，使電流當(dāng)前值Inow與電流指令值Iref一致。
在步驟S46上，相位控制部分38檢測速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差。在步驟S47上，相位控制部分38調(diào)整控制增益常數(shù)Gi和位置指令值Pref的角頻率ω，以消除速度當(dāng)前值Vnow與電流指令值Iref之間的相位差。此后，在穩(wěn)定操作方式下，重復(fù)步驟S40至S47。
指定停止線性壓縮機(jī)1時(shí)，取消穩(wěn)定操作方式，并設(shè)置停機(jī)方式，在步驟S48上，位置指令部分56根據(jù)頻率比Rf計(jì)算位置指令值Pref的角頻率ω＝Rf*ω0。
步驟S49至S53與步驟S33值S37相同。更具體地說，在步驟S49上，位置指令部分56產(chǎn)生位置指令值Pref＝A*sinωt，在步驟S50上，位置傳感器5檢測位置當(dāng)前值Pnow，而在步驟S51上，位置控制部分33計(jì)算速度指令值Vref。在步驟S52上，p-v轉(zhuǎn)換部分30產(chǎn)生速度當(dāng)前值Vnow，而在步驟S53上，速度控制部分35計(jì)算電流指令值Iref?？刂齐娫?，使電流當(dāng)前值Inow與電流指令值Iref一致。
在步驟S54上，位置指令部分56不斷地適中地減小頻率比Rf，然后重復(fù)步驟S48至S54，直至位置指令值Pref的沖程約達(dá)到全沖程的一半為止。
在步驟S55上，當(dāng)位置當(dāng)前值Pnow的沖程約達(dá)到全沖程的一半時(shí)，位置指令部分56切斷電源3。
雖然在本實(shí)施例中，位置指令值Pref的角頻率ω在激活時(shí)設(shè)置為小值，而位置指令值Pref的振幅A逐步增大，但其操作方式不限于此?？梢匀芜x地控制位置指令值Pref的角頻率ω和振幅A之中的至少一個(gè)，只要活塞12a和12b的沖程可以逐步增大。例如，可以將角頻率ω設(shè)置成諧振值，然后逐步增大振幅A。
雖然在本實(shí)施例中，停機(jī)時(shí)，適中地減小位置指令值Pref的角頻率ω，但不限于此。可以任選地控制位置指令值Pref的角頻率ω和振幅A之中的至少一個(gè)，只要活塞12a和12b的沖程可以逐步減小。例如，可以只減小振幅A，而不減小角頻率ω。在這樣的線性壓縮機(jī)中，當(dāng)線性發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流和活塞速度同相時(shí)，獲得高效率，而在頂部間隙(活塞頭與氣缸內(nèi)壁端之間的最近距離)維持最小值(約0.1mm)時(shí)，獲得的效率最高。
因此，可以控制驅(qū)動(dòng)電流的頻率，使線性發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的相位與活塞速度的相位一致。但是，若是控制驅(qū)動(dòng)電流的頻率，而同時(shí)頂部間隙維持最小值(例如，約0.1mm)，就能改善損耗，而活塞的振幅變大，引起活塞頭碰撞氣缸內(nèi)壁端部的問題。
可以控制活塞的振幅，使頂部間隙具有最小值。但是，在有兩個(gè)活塞的線性壓縮機(jī)中，由于閥門等的不對稱，活塞實(shí)際的中性點(diǎn)可能朝著上或下死點(diǎn)側(cè)偏離設(shè)計(jì)的中性點(diǎn)(原點(diǎn))。在這樣情況下，很難以高精度同時(shí)控制兩個(gè)活塞的頂部間隙。
在本實(shí)施例中這些問題將被解決。
圖17是一個(gè)方框圖，表示按照本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)1用的驅(qū)動(dòng)設(shè)備57的結(jié)構(gòu)。
參照圖17，驅(qū)動(dòng)設(shè)備57包括電源3、位置傳感器5和控制設(shè)備58。電源3向線性壓縮機(jī)1的線性發(fā)動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電流I。位置傳感器5直接或間接地檢測線性壓縮機(jī)1活塞的位置，并按照活塞位置向控制設(shè)備58輸出電信號Pa?？梢允褂眉す馕灰朴?jì)作為位置傳感器5?？刂圃O(shè)備58根據(jù)位置傳感器5的輸出向電源3輸出控制信號φc。
圖18是一個(gè)方框圖，表示圖17所示控制設(shè)備58主要部分的結(jié)構(gòu)。參照圖18，控制設(shè)備58包括位置指令值產(chǎn)生部分60、位置·速度控制部分61、電流指令值產(chǎn)生部分62、位置·速度檢測部分63、上和下死點(diǎn)檢測部分64、電流·速度相位差檢測部分65、電流增益控制部分66、振幅中性位置控制部分67和頻率控制部分68。
位置·速度檢測部分63以與活塞12a和12b的振蕩周期相比足夠短的采樣周期(例如，150微秒)對位置傳感器5的輸出進(jìn)行采樣，并通過對采樣值的A/D轉(zhuǎn)換產(chǎn)生位置當(dāng)前值Pnow，并通過對位置當(dāng)前值Pnow的微分計(jì)算速度當(dāng)前值Vnow。
上與下死點(diǎn)檢測部分64根據(jù)位置·速度檢測部分63所產(chǎn)生的位置當(dāng)前值Pnow的最大值和最小值，檢測上死點(diǎn)與活塞12a和12b的原點(diǎn)之間的上死點(diǎn)側(cè)的振幅以及下死點(diǎn)與所述原點(diǎn)之間的下死點(diǎn)側(cè)的振幅。上和下死點(diǎn)側(cè)振幅的檢測在每次位置指令值Pref一個(gè)周期完成時(shí)、也就是每次位置指令值Pref通過過零點(diǎn)時(shí)進(jìn)行。
電流·速度相位差檢測部分65檢測位置·速度檢測部分63產(chǎn)生的速度當(dāng)前值Vnow與位置指令值產(chǎn)生部分62產(chǎn)生的電流指令值Iref之間的相位差。相位差的檢測在每次位置當(dāng)前值Pnow一個(gè)周期結(jié)束時(shí)、也就是每次位置當(dāng)前值Pnow通過過零點(diǎn)時(shí)進(jìn)行。
位置指令值產(chǎn)生部分60根據(jù)存儲在存儲器的正弦表、振幅A、角頻率ω、偏移量B和方程式Pref＝A*sinωt+B(正弦函數(shù))產(chǎn)生位置指令值Pref，并將產(chǎn)生的位置指令值Pref加給位置·速度控制部分61。
位置·速度控制部分61根據(jù)位置指令值產(chǎn)生部分60產(chǎn)生的位置指令值Pref與位置·速度檢測部分63產(chǎn)生的位置當(dāng)前值Pnow之間的偏差Pref-Pnow產(chǎn)生速度指令值Vref，并根據(jù)速度指令值Vref與位置·速度檢測部分63產(chǎn)生的速度當(dāng)前值Vnow之間的偏差Vref-Vnow產(chǎn)生速度控制值Vc。
電流指令值產(chǎn)生部分62根據(jù)位置·速度控制部分61產(chǎn)生的速度控制值Vc、電流增益Gi和方程式Iref＝GiVc產(chǎn)生電流指令值Iref，將電流指令值Iref轉(zhuǎn)換成控制信號φc，并加給電源3。對來自電源3的輸出電流I的控制，例如，按照脈寬調(diào)制(PWM)法或脈幅調(diào)制(PAM)法進(jìn)行。
電流增益控制部分66比較上和下死點(diǎn)檢測部分64檢測到的上死點(diǎn)側(cè)的振幅和下死點(diǎn)側(cè)的振幅，并將上和下死點(diǎn)側(cè)的振幅中的較大者視為最大振幅當(dāng)前值A(chǔ)now。電流增益控制部分66在活塞12a和12b的每一個(gè)振動(dòng)周期控制用于電流指令值產(chǎn)生部分62的電流增益值Gi，使最大振幅當(dāng)前值A(chǔ)now等于預(yù)定的最大振幅目標(biāo)值A(chǔ)ref。另外，電流增益控制部分66在活塞12a和12b經(jīng)過幾百(例如，300)個(gè)振動(dòng)周期時(shí)確定一次電流·速度相位差檢測部分65檢測的相位差是否超過預(yù)定的容限，若超過了，則將電流指令值產(chǎn)生部分62用的電流增益值Gi減小百分之幾。由于位置·速度控制部分61除了對位置和速度進(jìn)行控制之外，還對最大振幅進(jìn)行控制，并在進(jìn)行頻率控制之前將電流增益減小幾個(gè)百分點(diǎn)，所以肯定可以避免活塞12a和12b的頭部與氣缸11a和11b內(nèi)壁端部的碰撞。
振幅中性位置控制部分67把上和下死點(diǎn)側(cè)振幅檢測部分64檢測的上死點(diǎn)側(cè)振幅與下死點(diǎn)側(cè)振幅加以比較，并在每次位置指令值Pref完成一個(gè)周期時(shí)控制位置指令值產(chǎn)生部分60用的偏移量B，使上和下死點(diǎn)側(cè)振幅之間的差值減小。更具體地說，當(dāng)上死點(diǎn)側(cè)振幅大于下死點(diǎn)側(cè)振幅時(shí)，振幅中性位置控制部分67朝負(fù)側(cè)(較低的方向)修正偏移量B，而上死點(diǎn)側(cè)振幅小于下死點(diǎn)側(cè)振幅時(shí)，振幅中性位置控制部分67朝正側(cè)(較高的方向)修正偏移量B。由于由設(shè)備的諸如閥門不對稱性的特點(diǎn)引起的偏移量B大致上是一個(gè)常數(shù)，所以把對偏移量B的控制量每次設(shè)置成小的值(例如，1微末)。因?yàn)槠屏緽是這樣控制的，兩個(gè)活塞的頂部間隙就可以類似地高精度地控制。
頻率控制部分66檢測電流·速度相位差檢測部分65檢測的相位差是否超過預(yù)定的容限，若超過了，則校正用于位置指令值產(chǎn)生部分60用的角頻率ω，以消除相位差。相位差的校正大體上與電流增益控制部分66將電流增益Gi減小幾個(gè)百分點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行。因此，可以避免由于相位校正而改善效率時(shí)活塞12a和12b的振幅加大而引起的活塞12a和12b頭部與氣缸11a和11b內(nèi)壁端部的碰撞。
圖19和20是流程圖，表示圖18的控制設(shè)備58的操作?，F(xiàn)參照該流程圖描述按本實(shí)施例的線性壓縮機(jī)1及其驅(qū)動(dòng)設(shè)備57的操作。
首先，位置指令值產(chǎn)生部分60產(chǎn)生位置指令值Pref，位置·速度控制部分61產(chǎn)生速度控制值Vc，電流指令值產(chǎn)生部分62產(chǎn)生控制信號φc。當(dāng)電源3向線性發(fā)動(dòng)機(jī)20的線圈23提供電流時(shí)，線性發(fā)動(dòng)機(jī)20的活動(dòng)部分開始往復(fù)運(yùn)動(dòng)，于是開始產(chǎn)生壓縮氣體。
在步驟S61上，位置·速度檢測部分63讀取位置數(shù)據(jù)，亦即位置傳感器5的輸出，而在步驟S62上，位置·速度檢測部分63計(jì)算位置當(dāng)前值Pnow和速度當(dāng)前值Vnow。
在步驟S63上，位置·速度控制部分61完成速度控制。更具體地說，位置·速度控制部分61根據(jù)速度指令值Vref和速度當(dāng)前值Vnow之間的偏差計(jì)算速度控制值Vc，并將其加到電流指令值產(chǎn)生部分62上。
在步驟S64上，電流指令值產(chǎn)生部分62產(chǎn)生電流指令值Iref，它是速度控制值Vc和電流增益Gi的乘積，而在步驟S65上，電流指令值產(chǎn)生部分62根據(jù)電流指令值Iref把電流指令數(shù)據(jù)，亦即控制信號φc輸出給電源3。
在步驟S66上，包括在控制設(shè)備58內(nèi)的第一計(jì)數(shù)器(未示出)的計(jì)數(shù)值加一(+1)，而在步驟S67上，確定第一計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是否達(dá)到設(shè)定值(例如，3)。
若第一計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值在步驟S67上達(dá)到設(shè)定值，則在步驟S68上，根據(jù)位置指令值產(chǎn)生部分60中的位置校正量和頻率設(shè)定值產(chǎn)生振幅A和角頻率ω，另外，根據(jù)正弦表、振幅A、偏移量B和角頻率ω產(chǎn)生位置指令值Pref＝Asinωt+B。在步驟S69上，位置·速度控制部分61完成位置控制。更具體地說，位置·速度控制部分61根據(jù)位置指令值Pref和位置當(dāng)前值Pnow之間的偏差產(chǎn)生速度指令值Vref。完成位置控制之后，在步驟S70上，將第一計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值復(fù)位。
在步驟S67上，若第一計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值尚未達(dá)到設(shè)定值，則不執(zhí)行步驟68至70。
在步驟S71上，確定位置指令值Pref的一個(gè)周期是否結(jié)束。
在步驟S71上，若位置指令值Pref的一個(gè)周期已經(jīng)結(jié)束，則在步驟S72上，上與下死點(diǎn)側(cè)檢測部分64根據(jù)位置當(dāng)前值Pnow的最大值和最小值檢測活塞12a和12b上死點(diǎn)側(cè)振幅和下死點(diǎn)側(cè)振幅。
在步驟S73上，比較上、下死點(diǎn)側(cè)振幅的量值，當(dāng)上死點(diǎn)側(cè)振幅大于下死點(diǎn)側(cè)振幅時(shí)，在步驟S74上，振幅中性位置控制部分67把負(fù)的校正量設(shè)為偏移量B的校正量，而在步驟S75上，把上死點(diǎn)側(cè)振幅設(shè)為最大振幅當(dāng)前值A(chǔ)now。
作為步驟73的量值的比較結(jié)果，當(dāng)下死點(diǎn)側(cè)振幅大于上死點(diǎn)側(cè)振幅時(shí)，在步驟S76上，振幅中性位置控制部分67把正的校正量設(shè)為偏移量B的校正量，而在步驟S77上，把下死點(diǎn)側(cè)振幅設(shè)為最大振幅當(dāng)前值A(chǔ)now。
在步驟S78上，電流增益控制部分66控制與設(shè)置電流增益Gi，使最大振幅當(dāng)前值A(chǔ)now與最大振幅目標(biāo)值A(chǔ)ref一致，而此后在步驟S79上，在上與下死點(diǎn)檢測部分64中，將位置當(dāng)前值Pnow的最大值和最小值復(fù)位。
若在步驟S71上確定位置指令值Pref的一個(gè)周期已經(jīng)結(jié)束，則不執(zhí)行步驟S72至S79。
此后，在步驟S80上，上與下死點(diǎn)檢測部分64檢測與保持位置當(dāng)前值Pnow的最大值和最小值。在步驟S81上，電流·速度相位差檢測部分65確定位置當(dāng)前值的一個(gè)周期是否已經(jīng)結(jié)束。
若在步驟S81上確定位置當(dāng)前值的一個(gè)周期已經(jīng)結(jié)束，則在步驟S82上，電流·速度相位差檢測部分65檢測電流指令值Iref與速度當(dāng)前值Vnow之間的相位差。
此后，在步驟S83上，將第二計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值(未示出)加一，在步驟S84上，確定第二計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是否達(dá)到設(shè)定值(300)。
若在步驟S84上確定第二計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值達(dá)到了設(shè)定值，則在步驟S85上，確定電流指令值Iref與速度當(dāng)前值Vnow之間的相位差是否在容限范圍之內(nèi)。
若在步驟S85上確定相位差超出容限，在步驟S86上，頻率控制部分68控制和設(shè)置位置指令值Pref的頻率，并在步驟S87上，電流增益控制部分66將電流指令值Iref的電流增益Gi減小幾個(gè)百分點(diǎn)。
若在步驟S85上確定相位差在容限以內(nèi)，則不執(zhí)行步驟S86和S87。
此后，在步驟S88上，將第二計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值復(fù)位。若在步驟S81上確定位置當(dāng)前值Vnow的一個(gè)周期尚未結(jié)束，則不執(zhí)行步驟S82至S88。若在步驟S84上確定第二計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值尚未達(dá)到設(shè)定值，則不執(zhí)行步驟S85至S88。
此后，在步驟S89上，確定控制是否已經(jīng)完成，而若確定控制已經(jīng)完成，則結(jié)束控制。若尚未完成，則流程返回步驟S61。
在本實(shí)施例中，當(dāng)為了消除電流指令值Iref與速度當(dāng)前值Vnow之間的相位差而控制位置指令值Pref的頻率時(shí)，將電流控制值Iref＝GiVc的電流增益Gi減小幾個(gè)百分點(diǎn)。因此，即使通過位置指令值Pref的頻率控制來改善損耗、并且增大活塞12a和12b的振幅，也能避免活塞12a和12b頭部與氣缸11a和11b的內(nèi)壁端部碰撞。
另外，控制電流指令值Iref的電流增益Gi，使活塞12a和12b上和下死點(diǎn)側(cè)振幅之中的大者位于最大振幅目標(biāo)值A(chǔ)ref上，因此，即使活塞12a和12b的中性點(diǎn)的實(shí)際位置偏離設(shè)計(jì)中性點(diǎn)(原點(diǎn))，也能避免活塞12a和12b頭部與氣缸11a和11b的內(nèi)壁端部碰撞。
另外，檢測活塞12a和12b實(shí)際中性點(diǎn)離開原點(diǎn)的偏移量B，并控制位置指令值Pref的偏移量B，以消除偏移量B，因此，兩個(gè)活塞12a和12b頭部的間隙都能用類似方法高度精確地控制。
在本實(shí)施例中，電流·速度相位差檢測部分65檢測電流指令值Iref與速度當(dāng)前值Vnow之間的相位差，控制位置指令值Pref的頻率，以消除該相位差。但是，控制的方法并不限于此。可以檢測電流指令值Iref與位置當(dāng)前值Pnow之間的相位差，可以控制位置指令值Pref的頻率，使相位差達(dá)到90°。圖21是表示根據(jù)本發(fā)明的第七個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖。
參照圖21，線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備不同于第六實(shí)施例，區(qū)別在于控制設(shè)備58被控制設(shè)備70代替，而且不控制電流指令值Iref的電流增益Gi，而控制位置指令值Pref的振幅A。
控制設(shè)備70對應(yīng)于控制設(shè)備58，而且電流增益控制部分66被位置指令值振幅控制部分71代替。位置指令值振幅控制部分71把上與下死點(diǎn)檢測部分64檢測的上死點(diǎn)側(cè)振幅與下死點(diǎn)側(cè)振幅加以比較，利用上與下死點(diǎn)側(cè)振幅中的大者作為最大振幅當(dāng)前值A(chǔ)now，并控制，并在活塞12a和12b的每個(gè)振蕩周期控制用于位置指令值產(chǎn)生部分60中的振幅A的值，使最大振幅當(dāng)前值A(chǔ)now等于預(yù)先確定的最大振幅目標(biāo)值A(chǔ)ref。
另外，位置指令值振幅控制部分71每當(dāng)經(jīng)過活塞12a和12b的幾百(例如，300)個(gè)振動(dòng)周期時(shí)確定一次電流·速度相位差檢測部分65檢測到的相位差是否超過預(yù)定的容限，若超過，則將用于位置指令值產(chǎn)生部分60中的振幅值減小幾個(gè)百分點(diǎn)。
圖22和23是流程圖，表示圖21所示線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的操作。
圖22和23的流程圖與圖19和20不同之處在于，執(zhí)行步驟S64’，S68’，S78’和S77’，而不執(zhí)行步驟S64，S68，S78和S77。
更具體地說，在步驟S64’上，電流指令值產(chǎn)生部分60計(jì)算電流指令值Iref，后者是速度控制值Vc和電流增益Gi的乘積。電流增益Gi是一個(gè)常數(shù)。在步驟S68’上，位置指令值產(chǎn)生部分60產(chǎn)生位置指令值Pref＝Asinωt+B。在這里，振幅A、角頻率ω和偏移量B分別都是變量。
在步驟S78’上，位置指令值振幅控制部分71控制和設(shè)置位置指令值Pref的振幅A，使活塞12a和12b最大振幅當(dāng)前值A(chǔ)now等于最大振幅目標(biāo)值A(chǔ)ref。在步驟S77’上，位置指令值振幅控制部分71將位置指令值Pref的振幅A減小幾個(gè)百分點(diǎn)。其他結(jié)構(gòu)和操作與第六實(shí)施例的相同，故此不再贅述。
在本實(shí)施例中，也可以達(dá)到類似于第六實(shí)施例的效果。圖24是一個(gè)方框圖，表示根據(jù)本發(fā)明的第八個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
參照圖24，線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備與第六實(shí)施例不同之處在于，控制設(shè)備58為控制設(shè)備72所代替，而且結(jié)構(gòu)簡化了。
在控制設(shè)備72中，控制設(shè)備58的位置·速度控制部分62去掉了，而位置指令值產(chǎn)生部分60為電流基本值產(chǎn)生部分73所代替。電流基本值產(chǎn)生部分73根據(jù)存儲在存儲器中的正弦表、振幅A’、角頻率ω’和偏移量B’以及方程式Ic＝A’sinω’t+B’(正弦函數(shù))產(chǎn)生電流基本值Ic，并將產(chǎn)生的電流基本值Ic加給電流指令值產(chǎn)生部分62。
電流指令值產(chǎn)生部分62根據(jù)電流基本值產(chǎn)生部分73產(chǎn)生的電流基本值Ic、電流增益Gi和方程式Iref＝GiIc產(chǎn)生電流指令值Iref，并將電流指令值Iref轉(zhuǎn)變成控制信號φc，并加給電源3。
振幅中性位置控制部分67控制電流基本值Ic的偏移量B’，而不是位置指令值Pref的偏移量B，而頻率控制部分68控制電流基本值Ic的頻率，而不是位置指令值Pref的頻率。
圖25和26是流程圖，表示圖24所示線性發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的操作。
在步驟S91上，位置·速度檢測部分63讀入位置數(shù)據(jù)，亦即位置傳感器4的輸出Pa，而在步驟S92上，位置·速度檢測部分63計(jì)算位置當(dāng)前值Pnow和速度當(dāng)前值Vnow。
在步驟S93上，電流指令值產(chǎn)生部分62產(chǎn)生電流指令值Iref，它是電流基本值Ic與電流增益Gi的乘積，而在步驟S94上，電流指令值產(chǎn)生部分62按照電流指令值Iref向電源3輸出電流指令數(shù)據(jù)，亦即控制信號φc。
此后，在步驟S95上，在電流基本值產(chǎn)生部分73中，根據(jù)位置校正量和頻率設(shè)定值產(chǎn)生振幅A’和角頻率ω’，另外，根據(jù)正弦表、振幅A’、偏移量B’和角頻率ω’產(chǎn)生電流基本值Ic＝A’sinω’t+B’。
后面的步驟S96至S104與圖19和20所示的步驟S71至S89相同，故此不再贅述。
在本實(shí)施例中，也可以得到類似于第六實(shí)施例的效果，而且可以簡化控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
盡管本發(fā)明用于本實(shí)施例中具有兩個(gè)活塞的線性壓縮機(jī)中，但是，涉及在頻率控制中臨時(shí)減小振幅的本發(fā)明，在具有一個(gè)活塞的線性壓縮機(jī)中也是有效的。
圖27是一個(gè)剖面圖，表示單活塞型線性壓縮機(jī)80的結(jié)構(gòu)。參照圖27，線性壓縮機(jī)80包括氣缸81、裝在氣缸81內(nèi)可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞82、活塞82的頭部和氣缸81內(nèi)壁端部之間形成的壓縮空間83，以及進(jìn)氣和排氣閥84和85，后兩者按照壓縮空間83的氣體壓力而開啟/關(guān)閉。
線性壓縮機(jī)80還包括用來使活塞82作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)86，和支持活塞82作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞彈簧91。線性發(fā)動(dòng)機(jī)86包括圓柱形軛鐵部分87、具有繞制的線圈的定子88和89，和具有圓柱形永久磁鐵的活動(dòng)體90。以同氣缸81同心的方式設(shè)置軛鐵部分87，并且軛鐵部分87的一端固定在氣缸81的一端上。定子88設(shè)置在氣缸81的外圓周壁上，而定子89設(shè)置在軛鐵部分87的內(nèi)圓周壁上?；顒?dòng)體90插在定子88和89之間，可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而其一端固定在活塞82的一端上?；钊麖椈?1的圓周部分固定在軛鐵部分87另一端表面上，而其中心部分固定在活塞82的一端上。
活塞82具有諧振頻率，后者是根據(jù)活塞82和活動(dòng)體90的重量、基于壓縮空間83中氣體壓力變化的氣體彈力的彈力常數(shù)、活塞彈簧91的彈力常數(shù)等等來確定的。電源3向線性發(fā)動(dòng)機(jī)86的定子88和89的線圈提供具有諧振頻率的驅(qū)動(dòng)電流I。
這些部件81至91都裝在外殼93內(nèi)，中間設(shè)置安裝彈簧92，作為聲與振動(dòng)的絕緣。
電源3向線性發(fā)動(dòng)機(jī)86定子88和89的線圈提供驅(qū)動(dòng)電流I時(shí)，磁力作用在活動(dòng)體90的永久磁鐵上，而活動(dòng)體90和活塞92作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于活塞82的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，膨脹了的氣體通過閥門84被吸入壓縮空間83，而在壓縮空間83中產(chǎn)生的壓縮了的氣體通過排氣閥85送出。
雖然在圖27中示出了線性發(fā)動(dòng)機(jī)86的線圈被固定在其中的線圈固定型線性壓縮機(jī)80，但是線圈活動(dòng)型線性壓縮機(jī)或VCK型線性壓縮機(jī)也可以采用。在圖27的線性壓縮機(jī)80中，驅(qū)動(dòng)電流i是線性發(fā)動(dòng)機(jī)86的推力，亦即活塞82的加速度。因此，如圖28所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流i的相位完美地與活塞82的速度相位一致時(shí)，達(dá)到最高效率。
但是，這種狀態(tài)只有在線性壓縮機(jī)80無任何負(fù)載的情況下工作時(shí)，或者在線性發(fā)動(dòng)機(jī)86線圈的圈數(shù)(number of wrapping)增大而極端增大線圈電感時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)。
在正常的使用狀態(tài)下，例如，排氣閥85開啟時(shí)負(fù)載變動(dòng)很大。因此，如圖29所示，驅(qū)動(dòng)電流i的相位偏離活塞82速度v的相位，使效率降低。
在線圈活動(dòng)型線性壓縮機(jī)中，增大線性發(fā)動(dòng)機(jī)86線圈的圈數(shù)導(dǎo)致活動(dòng)部分的重量增大，從而圈數(shù)不能過分增大。
本實(shí)施例解決了這個(gè)問題。
圖30是一個(gè)方框圖，表示按照本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例的線性壓縮機(jī)80用的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
參照圖30，線性壓縮機(jī)80的驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括轉(zhuǎn)換器和平滑濾波電容部分(直流電源)101、逆變器102、電流傳感器103、位置傳感器104和控制設(shè)備105，控制設(shè)備105包括電流指令部分106、通/斷指令部分107、操作控制部分108和電流控制部分109。
直流電源101輸出一個(gè)預(yù)定的DC電壓E給逆變器102。逆變器102由控制設(shè)備105的電流控制部分109進(jìn)行PWM(脈寬調(diào)制)控制，它將DC電壓E轉(zhuǎn)換成上述諧振頻率的AC電壓e，加給線性壓縮機(jī)80。如圖31所示，逆變器102包括接成橋式電路的四組閘門關(guān)斷可控硅整流器和反饋二極管111，115；112，116；113，117；114，118。輸出端子102c和102d通過電流傳感器103連接到線性壓縮機(jī)80的線性發(fā)動(dòng)機(jī)86的線圈?？刂戚敵龆俗?02c和102d之間的電壓e，使流到線性發(fā)動(dòng)機(jī)86線圈的是正弦波電流i。
電流傳感器103檢測逆變器102的輸出電流I，并將檢測結(jié)果加給控制設(shè)備105的電流控制部分109。位置傳感器104直接或間接地檢測線性壓縮機(jī)80活塞82的位置，并將檢測結(jié)果加給控制設(shè)備105的電流指令部分106和通/斷指令部分107。激光位移計(jì)、線性速度傳感器、霍耳元件等均可用作位置傳感器104。
控制設(shè)備105的電流指令部分106根據(jù)位置傳感器104的檢測結(jié)果計(jì)算電流指令值is，并將計(jì)算值加給操作控制部分108。電流指令部分106根據(jù)位置傳感器104檢測到的位置與目標(biāo)位置之間的偏差控制電流指令值is。
通/斷指令部分107根據(jù)位置傳感器104的檢測結(jié)果確定排氣閥85的開啟周期，根據(jù)確定的結(jié)果計(jì)算通/斷指令值φ。在排氣閥85開啟時(shí)通/斷指令值φ用作發(fā)出切斷驅(qū)動(dòng)電流i(電流斷)的指令信號，而在其他周期時(shí)它用作發(fā)出供給驅(qū)動(dòng)電流i(電流通)的指令信號。
活塞82頭部通過中性點(diǎn)并經(jīng)過一段預(yù)定的時(shí)間之后排氣閥隨著壓縮空間83內(nèi)氣體壓力增大而開啟，而活塞82頭部開始下降時(shí)關(guān)閉。因此，根據(jù)位置傳感器104的檢測結(jié)果，就可以確定排氣閥85的開啟周期。
操作控制部分108在通/斷指令部分107發(fā)出通/斷指令值φ/切斷電流的周期內(nèi)，給電流控制部分109發(fā)出切斷電流的指令，而在通/斷指令值φ指令接通電流的周期內(nèi)、給電流控制部分109發(fā)出接通電流的指令，并將電流指令部分106所加的電流指令值is加給電流控制部分109。
電流控制部分109在操作控制部分108發(fā)出切斷電流指令期間通過停止逆變器102的脈沖輸出而切斷驅(qū)動(dòng)電流i。電流控制部分109控制逆變器102的脈沖輸出，在操作控制部分108發(fā)出接通電流指令期間從而使位置傳感器103檢測到的電流i與電流指令值is一致。
圖32是一個(gè)流程圖，表示圖30所示驅(qū)動(dòng)設(shè)備的操作?，F(xiàn)將參照圖32簡要地描述線性壓縮機(jī)80的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的操作。
DC電源101將DC電壓E加給逆變器102，逆變器102將驅(qū)動(dòng)電流I加給線性轉(zhuǎn)換器80，以此驅(qū)動(dòng)線性壓縮機(jī)90。
在步驟S121上，電流指令部分106和通/斷指令部分107中的每一個(gè)都通過位置傳感器104檢測活塞82的位置。在步驟S122上，電流指令部分106根據(jù)位置傳感器104的檢測結(jié)果計(jì)算電流指令值is，在步驟S123上，通/斷指令部分106根據(jù)位置傳感器104的檢測結(jié)果計(jì)算通/斷指令值φ。電流指令值is和通/斷指令值φ加給操作控制部分108。
在步驟S124上，操作控制部分108根據(jù)通/斷指令值φ確定電流是否切斷，若確定電流已經(jīng)切斷，則在步驟S125上，向電流控制部分109發(fā)出切斷電流的指令。若在步驟S124上確定電流i并未切斷，則在步驟S126上操作控制部分108向電流控制部分109發(fā)出接通電流的指令，并把來自電流指令部分106的電流指令值is加給電流控制部分109。
在步驟S127上，電流控制部分109通過電流傳感器103檢測驅(qū)動(dòng)電流i，并在步驟S128上，電流控制部分109根據(jù)切斷電流的指令停止逆變器102的脈沖輸出，并切斷驅(qū)動(dòng)電流i，并且，根據(jù)電流接通指令，控制逆變器102的脈沖輸出，使電流傳感器108檢測到的電流值i與電流指令值is一致。當(dāng)電流i切斷時(shí)，供給的電力為0，因此，活塞82只受機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式的約束而運(yùn)行。
在步驟S129上，控制設(shè)備105確定控制過程是否已經(jīng)完成，若尚未完成，則控制回到步驟S121。
圖33是一個(gè)波形圖，對應(yīng)于圖29，表示活塞82的速度v、驅(qū)動(dòng)電流i和壓縮空間83內(nèi)的壓力p。在排氣閥85開啟期間驅(qū)動(dòng)電流i是切斷的，所以消除了相位與速度v不同的無效電流，故能獲得高于先有技術(shù)的效率。
在這個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電流i僅在排氣閥85開啟期間切斷。但是，電流i可以在活塞82的速度達(dá)到最大值之后直至速度v達(dá)到0的整個(gè)期間切斷，就是說，活塞82達(dá)到中性點(diǎn)之后直至它達(dá)到上死點(diǎn)為止切斷?；蛘?，電流i也可以在從速度v達(dá)到最大值之后直至排氣閥85開啟為止的任意一個(gè)時(shí)間點(diǎn)起，至速度v達(dá)到0的時(shí)間點(diǎn)的周期內(nèi)切斷?？梢栽趶呐艢忾y85開啟直至排氣閥85關(guān)閉不久的一段時(shí)間之后，將電流i設(shè)置為切斷。最好在效率接近最大值期間將電流i切斷，電流i易于控制。圖34是一個(gè)方框圖，表示按照本發(fā)明第十實(shí)施例的線性壓縮機(jī)80的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)。在圖34中，線性壓縮機(jī)80的驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括交流電源121、開關(guān)122、位置傳感器123和控制設(shè)備124，而控制設(shè)備124包括電壓指令部分125、電壓控制部分126、通/斷指令部分127和開關(guān)控制部分128。
交流電源121的振幅由控制設(shè)備124的電壓控制部分126控制，它將上述諧振頻率的電壓e通過開關(guān)122加給線性壓縮機(jī)130的線性發(fā)動(dòng)機(jī)136的線圈。
開關(guān)122由控制設(shè)備124的開關(guān)控制部分128控制，并在排氣閥85開啟期間切斷從交流電源121流到線性壓縮機(jī)80的電流i。位置傳感器123直接或間接地檢測線性壓縮機(jī)80的活塞82的位置，并將檢測結(jié)果加給控制設(shè)備124的電壓指令部分125和通斷指令部分127。
控制設(shè)備124的電壓指令部分125根據(jù)位置傳感器123的檢測結(jié)果計(jì)算電壓指令值es并將它加給電壓控制部分126。電壓指令部分125根據(jù)位置傳感器123的檢測結(jié)果檢測活塞82的上死點(diǎn)，若活塞82的上死點(diǎn)低于預(yù)定位置，則增大電壓指令值es，而若活塞82的上死點(diǎn)高于預(yù)定位置，則減小電壓指令值es。電壓控制部分126按照電壓指令部分125所加的電壓指令值es控制交流電源121輸出電壓的振幅。
通/斷指令部分127根據(jù)位置傳感器123的檢測結(jié)果確定排氣閥85的開啟周期，根據(jù)此確定的結(jié)果計(jì)算通/斷指令值φ，并將它加給開關(guān)控制部分128。通/斷指令值φ用作在排氣閥85開啟期間命令切斷電流的指令信號，而在其他時(shí)間內(nèi)用作命令接通電流的指令信號。開關(guān)控制部分128在通斷指令部分所加的通斷指令值φ指令要切斷電流的周期內(nèi)使開關(guān)122變成非導(dǎo)電狀態(tài)，而在其他時(shí)間內(nèi)使開關(guān)122處于導(dǎo)電狀態(tài)。
圖35是一個(gè)流程圖，表示圖34所示控制設(shè)備的操作?，F(xiàn)將參照圖35簡要地描述線性壓縮面的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的操作。交流電源121將交流電壓e通過開關(guān)122加給線性壓縮機(jī)80，于是線性壓縮機(jī)80被驅(qū)動(dòng)。
在步驟S131上，電壓指令部分125和通斷指令部分127中的每一個(gè)都通過位置傳感器123檢測活塞82的位置。在步驟S132上，電壓指令部分125根據(jù)位置傳感器123的檢測結(jié)果計(jì)算電壓指令值es，而在步驟S133上，電壓控制部分126按照電壓指令值es控制交流電源121的輸出電壓e。
在步驟S134上，通斷指令部分127計(jì)算通斷指令值φ，并將其加給開關(guān)控制部分128。在步驟S135上，開關(guān)控制部分128確定是否應(yīng)該切斷電流，若確定要切斷電流，則在步驟S136發(fā)出使開關(guān)斷開的指令，從而使開關(guān)處于非導(dǎo)電狀態(tài)。若在步驟S135確定不要切斷電流，則在步驟S137發(fā)出使開關(guān)接通的指令，從而使開關(guān)處于導(dǎo)電狀態(tài)。
控制設(shè)備124在步驟S138確定控制過程是否已經(jīng)完成，若未完成，則流程返回S131。
在這個(gè)實(shí)施例中，和第九個(gè)實(shí)施例類似，也可以消除與活塞82的速度v具有相位差的無效電流i，從而能夠獲得比先有技術(shù)高的效率。
盡管對本發(fā)明已經(jīng)作了描述并詳細(xì)地舉例說明，但是，顯然這只是作為舉例說明和例子，不起限制作用，本發(fā)明的精神和范圍只受后附權(quán)利要求書的條文限制。
權(quán)利要求
1.一種其活塞由線性發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓縮氣體的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于包括電源(3)，其輸出電流可控，用來驅(qū)動(dòng)所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)；位置指令裝置(31)，用來按正弦函數(shù)發(fā)出所述氣缸內(nèi)所述活塞位置的指令；位置檢測裝置(5)，用來檢測所述活塞在所述氣缸內(nèi)的位置；速度指令裝置(33)，用來根據(jù)所述位置指令裝置指令的位置與所述位置檢測裝置所檢測的位置之間的差值發(fā)出所述活塞速度的指令；速度檢測裝置(30)，用來檢測所述活塞的速度；電流指令裝置(35)，用來根據(jù)所述速度指令裝置指令的速度與所述速度檢測裝置檢測的速度之間的差值向所述電源發(fā)出輸出電流的指令；電流檢測裝置(4)，用來檢測所述電源的輸出電流；電流控制裝置(37)，用來控制所述電源的輸出電流，使所述電流檢測裝置所檢測的電流與所述電流指令裝置指令的電流一致；相位差檢測裝置(38)，用來檢測表示由所述速度檢測裝置檢測的所述活塞的速度的值與表示由所述電流指令裝置指令的所述電源輸出電流的值之間的相位差；以及頻率調(diào)整裝置(38)，用來調(diào)整所述位置指令裝置用的所述正弦函數(shù)的頻率，以消除所述相位差檢測裝置所檢測的相位差。
2.按照權(quán)利要求1的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于，所述速度檢測裝置(30)通過對所述位置檢測裝置(5)的檢測結(jié)果進(jìn)行微分來檢測所述活塞的速度。
3.按照權(quán)利要求1的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于所述速度檢測裝置(33)通過把所述位置指令裝置(31)所指令的位置與所述位置檢測裝置(5)所檢測的位置之間的差值乘以第一增益常數(shù)計(jì)算所述活塞的速度指令值，并根據(jù)該計(jì)算值指令所述活塞的速度。所述電流指令裝置(35)通過把由所述速度指令裝置(33)指令的速度與由所述速度檢測裝置(5)檢測的速度之間的差值乘以第二增益常數(shù)而計(jì)算所述電源(3)的輸出電流，并根據(jù)該計(jì)算值對所述電源發(fā)出輸出電流的指令；線性壓縮機(jī)的所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備還包括增益調(diào)整裝置(38)，用來調(diào)整所述速度指令裝置所用的第一增益常數(shù)和所述電流指令裝置所用的所述第二增益常數(shù)之中的至少一個(gè)，以消除所述相位差檢測裝置(38)所檢測的相位差。
4.按照權(quán)利要求1的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于所述速度檢測裝置通過將由所述位置指令裝置(31)指令的位置與由所述位置檢測裝置(5)檢測的位置之間的差值乘以第一增益常數(shù)而計(jì)算速度指令值，并根據(jù)該計(jì)算值發(fā)出所述活塞的速度的指令；所述電流指令裝置(35)通過把由速度指令裝置(33)指令速度與由所述速度檢測裝置檢測的速度之間的差值乘以第二增益常數(shù)而計(jì)算所述電源(3)的輸出電流，并根據(jù)該計(jì)算值發(fā)出所述電源輸出電流的指令；線性壓縮機(jī)的所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備還包括峰值差檢測裝置(45-47)，用來檢測由所述位置指令裝置指令的所述氣缸中所述活塞的位置的峰值與由所述位置檢測裝置檢測的位置峰值之間的差值；以及增益調(diào)整裝置(48)，用來調(diào)整所述速度指令裝置所用的第一增益常數(shù)和所述電流指令裝置所用的第二增益常數(shù)之中的至少一個(gè)，以消除由所述峰值差檢測裝置檢測到的峰值差。
5.按照權(quán)利要求4的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于所述相位差檢測裝置(41-43)檢測由所述速度檢測裝置檢測的所述活塞的速度的過零點(diǎn)以及由所述電流指令裝置指令的所述電源輸出電流的過零點(diǎn)，并根據(jù)該檢測結(jié)果檢測所述相位差。
6.按照權(quán)利要求4的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于所述相位差檢測裝置(51，52，43)檢測由所述速度檢測裝置檢測的所述活塞的速度的峰點(diǎn)以及由所述電流指令裝置指令的所述電源輸出電流的峰點(diǎn)，并根據(jù)該檢測結(jié)果檢測所述相位差。
7.按照權(quán)利要求1的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于還包括振幅調(diào)整裝置(54)，用來按照要求的壓縮氣體量調(diào)整所述位置指令裝置所用的所述正弦函數(shù)的振幅。
8.按照權(quán)利要求7的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于所述壓縮氣體用來冷卻物體，以及所述壓縮氣體的要求的量用所述物體的溫度與預(yù)定的目標(biāo)溫度之間的偏差來表達(dá)。
9.按照權(quán)利要求1的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于還包括激活裝置(56)，它響應(yīng)所述線性壓縮機(jī)的激活指令，調(diào)整所述位置指令裝置所用的所述正弦函數(shù)的振幅和頻率之中的至少一個(gè)，使所述活塞的振幅逐漸增大至預(yù)定的目標(biāo)值；所述頻率調(diào)整裝置(38)隨著所述線性壓縮機(jī)的激活的完成而被激活。
10.按照權(quán)利要求9的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于響應(yīng)所述線性壓縮機(jī)的停機(jī)指令而停用所述頻率調(diào)整裝置(38)，線性壓縮機(jī)的所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備還包括停機(jī)裝置(56)，它響應(yīng)所述線性壓縮機(jī)的停機(jī)指令而調(diào)整所述位置指令裝置所用的所述正弦函數(shù)的振幅和頻率之中的至少一個(gè)，使所述活塞的振幅逐漸減小。
11.一種其活塞由線性發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓縮氣體的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于包括電源(3)，用來按照電流指令值向所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電流；位置指令裝置(60)，用來按正弦函數(shù)發(fā)出所述氣缸內(nèi)所述活塞位置的指令；位置檢測裝置(4，63)，用來檢測所述活塞在所述氣缸內(nèi)的位置；電流指令裝置(61，62)，用來產(chǎn)生所述電流指令值并把它加到所述電源，使所述位置檢測裝置所檢測的位置與所述位置指令裝置指令的位置一致；速度檢測裝置(4，63)，用來檢測所述氣缸內(nèi)所述活塞的速度；相位差檢測裝置(65)，用來檢測由所述電流指令裝置產(chǎn)生的電流指令值與由所述速度檢測裝置檢測的速度之間的相位差；以及頻率調(diào)整裝置(66，68)，若由所述相位差檢測裝置檢測到的相位差超過預(yù)定的容限，則用來減小由電流指令裝置產(chǎn)生的電流指令值和用于所述位置指令裝置的所述正弦函數(shù)的振幅之中的至少一個(gè)至預(yù)定的比率，并控制所述正弦函數(shù)的頻率，以消除所述相位差檢測裝置所檢測的相位差。
12.一種其活塞由線性發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓縮氣體的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于包括電源(3)，用來按照電流指令值向所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電流；電流指令裝置(62，73)，用來按照正弦函數(shù)產(chǎn)生并向所述電源施加所述電流指令值；振幅檢測裝置(4，63，64)，用來檢測所述氣缸內(nèi)的所述活塞的振幅；速度檢測裝置(4，63)，用來檢測所述氣缸內(nèi)所述活塞的速度；相位差檢測裝置(65)，用來檢測所述電流指令裝置所產(chǎn)生的電流指令值與所述速度檢測裝置所檢測的速度之間的相位差；振幅控制裝置(66)，用來控制所述電流指令裝置所用正弦函數(shù)的振幅，使振幅檢測裝置所檢測的振幅與預(yù)定的目標(biāo)值一致；以及頻率控制裝置(66，68)，若所述相位差檢測裝置所檢測的相位差超過預(yù)定的容限，則用來將電流指令裝置所用的所述正弦函數(shù)的振幅減小至預(yù)定的比率，并控制所述正弦函數(shù)的頻率，以消除所述相位差。
13.一種其活塞由線性發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓縮氣體的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于包括電源(3)，用來按照電流指令值向所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電流；位置指令裝置(60)，用來按正弦函數(shù)發(fā)出所述氣缸內(nèi)所述活塞位置的指令；位置檢測裝置(4，63)，用來檢測所述氣缸內(nèi)所述活塞的位置；振幅檢測裝置(4，63)，用來根據(jù)位置檢測裝置的檢測結(jié)果，檢測所述活塞上死點(diǎn)與原點(diǎn)之間的上死點(diǎn)側(cè)振幅和下死點(diǎn)與原點(diǎn)之間的下死點(diǎn)側(cè)振幅；電流指令裝置(61，62)，用來產(chǎn)生并向所述電源施加所述電流指令值，使所述位置檢測裝置所檢測的位置與所述位置指令裝置所指令的位置一致；振幅控制裝置(61，66)，用來控制所述位置指令裝置所用正弦函數(shù)的振幅和所述電流指令裝置所產(chǎn)生的電流指令值的振幅之中的至少一個(gè)，使所述振幅檢測裝置所檢測的上死點(diǎn)側(cè)振幅與下死點(diǎn)側(cè)振幅之中大者與預(yù)定的目標(biāo)值一致。
14.一種其活塞由線性發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓縮氣體的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于包括電源(3)，用來按照電流指令值向所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電流；電流指令裝置(62，73)，用來按正弦函數(shù)產(chǎn)生并向所述電源施加所述電流指令值；位置檢測裝置(4，63)，用來檢測所述氣缸內(nèi)所述活塞的位置；振幅檢測裝置(64)，用來根據(jù)位置檢測裝置的檢測結(jié)果，檢測所述活塞上死點(diǎn)與原點(diǎn)之間的上死點(diǎn)側(cè)振幅和下死點(diǎn)與原點(diǎn)之間的下死點(diǎn)側(cè)振幅；以及振幅控制裝置(66)，用來控制所述電流指令裝置所用正弦函數(shù)的振幅，使所述振幅檢測裝置所檢測的上死點(diǎn)側(cè)振幅與下死點(diǎn)側(cè)振幅之中的大者與預(yù)定的目標(biāo)值一致。
15.一種其活塞由線性發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓縮氣體的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于包括電源(3)，用來按照電流指令值向所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電流；位置指令裝置(60)，用來按正弦函數(shù)發(fā)出所述氣缸內(nèi)所述活塞位置的指令；位置檢測裝置(4，63)，用來檢測所述氣缸內(nèi)所述活塞的位置；電流指令裝置(61，62)，用來產(chǎn)生并向所述電源施加所述電流指令值，使所述位置檢測裝置所檢測的位置與所述位置指令裝置所指令的位置一致；偏移量檢測裝置(64)，用來根據(jù)所述位置檢測裝置的檢測結(jié)果檢測所述活塞中性點(diǎn)離開原點(diǎn)的偏移量；偏移量控制裝置(67)，用來控制所述位置指令裝置所用的正弦函數(shù)的偏移量，以消除所述偏移量檢測裝置所檢測的偏移量。
16.按照權(quán)利要求15的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于還包括振幅檢測裝置(64)，用來根據(jù)位置檢測裝置的檢測結(jié)果，檢測所述活塞上死點(diǎn)與原點(diǎn)之間的上死點(diǎn)側(cè)振幅和所述活塞的下死點(diǎn)與原點(diǎn)之間的下死點(diǎn)側(cè)振幅；以及振幅控制裝置(66)，用來控制用于所述位置指令裝置的正弦函數(shù)的振幅和所述電流指令裝置所產(chǎn)生的電流指令值的振幅之中的至少一個(gè)，使所述振幅檢測裝置所檢測的上死點(diǎn)側(cè)振幅與下死點(diǎn)側(cè)振幅之中的大者與預(yù)定的目標(biāo)值一致。
17.一種其活塞由線性發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓縮氣體的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于包括電源(3)，用來按照電流指令值向所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電流；電流指令裝置(62，73)，用來按正弦函數(shù)產(chǎn)生并向所述電源施加所述電流指令值；位置檢測裝置(4，63)，用來檢測所述氣缸內(nèi)所述活塞的位置；振幅檢測裝置(64)，用來根據(jù)所述位置檢測裝置的檢測結(jié)果，檢測所述活塞的振幅；偏移量檢測裝置(64)，用來根據(jù)所述位置檢測裝置的檢測結(jié)果，檢測所述活塞中性點(diǎn)離開原點(diǎn)的偏移量；振幅控制裝置(66)，用來控制用于所述電流指令裝置的正弦函數(shù)的振幅，使所述振幅檢測裝置所檢測的振幅與預(yù)定的目標(biāo)值一致；以及偏移量控制裝置(67)，用來控制所述電流指令裝置所用的正弦函數(shù)的偏移量，以消除所述偏移量檢測裝置所檢測的偏移量。
18.按照權(quán)利要求17的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于所述振幅檢測裝置(64)根據(jù)所述位置檢測裝置的檢測結(jié)果檢測所述活塞上死點(diǎn)與原點(diǎn)之間的上死點(diǎn)側(cè)振幅和所述活塞的下死點(diǎn)與原點(diǎn)之間的下死點(diǎn)側(cè)振幅；以及所述振幅控制裝置(66)控制用于所述電流指令裝置的正弦函數(shù)的振幅，使所述振幅檢測裝置所檢測的上死點(diǎn)側(cè)振幅與下死點(diǎn)側(cè)振幅之中的大者與預(yù)定的目標(biāo)值一致。
19.一種其活塞由線性發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)和通過開啟/關(guān)閉排氣閥和進(jìn)氣閥產(chǎn)生壓縮氣體的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于包括電源(101，102)，用來驅(qū)動(dòng)所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)；檢測裝置(104，107)，用來檢測所述排氣閥的開啟周期；電流控制裝置(108，109)，用來根據(jù)所述檢測裝置的檢測結(jié)果，在一段預(yù)定的時(shí)間切斷從所述電源到所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)的電流。
20.按照權(quán)利要求19的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于所述電源的輸出電流是可以驅(qū)動(dòng)的；所述檢測裝置包括位置檢測裝置(104)，用來檢測所述氣缸內(nèi)所述活塞的位置；確定裝置(107)，用來根據(jù)所述位置檢測裝置的檢測結(jié)果，確定所述排氣閥的開啟周期；線性壓縮機(jī)的所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備還包括電流檢測裝置(103)，用來檢測所述電源的輸出電流；以及電流指令裝置(106)，用來根據(jù)所述位置檢測裝置的檢測結(jié)果，發(fā)出所述電源輸出電流的指令；其中所述電流控制裝置將所述電源的輸出電流切斷一段預(yù)定的時(shí)間，并控制所述電源的輸出電流，使得在其他時(shí)間、所述電流檢測裝置所檢測的電流與所述電流指令裝置根據(jù)所述確定裝置的確定結(jié)果所指令的電流一致。
21.按照權(quán)利要求19的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于所述電源的輸出電流是可控的；所述檢測裝置包括位置檢測裝置(123)，用來檢測所述氣缸內(nèi)所述活塞的位置；以及確定裝置(127)，用來根據(jù)所述位置檢測裝置的檢測結(jié)果，確定所述排氣閥的開啟周期；線性壓縮機(jī)的所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備還包括電流檢測裝置(103)，用來檢測所述電源的輸出電流；以及電壓控制裝置(125，126)，用來根據(jù)所述位置檢測裝置的檢測結(jié)果，控制所述電源輸出電壓；以及開關(guān)裝置(122)，它設(shè)置在所述電源與所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)之間；其中所述電流控制裝置(128)在一段預(yù)定的時(shí)間內(nèi)使所述開關(guān)裝置變成非導(dǎo)電的，并根據(jù)所述確定裝置的確定結(jié)果在其他時(shí)間內(nèi)使所述開關(guān)裝置變成導(dǎo)電的。
22.按照權(quán)利要求19的線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其特征在于所述預(yù)定的一段時(shí)間是所述排氣閥的開啟周期。
全文摘要
在線性壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，位置指令部分(31)按照方程式A
文檔編號F04B49/06GK1168965SQ9710976
公開日1997年12月31日 申請日期1997年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月22日
發(fā)明者東條直人, 松村新一, 中山隆文, 高岡大造 申請人:三洋電機(jī)株式會社