專利名稱：控制驅(qū)動線性電動機的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動機和控制安裝在線性壓縮機上的線性電動機驅(qū)動的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
一般地說，線性壓縮機，特別是安裝在線性壓縮機上的線性電動機，并不裝備使旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性運動的曲柄軸、因而降低摩擦損耗。據(jù)此，線性壓縮機的壓縮效率比普通壓縮機的效率好。
在把線性電動壓縮機用于冰殼體或空調(diào)時，輸入線性電動機的沖程電壓是變化的，以致使線性壓縮機的壓縮比發(fā)生變化，從而控制制冷能力。
線性壓縮機將參照圖1加以說明。
圖1是一種根據(jù)常規(guī)技術(shù)制造的線性壓縮機的剖視圖。
如圖1所示，常規(guī)線性壓縮機包括一個通過連接吸氣管5和排氣管1安裝的殼體2；一個安裝在殼體2上的機架單元6；一個安裝在機架單元6上、作線性運動的線性電動機100；一個與線性電動機100的可移動單元100-3相連、靠機架單元6支撐的壓縮單元7；和一個向線性運動方向彈性支撐線性電動機100的可移動單元100-3、因而被激勵諧振運動的諧振彈簧單元4。其中，線性電動機包括可移動元件100-3，一個外定子100-1和一個內(nèi)定子100-2。
同時，安裝在線性壓縮機上的線性電動機100還包括一個多匝線圈。線性電動機100將參照圖2加以說明。
圖2表示的是一種根據(jù)常規(guī)技術(shù)制造的、安裝在線性壓縮機上的線性電動機100的等效電路。
如圖2所示，線性電動機100的等效電路包括一個有預(yù)定匝數(shù)的線圈L和電阻R。也就是說，線性電動機線圈L的匝數(shù)被設(shè)計成與正常負(fù)載相對應(yīng)。
然而，在根據(jù)常規(guī)技術(shù)制造的線性壓縮機中，內(nèi)線性電動機線圈的匝數(shù)是預(yù)先設(shè)計的，以便與正常負(fù)載相對應(yīng)，而三端雙向可控硅開關(guān)元件(未示出)，在控制向此電動機供電的交流電源以正常模式驅(qū)動線性電動機時，產(chǎn)生諧波損失，從而降低壓縮效率。
也就是說，常規(guī)線性電動機不能變動內(nèi)線圈的匝數(shù)，以致壓縮機效率為諧波損失所降低。
另外，這種安裝在常規(guī)線性壓縮機上的、有一個線圈的線性電動機在超載時停機。也就是說，當(dāng)超載在線性電動機上產(chǎn)生時，驅(qū)動線性電動機的電流不能被增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供控制線性電動機的驅(qū)動的裝置和方法，而這種裝置，可通過根據(jù)施加于安裝在線性壓縮機上的這種線性電動機的電流值改變線性電動機線圈的匝數(shù)，提高線性壓縮機的效率。
本發(fā)明的另一個目標(biāo)是為控制線性電動機的驅(qū)動提供裝置和方法，而這種裝置，當(dāng)線性電動機超載時，可通過根據(jù)施加于這種線性電動機的電流值改變線性電動機線圈的匝數(shù)，穩(wěn)定驅(qū)動線性電動機。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些優(yōu)點和其它優(yōu)點，并根據(jù)本發(fā)明的用途，如所實施的和這里所大體描述的，提供了一種控制線性電動機的驅(qū)動的裝置，它包括一個檢測施加于安裝在線性壓縮機上的線性電動機的電流的電流檢測單元，一個根據(jù)所檢測的電流輸出控制信號的控制單元，和一個根據(jù)控制信號改變線性電動機線圈匝數(shù)的開關(guān)。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些優(yōu)點和其它優(yōu)點，并根據(jù)本發(fā)明的用途，如所實施的和這里所大體描述的，提供了一種控制線性電動機的驅(qū)動的方法，它包括檢測施加于線性電動機的電流，根據(jù)所檢測的電流產(chǎn)生控制信號，和根據(jù)控制信號改變線性電動機線圈匝數(shù)。
本發(fā)明的上述的和其它的目標(biāo)、特點、方面和優(yōu)點，通過下述結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細(xì)描述，將變的更清楚。


為了提供對本發(fā)明的進一步理解，這里所包括的、被納入本說明書和構(gòu)成其一部分的附圖，說明了本發(fā)明的實施例，并與描述一起，用以解釋本發(fā)明的原理。
在這些附圖中圖1是一種根據(jù)常規(guī)技術(shù)制造的線性壓縮機的剖視圖；圖2表示的是一種根據(jù)常規(guī)技術(shù)制造的、安裝在線性壓縮機上的線性電動機的等效電路；圖3表示的是一種根據(jù)本發(fā)明制造的控制線性電動機的驅(qū)動的裝置；圖4A和4B表示的是由圖3中電流檢測單元所檢測的電流的波形。
具體實施例方式
這里將詳細(xì)引用本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中一些例子示于附圖中。
在下文中，將參照圖3以及圖4A和4B，對一種控制線性電動機的驅(qū)動的裝置和方法加以說明；這種裝置，通過檢測施加于安裝在線性往復(fù)式壓縮機上的線性電動機的電流，進而根據(jù)所檢測的電流，產(chǎn)生控制信號，再進而根據(jù)控制信號，改變線性電動機線圈的匝數(shù)，可提高線性壓縮機的效率，并可在線性電動機超載時，穩(wěn)定驅(qū)動線性電動機。
圖3表示的是一種根據(jù)本發(fā)明制造的控制線性電動機的驅(qū)動的裝置。
如圖3所示，這種控制安裝在線性壓縮機(未示出)上的線性電動機200的驅(qū)動的裝置包括一個檢測施加于線性電動機200上的電流的電流檢測單元201；一個根據(jù)所檢測的電流輸出開關(guān)控制信號的控制單元202；和一個連接交流電源AC和根據(jù)開關(guān)控制信號改變線性電動機200的匝數(shù)的開關(guān)。這里，線性電動機200包括以預(yù)定匝數(shù)纏繞的第一線圈L1和以預(yù)定匝數(shù)纏繞的、并與第一線圈串聯(lián)的第二線圈L2。另外，線性電動機200的一個等效電路包括兩個分別有預(yù)定匝數(shù)的線圈L1和L2以及電阻R。
因此，開關(guān)203根據(jù)控制信號向第一線圈L1或向與第一線圈串聯(lián)的第二線圈L2供應(yīng)交流電流，從而控制施加于線性電動機200的電流。也就是說，開關(guān)203根據(jù)控制信號與第一線圈L1或與與第一線圈串聯(lián)的第二線圈L2相連，從而改變線性電動機線圈的匝數(shù)。另外，線性電動機線圈可有多組構(gòu)成。
在下文中，將參照圖4A和4B，對這種控制線性電動機的驅(qū)動的裝置的操作，加以說明。
圖4A和4B表示的是由圖3中電流檢測單元所檢測的電流的波形。
首先，電流檢測單元201檢測施加于線性電動機200的電流，向控制單元202輸出所檢測的電流。
當(dāng)安裝在壓縮機上的線性電動機200一開始被驅(qū)動時，控制單元202輸出驅(qū)動線性電動機200的第一個控制信號，進入開關(guān)203的一個高效模式。在此，這個高效模式是一個在線性電動機200被驅(qū)動時通過第一線圈L1和與第一線圈串聯(lián)的第二線圈L2供應(yīng)交流電流的模式。也就是說，這個高效模式，通過增加線性電動機線圈的匝數(shù)，可降低施加于線性電動機200的電流，進而可降低由一個控制向電動機200供應(yīng)交流電的三端雙向可控硅開關(guān)元件造成的諧波損失，從而可提高壓縮機的效率。
開關(guān)203通過接收第一個控制信號與第二線圈L2的B接觸點相連接。也就是說，線性電動機200通過接收經(jīng)由第一線圈L1和與第一線圈串聯(lián)的第二線圈L2的交流電AC而被驅(qū)動。在此，開關(guān)203最好使用繼電器。
因此，如果線性電動機200被驅(qū)動進入高效模式，常規(guī)三端雙向可控硅開關(guān)元件所引起諧波損失將降低，從而可提高壓縮機的效率。
同時，當(dāng)從電流檢測單元201輸出的電流值為零的一個電流靜區(qū)如圖4A所示不存在時，或者這個電流靜區(qū)在一個預(yù)定時間內(nèi)不存在時，控制單元202把線性電動機200識別為超載狀態(tài)，從而輸出驅(qū)動線性電動機200的第二個信號，進入開關(guān)203的一個超載對應(yīng)模式。在此，這個超載對應(yīng)模式可補償起因于電動機超載的虧損電壓，從而防止出現(xiàn)電壓不足。也就是說，這個超載對應(yīng)模式，在線性電動機200超載時，可減少線性電動機線圈的匝數(shù)，進而增加施加于線性電動機200的電流，從而穩(wěn)定地驅(qū)動線性電動機200。
開關(guān)203通過接收第二個控制信號與第一線圈L1與第二線圈L2之間的A接觸點相連接。這時，線性電動機200通過接收只經(jīng)由第一線圈的交流電被驅(qū)動。也就是說，開關(guān)203根據(jù)第二個控制信號把‘高效模式’轉(zhuǎn)換到‘超載對應(yīng)模式’，亦即，把B接觸點轉(zhuǎn)換到A接觸點，從而減少電動機線圈的匝數(shù)，防止出現(xiàn)電壓不足，進而穩(wěn)定地驅(qū)動線性電動機。也就是說，當(dāng)線性電動機超載時，電動機線圈的匝數(shù)是變化的，以便控制施加于電動機的電流，從而穩(wěn)定地驅(qū)動線性電動機。
接下來，當(dāng)從電流檢測單元201輸出的電流值為零的一個電流靜區(qū)如圖4B所示在一個預(yù)定時間內(nèi)存在時，控制單元202輸出驅(qū)動線性電動機200的第一個控制信號，進入開關(guān)203的‘高效模式’。
開關(guān)203通過接收第一個控制信號與第二線圈L2的B接觸點相連接。也就是說，線性電動機200通過接收經(jīng)由第一線圈L1和與第一線圈串聯(lián)的第二線圈L2的交流電AC而被驅(qū)動。
同時，電流檢測單元201可增大施加于線性電動機的電流值為零的電流靜區(qū)到比預(yù)定時間長，并輸出對應(yīng)這個增大了的電流靜區(qū)的電流值到控制單元202，以致控制單元202可輕易識別線性電動機處于‘高效模式’。
如前所述，本發(fā)明，根據(jù)向安裝在線性壓縮機上的線性電動機供應(yīng)的電流，改變線性電動機線圈的匝數(shù)，可降低由控制向線性電動機200供應(yīng)交流電的三端雙向可控硅開關(guān)元件引起的諧波損失，從而提高壓縮機的效率。也就是說，在本發(fā)明中，當(dāng)向安裝在線性壓縮機上的線性電動機供應(yīng)的電流值為零的電流靜區(qū)在預(yù)定時間內(nèi)存在時，線性電動機線圈的匝數(shù)被增加，以便減低施加于線性電動機的電流，從而降低由控制向線性電動機200供應(yīng)交流電的三端雙向可控硅開關(guān)元件引起的諧波損失，進而提高壓縮機的效率。
另外，在本發(fā)明中，由于線性電動機線圈的匝數(shù)是根據(jù)施加于安裝在線性壓縮機上的線性電動機的電流變化的，所以線性電動機當(dāng)其超載時可穩(wěn)定地被驅(qū)動。也就是說，在本發(fā)明中，當(dāng)向安裝在線性壓縮機上的線性電動機供應(yīng)的電流值為零的電流靜區(qū)(t1)完全不存在時，或者電流靜區(qū)在預(yù)定時間內(nèi)不存在時，亦即，當(dāng)線性電動機超載時，線性電動機線圈的匝數(shù)被減少，以便增加施加于線性電動機的電流。據(jù)此，線性電動機當(dāng)其超載時可穩(wěn)定地被驅(qū)動。
由于本發(fā)明可以在不背離其精神和基本特征的情況下以幾種形式加以實施，所以除非另有說明，上述實施例也應(yīng)當(dāng)被理解為不受上述說明的任何細(xì)節(jié)的限制，而應(yīng)當(dāng)在權(quán)利要求所規(guī)定的精神和范圍內(nèi)加以廣泛解釋。因此，凡屬于權(quán)利要求邊界內(nèi)的變更和改動均預(yù)期為權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種控制線性電動機的驅(qū)動的裝置，包括一個檢測施加于安裝在線性壓縮機上的線性電動機的電流的檢測單元；一個根據(jù)所檢測的電流輸出控制信號的控制單元；一個根據(jù)控制信號改變線性電動機線圈匝數(shù)的開關(guān)。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其中，線性電動機包括一個以預(yù)定匝數(shù)纏繞的第一線圈和一個以預(yù)定匝數(shù)纏繞的、與第一線圈串聯(lián)的第二線圈。
3.如權(quán)利要求1的裝置，其中，當(dāng)從電流檢測單元輸出的電流值為零的電流靜區(qū)在預(yù)定時間內(nèi)存在時，控制單元輸出一個增加線性電動機線圈匝數(shù)的第一控制信號到開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1的裝置，其中，當(dāng)從電流檢測單元輸出的電流值為零的電流靜區(qū)不存在，或電流靜區(qū)在預(yù)定時間內(nèi)不存在時，控制單元輸出一個減少線性電動機線圈匝數(shù)的第二控制信號到開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1的裝置，其中，當(dāng)從電流檢測單元輸出的電流值為零的電流靜區(qū)在預(yù)定時間內(nèi)存在時，控制單元輸出一個增加線性電動機線圈匝數(shù)的第一控制信號到開關(guān)，而當(dāng)從電流檢測單元輸出的電流值為零的電流靜區(qū)不存在，或電流靜區(qū)在預(yù)定時間內(nèi)不存在時，控制單元輸出一個減少線性電動機線圈匝數(shù)的第二控制信號到開關(guān)。
6.如權(quán)利要求5的裝置，其中，開關(guān)，當(dāng)收到第一控制信號時，與第二線圈連接，而當(dāng)收到第二控制信號時，與第一線圈連接；其中，第二線圈包括第一線圈、并與第一線圈串聯(lián)。
7.如權(quán)利要求1的裝置，其中，開關(guān)根據(jù)控制信號改變線性電動機線圈匝數(shù)，進而改變施加于線性電動機的電流。
8.如權(quán)利要求1的裝置，其中，開關(guān)是一個繼電器。
9.一種控制線性電動機的驅(qū)動的方法，包括檢測施加于安裝在線性壓縮機上的線性電動機的電流；根據(jù)所檢測的電流產(chǎn)生控制信號；根據(jù)控制信號改變線性電動機線圈匝數(shù)。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中，線性電動機包括一個以預(yù)定匝數(shù)纏繞的第一線圈和一個以預(yù)定匝數(shù)纏繞的、與第一線圈串聯(lián)的第二線圈。
11.如權(quán)利要求10的方法，其中，產(chǎn)生控制信號的步驟包括當(dāng)從電流檢測單元輸出的電流值為零的電流靜區(qū)在預(yù)定時間內(nèi)存在時，產(chǎn)生一個增加線性電動機線圈匝數(shù)的第一控制信號，和當(dāng)從電流檢測單元輸出的電流值為零的電流靜區(qū)不存在，或電流靜區(qū)在預(yù)定時間內(nèi)不存在時，產(chǎn)生一個減少線性電動機線圈匝數(shù)的第二控制信號。
12.如權(quán)利要求11的方法，其中，改變線性電動機線圈匝數(shù)的步驟包括以下步驟當(dāng)收到第一控制信號時，經(jīng)由第二線圈向線性電動機供電；和當(dāng)收到第二控制信號時，經(jīng)由第一線圈向線性電動機供電。
13.如權(quán)利要求9的方法，其中，線性電動機線圈匝數(shù)根據(jù)控制信號改變，進而施加于線性電動機的電流相應(yīng)地改變。
全文摘要
一種控制線性電動機的驅(qū)動的裝置及其方法。這種裝置，在線性電動機超載時，可提高線性壓縮機的效率，并穩(wěn)定地驅(qū)動線性電動機。所述裝置包括一個檢測施加于電動機的電流的電流檢測單元；一個根據(jù)所檢測的電流輸出控制信號的控制單元；和一個根據(jù)控制信號改變線性電動機線圈匝數(shù)的開關(guān)。
文檔編號H02P25/02GK1507147SQ03127720
公開日2004年6月23日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者李宰模, 許慶范 申請人:Lg電子株式會社