專利名稱：控制驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)和控制安裝在線性壓縮機(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
一般地說，線性壓縮機(jī)，特別是安裝在線性壓縮機(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)，并不裝備使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性運(yùn)動(dòng)的曲柄軸、因而降低摩擦損耗。據(jù)此，線性壓縮機(jī)的壓縮效率比普通壓縮機(jī)的效率好。
在把線性電動(dòng)壓縮機(jī)用于冰殼體或空調(diào)時(shí)，輸入線性電動(dòng)機(jī)的沖程電壓是變化的，以致使線性壓縮機(jī)的壓縮比發(fā)生變化，從而控制制冷能力。
線性壓縮機(jī)將參照?qǐng)D1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(jī)的剖視圖。
如圖1所示，常規(guī)線性壓縮機(jī)包括一個(gè)通過連接吸氣管5和排氣管1安裝的殼體2；一個(gè)安裝在殼體2上的機(jī)架單元6；一個(gè)安裝在機(jī)架單元6上、作線性運(yùn)動(dòng)的線性電動(dòng)機(jī)100；一個(gè)與線性電動(dòng)機(jī)100的可移動(dòng)單元100-3相連、靠機(jī)架單元6支撐的壓縮單元7；和一個(gè)向線性運(yùn)動(dòng)方向彈性支撐線性電動(dòng)機(jī)100的可移動(dòng)單元100-3、因而被激勵(lì)諧振運(yùn)動(dòng)的諧振彈簧單元4。其中，線性電動(dòng)機(jī)包括可移動(dòng)元件100-3，一個(gè)外定子100-1和一個(gè)內(nèi)定子100-2。
同時(shí)，安裝在線性壓縮機(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)100還包括一個(gè)多匝線圈。線性電動(dòng)機(jī)100將參照?qǐng)D2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(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)100的等效電路。
如圖2所示，線性電動(dòng)機(jī)100的等效電路包括一個(gè)有預(yù)定匝數(shù)的線圈L和電阻R。也就是說，線性電動(dòng)機(jī)線圈L的匝數(shù)被設(shè)計(jì)成與正常負(fù)載相對(duì)應(yīng)。
然而，在根據(jù)常規(guī)技術(shù)制造的線性壓縮機(jī)中，內(nèi)線性電動(dòng)機(jī)線圈的匝數(shù)是預(yù)先設(shè)計(jì)的，以便與正常負(fù)載相對(duì)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(dòng)機(jī)供電的交流電源以正常模式驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)時(shí)，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(dòng)機(jī)不能變動(dòng)內(nèi)線圈的匝數(shù)，以致壓縮機(jī)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(jī)上的、有一個(gè)線圈的線性電動(dòng)機(jī)在超載時(shí)停機(jī)。也就是說，當(dāng)超載在線性電動(dòng)機(jī)上產(chǎn)生時(shí)，驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)的電流不能被增加。

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


為了提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)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(shí)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(jī)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(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)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(shí)施例方式
這里將詳細(xì)引用本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中一些例子示于附圖中。
在下文中，將參照?qǐng)D3以及圖4A和4B，對(duì)一種控制線性電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)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(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)的電流，進(jìn)而根據(jù)所檢測的電流，產(chǎn)生控制信號(hào)，再進(jìn)而根據(jù)控制信號(hào)，改變線性電動(dòng)機(jī)線圈的匝數(shù)，可提高線性壓縮機(jī)的效率，并可在線性電動(dòng)機(jī)超載時(shí)，穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)。
圖3表示的是一種根據(jù)本發(fā)明制造的控制線性電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)的裝置。
如圖3所示，這種控制安裝在線性壓縮機(jī)(未示出)上的線性電動(dòng)機(jī)200的驅(qū)動(dòng)的裝置包括一個(gè)檢測施加于線性電動(dòng)機(jī)200上的電流的電流檢測單元201；一個(gè)根據(jù)所檢測的電流輸出開關(guān)控制信號(hào)的控制單元202；和一個(gè)連接交流電源AC和根據(jù)開關(guān)控制信號(hào)改變線性電動(dòng)機(jī)200的匝數(shù)的開關(guān)。這里，線性電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)200的一個(gè)等效電路包括兩個(gè)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(hào)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(dòng)機(jī)200的電流。也就是說，開關(guān)203根據(jù)控制信號(hào)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(dòng)機(jī)線圈的匝數(shù)。另外，線性電動(dòng)機(jī)線圈可有多組構(gòu)成。
在下文中，將參照?qǐng)D4A和4B，對(duì)這種控制線性電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)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(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)200一開始被驅(qū)動(dòng)時(shí)，控制單元202輸出驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)200的第一個(gè)控制信號(hào)，進(jìn)入開關(guān)203的一個(gè)高效模式。在此，這個(gè)高效模式是一個(gè)在線性電動(dòng)機(jī)200被驅(qū)動(dòng)時(shí)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(gè)高效模式，通過增加線性電動(dòng)機(jī)線圈的匝數(shù)，可降低施加于線性電動(dòng)機(jī)200的電流，進(jìn)而可降低由一個(gè)控制向電動(dòng)機(jī)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(jī)的效率。
開關(guān)203通過接收第一個(gè)控制信號(hào)與第二線圈L2的B接觸點(diǎn)相連接。也就是說，線性電動(dòng)機(jī)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(dòng)。在此，開關(guān)203最好使用繼電器。
因此，如果線性電動(dòng)機(jī)200被驅(qū)動(dòng)進(jìn)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(jī)的效率。
同時(shí)，當(dāng)從電流檢測單元201輸出的電流值為零的一個(gè)電流靜區(qū)如圖4A所示不存在時(shí)，或者這個(gè)電流靜區(qū)在一個(gè)預(yù)定時(shí)間內(nèi)不存在時(shí)，控制單元202把線性電動(dòng)機(jī)200識(shí)別為超載狀態(tài)，從而輸出驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)200的第二個(gè)信號(hào)，進(jìn)入開關(guān)203的一個(gè)超載對(duì)應(yīng)模式。在此，這個(gè)超載對(duì)應(yīng)模式可補(bǔ)償起因于電動(dòng)機(jī)超載的虧損電壓，從而防止出現(xiàn)電壓不足。也就是說，這個(gè)超載對(duì)應(yīng)模式，在線性電動(dòng)機(jī)200超載時(shí)，可減少線性電動(dòng)機(jī)線圈的匝數(shù)，進(jìn)而增加施加于線性電動(dòng)機(jī)200的電流，從而穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)200。
開關(guān)203通過接收第二個(gè)控制信號(hào)與第一線圈L1與第二線圈L2之間的A接觸點(diǎn)相連接。這時(shí)，線性電動(dòng)機(jī)200通過接收只經(jīng)由第一線圈的交流電被驅(qū)動(dòng)。也就是說，開關(guān)203根據(jù)第二個(gè)控制信號(hào)把‘高效模式’轉(zhuǎn)換到‘超載對(duì)應(yīng)模式’，亦即，把B接觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換到A接觸點(diǎn)，從而減少電動(dòng)機(jī)線圈的匝數(shù)，防止出現(xiàn)電壓不足，進(jìn)而穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)。也就是說，當(dāng)線性電動(dòng)機(jī)超載時(shí)，電動(dòng)機(jī)線圈的匝數(shù)是變化的，以便控制施加于電動(dòng)機(jī)的電流，從而穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)。
接下來，當(dāng)從電流檢測單元201輸出的電流值為零的一個(gè)電流靜區(qū)如圖4B所示在一個(gè)預(yù)定時(shí)間內(nèi)存在時(shí)，控制單元202輸出驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)200的第一個(gè)控制信號(hào)，進(jìn)入開關(guān)203的‘高效模式’。
開關(guān)203通過接收第一個(gè)控制信號(hào)與第二線圈L2的B接觸點(diǎn)相連接。也就是說，線性電動(dòng)機(jī)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(dòng)。
同時(shí)，電流檢測單元201可增大施加于線性電動(dòng)機(jī)的電流值為零的電流靜區(qū)到比預(yù)定時(shí)間長，并輸出對(duì)應(yīng)這個(gè)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(shí)別線性電動(dòng)機(jī)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(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)供應(yīng)的電流，改變線性電動(dòng)機(jī)線圈的匝數(shù)，可降低由控制向線性電動(dòng)機(jī)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(jī)的效率。也就是說，在本發(fā)明中，當(dāng)向安裝在線性壓縮機(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)供應(yīng)的電流值為零的電流靜區(qū)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)存在時(shí)，線性電動(dòng)機(jī)線圈的匝數(shù)被增加，以便減低施加于線性電動(dòng)機(jī)的電流，從而降低由控制向線性電動(dòng)機(jī)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(jìn)而提高壓縮機(jī)的效率。
另外，在本發(fā)明中，由于線性電動(dòng)機(jī)線圈的匝數(shù)是根據(jù)施加于安裝在線性壓縮機(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)的電流變化的，所以線性電動(dòng)機(jī)當(dāng)其超載時(shí)可穩(wěn)定地被驅(qū)動(dòng)。也就是說，在本發(fā)明中，當(dāng)向安裝在線性壓縮機(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)供應(yīng)的電流值為零的電流靜區(qū)(t1)完全不存在時(shí)，或者電流靜區(qū)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)不存在時(shí)，亦即，當(dāng)線性電動(dòng)機(jī)超載時(shí)，線性電動(dòng)機(jī)線圈的匝數(shù)被減少，以便增加施加于線性電動(dòng)機(jī)的電流。據(jù)此，線性電動(dòng)機(jī)當(dāng)其超載時(shí)可穩(wěn)定地被驅(qū)動(dòng)。
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(shí)施，所以除非另有說明，上述實(shí)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(dòng)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(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)的裝置，包括一個(gè)檢測施加于安裝在線性壓縮機(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)的電流的檢測單元；一個(gè)根據(jù)所檢測的電流輸出控制信號(hào)的控制單元；一個(gè)根據(jù)控制信號(hào)改變線性電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)包括一個(gè)以預(yù)定匝數(shù)纏繞的第一線圈和一個(gè)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(shí)間內(nèi)存在時(shí)，控制單元輸出一個(gè)增加線性電動(dòng)機(jī)線圈匝數(shù)的第一控制信號(hào)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(shí)間內(nèi)不存在時(shí)，控制單元輸出一個(gè)減少線性電動(dòng)機(jī)線圈匝數(shù)的第二控制信號(hào)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(shí)間內(nèi)存在時(shí)，控制單元輸出一個(gè)增加線性電動(dòng)機(jī)線圈匝數(shù)的第一控制信號(hào)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(shí)間內(nèi)不存在時(shí)，控制單元輸出一個(gè)減少線性電動(dòng)機(jī)線圈匝數(shù)的第二控制信號(hào)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(hào)時(shí)，與第二線圈連接，而當(dāng)收到第二控制信號(hào)時(shí)，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(hào)改變線性電動(dòng)機(jī)線圈匝數(shù)，進(jìn)而改變施加于線性電動(dòng)機(jī)的電流。
8.如權(quán)利要求1的裝置，其中，開關(guān)是一個(gè)繼電器。
9.一種控制線性電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)的方法，包括檢測施加于安裝在線性壓縮機(jī)上的線性電動(dòng)機(jī)的電流；根據(jù)所檢測的電流產(chǎn)生控制信號(hào)；根據(jù)控制信號(hào)改變線性電動(dòng)機(jī)線圈匝數(shù)。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中，線性電動(dòng)機(jī)包括一個(gè)以預(yù)定匝數(shù)纏繞的第一線圈和一個(gè)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(hào)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(shí)間內(nèi)存在時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)增加線性電動(dòng)機(jī)線圈匝數(shù)的第一控制信號(hào)，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(shí)間內(nèi)不存在時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)減少線性電動(dòng)機(jī)線圈匝數(shù)的第二控制信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11的方法，其中，改變線性電動(dòng)機(jī)線圈匝數(shù)的步驟包括以下步驟當(dāng)收到第一控制信號(hào)時(shí)，經(jīng)由第二線圈向線性電動(dòng)機(jī)供電；和當(dāng)收到第二控制信號(hào)時(shí)，經(jīng)由第一線圈向線性電動(dòng)機(jī)供電。
13.如權(quán)利要求9的方法，其中，線性電動(dòng)機(jī)線圈匝數(shù)根據(jù)控制信號(hào)改變，進(jìn)而施加于線性電動(dòng)機(jī)的電流相應(yīng)地改變。
全文摘要
一種控制線性電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)的裝置及其方法。這種裝置，在線性電動(dòng)機(jī)超載時(shí)，可提高線性壓縮機(jī)的效率，并穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)。所述裝置包括一個(gè)檢測施加于電動(dòng)機(jī)的電流的電流檢測單元；一個(gè)根據(jù)所檢測的電流輸出控制信號(hào)的控制單元；和一個(gè)根據(jù)控制信號(hào)改變線性電動(dòng)機(jī)線圈匝數(shù)的開關(guān)。
文檔編號(hào)H02P25/02GK1507147SQ03127720
公開日2004年6月23日 申請(qǐng)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(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社