[发明专利]利用模式识别来控制线性压缩机的运行的设备和方法

说明书

                          技术领域

本发明涉及一种用于控制线性压缩机的运行的设备和方法，该设备和方法能够通过输入冲程基准值来操作线性压缩机，而且具体地说，涉及一种利用模式识别来控制线性压缩机的运行的设备和方法，该设备和方法能够通过将电流和位移之间的关系作为模式进行识别来以最佳效率操作线性压缩机。

                          背景技术

通常，压缩机的作用是对制冷剂蒸汽加压以助于在蒸发器中蒸发的制冷剂蒸汽更容易地冷凝。通过运行压缩机，制冷剂在制冷设备中进行循环时，通过重复冷凝和蒸发过程将热从冷的地方传输到热的地方。

最近，各种类型的压缩机被采用，而通常使用往复式压缩机。往复式压缩机采用了通过在气缸内上下移动活塞来对蒸汽加压以提高压力的方法，尤其是当往复式压缩机用于冰箱或空调时，压缩比可以通过改变施加于往复式压缩机的冲程电压而变化，因此这对可变制冷量控制是有利的。

然而，因为往复式压缩机通过将电机的旋转运动转换成线性运动来压缩蒸汽，所以就将旋转运动转换成线性运动而言，机械转换设备，例如螺杆、链条、齿轮系统和定时带(timing belt)等，是必需的。结果，因为由转换造成的能量损失大而且设备结构复杂，所以近来采用了电机本身进行线性运动的线性方法的线性压缩机。

线性压缩机由于直接通过电机本身产生线性作用力而不需要机械转换设备，具有简单的结构，减少了由能量转换造成的损失，而且由于不包含引起摩擦和磨损的连接部分从而大大地降低了噪声。另外，当线性压缩机用于冰箱或空调时，压缩比可以通过改变施加于线性压缩机的冲程电压而变化，因此，这对可变制冷量控制是有利的。

图1是描述用于控制根据常规技术的线性压缩机的运行的设备的结构框图。如图1所示，用于控制线性压缩机的运行的设备包括线性压缩机3，用于通过冲程电压利用活塞的往复运动来改变冲程(活塞的上死点(top deadcenter)和下死点(bottom dead center)之间的距离)以调节制冷量；电流检测单元5，用于根据冲程的变化检测施加于线性压缩机3的电流；电压检测单元7，用于根据冲程的变化检测在线性压缩机3中产生的电压；微型计算机9，用于利用从电流检测单元5和电压检测单元7检测的电流和电压来计算冲程，并通过将计算的冲程与由用户输入的冲程基准值进行比较来输出开关控制信号；以及电气电路单元1，用于根据输出的开关控制信号中断AC电源并将冲程电压施加于线性压缩机。

以下将对常规的线性压缩机的控制操作进行描述。

首先，根据由用户设定的冲程基准值，电气电路单元1输出冲程电压，活塞根据冲程电压进行线性运动，由此冲程(上死点和下死点之间的距离)发生改变，因此线性压缩机3的制冷量得到控制。

更具体地说，在线性压缩机3中，冲程是通过气缸中活塞的线性运动变化的，在气缸内的制冷气体通过减压阀传送到冷凝器，因此制冷量得到了调节。

这里，当通过冲程值改变冲程时，电流检测单元5和电压检测单元7检测在线性压缩机3中产生的电压和电流，而且微型计算机9通过利用检测的电压和电流计算冲程。

另外，当计算的冲程小于冲程基准值时，微型计算机9通过输出延长三端双向可控硅开关元件的导通周期的开关控制信号来增加施加于线性压缩机3的冲程电压，正如所述，当计算的冲程大于冲程基准值时，微型计算机9输出缩短三端双向可控硅开关元件的导通周期的开关控制信号，因此施加于线性压缩机3的冲程值减少。

但是，因为常规的设备在机械运动特征方面具有严重的非线性，利用线性控制方法而不考虑非线性来进行准确的控制是不可能的。

                         发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于利用模式识别控制线性压缩机的运行的方法和设备，该方法和设备能够通过在考虑由非线性特征造成的误差的情况下控制TDC(上死点)，并提高线性压缩机的运行效率。