[发明专利]用于控制电负载中的输入电压的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于为针对多于一个电压具有选择性的电组件构造的负载、优选地为用在冷却压缩机上的感应电机控制输入电压的方法及系统。

背景技术

当前，若干国家在电能的生产和分配方面各不相同，每个国家有不同的电压水平。因此，除其他以外，诸如计算机、电视机、立体声系统的绝大多数电子设备都具有双电压特性，其包括实现输入电压的调节以使其在特定电压下完美运行的自动电压控制。这种特性在家用电器领域中仍较少被认知，因为它们中的大部分需要电动机来运行，除其他以外，由于像功率以及控制那样的因素而受限于现今的技术。

就这点而言，这些产品中的实现在双电压下运行的少数那些具有由最终用户通过开关进行的手动切换，所述开关通常针对其运行改变负载的线圈的构造。然而，很少用户具有针对这些功能的专门知识，这经常导致功能错误，如功能的部分丧失，或者甚至炸毁产品。此外，它还可能对用户造成危害，这取决于设备的保护水平。

为了防止这些危害并且增加对用户的保护以及避免通过保证服务的不必要维护，从而减少与产品制造商关联的形象的损失，输入电压自动变化至设备运行的可接受水平成为必须的做法。

类似地，单相感应电机因它们的简单性、鲁棒性以及高性能而被广泛用在冰箱上。感应电机特别地被用在像冰箱、制冷机、空调、洗衣机那样的各种家用电器中，它们通常装备有笼形转子和具有通常由两个绕组组成的线圈的定子，所述两个绕组选择性地被用于感应电机所处的状态(起动或运转)。

就这点而言，在压缩机的正常操作期间，运转绕组由交流电压馈电，而因运动的开始需要更高的功率来加速电机，起动绕组仅在电机运行的第一时刻期间被馈电。因而，电机被特别地设计和构建以在特定的有限范围的电压下运行，其中典型地，变化量不高于所设计的水平的上下10%。如果这些变化量高于10%，则需要电机的新的设计和结构。

出于这个原因，为解决这个问题的可能尝试出现在披露双电压系统的文档中。美国专利文档4,415,964描述了一种在这方面的设计，其提供一种能够不管输入电压而自动调节电压输出的系统，因当其以110V被接通时，将线圈改变为并联配置，从而产生110V的输出，并且以相反的方式，当其以220V被接通时，将线圈改变为串联配置，从而重复110V输出，其改变输出变压器的线圈的构造。然而，在这种结构中，因其使用变压器而不是其正在驱动的负载的直接构造作为输出，该文档限制了待馈电的可能负载以及对它们的控制。

现有技术所考虑的附加信息在美国专利文档5,001,623和美国专利文档7,528,734中被提出，其中美国专利文档5,001,623描述了一种以直流电自动控制电压输出的系统，然而其具有与上文提及的文档相同的问题，并且美国专利文档7,528,734描述了一种指示输入电压的系统，其能够警告用户在那个特定点处存在的电压是否为对于设备运行所期望的电压，但其没有改变或控制输出电压。

应注意到的是，与本发明相比，除了呈现巨大的能耗和制造/维护费用之外，所提出的所有文档均极易受振荡瞬态及馈电线上的其他干扰影响。

发明目的

因此，本发明的一个目的是提供一种用于自动电压控制的装置，除了减少的成本之外，其还具有简单和鲁棒的拓扑结构，这实现大规模的使用并且对于针对不同电压的市场的给定产品族所需要的模型的减少。

本发明的另一目的是对这些装置的电子控制应具有可以忽略的能耗。

本发明的又一目的是所述电子控制应较少受来自馈电网络的振荡瞬态或干扰影响。

本发明的又一目的是所述电子控制应能够自动调节感应电机或电负载，而不需要手动开关的变化。

本发明的又一目的是提供一种特定构造，其能够通过监控施加于它们的电压、其电流和/或温度而提供负载的电子保护。

本发明的又一目的是提供一种用于电机的集成组装的特定系统。 

发明简述