线性马达控制装置以及搭载有线性马达控制装置的压缩机制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够提高刚启动之后的共振频率的推断精度的线性马达控制装置以及搭载有线性马达控制装置的压缩机。本发明专利技术的线性马达控制装置中，所述线性马达具备：绕组，其被施加交流电压；以及动子，其连接有弹性体，该线性马达控制装置具有：运转模式(1)，其一方面将交流电压的频率保持大致固定，另一方面使交流电压的振幅单调递增；以及运转模式(2)，其一方面将交流电压的振幅保持大致固定，另一方面改变交流电压的频率，以运转模式(1)、运转模式(2)的顺序执行。

Linear motor control device and compressor equipped with linear motor control device

The invention provides a linear motor control device capable of improving the inference accuracy of resonance frequency after starting and a compressor equipped with a linear motor control device. In the linear motor control device of the present invention, the linear motor has: winding, which is applied with alternating current voltage; and mover, which is connected with elastomer. The linear motor control device has: operation mode (1), which on the one hand keeps the frequency of alternating current voltage roughly fixed, on the other hand makes the amplitude of alternating current voltage monotonously increase; and operation mode (2), on the other hand, it will intersect. On the other hand, the frequency of AC voltage is changed, which is executed in the order of operation mode (1) and operation mode (2).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线性马达控制装置以及搭载有线性马达控制装置的压缩机
本专利技术涉及一种线性马达控制装置以及搭载有线性马达控制装置的压缩机。
技术介绍
使连接有弹性体的动子以弹性体及动子的系统中的机械性共振频率进行驱动的线性马达为人所知。机械性共振频率会根据动子的摩擦、连接至动子的负载而发生变动，因此期望有效地推断共振频率。例如，专利文献1揭示了如下构成：检测来自探查线圈的感应电压的相位，并检测与流至线性马达的电流相位的相位差，根据相位差使其与活塞的共振频率一致。此外，专利文献1记载了如下构成：对输出电压的电压值进行与输出电压的频率相应的值的程度的修正，从而将活塞的行程保持固定。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平11-351143号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1是在线性压缩机的绕组中配备探查线圈来检测感应电压的相位。然而，当使用探查线圈时，不仅线路变得繁杂，还容易受到噪声的影响，因此不容易高精度地控制为共振频率。此外，对于适合像启动时那样在早期确保动子振幅来进行线性马达的上升的控制未作任何考虑。因此，本专利技术提供一种能够提高刚启动之后的共振频率的推断精度的线性马达控制装置以及搭载有线性马达控制装置的压缩机。解决问题的技术手段为了解决上述问题，本专利技术的线性马达控制装置中，所述线性马达具备：绕组，其被施加交流电压；以及动子，其连接有弹性体；该线性马达控制装置的特征在于，具有：运转模式(1)，其一方面将所述交流电压的频率保持大致固定，另一方面使所述交流电压的振幅单调递增；以及运转模式(2)，其一方面将所述交流电压的振幅保持大致固定，另一方面改变所述交流电压的频率，以所述运转模式(1)、所述运转模式(2)的顺序执行。此外，本专利技术的压缩机具有线性马达控制装置，所述线性马达具备：绕组，其被施加交流电压；以及动子，其连接有弹性体；该压缩机的特征在于，所述线性马达控制装置具有：运转模式(1)，其一方面将所述交流电压的频率保持大致固定，另一方面使所述交流电压的振幅单调递增；以及运转模式(2)，其一方面将所述交流电压的振幅保持大致固定，另一方面改变所述交流电压的频率，以所述运转模式(1)、所述运转模式(2)的顺序执行，而且利用所述绕组的电压及电流值来推断所述动子的位置。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种能够提高刚启动之后的共振频率的推断精度的线性马达控制装置以及搭载有线性马达控制装置的压缩机。上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。附图说明图1为本专利技术的一实施例即实施例1的线性马达系统的整体概略构成图。图2为电枢的构成例的立体图。图3为表示磁极的纵剖面和磁通的流动的示意图。图4为磁极齿上产生的极性的说明图。图5为连接至动子的外部机构的说明图。图6为驱动频率与行程的关系的说明图。图7为动子的位置与动子的速度的相位关系以及外加电压与电流的相位关系的说明图。图8为外加电压和电流的向量图。图9为表示电压指令值制作器103的构成例的说明图。图10为启动次序的说明图。图11为说明各模式下的主要指令值的时间变化的图。图12为相位差检测器的构成例以及驱动频率与相位差检测器输出的关系的说明图。图13为表示驱动频率调整器131的构成例的说明图。图14为表示行程指令制作器151的构成例的说明图。图15为表示行程检测器152的构成例的说明图。图16为表示行程控制器153的构成例的说明图。图17为表示电力转换电路的构成例的图。图18为本专利技术的另一实施例即实施例2的线性马达系统的整体概略构成图。图19为表示实施例2的相位差检测器的构成例的说明图。图20为实施例2的驱动频率与相位差检测器输出的关系的说明图。图21为表示位置推断部的构成例的说明图。图22为本专利技术的另一实施例即实施例3的密闭型压缩机的纵向剖视图。图23为实施例3的线性马达系统的整体概略构成图。图24为实施例3的启动次序的说明图。图25为表示实施例3的行程控制器353的构成例的说明图。具体实施方式下面，一边参考附图，一边对本专利技术的实施例进行详细说明。对同样的构成元件标注相同符号，并省略重复的说明。本专利技术的各种构成元件并非必须为各自独立的存在，容许多个构成元件形成为一个构件、一个构成元件由多个构件形成、某一构成元件为其他构成元件的一部分、某一构成元件的一部分与其他构成元件的一部分相重复等。实施例1在本实施例中，为了方便说明，会使用相互正交的前后方向、左右方向及上下方向等词语，但重力方向并非必须与下方向平行，可以与前后方向、左右方向、上下方向或者这以外的方向平行。＜线性马达驱动装置101＞图1为本专利技术的一实施例即实施例1的线性马达系统100的整体概略构成图。线性马达系统100由线性马达驱动装置101和线性马达104构成。如后文所述，线性马达104具有作相对移动的电枢9及动子6。线性马达驱动装置101具有位置检测部106、控制部102及电力转换电路105。位置检测部106检测动子6相对于电枢9的相对位置(动子位置)。在本实施例中，是动子6沿铅垂方向移动，但只要电枢9及动子6(励磁元件)作相对移动即可，也可为电枢9沿铅垂方向移动的方式。再者，以下是以动子6沿铅垂方向往复运动的情况为一例来进行说明，但往复运动的方向并不限于铅垂方向。例如，也可构成为动子6沿水平方向往复运动，此外，也可设为动子6沿相对于铅垂方向而言具有任意角度的方向往复运动的构成。此外，这些方式对于电枢9而言也是一样的。控制部102根据位置检测部106的检测结果来输出去往电力转换电路105的输出电压指令值或者驱动电力转换电路105的驱动信号(脉冲信号)。电力转换电路105是对直流电压源120的电压进行转换而输出交流电压的电力转换部的一例，详情将于后文叙述。再者，也可使用直流电流源代替直流电压源120。＜线性马达104＞图2为线性马达104的立体图(电枢的构成例的立体图)。本实施例的线性马达104具有相对于电枢9能沿永磁铁2(2a、2b)排列的方向(前后方向)作相对移动的动子6。电枢9具有隔着空隙在上下方向上相对的2个磁极7和卷绕在磁极7上的绕组8。动子6配置在该空隙内。磁极7具有作为与动子6相对的端面的磁极齿70。电枢9可以对动子6赋予前后方向的力(以下称为推力)。例如，可以像后文叙述的那样以动子6沿前后方向往复运动的方式控制推力。动子6具有在上下方向上进行了磁化的2个平板状的永磁铁2(2a、2b)。后侧的永磁铁2a以及前侧的永磁铁2b相互沿相反方向进行了磁化。在本实施例中，后侧的永磁铁2a在上侧具有N极，前侧的永磁铁2b在上侧具有S极。图2中图示的是永磁铁2a、2b，但没有图示动子6。作为动子6，例如可以采用将平板状的永磁铁2固定而得的平板状物体。控制部102以使动子6在永磁铁2a、2b与电枢9相对的范围内往复运动的方式输出驱动信号。图3为沿着图2的A-A'线的平面上的剖视图(A-A'剖面向视图)。图3的箭头线展示了对2个绕组8流通有电流时的磁通线的一例。磁通的流动方向有可能因流至绕组8的电流的方向而变得相反，因此不限于图中所示。该磁通线将磁极齿70磁化。[赋予动子6的推力]图4为说明动子6因磁极齿70的磁化而受到的推力的图。以标注在图中的磁极齿70附近的“N”、“S”来表示因流至绕组8的电流而产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性马达控制装置，所述线性马达具备：绕组，其被施加交流电压；以及动子，其连接有弹性体，该线性马达控制装置的特征在于，具有：第一运转模式，其一方面将所述交流电压的频率保持大致固定，另一方面使所述交流电压的振幅单调递增；以及第二运转模式，其一方面将所述交流电压的振幅保持大致固定，另一方面改变所述交流电压的频率，以所述第一运转模式、所述第二运转模式的顺序执行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.13 JP 2016-2015111.一种线性马达控制装置，所述线性马达具备：绕组，其被施加交流电压；以及动子，其连接有弹性体，该线性马达控制装置的特征在于，具有：第一运转模式，其一方面将所述交流电压的频率保持大致固定，另一方面使所述交流电压的振幅单调递增；以及第二运转模式，其一方面将所述交流电压的振幅保持大致固定，另一方面改变所述交流电压的频率，以所述第一运转模式、所述第二运转模式的顺序执行。2.根据权利要求1所述的线性马达控制装置，其特征在于，在线性马达刚启动之后执行所述第一运转模式，在所述第一运转模式下将所述动子的振幅增大至规定程度以上后，进行所述动子的位置推断以及/或者所述动子的共振频率的推断。3.根据权利要求2所述的线性马达控制装置，其特征在于，在所述第二运转模式下，执行一方面将所述交流电压的振幅保持大致固定另一方面改变频率的控制，其后执行增加所述交流电压的振幅的控制。4.根据权利要求1所述的线性马达控制装置，其特征在于，具有连接到所述动子的负载，该线性马达控制装置根据所述交流电压的频率与检测或推断出的所述动子的共振频率的差来推断所述负载发生了变动，所述交流电压的振幅、所述交流电压的频率或者所述动子的振幅中的一方、两方或三方的时间微分值在所述负载为重负载的情况下比所述负载为轻负载的情况下大。5.根据权利要求2所述的线性马达控制装置，其特征在于，具有连接到所述动子的负载，该线性马达控制装置根据所述交流电压的频率与检测或推断出的所述动子的共振频率的差来推断所述负载发生了变动，所述交流电压的振幅、所述交流电压的频率或者所述动子的振幅中的一方、两方或三方的时间微分值在所述负载为重负载的情况下比所述负载为轻负载的情况下大。6.根据权利要求3所述的线性马达控制装置，其特征在于，具有连接到所述动子的负载，该线性马达控制装置根据所述交流电压的频率与检测或推断出的所述动子的共振频率的差来推断所述负载发生了变动，所述交流电压的振幅、所述交流电压的频率或者所述动子的振幅中的一方、两方或三方的时间微分值在所述负载为重负载的情况下比所述负载为轻负载的情况下大。7.根据权利要求1所述的线性马达控制装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木尚礼，永田修平，初濑涉，小山昌喜，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP