用于使压缩机停止的方法以及制冷器具的压缩机技术

本发明专利技术涉及一种制冷器具的包括电机(100)和用于停止所述电机、尤其是BLDC电机的控制器的压缩机。所述控制器(160)设计成能够使沿第一转动方向(206)的电机(100)减速，直到停止，然后能够以预定的扭矩使转子相对于定子沿第二转动方向(208、209)定位。

Method for stopping compressor and compressor for refrigerating apparatus

The present invention relates to a refrigerating apparatus comprising a motor (100) and a compressor for stopping the motor, especially a controller of the BLDC motor. The controller (160) is designed to be able to slow down the motor (100) along the first direction of rotation (206) until it is stopped, and then to position the rotor with respect to the stator in a direction of rotation (208, 209) with a predetermined torque.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于使压缩机停止的方法以及一种制冷器具的、尤其是家用制冷器具的压缩机。
技术介绍
无刷电机/尤其是永磁同步电机或PMSM和无刷直流电机或BLDC电机例如用作制冷器具中的压缩机驱动器。这种电机具有绕组和包括永磁体的转子。当电流流过绕组时，它们产生将扭矩施加到永磁体的磁场，从而使转子运动。以交替的方式激活电机中的不同的绕组使得产生转动磁场，从而驱动转子。家用制冷器具的压缩机通常具有BLDC电机，所述BLDC电机具有转子和定子。电机具有相对于定子以固定方式定位的压缩机缸体，压缩机活塞能够在所述压缩机缸体中移动并且通过杆连接至转子的轴，所述电机还具有用于激活BLDC电机的控制器。压缩机压缩制冷剂并将其输送至通向冷凝器的管路段。在压缩机的运行阶段期间，通常建立增加的压力，压缩机活塞克服所述压力工作。公开DE102010030239A1、DE4009258C2和DE60025909T1公开了用于启动无刷直流电机的装置和方法。制冷器具中的压缩机驱动器具有不均匀的负载曲线，这意味着它们驱动的负载在电机的完整周期中发生变化，将由电机施加的最大扭矩可以是平均扭矩的倍数。因此，当启动电机时，有利的是首先将转子运动到清楚限定的位置，使得在出现最大反扭矩之前，转子已经运动通过可能的最大转动角度并且被加速到可能的最大转速。这是上述公开的意图。当电机处于静止阶段时，它们不对转子位置进行控制。当活塞处于上死点位置时，达到缸体中的最大压力。止回阀布置在位于压缩机与冷凝器之间的压缩机出口处。止回阀防止已经输送到通向冷凝器的管路段中的制冷剂流回到压缩机中。因此，在运行阶段，止回阀使得能够在转子轴的之后的周期期间引入新鲜的制冷剂。当压缩机处于非工作阶段时，止回阀防止冷凝器中的通过压缩机、尤其通过缸体与活塞之间的间隙的压降。在压缩机出口处的止回阀通常以簧片阀的方式构造并且可以在关闭方向上预张紧。现在，当压缩机停止时，活塞在靠近其上死点位置处停止，并且在止回阀的两侧上存在实际上相同的压力，或者不管怎样，存在小到不能克服摩擦力而关闭止回阀的任何压力差。当压缩机处于静止阶段时，这可导致冷凝器中的通过压缩机而发生压降，从而对制冷器具的能量效率产生不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种尽可能避免上述问题的用于使压缩机停止的方法和装置。根据本专利技术的一个实施例，提出一种用于使制冷器具的压缩机停止的方法，其中，压缩机具有电机和压缩机缸体，压缩机活塞在压缩机缸体中工作，所述压缩机活塞由电机的转子的轴驱动，所述方法包括下述方法步骤：a)使沿第一转动方向转动的BLDC电机减速，直到所述BLDC电机停止；b)以预定的扭矩使所述电机沿第二转动方向定位；以及c)终止定位。根据本专利技术的一个实施例，制冷器具的压缩机包括电机和用于使电机停止的控制器，所述电机具有：转子和定子；相对于定子以固定的方式定位的压缩机缸体；压缩机活塞，其能够在所述压缩机缸体中移动并且通过杆连接至转子的轴；以及用于激活电机的控制器，所述控制器设计成能够使沿第一转动方向转动的电机减速，直到所述电机停止，然后以预定的扭矩使转子相对于定子沿第二转动方向定位。电机或电机的转子的这种定位使得位于压缩机出口处的止回阀能够可靠地关闭。当压缩机处于静止阶段时，防止冷凝器中的通过压缩机的压降。以下是本专利技术的另外的有利实施例。在制冷器具、尤其是家用制冷器具中的一个优选应用中，电机经受与负载相关的扭矩，所述扭矩在轴的转动角度上不均匀地分布，其中，最大扭矩靠近压缩机活塞的上死点位置(OT)。第二转动方向可与第一转动方向相同或相反地定向。第二转动方向有利地与第一转动方向相反地定向。如果活塞刚好在OT之前停止，那么气体压力加上回流使活塞移动离开OT。如果活塞在OT之后停止，那么气体压力和动量驱动活塞远离OT至足以使止回阀关闭的距离。电机优选为无传感器BLDC电机，所述电机由于控制器切换换流器的开关而被激活，所述开关将BLDC电机的绕组连接至电压源。控制器可具有监测器，借助于所述监视器监测绕组中感应的电压与连接至所述绕组的电压之间的相位角。控制器可改变连接至绕组的电压的相位，从而使电机加速。无传感器的BLDC电机可通过适当的激励来逐步地转动，从而允许转子的限定的定位。为此，以预定的扭矩进行转动，从而定子的激励产生转动磁场，所述转动磁场带动装配有永磁体的转子。预定的扭矩被选择为使得其小于预期的最大扭矩，使得随着下一运动，转子抵抗建立的气体压力向OT运动，然后在OT之前的足够远的距离处停止，而定子的磁场进一步转动。当第二转动方向与第一转动方向相反时，该位置尤其有利于之后的启动。预定的扭矩有利地通过存储在存储单元中的用于激活换流器和/或电压源的值来产生。预定的扭矩可由制冷器具的通常预期的运行条件确定，并且可在制造压缩机或制冷器具时保存在存储单元中。电机可在电压模式或电流模式下运行。因此，扭矩可由不同类型的物理变量、例如电流表示。比例在此由激活条件得出。替代地，预定的扭矩或对应于所述预定的扭矩的控制变量可由在方法步骤a)之前或期间确定的扭矩或测得的对应于扭矩的变量得出。定位有利地包括使BLDC电机转动的逐步的激活。首先，电机逐步地转动。在定位开始时，随着磁场逐步地转动，转子被磁场带动。当转子停止时，用于使BLDC电机转动的逐步的激活继续；磁场进一步转动，但由于扭矩小，因此不能再带动转子。定位优选地包括逐步的激活以使电机转动多个步，所述多个步的数量至少等于对应于电机在空载状态下的周期的步数。这使得转子在有利的向后运动的情况下运动到远离OT的足够远的限定位置。转子可借助于脉冲宽度调制信号、尤其是脉冲宽度调制电压信号来驱动。在此可基于脉宽调制信号的占空比和/或相位来选择扭矩。具有如上所述的压缩机的本专利技术的制冷器具可以以特定的能量效率运行。制冷器具尤其是指家用制冷器具，换句话说，在家用环境下或在某些情况下也在餐饮行业中用于家务管理的制冷器具，其尤其用于以限定的温度存储正常家庭用量的食物和/或饮料，例如是冰箱、冷冻柜、组合式冷藏/冷冻机、卧式冷冻机或酒柜。附图说明参考附图，本专利技术的另外的特征和优势将从以下示例性实施例的描述中显现，其中：图1示出了本专利技术的压缩机的电机的等效电路图，所述电机构造成无刷直流电机或BLDC电机，图2示出了由轴驱动的活塞在位于本专利技术的压缩机中的缸体中的不同位置的示意图，图3示出了本专利技术的方法的流程图。具体实施方式除非另有说明，否则相同的元件或具有相同功能的元件在附图中以相同的附图标记列表示出。图1示出了电机100、在该情况下为无刷电机100'的等效电路图，所述电机100构造成PMSM或无传感器BLDC电机，并且例如可用作制冷器具中的压缩机驱动器。无刷电机100'具有电压源110、换流器120、三个电机绕组或绕组130U、130V、130W以及电机控制器160。电压源110提供中间电路电源电位与中间电路接地之间的中间电路电压。换流器120具有六个开关T1至T6，所述六个开关以B6桥的形式布置并且向绕组130U、130V和130W提供电流。更确切地说，两个开关T1与T2、T3与T4以及T5与T6分别串联连接在中间电路电源电位与中间电路接地之间。开关T1与T2、T3与T4以及T5与T6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使制冷器具的压缩机停止的方法，所述压缩机具有电机(100)和缸体(202)，活塞(201)在所述缸体中工作，所述活塞通过杆(204)连接到所述电机的转子的轴(203)，其特征在于，所述方法具有下述方法步骤：a)使沿第一转动方向(206)转动的电机(100)减速(301)，直到所述电机停止；b)以预定的扭矩使电机(100)沿第二转动方向(208、209)定位(302)；以及c)终止(303)定位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.26 DE 102014217006.01.一种用于使制冷器具的压缩机停止的方法，所述压缩机具有电机(100)和缸体(202)，活塞(201)在所述缸体中工作，所述活塞通过杆(204)连接到所述电机的转子的轴(203)，其特征在于，所述方法具有下述方法步骤：a)使沿第一转动方向(206)转动的电机(100)减速(301)，直到所述电机停止；b)以预定的扭矩使电机(100)沿第二转动方向(208、209)定位(302)；以及c)终止(303)定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二转动方向(208、209)与第一转动方向(206)相反地定向。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电机(100)是无刷电机(100')、尤其是PMSM或无传感器BLDC电机，所述电机由于控制器(160)切换换流器(120)的开关(T1-T6)而被激活，所述开关(T1-T6)将无刷电机(100')的绕组(130U、130V、130W)连接至电压源(110)。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，预定的扭矩通过存储在存储单元中的用于激活换流器(120)和/或电压源(110)的值来产生。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，预定的扭矩或对应于所述预定的扭矩的控制变量由在方法步骤a)之前或期间确定的扭矩或测得的对应于扭矩的变量得出。6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其特征在于，定位(302)包括所述电机(100)的逐步的转动。7.根据权利要求3-6中任一项所述的方法，其特征在于，定位(302)包括使电机(100)转动的逐步的激活。8.如权利要求7所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·贝克曼，V·布劳恩，A·保尔杜罗，S·拉乌，
申请(专利权)人：BSH家用电器有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE