用于运行致冷剂压缩机的控制装置和方法制造方法及图纸

用于致冷剂压缩机的电子控制装置，所述电子控制装置至少具有驱动单元以及与驱动单元处于作用连接的压缩机构，所述压缩机构包括至少一个在致冷剂压缩机的运行状态中在致冷剂压缩机的缸体组的缸体内为了符合运行地压缩致冷剂而来回运动的并且通过驱动单元的曲轴而驱动的活塞，其中，所述致冷剂压缩机的电子控制装置至少设置用于，探测至少一个物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度(n)或致冷剂压缩机的功率消耗，探测指向到致冷剂压缩机上的切断信号，所述切断信号结束致冷剂压缩机的运行阶段，在所述运行阶段中，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行，以及所述电子控制装置设置用于，调节由驱动单元施加到曲轴上的转矩，以用于调整其旋转速度(n)，其中电子控制装置此外设置用于，直接在探测到切断信号将制动力矩施加到曲轴上，其中，所述制动力矩与在运行阶段期间存在的正的转矩反向并且该制动力矩的值是所探测的物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度(n)或致冷剂压缩机的功率消耗的函数。

Control device and method for running refrigerant compressor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行致冷剂压缩机的控制装置和方法
本专利技术涉及一种用于致冷剂压缩机的电子控制装置，所述致冷剂压缩机至少包括驱动单元以及与驱动单元处于作用连接的压缩机构，所述压缩机构包括至少一个在致冷剂压缩机的运行状态中在致冷剂压缩机的缸体组的缸体内为了符合运行地压缩致冷剂而来回运动的并且通过驱动单元的曲轴而驱动的活塞，其中，所述致冷剂压缩机的电子控制装置至少设置用于，探测至少一个物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度或致冷剂压缩机的功率消耗，探测指向到致冷剂压缩机上的切断信号，所述切断信号结束致冷剂压缩机的运行阶段，在所述运行阶段中，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行，以及所述电子控制装置设置用于调节由驱动单元施加到曲轴上的转矩以用于调整所述曲轴的旋转速度。此外，本专利技术涉及用于在冷却设备、优选冰箱或冷冻柜中使用的致冷剂压缩机，其中，所述致冷剂压缩机具有按照本专利技术的电子控制装置。此外，本专利技术涉及一种冷却设备、优选冰箱或冷冻柜，其包括按照本专利技术的致冷剂压缩机。本专利技术也还涉及一种用于运行致冷剂压缩机的方法，所述致冷剂压缩机适合于在冷却设备、优选冰箱或冷冻柜中使用，所述致冷剂压缩机包括用于压缩致冷剂的压缩机构以及驱动单元，其中，所述压缩机构借助驱动单元的加载有转矩的曲轴来驱动。
技术介绍
这样的电子控制装置使用在旋转速度变化的致冷剂压缩机。旋转速度变化的致冷剂压缩机具有优点，即，其可以更特定地与要冷却的物体的致冷要求相协调，其方式为，所述致冷剂压缩机例如在致冷要求较低的情况下可以以较低的旋转速度并且在致冷要求提高的情况可以以相应提高的旋转速度运行。致冷剂压缩机的构造充分已知。所述致冷剂压缩机基本上包括驱动单元和以在缸壳体中在第一和第二死点之间来回运动的活塞形式的压缩机构，所述活塞通过连杆与曲轴连接，所述曲轴又扭转刚性地与驱动单元的转子耦联。作为驱动单元典型地使用无刷的直流电机。在此可能的是，基于在马达绕组中感应的反向电压(感应反向电压)确定直流电机的转子的相对的位置并且借此也确定马达或压缩机构的旋转速度。该方法在没有单独的传感器的情况下也可实现并且因此能特别简单地执行并且较不易受干扰。在按照现有技术的致冷剂压缩机中，尤其是在直接跟随致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行的阶段的停住过程期间，出现噪声技术类型的问题。在抽吸和压缩阶段中，不同的气体力(通过系统中的致冷剂压力比引起)和摩擦力(两者共同称为负载力矩)作用到压缩机构上，这在更精细的观察时造成曲轴的在曲轴转角上不均匀的、由于变化的转速。在本申请中，原则上在概念转速和旋转速度之间区分。当指的是曲轴的实际的瞬时的角速度时，使用转速的概念，反之在如下情况使用旋转速度的概念，即，指的是曲轴的每分钟的回转的平均数量，亦即是当说到致冷剂压缩机的转速一般指的是该值。具体来说，在压缩阶段期间相对于抽吸阶段提高的负载力矩作用到压缩机构上，所述负载力矩必须被驱动单元的运行转矩克服，以便使压缩过程保持进行。该提高的负载力矩导致在压缩阶段期间曲轴的转速的降低。而在抽吸阶段期间，气体力引起相对于压缩阶段降低的负载力矩。这导致在抽吸阶段期间曲轴的转速提高。总体上因此在整个曲轴转角上变化的负载力矩作用到压缩机构上并且因此作用到曲轴上，其中，负载力矩的波动宽度特别是与致冷剂循环中的压力比有关并且导致不同高的角加速度并且借此导致在曲轴回转期间曲轴的在曲轴转角上不均匀的转速。为了补偿运行期间压缩机构的振动和震动，所述压缩机构连同驱动单元通过弹簧元件支撑在壳体中。该振动系统的固有频率按照压缩机类型处于5Hz至16Hz之间。因此在每个曲轴回转期间反复的、提高的负载力矩在压缩阶段的期间、尤其是在致冷剂压缩机在1000U/min之间700U/min之间的范围之下的旋转速度中运行时导致对压缩机构的冲击，其将压缩机构连同驱动单元压向弹簧元件中并且使其偏移，其中，冲击频率处于振动系统的固有频率的范围中，从而弹簧元件的偏移随着每次曲轴回转这样扩大，使得压缩机构和/或驱动单元可能向壳体撞击，由此可能出现不希望的噪音排放。该情况也是如下事实的原因，即，已知的致冷剂压缩机在正常的经调节的运行阶段中不在1000U/min和700U/min之间的范围之下、亦即不在关于噪音排放临界的旋转速度范围中运行。但在低的旋转速度时致冷剂压缩机的所述的不希望的噪音排放不仅在正常的经调节的运行中而且特别是也在停住过程期间出现，在所述停住过程期间必须经过这些低的旋转速度。停住过程通常如下进行：如果在致冷剂压缩机的正常的经调节的运行阶段之后，达到要冷却的物体、例如冰箱的冷却格层的目标温度，在所述运行阶段内，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行，则冰箱的电子控制装置将信号(切断信号)发送给致冷剂压缩机的电子控制装置，利用该信号通知其不再需要冷却功率，因为目标温度已达到。由现有技术已知，接着致冷剂压缩机的电子控制装置切断驱动装置或正的运行转矩(切断时刻)，致冷剂压缩机在所述经调节的运行阶段期间以该正的运行转矩按照规定地运行。停住过程因此直接在探测到切断信号之后以正的运行转矩的断开开始。压缩机构的曲轴也在切断时刻之后分别经过完整的回转，从第一死点开始(曲轴转角0°)，其中首先经过抽吸阶段(正确地说是：抽吸和反膨胀阶段)，在所述抽吸阶段期间，致冷剂抽吸到缸体内。当缸体已达到第二死点(曲轴转角180°)时，抽吸阶段理论上结束。此后压缩阶段(正确地说是：压缩和推出阶段)开始，在所述压缩阶段期间，处于缸体内的致冷剂被压缩并且从缸体内推出。当活塞又达到了第一死点(曲轴转角360°)时，压缩阶段理论上结束。在实际中，致冷剂的实际的压缩尽管在大致210°的曲轴转角时才开始(与致冷剂压缩机、压力比、阀设计等有关)但无论如何在180°之后，而抽吸阶段大致在30°、但无论如何在第一死点之后开始。在切断时刻切断致冷剂压缩机的驱动单元引入停住过程并且导致：曲轴处于无驱动的状态(没有正的运行转矩)中并且仅基于惯性还继续旋转，直至其完全停止，即其旋转速度为0，该切断时刻在实际中不与通过电子控制装置探测到切断信号重合而是在时间上轻微向后错开。通俗地也可能说，致冷剂压缩机“减速停止”。在无驱动的状态期间，曲轴仅基于动能以及惯性而旋转，所述曲轴在切断时刻内在地具有所述动能。因此可以说曲轴未加控制地旋转并且其旋转速度特性与作用到压缩机构上的负载力矩有关。负载力矩导致无驱动旋转的致冷剂压缩机的曲轴的旋转速度的持续不断的降低，从而曲轴的动能越来越少，直至所述动能与致冷剂循环中的压力比有关地不再足够克服负载力矩(极限旋转速度)。在此要考虑，在切断的驱动单元中，不同于在正常的经调节的运行阶段期间，没有正的运行转矩存在，所述运行转矩抑制负载力矩、尤其是在压缩阶段中的提高的负载力矩，从而在切断的驱动单元中，通过在压缩阶段中的提高的负载力矩而作用到压缩机构上的冲击可以说是未受限制地穿透(durchschlagen)并且因此在弹簧元件的偏移方面的作用还比在正常的经调节的运行阶段的情况下更严重，在后一种情况下，正的运行转矩抑制冲击并且借此对其稍微缓冲。这又导致，在停住过程期间转速低时弹簧元件的偏移还大于在致冷剂压缩机的正常的经调节的运行期间转速同样小时弹簧元件的偏移并且借此在压缩机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于致冷剂压缩机的电子控制装置，所述致冷剂压缩机至少包括：‑驱动单元，以及‑与驱动单元处于作用连接中的压缩机构，所述压缩机构包括至少一个在致冷剂压缩机的运行状态中在致冷剂压缩机的缸体组的缸体内为了符合运行地压缩致冷剂而来回运动的并且通过驱动单元的曲轴而驱动的活塞，其中，所述致冷剂压缩机的电子控制装置至少设置用于，‑探测至少一个物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度(n)或致冷剂压缩机的功率消耗，‑探测指向到致冷剂压缩机上的切断信号，所述切断信号结束致冷剂压缩机的运行阶段，在所述运行阶段中，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行，以及所述电子控制装置设置用于，‑调节由驱动单元施加到曲轴上的转矩，以用于调整其旋转速度，其特征在于，所述电子控制装置此外设置用于，直接在探测到切断信号之后将制动力矩施加到曲轴上，其中，所述制动力矩与在运行阶段期间存在的正的转矩反向，并且该制动力矩的值是所探测的物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度(n)或致冷剂压缩机的功率消耗的函数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.19 AT GM50266/20161.用于致冷剂压缩机的电子控制装置，所述致冷剂压缩机至少包括：-驱动单元，以及-与驱动单元处于作用连接中的压缩机构，所述压缩机构包括至少一个在致冷剂压缩机的运行状态中在致冷剂压缩机的缸体组的缸体内为了符合运行地压缩致冷剂而来回运动的并且通过驱动单元的曲轴而驱动的活塞，其中，所述致冷剂压缩机的电子控制装置至少设置用于，-探测至少一个物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度(n)或致冷剂压缩机的功率消耗，-探测指向到致冷剂压缩机上的切断信号，所述切断信号结束致冷剂压缩机的运行阶段，在所述运行阶段中，致冷剂压缩机以正的运行转矩按照规定地运行，以及所述电子控制装置设置用于，-调节由驱动单元施加到曲轴上的转矩，以用于调整其旋转速度，其特征在于，所述电子控制装置此外设置用于，直接在探测到切断信号之后将制动力矩施加到曲轴上，其中，所述制动力矩与在运行阶段期间存在的正的转矩反向，并且该制动力矩的值是所探测的物理的过程参数、优选曲轴的旋转速度(n)或致冷剂压缩机的功率消耗的函数。2.按照权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，所述物理的过程参数是曲轴的旋转速度(n)。3.按照权利要求1或2所述的电子控制装置，其特征在于，直接在探测到切断信号之后施加到曲轴上的制动力矩的值与曲轴的如下旋转速度(n)间接成比例，曲轴在探测到切断信号的瞬间占有所述旋转速度。4.按照权利要求1至3之一所述的电子控制装置，其特征在于，维持所述制动力矩直至曲轴停止运转。5.按照权利要求1至4之一所述的电子控制装置，其特征在于，施加到曲轴上的制动力矩构成制动曲线，其中，确定制动曲线的变化的函数由电子控制装置存储并且优选包括与曲轴的相应当前的旋转速度(n)和/或与从探测到切断信号起经过的时间的线性相关性。6.按照权利要求1至5之一所述的电子控制装置，其特征在于，所述电子控制装置设置用于，在探测到切断信号与曲轴停止运转之间延伸的制动时间段内，将曲轴的旋转速度(n)优选多次、特别优选持续地与预定的旋转速度值(nα、nβ、...)比较。7.按照权利要求6所述的电子控制装置，其特征在于，所述制动曲线的变化基本上遵循分段线性的函数，其中，为每个所述预定的旋转速度值(nα、nβ、...)配置制动时间段的如下区段，在所述区段内，该分段线性的函数具有基本上恒定的斜率。8.按照权利要求5至7之一所述的电子控制装置，其特征在于，所述制动力矩的由制动曲线的变化得出的值从探测到切断信号的时刻至曲轴停止运转的时刻单调升高。9.致冷剂压...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·弗赖贝格尔，
申请(专利权)人：尼代克全球应用德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE