本发明专利技术涉及一种用于谐振线性压缩机的控制方法和系统，其特别适用于控制冷却系统的能力。这样的方法基本上包括以下步骤：a)读取所述压缩机(100)的电动机的参考操作功率(IMED)；b)测量压缩机(100)的电动机的操作电流(IMED)；c)测量所述压缩机(100)的控制模块的操作电压；d)作为在步骤b)中测量的操作电流(IMED)和在步骤c)中获得的操作电压的函数来计算所述压缩机(100)的电动机的输入功率(PMED)；e)将在前述步骤中计算的输入功率(PMED)与所述参考操作功率(Pref)比较；f)如果所述参考操作功率(PREF)比所述输入功率(PMED)高，则提高所述压缩机的操作电压(UC)；g)如果所述参考操作功率(Pref)比所述输入功率(PMED)低，则降低所述压缩机的操作电压(UC)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适用于冷却系统的用于谐振线性压缩机的控制方法和用于谐振线性压缩机的电子控制系统
本专利技术涉及一种用于谐振线性压缩机的控制方法和系统，这种设备适用于冷却系统以便控制其能力。所提出的解决方案利用了优化控制，其基本上在压缩机的与针对所述设备供应和/或计算的参考功率相比较的入口功率上得到支持。
技术介绍
交替活塞式压缩机通过凭借其活塞的轴向移动压缩汽缸内部的气体来产生压力，使得低压侧的气体(吸入压力或蒸发压力)将通过吸入阀进入汽缸。所述气体又通过活塞移动在汽缸内部被压缩，并且在压缩之后，它通过排出阀从汽缸出来进入高压侧(排出压力或凝结压力)。对于谐振线性压缩机来说，活塞由线性致动器制动，所述线性致动器由支承部和可由一个或多个绕组制动的磁铁、将可移动部件(活塞、支承部和磁铁)连接到固定部件(汽缸、定子、绕组、封盖和框架)的一个或多个弹簧形成。可移动部件和弹簧形成压缩机的谐振组件。然后，由线性电动机制动的谐振组件具有产生线性交替移动的功能，使汽缸内部的活塞移动施加压缩动作以便压缩通过吸入阀接受的气体，直到其能够通过排出阀排出到高压侧的点。线性压缩机的操作幅度通过由电动机产生的功率与由机构在压缩气体时消耗的功率的平衡来调节。以这种方式，不存在对于活塞位移的最大幅度所定义的极限，并且有必要测量或者估计最大位移，使得控制系统能够安全地制动压缩机并且防止活塞对冲程终点的机械冲击。这种冲击可能产生压缩机的效率损失、声音噪声以及故障。谐振线性压缩机的另一重要特性是它们的制动频率，因为这样的一件设备被设计用于在组件的所谓质量/弹力系统的谐振频率下起作用。在这种情况下，设备的效率是最大的，总质量等于可移动部件(活塞、支承部以及磁铁)的质量的和，并且所谓的等效弹力等于系统的谐振弹力加由气体压缩力所产生的气体弹力的和。所述气体压缩力具有与可变并且非线性的弹力类似的行为，其取决于冷却系统的蒸发压力和凝结压力，并且还取决于在系统中所使用的气体。当系统在谐振频率下操作时，电动机电流与位移正交，或者电动机电流与电动机的反电动势同相，因为后者与得自位移的反电动势成比例。因为制动频率被调节为谐振频率，所以众所周知，为了改变冷却能力，有必要改变活塞位移的幅度，从而改变每个循环置换的气体体积和压缩机的冷却能力。目前在用于控制能力的现有技术中可用的多数解决方案将测量或估计冲程的解决方案与控制最大位移的系统结合，调节这个位移以便修改冷却能力。因此，对于获得压缩机冲程所提出的解决方案是位置传感器的使用，诸如在文献PI0001404-4、PI0203724-6、US5,897,296、JP1336661以及US5,897,269中所描述的解决方案。应指出的是，具有用于测量冲程的位置传感器的所有解决方案具有更高的复杂性、提升更多的冲程，此外还需要到压缩机的更多电线和外部连接。因为冷却压缩机是密封的并且可能遭受高温和高压，所以除了压缩机的内部环境还遭受大范围的温度变化的事实之外，对于额外连接的需要是一大难点，这也使传感器的使用变得困难。此外，可能存在对于在生产期间或在其运行期间校准所述传感器的过程的需要。其他解决方案不使用位置传感器，像专利US5,342,176、US5,496,193、US4,642,547的那些。与之前提及的三个解决方案类似，文献US6,176,683、KR96-79125以及KR96-15062在它们的对象上也不采用位置传感器。不使用位置传感器的这些解决方案中的一些是复杂系统，其需要能够建立频率的传感器以及能够改变操作的频率或修改波形的输出。例如，能够在文献US2003/108430A1、US2001/005320A1、US2007/095073A1以及US2004/108824A1中看到这些技术。因此，应指出的是，没有位置传感器的解决方案具有良好的准确性或操作稳定性，而且一般而言，需要其他类型的传感器，诸如温度传感器或用于检测冲击的加速度计。此外，压缩机的构建还可能需要使压缩机对机械冲击更有抵抗力的机械解决方案，所述机械冲击通常损害压缩机的性能或者带来附加成本。面对前文，我们提出目的在于提供用于谐振压缩机的控制方法和系统的本专利技术，所述控制方法和系统能够在控制冷却系统的能力方面为设备提供更有效和更优化的控制。专利技术目的本专利技术的第一目标是提供能够提供设备能力控制的、用于谐振线性压缩机的控制方法。本专利技术的第二目标是提供用于线性压缩机的电子控制系统，其特别适用于冷却系统，针对大范围的位移幅度，后者能够消除对于传感器或用于估计活塞冲程的复杂方法的需要。本专利技术的再一目标是提供用于降低压缩机的最终成本的控制方法和系统。此外，本专利技术的目标是降低压缩机的噪声峰值并且提高其操作稳定性。最后，本专利技术的另一目标是实现与现有技术的解决方案相比较的简单解决方案，以得到所述控制的大规模生产。
技术实现思路
用于实现本专利技术的目标的方式是通过提供适用于冷却系统的、用于谐振线性压缩机的控制方法，使得这样的方法包括以下步骤：a)读取所述压缩机的参考操作功率；b)测量所述压缩机电动机的操作电流；c)测量所述压缩机的控制模块的操作电压；d)作为在步骤b)中测量的操作电流和在步骤c)中获得的操作电压的函数来计算所述压缩机电动机的入口功率；e)将在前述步骤中计算的输入功率与参考操作功率比较；f)如果所述参考操作功率比所述输入功率高，则提高所述压缩机的操作电压；g)如果所述参考操作功率比所述输入功率低，则提高所述压缩机的操作电压。用于实现本专利技术的目标的第二方式是通过提供对冷却系统所采用的、用于谐振线性压缩机的电子控制系统，所述谐振线性压缩机包括电动机和位移活塞，所述压缩机的电动机根据所述压缩机的操作电压被制动，所述系统包括被配置用于测量所述压缩机的电动机的操作电流的电子处理装置，所述处理装置被配置成作为所测量的所述电动机的操作电流的函数来提供所述压缩机的输入功率，并且将这个输入功率与参考操作功率值比较，所述系统被配置成根据在所述输入功率与所述参考操作功率之间计算的功率差来提高或降低所述压缩机的操作电压。附图说明现在将参考附图更详细地描述本专利技术，在附图中：-图1是谐振线性压缩机的示意图；-图2示出本专利技术的冷却系统的控制的框图；-图3示出本专利技术的电子控制的简化框图；-图4示出根据本专利技术的教导的采用通过逆变器的制动的控制的框图；-图5示出采用通过TRIAC型装置的制动的控制的框图；-图6示出本专利技术的控制系统的流程图；以及-图7示出根据本专利技术的排出压力的波形，其标识通过功率控制的功率和最大活塞位移相对于通过冲程控制的功率和最大活塞位移。具体实施方式如之前提及的那样，为控制能力所采用的多数解决方案将已知的测量技术或冲程估计与控制最大活塞位移的系统结合，调节这个位移以在系统的冷却能力方面起作用。此外，这样的技术在许多情况下将位置传感器的使用考虑在内，以便测量活塞冲程，因此对于最终产品引起成本的显著提高。另一方面，没有位置传感器的解决方案不具有良好的准确性或操作稳定性，并且有时有必要使用附加的装置，诸如温度传感器和用于冲击检测的加速度计。这种构建暗示更高成本和更长维护时间的一件设备。本专利技术采用用于控制谐振线性压缩机100的创新方法和系统，这样的压缩机在图1中被示意。所述控制方法优选地适用于冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.14 BR 0201000643061.一种适用于冷却系统的、用于谐振线性压缩机(100)的控制方法，所述谐振线性压缩机(100)包括电动机和位移活塞，所述压缩机(100)的电动机根据所述压缩机的操作电压(UC)被致动，以便控制所述活塞位移的幅度，所述方法包括以下步骤：a)读取所述压缩机(100)的参考操作功率(Pref)，其中为所述谐振线性压缩机(100)提供和/或计算所述参考操作功率(Pref)；b)测量所述压缩机(100)的电动机的操作电流(iMED)；所述方法的特征在于，还包括以下步骤：c)测量所述压缩机(100)的控制模块的操作电压；d)作为在步骤b)中测量的操作电流(iMED)和在步骤c)中获得的操作电压的函数来计算所述压缩机(100)的电动机的输入功率(PMED)；e)将在前述步骤中计算的输入功率(PMED)与参考操作功率(Pref)比较；f)如果所述参考操作功率(Pref)比所述输入功率(PMED)高，则提高所述压缩机的操作电压(UC)；g)如果所述参考操作功率(Pref)比所述输入功率(PMED)低，则降低所述压缩机的操作电压(UC)。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：h)检测所述压缩机(100)的活塞位移值(Dpis)；i)将所述活塞位移值(Dpis)与最大位移值(DPmax)比较；j)如果所述活塞位移值(Dpis)比所述最大位移值(DPmax)低，则执行步骤“e”、“f”和“g”的序列；k)如果所述活塞位移值(Dpis)比所述最大位移值(DPmax)高，则降低所述压缩机的操作电压(UC)。3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述压缩机(100)的操作电流(iMED)的测量和所述输入功率(PMED)的计算在处理电子装置(200)上执行。4.根据权利要求1所述的控制方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：PS丹尼滋，DEB里里伊，MR西埃斯森，
申请(专利权)人：惠而浦股份公司，
类型：
国别省市：
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