線性壓縮機(jī)的控制裝置及線性壓縮機(jī)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及線性壓縮機(jī)的控制裝置及線性壓縮機(jī)的控制方法，更加具體涉及施加 測(cè)試信號(hào)來識(shí)別馬達(dá)種類，基于識(shí)別結(jié)果控制線性壓縮機(jī)的線性壓縮機(jī)的控制裝置及線性 壓縮機(jī)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] -般情況下，壓縮機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓縮性流體的壓縮能的裝置，應(yīng)用于冷凍 設(shè)備，例如作為冰箱或空調(diào)等中的一部分來應(yīng)用。
[0003] 壓縮機(jī)可分為往復(fù)式壓縮機(jī)（Reciprocating Compressor)、旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī) (Rotary Compressor)、禍旋壓縮機(jī)（Scroll Compressor)。往復(fù)式壓縮機(jī)在活塞（Piston) 和缸筒（Cylinder)之間形成用于吸入或排出工作氣體的壓縮空間，活塞在缸筒內(nèi)部進(jìn)行 直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)而壓縮制冷劑。旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)在偏心旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和缸筒之間形成用于吸入或 排出工作氣體的壓縮空間，轉(zhuǎn)子沿著缸筒內(nèi)壁做偏心旋轉(zhuǎn)而壓縮制冷劑。渦旋壓縮機(jī)在旋 轉(zhuǎn)禍旋盤（Orbiting Scroll)和固定禍旋盤（Fixed Scroll)之間形成用于吸入或排出工 作氣體的壓縮空間，旋轉(zhuǎn)渦旋盤沿著固定渦旋盤旋轉(zhuǎn)而壓縮制冷劑。
[0004] 往復(fù)式壓縮機(jī)通過內(nèi)部活塞在缸筒的內(nèi)部進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)制冷劑進(jìn)行吸 入、壓縮及排出。往復(fù)式壓縮機(jī)根據(jù)驅(qū)動(dòng)活塞的方式可分為往復(fù)（Recipro)方式和線性 (Linear)方式。
[0005] 往復(fù)方式是在旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)（Motor)上結(jié)合曲柄（Crankshaft)，并在曲柄上結(jié)合活 塞，將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式。線性方式是在直線運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)的動(dòng)子 上連接活塞，依靠馬達(dá)的直線運(yùn)動(dòng)使活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式。
[0006] 這樣的往復(fù)式壓縮機(jī)由用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)單元和從電動(dòng)單元接受驅(qū)動(dòng)力壓 縮流體的壓縮單元構(gòu)成。作為電動(dòng)單元，一般多采用馬達(dá)（motor)，所述線性方式的情況下 采用線性馬達(dá)（linear motor)。
[0007] 對(duì)線性馬達(dá)而言，馬達(dá)本身直接產(chǎn)生直線驅(qū)動(dòng)力，因此不需要機(jī)械變換裝置，構(gòu)造 不復(fù)雜。此外，線性馬達(dá)具有能夠減小因能量轉(zhuǎn)換而引起的損失，并且因沒有產(chǎn)生摩擦和磨 耗的連接部位，所以能夠大幅度地降低噪音的特征。此外，在將線性方式的往復(fù)式壓縮機(jī) (以下，稱之為線性壓縮機(jī)（Linear Compressor))應(yīng)用于冰箱或空調(diào)時(shí)，通過變更施加于 線性壓縮機(jī)的行程電壓而能夠變更壓縮比（Compression Ratio)，因此具有能夠應(yīng)用在冷 凍能力（Freezing Capacity)的可變控制上。
[0008] 另外，在往復(fù)式壓縮機(jī)中，尤其在線性壓縮機(jī)中，活塞在缸筒內(nèi)不受機(jī)構(gòu)的限制的 情況下可以進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此在突然施加過大的電壓時(shí)，活塞與缸筒的內(nèi)壁發(fā)生碰撞，或 者負(fù)荷變大，導(dǎo)致活塞不能前進(jìn)，從而不能良好地進(jìn)行壓縮。因此，針對(duì)負(fù)荷的變動(dòng)或電壓 的變動(dòng)，需要用于控制活塞的運(yùn)動(dòng)的控制裝置。
[0009] -般情況下，壓縮機(jī)的控制裝置檢測(cè)施加于壓縮機(jī)的馬達(dá)的電壓和電流，通過無 傳感器（sensorless)方法推測(cè)出行程，進(jìn)行反饋控制。這時(shí)，壓縮機(jī)的控制裝置具有作為 控制壓縮機(jī)的裝置的三端雙向可控娃（Triac)或者逆變器（inverter)。
[0010] 壓縮機(jī)的控制裝置應(yīng)當(dāng)對(duì)壓縮機(jī)的馬達(dá)執(zhí)行合適的控制，但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì) 每個(gè)不同的馬達(dá)型號(hào)測(cè)量出馬達(dá)常數(shù)并將其直接輸入控制程序之后，檢測(cè)電壓和電流，通 過無傳感器方法推測(cè)出行程，進(jìn)行反饋控制。
[0011] 但是，這種方式經(jīng)過了預(yù)先測(cè)量馬達(dá)常數(shù)并將其直接輸入控制程序中的不方便的 步驟，如果因維護(hù)、檢查、故障等而控制裝置的控制對(duì)象有變換，則需要反復(fù)進(jìn)行這種不方 便步驟才能夠進(jìn)行壓縮機(jī)的控制，由此存在局限性。
[0012] 或者，每個(gè)馬達(dá)型號(hào)內(nèi)置特定的控制程序以實(shí)施控制，但是因?yàn)槭褂锰囟ǖ目刂?程序，所以能夠控制的馬達(dá)種類有限，如果控制對(duì)象有變換，則需要將控制程序一一變更， 因此存在局限性。此外，為了控制各種馬達(dá)，需要內(nèi)置多個(gè)控制程序，但是內(nèi)置多個(gè)控制程 序是有難度的，這就極大地限制了控制裝置的兼容性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 因此，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的局限性，提供向線性壓縮機(jī)施加測(cè)試信 號(hào)來能夠識(shí)別馬達(dá)種類，基于識(shí)別出的馬達(dá)種類控制線性壓縮機(jī)，并且，能夠診斷出線性壓 縮機(jī)的故障與否的線性壓縮機(jī)的控制裝置和線性壓縮機(jī)的控制方法。
[0014] 為了解決上述問題，本發(fā)明的線性壓縮機(jī)的控制裝置包括：驅(qū)動(dòng)部，其基于控制信 號(hào)驅(qū)動(dòng)線性壓縮機(jī)；電流檢測(cè)部，其檢測(cè)所述線性壓縮機(jī)的馬達(dá)電流；電壓檢測(cè)部，其檢測(cè) 所述線性壓縮機(jī)的馬達(dá)電壓；控制部，其基于所述馬達(dá)電流和所述馬達(dá)電壓生成所述控制 信號(hào)；所述控制部基于向所述線性壓縮機(jī)施加測(cè)試信號(hào)來測(cè)量出的所述馬達(dá)電流和所述馬 達(dá)電壓識(shí)別出馬達(dá)種類，所述測(cè)試信號(hào)包括至少兩個(gè)以上的時(shí)間區(qū)間中的每一時(shí)間區(qū)域種 類彼此不同的信號(hào)。
[0015] 在一實(shí)施例中，所述測(cè)試信號(hào)是直流電壓和高頻（High frequency)電壓中的任一 個(gè)。
[0016] 在一實(shí)施例中，所述至少兩個(gè)以上的時(shí)間區(qū)間分為：施加所述測(cè)試信號(hào)當(dāng)時(shí)的第 一區(qū)間、施加所述測(cè)試信號(hào)之后直到信號(hào)消失為止的過度區(qū)間即第二區(qū)間、所述第二區(qū)間 以后的第三區(qū)間。
[0017] 在一實(shí)施例中，所述控制部基于所述至少兩個(gè)以上的時(shí)間區(qū)間中的每一時(shí)間區(qū)域 測(cè)量出的所述馬達(dá)電流和所述馬達(dá)電壓算出所述馬達(dá)的馬達(dá)常數(shù)，所述馬達(dá)常數(shù)是所述馬 達(dá)的電阻成分、所述馬達(dá)的電感成分及所述馬達(dá)的反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)中的至少一個(gè)。
[0018] 在一實(shí)施例中，所述第一區(qū)間是所述馬達(dá)電流以恒定直流輸出的區(qū)間，所述控制 部基于所述第一區(qū)間的所述馬達(dá)電流的輸出來算出所述馬達(dá)的電阻成分。
[0019] 在一實(shí)施例中，所述第二區(qū)間是所述馬達(dá)電流從恒定直流向OA變化的過度區(qū)間， 所述控制部基于所述第二區(qū)間的所述馬達(dá)電流的變化算出所述馬達(dá)的電感成分。
[0020] 在一實(shí)施例中，所述第三區(qū)間是所述馬達(dá)電流不輸出的區(qū)間，所述控制部基于所 述第三區(qū)間的所述馬達(dá)電流的未輸出算出所述馬達(dá)的反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)。
[0021 ] 在一實(shí)施例中，所述控制部通過將算出結(jié)果與已設(shè)定基準(zhǔn)進(jìn)行比較來識(shí)別出所述 馬達(dá)種類，所述已設(shè)定基準(zhǔn)是根據(jù)馬達(dá)種類區(qū)分的針對(duì)所述馬達(dá)常數(shù)的基準(zhǔn)。
[0022] 在一實(shí)施例中，所述控制部在所述線性壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)開始之前施加所述測(cè)試 信號(hào)來識(shí)別出所述馬達(dá)種類，并基于識(shí)別出的種類生成用于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的所述控制信號(hào)。
[0023] 在一實(shí)施例中，所述控制部包括用于存儲(chǔ)所述馬達(dá)常數(shù)的存儲(chǔ)器，并且，通過施加 所述測(cè)試信號(hào)來算出所述馬達(dá)常數(shù)，并基于算出結(jié)果與存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器的馬達(dá)常數(shù)之間 一致與否診斷出所述線性壓縮機(jī)的故障與否。
[0024] 另外，為了解決上述問題，本發(fā)明的線性壓縮機(jī)的控制方法包括：向所述線性壓縮 機(jī)施加測(cè)試信號(hào)的步驟；測(cè)量基于所述測(cè)試信號(hào)的馬達(dá)電流和馬達(dá)電壓的步驟；基于測(cè)量 出的所述馬達(dá)電流和所述馬達(dá)電壓算出所述馬達(dá)的馬達(dá)常數(shù)的步驟；將算出結(jié)果和已設(shè)定 基準(zhǔn)進(jìn)行比較來識(shí)別出所述馬達(dá)種類的步驟；基于識(shí)別出的所述馬達(dá)種類來控制所述線性 壓縮機(jī)的步驟；所述測(cè)試信號(hào)包括至少兩個(gè)以上的時(shí)間區(qū)間中的每一時(shí)間區(qū)域種類彼此不 同的信號(hào)。
[0025] 在一實(shí)施例中，所述測(cè)試信號(hào)是直流電壓和高頻（High frequency)電壓中的任一 個(gè)。
[0026] 在一實(shí)施例中，所述至少兩個(gè)以上的時(shí)間區(qū)間分為：施加所述測(cè)試信號(hào)當(dāng)時(shí)的第 一區(qū)間、施加所述測(cè)試信號(hào)之后直到信號(hào)消失為止的過度區(qū)間即第二區(qū)間、所述第二區(qū)間 以后的第三區(qū)間，所述第一區(qū)間是所述馬達(dá)電流以恒定直流輸出的區(qū)間，所述第二區(qū)間是 所述馬達(dá)電流從恒定直流向OA變化的過度區(qū)間，所述第三區(qū)間是所述馬達(dá)電流不輸出的 區(qū)間。
[0027] 在一實(shí)施例中，識(shí)別所述馬達(dá)種類的步驟基于所述至少兩個(gè)以上的時(shí)間區(qū)間中的 每一時(shí)間區(qū)域測(cè)量出的所述馬達(dá)電流和所述馬達(dá)電壓算出所述馬達(dá)的馬達(dá)常數(shù)，并將算出 結(jié)果和已設(shè)定基準(zhǔn)進(jìn)行比較來識(shí)別出所述馬達(dá)種類，所述馬達(dá)常數(shù)是所述馬達(dá)的電阻成 分、所述馬達(dá)的電感成分及所述馬達(dá)的反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)中的至少一個(gè)。
[0028] 在一實(shí)施例中，計(jì)算所述馬達(dá)的所述馬達(dá)常數(shù)的步驟包括基于所述第一區(qū)間的所 述馬達(dá)電流的輸出計(jì)算所述馬達(dá)的電阻成分的步驟。
[0029] 在一實(shí)施例中，計(jì)算所述馬達(dá)的所述馬達(dá)常數(shù)的步驟還包括基于所述第二區(qū)間中 的所述馬達(dá)電流的變化計(jì)算所述馬達(dá)的電感成分的步驟。
[0030] 在一實(shí)施例中，計(jì)算所述馬達(dá)的所述馬達(dá)常數(shù)的步驟還包括基于所述第三區(qū)間中 的所述馬達(dá)電流的未輸出計(jì)算所述馬達(dá)的反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)的步驟。
[0031] 在一實(shí)施例中，所述已設(shè)定基準(zhǔn)是按照馬達(dá)種類區(qū)分的針對(duì)所述馬達(dá)常數(shù)的基 準(zhǔn)。
[0032] 在一實(shí)施例中，施加所述測(cè)試信號(hào)的步驟在所述線性壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)之前施加 所述測(cè)試信號(hào)，控制所述線性壓縮機(jī)的步驟生成用于所述線性壓縮