DE102004037122A1

DE102004037122A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Kompressors

Info

Publication number: DE102004037122A1
Application number: DE102004037122A
Authority: DE
Inventors: Eon Pyo Hong; Kyeong Bae Park; Ki Chul Choi; Sung Hyun Ki; Tae Hee Kwak; Jong Tae Heo; Yong Su Kim
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: Intellectual Discovery Co Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2024-07-31
Also published as: CN1657777A; DE102004037122B4; KR20050082886A; JP2005233177A; CN100441867C; US20050184687A1; KR100595550B1; BRPI0403162A

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, die/das in der Lage ist, einen Unterhub oder einen Überhub eines Kompressors, der durch einen Abweichungswert einer Stromspannung, die auf einen Motor des Kompressors angewendet wird, verursacht wird, zu verhindern, und eine Steuereinheit umfasst, die ein Auswahlsignal gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf einen Motor eines Kompressors angewendet wird, ausgibt; Kondensatoren, die mit dem Motor verbunden sind; und eine Schalteinheit, die die Kapazitäten der Kondensatoren, basierend auf dem Auswahlsignal, selektiv variiert.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK 1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Kolbenverdichter, und insbesondere, auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in eine Kühlanlage eingebaut ist.

2. Darstellung des Stands der Technik

Im Allgemeinen führt die Entfernung des Gebrauchs einer Kurbelwelle zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung bei einem Verdichter eines Kolbenmotors zu niedrigem Reibungsverlust und dementsprechend ist der Verdichter eines Kolbenmotors einem gewöhnlichen Kompressor gegenüber überlegen, was die Kompressionseffizienz betrifft.

Wenn der Kolbenverdichter für eine Kühlanlage oder in einer Klimaanlage verwendet wird, kann der Hub des Kompressors konstant beibehalten werden, indem eine Wickelspule eines Motors des Kolbenverdichters gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die in den Kolbenverdichter eingegeben wird, ausgewählt wird und Strom auf die gewählte Wickelspule angewendet wird. Der Kolbenverdichter gemäß des herkömmlichen Stands der Technik wird nun unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.

1 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in eine Kühlanlage eingebaut ist, zeigt.

Wie darin gezeigt, umfasst die Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters eine Steuereinheit (nicht gezeigt), die die Temperatur in einer Kühlanlage ermittelt, basierend auf der ermittelten Temperatur Strom auf einen Motor des Kompressors anwendet, und ein Kontrollsignal gemäß eines Werts einer Spannung, die auf den Motor angewandt wird, ausgibt; eine Schalteinheit 11, die gemäß dem Steuersignal der Steuereinheit entweder einen hohen, einen mittleren oder einen niedrigen Modus auswählt; einen PTC Thermistor 12, der mit dem Motor elektrisch verbunden ist und einen Überstrom, der erzeugt wird, wenn der Kolbenverdichter frühzeitig aktiviert wird, sperrt, um eine Beschädigung des Kolbenverdichters zu verhindern; einen Reaktor 13, der in Reihe mit dem PTC Thermistor 12 verbunden ist; und einen Kondensator (C1), der elektrisch mit dem PTC Thermistor 12 und dem Reaktor parallel verbunden ist. Der Kondensator (C1) gleicht die Induktivität einer im Motor gewickelten Spule aus. Das bedeutet, dass, da die Induktivität der Spule durch den Kondensator (C1) ausgeglichen wird, sogar mit einer geringen Eingangsspannung ein ausreichender Hub erzeugt wird. Hier ist mit Hub die Entfernung gemeint, die ein Kolben des Kolbenverdichters bei der hin- und hergehenden Bewegung zurücklegt.

Hierin wird nun ein Betrieb einer Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in eine Kühlanlage eingebaut ist, beschrieben.

Zunächst ermittelt die Steuereinheit (nicht gezeigt) eine Temperatur in der Kühlanlage und sperrt den Strom, der auf einen Motor des Kompressors angewandt wird, indem sie ein Hauptrelais (nicht gezeigt) der Kühlanlage ausschaltet, um die kalte Luft, mit der die Kühlanlage beliefert wird, abzuschalten, wenn die in der Kühlanlage ermittelte Temperatur niedriger ist als eine durch den Benutzer eingestellte Temperatur.

Im gegenteiligen Fall, wenn die Temperatur in der Kühlanlage höher ist als eine durch den Benutzer eingestellte Temperatur, wendet die Kontrolleinheit Strom auf den Motor des Kompressors an, indem das Hauptrelais (nicht gezeigt) der Kühlanlage angeschaltet wird, um die Kühlanlage mit kalter Luft zu beliefern. Hier steuert die Steuereinheit das Relais gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung (VAC), die auf den Motor des Kompressors angewandt wird, um den Spannungsmodus (Betriebsmodus) des Motors zu wechseln.

Wenn zum Beispiel eine Stromspannung (VAC), die an den Kolbenverdichter geliefert wird, der Referenzspannung (z.B. 220 Volt) entspricht, gibt die Steuereinheit ein Kontrollsignal aus, um einen Spannungsmodus eines im Kolbenverdichter eingebauten Motors in einen normalen Modus umzuwandeln. Wenn die Stromspannung, die an den Kolbenverdichter geliefert wird, die Referenzspannung überschreitet (z.B. über 220 Volt), gibt die Steuereinheit ein Kontrollsignal aus, um einen Spannungsmodus eines im Kolbenverdichter eingebauten Motors in einen hohen Modus umzuwandeln. Wenn eine Stromspannung an den Kolbenverdichter geliefert wird, die die Referenzspannung unterschreitet (z.B. unter 220 Volt), gibt die Steuereinheit ein Kontrollsignal aus, um einen Spannungsmodus eines im Kolbenverdichter 13 eingebauten Motors in einen niedrigen Modus umzuwandeln. Hier ist der Spannungsmodus ein Betriebsmodus zum Schutz eines Motors vor einem Überstrom und zum konstanten Antrieb des Motors. Das heißt, der Spannungsmodus ist ein Modus zur Auswahl von einer der Statorspulen des Motors, die in eine erste Spule (L1) (hoher Modus), eine zweite Spule (L2) (Standardmodus) und eine dritte Spule (L3) (niedriger Modus) geteilt sind.

Danach wählt die Schalteinheit 11 entweder einen hohen Modus, einen normalen Modus oder einen niedrigen Modus des Motors gemäß dem Steuersignal der Steuereinheit.

Um zu verhindern, dass der Kolbenverdichter durch einen Überstrom beschädigt wird, wenn der Motor des Kompressors frühzeitig mit Strom beliefert wird, schaltet der PTC Thermistor 12 einen Überstrom, der auf den Motor des Kompressors angewendet wird, wenn der Kompressor frühzeitig aktiviert wird, ab, womit der Kompressor vor einer Überlastung geschützt wird. Hier bedeutet Überstrom einen Strom, der einen vom Motor des Kompressors erlaubten Referenzstromwert übersteigt. Zudem wird, wenn der Eigenwiderstand des PTC Thermistors 12 gesteigert wird durch einen Strom, der auf den Motor des Kompressors angewendet wird, der PTC Thermistor 12 abgeschaltet und, in diesem Moment, wird der Strom lediglich durch den Kondensator (C1) auf den Motor angewendet.

Hierin wird nun ein Hubbereich des Kompressors, wenn der Strom auf den Motor nur durch den Kondensator (C1) angewendet wird, unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.

2 ist eine Ansicht, die einen Kompressorhubbereich zeigt, wenn der Strom auf den Motor nur durch den Kondensator (C1) angewendet wird.

Wie in 2 gezeigt, wenn der Strom auf den Motor durch einen Kondensator (C1) angewendet wird, unabhängig vom Spannungsmodus des Motors (hoher Modus, normaler Modus, niedriger Modus), haben jede Induktivität (L1, L2, L3) gemäß des Spannungsmodus und dem Kondensator (C1) Korrelation, auf diese Weise ereignet sich bei einer Hubänderung eine Laständerung, durch die Änderung der Temperatur um eine Kühlanlage. Zum Beispiel, wenn der Spannungsmodus ein hoher Modus ist, und eine Temperatur um eine Kühlanlage tief ist (wenn eine Kühllast niedrig ist), ereignet sich ein Überhub durch die Korrelation von L1 und C1. Überhub bedeutet hier, dass ein Kolben und ein Auslassventil des Kompressors miteinander kollidieren.

Durch die Kollision wird der Kolbenverdichter beschädigt und ein Geräusch des Kolbenverdichters wird gesteigert.

Im gegenteiligen Fall, wenn der Strom auf den Motor durch den Kondensator (C1) angewendet wird, unabhängig vom Spannungsmodus des Motors (hoher Modus, normaler Modus, niedriger Modus), wenn der Spannungsmodus ein hoher Modus ist, und eine Temperatur um die Kühlanlage hoch ist (wenn eine Kühllast hoch ist), ereignet sich ein Unterhub durch die Korrelation von L1 und C1. Hier ist der Unterhub weniger als ein gewünschter Hub des Kolbenverdichters.

Wie bisher beschrieben, ist die Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs des Kolbenverdichters gemäß des herkömmlichen Stands der Technik unvorteilhaft, da sich ein Überhub oder ein Unterhub gemäß einer Temperatur um die Kühlanlage ereignet, wenn ein Spannungsmodus eines Motors, der in einen Kompressor von einer Kühlanlage eingebaut ist, ein hoher Modus (L1) ist.

Ein Kolbenverdichter in Übereinstimmung mit einer verschiedenen herkömmlichen Technik wird in der US-Patentschrift Nr. 6,644,943, die am 11. November 2003 veröffentlicht wurde, offenbart.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Daher ist ein Gegenstand dieser Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Steuerung eines Betriebs eines Kompressors bereitzustellen, die oder das in der Lage ist, einen Unterhub oder einen Überhub eines Kompressors zu verhindern, indem die Kapazität der Kondensatoren, die mit dem Motor verbunden sind, gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf den Motor eines Kompressors angewendet wird, variiert wird.

Um diese und andere Vorteile zu erreichen und gemäß des Ziels dieser Erfindung, wird, wie hierin ausgeführt und detailliert erklärt, eine Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, bereitgestellt, welche nachfolgendes umfasst: eine Steuereinheit, die gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf einen Motor eines Kompressors angewendet wird, ein Auswahlsignal ausgibt; Kondensatoren, die mit dem Motor verbunden sind; und eine Schalteinheit, die die Kapazität der Kondensatoren basierend auf dem Auswahlsignal selektiv variiert.

Um diese und andere Vorteile zu erreichen und gemäß des Ziels dieser Erfindung, wird, wie hierin ausgeführt und detailliert erklärt, eine Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, bereitgestellt, welche nachfolgendes umfasst: eine Steuereinheit, die gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf einen Motor eines in einer Kühlanlage eingebauten Kompressors angewendet wird, ein Auswahlsignal ausgibt; ein erster Kondensator, der mit dem Motor in Reihe verbunden ist; ein zweiter Kondensator; und eine Schalteinheit, die den zweiten Kondensator basierend auf dem Auswahlsignal selektiv mit dem ersten Kondensator parallel verbindet.

Um diese und andere Vorteile zu erreichen und gemäß des Ziels dieser Erfindung, wird, wie hierin ausgeführt und detailliert erklärt, ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, bereitgestellt, welches nachfolgendes umfasst: die Ausgabe eines Auswahlsignals gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf einen Motor eines Kompressors angewendet wird; und selektive Variation der Kapazität von Kondensatoren, die mit dem Motor verbunden sind, basierend auf dem Auswahlsignal.

Die vorerwähnten und die anderen Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile dieser Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung dieser Erfindung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die begleitenden Zeichnungen, die mit eingeschlossen sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu schaffen und die in dieser Patentschrift enthalten sind und einen Teil von ihr bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung zur Erklärung der Grundsätze der Erfindung.

Es zeigen die Zeichnungen:
1 ist ein Blockschaltbild, das eine Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in eine Kühlanlage eingebaut ist, zeigt;
2 ist eine Ansicht, die einen Hubbereich eines Kompressors zeigt, wenn ein Strom auf einen Motor lediglich durch den Kondensator (C1) angewendet wird;
3 ist ein Blockschaltbild, das eine Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung in eine Kühlanlage eingebaut ist, zeigt;
4 ist ein Betriebsablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung in eine Kühlanlage eingebaut ist; und
5 ist eine Ansicht, die einen Hubbereich eines Kompressors zeigt, wenn ein Strom durch einen ersten Kondensator (C1) und einen zweiten Kondensator (C2) auf einen Motor angewendet wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, die oder das in der Lage ist, einen Unterhub oder einen Überhub eines Kompressors zu verhindern, indem die Kapazität der Kondensatoren, die mit einem Motor verbunden sind, gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf den Motor eines Kompressors in einer Kühlanlage angewendet wird, zu variieren, wird nun unter Bezugnahme auf die 3–5 detailliert beschrieben.
3 ist ein Blockschaltbild, das eine Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung in eine Kühlanlage eingebaut ist, zeigt.
Wie hierin gezeigt, umfasst eine Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters in Übereinstimmung mit dieser Erfindung nachfolgendes: einen ersten Kondensator (C1), der elektrisch mit einem Motor eines Kolbenverdichters verbunden ist, und Betrieb des Motors des Kompressors mit Induktivität der im ausgeglichenen Motor gewickelten Spule; einen zweiten Kondensator (C2), der selektiv mit dem ersten Kondensator (C1) parallel verbunden ist, und Betrieb des Motors des Kompressors mit Induktivität der im ausgeglichenen Motor gewickelten Spule; eine Steuereinheit (nicht gezeigt), die ein Schaltsteuersignal ausgibt, um einen Spannungsmodus des Motors gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung (VAC), die auf den Motor angewendet wird, zu variieren, und Ausgabe eines Auswahlsignals zur Auswahl des ersten Kondensators oder sowohl des ersten als auch des zweiten Kondensators; eine erste Schalteinheit 11, die einen Spannungsmodus des Motors basierend auf dem Schaltsteuersignal der Kontrolleinheit variiert; eine zweite Steuereinheit 21, die den zweiten Kondensator mit dem ersten Kondensator (C1) basierend auf dem Auswahlsignal parallel verbindet und die Kapazität variiert; ein PTC Thermistor (Positive Temperature coefficient Thermistor) 12, der mit dem ersten Kondensator (C1) und dem zweiten Kondensator (C2) parallel verbunden ist und einen Überstrom sperrt, der erzeugt wird, wenn Strom frühzeitig auf den Motor angewendet wird; und einen Reaktor 13, der mit dem PTC Thermistor 12 in Reihe verbunden ist und einen Stossstrom, der erzeugt wird, wenn Strom frühzeitig auf den Motor angewendet wird, sperrt. Hier ist der Reaktor 13 kein wesentlicher Bestandteil und kann eingebaut werden, um den Stossstrom, der erzeugt wird, wenn Strom frühzeitig auf dem Motor angewendet wird, zu sperren oder er kann aber auch nicht eingebaut werden. Hier bedeutet der Überstrom einen Strom, der einen von einem Motor des Kolbenverdichters erlaubten Referenzstromwert übersteigt und ein Stossstrom bedeutet einen Maximalstrom des Stroms, der den durch den Motor erlaubten Referenzstromwert übersteigt. Zusätzlich werden Betriebsbeschreibungen über den Reaktor und den PTC Thermistor 12, die dem gewöhnlichen Stand der Technik entsprechen, ausgelassen.
Hierin wird ein Betrieb der Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in eine Kühlanlage eingebaut ist, detailliert beschrieben.
Zunächst ermittelt die Steuereinheit eine Temperatur in der Kühlanlage und wenn die ermittelte Temperatur niedriger ist, als eine Temperatur, die vom Benutzer eingestellt wurde, schaltet die Steuereinheit ein Hauptrelais (nicht gezeigt) der Kühlanlage ab, um die Kaltluft, mit der die Kühlanlage beliefert wird, abzustellen, um dadurch den Strom, der auf den Motor des Kompressors angewendet wird, abzuschalten.
Im gegenteiligen Fall, wenn die Temperatur in der Kühlanlage höher ist als eine Temperatur, die vom Benutzer eingestellt wurde, schaltet die Steuereinheit ein Hauptrelais (nicht gezeigt) der Kühlanlage an, um die Kühlanlage mit Kaltluft zu beliefern, um dadurch Strom auf den Motor des Kompressors anzuwenden. Hier steuert die Steuereinheit die erste Schalteinheit 11 gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung (VAC), die auf den Motor des Kompressors angewendet wird, um dadurch einen Spannungsmodus (Betriebsmodus) des Kompressors zu steuern.
Zum Beispiel, wenn die Stromspannung (VAC), mit der der Motor des Kolbenverdichters beliefert wird, dem Referenzwert entspricht (z.B. 220 Volt), gibt die Steuereinheit ein Schaltsteuersignal aus, um einen Spannungsmodus des Motors, der im Kolbenverdichter eingebaut ist, in einen normalen Modus umzuwandeln. Wenn eine Stromspannung, mit der der Motor des Kolbenverdichters beliefert wird, eine Referenzspannung überschreitet (z.B. über 220 Volt), gibt die Steuereinheit ein Schaltsteuersignal aus, um einen Spannungsmodus des Motors, der im Kolbenverdichter eingebaut ist, in einen hohen Modus umzuwandeln. Wenn die Stromspannung, mit der der Motor des Kolbenverdichters beliefert wird, eine Referenzspannung unterschreitet (z.B. unter 220 Volt), gibt die Steuereinheit ein Schaltsteuersignal aus, um einen Spannungsmodus des Motors, der im Kolbenverdichter eingebaut ist, in einen niedrigen Modus umzuwandeln. Hier ist der Spannungsmodus ein Modus zum Schutz des Motors vor einer Überspannung und zum konstanten Antrieb des Motors. Das heißt, der Spannungsmodus ist ein Modus zur Auswahl von einer der Statorspulen des Motors, die gemäß einer Eingangsspannung in eine erste Spule (L1) (hoher Modus), eine zweite Spule (L2) (normaler Modus) und eine dritte Spule (L3) (niedriger Modus) geteilt sind.
Dementsprechend erzeugt die Steuereinheit ein Schaltsteuersignal zur Umwandlung eines Spannungsmodus des Motors, der in den Kolbenverdichter eingebaut ist, gemäß eines Abweichungswerts der Stromspannung, mit der der Motor des Kolbenverdichters beliefert wird, und gibt das erzeugte Schaltsteuersignal an die erste Schalteinheit 11 aus.
Die erste Schalteinheit 11 schaltet einen Spannungsmodus des Motors gemäß des Schaltsteuersignals der Steuereinheit entweder in einen hohen, einen normalen oder einen niedrigen Modus.
Danach steuert die Steuereinheit, wenn der Spannungsmodus des Motors ein normaler Modus oder ein niedriger Modus ist, die zweite Schalteinheit 21, um den zweiten Kondensator (C2), der mit dem ersten Kondensator (C1) parallel verbunden ist, zu öffnen. Und wenn der Spannungsmodus ein hoher Modus ist, gibt die Steuereinheit ein Auswahlsignal zur Verbindung des ersten Kondensators (C1) und des zweiten Kondensators (C2) parallel zur zweiten Schalteinheit 21 aus.
Die zweite Schalteinheit 21 schaltet den zweiten Kondensator basierend auf dem Auswahlsignal. Das heißt, wenn das Auswahlsignal empfangen wird, verbindet die zweite Schalteinheit 21 den ersten Kondensator (C1) und den zweiten Kondensator (C2) parallel. Wenn aber das Auswahlsignal nicht empfangen wird, wird der zweite Kondensator (C2), der mit dem ersten Kondensator (C1) parallel verbunden ist, geöffnet, um dadurch die Kapazität zu variieren.
Hierin, wird ein Verfahren zur Steuerung des ersten Kondensators (C1) und des zweiten Kondensators (C2) nun unter Bezugnahme auf 4 detailliert beschrieben.
4 ist ein Betriebsablaufdiagramm für ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung in eine Kühlanlage eingebaut ist.
Wie darin gezeigt, umfasst das Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Kolbenverdichters, der in ein Kühlsystem eingebaut ist, nachfolgendes: Ermittlung einer Stromspannung, die auf einen Motor des Kompressors angewendet wird und Vergleich der ermittelten Stromspannung mit einem voreingestellten Referenzwert; und Betrieb des Motors des Kompressors durch den ersten Kondensator (C1), wenn die Stromspannung niedriger ist, als der voreingestellte Referenzwert und Betrieb des Motors des Kompressors durch den ersten Kondensator (C1) und den zweiten Kondensator (C2), wenn die Stromspannung höher ist als die voreingestellte Referenzspannung.
Zunächst ermittelt die Steuereinheit eine Stromspannung, die auf den Motor des Kompressors angewendet wird und vergleicht die ermittelte Stromspannung und die voreingestellte Referenzspannung (S1).
Wenn die Stromspannung höher ist als die voreingestellte Referenzspannung, gibt die Steuereinheit ein Auswahlsignal zur parallelen Verbindung des ersten Kondensators (C1) und des zweiten Kondensators (C2) mit der zweiten Schalteinheit 21 aus. Hier verbindet die zweite Schalteinheit 21 den zweiten Kondensator (C2) mit dem ersten Kondensator (C1) basierend auf dem Auswahlsignal. Hier wird ein Strom durch den ersten Kondensator (C1) und den zweiten Kondensator (C2), die parallel verbunden sind (S2, S3), auf den Motor angewendet.
Im gegenteiligen Fall, wenn die Stromspannung niedriger ist als die voreingestellte Referenzspannung, öffnet die Steuereinheit den zweiten Kondensator (C2), der mit dem ersten Kondensator (C1) parallel verbunden ist, so dass der Strom lediglich durch den ersten Kondensator (C1) (S2, S4) auf den Motor angewendet wird.
Dementsprechend gilt in dieser Erfindung, dass, wenn ein Kompressorhub durch einen Wechsel einer durch eine Änderung der Temperatur um die Kühlanlage bedingte Änderung der Kühllast geändert wird, das heißt, wenn die Kühllast niedrig ist (wenn die Temperatur um die Kühlanlage niedrig ist) oder wenn die Kühllast hoch ist (wenn die Temperatur um die Kühlanlage hoch ist), die Kapazität der Kondensatoren, die mit dem Motor verbunden sind, gemäß einem Abweichungswert einer Stromspannung, die auf den Motor angewendet wird, variiert wird, so dass ein Unterhub oder ein Überhub merklich verringert wird wie in 5 gezeigt.
Hierin wird ein Hubbereich eines Kompressorkolbens wenn der Strom nur durch den ersten Kondensator auf den Motor angewendet wird, und ein Hubbereich des Kompressorkolbens wenn der Strom durch den ersten Kondensator (C1) und den zweiten Kondensator (C2) auf den Motor angewendet wird, nun mit Bezugnahme auf eine graphische Darstellung von 5, die zeigt, dass der Unterhub oder der Überhub merklich verringert wird, beschrieben.
5 ist eine Ansicht, die den Hubbereich eines Kompressorkolbens zeigt, wenn durch den ersten Kondensator (C1) und den zweiten Kondensator (C2) Strom auf den Motor angewendet wird.
Wie in 5 gezeigt, wird, wenn Strom durch einen Kondensator (C1) oder zwei Kondensatoren (C1, C2) gemäß eines Spannungsmodus des Motors (hoher Modus, normaler Modus, niedriger Modus) auf den Motor angewendet wird, ein Überhub oder der Unterhub durch den nachfolgenden Ausdruck 2 merklich verringert, wenn der Spannungsmodus dem hohen Modus, dem normalen Modus oder dem niedrigen Modus entspricht. ωL1 > 1/(ω(C1 + C2)), ωL2 > 1/(ωC1), ωL3 > 1/(ωC1) – Ausdruck 1
Hier ist ω eine Winkelfrequenz, L1, L2 und L3 sind die Induktivitäten des Motors und C1 und C2 sind Kapazität.
Zum Beispiel, wenn der Spannungsmodus ein hoher Modus, und die Kühllast niedrig ist, wird ein Überhub durch die Korrelation von L1 und C1 + C2 merklich verringert. Hier bedeutet der Überhub, dass ein Kolben eines Kompressors und ein Auslassventil miteinander kollidieren.
Zusätzlich, wenn der Spannungsmodus ein hoher Modus ist und die Kühllast hoch ist, wird der Unterhub durch die Korrelation von L1 und C1 + C2 erheblich verringert. Hier ist der Unterhub unter dem erwünschten Hub des Kolbenverdichters.
Wie soweit beschrieben, hat diese Erfindung eine Wirkung, dass ein Unterhub oder ein Überhub des Kompressors unabhängig von einer Kühllast verhindert wird, indem die Kapazität der Kondensatoren, die mit einem Motor verbunden sind gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf den Motor angewendet wird, variiert wird.
Da diese Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann, ohne von ihrem Geist oder ihren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen, sollte auch verstanden werden, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen, wenn nicht anders angegeben, nicht durch irgendeines der Details der vorangegangenen Beschreibung beschränkt sind, sondern innerhalb ihres Geistes und Umfangs in einem breiten Sinne, wie in den angefügten Ansprüchen definiert, gedeutet werden sollten und daher wird beabsichtigt, dass die angefügten Ansprüche alle Änderungen und Modifikationen, die in diese Grenzen der Ansprüche oder Gleichwertigkeiten dieser Grenzen fallen, umfassen.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kolbenverdichters, welche nachfolgendes umfasst: eine Steuereinheit, die ein Auswahlsignal gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf einen Motor eines Kompressors angewendet wird, ausgibt; Kondensatoren, die mit dem Motor verbunden sind; und eine Schalteinheit, die die Kapazität der Kondensatoren basierend auf dem Auswahlsignal selektiv variiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit das Auswahlsignal ausgibt, wenn eine Stromspannung eine Referenzspannung, die auf den Motor des Kompressors angewendet wird, überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kondensatoren, die mit dem Motor verbunden sind, einen ersten Kondensator und einen zweiten Kondensator umfassen, wobei der erste Kondensator mit dem Motor in Reihe verbunden ist, und der zweite Kondensator mit dem ersten Kondensator selektiv parallel verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Schalteinheit den zweiten Kondensator parallel mit dem ersten Kondensator verbindet, wenn das Auswahlsignal empfangen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Schalteinheit den zweiten Kondensator öffnet, der parallel mit dem ersten Kondensator verbunden wird, wenn eine Stromspannung, die auf den Motor des Kompressors angewendet wird, der Referenzspannung entspricht oder diese unterschreitet.
Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, die nachfolgendes umfasst: eine Steuereinheit, die ein Auswahlsignal ausgibt gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf einen Motor eines Kompressors, der in eine Kühlanlage eingebaut ist, angewendet wird; einen ersten Kondensator, der mit dem Motor in Reihe verbunden ist; einen zweiten Kondensator; und eine Schalteinheit, die den zweiten Kondensator basierend auf einem Auswahlsignal selektiv mit dem ersten Kondensator parallel verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit das Auswahlsignal ausgibt, wenn die Stromspannung eine voreingestellte Referenzspannung überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Schalteinheit den zweiten Kondensator, der parallel mit dem ersten Kondensator verbunden ist, öffnet, wenn eine Stromspannung, die auf den Motor des Kondensators angewendet wird, der voreingestellten Referenzspannung entspricht oder diese unterschreitet.
Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, das nachfolgendes umfasst: Ausgabe eines Auswahlsignals gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf einen Motor eines Kompressors angewendet wird; und selektives Variieren der Kapazität der mit dem Motor verbundenen Kondensatoren basierend auf dem Auswahlsignal.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Kondensatoren parallel miteinander verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Kondensatoren parallel miteinander verbunden werden, wenn die Stromspannung eine Referenzspannung überschreitet.
Vorrichtung zur Steuerung eines Betriebs eines Kompressors, welche eine Schalteinheit umfasst, die Kondensatoren, die mit dem Motor verbunden sind, selektiv gemäß eines Abweichungswerts einer Stromspannung, die auf einen Motor eines Kompressors angewendet wird, schaltet.