BRPI0201947B1

BRPI0201947B1 - Aparelho de controle de curso de compressor de movimento alternado e método para o mesmo

Info

Publication number: BRPI0201947B1
Application number: BRPI0201947-7A
Authority: BR
Inventors: Jae-Yoo Yoo; Chel Woong Lee; Min-Kyu Hwang
Original assignee: Lg Electronics Inc
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2015-06-09
Also published as: JP4170662B2; DE10226491A1; US6851934B2; CN1400388A; KR20030012262A; JP2003056470A; BR0201947A; CN1219975C; DE10226491B4; US20030026702A1; KR100408068B1

Description

"APARELHO DE CONTROLE DE CURSO DE COMPRESSOR DE MOVIMENTO ALTERNADO E MÉTODO PARA O MESMO" FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

1. CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção relaciona-se com um aparelho de controle de curso de um compressor de movimento alternado e um método para o mesmo e em particular, com um aparelho de controle de curso de um compressor de movimento alternado e um método para o mesmo que são capazes de aperfeiçoar uma eficiência operacional de um compressor de movimento alternado por detectar uma diferença de fase entre um curso e uma corrente e variar uma frequência operacional de modo a tornar uma distância de operação de um curso colocada próxima do TDC (ponto morto de cima) = 0 em cada variação de carqa.

2. DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

Pode-se, inicialmente, enumerar alguns documentos relevantes conhecidos do estado da técnica, tais como: US4345442 A, US4353220 A, US4783807 A, US5342176 A, US5658132 A, US5809792 A, US5897296 A, US5947693 A, US5980211 A, US6074172 A, US6084320 A, US6153951 A, US6176683 Bl, US6231310 Bl, US6289680 Bl, US6501240 B2, US6685438 B2, US6520746 B2, US6554577 B2, US6537034 B2, US6524075 B2, US7090470 B2, US6857858 B2, US6811380 B2, US2003161735 Al e US6753665 B2.

Um compressor de movimento alternado geral gera um torque de acordo com a rotação de um motor. Aqui, a rotação do motor é executada por uma força intermi- tente através de um dispositivo de comutação, e a força intermitente é aplicada a um enrolamento de bobina ao redor de um estator polifásico do motor. A rotação é gerada através de uma força de sucção magnética; o estado de excitação entre o rotor e o estator polifásico pode ser variado gradualmente. A Figura 1 é um diagrama de blocos ilustrando uma construção do aparelho de controle de curso convencional de um compressor de movimento alternado.

Como representado na Figura 1, o aparelho de controle de curso convencional do compressor de movimento alternado inclui um compressor de movimento alternado 10 ajustando uma capacidade de resfriamento por mover um pistão para cima e para baixo e por variar um curso, uma unidade de detecção de corrente 20 detectando uma corrente gerada no compressor de movimento alternado 10, uma unidade de detecção de curso 30 detectando um curso do pistão de acordo com uma tensão aplicada junto ao compressor de movimento alternado 10, uma unidade de detecção de diferença de fase 40 detectando um valor de diferença de cada fase da corrente e o curso detectado na unidade de detecção de corrente 20 e na unidade de detecção de curso 30, uma unidade de detecção de vibração do curso 50 detectando a vibração do curso por utilizar uma quantidade de variação da diferença de fase detectada, uma unidade de controle de curso 60 detectando a vibração do curso, calculando um curso ocorrido na operação do compressor de movimento alternado 10 de acordo com uma capacidade de resfriamento esperada estabelecida por um usuário, comparando o curso calculado com uma valor de curso de referência informado pelo usuário em uma operação anterior do compressor de movimento alternado 10 e emitindo uma sinal de controle de comutação para o controle de curso e um inversor 70 recebendo um sinal de controle de comutação para o controle do curso e operando o compressor de movimento alternado 10.

Daqui para frente, a operação do aparelho de controle de curso convencional do compressor de movimento alternado será descrita.

Primeiro, o pistão do compressor de movimento alternado 10 executa um movimento alternado linear por uma tensão de entrada de curso de acordo com um valor de curso de referência inicial estabelecido pelo usuário, um curso como uma distância de operação do pistão é determinado pelo movimento alternado linear do pistão, por consequência uma capacidade de resfriamento é controlada por variar o curso. Aqui, a unidade de detecção de corrente 20 e a unidade de detecção de curso 30 detectam uma corrente e um curso do compressor de movimento alternado 10.

Após isto, a unidade de detecção de diferença de fase 40 detecta uma fase por utilizar a corrente e o curso detectados, calcula um valor de diferença de acordo com isto e julga uma vibração do curso por utilizar uma quantidade de variação da diferença de fase.

Na operação anterior do compressor de movimento alternado 10, a unidade de controle de curso 60 controla a operação do compressor de movimento alternado 10 de acordo com o valor do curso de referência inicial, quando um sinal de detecção de vibração do curso é informado a partir da unidade de detecção de vibração do curso 50 na operação do compressor de movimento alternado 10, a unidade de controle de curso 60 informa um sinal de inversão para o inversor 70.

Como descrito acima, um controle de operação para operar o compressor de movimento alternado 10 em um ponto de eficiência máxima é executada.

Entretanto, desde que o aparelho de controle do compressor de movimento alternado de acordo com a técnica anterior possui uma não linearidade séria em suas funções de movimento mecânico, a operação do compressor de movimento alternado pode não ser executada de forma precisa e de forma exata por um método de controle linear sem considerar a não linearidade. Uma eficiência operacional pode ser aperfeiçoada pela detecção de um ponto de inflexão de uma diferença de fase entre uma corrente e um curso do compressor de movimento alternado e pela execução de um controle de operação de acordo com os mesmos, mas quando o compressor de movimento alternado é operado continuamente, uma eficiência operacional pode ser diminuída devido a uma variação de carqa de acordo com alterações em circunstâncias envolventes.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Por consequência, de modo a resolver o problema mencionado acima, é um objetivo da presente invenção proporcionar um aparelho de controle de curso de um compressor de movimento alternado e uma método para o mesmo capaz de aperfeiçoar uma eficiência operacional por detectar uma diferença de fase entre um curso e uma corrente e por variar uma frequência operacional em variações de carga.

De modo a alcançar o objetivo mencionado acima, um aparelho de controle de curso de um compressor de movimento alternado de acordo com a presente invenção inclui um compressor de movimento alternado, uma unidade de detecção de corrente para detectar uma corrente fluindo em um motor do compressor de movimento alternado, uma unidade de detecção de curso para detectar um curso do pistão por utilizar uma tensão e uma corrente aplicada junto ao motor do compressor de movimento alternado, uma unidade de detecção de diferença de fase para detectar uma diferença de fase por receber o curso do pistão a partir da unidade de detecção de curso e a corrente do motor a partir da unidade de detecção de corrente, uma unidade de determinação de frequência operacional para determinar uma frequência operacional correspondida com uma região de operação de acordo com a diferença de fase detectada, uma unidade de armazenamento de frequência/curso para armazenar um valor do curso do pistão pela frequência operacional determinada, uma unidade de determinação de valor do curso de referência para determinar um valor de curso de referência correspondido com a frequência operacional determinada por utilizar o valor de curso pré-armazenado na unidade de armazenamento de frequên-cia/curso, uma unidade de controle para comparar o valor de curso de referência com um valor de curso do pistão presente após um centro ponto de tempo e emitir um sinal de controle de curso de acordo com o resultado da comparação e um inversor para variar uma frequência operacional e uma tensão aplicada junto ao motor do compressor de movimento alternado de acordo com o sinal de controle de curso da unidade de controle.

Em adição, um método de controle de curso de um compressor de movimento alternado de acordo com a presente invenção inclui detectar uma variação de carga enquanto uma compressor de movimento alternado opera com uma frequência operacional de referência, detectar uma frequência operacional em uma região de operação por aumentar/diminuir uma frequência operacional quando a variação de carga é detectada e executar um controle do curso de acordo com um valor de curso de referência após determinar o valor de curso de referência correspondido com a frequência operacional em uma região de operação de alta eficiência.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os desenhos acompanhantes, os quais são incluídos para proporcionar um entendimento adicional da in- venção e são incorporados e constituem uma parte desta especificação, ilustram modalidades da invenção e junto com a descrição servem par explicar os princípios da invenção.

Nos desenhos: A Figura 1 é um diagrama de circuito ilustrando uma construção do aparelho de controle de curso convencional de um compressor de movimento alternado; A Figura 2 é um diagrama de blocos ilustrando uma construção de um aparelho de controle de curso de um compressor de movimento alternado de acordo com a presente invenção; A Figura 3 é uma vista ilustrativa ilustrando uma região de operação estável de um compressor de movimento alternado; A Figura 4 é um fluxograma ilustrando um método de controle de curso de um compressor de movimento alternado de acordo com a presente invenção; A Figura 5 é um gráfico ilustrando a variação de uma frequência de ressonância mecânica de acordo com a variação de carga de um compressor de movimento alternado; A Figura 6A é um gráfico ilustrando a variação de um ponto de operação de uma compressor de movimento alternado de acordo com a variação de carga quando uma frequência operacional do compressor de movimento alternado está uniforme; A Figura 6B é um gráfico ilustrando a variação de um ponto de operação de um compressor de movimento alternado de acordo com a variação de uma frequência operacional quando uma carga do compressor de movimento alternado é uniforme; e A Figura 7 é uma vista ilustrativa ilustrando um controle de curso por aumentar uma frequência operacional de acordo com uma variação de carga de um compressor de movimento alternado. DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA Daqui para frente, um aparelho de controle de curso de um compressor de movimento alternado e um método para o mesmo de acordo com a presente invenção serão descritos com referência aos desenhos acompanhantes . A Figura 2 é um diagrama de blocos ilustrando uma construção de um aparelho de controle de curso de acordo com a presente invenção. Como representado na Figura 2, um aparelho de controle de curso de um compressor de movimento alternado de acordo com a presente invenção inclui uma compressor de movimento alternado 100 ajustando uma capacidade de resfriamento por mover um pistão para cima e para baixo e variando um curso por uma tensão aplicada junto a um motor de acordo com um valor de curso de referência estabelecido por um usuário, uma unidade de detecção de corrente 110 detectando uma corrente fluindo no motor do compressor de movimento alternado 100, uma unidade de detecção de curso 120 detectando um curso do pistão por utilizar uma tensão e uma corrente aplicada junto ao motor do compressor de movimento alternado 100, uma unidade de detecção de diferença de fase 130 detectando uma diferença de fase por receber o curso do pistão a partir da unidade de detecção de curso 120 e a corrente do motor a partir da unidade de detecção de corrente 110, uma unidade de determinação de frequência operacional 140 pré-armazenando uma frequência operacional correspondida com uma região de operação de uma diferença de fase detectada através de experimentos, julgando se a diferença de fase detectada na unidade de detecção de diferença de fase 130 está incluída na região de operação de diferença de fase e determinando uma frequência operacional de modo a operar o compressor de movimento alternado 100 dentro da região de operação, uma unidade de armazenamento de frequência/curso 150 pré-armazenando um valor de curso do pistão por cada frequência operacional, um determinador de valor de curso de referência 160 determinando um valor de curso de referência correspondido com a frequência operacional emitida a partir da unidade de determinação de frequência operacional 140 por utilizar o valor de curso pré-armazenado na unidade de armazenamento de frequência/curso 150, uma unidade de controle 170 para comparar o valor de referência de curso com um valor de curso do pistão presente e emitindo um sinal de controle de curso de acordo com um resultado da comparação e um inversor 180 para variar uma tensão aplicada junto ao motor do compressor de movimento alternado 100 por variar uma frequência operacional pelo sinal de controle de curso da unidade de controle 170.

Aqui, a unidade de determinação de frequência operacional 140 inclui uma unidade de armazenamento de região operacional 141 para pré-armazenar uma frequência operacional correspondida com uma região de operação da diferença de fase detectada através de experimentos antecipados de modo a operar o compressor de movimento alternado 100 dentro da região de operação, um comparador 142 comparando a diferença de fase detectada na unidade de detecção de diferença de fase 130 com a região de operação de diferença de fase e um determina-dor de frequência operacional 143 aumentando/diminuindo a frequência operacional de referência por certas unidades de frequência e determinando uma frequência em um certo ponto de tempo como uma frequência operacional de acordo com um sinal de comparação do comparador 142 quando uma diferença de fase entre a corrente e o curso do pistão está na região de operação no ponto de tempo.

Em adição, a unidade de controle 170 inclui um comparador 171 comparando um valor de curso de referência com um curso do pistão presente e uma unidade de controle de curso 172 emitindo um sinal de controle de curso para operar o compressor de movimento alternado de acordo com o resultado da comparação.

Daqui para frente, a operação e as vantagens do aparelho de controle de curso do compressor de movimento alternado de acordo com a presente invenção serão descritas com referência aos desenhos acompanhantes.

No aparelho de controle de curso do compressor de movimento alternado de acordo com a presente invenção, uma frequência operacional é variada de modo a fazer o motor operar dentro de uma região de operação possuindo uma diferença de fase entre um curso do pistão e uma corrente como 90° + δ. A unidade de detecção de corrente 110 detecta uma corrente aplicada junto ao motor do compressor 100, a unidade de detecção de curso 120 detecta um curso do pistão por utilizar a tensão e a corrente aplicada junto ao motor e respectivamente emite a corrente detectada e o curso para a unidade de detecção de diferença de fase 130. Após isto, o deter-minador de frequência operacional 143 da unidade de determinação de frequência operacional 140 recebe a diferença de fase da unidade de detecção de diferença de fase 130 e determina uma frequência operacional.

Aqui, um processo para determinar uma frequência operacional será descrito.

Primeiro, quando o compressor de movimento alternado 100 está em um estado de ressonância mecânica (ponto de eficiência máxima de uma frequência operacional) , a unidade de armazenamento de região de operação 141 armazena um certo valor (+ δ) com base em um ponto no qual uma diferença de fase entre a corrente do motor e o curso do pistão é 90°. Aqui, um certo valor é determinado através de experimentos.

Então, a eficiência operacional do compressor de movimento alternado 100 de acordo com a variação de carga será descrita com referência aos desenhos acompanhantes . A Figura 3 é uma vista ilustrativa ilustrando um região operacional estável de um compressor de movimento alternado.

Como representado na Figura 3, uma eficiência operacional do compressor de movimento alternado 100 é máxima em um ponto no qual uma diferença de fase entre a corrente do motor e o curso do pistão detectados na unidade de detecção de diferença de fase 130 é 90°.

Após isto, o comparador 142 recebe uma diferença de fase entre o curso do pistão e a corrente emitidos a partir da unidade de detecção de diferença de fase 130, compara a diferença de fase com a região de operação pré-armazenada na unidade de armazenamento de região de operação 141 e aplica um sinal de comparação de acordo com o resultado da comparação para o determi-nador de frequência operacional 143.

Quando um ponto de inflexão da diferença de fase sai da região de operação de acordo com a variação de carga do compressor de movimento alternado 100, o determinador de frequência operacional 143 aumen-ta/diminui a frequência operacional por certas unidades de frequência de modo a tornar o ponto de inflexão da diferença de fase entre a corrente e o curso do pistão colocada dentro da região de operação. Após isto, a frequência operacional controlada por se colocar o ponto de inflexão de diferença de fase dentro da região de operação é emitida para o determinador de valor de curso de referência 150.

Entretanto, quando o ponto de inflexão da diferença de fase é colocado dentro da região de operação, uma frequência no ponto de tempo é determinada como uma frequência operacional e diretamente emitida para o determinador de valor de curso de referência 160. Aqui, o determinador de frequência operacional 143 aplica a frequência operacional controlada para o determinador de valor de curso de referência 160 de acordo com um sinal de comparação do comparador 142.

De acordo com isto, o determinador de valor de curso de referência 160 recebe a frequência operacional a partir da unidade de determinação de frequência operacional 140 e determina um valor de curso de referência. Aqui, a unidade de armazenamento de frequên-cia/curso 150 calcula um curso de referência correspondido com a frequência operacional emitida a partir da unidade de determinação de frequência operacional 140 através de experimentos e armazena o mesmo e o determinador de valor de curso de referência 160 lê o curso do pistão correspondido com a frequência operacional e determina o mesmo como um valor de curso de referência.

Após isto, a unidade de controle 170 construída com o comparador 171 e com o controlador de curso 172 aplica um sinal de controle de curso para operar o compressor de movimento alternado 100 para o inversor 180, um processo para gerar o sinal de controle de curso será descrito.

Primeiro, o comparador 171 da unidade de controle 170 recebe um valor de curso de referência emitido a partir do determinador de valor de curso de referência 160, compara o valor de curso de referência com um curso do pistão da unidade de detecção de curso 120 e emite um sinal de controle de curso de acordo com o resultado da comparação. Em mais detalhes, o comparador 171 compara o valor de curso de referência com o curso do pistão e emite um valor de diferença, o controlador de curso 172 gera um sinal de controle de curso compensado de acordo com o valor de diferença e aplica o mesmo para o inversor 180.

Após isto, o inversor 180 varia uma tensão aplicada junto ao motor por variar uma frequência operacional de acordo com o sinal de controle de curso emitido a partir da unidade de controle 170, por consequência, o controle de operação para fazer o compressor de movimento alternado 100 opera na região de operação, a saber, em um ponto de eficiência máxima pode ser executado .

Daqui para frente, cada processo de execução de um método de controle de curso de um compressor de movimento alternado de acordo com a presente invenção será descrito em mais detalhes.

Um método de controle de curso de um compressor de movimento alternado de acordo com a presente invenção inclui detectar uma variação de carga ao mesmo tempo que o compressor de movimento alternado é operado de acordo com uma frequência operacional de referência, detectando uma frequência operacional em uma região de operação por aumentar/diminuir a frequência operacional quando a variação de carga é detectada e executar um controle de curso de acordo com um valor de curso de referência após determinar o valor de curso de referência correspondido com a frequência operacional em uma região de operação de alta eficiência. A Figura 4 é um fluxograma ilustrando o método de controle de curso do compressor de movimento alternado de acordo com a presente invenção. Ele será descrito em detalhes com referência às Figuras acompanhantes 5 até 7.

Primeiro, uma variação de carga é detectada como apresentado nas etapas SP1, SP2 enquanto o compressor de movimento alternado 100 é operado por uma frequência operacional de referência de acordo com um curso de referência. Aqui, a variação de carga pode ser detectada por se verificar se um ponto de inflexão de uma diferença de fase (FASE-CS) entre m curso do pistão e uma corrente do motor é colocado dentro de uma certa região de operação (90° - δ até 90° + δ) . Aqui, como re- presentado na Figura 5, o ponto de inflexão da diferença de fase (FASE-CS) entre o curso do pistão e a corrente do motor é variado de acordo com o aumen-to/diminuição de uma frequência de ressonância mecânica devido à variação de carga. A Figura 5 é um gráfico ilustrando a variação de uma frequência de ressonância mecânica de acordo com a variação de uma carga de um compressor de movimento alternado. Como representado na Figura 5, quando um curso do compressor de movimento alternado 100 é uniforme e uma carga do compressor do movimento alternado 100 é aumentada, um ponto de operação do compressor de movimento alternado 100 é movido do ponto Ά' para o ponto 'B' . Em mais detalhes, uma frequência de ressonância mecânica é aumentada.

Entretanto, quando uma carga é diminuída, o ponto de operação do compressor de movimento alternado 100 é movido do ponto Ά' para o ponto 'C'. Em mais detalhes, uma frequência de ressonância mecânica é diminuída. Como descrito acima, quando a frequência de ressonância mecânica é variada de acordo com a variação de carga do compressor de movimento alternado 100, um ponto de eficiência máxima, a saber, uma região de operação do compressor de movimento alternado 100 é variado .

Como resultado, por aumentar/diminuir a frequência de ressonância mecânica devido à variação de carga do compressor de movimento alternado 100, um con- trole do curso do compressor de movimento alternado 100 não é bem executado. Por consequência, de modo a compensar o aumento/diminuição da frequência de ressonância mecânica devido à variação de carga, o controle do curso é executado por variar a frequência operacional de modo a fazer o ponto de inflexão da diferença de fase (FASE-CS) do curso e da corrente do motor colocar-se dentro da região de operação.

Após isto, quando a variação de carga é detectada, em mais detalhes, quando o ponto de inflexão da diferença de fase (FASE-CS) do curso e da corrente do motor coloca-se dentro da certa região de operação (90° - δ até 90° +δ) , a operação é continuamente executada com a frequência operacional de referência informada na primeira operação do compressor de movimento alternado. Quando o ponto de inflexão da diferença de fase (FASE-CS) do curso e da corrente do motor não coloca-se dentro da certa região de operação (90° - δ até 90° + δ) , é julgado se o ponto de inflexão da diferença de fase (FASE-CS) possui um valor maior do que este da certa região de operação (90 + δ) como apresentado na etapa SP3.

Quando o ponto de inflexão da diferença de fase (FASE-CS) possui um valor maior do que a certa região de operação (90° + δ), uma frequência operacional é aumentada como apresentado na etapa SP4, quando o ponto de inflexão da diferença de fase (FASE-CS) possui um valor menor do que a certa região operacional (90° +δ) , uma frequência operacional é diminuída como apresentado na etapa SP5, então é julgado se a frequência operacional diminuída coloca-se dentro da região de operação (90° - δ até 90° + δ) como apresentado na etapa SP6, quando a frequência operacional diminuída coloca-se dentro da região de operação (90° - δ até 90° + δ), a frequência operacional diminuída é julgada como uma frequência operacional como apresentado na etapa SP7. Quando a frequência operacional diminuída não se coloca dentro da região de operação (90° - δ até 90° + δ), a etapa SP3 é executada até que uma frequência operacional se coloque dentro da região de operação (90° - δ até 90° + δ) .

Aqui, como representado nas Figuras 6A e 6B, uma frequência operacional é determinada pela utilização de um gráfico ilustrando uma relação entre uma variação de uma diferença de fase devido a uma variação de carga e uma frequência operacional de acordo com uma variação da diferença de fase.

As Figuras 6A e 6B são gráficos ilustrando a variação de um ponto de inflexão da diferença de fase de acordo com uma variação de carga de um compressor de movimento alternado e a variação de uma frequência operacional de acordo com a variação do ponto de inflexão da diferença de fase. Como representado nas Figuras 6A e 6B, um controle de operação é executado por se compensar uma variação de carga do compressor de movimento alternado por utilizar as características de duas curvas características.

Quando um ponto de inflexão de uma diferença de fase entre um curso do pistão e uma corrente é variado de acordo com uma variação de carga do compressor de movimento alternado, um ponto de inflexão da diferença de fase (FASE-CS) entre o curso do pistão e a corrente coloca-se em uma região de operação de alta eficiência pelo aumento/diminuição de uma frequência operacional. Em mais detalhes, quando uma carga é aumentada enquanto o compressor de movimento alternado é operado na região de operação de alta eficiência, o compressor de movimento alternado sai da região de operação de alta eficiência. Aqui, o compressor de movimento alternado retorna para a região de operação de alta eficiência por aumentar uma frequência operacional como um certo valor. A Figura 7 ilustra um processo de controle em detalhes. A Figura 7 é uma vista ilustrativa ilustrando o controle de curso pelo aumento de uma frequência operacional ao redor da variação de carga de um compressor de movimento alternado.

Como representado na Figura 7, quando o compressor de movimento alternado é operado em uma velocidade constante em um certo ponto de tempo da operação, se uma variação de carga não for pesada, uma diferença de fase entre o curso do pistão e a corrente coloca-se em uma região de operação estável, por consequência uma frequência operacional não é variada.

Entretanto, quando um ponto de operação é maior do que a região de operação estável devido a um aumento de carga, uma frequência operacional é movida em uma direção de linha pontilhada, quando um ponto de operação é menor do que a região de operação estável devido a uma diminuição da carga, uma frequência de operacional é movida na direção da linha pontilhada. Por consequência, apesar de ocorrer uma variação de carga, uma eficiência operacional de um compressor 100 pode ser aperfeiçoada por se variar uma frequência operacional de modo a fazer um ponto de operação do compressor 100 colocar-se próximo de TDC = 0.

Após isto, um valor de curso de referência correspondido com uma frequência operacional na região de operação determinada é determinado como apresentado na etapa SP8 e um controle de curso é executado de acordo com o valor de curso de referência como apresentado na etapa SP9. Aqui, um ponto de inflexão da diferença de fase (FASE-CS) dentro de uma região de operação para executar uma operação estável e uma frequência operacional correspondida com o ponto de inflexão são pré-detectados através de experimentos e pré-armazenados. Em adição, um curso por cada frequência operacional é detectado e pré-armazenado.

Após isto, por executar o processo de controle repetidamente, o compressor de movimento alternado pode ser operado em um ponto de ressonância mecânica, a saber, o ponto de eficiência máxima.

No processo de controle do curso do compressor de movimento alternado, quando não existe variação de diferença de fase devido a uma variação de carga, o processo de controle de curso pode ser executado por somente comparar um curso anterior do pistão com um curso do pistão após um certo tempo.

Em mais detalhes, quando o curso anterior do pistão é maior do que um valor de curso de referência após um certo tempo, uma entrada do compressor é diminuída, quando o curso anterior do pistão é menor do que um valor de curso de referência após um certo tempo, uma entrada do compressor é diminuída (não apresentado) .

Como descrito acima, é possível aperfeiçoar uma eficiência operacional por controlar um curso por variar uma frequência operacional de modo a colocar uma distância de operação de um pistão próxima de TDC = 0 como uma região de frequência de ressonância. A medida que a presente invenção pode ser incorporada de várias formas sem sair do espírito ou das características essenciais da mesma, deve também ser entendido que as modalidades descritas acima não são limitadas por qualquer um dos detalhes da descrição anterior, a não ser que de outro modo especificado, mas ao invés disso devem ser construídas amplamente dentro de seu espírito e escopo como definido nas reivindica- ções anexas e portanto, todas as alterações e modificações que caiam dentro dos limites e divisas das reivindicações, ou equivalências de tais limites e divisas são portanto pretendidos de serem incorporados pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Aparelho de controle de curso de um compressor de movimento alternado, compreendendo: um compressor de movimento alternado (100); uma unidade de detecção de corrente (110) para detectar a corrente fluindo em um motor do compressor de movimento alternado (100); uma unidade de detecção de curso (120) para detectar um curso do pistão por utilizar uma tensão e uma corrente aplicadas junto ao motor do compressor de movimento alternado (100); uma unidade de detecção de diferença de fase (130) para detectar a diferença de fase entre o curso do pistão, obtido a partir da unidade de detecção de curso (120) e a corrente do motor, obtida a partir da unidade de detecção de corrente (110); uma unidade de determinação de frequência operacional (140) para determinar a frequência operacional correspondida com uma região de operação de acordo com a diferença de fase detectada; CARACTERIZADO por adicionalmente compreender: uma unidade de armazenamento de frequên-cia/curso (150) para armazenar o valor do curso do pistão pela frequência operacional determinada; uma unidade de determinação do valor do curso de referência (160) para determinar um valor de curso de referência correspondido com a frequência operacional determinada por utilizar o valor de curso pré- armazenado na unidade de armazenamento de frequência/ curso (150); uma unidade de controle (170) para comparar o valor de curso de referência com um valor de curso do pistão presente após um certo ponto de tempo e emitir um sinal de controle de curso de acordo com o resultado da comparação; e um inversor (180) para variar a frequência operacional e a tensão aplicada junto ao motor do compressor de movimento alternado (100) de acordo com o sinal de controle de curso da unidade de controle (170).

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de determinação de frequência operacional (140) inclui: uma unidade de armazenamento de região de operação (141) para detectar e armazenar a diferença de fase entre a corrente e o curso do pistão dentro de uma região de operação de alta eficiência; um comparador (142) para comparar a diferença de fase detectada na unidade de detecção de diferença de fase com a diferença de fase dentro da região de operação; e um determinador de frequência operacional (143) para adicionar/subtrair a frequência operacional quando a diferença de fase sai da região de operação devido a uma variação de carga e emitir a mesma.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o determinador de frequência operacional (143) determina a frequência operacional, em que a frequência operacional é uma frequência entrando na região de operação, e o determinador de frequência segue incrementando ou decrementando uma frequência operacional de referência em uma operação anterior do compressor de movimento alternado (100) por uma certa unidade de frequência até chegar dentro da região de operação.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o determinador de frequência operacional (143) aumenta a frequência operacional quando a diferença de fase é maior do que um limite superior da região de operação.

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o determinador de frequência operacional diminui uma frequência operacional (143) quando a diferença de fase entre a corrente e o curso do pistão é menor do que um limite inferior da região de operação.

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o inversor (180) pode variar uma tensão de entrada do motor e uma frequência.

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o inversor (180) é um inversor de fase única variando uma tensão DC em uma tensão AC de fase única.

8. Método de controle de curso de um compressor de movimento alternado, compreendendo: detectar uma variação de carga enquanto um compressor de movimento alternado (100) opera com uma frequência operacional de referência; detectar uma frequência operacional em uma região de operação por aumentar/diminuir a frequência operacional quando a variação de carga é detectada; e executar um controle de curso de acordo com um valor de curso de referência após determinar o valor de curso de referência correspondido com a frequência operacional em uma região de operação de alta eficiência, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende: armazenar um curso correspondido com cada frequência operacional, e detectar uma diferença de fase colocada na região de operação de alta eficiência e armazenar a mesma .

9. Método de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a variação de carga é detectada por verificar se uma diferença de fase entre uma corrente do motor e um curso coloca-se dentro da região de operação de alta eficiência.

10. Método de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de detecção da frequência operacional inclui as sub-etapas de: aumentar a frequência operacional quando a diferença de fase entre a corrente e o curso é maior do que um limite superior da região de operação; diminuir a frequência operacional quando a diferença de fase entre a corrente e o curso é menor do que um limite inferior da região de operação; e determinar a frequência operacional por julgar se a frequência operacional aumentada/diminuida coloca-se dentro da região de operação.

11. Método de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a detecção da variação de carga compreende: detectar um ponto de inflexão da diferença de fase entre um curso do pistão e uma corrente do motor por aumentar/diminuir um valor de curso de referência; e detectar a variação de carga após estabelecer um curso do pistão no ponto de inflexão da diferença de fase entre o curso do pistão e a corrente do motor como um valor de curso de referência.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a detecção da frequência operacional inclui aumentar/diminuir a frequência operacional de referência e diminuir o valor de curso de referência como um certo valor quando a variação de carga é detectada e retornar para a etapa de detecção do ponto de inflexão, em que o certo valor é estabelecido através de experimentos de modo a detectar o ponto de inflexão da diferença de fase entre o curso do pistão e a corrente.

13. Método de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato que a detecção da frequência de operação inclui as sub-etapas de: aumentar a frequência operacional quando um ponto de inflexão da diferença de fase entre o curso do pistão e a corrente é maior do que um limite superior da região de operação de alta eficiência; e diminuir a frequência operacional quando uma diferença de fase entre a corrente e o curso for menor do que um limite inferior da região de operação.

14. Método de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a variação de carga é detectada por se utilizar uma diferença de fase entre o curso do pistão e a corrente do motor.

15. Método de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende : no caso de não haver variação de fase de acordo com a variação de carga, diminuir uma entrada do compressor de movimento alternado quando um curso anterior do pistão é maior do que o valor de curso de referência após um certo ponto de tempo; e no caso de não haver variação de fase de acordo com a variação de carga, aumentar a entrada do compressor de movimento alternado quando um curso anterior do pistão é menor do que o valor de curso de referência após o certo ponto de tempo.