CN1265093C - 使用线性电机的冰箱往复式压缩机的控制驱动设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用线性电机的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动的设备和方法，其中能够根据驱动负载的变化来改变电容，从而提高压缩机的驱动效率。为此，使用线性电机的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动的设备包括：用于削弱缠绕在电机上的绕组的电感的第一电容器；与第一电容器并联的第二电容器；与第二电容器串联并且能够接通/断开的继电器；以及能够根据电冰箱的驱动负载输出控制信号以接通/断开继电器的微型计算机。

Description

使用线性电机的冰箱往复式压缩机的控制驱动设备和方法

技术领域

本发明涉及一种使用线性电机的电冰箱的往复式压缩机，并特别涉及一种控制驱动使用线性电机的电冰箱往复式压缩机的设备和方法，其中能够根据驱动负载的变化来改变电容，从而提高压缩机的驱动效率。

背景技术

众所周知，压缩机将在一个冷却设备(诸如空气调节器和电冰箱)中循环的制冷剂压缩至高温和高压。压缩机包括往复式压缩机、旋转式压缩机、无电刷直流(BLDC)压缩机以及被称为逆变式压缩机并且具有变化的旋转速度的效率可变式往复式压缩机。

使用线性电机的往复式压缩机根据施加在电机上的电压改变其活塞冲程，从而能够按照使用者的意愿控制冷却能力。

现将利用附图对往复式压缩机进行描述。

图1示出了一种常规的往复式压缩机的控制驱动设备。

参见图1，一种往复式压缩机的控制驱动设备包括：往复式压缩机100，压缩机100能够根据使用者设定的冲程参考值利用输入到内部电机M上的电压来改变内部活塞的冲程，从而能够控制冷却能力；电压检测单元102，电压检测单元102能够通过改变往复式压缩机100的活塞冲程来检测施加在往复式压缩机100上的电压；电流检测单元104，电流检测单元104能够通过改变往复式压缩机100的活塞冲程来检测施加在往复式压缩机100上的电流；微型计算机106，微型计算机106利用由电压检测单元102和电流检测单元104检测的电压和电流，将所计算的冲程值与冲程参考值进行比较，接着根据所计算的冲程值与冲程参考值之间的比较结果输出切换控制信号；以及电路单元108，电路单元108根据中断输入到由微型计算机106的切换控制信号所控制的三端双向可控硅开关(Triac)Tr1上的AC电源来控制施加在往复式压缩机100上的电机电压的大小。

下面描述常规的往复式压缩机的控制驱动操作。

往复式压缩机100利用变化的活塞冲程控制冷却能力，其中活塞根据由使用者设定的冲程参考值利用从电机输入的电机电压上下往复移动。

冲程指的是在往复式压缩机100中的活塞往复移动的距离。

利用微型计算机106的控制信号延长在电路单元108中的三端双向可控硅开关Tr1的接通时间，从而增大冲程。此时，电压检测单元102和电流检测单元104分别检测施加在往复式压缩机100上的电压和电流，并且将检测的电压和电流输出到微型计算机106。

微型计算机106利用从电压检测单元102和电流检测单元104检测的电压和电流计算冲程，将计算的冲程与由使用者设定的冲程参考值进行比较，并且根据所计算的冲程值与冲程参考值之间的比较结果将切换控制信号输出到三端双向可控硅开关Tr1上。

即，当计算的冲程小于冲程参考值时，微型计算机106输出延长三端双向可控硅开关Tr1的接通时间的切换控制信号，从而增大施加在往复式压缩机100上的电压。

同时，当计算的冲程大于冲程参考值时，微型计算机106输出缩短三端双向可控硅开关Tr1的接通时间的切换控制信号，从而减小施加在往复式压缩机100上的电压。

施加在往复式压缩机100的电机(M)上的电压(V)和冲程之间的关系以下列等式表示：

(等式1)

$V=L\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}+\mathrm{Ri}+\mathrm{a\ωS}$

ω＝2πf

其中，α表示一个用于将电力转换成机械力的电机常数，S表示冲程，R表示电机的内电阻，以及L表示电机(M)的电感。

如等式1中所示，电感电压 $\left(L\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}\right)$ 基本上类似于反电动势(αωS)，而往复式压缩机100的内电阻(R)的电压(Ri)在与 $\left(L\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}\right)$ 和反电动势(αωS)相比是一个可以忽略的小数值。

因此，施加在电机(M)上的电压(V)是由电感电压(Ldi/dt)和反电动势(αωS)之和确定的。

因此，为了获得在往复式压缩机中的更大的冲程，必须增大施加在电机上的电压。

为了提高往复式压缩机的效率，必须减小缠绕在电机上的绕组的电感值。

即，如图2中所示，电容器(C)与电机(M)串联并且削弱缠绕在电机上的绕组的电感(L)，从而提高往复式压缩机的效率。

图2是现有技术中所涉及的一种往复式压缩机的框图。

参见图2，现描述削弱绕组电感的操作。

施加在电机和电容器两端的电压被表示为下列等式：

(等式2)

$V=L\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}+\frac{1}{C}\∫\mathrm{idt}+\mathrm{Ri}+\mathrm{\α\ωS}$

此时，电容(C)被表示为下列等式：

(等式3)

$C=\frac{1}{{\left(2\mathrm{\πf}\right)}^2}L$

其中，电容(C)和电感(L)被预定为谐振值。

因此，电容(C)和电感(L)由于相互谐振而被削弱，从而使施加在电机(M)和电容器两端的电压被表示为下列等式：

(等式4)

V＝Ri+αωS

如等式4中所示，所施加的电压(V)的大小与反电动势(αωS)类似，这是由于电感电压

和电容器电压

在相互谐振后被削弱。因此，往复式压缩机仅利用一个低电压(V)即可获得所需的冲程。

另外，由于电容器电压 与施加在电机和电容器两端的电压(V)一起被施加在电机(M)上，因此可利用一个低电压(V)获得大的冲程，从而提高了相应的过载能力。

在现有技术所涉及的往复式压缩机用于一个电冰箱并且被驱动时，根据电冰箱的驱动负载难以得到用于获得恒定冲程的往复式压缩机100的电机(M)所需的驱动电压。

即，当电冰箱的驱动负载较大时，往复式压缩机100的电机M需要大于线电压(在韩国，AC220)的电压，而当电冰箱的驱动负载较小时，需要小于线电压的电压。

因此，在电冰箱的驱动负载较大时，微型计算机106缩短三端双向可控硅开关Tr1的断开时间，从而增大施加在电机上的电压，而在电冰箱的驱动负载较小时，微型计算机106延长三端双向可控硅开关Tr1的断开时间，从而减小施加在电机上的电压。

此时，图3a和图3b中示出了由根据电冰箱的驱动负载施加在电机上的电压所产生的电流波形。

图3A是在电冰箱的驱动负载较大时的电流波形，而图3B是在电冰箱的驱动负载较小时的电流波形。

如上所述，现有技术中所涉及的往复式压缩机延长三端双向可控硅开关的断开时间以减小施加在电机上的电压，从而增加了谐波损失并降低了往复式压缩机的效率。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于，提供一种使用线性电机的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动的设备和方法，该设备和方法能够根据电冰箱的驱动负载来改变电容，从而控制电机所需的电压以获得一个预定的冲程。

为了达到这些和其他优点，根据如这里体现和概述的本发明的目的，本发明提供一种使用线性电机的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动的设备，在电冰箱的往复式压缩机中，根据三端双向可控硅开关Tr1的接通/断开状态，改变由于在内部电机上施加电压而能够上下往复移动的活塞的冲程，从而控制冷却能力，所述设备包括：用于削弱缠绕在电机M上的绕组的电感的第一电容器；与第一电容器并联的第二电容器；与第二电容器串联并且能够接通/断开的继电器Ry；以及能够根据电冰箱的驱动负载输出控制信号以接通/断开继电器的微型计算机，如果电冰箱的驱动负载较小，则微型计算机输出用于接通继电器的控制信号，而如果电冰箱的驱动负载较大，则微型计算机输出用于断开继电器的控制信号。

为了达到这些和其他优点，根据如这里体现和概述的本发明的目的，本发明提出一种使用线性电机的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动的设备，在电冰箱的往复式压缩机中，根据三端双向可控硅开关的接通/断开状态，改变由于在内部电机上施加电压而能够上下往复移动的活塞的冲程，从而控制冷却能力，所述设备包括：与电机相连的第一电容器；与第一电容器串联的第二电容器；与第二电容器并联并且能够接通/断开的继电器；以及能够根据电冰箱的驱动负载输出控制信号以接通/断开继电器的微型计算机，其中所述第一电容器和第二电容器的串联组合用于削弱缠绕在电机上的绕组的电感，如果电冰箱的驱动负载较小，则微型计算机输出用于接通继电器的控制信号，而如果电冰箱的驱动负载较大，则微型计算机输出用于断开继电器的控制信号。

为了达到这些和其他优点，根据如这里体现和概述的本发明的目的，本发明提出一种使用线性电机的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动的方法，在电冰箱的往复式压缩机中，根据三端双向可控硅开关的接通/断开状态，改变由于在内部电机上施加电压而能够上下往复移动的活塞的冲程，从而控制冷却能力，所述设备包括：用于削弱缠绕在电机上的绕组的电感的第一电容器；与第一电容器并联的第二电容器；与第二电容器串联并且能够接通/断开的继电器；其中，所述方法包括下列步骤：检测三端双向可控硅开关的断开时间；利用所检测的三端双向可控硅开关的断开时间确定电冰箱的驱动负载是大或者是小；以及在确定结果是电冰箱的驱动负载较小的情况下输出用于接通继电器的控制信号，以及在确定结果是电冰箱的驱动负载较大的情况下输出用于断开继电器的控制信号。

为了达到这些和其他优点，根据如这里体现和概述的本发明的目的，本发明提供一种使用线性电机的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动的方法，在电冰箱的往复式压缩机中，根据三端双向可控硅开关的接通/断开状态，改变由于在内部电机上施加电压而能够上下往复移动的活塞的冲程，从而控制冷却能力，所述设备包括：用于削弱缠绕在电机上的绕组的电感的第一电容器；与第一电容器并联的第二电容器；与第二电容器串联并且能够接通/断开的继电器；其中，所述方法包括下列步骤：检测三端双向可控硅开关的断开时间；利用所检测的三端双向可控硅开关的断开时间确定电冰箱的驱动负载是大或者是小；以及在确定结果是电冰箱的驱动负载较小的情况下输出用于接通继电器的控制信号，以及在确定结果是电冰箱的驱动负载较大的情况下输出用于断开继电器的控制信号，其中设置在所述第一电容器和第二电容器之间的串联组合用于削弱缠绕在电机上的绕组的电感。

从下面结合附图对本发明的详细描述中可以明显地看出本发明的上述以及其他目的、特征、方面和优点。

附图说明

提供的附图可便于对本发明的进一步理解，并且附图包含在说明书中作为其中的一部分，与下面的描述内容一起用于说明本发明的原理。

在附图中：

图1示出了一种常规往复式压缩机的控制驱动设备的结构；

图2是现有技术中所涉及的一种压缩机控制驱动设备的结构框图；

图3A和图3B示出了施加在图2中所示的电机上的电流波形；

图4是表示本发明的一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动设备的结构框图；

图5是表示根据驱动负载的电机所需电压的曲线图；

图6A和图6B示出了施加在本发明的一个实施例所涉及的电机上的电流波形；

图7是实现本发明的一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动过程的一个流程图；以及

图8是表示本发明的另一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动设备的结构框图。

具体实施方式

现将对本发明的优选实施例进行详细描述，附图中示出了它们的示例。

现将描述本发明所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动设备。

图4是表示本发明的一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动设备的结构框图。

如图4中所示，本发明的一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动设备包括：往复式压缩机400，压缩机400能够根据使用者设定的冲程参考值利用输入到电机上的电压来改变活塞的冲程，从而能够控制冷却能力；电压检测单元402，电压检测单元402能够通过增加活塞冲程来检测施加在往复式压缩机400上的电压；电流检测单元404，电流检测单元404能够通过增加活塞冲程来检测施加在往复式压缩机400上的电流；微型计算机406，微型计算机106利用由电压检测单元402和电流检测单元404检测的电压和电流，将所计算的冲程值与冲程参考值进行比较，接着根据所计算的冲程值与冲程参考值之间的比较结果输出切换控制信号，通过确定驱动负载是大或者是小来输出继电器控制信号；以及电路单元408，电路单元408根据微型计算机406的切换控制信号接通/断开三端双向可控硅开关Tr1以将电压施加到往复式压缩机400上；以及电压控制单元410，电压控制单元410根据微型计算机406的继电器控制信号改变电容以控制被施加在往复式压缩机400上的电压。

电压控制单元410包括：与电机M相连的用于削弱缠绕在电机上的绕组的电感的第一电容器C1；与第一电容器C1并联的第二电容器C2；与第二电容器C2串联的继电器Ry，利用微型计算机406的继电器控制信号能够使继电器Ry接通/断开。

现将描述本发明一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动的操作。

首先，往复式压缩机400利用变化的活塞冲程来控制冷却能力，其中活塞(未示出)根据由使用者设定的冲程参考值利用施加在电机上的电压上下往复移动。

冲程指的是在往复式压缩机400中的活塞往复移动的距离。

利用微型计算机406的控制信号延长在电路单元408中的三端双向可控硅开关Tr1的接通时间。从而，能够增大冲程。此时，电压检测单元402和电流检测单元404分别检测施加在往复式压缩机400上的电压和电流，并且将检测的电压和电流输出到微型计算机406。

微型计算机406利用由电压检测单元402和电流检测单元404检测的电压和电流计算冲程，将计算的冲程与由使用者设定的冲程参考值进行比较，并且根据所计算的冲程值与冲程参考值之间的比较结果将切换控制信号输出到三端双向可控硅开关Tr1上。

即，当计算的冲程小于冲程参考值时，微型计算机406输出延长三端双向可控硅开关Tr1的接通时间的切换控制信号，从而增大施加在往复式压缩机400的电机M上的电压。

同时，当计算的冲程大于冲程参考值时，微型计算机406输出缩短三端双向可控硅开关Tr1的接通时间的切换控制信号，从而减小施加在往复式压缩机400的电机M上的电压。

另外，微型计算机406检测三端双向可控硅开关Tr1的断开时间，并且根据所检测的三端双向可控硅开关Tr1断开时间确定电冰箱的驱动负载是大或者是小。

即，如果三端双向可控硅开关Tr1断开时间长于一个预定值，那么微型计算机406确定电冰箱的驱动负载小，而如果三端双向可控硅开关Tr1断开时间短于一个预定值，那么微型计算机406确定电冰箱的驱动负载大。

当电冰箱的驱动负载较大时，往复式压缩机400的电机M需要大于线电压(在韩国，AC220)的电压以产生冲程，而当电冰箱的驱动负载较小时，需要小于线电压的电压以获得恒定的冲程。

接着，微型计算机406根据三端双向可控硅开关Tr1的断开时间确定电冰箱的驱动负载是大或者是小，并且将继电器控制信号输出到电压控制单元410以接通/断开电压控制单元410的继电器Ry。

即，当电冰箱的驱动负载大时，微型计算机406输出断开继电器的继电器控制信号，而当电冰箱的驱动负载小时，微型计算机406输出接通继电器的继电器控制信号。

电压控制单元410根据由微型计算机输入的继电器控制信号接通/断开继电器Ry以控制第一电容器C1和第二电容器C2的等效电容器，从而控制施加在电机M上的电压以获得恒定的冲程。

具体描述如下。

当电冰箱的驱动负载大时，利用由微型计算机406输入的继电器控制信号断开电压控制单元410的继电器。因此，仅第一电容器C1与电机M相连，并且第一电容器C1的电压被施加到电机M上。

此时，施加在电机M上的第一电容器C1的电容器电压和绕组的电感电压被削弱，从而用以获得恒定的冲程的电机所需电压小至与线电压(在韩国，AC220)接近的数值。第一电容器C1的电容和绕组的电感被预定为谐振值。

同时，当电冰箱的驱动负载小时，利用由微型计算机406输入的继电器控制信号接通电压控制单元410的继电器。因此，以使第一电容器C1和第二电容器C2与电机M相连。

因此，根据相当于第一电容器C1的第一电容和第二电容器C2的第二电容之和的等效电容的电容器电压被施加在电机上。

此时，等效电容和电机M的电感之间的谐振被破坏，以使用来获得恒定的冲程的电机所需电压增大到与线电压(AC220)接近的数值。

即，当电冰箱的驱动负载大时，用于产生冲程的电机M所需电压大于线电压，以使微型计算机406断开继电器，从而使第一电容器C1的电压和电机的电感电压根据LC谐振相互削弱。因此，电机M可利用低于所需电压的线电压获得恒定的冲程。

同时，当电冰箱的驱动负载小时，用于产生冲程的电机M所需电压大于线电压，以使微型计算机406断开继电器，从而使第一电容器C1的电压和电机的电感电压根据LC谐振相互削弱。因此，电机M可利用低于所需电压的线电压获得恒定的冲程。

图5是表示根据驱动负载的电机所需电压的曲线图。

如图5中所示，当驱动负载小时，电机M所需的电压小于线电压，而当驱动负载大时，电机M所需的电压大于线电压。

因此，如曲线(a)中所示，当驱动负载大时，使用电容器电压与缠绕在电机M上的绕组的电感电压谐振的电容器，从而获得等于线电压近似值的电机M的所需电压。

另外，如曲线(b)中所示，当驱动负载小时，使用电容器电压大于缠绕在电机M上的绕组的电感电压的电容器，从而获得等于线电压近似值的电机M的所需电压。

图6A和图6B示出了根据驱动负载的电流波形。

图6A是在驱动负载较大时的电流波形，而图6B是在驱动负载较小时的电流波形。

如图6B中所示，当驱动负载小时，继电器被接通，从而利用第一电容器C1和第二电容器C2增大用以获得恒定的冲程的电机M所需电压。因此，三端双向可控硅开关Tr1的断开时间降低，并且还减小了电流的波幅。

本发明一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动的操作说明如下。

(等式5)

MV′+C_fV+K∫Vdt＝αI

$\mathrm{RI}+L{I}^{\′}+\frac{1}{C}\∫\mathrm{Idt}+\mathrm{\αV}=U$

其中，M表示可移动物体的质量(kg)，Cf是负载阻尼系数(Ns/m)，K是活动场的弹性系数(N/m)，α是电源电流的相关系数(N/A)，V是可移动物体的速度(m/s)，V′是V的差值，I是电机中的驱动电流(A)，I′是I的差值，R是电机电阻(Ω)，L是电抗(H)，C是电容(F)，以及U是施加电压(V)。

通过消除往复式压缩机中的三端双向可控硅开关以及进行线性化得出等式5。

如果等式5被表示为一个矢量，可利用下列的等式6来表示。

(等式6)

$Z_m=R_m+j{X}_m=C_f+j(\mathrm{M\ω}-\frac{k}{\mathrm{\ω}})$

$Z_e=R_e+j{X}_e=R+j(\mathrm{L\ω}-\frac{1}{\mathrm{C\ω}})$

如果利用一个电流矢量代替等式6，可利用下列的等式7来表示。

(等式7)

Z_tI＝U

$Z_t=(Z_e+\frac{{\mathrm{\α}}^2}{Z_m})$

往复式压缩机的总阻抗(Z_t)等于等式7。当阻抗的虚数组分为“0”时，用以获得恒定冲程的电机所需电压最小。

同样，如等式7中所示，当往复式压缩机的驱动负载(Z_m)不同时，阻抗值被改变并且用以获得恒定冲程的电机所需电压也不同。

现将参照附图对本发明一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动方法进行描述。

图7是实现本发明的一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动的一个流程图。

首先，微型计算机406驱动往复式压缩机400(S700)，并且利用控制三端双向可控硅开关Tr1的断开时间来控制活塞冲程(S702)。

接着，微型计算机406检测三端双向可控硅开关Tr1的断开时间(S704)，并且检测继电器的接通/断开状态(S706)。

当继电器处于接通状态(S706)时，微型计算机406比较在前面步骤(S704)中检测的三端双向可控硅开关Tr1的断开时间和预定的高负载确定时间T1(S708)。

在前面步骤(S708)中，当三端双向可控硅开关Tr1的断开时间短于预定的高负载确定时间T1时，微型计算机406确定电冰箱的驱动负载大，从而将一个用于断开继电器的继电器控制信号输出到电压控制单元410(S710)。

此时，在前面步骤(S708)中，如果三端双向可控硅开关Tr1的断开时间长于预定的高负载确定时间T1，那么微型计算机406保持继电器Ry的接通状态。

同时，当继电器处于断开状态时，微型计算机406比较所检测的三端双向可控硅开关Tr1的断开时间和预定的低负载确定时间T2(S712)。

其中，预定的低负载确定时间T2长于预定的高负载确定时间T1。

当在前面步骤(S712)中所检测的三端双向可控硅开关Tr1的断开时间长于预定的低负载确定时间T2时，微型计算机406确定电冰箱的驱动负载小，从而将一个用于接通继电器的继电器控制信号输出到电压控制单元410(S714)。

此时，当在前面步骤(S712)中所检测的三端双向可控硅开关Tr1的断开时间短于预定的低负载确定时间T2时，微型计算机406保持继电器Ry的断开状态。

当所检测的三端双向可控硅开关Tr1的断开时间在预定的低负载确定时间T2和预定的高负载确定时间T1之间的范围内时，微型计算机406保持继电器Ry目前的状态。

即，当三端双向可控硅开关Tr1的断开时间以恒定的时间间隔在预定的低负载确定时间T2和预定的高负载确定时间T1之间不断变化时，微型计算机406防止继电器Ry不必要地被接通/断开。

其中，由于已经描述了根据继电器Ry的接通/断开增大或者降低用以获得恒定冲程的电机M所需电压的操作，因此不再进行其他的描述。

现将参照附图对本发明另一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动设备进行描述。

图8是表示本发明的另一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动设备的结构框图。

与本发明的一个实施例相同的结构部分用相同的附图标记表示。

参见图8，本发明的另一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动设备包括：往复式压缩机400；电压检测单元402；电流检测单元404；微型计算机406；电路单元408；以及电压控制单元800。

电压控制单元800包括：第一电容器C1；与第一电容器C1串联的第二电容器C2；以及与第二电容器C2并联的继电器。

此时，在第一电容器C1和第二电容器C2之间的串联组合削弱了缠绕在往复式压缩机400的电机上的绕组电感。

由于本发明的另一个实施例中除了电压控制单元800以外的结构部件与本发明的一个实施例相同，因此不再对其进行详细描述。

现将描述本发明另一个实施例所涉及的往复式压缩机的控制驱动的操作。

微型计算机406检测三端双向可控硅开关Tr1的断开时间，并且根据所检测的三端双向可控硅开关Tr1断开时间确定电冰箱的驱动负载是大或者是小，从而将用于接通/断开继电器Ry的继电器控制信号输出到电压控制单元800上。

即，当电冰箱的驱动负载大时，微型计算机406输出用于断开继电器Ry的继电器控制信号，而当电冰箱的驱动负载小时，微型计算机406输出用于接通继电器Ry的继电器控制信号。

电压控制单元800根据由微型计算机406输入的继电器Ry控制信号接通/断开继电器，以使第一电容器C1和第二电容器C2的等效电容被控制，从而电压控制单元800能够控制用以获得恒定冲程的电机M所需电压。

具体描述如下。

当电冰箱的驱动负载大时，利用继电器控制信号断开电压控制单元800的继电器Ry。因此，第一电容器C1和第二电容器C2串联，从而使由第一电容器C1和第二电容器C2得到的等效电容 $(C=\frac{C1\×C2}{C1+C2})$ 的电容器电压被施加到电机M上。

此时，施加在电机M上的等效电容C的电容器电压和绕组的电感电压被削弱，从而用以获得恒定的冲程的电机所需电压小至与线电压(在韩国，AC220)接近的数值。等效电容C的电容和绕组的电感被预定为谐振值。

同时，当电冰箱的驱动负载小时，利用由微型计算机406输入的继电器控制信号接通电压控制单元800的继电器Ry，以使第一电容器C1与电机M相连。

因此，第一电容器C1的电压被施加在电机上。此时，第一电容器C1的电容和电机M的电感之间的谐振被破坏，以使用以获得恒定的冲程的电机所需电压增大到与线电压(在韩国，AC220)接近的数值。

即，当电冰箱的驱动负载大时，用于产生冲程的电机M所需电压大于线电压。因此，微型计算机406根据LC谐振削弱了由第一电容器C1和第二电容器C2得到的等效电容 $(C=\frac{C1\×C2}{C1+C2})$ 的电容电压和电机的电感电压，因此电机可利用低于所需电压的线电压获得冲程。

同时，当电冰箱的驱动负载小时，用于产生冲程的电机M所需电压小于线电压，以使继电器Ry被接通，从而利用第一电容器C1的电容器电压破坏电机和电感电压之间的LC谐振。因此，电机M可利用高于所需电压的线电压获得恒定的冲程。

本发明另一个实施例所涉及的电冰箱的往复式压缩机的控制驱动的方法与如图7中所示的本发明的一个实施例相同，因此不再进行详细的描述。

如上所述，在本发明中，通过判断电冰箱的驱动负载是大或者是小来改变等效电容，从而控制用以获得恒定的冲程的电机所需电压。

因此，在本发明中，当电冰箱的驱动负载小时，增加用以获得恒定的冲程的电机所需电压，而当电冰箱的驱动负载大时，减小用以获得恒定的冲程的电机所需电压，从而减小三端双向可控硅开关Tr1的断开时间。

因此，在本发明中，通过改变驱动负载增加对应于电流的特征，从而能够提高往复式压缩机的驱动效率。

尽管本发明可以在不脱离其实质或者基本特征的前提下以几种形式实施，但是应该理解的是，上述实施例不限于上述描述内容的具体细节，除非是特定的，否则应该被认为在由后面的权利要求所限定的保护范围内，因此，所有落入权利要求或者其等同的界限内的变型和改进都落入后面的权利要求所限定的保护范围内。

Claims (11)

1.一种使用线性电机的电冰箱往复式压缩机的控制驱动设备，在电冰箱的往复式压缩机中，根据三端双向可控硅开关的接通/断开状态，改变由于在内部电机上施加电压而能够上下往复移动的活塞的冲程，从而控制冷却能力，所述设备包括：

用于削弱缠绕在电机上的绕组的电感的第一电容器；

与第一电容器并联的第二电容器；

与第二电容器串联并且能够接通/断开的继电器；以及

能够根据电冰箱的驱动负载输出控制信号以接通/断开继电器的微型计算机，

如果电冰箱的驱动负载较小，则微型计算机输出用于接通继电器的控制信号，而如果电冰箱的驱动负载较大，则微型计算机输出用于断开继电器的控制信号。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微型计算机根据三端双向可控硅开关的断开时间确定电冰箱的驱动负载是大还是小。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述微型计算机进行如下确定：

如果三端双向可控硅开关的断开时间长于预定的低负载确定时间，则电冰箱的驱动负载小；以及

如果三端双向可控硅开关的断开时间短于预定的高负载确定时间，则电冰箱的驱动负载大，其中预定的低负载确定时间长于预定的高负载确定时间。

4.一种使用线性电机的电冰箱往复式压缩机的控制驱动设备，在电冰箱的往复式压缩机中，根据三端双向可控硅开关的接通/断开状态，改变由于在内部电机上施加电压而能够上下往复移动的活塞的冲程，从而控制冷却能力，所述设备包括：

与电机相连的第一电容器；

与第一电容器串联的第二电容器；

与第二电容器并联并且能够接通/断开的继电器；以及

能够根据电冰箱的驱动负载输出控制信号以接通/断开继电器的微型计算机，其中所述第一电容器和第二电容器的串联组合削弱缠绕在电机上的绕组的电感，

如果电冰箱的驱动负载较小，则微型计算机输出用于接通继电器的控制信号，而如果电冰箱的驱动负载较大，则微型计算机输出用于断开继电器的控制信号。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述微型计算机根据三端双向可控硅开关的断开时间确定电冰箱的驱动负载是大还是小。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述微型计算机进行如下确定：

如果三端双向可控硅开关的断开时间长于预定的低负载确定时间，则电冰箱的驱动负载小；以及

如果三端双向可控硅开关的断开时间短于预定的高负载确定时间，则电冰箱的驱动负载大，其中预定的低负载确定时间长于预定的高负载确定时间。

7.一种使用线性电机的电冰箱往复式压缩机的控制驱动设备，在电冰箱的往复式压缩机中，根据施加在内部电机上的电压改变冲程来控制冷却能力，所述设备包括：

根据电冰箱的驱动负载输出控制信号的微型计算机；

通过根据微型计算机的控制信号改变电容来控制施加在电机上的电压的电路单元；以及

通过根据由电路单元提供的控制电压改变冲程以控制冷却能力的往复式压缩机，

其中，在电冰箱的驱动负载小的情况下，利用微型计算机的控制信号接通继电器。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述电路单元包括：

用于削弱缠绕在电机上的绕组的电感的第一电容器；

与第一电容器并联的第二电容器；以及

与第二电容器串联并且能够接通/断开的继电器。

9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述电路单元包括：

与电机相连的第一电容器；

与第一电容器串联的第二电容器；以及

与第二电容器并联并且能够接通/断开的继电器；

其中所述第一电容器和第二电容器的串联组合削弱缠绕在电机上的绕组的电感。

10.一种使用线性电机的电冰箱往复式压缩机的控制驱动方法，在电冰箱的往复式压缩机中，根据三端双向可控硅开关的接通/断开状态，改变由于在内部电机上施加电压而能够上下往复移动的活塞的冲程，从而控制冷却能力，所述设备包括：用于削弱缠绕在电机上的绕组的电感的第一电容器；与第一电容器并联的第二电容器；与第二电容器串联并且能够接通/断开的继电器；其中，所述方法包括下列步骤：

检测三端双向可控硅开关的断开时间；

利用所检测的三端双向可控硅开关的断开时间确定电冰箱的驱动负载是大或者是小；以及

在确定结果是电冰箱的驱动负载较小的情况下输出用于接通继电器的控制信号，以及在确定结果是电冰箱的驱动负载较大的情况下输出用于断开继电器的控制信号。

11.一种使用线性电机的电冰箱往复式压缩机的控制驱动方法，在电冰箱的往复式压缩机中，根据三端双向可控硅开关的接通/断开状态，改变由于在内部电机上施加电压而能够上下往复移动的活塞的冲程，从而控制冷却能力，所述设备包括：连接到电机的第一电容器；与第一电容器串联的第二电容器；与第二电容器并联并且能够接通/断开的继电器；其中设置在所述第一电容器和第二电容器之间的串联组合削弱缠绕在电机上的绕组的电感；其中，所述方法包括下列步骤：

检测三端双向可控硅开关的断开时间；

利用所检测的三端双向可控硅开关的断开时间确定电冰箱的驱动负载是大或者是小；以及

在确定结果是电冰箱的驱动负载较小的情况下输出用于接通继电器的控制信号，以及在确定结果是电冰箱的驱动负载较大的情况下输出用于断开继电器的控制信号。

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