DE2930262C2

DE2930262C2 -

Info

Publication number: DE2930262C2
Application number: DE2930262A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kainuma; Yukio Okuda; Yoshiaki Gunma Jp Fujisawa
Original assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Current assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Priority date: 1978-07-28
Filing date: 1979-07-26
Publication date: 1988-03-31
Also published as: US4283920A; JPS6145140B2; DE2930262A1; JPS5520335A

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung in einer mit einem Schwingkompressor betriebenen Kältemaschine, mit einem aus Halbleiterelementen bestehenden Wechselrichter, der eine Rechteckspannung konstanter Amplitude ausgibt, wenn eine bestimmte Spannungshöhe des Versorgungsgleichstroms vorliegt, und die Frequenz dieser Rechteckspannung derart regelt, daß sie stets mit der sich im Betrieb ändernden Eigenfrequenz des mechanischen Systems des Schwingkompressors übereinstimmt.

Eine gattungsgemäße Regeleinrichtung in einer Kältemaschine ist aus der DE-OS 24 17 443 bekannt und umfaßt einen Wechselrichter zum Erzeugen einer Wechselspannung für einen Schwingkompressor, der mit der Wechselspannung des Wechselrichters betrieben wird. Die Kälteanlage umfaßt einen Verflüssiger, dem das von dem Schwingkompressor komprimierte Kältemittel zugeführt wird, ein Kapillarrohr an der stromabwärts liegenden Seites des Verflüssigers und einen Verdampfer an der stromabwärts liegenden Seite des Kapillarrohres. Diese Kältemaschine ist so ausgelegt, daß das im Verdampfer verdampfte Kältemittel zu dem Kompressor zurückgeleitet wird, um neuerlich komprimiert zu werden. Bei dieser Art von Kältemaschine steigt der Kohlbenhub des Kompressors in unerwünschter Weise an, wenn die Kältemaschine bei extrem niedriger Umgebungstemperatur arbeitet, wodurch eine Zerstörung des Ventilgehäuses bewirkt werden kann. Wenn beispielsweise ein Erfrischungswagen (Campingwagen), der mit einer Kühlanlage ausgerüstet ist, die diese Art von Kältemaschine vewendet, im Winter auf einem Skigelände geparkt ist, wird die Kühlanlage des Fahrzeuges oft eingeschaltet, da die Temperatur innerhalb des Fahrzeugs klimatisiert ist. In solch einem Fall tritt das zuvor erwähnte Ereignis häufig infolge der niedrigen Lufttemperatur auf. Dies wird nachstehend näher erläutert.

Wird die Kühlanlage bei Zimmertemperatur betrieben, so ist der mit dem Kompressor der Kühlanlage verbundene Verflüssiger der Umgebgungstemperatur ausgesetzt und kann durch Lufttemperaturen bis zu -30° C in Extremfällen gekühlt werden. Als Ergebnis hiervor bleibt der Großteil des Kältemittels im Verflüssiger im flüssigen Zustand und tröpfelt nur kleinweise in den Verdampfer. Das sich adiabatisch ausdehnende Kältemittel wird sofort wieder dem Verflüssiger durch den Kompressor zugeleitet, wodurch im Kompressor ein Vakuum auftritt. Daraus resultiert ein unerwünschter Anstieg des Kolbenhubs des Schwingkompressors, was eventuell zu einer Zerstörung des Ventilgehäuses führen kann.

Der Schwingkompressor ist so ausgelegt, daß er eine Resonanz zwischen der Eigenfrequenz des mechanischen Systems, bestimmt durch den Elastizitätskoeffizienten des Kältemittelgases, die Federkonstante der Resonanzfeder, etc. und der Frequenz des elektrischen Systems, das das mechanische System antreibt, wenn immer möglich, aufrecht erhält. Insbesondere neigt eine Kältemaschine, die sehr genau eine Resonanz durch Änderung der Frequenz des elektrischen Systems in Übereinstimmung mit Änderungen in der Eigenfrequenz des mechanischen Systems aufrechterhalten soll, dazu, direkt und empfindlich auf den Effekt des zuvor erwähnten Anstiegs im Kolbenhub zu reagieren, da das elektrische System mit einer Änderung der Eigenfrequenz des mechanischen Systems infolge eines verringerten Kältemitteldrucks durch Änderung der Frequenz der Wechselspannung anspricht, um die Resonanz aufrecht zu erhalten.

Aus der US-PS 37 81 140 ist ein elektrodynamischer Kompressor bekannt, der einen mit einer Spule verbundenen Kolben aufweist, die zusammen in einem Magnetfeld hin- und herbewegt werden können. Ein elektrischer Impuls vorgegebener Dauer erregt die Spule und verursacht das Einwirken einer Magnetkraft, um den Kolben zum Komprimieren einer Flüssigkeit zu bewegen und um Energie in einer Resonanzfeder zu speichern, die die Spule abstützt. Wenn sich der Kolben dem Kompressionszyklusende nähert, wird der Impuls beendet und der Kolben und die Spule unter Federwirkung in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht. Am Ende des Rückkehrzyklus des Kolbens erregt eine die Selbstinduktionsspannung in der Spule messende Schaltung die Spule, wenn diese einen neuen Kompressionszyklus beginnt. Bei diesem Kompressor variiert die Periode aufeinanderfolgender Signale mit den Laständerungen und bleibt synchron mit der Zykluszeit des mechanischen Systems, so daß die Periode des elektrischen Signals stets gleich der Periode der Schwingungsfrequenz des mechanischen Systems ist. Eine Regelung der Amplitude der dem Schwingungskompressor zugeführten Spannung ist nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Regeleinrichtung zu schaffen, welche den Wirkungsgrad der Kältemaschine verbessert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß eine Phasenanschnittsteuerung vorgesehen ist, welche die Dauer der Halbwellen der von dem Wechselrichter erzeugten und an den Schwingkompressor abgegebenen Rechteckspannung und damit den Kolbenhub des Schwingkompressors bei abnehmender Umgebungs- und/oder Verdampfertemperatur solange erniedrigt, bis die Kühlleistung für die zu kühlende Kühllast gerade noch ausreicht.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 4.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß der Kolbenhub des Kompressors durch die Regelung der Phase der Wechselspannung, die dem Kompressor zugeführt wird, in Übereinstimmung mit dem Absinken der Umgebungstemperatur der Kältemaschine und/oder der Verdampfertemperatur reduziert wird. Durch die Verwendung eines Schaltungsaufbaus zur Regelung der Phase der Wechselspannung zum Betätigen von Transistoren und anderen Schaltungselementen in einem Ein-Aus-Betrieb wird der elektrische Energieverlust verringert.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kältemaschine, die mit einer Regeleinrichtung nach der Erfindung betrieben wird,

Fig. 2, 3(A), (B) und (C) Diagramme, die den Betriebsablauf der Kältemaschine nach Fig. 1 wiedergeben,

Fig. 4 und 5 einen Wechselrichter und den Schaltbetrieb des Wechselrichters für den Antrieb des Schwingkompressors nach der Erfindung,

Fig. 6 und 7 weitere Ausführungsformen des Wechselrichters,

Fig. 8 den Schaltungsaufbau eines monostabilen Multivibrators für den Regelstrom der Phasenanschnittsteuerung nach der Erfindung,

Fig. 9 den Schaltungsaufbau eines Temperaturfühlschaltungsteils, eines Spannungsdetektor-Schaltungsteils und eines Betriebsanzeigeschaltungsteils der Phasenanschnittsteuerung,

Fig. 10 den Schaltungsaufbau eines Niedrigtemperatur- Fühlschaltungsteils und eines Hochspannungs-Detektorschaltungsteils der Phasenanschnittsteuerung, und

Fig. 11 eine Ausführungsform des Schaltdetektor-Schaltungsteils des Wechselrichters.

In Fig. 1 ist mit der Zahl 100 ein Schwingkompressor, mit der Zahl 200 ein Verflüssiger, mit der Zahl 300 ein Sieb, das als Filter arbeitet, mit der Zahl 400 ein Kapillarrohr, mit 500 ein Verdampfer, mit 600 ein Wechselrichter, mit 700 eine Phasenanschnittsteuerung gemäß der Erfindung, mit 800 eine Gleichspannungsversorgung, beispielsweise eine Batterie an Bord eines Kraftfahrzeuges und mit 900 Leitungsdrähte gekennzeichnet.

Der Kompressor 100 komprimiert ein Kältemittel, bevorzugt ein Gas, das dem Verflüssiger 20 zugeführt wird, in welchem das Kältemittel durch die offene Luft gekühlt und teilweise verflüssigt wird. Das Kältemittel durchsetzt das Filter 300 und das Kapillorrohr 400 und dehnt sich adiabatisch in dem Verdampfer 500 aus und strömt zur neuerlichen Kompression in den Kompressor 100 zurück.

Die Erfindung weist eine Phasenanschnittsteuerung 700 zur Regelung der Phase der durch den Wechselrichter 600 erzeugten und dem Schwingkompressor 100 zugeführten Wechselspannung auf. Beispielsweise wenn die durch den Wechselrichter 600 erzeugte Wechselspannung ansteigt oder absinkt, wird über die Zeitspanne T jeder Halbwelle eine Rechteckspannung dem Kompressor 100 zugeführt, wie dies in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Während einer variablen regelbaren Periode T′ ist die Spannung gleich Null, wodurch die Energieversorgung des Kompressors 100 kontrolliert werden kann.

Fig. 3(A), (B) und (C) zeigen die Charakteristiken der dem Schwingkompressor 100 zugeführten Wechselspannung. Die Phasenregelung der Wechselspannung erfolgt

(1) in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur, um die Wechselspannung-Umgebungstemperaturcharakteristik zu erhalten, wie dies in Fig. 3(A) gezeigt ist,
(2) in Übereinstimmung mit der Verdampfertemperatur, um die Wechselspannungs-Verdampfungstemperaturcharakteristik gemäß Fig. 3(B) zu erhalten, und
(3) in Übereinstimmung mit der Batteriespannung, um die Wechselspannung-Batteriespannungscharakteristik nach Fig. 3(C) zu erhalten.
Dies bedeutet
(1) wenn die Phasenregelung der Wechselspannung in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur beeinflußt wird, daß der Wechselspannungspegel mit dem Absinken der Umgebungstemperatur erniedrigt wird und die Wechselspannung so lange auf dem Nullpegel gehalten wird, als die Umgebungstemperatur niedriger als ein vorgegebener Temperaturwert T _A, wie dies in Fig. 3(A) gezeigt ist, ist;
(2) wenn die Phasenregelung der Wechselspannung in Übereinstimmung mit der Verdampfertemperatur beeinflußt wird, daß der Wechselspannungspegel erniedrigt wird, wenn die Verdampfungstemperatur fällt und die Wechselspannung auf dem Nullpegel so lange gehalten wird, als die Verdampfungstemperatur niedriger als ein vorgegebener Temperaturwert T _B ist, wie dies in Fig. 3(B) dargestellt ist;
(3) wenn die Phasenregelung der Wechselspannung in Übereinstimmung mit der Batteriespannung beeinflußt wird, die Anstiegsgeschwindigkeit des Wechselspannungspegels in bezug auf den Anstieg der Batteriespannung niedriger gehalten wird als ohne Phasenregelung, so lange als die Batteriespannung größer als ein erster vorgegebener Spannungswert V₀ und kleiner als ein zweiter vorgegebener Spannungswert V₁ ist, und die Wechselspannung auf dem Nullpegel so lange gehalten wird als die Batteriespannung höher als der zweite Spannungswert V₁ bleibt, wie dies Fig. 3(C) zeigt.

Wenn die Phasenregelung der Wechselspannung nach dieser Erfindung erfolgt kann jede oder zwei in Kombination der zuvor erläuterten Phasenregelmethoden angewandt werden.

Fig. 4 zeigt den Schaltungsaufbau des Wechselrichters 600 nach der Erfindung. In dieser Figur ist mit der Bezugszahl 1 eine Antriebsspule des Schwingkompressors 100 belegt. Ein Schaltdetektor 701 umfaßt beispielsweise einen Impulstransformator PT 101. Halbleiterelemente TR 101, TR 102, TR 103, TR 104, TR 107, TR 108, TR 109, TR 110 enthalten Regelteile, beispielsweise Transistoren. Die Transistoren TR 101, TR 102 und die Transistoren TR 109, TR 110 bilden ein Paar, während die Transistoren TR 103, TR 104 und die Transistoren TR 107, TR 108 ein anderes Paar bilden. Jedes Paar nimmt abwechselnd Ein-Aus-Betriebszustände an. Die Transistoren TR 105 und TR 106 regeln den Basisstrom des Transistors TR 104 und des Transistors TR 102. Mit C 101 ist ein Kondensator bezeichnet, D 101 bis D 110 sind Dioden, R 101 bis R 118 sind Widerstände, PT 101 ist ein Impulstransformator, PTC 1 eine Primärwicklung des Impulstransformators PT 101, und PTC 2 eine Sekundärwicklung des Impulstransformators PT 101. Die Punkte O und P am rechten Blattrand der Fig. 4 sind mit den Punkten O und P in Fig. 8 verbunden. Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende:

(I) Es wird angenommen, daß die Spannung einer Gleichspannungsversorgung dem Wechselrichter 600 in der in Fig. 4 gezeigten Polarität zugeführt wird und daß sich der Schwingkompressor 100 in einem stabilen bzw. eingeschwungenen Betriebszustand befindet, wobei die Transistoren TR 101, TR 102, TR 109 und TR 110 beispielsweise im gesättigten Betriebsbereich verbleiben und im eingeschalteten Zustand gehalten werden, während die Transistoren TR 103, TR 104, TR 107 und TR 108 im abgeschalteten Zustand gehalten werden. In diesem Zustand, der nachstehend als Zustand A bezeichnet wird, wird ein geschlossener Schaltkreis von dem positiven Anschluß der Gleichstromversorgung zu dem negativen Anschluß der Gleichstromversorgung über den Transistor TR 101, die Antriebsspule 1 und den Transistor TR 109 gebildet, wodurch bewirkt wird, daß der Antriebsstrom in der Antriebsspule 1 in der durch einen Pfeil a in der Figur gezeigten Richtung fließt. Im Zustand A fließt des weiteren ein Strom in der durch einen Pfeil b in der Fig. 4 dargestellten Richtung von einem Anschluß α der Antriebsspule 1 über die Diode D 103, den Kondensator C 101 und den variablen Widerstand R 109 zu der Basis des Transistors TR 106.

Dieser Basisstrom hat eine Wellenform, die der Zeitkonstanten entspricht, die durch den Kapazitätswert des Kondensators C 101 und des Widerstands des Schaltkreises gegeben ist, das ist der Widerstandswert des variablen Widerstandes R 109 und anderer Schaltungselemente, und zugleich wird auch der Basisstrom des Transistors TR 101 dadurch bestimmt.

(II) Sobald der Transistor TR 101 die Abschalt-Bedingung erfüllt, das ist

I _c ≦ h _FE I _B, mit dem Kollektorstrom I _c, dem Basisstrom I _B und dem Stromverstärkungsfaktor h _FE,

steigt der Spannungsabfall zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors TR 101 scharf an, wodurch das Potential des Punktes α in der Zeichnung absinkt. Zur gleichen Zeit steigt auch der Spannungsabfall zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors TR 109 scharf an, wodurch bewirkt wird, daß das Potential des Punktes β in der Zeichnung ansteigt. Dies bringt den Anschlußspannungspegel der Antriebsspule 1 nahezu auf Null, was bewirkt, daß der der Antriebsspule 1 zugeführte Antriebsstrom plötzlich abgeschaltet wird. Des weiteren wird der Ladestrom des Kondensators C 101 plötzlich abgeschaltet, wodurch der Transistor TR 106 sperrt. Dann werden die Transistoren TR 102 und TR 101 vollständig in den Abschaltzustand gebracht, und zugleich werden die Transistoren TR 109 und TR 110 vollständig abgeschaltet. Der Spannungsabfall im Punkt α in der Figur und der Spannungsanstieg im Punkt β in der Figur bewirken, daß der in der Primärwicklung PTC 1 des Impulstransformators PT 101 fließende Strom abrupt abgeschnitten wird. Diese Stromänderung induziert eine negative Impulsspannung in der Sekundärwicklung PTC 2. Wenn die negative Impulsspannung induziert wird, wird die Spannung im Punkt P auf den Pegel der negativen Anschlußspannung der Gleichspannungsversorgung reduziert und auf diesem Pegel während einer Periode mit variabler Zeitspanne gehalten, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 8 noch näher beschrieben werden wird. Diese variable Zeitspanne stimmt überein mit der Zeitspanne T′ in Fig. 2.

(III) Während der Periode der voranstehend erwähnten variablen Zeitspanne T′ wird das Potential der Basis des Transistors TR 108 nahezu auf dem gleichen Pegel gehalten wie das negative Anschlußpotential der Gleichspannungsversorgung und daher bleiben die Transistoren TR 108, TR 107 und der Transistor TR 103 weiterhin abgeschaltet. Ebenso sind die Transistoren TR 101, TR 102 und die Transistoren TR 109 und TR 110 gesperrt. Dies bedeutet, daß der der Antriebsspule 1 zugeführte Antriebsstrom abgeschaltet gehalten wird. Andererseits beginnt die Entladung des Kondensators C 101, der mit der in der Figur gezeigten Polarität geladen ist, wodurch ein Entladestrom in der durch einen Pfeil c in der Zeichnung dargestellten Richtung fließt, um den Transistor TR 105 zu öffnen. Dies bewirkt, daß der Transistor TR 104 eingeschaltet bleibt.

(IV) Nach dem Ablauf der Periode der variablen Zeitspanne T′ kehren der Punkt P und der negative Anschluß der Gleichstromversorgung in den offenen Zustand zurück, wodurch das Potential des Punktes S in Fig. 4 stark ansteigt, wie unter Bezugnahme auf Fig. 8 noch beschrieben werden wird. Dies bewirkt des weiteren, daß das Potential der Basis des Transistors TR 108 steil ansteigt, wodurch der Transistor TR 108 wieder eingeschaltet wird. Danach werden sowohl der Transistor TR 107 und der Transistor TR 103 leitend. Somit steigt das Potential des Punktes b stark an bis nahezu auf das gleiche Potential wie die positive Anschlußspannung der Gleichspannungsversorgung und zugleich sinkt das Potential im Punkt α stark ab, und zwar nahezu auf das gleiche Potential wie der negative Anschluß der Gleichspannungsversorgung. Demensprechend fließt ein Anstriebsstrom in Richtung eines Pfeils d zu der Antriebsspule 1. Ein relativ großer Ladestrom fließt in die Richtung des Pfeils c zu dem Kondensator C 101, der den Transistor TR 105 komplett einschaltet, und danach die Transistoren TR 103, TR 104, TR 107 und TR 108. Diese vier Transistoren werden im eingeschalteten Zustand gehalten und die anderen Transistoren TR 101, TR 102, TR 109 und TR 110 abgeschaltet. Der Antriebsstrom fließt weiterhin kontinuierlich zu der Antriebsquelle in Richtung des Pfeils d, so lange bis der Transistor TR 103 die zuvor erwähnte Abschaltbedingung erfüllt.

(V) Sobald der Transistor TR 103 die Abschaltbedingung erfüllt, werden die Transistoren TR 103, TR 104, TR 107 und TR 108 abgeschaltet. Danach erfolgt der gleiche Schaltungsablauf, wie er unter (II) und den nachfolgenden Paragraphen beschrieben ist, und der der Antriebsspule 1 zugeführte Antriebsstrom wird im abgeschalteten Zustand während der Periode der zuvor erwähnten variablen Zeitspanne T′ gehalten, die mit dem Abschaltzeitpunkt beginnt. Der gleiche Betriebsablauf wird danach wiederholt und die in Fig. 2 gezeigte Wechselspannung der Antriebsspule 1 zugeführt.

Die Fig. 5(A) bis (G) zeigen die Betriebsweise des Wechselrichters 600 nach Fig. 4. In Fig. 5(A) ist eine Wellenform dargestellt, die über die Anschlüsse der Antriebsspule 1 eingespeist wird, in Fig. 5(B) eine Wellenform des Antriebsstroms für die Antriebsspule 1, in Fig. 5(C) eine Wellenform für die Ladespannung des Kondensators C 101, in Fig. 5(D) eine Wellenform für den Ladestrom des Kondensators C 101, in Fig. 5(E) eine Stromwellenform, die den Schaltvorgang des Transistors TR 101 und des Transistors TR 103 anzeigt, in Fig. 5(F) eine Wellenform der Negativimpulsspannung, die aus den in der Sekundärwicklung PTC 2 des Impulstransformators PT 101 induzierten Impulsspannungen ausgewählt wurde, und in Fig. 5(G) eine synthetisierte Spannungswellenform an den Punkten S und S′ in Fig. 4, das ist die Spannung im Punkt P. In der Zeichnung korrespondiert T _A mit der Schaltzeit, zu der der Transistor TR 101 oder der Transistor TR 103 die zuvor erwähnte Abschaltbedingung erfüllt.

Fig. 6 zeigt den Schaltungsaufbau eines anderen Wechselrichtes 600 nach der Erfindung. In dieser Figur beziehen sich die Bezugszeichen TR 201 bis TR 206 auf Transistoren. Die Transistoren TR 201 und TR 202 regeln den Basisstrom des Transistors TR 203 bzw. TR 205 und die Transistoren TR 203, TR 204 und TR 205, TR 206 führen abwechselnd einen Schaltvorgang aus, um den Strom zu regeln, der durch die Primärwicklung W 201 eines Transformators T 201 fließt. An die Sekundärwicklung W 202 des Transformators T 201 ist die Antriebsspule 1 angeschlossen. Der Schaltdetektor 701 umfaßt einen Impulstransformator PT 201 mit einer Primärwicklung PTC 1 und einer Sekundärwicklung PTC 2, Kondensatoren C 201 und C 202, einen variablen Widerstand R 201, ferner Widerstände R 202 bis R 212, Dioden D 201 bis D 208 und die schon erwähnte Antriebsspule 1. Die Punkte O und P sind mit den Punkten O und P in Fig. 8 verbunden. Die Wirkungsweise der Schaltdetektors wird nachstehend erläutert.

(VI) Es wird die Spannung einer Gleichstromquelle dem Wechselrichter 600 gemäß der gezeigten Polarität zugeführt. Der Kompressor 100 weist einen stabilen Betriebszustand auf und die Transistoren TR 203, TR 204 sind im gesättigten Arbeitsbereich eingeschaltet, während die Transistoren TR 205, TR 206 abgeschaltet sind. In diesem Zustand ist der Schaltkreis von dem positiven Anschluß der Gleichstromversorgung zu dem negativen Anschluß über die obere Hälfte der Primärwicklung W 201 des Transformators T 201 und den Transistor TR 204, durch die ein Primärfluß in der oberen Hälfte der Primärwicklung W 201 in Richtung eines Pfeils e in der Zeichnung fließt, geschlossen. Der in Richtung des Pfeils e fließende Primärstrom induziert eine Spannung in der Sekundärwicklung W 202 des Transformators T 201 und bewirkt einen Antriebsstrom, der in der Antriebsspule 1 in Richtung eines Pfeils f fließt. Des weiteren wird im Zustand A eine Spannung, die doppelt so groß wie die Spannung der Gleichstromversorgung ist, über die Anschlüsse a und b der Primärwicklung W 201 des Transformators T 201 der gezeigten Polarität erzeugt. Diese über den Anschlüssen a und b erzeugte Spannung bewirkt einen Stromfluß in dem geschlossenen Schaltkreis A, von dem Anschluß b der Primärwicklung W 201 über den Emitter des Transistors TR 201, wie aus der linken Hälfte der Figur ersichtlich ist, der Basis des Transistors TR 201, den Kondensator C 201, den variablen Widerstand R 201, die Diode D 202 und den Anschluß a der Primärwicklung W 201 zu dem Anschluß b der Primärwicklung W 201. Dieser Strom bewirkt, daß der Transistor TR 201 eingeschaltet gehalten wird und daß der Kollektorstrom des Transistors TR 201 der Basis des Transistors TR 203 zugeführt wird, um den Transistor TR 203 eingeschaltet zu halten, wodurch auch der eingeschaltete Zustand des Transistors TR 204 aufrecht erhalten bleibt. Der in dem Schaltkreis A fließende Strom wird durch die Zeitkonstante des Kondensators C 201 und den Schaltungswiderstand, das ist der Widerstand des variablen Widerstands R 201 und weiterer Schaltungselemente, bestimmt.

(VII) Sobald der Transistor TR 204 die voranstehend erwähnte Abschaltbedingung erfüllt, steigt der Spannungsabfall zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors TR 204 scharf an und die der oberen Hälfte der Primärwicklung W 201 des Transformators T 201 zugeführte Spannung wird nahezu auf Null reduziert. Dies bewirkt, daß der in der Antriebsspule 1 in Richtung f fließende Antriebsstrom abgeschaltet wird. Als Folge eines scharfen Anstiegs des Spannungsabfalls zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors TR 204 wird der in der oberen Hälfte der Primärwicklung W 201 fließendes Primärstrom stark reduziert. Dies bewirkt eine Induktion einer Spannung in der Primärwicklung W 201 mit einer Polarität entgegengesetzt zu derjenigen, die in der Figur dargestellt ist, wodurch gleichzeitig ein Strom in der Primärwicklung PTC 1 des Impulstransformators PT 201 fließt. Diese Stromänderung induziert eine negative Impulsspannung in der Sekundärwicklung PTC 2, die das Potential im Punkt P in Fig. 6 auf die negative Anschlußspannung der Gleichstromversorgung abfallen läßt, wobei dieser Zustand während der Periode der variablen Zeitspanne T′, wie im Falle der Ausführungsform nach Fig. 4 beschrieben, beibehalten wird.

(VIII) Während der Dauer der variablen Zeitspanne T′ sind die Transistoren TR 201, TR 203, TR 204 abgeschaltet, ebenso die Transistoren TR 205, TR 206. Der der Antriebsspule 1 zugeführte Antriebsstrom ist ebenfalls abgeschaltet. Der Transistor TR 202 ist eingeschaltet.

(IX) Nach Ablauf der Periode der variablen Zeitspanne T′ kehren der Punkt P und der negative Anschluß der Gleichstromversorgung in den offenen Zustand zurück, wobei das Potential im Punkt P ansteigt, wie dies noch in Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben werden wird. Dadurch wird bewirkt, daß der Kollektorstrom des Transistors TR 202, der in Richtung des negativen Anschlusses der Gleichstromversorgung über den Widerstand R 206, die Diode D 204 und den Punkt P fließt, nunmehr der Basis des Transistors TR 205 über die Widerstände R 206 und R 207 zugeleitet wird. Dadurch wird der Transistor TR 205 eingeschaltet und danach der Transistor TR 206, wodurch ein Strom in einem geschlossenen Schaltkreis von dem positiven Anschluß der Gleichstromversorgung über die untere Hälfte der Primärwicklung W 201 des Transformators T 201 und den Transistor TR 206 zu dem negativen Anschluß der Gleichstromversorgung zu fließen beginnt. Dies bedeutet, daß der Primärstrom in der unteren Hälfte der Primärwicklung W 201 des Transformators T 201 in Richtung eines Pfeils g fließt. Dadurch wird ein Antriebsstrom ausgelöst, der in der Antriebsspule 1 in Richtung eines Pfeils h fließt. Der Antriebsstrom fließt kontinuierlich in der Antriebsspule 1, bis der Transistor TR 206 die Abschaltbedingung erfüllt.

(X) Sobald der Transistor TR 206 die Abschaltbedingung erfüllt, werden die Transistoren TR 202, TR 205 und TR 206 abgeschaltet und der gleiche Schaltungsablauf wie er unter (VII) und den folgenden Paragraphen beschrieben ist, tritt ein. Somit gilt, daß der der Antriebsspule 1 zugeführte Antriebsstrom während der Periode der variablen Zeitspanne T′, beginnend mit dem Zeitpunkt der Abschaltung, abgeschaltet bleibt. Der gleiche Vorgang wird danach wiederholt und die in Fig. 2 dargestellte Wechselspannung an die Antriebsspule 1 angelegt.

In Fig. 7 ist der Schaltungsaufbau eines weiteren Wechselrichters 600 nach der Erfindung dargestellt. In dieser Figur bezeichnet TR 301 einen Transistor, T 301 einen Transformator mit einer Primärwicklung W 301 und einer Sekundärwicklung T 302. Der Schaltdetektor 701 umfaßt beispielsweise einen Impulstransformator PT 301 mit einer Primärwicklung PTC 1 und einer Sekundärwicklung PTC 2, Widerstände R 301 bis R 303, einen variablen Widerstand R 304, eine Diode D 301 sowie die Antriebsspule 1. Die Punkte O und p in der Zeichnung sind mit den Punkten O und P in Fig. 8 verbunden. Die Arbeitsweise der Schaltung ist folgende:

(XI) Es wird die Spannung der Gleichstromversorgung dem Wechselrichter 600 in der in der Figur gezeigten Polarität zugeführt. Der Kompressor 100 befindet sich im stabilen Betrieb und der Transistor TR 301 ist im gesättigten Betriebsbereich oder eingeschaltet. In diesem Zustand A ist ein geschlossener Schaltkreis von dem positiven Anschluß der Gleichstromversorgung über die Antriebsspule 1 und den Transistor TR 301 zu dem negativen Anschluß der Gleichstromversorgung gebildet, der einen Antriebsstrom in der Antriebsspule 1 in Richtung des Pfeils a in der Zeichnung bewirkt. In dem Zustand A fließt ein Strom in der Reihenschaltung aus der Primärwicklung W 301 des Transformators T 301 und dem variablen Widerstand R 304 in Richtung des Pfeils b in der Zeichnung, der in der Sekundärwicklung W 302 des Transformators T 301 eine Spannung induziert, die das Basis-Emitter-Potential des Transistors TR 301 in Vorwärtsrichtung vorspannt.

(XII) Sobald der Transistor TR 301 die Abschaltbedingung erfüllt, wird der Arbeitspunkt des Transistors TR 301 aus dem gesättigten Arbeitsbereich in den aktiven Arbeitsbereich verschoben, wodurch der Spannungsabfall über dem Kollektor und dem Emitter ansteigt. Mit einem Anstieg dieses Spannungsabfalls über den Kollektor und Emitter sinkt die an die Primärwicklung W 301 des Transformators T 301 angelegte Spannung ab, die in der Sekundärwicklung W 302 des Transformators T 301 induzierte Spannung nimmt gleichfalls ab, und der Basisstrom des Transistors TR 301 wird ebenso verringert. Dies bewirkt, daß der Transistor TR 301 sehr rasch in den abgeschalteten Zustand gelangt und daß der der Antriebsspule 1 zugeführte Antriebsstrom abrupt abgeschaltet wird.

(XIII) Wenn der in Richtung des Pfeils a fließende Antriebsstrom abgeschaltet wird, erfolgt die Induktion einer Spannung über den Anschlüssen der Antriebsspule mit der in der Zeichnung gezeigten Polarität. Der Grund hierfür ist, daß während des Antriebsstromflusses in der Antriebsspule 1 in Richtung des Pfeils a die Spule 1 sich bewegt, wodurch mechanische Energie in einer nicht dargestellten Resonanzfeder des Kompressors durch die Bewegung der Antriebsspule 1 gespeichert wird. Wenn nun der Antriebsstsrom in der Spule 1 plötzlich unterbrochen wird, um die Bewegung der Antriebsspule 1 zu stoppen, bewegt sich diese in die entgegengesetzte Richtung im Magnetfeld des Schwingkompressors durch die in der Resonanzfeder angesammelte Energie. Mit der Bewegung der Antriebsspule 1 wird eine Spannung über die Anschlüsse der Antriebsspule 1 induziert.

(XIV) Während der Periode, in der eine Spannung über den Anschlüssen der Antriebsspule 1 in der in der Figur gezeigten Polarität induziert wird, fließt ein Strom in einer Reihenschaltung, bestehend aus der Primärwicklung W 301 des Transformators T 301 und aus dem variablen Widerstand R 304 in die entgegengesetzte Richtung zu der durch den Pfeil b gezeigten Richtung, der in der Sekundärwicklung W 302 des Transformators T 301 eine Sperr-Vorspannung des Basis-Emitter-Potentials des Transistors TR 301 induziert und dadurch diesen weiterhin abgeschaltet hält.

(XV) Nach Beendigung der Bewegung der Antriebsspule 1 in die entgegengesetzte Richtung, verschwindet die über die Anschlüsse der Antriebsspule 1 induzierte Spannung, und der Transistor TR 301 wird durch einen Leckstrom eingeschaltet, der im Transistor TR 301 fließt. Gleichzeitig mit dem Einschalten des Transistors TR 301 wird in der Sekundärwicklung PTC 2 des Impulstransformators PT 301 eine negative Impulsspannung erzeugt, wodurch die Spannung im Punkt P auf die negative Anschlußspannung der Gleichstromversorgung reduziert wird und auf diesem Pegel während der Periode der variablen Zeitspanne gehalten wird. Dies bedeutet, daß der Transistor TR 301 weiterhin abgeschaltet bleibt, auch nach Beendigung der Bewegung der Antriebsspule 1.

(XVI) Nach Ablauf der Periode der variablen Zeitspanne steigt die Spannung im Punkt P an, wodurch der Transistor TR 301 eingeschaltet wird. Der Transistor TR 301 wird eingeschaltet gehalten, bis die voranstehend erläuterte Abschaltbedingung erfüllt ist und der Antriebsstrom in der Antriebsspule 1 fließt in Richtung des Pfeils a. Der gleiche Vorgang wird danach wiederholt, um den Kompressor anzutreiben.

Fig. 8 zeigt den Schaltungsaufbau 701 eines monostabilen Multivibrator als Regelschaltung für den Regelstrom nach der Erfindung. Diese Schaltung umfaßt Transistoren TR 401, TR 402 und TR 403, Kondensatoren C 401, C 402 und C 401 und Widerstände R 401 bis R 406. Die Punkte O und P in der Zeichnung sind mit den Punkten O und P in den Fig. 4, 6 und 7 verbunden, und der Punkt Q steht in Verbindung mit dem Punkt Q in Fig. 9.

In Fig. 8 bilden die Transistoren TR 402, TR 403, die Kondensatoren C 401, C 402, C 403, die Diode D 401 und die Widerstände R 401, R 402, R 403, R 406 den monostabilen Multivibrator. 709. Im stabilen Zustand ist der Transistor TR 402 eingeschaltet und der Transistor TR 403 abgeschaltet. In diesem Zustand wird der Basisstrom dem Transistor TR 402 über eine in Fig. 9 dargestellte Schaltung, die noch nachstehend beschrieben werden wird, über den Punkt Q zugeführt. Wenn eine negative Impulsspannung in der Sekundärwicklung PTC 2 des Impulstransformators PT 101, PT 201 oder PT 301 in den Fig. 4, 6 bzw. 7 erzeugt wird und an den Punkt Q in der Zeichnung angelegt wird, wird der Transistor TR 402 ab-, während der Transistor TR 403 angeschaltet wird. Dies bewirkt, daß der der Basid des Transistors TR 402 über den Punkt Q zugeführte Strom über den Kondensator C 402 dem Kollektor des Transistors TR 403 zugeleitet wird. Wenn der Ladestrom des Kondensators C 402 den Sperrpegel der Basisspannung des Transistors TR 402 überschreitet, wird dieser eingeschaltet und dadurch der Transistor TR 403 abgeschaltet. Die Zeitspanne, in der der Transistor TR 402 ausgeschaltet ist, ist veränderlich und wird durch die Größe des im Punkt Q fließenden Stromes und den Kapazitätswert des Kondensators C 402 bestimmt und weist eine absinkende Tendenz mit ansteigender Stromstärke auf. Es ist aus der Zeichnung ersichtlich, daß der Transistor TR 401 abgeschaltet wird, wenn der Transistor TR 402 eingeschaltet ist und umgekehrt gilt, daß der Transistor TR 401 leitend wird, wenn der Transistor TR 402 sperrt. Aus diesem Grund wird der Transistor TR 401 eingeschaltet, wenn eine negative Impulsspannung dem Punkt O zugeführt wird und bleibt in diesem Zustand, bis der Transistor TR 402 eingeschaltet wird, wodurch bewirkt wird, daß der Punkt P auf nahezu dem gleichen Potential gehalten wird, wie die negative Anschlußspannung der Gleichstromversorgung.

Fig. 9 zeigt den Schaltungsaufbau eines Temperaturfühlschaltungsteils, eines Spannungsdetektors und eines Betriebsanzeigeschaltungsteils zur Anzeige des Ruhezustands nach der Erfindung. Die Schaltungsanordnung umfaßt den Betriebsanzeigeschaltungsteil 702, den Verdampfertemperaturfühlschaltungsteil 703, den Umgebungstemperaturfühlschaltungsteil 704, den Spannungsdetektor 705, Transistoren TR 501 bis TR 506, Zener-Dioden ZD 501 und ZD 502, Thermistoren TH 501 und TH 502, eine lichtemittierende Diode D 501, Schalter SW 501 und SW 502 und Widerstände R 501 bis R 518. Die Punkte Q und R in der Zeichnung sind mit dem Punkt Q in Fig. 8 und dem Punkt R in Fig. 10 verbunden.

Die in Fig. 9 dargestellten Schaltungsteile sind für die Durchführung jeder der nachfolgend beschriebenen vier Funktionen oder für die gleichzeitige Durchführung einer Anzahl dieser Funktionen geeignet.

(a) Die Betriebsanzeigeschaltung 702 liefert eine Funktion, die den Ruhezustand des Schwingkompressors 100 anzeigt, in welchem die lichtemittierende Diode D 501 aufleuchtet, wenn beispielsweise die Umgebungstemperatur niedriger als ein vorgegebener Temperaturwert ist, wie unter Bezugnahme auf Fig. 10 später beschrieben werden wird.

(b) Der Verdampfertemperaturfühlschaltungsteil 703 setzt den Kollektorstrom des Transistors TR 501 herab, wenn die Verdampfertemperatur absinkt.

(c) Der Umgebungstemperaturfühlschaltungsteil 704 setzt den Kollektorstrom des Transistors TR 503 herab, wenn die Umgebungstemperatur absinkt.

(d) Der Spannungsdetektor 705 reduziert den Kollektorstrom des Transistors TR 505, wenn die Spannung der Gleichspannungsversorgung ansteigt.

Im folgenden werden die Schaltungsabläufe für jeden der Schaltungsteile beschrieben.

Schaltungsablauf entsprechend der Funktion (a):

Wenn sich der Kompressor 100 im stabilen Betriebszustand befindet, ist die Zenerdiode ZD 501 der Betriebsanzeigeschaltung 702 leitend, um die Spannung im Punkt a in der Zeichnung auf der Höhe der Zener-Spannung der Zenerdiode ZD 501 zu halten, während die andere Zenerdiode ZD 502 eingeschaltet ist, um die Spannung im Punkt b auf dem Wert der Zener-Spannung der Zenerdiode ZD 502 zu halten. In diesem Zustand ist die lichtemittierende Diode D 501 abgeschaltet. Wenn die Spannung im Punkt R oder die Spannung im Punkt b auf die negative Anschlußspannung der Gleichstromversorgung reduziert wird, wie dies nachstehend noch unter Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert werden wird, steigt der in der lichtemittierenden Diode D 501 fließende Strom an und bewirkt, daß die lichtemittierende Diode D 501 von dem gelöschten Zustand in den leitenden Zustand übergeht. Die Diode D 501 setzt das Aufleuchten so lange fort, bis die Spannung im Punkt R oder die Spannung im Punkt b zu dem ursprünglichen Spannungswert zurückkehrt. Während der Periode, in der die Spannung im Punkt R auf den negativen Anschlußspannungswert der Gleichstromversorgung reduziert ist, ist der Antriebsstrom der Antriebsspule 1 abgeschaltet, wie nachstehend noch näher beschrieben werden wird, so daß der Kompressor 100 nicht arbeitet. Auf diese Weise dient die Betriebsanzeigeschaltung 702 als Sichtanzeige des Ruhezustands des Kompressors mittels der lichtemittierenden Diode D 501.

Schaltvorgang gemäß Funktion (b):

Der Thermistor TH 501 des Verdampfertemperaturfühlschaltungsteils 703 ist so ausgelegt, daß er einen Widerstandswert in Übereinstimmung mit der Verdampfertemperatur und eine derartige Charakteristik besitzt, daß der Widerstandswert ansteigt, wenn die Verdampfertemperatur absinkt. In dem Betriebszustand, in welchem der Schalter SW 501 eingeschaltet ist, steigen der Widerstandswert des Thermistors TH 501, der Basisstrom des Transistors TR 502 und der Kollektorstrom des Transistors TR 502 an, wenn die Verdampfertemperatur absinkt. Dies bewirkt, daß der Basisstrom und der Kollektorstrom des Transistors TR 501 absinken. Somit wird der durch den Punkt Q fließende Strom erniedrigt, wenn die Verdampfertemperatur absinkt, was bewirkt, daß die Einschaltperiode des Transistors TR 401 in Fig. 8 ansteigt. Somit wird die dem Kompressor zugeführte Energie abgesenkt, wenn die Verdampfertemperatur sich erniedrigt.

Schaltbetrieb entsprechend der Funktion (c):

Der Thermistor TH 502 des Umgebungstemperaturfühlschaltungsteils 764 ist so ausgelegt, daß er einen Widerstandswert in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur besitzt und eine Kennlinie aufweist, nach der der Widerstandswert ansteigt, wenn die Umgebungstemperatur absinkt. In dem Zustand, in welchem der Schalter SW 502 im eingeschalteten Zustand gehalten ist, entspricht daher die Wirkungsweise der Schaltung des Umgebungstemperaturschaltungsteils 704 weitgehend derjenigen des zuvor erwähnten Verdampfertemperaturführschaltungsteils 703, wie aus der Zeichnung offensichtlich hervorgeht. Dies bedeutet, daß die dem Kompressor zugeführte Energie absinkt, wenn die Umgebungstemperatur niedriger wird.

Schaltungsvorgang gemäß der Funktion (d):

In dem Spannungsdetektor 705 steigen der Basisstrom und der Kollektorstrom des Transistors TR 506 an, wenn die Spannung der Gleichstromversorgung ansteigt, welche die in der Zeichnung gezeigte Polarität besitzt. Dadurch wird bewirkt, daß der Basis- und der Kollektorstrom des Transistors TR 505 absinken. Somit wird der im Punkt Q in der Zeichnung fließende Strom niedrig, wenn die Spannung der Gleichstromversorgung ansteigt. Dies bedeutet, daß die Anstiegsgeschwindigkeit der Wechselspannung, die der Antriebsspule 1 des Kompressors zugeführt wird, absinkt, wenn die Spannung der Gleichstromversorgung ansteigt, wie dies in Fig. 3(C) gezeigt ist.

In Fig. 10 ist der Schaltungsaufbau eines Niedrigtemperaturfühl- schaltungsteil und eines Hochspannungsdetektors nach der Erfindung dargestellt. Dieser Schaltungsaufbau umfaßt den Verdampfer-Niedrigtemperaturfühlschaltungsteil 706, den Umgebungs-Niedrigtemperaturfühlschaltungsteil 707, einen Hochspannungsdetektor 708, Transistoren TR 601 bis TR 609, Zenerdioden ZD 601 udn ZD 602, Thermistoren TH 601, TH 602 sowie Widerstände R 601 bis R 614. Der Punkt R in der Zeichnung ist mit dem Punkt R in Fig. 9 verbunden.

(e) In dem Verdampfer-Niedrigtemperaturfühlschaltungsteil 706 ist der Thermistor TH 601 so ausgelegt, daß er einen Widerstandswert in Übereinstimmung mit der Verdampfertemperatur besitzt und eine Charakteristik aufweist, nach der der Widerstandswert ansteigt, wenn die Verdampfertemperatur absinkt. Der Transistor TR 603 bleibt gesperrt, wenn der Widerstandswert des Thermistors TH 601 kleiner als ein vorgegebener Wert ist, und wird dann eingeschaltet, wenn der Widerstandswert des Thermistors TH 601 größer als dieser vorgegebene Wert ist. Dies bedeutet, daß der Transistor TR 603 gesperrt bleibt, wenn die Verdampfertemperatur oberhalb eines vorgegebenen Temperaturwerts, beispielsweise der Temperatur T _B in Fig. 3(B) ist, und daß der Transistor TR 603 eingeschaltet ist, wenn die Verdampfertemperatur unterhalb des vorgegebenen Temperaturwerts T _B liegt. In dem Zustand, in welchem die Verdampfertemperatur größer als der vorgegebene Temperaturwert T _B ist, sind daher die Transistoren TR 603, TR 602 und TR 601 alle gesperrt, und das Potential im Punkt R, das gleich dem Potential im Punkt b in Fig. 9 ist, befindet sich auf einem hohen Pegel. Andererseits, wenn die Verdampfertemperatur unterhalb des vorgegebenen Temperaturwerts T _B liegt, wird der Transistor TR 603 eingeschaltet und dann die Transistoren TR 602 und TR 601 aufeinanderfolgend leitend. Dies bewirkt, daß das Potential im Punkt R in der Zeichnung, das ist das Potential im Punkt b in Fig. 9, nahezu auf die negative Anschlußspannung der Gleichstromversorgung absinkt. Somit wird der Strom, der durch den Transistor TR 501, TR 503 oder TR 505 in Fig. 9 geflossen ist, abgeschaltet und von dem Punkt b in Fig. 9 über den Punkt R in Fig. 10 dem Transistor TR 601 zugeleitet. Dementsprechend wird der Transistor TR 402 in Fig. 8 in abgeschaltetem Zustand gehalten und der Transistor TR 401 eingeschaltet, was bewirkt, daß die Energieversorgung zu der Antriebsspule 1 unterbrochen wird.

(f) In dem Umgebungs-Niedrigtemperaturfühlschaltungsteil 707 besitzt der Thermistor TH 602 einen Widerstandswert in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur und weist eine Kennlinie auf, nach der der Widerstandswert ansteigt, wenn die Umgebungstemperatur abfällt. Der Transistor TR 606, dessen Schaltbetrieb durch den Widerstandswert des Thermistors TH 602 geregelt wird, wird abgeschaltet gehalten, wenn die Umgebungstemperatur oberhalb eines vorgegebenen Temperaturwerts liegt, beispielsweise oberhalb des Temperaturwerts T _A in Fig. 3(A), und wird in den durchgeschalteten Zustand verschoben, wenn die Umgebungstemperatur niedriger als der Temperaturwert T _A ist. Wird die Umgebungstemperatur niedriger als der Temperaturwert T _A, tritt der gleiche Schaltungsvorgang auf, wie er im Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen Verdampfer-Niedrigtemperaturfühl- schaltungsteil 706 beschrieben wurde, um die Energieversorgung zu der Antriebsspule 1 zu unterbrechen.

(g) Ist in dem Hochspannungsdetektor 708 die Spannung der Gleichstromversorgung niedriger als ein vorgegebener Spannungspegel, beispielsweise gleich dem Spannungspegel V₁ in Fig. 3(C), so sperrt die Zenerdiode ZD 602 und die Transistoren TR 609, TR 608 und TR 607 sind gleichfalls gesperrt. Andererseits, wenn die Spannung der Gleichstromversorgung über dem Spannungspegel V₁ liegt, wird die Zenerdiode ZD 602 leitend und die Transistoren TR 609, TR 608 und TR 607 sind dann gleichfalls leitend. Dies bewirkt, daß die der Antriebsspule 1 zugeführte Energie unterbrochen wird.

In Fig. 11 ist der Schaltungsaufbau eines Schaltdetektors 701 in dem Wechselrichter gemäß der Erfindung dargestellt. Dieser Schaltungsaufbau enthält Kondensatoren C 203 und C 204, und die Bezugszeichen D 401 und R 406 betreffen die Diode und den Widerstand nach Fig. 8. Die übrigen Bezugszeichen stimmen überein mit den Bezugszeichen in Fig. 6.

Der Schaltvorgang dieser Ausführungsform ist nahezu der gleiche wie derjenige der Schaltung nach Fig. 6, mit Ausnahme der Funktion zum Feststellen des Schaltvorgangs der Transistoren TR 204 und TR 206, wie nachstehend beschrieben wird. In dem Moment, wenn beispielsweise der leitende Transistor TR 204 abgeschaltet wird, erhält der Punkt b in der Zeichnung ein negatives Potential, das nahezu zweimal so groß ist (-2 V) wie die Spannung der Gleichstromversorgung oder gleich V infolge des Einschwing- bzw. Ausgleichvorgangs im Transformator T 201. Somit wird das Potential des Punktes α′ in der Zeichnung gleichzeitig negativ, und die negative Impulsspannung wird dem Punkt O über den Kondensator C 204 zugeführt, wodurch der Betriebsablauf des monostabilen Multivibrators, wie er unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben ist, ausgelöst wird.

Wie schon erwähnt wurde, ermöglicht es die Erfindung, eine unerwünschte Zerstörung des Ventilgehäuses bzw. Ventilkastens infolge eines Temperaturabfalls zu verhindern, indem die Phase der dem Kompressor zugeführten Wechselspannung in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur und/oder der Verdampfertemperatur geregelt wird, um den Kolbenhub in Übereinstimmung mit dem Abfall der Umgebungstemperatur und/oder der Verdampfungstemperatur zu reduzieren. Des weiteren ermöglicht es die Erfindung, den Verlust an elektrischer Energie, verglichen mit einem System der Regelung der Amplitude der Wechselspannung, zu verringern, indem die Phase der dem Kompressor zugeführten Wechselspannung geregelt wird.

Claims

1. Regeleinrichtung in einer mit einem Schwingkompressor betriebenen Kältemaschine, mit einem aus Halbleiterelementen bestehenden Wechselrichter, der eine Rechteckspannung konstanter Amplitude ausgibt, wenn eine bestimmte Spannungshöhe des Versorgungsgleichstroms vorliegt, und die Frequenz dieser Rechteckspannung derart regelt, daß sie stets mit der sich im Betrieb ändernden Eigenfrequenz des mechanischen Systems des Schwingkompressors übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phasenschnittsteuerung (700) vorgesehen ist, welche die Dauer der Halbwellen der von dem Wechselrichter (600) erzeugten und an den Schwingkompressor (100) abgegebenen Rechteckspannung und damit den Kolbenhub des Schwingkompressors (100) bei abnehmender Umgebungs- und/oder Verdampfertemperatur solange erniedrigt, bis die Kühlleistung für die zu kühlende Kühllast gerade noch ausreicht.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselrichter (600) neben Wechselstrom wahlweise auch mit Gleichstrom betrieben werden kann, daß die Dauer der Halbwellen durch ein- und ausschaltende Halbleiterelemente (TR 101-104, TR 107-110) festgelegt und von einem Schaltdetektor (701) registriert wird, und daß die Phasenanschnittsteuerung (700) einen Steuerteil (709) aufweist, welcher im Falle der Gleichstromversorgung die Schaltzeiten dieser Halbleiterelemente (TR 101-104, TR 107-110) zusätzlich zur Anpassung an die jeweilige Kühllast derart verändert, daß innerhalb vorgegebener Grenzen der Einfluß unterschiedlicher Spannungsgrößen in der versorgenden Gleichspannung auf die Kühlleistung ausgeglichen wird.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenanschnittsteuerung (700) einen Schaltungsteil (706, 707) zum Feststellen eines Abfalls der Umgebungs- und/oder der Verdampfertemperatur unterhalb eines vorgegebenen Temperaturpegels enthält und die den Schwingkompressor (100) zugeführte Wechselspannung auf Null während derjenigen Zeit hält, in der die Umgebungs- und/oder Verdampfertemperatur unterhalb dieses vorgegebenen Temperaturpegels liegt.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenanschnittssteuerung (700) eine Betriebsanzeigeschaltung (702) zur Sichtanzeige des Ruhezustandes des Schwingkompressors (100) aufweist.