CN100390414C - 压缩机的过载保护装置及其过载保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种压缩机的过载保护装置及过载保护方法，通过去除一个过载保护器而使用压缩机的操作控制设备，能够避免压缩机因过载而受到损坏；所述过载保护设备包括：基准电流设置单元，用于预设一个基准电流值以便正常操作压缩机；微计算机，用于在检测到的电流值大于基准电流值时产生断电信号，而在检测到的电流值小于基准电流值时产生供电信号；还包括一个供电单元，用于基于断电信号切断施施加在压缩机上的电力或者基于供电信号向压缩机供电。

Description

压缩机的过载保护装置及其过载保护方法

技术领域

本发明涉及压缩机，尤其涉及压缩机的过载保护装置和过载保护方法，所述装置和方法能够防止压缩机因过载而损坏，但不用使用过载保护器(OLP)。

背景技术

通常，一台压缩机，特别是活塞(reciprocating)压缩机，没有曲轴将旋转运动转化为线性运动，因而摩擦损失小，并具有比普通压缩机更高的压缩效率。

在将活塞压缩机用于冰箱或空调机的情况下，由于输入到活塞压缩机中的冲程电压是变化的，因此能够改变活塞压缩机的压缩比，以控制冷冻压缩机。现在将参照图1来说明这样一个活塞压缩机。

图1是示出根据传统技术的活塞压缩机的操作控制设备的结构的方框图。

如图所示，活塞压缩机的操作控制设备包括：一个电压检测单元14，用于检测在压缩机工作时加到活塞压缩机13上的电压；一个电流检测单元12，用于检测在压缩机工作时加到活塞压缩机13上的电流；一个微计算机15，它使用由电压检测单元14检测到的电压和由电流检测单元12检测到的电流来计算冲程，并将此所计算的冲程和冲程基准值相比较，并基于比较结果输出一个开关控制信号；一个供电单元11，该装置使用一个内部三端双向可控硅开关(Tr1)，并根据从微计算机1 5输出的开关控制信号，通过开关控制(on-offcontrolling)提供给活塞压缩机13的交流电，向活塞压缩机13提供冲程电压。这里，活塞压缩机13根据用户设置的冲程基准值接收提供给内部电机(未示出)的冲程电压并改变内部冲程，以便垂直移动压缩机中的活塞(未示出)。

下面将说明根据传统技术的活塞电机压缩机的操作控制设备的操作。

首先，活塞电机压缩机13基于由用户设置的冲程基准值接收提供给电机的电压并改变冲程，以便垂直移动冲程。其中，冲程意味着在活塞电机压缩机13中的活塞在往复运动时移动的距离。

利用由微计算机15输出的开关控制信号来延长供电单元11的三端双向可控硅开关(Tril)的接通时间。随着接通时间的延长，将交流电提供给活塞电机压缩机13，以驱动活塞电机压缩机13。此时，电压检测单元14和电流检测单元12检测提供给活塞电机压缩机13的电压和电流，并分别向微计算机15输出检测到的电压和电流。

微计算机15使用由电压检测单元14和电流检测单元12检测到的电压和电流来计算冲程，然后，将所计算的冲程和冲程基准值相比较，并根据比较结果输出开关控制信号。即，在所计算的冲程小于冲程基准值时，微计算机15向供电单元11输出开关控制信号，以便延长三端双向可控硅开关(Tri1)的接通时间，从而提高提供给活塞电机压缩机13的冲程电压。

另一方面，在所计算的冲程大于冲程基准值时，微计算机15向供电单元11输出开关控制信号以便缩短三端双向可控硅开关(Tril)的接通时间，从而降低提供给活塞电机压缩机13的冲程电压。

在传统技术中，当压缩机13的温度过高或者是在压缩机13的内部电机中有过电流流动时，则独立于操作控制设备安装一个用于切断施加在压缩机13的电机上的电力的过载保护器(OLP)20。

下面将要根据传统技术来说明过载保护器(OLP)。

过载保护器20检测与其电连接的压缩机13的温度。此外，过载保护器20检测由于电流流过其中而产生的热，并基于检测到的热的温度来切断或接通提供给压缩机13的内部电机的电力。这就是说，当压缩机13的温度升高的时候，或者是在压缩机13的内部电机中有过电流流过的时候，过载保护器20就开始工作，以切断提供给压缩机13的电力，并由此防止压缩机13受到损坏。

然而，由于过载保护器20中的电源设备(未示出)的尺寸较大，因而不能最大限度地减小安装在压缩机13中的根据传统技术的过载保护器，而且压缩机的成本也会由于在压缩机中安装过载保护器而增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过载保护装置及过载保护方法，这种装置和方法使用一个操纵压缩机的操作控制设备而不使用过载保护器，就能够防止压缩机由于过载而受到损坏。

为了实现上述目的，其中提出了一个压缩机过载保护装置，该装置包括：一个基准电流设置单元，用于预设基准电流值以便正常地操作压缩机；一个电流检测单元，用于检测施加给压缩机的电流；一个微计算机，用于在检测电流值大于基准电流值时产生断电信号，在检测电流值小于基准电流值时产生供电信号；一个供电单元，用于基于断电信号切断提供给压缩机的电力，或者是基于供电信号向压缩机供电。

为了达到上述目的，提出了一个压缩机的操作控制设备，该设备包括：一个电压检测单元，用于检测施加给压缩机的电压；一个电流检测单元，用于检测施加给压缩机的电流；一个微计算机，它使用由电压检测单元检测到的电压和电流检测单元检测到的电流来计算冲程，并比较所计算的冲程和冲程基准值，再基于比较结果输出开关控制信号；一个供电单元，该供电单元通过三端双向可控硅开关(Trl)并基于由微计算机输出的开关控制信号，通过开关控制向压缩机提供的交流电，向压缩机提供冲程电压；该操作控制设备还包括：一个基准电流设置单元，用于预设压缩机的基准电流值；一个微计算机，用于在检测到的电流值大于基准电流值时产生断电信号并输出所产生的断电信号，或者是在检测到的电流值小于基准电流值时产生供电信号并输出所产生的供电信号；一个开关单元，用于基于断电信号切断提供给压缩机内部电机的电力，或者是基于供电信号向压缩机的内部电机供电。

为了达到上述目的，提出了一个保护压缩机免于过载的方法，所述方法包括：检测施加给压缩机的电流；将检测到的电流值与预存的基准电流值相比较；在检测到的电流值大于基准电流值时产生断电信号，或者是在检测到的电流值等于或小于基准电流值时产生供电信号；基于断电信号切断提供给压缩机内部电机的电力，或者是基于供电信号向压缩机的内部电机供电。

为了达到上述目的，提出了一个控制压缩机操作的方法，所述方法包括：检测施加给压缩机的电压和电流；使用此电压和电流来计算冲程；将所计算的冲程和冲程基准值相比较；基于比较结果控制压缩机的操作；该方法还包括：将检测到的电流值和预存的基准电流值相比较；在检测到的电流值大于基准电流值时产生断电信号，而在检测到的电流值等于或小于基准电流值时产生供电信号；基于断电信号切断提供给压缩机的内部电机的电力，或者是基于供电信号向压缩机的内部电机供电。

附图说明

图1是示出根据传统技术的活塞压缩机的操作控制设备的结构的方框图。

图2是示出根据本发明的活塞压缩机的操作控制设备的结构和过载保护装置的结构的方框图。

图3是示出根据本发明的活塞压缩机的过载保护装置的一个不同的实施例的结构的方框图。

图4是示出根据本发明的一个不同的实施例的活塞压缩机的过载保护装置的操作顺序的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图2到附图4来详细说明过载保护装置及过载保护方法的一个优选实施例，该过载保护装置及过载保护方法通过使用操作控制装置来控制压缩机的操作而不使用过载保护器就能够防止压缩机因过载而受到损坏。

图2是示出根据本发明的活塞压缩机的操作控制设备和过载保护装置的结构的方框图。

如图所示，活塞压缩机的操作控制设备包括：电压检测单元104，用于在驱动活塞压缩机中的活塞时，检测加到活塞压缩机103上的电压；电流检测单元102，用于在驱动压缩机中的活塞时，检测施加到活塞压缩机103上的电流；微计算机105，它使用由电压检测单元104检测到的电压和由电流检测单元102检测到的电流来计算冲程，并比较所计算的冲程值和冲程基准值，然后基于比较的结果输出开关控制信号；一个供电单元101，该装置使用内部的三端双向可控硅开关(Trl)并根据从微计算机105输出的开关控制信号，通过接通/断开提供给活塞压缩机103的交流电源，向活塞压缩机103提供冲程电压。

此外，根据本发明的过载保护装置包括：电流检测单元102、微计算机105、供电单元101，以及基准电流设置单元106，用于预设基准电流，以便正常操作在压缩机中的电机。其中，在检测到的电流值大于基准电流值时，微计算机105产生断电信号并输出所产生的断电信号，在检测到的电流值小于基准电流值时，微计算机105产生供电信号，并输出所产生的供电信号。此外，供电单元101基于断电信号切断施加到压缩机103的内部电机上的电力，或者根据供电信号向压缩机103的内部电机供电。

现在将详细说明根据本发明的过载保护装置的操作，由于本发明是关于能够防止压缩机因过载而损坏的过载保护装置及过载保护方法的，因此省略了与传统的操作控制设备相同的操作。

首先，在压缩机103工作时，过载保护装置的电流检测单元102实时检测施加到压缩机内部电机上的电流，并向微计算机105输出检测到的电流值。

当由电流检测单元102检测到的电流值大于在基准电流设置单元106中预设的基准电流值时，微计算机105产生一个断电信号，并将所产生的断电信号输出到供电单元101。但是，当由电流检测单元102检测到的电流值等于或小于在基准电流设置单元106中预设的基准电流值时，微计算机105就产生一个供电信号，并将所产生的供电信号输出到供电单元101。

随后，供电单元101中的三端双向可控硅开关(Trl)基于断电信号切断施加在压缩机103内部电机上的电力。即，供电单元101中的三端双向可控硅开关(Trl)基于由微计算机105输出的供电信号或断电信号来控制接通时间，以便切断或接通施加在压缩机103内部电机上的电力。

下面，将参照图3来详细说明根据本发明的活塞压缩机的过载保护装置的一个不同的实施例的结构。

图3是示出根据本发明的活塞压缩机的过载保护装置的一个不同的实施例的结构的方框图。

如图所示，根据本发明的一个不同的实施例的过载保护装置包括：基准电流设置单元106，用于预先存储一个基准电流值；电流检测单元102，用于在压缩机103工作时检测施加在压缩机103内部电机(未示出)上的电流；微计算机105，用于在由电流检测单元102检测到的电流值大于存储在基准电流设置单元106中的基准电流时产生和输出断电信号，并在检测到的电流值等于或小于基准电流时产生和输出供电信号；开关单元108，用于基于断电信号切断施加在压缩机103的内部电机上的电力，或者是基于供电信号向压缩机103的内部电机供电。

此外，在根据本发明的一个不同的实施例的活塞压缩机的过载保护装置还包括一个在微计算机105不工作时独立于微计算机105而驱动的比较单元107。即，  比较单元107比较由电流检测单元102检测到的电流值和预先存储在基准电流设置单元106中的基准电流值，在由电流检测单元102检测到的电流值大于基准电流值时，产生断电信号并向开关单元108输出所产生的断电信号。在检测到的电流值小于基准电流时，比较单元107产生供电信号并向开关单元108输出所产生的供电信号。

在此，微计算机105从比较单元107接收供电信号并控制在供电单元101中的三端双向可控硅开关(Trl)的接通时间，从而把电力施加到压缩机的内部电机上，或者微计算机105从比较单元107接收断电信号并控制压缩机103的内部三端双向可控硅开关的接通时间，从而切断施加到压缩机103内部电机上的电力。

此外，在根据本发明的一个不同的实施例的活塞压缩机的过载保护装置中，如果比较单元107由于故障或类似原因停止工作了，就会切断电源或者通过微计算机105的输出信号供电。即，在比较单元107不工作的情况下，当由电流检测单元102检测到的电流值大于预先存储在基准电流设置单元106中的基准电流值时，微计算机105产生断电信号，并向开关单元108输出所产生的断电信号。在检测到的电流值小于基准电流时，微计算机105产生供电信号，并向开关单元108输出所产生的供电信号。

在本发明中，可以使用一个像开关单元108之类的装置来进行像继电器(未示出)那样的接触/非接触式的机械操作，以便基于微计算机105或比较单元107的输出信号来提供或切断施加在压缩机103内部电机上的电力。

下面，将参照图4详细说明根据本发明的一个不同的实施例的活塞压缩机的过载保护装置的操作。

图4是示出根据本发明的一个不同的实施例的活塞压缩机的过载保护装置的操作顺序的流程图。

首先，在压缩机103工作时，电流检测单元102实时检测施加到压缩机103内部电机上的电力(S11)。

当电流检测单元102检测到的电流值大于存储在基准电流设置单元106中的基准电流值时，微计算机105产生断电信号，并向开关单元108输出所产生的断电信号(S12～S14)。此时，开关单元108基于断电信号切断施加到压缩机上的电力。即，如果检测到过电流，微计算机105就控制像继电器之类的开关单元108来切断施加到压缩机103的电机上的电力(S15)。

另一方面，在检测到的电流值等于或小于基准电流值时，微计算机105产生供电信号，并向开关单元108输出所产生的供电信号。此时，开关单元108基于供电信号向压缩机103供电。这就是说，如果没有检测到过电流，微计算机105就控制像继电器之类的开关单元108将电力施加到压缩机103的电机上，并正常地驱动压缩机103(S16，S17)。

在根据本发明的一个不同的实施例的活塞压缩机的过载保护装置中，如果由于故障或类似的原因，微计算机105不工作了，则可由比较器107的输出信号来断电或供电。即，比较单元107比较由电流检测单元102检测到的电流值和预先存储在基准电流设置单元106中的基准电流值，在由电流检测单元102检测到的电流值大于基准电流值时，产生断电信号并向开关单元108输出所产生的断电信号(S12～S14)。此时，开关单元108基于断电信号切断施加到压缩机103上的电力。

另一方面，在检测到的电流值等于或小于基准电流时，比较单元107产生供电信号，并向开关单元108输出所产生的供电信号。此时，开关单元108基于开关信号向压缩机供电。即，由用户来预设基准电流值，这个值意味着是应当加到压缩机103的内部电机上以便正常驱动电机的电流值。即，基准电流值是按照在压缩机正常操作时测量施加到压缩机的内部电机上的电流值并存储测量值的方式来设置的(S12-S13，16)。

微计算机105确定在切断施加到压缩机103上的电力之后是否过了预定的时间(例如1到3分钟)。如果过了预定的时间，则微计算机105产生供电信号，并将所产生的供电信号输出到开关单元108中。此时，开关单元108基于供电信号向压缩机103供电，以使压缩机能正常地工作。

另一方面，如果没有超过预定的时间，则微计算机105产生断电信号，并将所产生的断电信号输出到开关单元108。此时，开关单元108基于断电信号切断向压缩机103提供的电力(S18)。

因此，通过使用操作控制设备来控制压缩机103的操作而不使用过载保护器(OLP)，可以避免压缩机103因过载而受到损坏。

就至此所述的而言，本发明的优点在于，在压缩机工作时，通过比较加到压缩机内部电机上的电流值和基准电流值，并基于比较结果切断加到压缩机内部电机上的电力或向压缩机内部电机提供电力，而不用使用常规的过载保护器(OLP)就能够防止压缩机因过电流而受到损坏。

此外，本发明的优点还在于，通过使用操作控制设备来控制压缩机的操作能够降低成本，而不用使用常规的过载保护器(OLP)。

此外，本发明的优点还在于，通过使用操作控制设备来控制压缩机的操作能够最大限度地减小压缩机的尺寸，而不用使用常规的过载保护器(OLP)。

对于本领域的技术人员人而言，应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种变更和修改。

Claims (11)

1.一种压缩机的过载保护装置，该装置包括：

基准电流设置单元，用于预设基准电流值以便正常地操作压缩机；

电流检测单元，用于检测加到压缩机上的电流；

微计算机，用于在检测到的电流值大于基准电流值时产生断电信号，而在检测到的电流值小于基准电流值时产生供电信号；以及

开关单元，用于基于所述断电信号切断加到压缩机上的电力，或者基于供电信号向压缩机供电。

2.如权利要求1所述的压缩机的过载保护装置，还包括比较单元，用于比较基准电流值和检测到的电流值，在检测到的电流值大于基准电流值时产生断电信号，而在检测到的电流值小于基准电流值时产生供电信号。

3.如权利要求2所述的压缩机的过载保护装置，其中，微计算机从比较单元接收供电信号并控制在开关单元中的三端双向可控硅开关的接通时间，以便向压缩机的内部电机供电，或者从比较单元接收断电信号并控制压缩机的内部三端双向可控硅开关的接通时间，以便切断施加在压缩机的内部电机上的电力。

4.如权利要求1所述的压缩机的过载保护装置，其中，开关单元基于断电信号来控制内部的三端双向可控硅开关的接通时间，以便切断施加在压缩机的内部电机上的电力，或者基于供电信号来控制内部的三端双向可控硅开关的接通时间，以便向压缩机的内部电机供电。

5.如权利要求1所述的压缩机的过载保护装置，其中，开关单元包括继电器，其中，该继电器基于断电信号切断施加在压缩机的内部电机上的电力，或者基于供电信号向压缩机的内部电机供电。

6.如权利要求1所述的压缩机的过载保护装置，其中，开关单元包括执行接触/非接触式的机械操作的设备，其中，该设备基于断电信号切断施加在压缩机的内部电机上的电力，或者基于供电信号向压缩机的内部电机供电。

7.一种压缩机的操作控制设备，该设备包括：电压检测单元，用于检测加到压缩机上的电压；电流检测单元，用于检测加到压缩机上的电流；控制部件，它通过使用由电压检测单元检测到的电压和电流检测单元检测到的电流来计算冲程，将所计算的冲程和冲程基准值相比较，并根据比较结果输出开关控制信号；供电单元，该单元通过使用内部的三端双向可控硅开关(Tr1)并基于从控制部件输出的开关控制信号，通过对提供给压缩机的交流电进行开关控制，向压缩机提供冲程电压，该设备还包括压缩机的过载保护装置，所述压缩机的过载保护装置包含：

基准电流设置单元，用于预设压缩机的基准电流值；

微计算机，用于在检测到的电流值大于基准电流值时产生断电信号并输出产生的断电信号，而在检测到的电流值小于基准电流值时产生供电信号并输出产生的供电信号；以及

开关单元，用于基于断电信号切断施加在压缩机的内部电机上的电力，或者基于供电信号向压缩机的内部电机供电。

8.如权利要求7所述的压缩机的操作控制设备，还包括比较单元，用于比较基准电流值和检测到的电流值，在检测到的电流值大于基准电流值时产生断电信号，而在检测到的电流值小于基准电流值时产生供电信号。

9.如权利要求8所述的压缩机的操作控制设备，其中，微计算机接收来自比较单元的供电信号并控制在供电单元中的三端双向可控硅开关的接通时间，以便向压缩机的内部电机供电，或者接收来自比较单元的断电信号并控制压缩机的内部三端双向可控硅开关的接通时间，以便切断施加在压缩机的内部电机上的电力。

10.一种用于保护压缩机免于压缩机过载的方法，该方法包括：

预设基准电流值，以便正常地操作压缩机；

检测施加到压缩机上的电流；

比较检测到的电流值和预设的基准电流值；

在检测到的电流值大于基准电流值时产生断电信号，而在检测到的电流值等于或小于基准电流值时产生供电信号；以及

基于断电信号切断施加在压缩机的内部电机上的电力，或者基于供电信号向压缩机的内部电机供电。

11.一种控制压缩机操作的方法，所述方法包括：检测加到压缩机上的电压和电流；使用该电压和电流来计算冲程；比较所计算的冲程和冲程基准值；以及根据比较结果控制压缩机的操作；所述方法还包括：

预设基准电流值，以便正常地操作压缩机；

检测施加到压缩机上的电流；

比较检测到的电流值和预设的基准电流值；

在检测到的电流值大于基准电流值时产生断电信号，而在检测到的电流值等于或小于基准电流值时产生供电信号；以及

基于断电信号切断施加在压缩机的内部电机上的电力，或者基于供电信号向压缩机的内部电机供电。

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