线性压缩机的控制装置及线性压缩机的控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及线性压缩机的控制装置及线性压缩机的控制方法，更加具体涉及施加 测试信号来识别马达种类，基于识别结果控制线性压缩机的线性压缩机的控制装置及线性 压缩机的控制方法。
【背景技术】
[0002] -般情况下，压缩机是将机械能转换成压缩性流体的压缩能的装置，应用于冷冻 设备，例如作为冰箱或空调等中的一部分来应用。
[0003] 压缩机可分为往复式压缩机（Reciprocating Compressor)、旋转式压缩机 (Rotary Compressor)、祸旋压缩机（Scroll Compressor)。往复式压缩机在活塞（Piston) 和缸筒（Cylinder)之间形成用于吸入或排出工作气体的压缩空间，活塞在缸筒内部进行 直线往复运动而压缩制冷剂。旋转式压缩机在偏心旋转的转子和缸筒之间形成用于吸入或 排出工作气体的压缩空间，转子沿着缸筒内壁做偏心旋转而压缩制冷剂。涡旋压缩机在旋 转祸旋盘（Orbiting Scroll)和固定祸旋盘（Fixed Scroll)之间形成用于吸入或排出工 作气体的压缩空间，旋转涡旋盘沿着固定涡旋盘旋转而压缩制冷剂。
[0004] 往复式压缩机通过内部活塞在缸筒的内部进行直线往复运动，对制冷剂进行吸 入、压缩及排出。往复式压缩机根据驱动活塞的方式可分为往复（Recipro)方式和线性 (Linear)方式。
[0005] 往复方式是在旋转的马达（Motor)上结合曲柄（Crankshaft)，并在曲柄上结合活 塞，将马达的旋转运动转换为直线往复运动的方式。线性方式是在直线运动的马达的动子 上连接活塞，依靠马达的直线运动使活塞进行往复运动的方式。
[0006] 这样的往复式压缩机由用于产生驱动力的电动单元和从电动单元接受驱动力压 缩流体的压缩单元构成。作为电动单元，一般多采用马达（motor)，所述线性方式的情况下 采用线性马达（linear motor)。
[0007] 对线性马达而言，马达本身直接产生直线驱动力，因此不需要机械变换装置，构造 不复杂。此外，线性马达具有能够减小因能量转换而引起的损失，并且因没有产生摩擦和磨 耗的连接部位，所以能够大幅度地降低噪音的特征。此外，在将线性方式的往复式压缩机 (以下，称之为线性压缩机（Linear Compressor))应用于冰箱或空调时，通过变更施加于 线性压缩机的行程电压而能够变更压缩比（Compression Ratio)，因此具有能够应用在冷 冻能力（Freezing Capacity)的可变控制上。
[0008] 另外，在往复式压缩机中，尤其在线性压缩机中，活塞在缸筒内不受机构的限制的 情况下可以进行往复运动，因此在突然施加过大的电压时，活塞与缸筒的内壁发生碰撞，或 者负荷变大，导致活塞不能前进，从而不能良好地进行压缩。因此，针对负荷的变动或电压 的变动，需要用于控制活塞的运动的控制装置。
[0009] -般情况下，压缩机的控制装置检测施加于压缩机的马达的电压和电流，通过无 传感器（sensorless)方法推测出行程，进行反馈控制。这时，压缩机的控制装置具有作为 控制压缩机的装置的三端双向可控娃（Triac)或者逆变器（inverter)。
[0010] 压缩机的控制装置应当对压缩机的马达执行合适的控制，但是，在现有技术中，对 每个不同的马达型号测量出马达常数并将其直接输入控制程序之后，检测电压和电流，通 过无传感器方法推测出行程，进行反馈控制。
[0011] 但是，这种方式经过了预先测量马达常数并将其直接输入控制程序中的不方便的 步骤，如果因维护、检查、故障等而控制装置的控制对象有变换，则需要反复进行这种不方 便步骤才能够进行压缩机的控制，由此存在局限性。
[0012] 或者，每个马达型号内置特定的控制程序以实施控制，但是因为使用特定的控制 程序，所以能够控制的马达种类有限，如果控制对象有变换，则需要将控制程序一一变更， 因此存在局限性。此外，为了控制各种马达，需要内置多个控制程序，但是内置多个控制程 序是有难度的，这就极大地限制了控制装置的兼容性。
【发明内容】
[0013] 因此，本发明为了解决现有技术中存在的局限性，提供向线性压缩机施加测试信 号来能够识别马达种类，基于识别出的马达种类控制线性压缩机，并且，能够诊断出线性压 缩机的故障与否的线性压缩机的控制装置和线性压缩机的控制方法。
[0014] 为了解决上述问题，本发明的线性压缩机的控制装置包括：驱动部，其基于控制信 号驱动线性压缩机；电流检测部，其检测所述线性压缩机的马达电流；电压检测部，其检测 所述线性压缩机的马达电压；控制部，其基于所述马达电流和所述马达电压生成所述控制 信号；所述控制部基于向所述线性压缩机施加测试信号来测量出的所述马达电流和所述马 达电压识别出马达种类，所述测试信号包括至少两个以上的时间区间中的每一时间区域种 类彼此不同的信号。
[0015] 在一实施例中，所述测试信号是直流电压和高频（High frequency)电压中的任一 个。
[0016] 在一实施例中，所述至少两个以上的时间区间分为：施加所述测试信号当时的第 一区间、施加所述测试信号之后直到信号消失为止的过度区间即第二区间、所述第二区间 以后的第三区间。
[0017] 在一实施例中，所述控制部基于所述至少两个以上的时间区间中的每一时间区域 测量出的所述马达电流和所述马达电压算出所述马达的马达常数，所述马达常数是所述马 达的电阻成分、所述马达的电感成分及所述马达的反电动势常数中的至少一个。
[0018] 在一实施例中，所述第一区间是所述马达电流以恒定直流输出的区间，所述控制 部基于所述第一区间的所述马达电流的输出来算出所述马达的电阻成分。
[0019] 在一实施例中，所述第二区间是所述马达电流从恒定直流向OA变化的过度区间， 所述控制部基于所述第二区间的所述马达电流的变化算出所述马达的电感成分。
[0020] 在一实施例中，所述第三区间是所述马达电流不输出的区间，所述控制部基于所 述第三区间的所述马达电流的未输出算出所述马达的反电动势常数。
[0021 ] 在一实施例中，所述控制部通过将算出结果与已设定基准进行比较来识别出所述 马达种类，所述已设定基准是根据马达种类区分的针对所述马达常数的基准。
[0022] 在一实施例中，所述控制部在所述线性压缩机的正常运转开始之前施加所述测试 信号来识别出所述马达种类，并基于识别出的种类生成用于正常运转的所述控制信号。
[0023] 在一实施例中，所述控制部包括用于存储所述马达常数的存储器，并且，通过施加 所述测试信号来算出所述马达常数，并基于算出结果与存储在所述存储器的马达常数之间 一致与否诊断出所述线性压缩机的故障与否。
[0024] 另外，为了解决上述问题，本发明的线性压缩机的控制方法包括：向所述线性压缩 机施加测试信号的步骤；测量基于所述测试信号的马达电流和马达电压的步骤；基于测量 出的所述马达电流和所述马达电压算出所述马达的马达常数的步骤；将算出结果和已设定 基准进行比较来识别出所述马达种类的步骤；基于识别出的所述马达种类来控制所述线性 压缩机的步骤；所述测试信号包括至少两个以上的时间区间中的每一时间区域种类彼此不 同的信号。
[0025] 在一实施例中，所述测试信号是直流电压和高频（High frequency)电压中的任一 个。
[0026] 在一实施例中，所述至少两个以上的时间区间分为：施加所述测试信号当时的第 一区间、施加所述测试信号之后直到信号消失为止的过度区间即第二区间、所述第二区间 以后的第三区间，所述第一区间是所述马达电流以恒定直流输出的区间，所述第二区间是 所述马达电流从恒定直流向OA变化的过度区间，所述第三区间是所述马达电流不输出的 区间。
[0027] 在一实施例中，识别所述马达种类的步骤基于所述至少两个以上的时间区间中的 每一时间区域测量出的所述马达电流和所述马达电压算出所述马达的马达常数，并将算出 结果和已设定基准进行比较来识别出所述马达种类，所述马达常数是所述马达的电阻成 分、所述马达的电感成分及所述马达的反电动势常数中的至少一个。
[0028] 在一实施例中，计算所述马达的所述马达常数的步骤包括基于所述第一区间的所 述马达电流的输出计算所述马达的电阻成分的步骤。
[0029] 在一实施例中，计算所述马达的所述马达常数的步骤还包括基于所述第二区间中 的所述马达电流的变化计算所述马达的电感成分的步骤。
[0030] 在一实施例中，计算所述马达的所述马达常数的步骤还包括基于所述第三区间中 的所述马达电流的未输出计算所述马达的反电动势常数的步骤。
[0031] 在一实施例中，所述已设定基准是按照马达种类区分的针对所述马达常数的基 准。
[0032] 在一实施例中，施加所述测试信号的步骤在所述线性压缩机的正常运转之前施加 所述测试信号，控制所述线性压缩机的步骤生成用于所述线性压缩