ES2621861T3

ES2621861T3 - Aparato de control para compresor lineal

Info

Publication number: ES2621861T3
Application number: ES07700993.4T
Authority: ES
Inventors: Chulgi Roh; Jong-Kwon Kim; Jung-Wook Bae; Hee-Dong Kang
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2027-01-16
Also published as: EP2246568B1; EP1987251A4; EP1987251B1; US20090206778A1; EP1987251A2; EP2246568A3; WO2007089083A2; EP2246568A2; US7859801B2; CN101900105A; BRPI0706794B1; JP5457409B2; JP4955705B2; WO2007089083A3; JP2011236918A; JP2009525429A; BRPI0706794A2

Abstract

Un aparato de control para un compresor lineal, que comprende: un cuerpo de bobinado de bobina (L) instalable en un motor lineal (10) comprendido en el compresor lineal; un primer condensador (C1) conectado en serie con el cuerpo de bobinado de bobina (L); una unidad de variación de capacitancia (50, 50a) que está formada en una estructura paralela al primer condensador (C1), y que comprende un conmutador de condensador (SW2) y un segundo condensador (C2, C3); y una unidad de control (80) para inducir un cambio de salida del compresor lineal, variando la capacitancia entera del aparato de control controlando el conmutador de condensador (SW2), caracterizado por una unidad de detección de voltaje y frecuencia (65) para detectar un voltaje y una frecuencia de la potencia aplicada, en donde la unidad de control (80) está configurada para controlar el conmutador de condensador (SW2) según el voltaje y la frecuencia de la potencia aplicada.

Description

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DESCRIPCION

Aparato de control para compresor lineal Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un compresor lineal, y, mas particularmente, a un aparato de control para un compresor lineal que puede variar una fuerza de enfriamiento y evitar una corriente de irrupcion.

Antecedentes de la tecnica

En general, un compresor es un aparato mecanico para elevar una presion, recibiendo potencia de un aparato de generacion de potencia tal como un motor electrico o turbina, y comprimiendo el aire, refrigerantes u otros diversos gases de operacion. El compresor se ha usado ampliamente para un electrodomestico tal como un refrigerador y un acondicionador de aire, o en la industria entera.

Los compresores se clasifican de manera tosca en un compresor alternativo en el que se forma un espacio de compresion para succionar o descargar un gas de operacion entre un piston y un cilindro, y el piston se mueve alternativamente linealmente dentro del cilindro, para comprimir refrigerantes, un compresor rotativo en el que se forma un espacio de compresion para succionar o descargar un gas de operacion entre un rodillo girado excentricamente y un cilindro, y el rodillo se gira excentricamente a lo largo de la pared interior del cilindro, para comprimir refrigerantes, y un compresor de espirales en el que se forma un espacio de compresion para succionar o descargar un gas de operacion entre una espiral orbitante y una espiral fija, y la espiral orbitante se gira a lo largo de la espiral fija, para comprimir refrigerantes.

Normalmente, el compresor lineal succiona, comprime y descarga los refrigerantes usando una fuerza de accionamiento lineal de un motor, y se divide en una unidad de compresion que incluye un cilindro y un piston para comprimir el gas refrigerante, y una unidad de accionamiento que incluye un motor lineal para suministrar la fuerza de accionamiento a la unidad de compresion.

En detalle, en el compresor lineal, el cilindro esta instalado de manera fija en un contenedor hermetico, y el piston se mueve alternativamente linealmente en el cilindro. A medida que el piston se mueve alternativamente linealmente dentro del cilindro, los refrigerantes se suministran a un espacio de compresion en el cilindro, se comprimen y se descargan. Un conjunto de valvula de succion y un conjunto de valvula de descarga estan instalados en el espacio de compresion, para controlar la succion y descarga de los refrigerantes segun una presion interior del espacio de compresion.

El motor lineal para generar la fuerza de accionamiento lineal esta conectado al piston. En el motor lineal, un estator interior y un estator exterior formados laminando una pluralidad de laminaciones en la direccion circular estan instalados alrededor del cilindro con un hueco predeterminado, una bobina (o cuerpo de bobinado de bobina) se enrolla alrededor del estator interior o la parte interior del estator exterior, y un iman permanente se instala en el hueco entre el estator interior y el estator exterior y conectado al piston.

El iman permanente se puede mover en la direccion de movimiento del piston. El iman permanente se mueve alternativamente linealmente en la direccion de movimiento del piston por una fuerza electromagnetica generada cuando una corriente fluye a traves de la bobina. El motor lineal se opera a una frecuencia de operacion constante f, y el piston se mueve alternativamente linealmente en una carrera predeterminada S.

La Fig. 1 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control convencional para un compresor lineal. Con referencia a la Fig. 1, el aparato de control incluye un cuerpo de bobinado de bobina L enrollado en la direccion circular del compresor lineal, para recibir potencia, un medio de rama 100 para aplicar potencia a parte o todo el cuerpo de bobinado de bobina L, y una unidad de control 200 para controlar el medio de rama 100 para controlar una fuerza de enfriamiento segun una carga.

En detalle, una fuente de alimentacion esta conectada a un extremo del cuerpo de bobinado de bobina L, y un terminal de conexion 100a del medio de rama 100 esta formado en el otro extremo del cuerpo de bobinado de bobina L. Un terminal de conexion 100b esta conectado a un punto medio M (o una lmea de rama del punto medio L) del cuerpo de bobinado de bobina L. El medio de rama 100 incluye un elemento de conmutacion 100c para aplicar potencia al terminal de conexion 100a o 100b mediante el control de la unidad de control 200.

La unidad de control 200 realiza un modo de potencia de aplicacion de potencia a la parte del cuerpo de bobinado de bobina L con el fin de sacar una fuerza de enfriamiento alta en una sobrecarga de un ciclo de congelacion, y realiza un modo de ahorro de aplicacion de potencia al cuerpo de bobinado de bobina L entero con el fin de sacar una fuerza de enfriamiento baja o una fuerza de enfriamiento media en una carga baja o carga media del ciclo de congelacion. Para el modo de potencia, la unidad de control 200 conecta el elemento de conmutacion 100c del medio de rama 100 al terminal de conexion 100b. Para el modo de ahorro, la unidad de control 200 conecta el elemento de conmutacion 100c del medio de rama 100 al terminal de conexion 100a.

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En el compresor lineal descrito anteriormente, el motor lineal se opera, en una carga considerada en el diseno, a una frecuencia de operacion f identica a la frecuencia natural fn del piston calculada usando una constante de muelle mecanica Km de un muelle helicoidal y una constante de muelle de gas Kg de un muelle de gas. Por consiguiente, el motor lineal se opera en el modo de potencia solamente en la carga considerada en el diseno para mejorar la eficiencia.

Dado que la carga es variable realmente, se cambian la constante de muelle de gas Kg del muelle de gas y la frecuencia natural fn del piston calculada usando la misma.

En detalle, en el diseno, la frecuencia de operacion f del motor lineal se fija para ser ecualizada a la frecuencia natural fn del piston en la region de carga media. Incluso si se varia la carga, el motor lineal se opera a la frecuencia de operacion constante fc. No obstante, la frecuencia natural fn del piston aumenta con el aumento de la carga.

Formula 1

if Km + KK

In2n V M

Aqui, f representa la frecuencia natural del piston, K y K representan la constante de muelle mecanica y la constante de muelle de gas y M representa la masa del piston.

En el diseno, dado que la relacion de la constante de muelle de gas K en la constante de muelle total Kt es pequena, la constante de muelle de gas Kg no se considera o se establece que tenga un valor constante. Ademas, la masa M del piston y la constante de muelle mecanica Km tienen valores constantes. Por lo tanto, la frecuencia natural fn del piston se calcula como un valor constante por la formula 1 anterior.

Realmente, a medida que aumenta la carga, la presion y la temperatura de los refrigerantes aumentan en el espacio limitado. Como resultado, la constante de muelle de gas Kg aumenta debido al aumento de una fuerza elastica del muelle de gas en si misma, y la frecuencia natural fn del piston proporcional a la constante de muelle de gas Kg tambien aumenta.

En la tecnica convencional, en el caso de que la unidad de control 200 controle el elemento de conmutacion 100c, una energia electrica acumulada en el cuerpo de bobinado de bobina L se opera para generar una corriente de irrupcion.

Si se varia la potencia aplicada, tal variacion cambia la salida del compresor lineal con independencia del control de la unidad de control 200. Si se aplica excesivamente la potencia, el compresor lineal se somete a una sobrecarga o realiza una operacion anormal. Es decir, no se opera normalmente el compresor lineal.

El aparato de control convencional para el compresor lineal como se muestra en la Fig. 1 controla la frecuencia de operacion f sin considerar la frecuencia natural fn del piston o miembro movil variada segun la constante de muelle de gas Kg. Incluso aunque la salida del compresor lineal se puede variar segun la fuerza de enfriamiento de la carga, no se mantiene la frecuencia resonante del compresor lineal. Como resultado, disminuye la eficiencia del compresor lineal. Ademas, la eficiencia y fuerza de enfriamiento del compresor lineal se cambian considerablemente debido a la variacion de la potencia aplicada externamente. Es un problema fatal en la operacion del compresor lineal.

El documento US 2003/0209015 A1 se considera como la tecnica anterior mas cercana a la presente invention y describe un aparato de control para un compresor lineal. El aparato de control comprende un cuerpo de bobinado de bobina laminado en el compresor lineal, un primer condensador, una unidad de variacion de capacitancia y un conmutador de condensador. El primer condensador esta conectado en serie con el cuerpo de bobinado de bobina y la unidad de variacion de capacitancia esta formada en una estructura paralela con el primer condensador. Una unidad de control induce un cambio de salida del compresor lineal variando la capacitancia entera del aparato de control controlando el conmutador de condensador.

El documento WO 2005/006520 A1 describe un motor de induction sincrono en el que un arrancador tiene un condensador de arranque conectado en serie con un bobinado auxiliar de un estator del motor sincrono. El arrancador ademas comprende una unidad de conmutacion para abrir/cerrar un circuito desde el condensador de arranque al bobinado auxiliar. La unidad de conmutacion cierra el circuito desde el condensador de arranque al bobinado auxiliar cuando el motor sincrono esta en reposo, y abre el circuito despues de que se arranca el motor de induccion sincrono.

El documento US 4.751.450 describe un control de motor que comprende medios detectores de voltaje para detectar un voltaje de bobinado principal y uno auxiliar. Estos medios detectores de voltaje proporcionan un control de des/conexion de un condensador de arranque. El motor ademas comprende un medio de conmutacion de arranque para arrancar automaticamente la conexion y desconexion del condensador de arranque y una circuiteria de control para el medio de conmutacion de arranque. Ademas, el motor comprende un condensador de marcha conectado entre una fuente de energia y el bobinado auxiliar.

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El documento EP 0 054 446 A1 describe un dispositivo de control que se dota con un bobinado de arranque auxiliar en serie con un condensador y un conmutador controlado. Ademas, el dispositivo de control comprende medios para hacer variar el tiempo de conduccion del conmutador usando el voltaje en los terminales del condensador o en los terminales del bobinado auxiliar y actuar sobre un conjunto constituido por una resistencia en serie con un condensador. La resistencia y el condensador estan conectados en un punto comun a traves de un diac a la puerta o base del conmutador controlado. El conjunto esta en paralelo con el conmutador y los medios que actuan sobre el valor de la resistencia o directamente sobre la puerta o base.

El documento US 4.604.563 describe un motor AC que tiene un bobinado principal, un bobinado de arranque los cuales son ambos conectables a una fuente de energfa y un conmutador para desconectar el bobinado de arranque de la fuente de energfa. Un circuito de control para el conmutador comprende medios para detectar el voltaje de bobinado principal, medios para detectar un voltaje de bobinado de arranque y otros medios para generar, comparar y controlar la anchura y la cantidad de pulsos. Ademas, el motor AC tiene un condensador de arranque en serie con el bobinado de arranque. El medio para detectar el voltaje de bobinado de arranque se conecta a traves del condensador.

Descripcion de la invencion

Problema tecnico

La presente invencion se logra para resolver los problemas anteriores. Un objeto de la presente invencion es proporcionar un aparato de control para un compresor lineal que puede controlar una salida variando la capacitancia entera y evitar una corriente de irrupcion.

Solucion tecnica

Otro objeto de la presente invencion es proporcionar un aparato de control para un compresor lineal que puede evitar una corriente de irrupcion controlando una conmutacion de encendido/apagado del compresor lineal al variar una capacitancia.

Aun otro objeto de la presente invencion es proporcionar un aparato de control para un compresor lineal que puede evitar el aumento o disminucion de una salida mediante la variacion de la potencia aplicada.

Aun otro objeto de la presente invencion es proporcionar un aparato de control para un compresor lineal que puede evitar que el comprensor lineal se someta a una sobrecarga o realice una operacion anormal debido a la potencia excesivamente aplicada.

Aun otro objeto de la presente invencion es proporcionar un aparato de control para un compresor lineal que puede variar una operacion del compresor lineal (operacion de fuerza de enfriamiento alta, operacion de fuerza de enfriamiento baja, etc.), y evitar la generacion de una corriente de irrupcion.

Aun otro objeto de la presente invencion es proporcionar un aparato de control para un compresor lineal que puede variar una salida segun una carga, con independencia de la variacion de la potencia aplicada externamente.

Con el fin de lograr los objetos de la invencion descritos anteriormente, se proporciona un aparato de control para un compresor lineal, incluyendo: un cuerpo de bobinado de bobina instalable en un motor lineal en el compresor lineal; un primer condensador conectado en serie con el cuerpo de bobinado de bobina; una unidad de variacion de capacitancia que esta formada en una estructura paralela con el primer condensador, y que tiene un conmutador de condensador y un segundo condensador; una unidad de control para inducir un cambio de salida del compresor lineal, variando la capacitancia entera del aparato de control controlando el conmutador de condensador, y una unidad de deteccion de voltaje y frecuencia para detectar un voltaje y una frecuencia de la potencia aplicada, en la que la unidad de control esta configurada para controlar el conmutador de condensador segun el voltaje y frecuencia de la potencia aplicada.

Breve descripcion de los dibujos

La presente invencion llegara a ser comprendida mejor con referencia a los dibujos anexos que se dan solamente a modo de ilustracion y de esta manera no son limitativos de la presente invencion, en donde:

La Fig. 1 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control convencional para un compresor lineal;

La Fig. 2 es una vista de seccion transversal que ilustra un compresor lineal segun la presente invencion;

La Fig. 3 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control para un compresor lineal segun un primer ejemplo util para comprender la presente invencion;

La Fig. 4 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control para un compresor lineal segun un segundo ejemplo util para comprender la presente invencion;

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La Fig. 5 es un diagrama de flujo que muestra pasos secuenciales de un metodo de control de los aparatos de control de las Fig. 3 y 4 segun un primer ejemplo util para comprender la presente invencion;

La Fig. 6 es un diagrama de flujo que muestra pasos secuenciales de un metodo de control de los aparatos de control de las Fig. 3 y 4 segun un segundo ejemplo util para comprender la presente invencion;

La Fig. 7 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control para un compresor lineal segun un tercer ejemplo util para comprender la presente invencion;

La Fig. 8 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control para un compresor lineal segun un cuarto ejemplo util para comprender la presente invencion;

La Fig. 9 es un diagrama de flujo que muestra pasos secuenciales de un metodo de control de los aparatos de control de las Fig. 7 y 8;

La Fig. 10 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control para un compresor lineal segun una primera realizacion de la presente invencion;

La Fig. 11 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control para un compresor lineal segun una segunda realizacion de la presente invencion;

La Fig. 12 es un diagrama de flujo que muestra pasos secuenciales de un metodo de control de los aparatos de control de las Fig. 10 y 11;

La Fig. 13 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control para un compresor lineal segun un quinto ejemplo util para comprender la presente invencion; y

La Fig. 14 es un grafico que muestra una capacidad de enfriamiento del aparato de control de la Fig. 13.

Modo para la invencion

Un aparato de control para un compresor lineal segun las realizaciones preferidas de la presente invencion y segun ejemplos utiles para comprender la presente invencion se describira ahora en detalle con referencia a los dibujos anexos.

Como se ilustra en la Fig. 2, en el compresor lineal, un tubo de entrada 2a y un tubo de salida 2b para succionar y descargar refrigerantes estan instalados en un lado de un contenedor hermetico 2, un cilindro 4 esta instalado de manera fija en el contenedor hermetico 2, un piston 6 se mueve alternativamente linealmente en el cilindro 4, para comprimir los refrigerantes succionados a un espacio de compresion P en el cilindro 4, y diversos muelles soportan elasticamente el piston 6 en su direccion de movimiento. El piston 6 esta conectado a un motor lineal 10 para generar una fuerza de accionamiento de movimiento alternativo lineal.

Una valvula de succion 22 esta instalada en un extremo del piston 6 que contacta el espacio de compresion P. Un conjunto de valvula de descarga 24 esta instalado en un extremo del cilindro 4 que contacta con el espacio de compresion P. La valvula de succion 22 y el conjunto de valvula de descarga 24 se abren y cierran automaticamente segun una presion interior del espacio de compresion P, respectivamente.

El contenedor hermetico 2 se instala acoplando hermeticamente las carcasas superior e inferior. El tubo de entrada 2a para succionar los refrigerantes y el tubo de salida 2b para descargar los refrigerantes estan instalados en un lado del contenedor hermetico 2. El piston 6 esta soportado elasticamente en su direccion de movimiento dentro del cilindro 4 para movimiento alternativo lineal, y el motor lineal 10 esta acoplado a un bastidor 18 fuera del cilindro 4, formando por ello un conjunto. Este conjunto se soporta elasticamente sobre la superficie inferior interior del contenedor hermetico 2 mediante los muelles de soporte 29.

Una cantidad predeterminada de aceite se llena en la superficie inferior interior del contenedor hermetico 2. Un dispositivo de bombeo de aceite 30 para bombear el aceite esta instalado en el extremo inferior del conjunto. Un tubo de suministro de aceite 18a esta formado en el bastidor 18 dispuesto en la parte inferior del conjunto, para suministrar el aceite al hueco entre el piston 6 y el cilindro 4. El dispositivo de suministro de aceite 30 se opera mediante vibracion generada por el movimiento alterno lineal del piston 6, para bombear el aceite. El aceite se suministra al hueco entre el piston 6 y el cilindro 4 a traves del tubo de suministro de aceite 18a, para realizar enfriamiento y lubricacion.

El cilindro 4 esta formado en una forma hueca, de manera que el piston 6 se puede mover alternativamente linealmente en el cilindro 4. El espacio de compresion P esta formado en un lado del cilindro 4. En un estado en el que un extremo del cilindro 4 se acerca a la parte interior del tubo de entrada 2a, el cilindro 4 se instala preferiblemente en la misma lmea recta con el tubo de entrada 2a. El piston 6 se instala dentro de un extremo del cilindro 4 cerca del tubo de entrada 2a para un movimiento alternativo lineal. El conjunto de valvula de descarga 24 esta instalado en un extremo del cilindro 4 opuesto al tubo de entrada 2a.

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El conjunto de valvula de descarga 24 incluye una cubierta de descarga 24a instalada en un extremo del cilindro 4, para formar un espacio de descarga, una valvula de descarga 24b para abrir y cerrar un extremo del cilindro 4 cerca del espacio de compresion P, y un muelle de valvula 24c, que es un tipo de muelle helicoidal, para aplicar una fuerza elastica en la direccion axial entre la cubierta de descarga 24a y la valvula de descarga 24b. Una junta torica esta insertada sobre la circunferencia interior de un extremo del cilindro 4, de manera que la valvula de descarga 24a se puede adherir estrechamente a un extremo del cilindro 4.

Una tubena de bucle 28 esta instalada de manera curva entre un lado de la cubierta de descarga 24a y el tubo de salida 2b. La tubena de bucle 28 grna los refrigerantes comprimidos para ser descargados externamente, y almacena temporalmente la vibracion generada por las interacciones del cilindro 4, el piston 6 y el motor lineal 10 y transferida al contenedor hermetico 2 entero.

Cuando el piston 6 se mueve alternativamente linealmente en el cilindro 4, si una presion del espacio de compresion P esta por encima de una presion de descarga predeterminada, el muelle de valvula 24c se comprime para abrir la valvula de descarga 24b. Despues de que los refrigerantes se descargan desde el espacio de compresion P, los refrigerantes se descargan externamente completamente a traves de la tubena de bucle 28 y el tubo de salida 2b.

Un paso de refrigerante 6a esta formado en la parte central del piston 6, de manera que los refrigerantes succionados a traves del tubo de entrada 2a pueden pasar a traves del paso de refrigerante 6a. El motor lineal 10 esta conectado directamente a un extremo del piston 6 cerca del tubo de entrada 2a por un miembro de conexion 17, y la valvula de succion 22 esta instalada en el otro extremo del piston 6 opuesto al tubo de entrada 2a. El piston 6 esta soportado elasticamente en su direccion de movimiento por diversos muelles.

La valvula de succion 22 esta formada en una forma de placa delgada con su parte central cortada parcialmente para abrir y cerrar el paso de refrigerante 6a del piston 6. Un lado de la valvula de succion 22 se fija a un extremo del piston 6 usando tornillos.

Por consiguiente, cuando el piston 6 se mueve alternativamente linealmente dentro del cilindro 4, si la presion del espacio de compresion P esta por debajo de una presion de succion predeterminada menor que la presion de descarga, la valvula de succion 22 se abre y los refrigerantes se suministran al espacio de compresion P, y si la presion del espacio de compresion P esta por encima de la presion de succion predeterminada, la valvula de succion 22 se cierra y los refrigerantes se comprimen en el espacio de compresion P.

Especialmente, el piston 6 esta soportado elasticamente en su direccion de movimiento. En detalle, un reborde 6b del piston que sobresale radialmente de un extremo del piston 6 cerca del tubo de entrada 2a esta soportado elasticamente en la direccion de movimiento del piston 6 mediante muelles mecanicos 8a y 8b tales como muelles helicoidales. Ademas, los refrigerantes rellenados en el espacio de compresion P en la direccion opuesta al tubo de entrada 2a se operan como un muelle de gas mediante una fuerza elastica propia, para soportar elasticamente el piston 6.

Los muelles mecanicos 8a y 8b tienen una constante de muelle mecanica constante Km con independencia de una carga. Preferiblemente, los muelles mecanicos 8a y 8b estan instalados en un bastidor de soporte 26 fijado al motor lineal 10 y al cilindro 4, respectivamente, en la direccion axial con el reborde 6b de piston entre los mismos. Los muelles mecanicos 8a soportados en el bastidor de soporte 26 y los muelles mecanicos 8b instalados en el cilindro 4 tienen la misma constante de muelle mecanica Km.

La Fig. 3 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control para un compresor lineal segun un primer ejemplo util para comprender la presente invencion.

Aun con referencia la Fig. 2, el motor lineal 10 incluye un estator interior 12 formado laminando una pluralidad de laminaciones 12a en la direccion circular, y fijado a la parte exterior del cilindro 4 por el bastidor 18, un estator exterior 14 formado laminando una pluralidad de laminaciones 14b en la direccion circular alrededor de un cuerpo de bobinado de bobina 14a formado enrollando una bobina, e instalado en la parte exterior del cilindro 4 por el bastidor 18 con un hueco predeterminado desde el estator interior 12, y un iman permanente 16 dispuesto en el hueco entre el estator interior 12 y el estator exterior 14, y conectado al piston 6 por el miembro de conexion 17. El cuerpo de bobinado de bobina 14a se puede fijar a la parte exterior del estator interior 12.

Como se muestra en la Fig. 3, el aparato de control para el compresor lineal incluye un conmutador de encendido/apagado SW1 40 para recibir potencia y suministrar potencia al motor lineal 10, un cuerpo de bobinado de bobina L (identico al cuerpo de bobinado de bobina 14a de la Fig. 2) enrollado en la direccion circular del compresor lineal, un condensador C1 conectado en serie con el cuerpo de bobinado de bobina L, una unidad de variacion de capacitancia 50 conectada en paralelo con el condensador C1, y una unidad de control 60 para controlar la unidad de variacion de capacitancia 50 para cambiar una salida del compresor lineal.

En detalle, el conmutador de encendido/apagado SW1 40 es un conmutador principal para aplicar potencia al motor lineal 10 mediante el control de la unidad de control 60. Aqrn, la potencia significa potencia comercial externa, o potencia aplicada desde una unidad de fuente de alimentacion de un aparato con un compresor lineal montado (por ejemplo, un refrigerador, etc.).

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El condensador C1 y la unidad de variacion de capacitancia 50 determinan la capacitancia entera del motor lineal 10, y estan conectados en paralelo como se muestra la Fig. 3.

La unidad de variacion de capacitancia 50 esta formada conectando un condensador C2, un conmutador de condensador SW2 y un dispositivo de prevencion de corriente de irrupcion 52 en serie. La unidad de variacion de capacitancia 50 se puede proporcionar en un numero multiple y conectar en paralelo con el condensador C1.

El condensador C2 tiene una capacitancia menor que el condensador C1. En el conmutador de condensador SW2 aplica una corriente o voltaje desde la fuente de alimentacion al cuerpo de bobinado de bobina L a traves del condensador C2. Cuando la unidad de control 60 controla la unidad de variacion de capacitancia 50, significa que la unidad de control 60 controla el encendido/apagado del conmutador de condensador SW2.

En un estado en el que esta cerrado el conmutador de encendido/apagado SW1 40, si se enciende el conmutador de condensador SW2, se genera una corriente de irrupcion que hace que las cargas electricas cargadas en el condensador C1 fluyan instantaneamente al condensador C2, para depositar un punto de contacto del conmutador de condensador SW2. El dispositivo de prevencion de corriente de irrupcion 52 se proporciona para evitar que el conmutador de condensador SW2 sea danado por la corriente de irrupcion. Por lo tanto, el dispositivo de prevencion de corriente de irrupcion 52 incluye al menos uno de un resistor, un dispositivo de coeficiente de temperatura negativo (NTC) y un inductor para convertir la corriente de irrupcion en un tipo diferente de energfa o evitar que la corriente de irrupcion sea aplicada excesivamente al conmutador de condensador SW2.

La unidad de control 60 vana la capacitacion entera del motor lineal 10 controlando la unidad de variacion de capacitancia 50. Es decir, la unidad de control 60 cambia la salida del compresor lineal, esto es, la fuerza de enfriamiento variando la capacitancia y tambien variando una frecuencia de operacion mediante el cuerpo de bobinado de bobina L. Especialmente, el tamano de salida del compresor lineal se debe variar segun una carga. No obstante, la salida del compresor lineal se puede aumentar o disminuir con independencia de la carga. La operacion de control de la unidad de control 60 para cambiar la salida y evitar la corriente de irrupcion se explicara mas tarde con referencia a las Fig. 5 y 6.

La Fig. 4 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control adicional para un compresor lineal segun un segundo ejemplo util para comprender la presente invencion.

Como se describe en la Fig. 4, el aparato de control para el compresor lineal incluye un conmutador de encendido/apagado SW1 40 para recibir potencia y suministrar potencia al motor lineal 10, un cuerpo de bobinado de bobina L (identico al cuerpo de bobinado de bobina 14a de la Fig. 2) enrollado en la direccion circular del compresor lineal, un condensador C1 conectado en serie al cuerpo de bobinado de bobina L, una unidad de variacion de capacitancia 50a que tiene un extremo conectado a un extremo del condensador C1 y el otro extremo conectado a un devanado T del cuerpo de bobinado de bobina L, la unidad de variacion de capacitancia 50a que esta conectada en paralelo con el condensador C1, y la unidad de control 60 para controlar la unidad de variacion de capacitancia 50a para cambiar una salida del compresor lineal.

Aqrn, el conmutador de encendido/apagado SW1 40, el cuerpo de bobinado de bobina L y el condensador C1 de la Fig. 4 son identicos a los de la Fig. 3 con los mismos numeros de referencia.

La unidad de variacion de capacitancia 50a de la Fig. 4 se forma conectando un condensador C3 y un conmutador de condensador SW2 en serie. De manera diferente de la unidad de variacion de capacitancia 50 de la Fig. 3, la unidad de variacion de capacitancia 50a de la Fig. 4 no incluye el dispositivo de prevencion de corriente de irrupcion 52. El otro extremo de la unidad de variacion de capacitancia 50a se conecta directamente al devanado T del cuerpo de bobinado de bobina L, de manera que la bobina entre el condensador C1 y el devanado T puede servir como un inductor. Incluso si se genera una corriente de irrupcion, la corriente de irrupcion no dana el conmutador de condensador SW2. Es decir, el dispositivo de prevencion de corriente de irrupcion 52 de la Fig. 3 no es necesario conectando la unidad de variacion de capacitancia 50a al cuerpo de bobinado de bobina L. Como resultado, se reduce el area ocupada por el motor lineal 10 y se reduce el coste de produccion. Por ejemplo, un resistor consume la corriente de irrupcion mediante emision de calor. Como la emision de calor por la corriente se realiza continuamente durante la operacion, se eleva la temperatura del motor lineal 10. Ademas, cuando una temperatura ambiente es alta, un valor de resistencia de un dispositivo NTC se reduce para no interceptar eficazmente la corriente de irrupcion. Ademas, dado que un inductor es relativamente grande, el inductor ocupa una gran area en el compresor lineal. Los problemas antes mencionados se pueden observar resolver conectando la unidad de variacion de capacitancia 50a al cuerpo de bobinado de bobina L.

La unidad de variacion de capacitancia 50a se puede proporcionar en un numero multiple y conectar en paralelo con el condensador C1. Aqrn, se pueden usar uno o mas devanados T para las unidades de variacion de capacitancia 50a.

El condensador C3 es identico al condensador C2 de la Fig. 3 en la caractenstica de elemento (incluyendo el tamano de la capacitancia) y la funcion. Cuando la unidad de control 60 controla la unidad de variacion de capacitancia 50a, significa que la unidad de control 60 controla el encendido/apagado del conmutador de condensador SW2.

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La unidad de control 60 vana la capacitancia entera del motor lineal 10 controlando la unidad de variacion de capacitancia 50a. Es decir, la unidad de control 60 cambia la salida del compresor lineal, esto es, la fuerza de enfriamiento variando la capacitancia y tambien variando una frecuencia operacion por el cuerpo de bobinado de bobina L. Especialmente, el tamano de salida del compresor lineal se debe variar segun una carga. No obstante, la salida del compresor lineal se puede aumentar o disminuir con independencia de la carga. La operacion de control de la unidad de control 60 para cambiar la salida y evitar la corriente de irrupcion se explicara ahora con referencia a las Fig. 5 y 6.

La Fig. 5 es un diagrama de flujo que muestra pasos secuenciales de un metodo de control de los aparatos de control de las Fig. 3 y 4 segun un primer ejemplo util para comprender la presente invencion. En la etapa inicial, la unidad de control 60 cierra el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para aplicar potencia al cuerpo de bobinado de bobina L y el condensador C1, de manera que el compresor lineal puede generar una salida predeterminada.

En el paso S51, la unidad de control 60 decide si el compresor lineal necesita generar una fuerza de enfriamiento adicional. Como se describio anteriormente, la fuerza de enfriamiento se puede requerir segun la carga o con independencia de la carga. Tal decision se toma adecuadamente en cada caso. Si se requiere la fuerza de enfriamiento (si se requiere el control de fuerza de enfriamiento alta), la rutina va al paso S52, y si no, (si no se requiere el control de fuerza de enfriamiento alta, esto es, si se mantiene el control de fuerza de enfriamiento baja, o si se termina el control de fuerza de enfriamiento alta actual y se inicia el control de fuerza de enfriamiento baja), la rutina va al paso S55.

En el paso S52, la unidad de control 60 apaga (abre) el conmutador de encendido/apagado SW1 40. La unidad de control 60 mantiene el estado apagado durante un tiempo predeterminado (por ejemplo, unos pocos segundos), de manera que se pueden consumir en alguna medida las cargas electricas cargadas en el condensador C1.

En el paso S53, la unidad de control 60 enciende (cierra) el conmutador de condensador SW2 controlando la unidad de variacion de capacitancia 50 o 50a. La unidad de control 60 mantiene el estado encendido (SW1 esta apagado y SW2 esta encendido), de manera que se puedan consumir casi completamente las cargas electricas cargadas en el condensador C1. Tal consumo se lleva a cabo por el dispositivo de prevencion de corriente de irrupcion 52 o alguna bobina del cuerpo de bobinado de bobina L.

En el paso S54, la unidad de control 60 enciende (cierra) el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para aplicar potencia al condensador C1 y la unidad de variacion de capacitancia 50 o 50a (esto es, el condensador C2 o C3). A medida que aumenta la capacitancia entera, se realiza la operacion de fuerza de enfriamiento alta.

En el paso S55, la unidad de control 60 decide si el conmutador de condensador SW2 se enciende actualmente, esto es, se cierra. Si el conmutador de condensador SW2 se enciende (si se realiza actualmente la operacion de fuerza de enfriamiento alta), la rutina va al paso S56, y si no, se termina la rutina, y se mantiene como esta la operacion de fuerza de enfriamiento baja actual.

En el paso S56, la unidad de control 60 apaga el conmutador de encendido/apagado SW1 40. La unidad de control 60 mantiene el estado apagado durante un tiempo predeterminado como en el paso S52. La unidad de control 60 omite S56 y realiza S57, la corriente de irrupcion generada por las cargas electricas cargadas en el condensador C2 o C3 fluye al conmutador de encendido/apagado SW1 40 y dana el conmutador de encendido/apagado SW1 40. Por lo tanto, es necesario el paso S56.

En el paso S57, la unidad de control 60 apaga (abre) el conmutador de condensador SW2. La unidad de control 60 mantiene el estado abierto durante un tiempo predeterminado, de manera que se pueden consumir las cargas electricas cargadas en el condensador C1 y/o el condensador C2 o C3, especialmente en el condensador C2 o C3.

En el paso S58, la unidad de control 60 enciende el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para aplicar potencia a traves del condensador C1 y el cuerpo de bobinado de bobina L. A medida que disminuye la capacitancia entera, se realiza la operacion de fuerza de enfriamiento baja.

Segun el metodo de control del primer ejemplo util para comprender la presente invencion, la unidad de control 60 apaga el conmutador de encendido/apagado SW1 40 antes de variar la capacitancia entera controlando la unidad de variacion de capacitancia 50 o 50a. Por lo tanto, ademas de la configuracion de prevencion de corriente de irrupcion de las Fig. 3 y 4, la unidad de control 60 evita una corriente de irrupcion adicional.

La Fig. 6 es un diagrama de flujo que muestra pasos secuenciales de un metodo de control de los aparatos de control de las Fig. 3 y 4 segun un segundo ejemplo util para comprender la presente invencion.

En el paso S61, la unidad de control 60 decide si detener el compresor lineal que realiza la operacion de fuerza de enfriamiento alta o la operacion de fuerza de enfriamiento baja. Aqrn, la unidad de control 60 detiene la operacion del compresor lineal segun un comando del aparato con compresor lineal montado, o cuando es suficiente la fuerza de enfriamiento. Si la unidad de control 60 intenta detener la operacion del compresor lineal, la rutina va al paso S62, y si la unidad de control 60 intenta mantener la operacion actual del compresor lineal, se termina la rutina.

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En el paso S62, la unidad de control 60 apaga el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para no aplicar potencia al cuerpo de bobinado de bobina L y al condensador C1 y/o al condensador C2 o C3 nunca mas, de manera que se puedan consumir las cargas electricas cargadas en el condensador C1 y/o el condensador C2 o C3. La unidad de control 60 mantiene el estado apagado del conmutador de encendido/apagado SW1 40 durante un tiempo predeterminado.

En el paso S63, la unidad de control 60 decide si se enciende el conmutador de condensador SW2. Si se enciende el conmutador de condensador SW2 (si se realiza actualmente la operacion de fuerza de enfriamiento alta), la rutina va al paso S64, y si no, (si se realiza actualmente la operacion de fuerza de enfriamiento baja), se termina la rutina.

En el paso S64, la unidad de control 60 apaga el conmutador de condensador SW2, de manera que se puedan consumir las cargas electricas cargadas en el condensador C2 o C3 y/o el condensador C1.

Como se describio anteriormente, en el caso de que la unidad de control 60 detenga la operacion del compresor lineal, la unidad de control 60 apaga preferentemente el conmutador de encendido/apagado SW1 40, y luego apaga el conmutador de condensador SW2, evitando por ello que el conmutador SW2 o SW1 sea danado por la corriente de irrupcion.

La Fig. 7 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control adicional para un compresor lineal segun un tercer ejemplo util para comprender la presente invencion. Como se ilustra en la Fig. 7, el aparato de control para el compresor lineal incluye un conmutador de encendido/apagado SW1 40 para recibir potencia y suministrar potencia al motor lineal 10, un cuerpo de bobinado de bobina L (identico al cuerpo de bobinado de bobina 14a de la Fig. 2) enrollado en la direccion circular del compresor lineal, un condensador C1 conectado en serie con el cuerpo de bobinado de bobina L, una unidad de variacion de capacitancia 50 conectada en paralelo con el condensador C1, unidades de deteccion de voltaje 61 y 62 para detectar voltajes de ambos extremos Vc1 y Vc2 de cada uno del condensador C1 y del condensador C2 (o la unidad de variacion de capacitancia 50), y una unidad de control 70 para controlar la unidad de variacion de capacitancia 50 para cambiar una salida del compresor lineal.

Aqrn, el conmutador de encendido/apagado SW1 40, el cuerpo de bobinado de bobina L, el condensador C1 y la unidad de variacion de capacitancia 50 de la Fig. 7 son identicos a los de la Fig. 3 con los mismos numeros de referencia.

Cuando se enciende el conmutador de encendido/apagado SW1 40, la unidad de deteccion de voltaje 61 detecta el voltaje de ambos extremos Vc1 del condensador C1. Cuando se encienden el conmutador de encendido/apagado SW1 40 y el conmutador de condensador SW2, la unidad de deteccion de voltaje 62 detecta el voltaje de ambos extremos del condensador C2 o el voltaje de ambos extremos Vc2 de la unidad de variacion de capacitancia 50. Si se vana la potencia aplicada al motor lineal 10, el voltaje de la potencia variada influye directamente en los voltajes de ambos extremos Vc1 y Vc2 del condensador C1 y el condensador C2 o la unidad de variacion de capacitancia 50. El grado de variacion de la potencia aplicada se puede comprobar con precision detectando los voltajes Vc1 y Vc2. Como se menciono anteriormente, dado que el condensador C1 tiene una capacitancia mayor que el condensador C2, se puede usar el voltaje Vc1. Tambien se puede usar el voltaje de ambos extremos Vc2 de la unidad de variacion de capacitancia 50.

La unidad de control 70 vana la capacitancia entera del motor lineal 10 controlando la unidad de variacion de capacitancia 50. Es decir, la unidad de control 70 cambia la salida del compresor lineal, esto es, la fuerza de enfriamiento variando la capacitancia y tambien variando una frecuencia de operacion mediante el cuerpo de bobinado de bobina L. Especialmente, la unidad de control 70 reconoce el grado de variacion de la potencia aplicada por la unidad de deteccion de voltaje 61 o 62. Si se disminuye un voltaje detectado (incluyendo al menos uno de Vc1 y Vc2) (especialmente en la operacion de fuerza de enfriamiento baja), la salida disminuye. La operacion de fuerza de enfriamiento alta se requiere para mantener la salida actual. Por consiguiente, la unidad de control 70 realiza la operacion de fuerza de enfriamiento alta. Si se eleva el voltaje detectado Vc (especialmente en la operacion de fuerza de enfriamiento alta), la salida disminuye. La operacion de fuerza de enfriamiento baja se requiere para mantener la salida actual. Por lo tanto, la unidad de control 70 realiza la operacion de fuerza de enfriamiento baja. La operacion de control de la unidad de control 70 para cambiar la salida y evitar la corriente de irrupcion se explicara mas tarde con referencia la Fig. 9.

La Fig. 8 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control adicional para un compresor lineal segun un cuarto ejemplo util para comprender la presente invencion. Con referencia la Fig. 8, el motor lineal 10 (esto es, el aparato de control para el compresor lineal) incluye un conmutador de encendido/apagado SW1 40 para recibir potencia y suministrar potencia al motor lineal 10, un cuerpo de bobinado de bobina L (identico al cuerpo de bobinado de bobina 14a de la Fig. 2) enrollado en la direccion circular del compresor lineal, un condensador C1 conectado en serie con el cuerpo de bobinado de bobina L, una unidad de variacion de capacitancia 50a que tiene un extremo conectado a un extremo del condensador C1 y el otro extremo conectado a un devanado T del cuerpo de bobinado de bobina L, la unidad de variacion de capacitancia 50a que esta conectada en paralelo con el condensador C1, las unidades de deteccion de voltaje 61 y 63 para detectar los voltajes de ambos extremos Vc1 y Vc3 de cada uno del condensador C1 y del condensador C3 (o la unidad de variacion de capacitancia 50a), y una unidad de control 70 para controlar la unidad de variacion de capacitancia 50a para cambiar una salida del compresor lineal.

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Aqm, el conmutador de encendido/apagado SW1 40, el cuerpo de bobinado de bobina L, el condensador C1 y la unidad de variacion de capacitancia 50a de la Fig. 8 son identicos a los de la Fig. 4 con los mismos numeros de referencia.

Cuando se enciende el conmutador de encendido/apagado SW1 40, la unidad de deteccion de voltaje 61 detecta el voltaje de ambos extremos Vc1 del condensador Cl. Cuando se enciende el conmutador de encendido/apagado SW1 40 y el conmutador de condensador SW2, la unidad de deteccion de voltaje 63 detecta el voltaje de ambos extremos del condensador C3 o el voltaje de ambos extremos Vc3 de la unidad de variacion de capacitancia 50a. Cuando se vana la potencia aplicada al motor lineal 10, el voltaje de la potencia variada influye directamente en los voltajes de ambos extremos Vc1 y Vc3 del condensador C1 y el condensador C3 o la unidad de variacion de capacitancia 50a. El grado de variacion de la potencia aplicada se puede comprobar con precision detectando los voltajes Vc1 y Vc3. Como se describio anteriormente, dado que el condensador C1 tiene una capacitancia mayor que el condensador C3, se puede usar el voltaje Vc1. Tambien se puede usar el voltaje de ambos extremos Vc3 de la unidad de variacion de capacitancia 50a o del condensador C3.

La unidad de control 70 vana la capacitancia entera del motor lineal 10 controlando la unidad de variacion de capacitancia 50a. Es decir, la unidad de control 70 cambia la salida del compresor lineal, esto es, la fuerza de enfriamiento variando la capacitancia y tambien variando la frecuencia de operacion mediante el cuerpo de bobinado de bobina L. Especialmente, la unidad de control 70 reconoce el grado de variacion de la potencia aplicada por la unidad de deteccion de voltaje 61 o 63. Si el voltaje detectado Vc (que incluye al menos uno de Vc1 y Vc3) se disminuye (especialmente en la operacion de fuerza de enfriamiento baja), la salida disminuye. La operacion de fuerza de enfriamiento alta se requiere para mantener la salida actual. Por consiguiente, la unidad de control 70 realiza la operacion de fuerza de enfriamiento alta. Si se eleva el voltaje detectado Vc (especialmente en la operacion de fuerza de enfriamiento alta), la salida aumenta. La operacion de fuerza de enfriamiento baja se requiere para mantener la salida actual. Por lo tanto, la unidad de control 70 realiza la operacion de fuerza de enfriamiento baja. La operacion de control de la unidad de control 70 para cambiar la salida y evitar la corriente de irrupcion se explicara ahora con referencia la Fig. 9.

La Fig. 9 es un diagrama de flujo que muestra pasos secuenciales de un metodo de control de los aparatos de control de las Fig. 7 y 8.

En la etapa inicial, la unidad de control 70 cierra el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para aplicar potencia al cuerpo de bobinado de bobina L y el condensador C1, de manera que el compresor lineal puede generar una salida predeterminada. En lo sucesivo, se presume que la unidad de control 70 usa el voltaje de ambos extremos Vc1 del condensador C1 como el voltaje Vc.

En el paso S71, la unidad de control 70 recibe el voltaje de ambos extremos Vc del condensador C1 desde la unidad de deteccion de voltaje 61, y compara el voltaje de ambos extremos Vc con un voltaje de sobrecarga Vo. El voltaje de sobrecarga Vo es un valor almacenado previamente de la unidad de control 70. El voltaje de sobrecarga Vo indica que el compresor lineal puede someterse a una sobrecarga o realizar una operacion anormal, y refleja un valor de la potencia de aplicacion de Vo. Por lo tanto, la unidad de control 70 compara el voltaje Vc con el voltaje de sobrecarga Vo. Si el voltaje Vc es menor que el voltaje de sobrecarga Vo, la rutina va al paso S72, y si el voltaje Vc es mayor o igual que el voltaje de sobrecarga Vo, la rutina va al paso S80 para interceptar la potencia aplicada.

En el paso S72, la unidad de control 70 comprueba si se ha cambiado la potencia aplicada al compresor lineal, y realiza una operacion para mantener una fuerza de enfriamiento actual en los siguientes pasos S73 a S79. Aqm, un voltaje de referencia Vr se compara con el voltaje Vc. El voltaje referencia Vr significa un voltaje de tamano optimo para permitir a la unidad de control 70 realizar de manera estable las operaciones de fuerza de enfriamiento alta y baja. En el caso de que la potencia aplicada se vane desde 187 a 250V, el voltaje de referencia Vr se fija para tener un valor, por ejemplo, 220V, o se fija dentro de un intervalo predeterminado (200 a 240V). En el paso S72, si el voltaje Vc es menor que el voltaje referencia Vr, la salida disminuye. Para resolver este problema, la unidad de control 70 va al paso S73 para la operacion de fuerza de enfriamiento alta. Si el voltaje Vc es mayor o igual que el voltaje de referencia Vr, la salida aumenta. Para evitar esto, la unidad de control 70 va al paso S76 para la operacion de fuerza de enfriamiento baja.

En el paso S73, la unidad de control 70 apaga (abre) el conmutador de encendido/apagado SW1 40. La unidad de control 70 mantiene el estado apagado durante un tiempo predeterminado (por ejemplo, unos pocos segundos), de manera que se puedan consumir en alguna medida las cargas electricas cargadas en el condensador C1.

En el paso S74, la unidad de control 70 enciende (cierra) el conmutador de condensador SW2 controlando la unidad de variacion de capacitancia 50 o 50a. La unidad de control 60 mantiene el estado encendido (SW1 esta apagado y SW2 esta encendido), de manera que se puedan consumir casi completamente las cargas electricas cargadas en el condensador C1. Tal consumo se lleva a cabo por el dispositivo de prevencion de corriente de irrupcion 52 o alguna bobina del cuerpo de bobinado de bobina L.

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En el paso S75, la unidad de control 70 enciende (cierra) el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para aplicar potencia al condensador C1 y la unidad de variacion de capacitancia 50 o 50a (esto es, el condensador C2 o C3). A medida que aumenta la capacitancia entera, se realiza la operacion de fuerza de enfriamiento alta.

En el paso S76, la unidad de control 70 decide si el conmutador de condensador SW2 se enciende actualmente, esto es, se cierra. Si el conmutador de condensador SW2 se enciende (si se realiza actualmente la operacion de fuerza de enfriamiento alta), la rutina va al paso S77, y si no, se termina la rutina, y se mantiene como esta la operacion de fuerza de enfriamiento baja actual.

En el paso S77, la unidad de control 70 apaga el conmutador de encendido/apagado SW1 40. La unidad de control 70 mantiene el estado apagado durante un tiempo predeterminado como en el paso S73. Si la unidad de control 70 omite S77 y realiza S78, la corriente de irrupcion generada por las cargas electricas cargadas en el condensador C2 fluye al conmutador de encendido/apagado SW1 40 y dana el conmutador de encendido/apagado SW1 40. Por lo tanto, es necesario el paso S77.

En el paso S78, la unidad de control 70 apaga (abre) el conmutador de condensador SW2. La unidad de control 70 mantiene el estado abierto durante un tiempo predeterminado, de manera que se pueden consumir las cargas electricas cargadas en el condensador C1 y/o el condensador C2 o C3, especialmente en el condensador C2 o C3. En el caso de que la pluralidad de unidades de variacion de capacitancia 50 o 50a esten conectadas en paralelo, la unidad de control 70 abre o cierra cada conmutador de condensador SW2, variando por ello de distinta manera la capacitancia.

En el paso S79, la unidad de control 70 enciende el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para aplicar potencia a traves del condensador C1 y del cuerpo de bobinado de bobina L. A medida que la capacitancia entera disminuye, se realiza la operacion de fuerza de enfriamiento baja.

En el paso S80, la unidad de control 70 apaga el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para no aplicar potencia al cuerpo de bobinado de bobina L y al condensador C1 y/o al condensador C2 o C3 nunca mas, de manera que se pueden consumir las cargas electricas cargadas en el condensador C1 y/o el condensador C2 o C3. La unidad de control 70 mantiene el estado apagado del conmutador de encendido/apagado SW1 40 durante un tiempo predeterminado.

En el paso S81, la unidad de control 70 decide si se enciende el conmutador de condensador SW2. Si se enciende el conmutador de condensador SW2 (si se realiza actualmente la operacion de fuerza de enfriamiento alta), la rutina va al paso S82, y si no (si se realiza actualmente la operacion de fuerza de enfriamiento baja), se termina la rutina.

En el paso S82, la unidad de control 70 apaga el conmutador de condensador SW2, de manera que se puedan consumir las cargas electricas cargadas en el condensador C2 o C3 y/o el condensador C1.

Segun el metodo de control anterior, la unidad de control 70 apaga el conmutador de encendido/apagado SW1 40 antes de variar la capacitancia entera controlando la unidad de variacion de capacitancia 50 o 50a. Como resultado, ademas de la configuracion de prevencion de corriente de irrupcion de las Fig. 7 y 8, la unidad de control 70 evita una corriente de irrupcion adicional.

En el caso de que la unidad de control 70 detenga la operacion del compresor lineal, la unidad de control 70 apaga preferentemente el conmutador de encendido/apagado SW1 40, y luego apaga el conmutador de condensador SW2, evitando por ello que el conmutador SW2 o SW1 sea danado por la corriente de irrupcion.

La Fig. 10 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control adicional para un compresor lineal segun una primera realizacion de la presente invencion. Como se muestra la Fig. 10, el aparato de control para el compresor lineal incluye un conmutador de encendido/apagado SW1 40 para recibir potencia y suministrar potencia al motor lineal 10, un cuerpo de bobinado de bobina L (identico al cuerpo de bobinado de bobina 14a de la Fig. 2) enrollado en la direccion circular del compresor lineal, un condensador C1 conectado en serie al cuerpo de bobinado de bobina L, una unidad de variacion de capacitancia 50 conectada en paralelo con el condensador C1, unidades de deteccion de voltaje 61 y 62 para detectar voltajes de ambos extremos Vc1 y Vc2 de cada uno del condensador C1 y el condensador C2 (o la unidad de variacion de capacitancia 50), una unidad de deteccion de voltaje y frecuencia 65 para detectar un voltaje Vi y una frecuencia Fi de la potencia aplicada, y una unidad de control 80 para controlar la unidad de variacion de capacitancia 50 para cambiar una salida del compresor lineal.

Aqrn, el conmutador de encendido/apagado SW1 40, el cuerpo de bobinado de bobina L, el condensador C1, la unidad de variacion de capacitancia 50 y las unidades de deteccion de voltaje 61 y 62 de la Fig. 10 son identicos a los de la Fig. 7 con los mismos numeros de referencia.

La unidad de deteccion de voltaje y frecuencia 65 detecta el voltaje Vi y la frecuencia Fi de la potencia aplicada. Aqrn, el voltaje Vi y la frecuencia Fi son factores que influyen directamente en la salida del compresor lineal. La unidad de deteccion de voltaje y frecuencia 65 se debe proporcionar para controlar el grado de variacion de potencia en consideracion del voltaje Vi y la frecuencia Fi.

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La unidad de control 80 vana la capacitancia entera del motor lineal 10 controlando la unidad de variacion de capacitancia 50. Es decir, la unidad de control 80 cambia la salida del compresor lineal, esto es, la fuerza de enfriamiento variando la capacitancia y tambien variando una frecuencia de operacion mediante el cuerpo de bobinado de bobina L.

Especialmente, con el fin de juzgar el grado de variacion de la potencia aplicada, la unidad de control 80 calcula un voltaje de modo Vm mediante una funcion que incluye el voltaje Vi y la frecuencia Fi a partir de la unidad de deteccion de voltaje y frecuencia 65 como factores, y compara el voltaje de modo Vm con un valor de referencia predeterminado a (a es una constante). Es decir, el voltaje de modo Vm se calcula mediante la funcion del voltaje Vi y la frecuencia Fi. Las influencias, esto es, los grados de influencia del voltaje Vi y la frecuencia Fi sobre la fuerza de enfriamiento, esto es, la salida del compresor lineal puede ser diferentes. No es razonable de esta manera comparar el voltaje Vi y la frecuencia Fi con un voltaje de referencia y una frecuencia de referencia, respectivamente. Diversas funciones tales como una funcion lineal y una funcion cuadratica se pueden usar como la funcion para calcular el voltaje de modo Vm con el fin de manifestar con precision tales grados de influencia. En esta realizacion, el voltaje de modo Vm se representa mediante la siguiente formula 2.

Formula 2

Vm = Vi + (Fi-b) x a

Aqm, a y b son constantes con un tamano predeterminado. Ademas, la unidad de control 80 reconoce el grado de variacion de la potencia aplicada por la unidad de deteccion de voltaje 61 o 62. Si un voltaje detectado Vc (que incluye al menos uno de Vc1 y Vc2) es menor que un voltaje de sobrecarga Vo, la unidad de control 80 mantiene la salida actual. Si el voltaje detectado Vc es mayor o igual que el voltaje de sobrecarga Vo, la unidad de control 80 detiene la fuente de alimentacion para superar una sobrecarga. La operacion de control de la unidad de control 80 para cambiar la salida y evitar la corriente de irrupcion se explicara mas tarde con referencia a la Fig. 12.

La Fig. 11 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control adicional para un compresor lineal segun una segunda realizacion de la invencion. Como se representa en la Fig. 11, el aparato de control para el compresor lineal incluye un conmutador de encendido/apagado SW1 40 para recibir potencia y suministrar potencia al motor lineal 10, un cuerpo de bobinado de bobina L (identico al cuerpo de bobinado de bobina 14a de la Fig. 2) enrollado en la direccion circular del compresor lineal, un condensador C1 conectado en serie con el cuerpo de bobinado de bobina L, una unidad de variacion de capacitancia 50a que tiene un extremo conectado a un extremo del condensador C1 y el otro extremo conectado a un devanado T del cuerpo de bobinado de bobina L, la unidad de variacion de capacitancia 50a que esta conectada en paralelo con el condensador C1, las unidades de deteccion de voltaje 61 y 63 para detectar voltajes de ambos extremos Vc1 y Vc3 de cada uno del condensador C1 y del condensador C3 (o la unidad de variacion de capacitancia 50a), una unidad de deteccion de voltaje y frecuencia 65 para detectar un voltaje Vi y una frecuencia Fi de la potencia aplicada, y una unidad control 80 para controlar la unidad de variacion de capacitancia 50a para cambiar una salida del compresor lineal.

Aqm, el conmutador de encendido/apagado SW1 40, el cuerpo de bobinado de bobina L, el condensador C1, la unidad de variacion de capacitancia 50a y las unidades de deteccion de voltaje 61 y 63 de la Fig. 11 son identicos a los de la Fig. 8 con los mismos numeros de referencia.

La unidad de deteccion de voltaje y frecuencia 65 de la Fig. 11 es identica a la unidad de deteccion de voltaje y frecuencia 65 de la Fig. 10.

La unidad de control 80 es identica a la unidad control 80 de la Fig. 10 y se opera de la misma manera. No obstante, la unidad de control 80 usa el voltaje Vc3 detectado por la unidad de deteccion de voltaje 63, no la unidad de deteccion de voltaje 62 de la Fig. 10. Es decir, la unidad de control 80 reconoce el grado de variacion de la potencia aplicada por la unidad de deteccion de voltaje 61 o 63. Si un voltaje detectado Vc (que incluye al menos uno de Vc1 y Vc3) es menor que un voltaje de sobrecarga Vo, la unidad de control 80 mantiene la salida actual. Si el voltaje detectado Vc es mayor o igual que el voltaje de sobrecarga Vo, la unidad de control 80 detiene la fuente de alimentacion para superar una sobrecarga. La operacion de control de la unidad de control 80 para cambiar la salida y evitar la corriente de irrupcion se explicara ahora con referencia la Fig. 12.

La Fig. 12 es un diagrama de flujo que muestra pasos secuenciales de un metodo de control de los aparatos de control de las Fig. 10 y 11.

En la etapa inicial, la unidad de control 80 cierra el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para aplicar potencia al cuerpo de bobinado de bobina L y al condensador C1, de manera que el compresor lineal puede generar una salida predeterminada. En lo sucesivo, se presume que la unidad de control 80 usa el voltaje de ambos extremos Vc1 del condensador C1 como el voltaje Vc.

En el paso S91, la unidad de control 80 recibe el voltaje de ambos extremos Vc a partir de la unidad de deteccion de voltaje 61, y compara el voltaje de ambos extremos Vc con el voltaje de sobrecarga Vo. El voltaje de sobrecarga Vo es un valor almacenado previamente de la unidad de control 80. El voltaje de sobrecarga Vo indica que el compresor lineal se puede someter a una sobrecarga o realizar una operacion anormal, y refleja un valor de la potencia de

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aplicacion de Vc. Por lo tanto, la unidad de control 80 compara el voltaje Vc con el voltaje de sobrecarga Vo. Si el voltaje Vc es menor que el voltaje de sobrecarga Vo, la rutina va al paso S92, y si el voltaje Vc es mayor o igual que el voltaje de sobrecarga Vo, la rutina va al paso S100 para interceptar la potencia aplicada.

En el paso S92, la unidad de control 80 comprueba si se ha cambiado la potencia aplicada al compresor lineal, y realiza una operacion para mantener una fuerza de enfriamiento actual en los siguientes pasos S93 a S99. Aqu el valor de referencia a se compara con el voltaje de modo Vm. El valor de referencia a significa un valor optimo para permitir que la unidad de control 80 realice de manera estable las operaciones de fuerza de enfriamiento alta y baja. El valor de referencia a se puede fijar que tenga un valor, o fijar dentro de un intervalo predeterminado. En el paso S92, si el voltaje de modo Vm es menor que el valor de referencia a, la salida disminuye. Para resolver este problema, la unidad de control 80 va al paso S93 para la operacion de fuerza de enfriamiento alta. Si el voltaje de modo Vm es mayor o igual que el valor de referencia a, la salida aumenta. Para evitar esto, la unidad de control 80 va al paso S96 para la operacion de fuerza de enfriamiento baja.

En el paso S93, la unidad de control 80 apaga (abre) el conmutador de encendido/apagado SW1 40. La unidad de control 80 mantiene el estado apagado durante un tiempo predeterminado (por ejemplo, unos pocos segundos), de manera que se puedan consumir en alguna medida las cargas electricas cargadas en el condensador C1.

En el paso S94, la unidad de control 80 enciende (cierra) el conmutador de condensador SW2 controlando la unidad de variacion de capacitancia 50 o 50a. La unidad de control 80 mantiene el estado encendido (SW1 esta apagado y SW2 esta encendido), de manera que se puedan consumir casi completamente las cargas electricas cargadas el condensador C1. Tal consumo se lleva a cabo por el dispositivo de prevencion de corriente de irrupcion 52 o alguna bobina del cuerpo de bobinado de bobina L.

En el paso S95, la unidad de control 80 enciende (cierra) el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para aplicar potencia al condensador C1 y la unidad de variacion de la capacitancia 50 o 50a (esto es, el condensador C2 o C3). A medida que la capacitancia entera aumenta, se realiza la operacion de fuerza de enfriamiento alta.

En el paso S96, la unidad de control 80 decide si esta encendido actualmente el conmutador de condensador SW2, esto es, cerrado. Si el conmutador de condensador SW2 esta encendido (si se realiza actualmente la operacion de fuerza de enfriamiento alta), la rutina va al paso S97, y si no, se termina la rutina, y se mantiene como esta la operacion de fuerza de enfriamiento baja actual.

En el paso S97, la unidad de control 80 apaga el conmutador de encendido/apagado SW1 40. La unidad de control 80 mantiene el estado apagado durante un tiempo predeterminado como en el paso S93. Si la unidad de control 80 omite S97 y realiza S98, la corriente de irrupcion generada por las cargas electricas cargadas en el condensador C2 fluye al conmutador de encendido/apagado SW1 40 y dana el conmutador de encendido/apagado SW1 40. Por lo tanto, es necesario el paso S97.

En el paso S98, la unidad de control 80 apaga (abre) el conmutador de condensador SW2. La unidad de control 80 mantiene el estado abierto durante un tiempo predeterminado, de manera que se pueden consumir las cargas electricas cargadas en el condensador C1 y/o el condensador C2 o C3, especialmente en el condensador C2 o C3. En el caso de que la pluralidad de unidades de variacion de capacitancia 50 o 50a esten conectada en paralelo, la unidad de control 80 abre o cierra cada conmutador de condensador SW2, variando por ello de distinta manera la capacitancia.

En el paso S99, la unidad de control 80 enciende el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para aplicar potencia a traves del condensador C1 y el cuerpo de bobinado de bobina L. A medida que la capacitancia entera disminuye, se realiza la operacion de fuerza de enfriamiento baja.

En el paso S100, la unidad de control 80 apaga el conmutador de encendido/apagado SW1 40 para no aplicar potencia al cuerpo de bobinado de bobina L y al condensador C1 y/o al condensador C2 o C3 nunca mas, de manera que se puedan consumir las cargas electricas cargadas en el condensador C1 y/o el condensador C2 o C3. La unidad de control 80 mantiene el estado apagado del conmutador de encendido/apagado SW1 40 durante un tiempo predeterminado.

En el paso S101, la unidad de control 80 decide si se enciende el conmutador de condensador SW2. Si se enciende el conmutador de condensador SW2 (si se realiza actualmente la operacion de fuerza de enfriamiento alta), la rutina va al paso S102, y si no (si se realiza actualmente la operacion de fuerza de enfriamiento baja), se termina la rutina.

En el paso S102, la unidad de control 80 apaga el conmutador de condensador SW2, de manera que se puedan consumir las cargas electricas cargadas en el condensador C2 o C3 y/o el condensador C1.

Segun el metodo de control anterior de la presente invencion, la unidad de control 80 apaga el conmutador de encendido/apagado SW1 40 antes de variar la capacitancia entera controlando la unidad de variacion de capacitancia 50 o 50a. Por lo tanto, ademas de la configuracion de prevencion de corriente de irrupcion de las Fig. 10 y 11, la unidad de control 80 evita una corriente de irrupcion adicional.

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En el caso de que la unidad de control 80 detenga la operacion del compresor lineal, la unidad de control 80 apaga preferiblemente el conmutador de encendido/apagado SW1 40, y luego apaga el conmutador de condensador SW2, evitando por ello que el conmutador SW2 o SW1 sea danado por la corriente de irrupcion.

La Fig. 13 es una vista de circuito que ilustra un aparato de control adicional para un compresor lineal segun un quinto ejemplo util para comprender la presente invencion. Con referencia a la Fig. 13, el aparato de control para el compresor lineal incluye una unidad de fuente de alimentacion constante 66 para recibir potencia externa y convertir la potencia en potencia constante, un cuerpo de bobinado de bobina L (identico al cuerpo de bobinado de bobina 14a de la Fig. 2) enrollado en la direccion circular del compresor lineal, para recibir la potencia constante para variar de distinta manera una inductancia, un condensador C conectado en serie con el cuerpo de bobinado de bobina L, para recibir la potencia constante, un medio de rama 55 para aplicar potencia a parte o todo el cuerpo de bobinado de bobina L, y una unidad de control 90 para controlar la unidad de fuente de alimentacion constante 66 y el medio de rama 55 para ajustar una fuerza de enfriamiento segun una carga.

En detalle, la unidad de fuente de alimentacion constante 66 recibe la potencia externa que tiene posibilidad de variacion, y aplica una potencia constante con un tamano predeterminado de voltaje constante, potencia constante con un tamano predeterminado de frecuencia constante, o potencia constante con un tamano predeterminado de voltaje constante y un tamano predeterminado de frecuencia constante al condensador C y el cuerpo de bobinado de bobina L. La unidad de fuente de alimentacion constante 66 se puede proporcionar como un circuito electronico que usa un inversor o un triac.

Aqrn, el tamano del voltaje constante y el tamano de la frecuencia constante son fijos como valores unicos, respectivamente, de manera que la unidad de fuente de alimentacion constante 66 puede aplicar siempre la potencia constante con el mismo tamano de voltaje constante y/o frecuencia constante. Ademas, la unidad de fuente de alimentacion constante 66 puede convertir la potencia aplicada externamente en potencia constante con un tamano diferente de voltaje constante y/o frecuencia constante mediante el control de la unidad de control 90. La unidad de fuente de alimentacion constante 66 evita que la salida sea cambiada debido a la variacion de la potencia externa que tiene posibilidad de variacion, aplicando la potencia constante al condensador C y al cuerpo de bobinado de bobina L, y causa el cambio de salida natural antes mencionado controlando automaticamente en la carrera de movimiento alterno del piston 6 segun la carga (por ejemplo, carga baja, carga media, carga alta, sobrecarga, etc.). Es decir, el cambio de salida natural se logra cuando la carrera de movimiento alterno del piston 6 en carga baja es diferente de la carrera de movimiento alternativo del piston 6 en sobrecarga. Especialmente, el piston 6 se mueve alternativamente preferiblemente al centro muerto superior (TDC) en sobrecarga.

El condensador C que recibe la potencia constante esta conectado a un extremo del cuerpo de bobinado de bobina L, y un terminal de conexion 55c del medio de rama 55 esta formado en el otro extremo del cuerpo de bobinado de bobina L. Un terminal de conexion 55b esta conectado a un punto medio M (o una lmea de rama del punto medio M) del cuerpo de bobinado de bobina L.

El condensador C es un elemento constitucional para determinar la frecuencia de operacion del circuito f del aparato de control con el cuerpo de bobinado de bobina L. Aqrn, los tamanos del condensador C y el cuerpo de bobinado de bobina L se deben disenar de manera que la frecuencia operacion f se pueda ecualizar a la frecuencia natural fn en la salida maxima (por ejemplo, la operacion de sobrecarga) del motor lineal 10 (diseno de punto resonante). La frecuencia natural fn se estima considerando la constante de muelle mecanico Km y la constante de muelle de gas Kg, o disminuyendo la constante de muelle mecanico Km y aumentando la influencia de la constante de muelle de gas Kg. Mediante este diseno, en la carga que requiere la salida maxima, el piston 6 del motor lineal 10 se mueve alternativamente al TDC de la Fig. 2, y en la carga por debajo de la salida maxima, el piston 6 del motor lineal 10 se mueve alternativamente segun la carga.

El medio de rama 55 incluye un elemento de conmutacion 55a conectado a la unidad de fuente de alimentacion constante 66, para aplicar selectivamente la potencia constante al terminal de conexion 55b o 55c, y los terminales de conexion 55b y 55c (o devanados) conectados al punto medio M y el otro extremo del cuerpo de bobinado de bobina L, respectivamente, para aplicar la potencia constante al cuerpo de bobinado de bobina L mediante conexion al elemento de conmutacion 55a. El medio de rama 55 aplica la potencia constante a parte o todo el cuerpo de bobinado de bobina L operando el elemento de conmutacion 55a segun la senal de seleccion de la unidad de control 90. Aqrn, se pueden proporcionar dos o mas terminales de conexion 55b y 55c. En la etapa inicial, el medio de rama 55 conecta el elemento de conmutacion 55a al terminal de conexion 55c.

La unidad de control 90 controla preferiblemente la unidad de fuente de alimentacion constante 66 para recibir la potencia externa, convertir la potencia en un tamano predeterminado de potencia constante, y aplicar la potencia constante al condensador C y al cuerpo de bobinado de bobina L. Por consiguiente, el motor lineal 10 puede cambiar automaticamente la salida del piston 6 segun la carga.

El cambio de salida automatico se muestra claramente en la Fig. 14 que es un grafico de capacidad de enfriamiento del aparato de control de la Fig. 13. El grafico de capacidad de enfriamiento muestra cambios de la capacidad de enfriamiento mediante una carga (una temperatura, una temperatura ambiente, etc.), tal como una carga baja (a), una carga media (b), una carga alta (c) y una sobrecarga (d). Especialmente, la capacidad de enfriamiento tiene un

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tamano casi constante despues de la sobrecarga (d). Como se describio anteriormente, el piston 6 se mueve alternativamente al TDC en la sobrecarga (d), y se mueve alternativamente a una carrera correspondiente en la carga por debajo de la sobrecarga (d). Ademas del cambio de salida automatico, incluso si se vana la potencia externa, dado que se aplica el tamano predeterminado de potencia constante, el grafico de capacidad enfriamiento de la Fig. 14 se cambia lentamente para accionar de manera estable el ciclo de enfriamiento. Ademas del cambio de salida automatico y el ciclo de enfriamiento estable, dado que la frecuencia operacion de circuito f del aparato de control se ecualiza a la frecuencia natural fn en la salida maxima (sobrecarga), el piston 6 se mueve alternativamente al TDC en la salida maxima, maximizando por ello la eficiencia de enfriamiento. En el compresor lineal convencional, dado que la frecuencia de operacion de circuito f se ecualiza a la frecuencia natural fn en la salida de carga alta, se reduce la capacidad de enfriamiento en la salida maxima (sobrecarga).

La unidad de control 90 puede cambiar la capacidad de enfriamiento segun una salida solicitada. Aqrn, la salida solicitada significa todas las variaciones de salida solicitadas por el ciclo de enfriamiento o el usuario. Un primer metodo para cambiar la capacidad de enfriamiento controla la unidad de fuente de alimentacion constante 66, y un segundo metodo para cambiar la capacidad de enfriamiento controla el medio de rama 55.

El primer metodo para cambiar la capacidad de enfriamiento cambia el tamano de la potencia constante convertida en la unidad de fuente de alimentacion constante 66. Por ejemplo, con el fin de aumentar la salida, la unidad de control 90 aumenta el tamano de la potencia constante convertida en la unidad de fuente de alimentacion constante 66, o disminuye el tamano de la frecuencia constante. Cuando la salida aumenta, el grafico de la Fig. 14 se mueve hacia arriba (se puede variar el gradiente del grafico). Con el fin de disminuir la salida, la unidad de control 90 disminuye el tamano de la potencia constante convertida en la unidad de fuente de alimentacion constante 66, o aumenta el tamano de la frecuencia constante. Cuando la salida disminuye, el grafico de la Fig. 14 se mueve hacia abajo (se puede variar el gradiente del grafico). En otra ocasion, la unidad de control 90 aumenta el tamano de la frecuencia constante para aumentar la salida en la operacion de enfriamiento inicial, y disminuye el tamano de la frecuencia constante para disminuir la salida.

El segundo metodo para cambiar la capacidad de enfriamiento ajusta la longitud del cuerpo de bobinado de bobina L recibiendo la potencia constante, controlando el medio de rama 55. El grafico de la Fig. 14 se deduce cuando el elemento de conmutacion 55a del medio de rama 55 esta conectado al terminal de conexion 55c. Si la unidad de control 90 conecta el elemento de conmutacion 55a con el terminal de conexion 55b controlando el medio de rama 55, la potencia constante se aplica solamente a la parte L1 del cuerpo de bobinado de bobina L, disminuyendo por ello la salida. Por lo tanto, el grafico de la Fig. 14 se mueve hacia abajo (se puede variar el gradiente del grafico). Es decir, si se alarga el cuerpo de bobinado de bobina L que recibe la potencia constante, la potencia constante se aplica al cuerpo de bobinado de bobina L entero para aumentar la salida, y si se acorta el cuerpo de bobinado de bobina L que recibe la potencia constante, la potencia constante se aplica a la parte del cuerpo de bobinado de bobina L para disminuir la salida.

El primer y segundo metodos se pueden llevar a cabo individual o cooperativamente por la unidad de control 90, para incorporar diversos cambios de salida.

Como se trato anteriormente, segun la presente invencion, el aparato de control para el compresor lineal puede controlar la salida variando la capacitancia entera, y evitar la corriente de irrupcion.

El aparato de control para el compresor lineal puede evitar eficientemente la corriente de irrupcion controlando el conmutador de encendido/apagado del compresor lineal al variar la capacitancia.

El motor lineal o aparato de control que incluye la pluralidad de conmutadores puede evitar eficientemente la corriente de irrupcion controlando el orden de encendido/apagado de los conmutadores.

El aparato de control para el compresor lineal puede mejorar la fiabilidad de operacion evitando el aumento o disminucion de la salida mediante variacion de la potencia aplicada.

El aparato de control para el compresor lineal puede evitar que el compresor lineal sea sometido a la sobrecarga o sea realizada la operacion anormal debido a la potencia aplicada excesivamente.

El aparato de control para el compresor lineal puede variar la operacion del compresor lineal (operacion de fuerza de enfriamiento alta, operacion de fuerza de enfriamiento baja, etc.), y evitar la generacion de la corriente de irrupcion.

El aparato de control para el compresor lineal puede maximizar la eficiencia enfriamiento cambiando la salida segun la carga, con independencia de la variacion de la potencia aplicada externamente.

El aparato de control para el compresor lineal puede generar la pluralidad de salidas cambiando el tamano de la potencia constante aplicada a la bobina segun la salida solicitada.

El aparato de control para el compresor lineal puede generar la pluralidad de salidas cambiando el tamano de la potencia constante y la longitud de la bobina que recibe la potencia constante.

El aparato de control para el compresor lineal puede mejorar la capacidad de enfriamiento y eficiencia de enfriamiento moviendo alternativamente el piston al TDC en la salida maxima, usando la potencia constante y el diseno de punto resonante en la salida maxima.

El compresor lineal que incluye el motor lineal de tipo iman en movimiento, y el piston conectado al motor lineal y 5 que se mueve alternativamente linealmente en el cilindro, para succionar, comprimir y descargar los refrigerantes se ha explicado con referencia a los dibujos adjuntos.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un aparato de control para un compresor lineal, que comprende:

un cuerpo de bobinado de bobina (L) instalable en un motor lineal (10) comprendido en el compresor lineal; un primer condensador (C1) conectado en serie con el cuerpo de bobinado de bobina (L);

una unidad de variacion de capacitancia (50, 50a) que esta formada en una estructura paralela al primer condensador (C1), y que comprende un conmutador de condensador (SW2) y un segundo condensador (C2, C3); y

una unidad de control (80) para inducir un cambio de salida del compresor lineal, variando la capacitancia entera del aparato de control controlando el conmutador de condensador (SW2),

caracterizado por

una unidad de deteccion de voltaje y frecuencia (65) para detectar un voltaje y una frecuencia de la potencia aplicada,

en donde la unidad de control (80) esta configurada para controlar el conmutador de condensador (SW2) segun el voltaje y la frecuencia de la potencia aplicada.
2. El aparato de control para un compresor lineal de la reivindicacion 1, en donde un extremo de la unidad de variacion de capacitancia (50a) esta conectado a un devanado (T) del cuerpo de bobinado de bobina (L) y el otro extremo de la unidad de variacion de capacitancia (50a) esta conectado a un extremo del primer condensador (C1) para controlar un flujo de corriente.
3. El aparato de control de la reivindicacion 1, en donde la unidad de variacion de capacitancia (50) comprende un dispositivo de prevencion de corriente de irrupcion (52), y el conmutador de condensador (SW2) esta conectado entre el segundo condensador (C2) y el primer condensador (C1), para controlar un flujo de corriente.
4. El aparato de control de la reivindicacion 3, en donde el dispositivo de prevencion de corriente de irrupcion (52) comprende al menos uno de un resistor, un dispositivo de coeficiente de temperatura negativa y un inductor.
5. El aparato de control de cualquiera de las dos reivindicaciones 2 o 3, que comprende una unidad de deteccion de voltaje (61; 62; 63) para detectar un voltaje de ambos extremos del primer condensador (C1) o el segundo condensador (C2; C3).
6. El aparato de control de la reivindicacion 5, en donde la unidad de control (80) controla el conmutador de condensador (SW2) segun el voltaje detectado por la unidad de deteccion de voltaje (61).
7. El aparato de control de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que ademas comprende un conmutador de encendido/apagado (SW1) para suministrar potencia al cuerpo de bobinado de bobina (L).
8. El aparato de control de la reivindicacion 7, en donde la unidad de control (80) apaga preferentemente el conmutador de encendido/apagado (SW1) para controlar la unidad de variacion de capacitancia (50, 50a).
9. El aparato de control de la reivindicacion 8, en donde la unidad de control (80) enciende el conmutador de encendido/apagado (SW1) despues de controlar la unidad de variacion de capacitancia (50, 50a).
10. El aparato de control de la reivindicacion 7, en donde, cuando el voltaje detectado desde la unidad de deteccion de voltaje (61) es mayor que un voltaje de sobrecarga, la unidad de control (80) intercepta la fuente de alimentacion apagando el conmutador de encendido/apagado (SW1).
11. El aparato de control de la reivindicacion 10, en donde la unidad de control (80) apaga adicionalmente el conmutador de condensador (SW2).
12. El aparato de control de la reivindicacion 6, en donde la unidad de control (80) controla la unidad de variacion de capacitancia (50, 50a) comparando el voltaje detectado desde la unidad de deteccion de voltaje (61) con un voltaje de referencia predeterminado, aumenta la capacitancia entera si el voltaje detectado es menor que el voltaje de referencia, y disminuye la capacitancia entera si el voltaje detectado es mayor o igual que el voltaje de referencia.
13. El aparato de control de cualquiera de las dos reivindicaciones 1 o 2, en donde la unidad de control (80) calcula un voltaje de modo, Vm, mediante la siguiente formula:

Vm = Vi + (Fi-b) x a,

en donde a y b son constantes, Vi es el voltaje detectado por la unidad de deteccion de voltaje y frecuencia (65) y Fi es la frecuencia detectada por la unidad de deteccion de voltaje y frecuencia (65).
14. El aparato de control de la reivindicacion 13, en donde la unidad de control (80) controla la unidad de variacion de capacitancia (50, 50a) comparando el voltaje de modo con un valor de referencia predeterminado, aumenta la capacitancia entera si el voltaje de modo es menor que el valor de referencia, y disminuye la capacitancia entera si el voltaje de modo es mayor o igual que el valor de referencia.