(57)【要約】【課題】負荷の大きさによって運転周波数及びストローク電圧をそれぞれ異なる条件で制御することにより、圧縮機の運転効率を向上させると共に消費電力を低減することができる、往復動式圧縮機の運転制御装置及び方法を提供する。【解決手段】往復動式圧縮機の運転制御装置は、検出された電流とストロークとの位相差と基準位相差とを比較して負荷の大きさを判断し、その判断された負荷の大きさによってそれぞれの周波数制御信号及びストローク制御信号を出力する制御ユニット１３０を含み、上記の周波数制御信号及びストローク制御信号によって、それぞれ運転周波数指令値決定ユニット１６０、ストローク指令値決定ユニット１５０によってそれぞれの指令値を決定して往復動式圧縮機のストロークと運転周波数を制御するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出された電流とストロークとの位相差と、基準位相差とを比較して負荷の大きさを判断し、その判断された負荷の大きさによってそれぞれの周波数制御信号及びストローク制御信号を出力する制御ユニットを含むことを特徴とする往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項２】
前記制御ユニットが、
前記検出電流とストロークとの位相差が前記基準位相差より小さいと、現在のストロークをフルストロークに変化させるためのストローク制御信号を出力すると共に、現在の運転周波数を共振周波数より大きい運転周波数に変化させるための周波数制御信号を出力し、
前記検出電流とストロークとの位相差が前記基準位相差より大きいと、容量可変のためのストローク制御信号を出力すると共に、現在の運転周波数を共振周波数に変化させるための周波数制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項３】
電流とストロークとの位相差と、基準位相差とを比較して負荷の大きさを判断し、その判断結果に基づいて周波数制御信号及びストローク制御信号を出力する制御ユニットと、
前記周波数制御信号によって運転周波数指令値を決定する運転周波数指令値決定ユニットと、
前記ストローク制御信号によってストローク指令値を決定するストローク指令値決定ユニットと、
前記運転周波数指令値と現在の運転周波数とを比較し、その比較結果に基づいた周波数補正信号を出力する第１比較ユニットと、
前記ストローク指令値と現在のストロークとを比較し、その比較結果に基づいたストローク補正信号を出力する第２比較ユニットと、
前記周波数補正信号及び前記ストローク補正信号によって、ストローク電圧及び運転周波数を変化させるためのＰＷＭ制御信号を出力するＰＷＭ制御ユニットと、
前記ＰＷＭ制御信号によって、モータに印加されるストローク電圧及び運転周波数を変化させるインバータと、
を含むことを特徴とする往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項４】
前記制御ユニットが、
前記検出電流とストロークとの位相差が前記基準位相差より小さいと、現在のストロークをフルストロークに変化させるためのストローク制御信号を出力すると共に、現在の運転周波数を共振周波数より大きい運転周波数に変化させるための周波数制御信号を出力し、
前記検出電流とストロークとの位相差が前記基準位相差より大きいと、容量可変のためのストローク制御信号を出力すると共に、現在の運転周波数を共振周波数に変化させるための周波数制御信号を出力することを特徴とする請求項３に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項５】
前記ＰＷＭ制御信号が、
前記モータに印加されるストローク電圧を変化させるためのＰＷＭデューティ比可変信号と、
前記モータに印加されるストローク電圧の周波数を変化させるためのＰＷＭ周期可変信号と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の往復動式圧縮機の運転制御装置。
【請求項６】
所定のストローク指令値に相当する容量で運転する段階と、
往復動式圧縮機のモータに供給される電圧と電流を検出し、その電圧と電流の値を用いてストロークを演算する段階と、
前記演算されたストロークと前記電流との位相差を検出する段階と、
前記検出された位相差と基準位相差とを比較し、その比較結果に基づいてストローク指令値及び運転周波数指令値を変化させる段階と、
を含むことを特徴とする往復動式圧縮機の運転制御方法。
【請求項７】
前記ストローク指令値及び運転周波数指令値を変化させる段階は、
前記検出電流とストロークとの位相差が前記基準位相差より小さいと、現在の運転周波数を共振周波数より大きい運転周波数に変化させると共に、現在のストロークをフルストロークに変化させる段階と、
前記検出電流とストロークとの位相差が前記基準位相差より大きいと、現在の運転周波数を共振周波数に変化させると共に、ストロークを変化させて前記往復動式圧縮機の運転容量を変化させる段階と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の往復動式圧縮機の運転制御方法。
【請求項８】
所定のストローク指令値に相当する容量で運転する段階と、
往復動式圧縮機のモータに供給される電圧と電流を検出し、その電圧と電流の値を用いてストロークを演算する段階と、
前記演算されたストロークと前記電流との位相差を検出する段階と、
前記検出された位相差と基準位相差とを比較し、その比較結果に基づいてストローク指令値及び運転周波数指令値を変化させる段階と、
前記変化された運転周波数指令値と現在の運転周波数とを比較し、その比較結果に基づいて周波数補正信号を生成する段階と、
前記変化されたストローク指令値と現在のストロークとを比較し、その比較結果に基づいてストローク補正信号を生成する段階と、
前記周波数補正信号及び前記ストローク補正信号に基づいて、ストローク電圧及び運転周波数を変化させるためのＰＷＭ制御信号を生成する段階と、
前記ＰＷＭ制御信号によって、前記往復動式圧縮機のモータに印加されるストローク電圧及び運転周波数を変化させる段階と、
を含むことを特徴とする往復動式圧縮機の運転制御方法。
【請求項９】
前記ストローク指令値及び運転周波数指令値を変化させる段階は、
前記検出電流とストロークとの位相差が前記基準位相差より小さいと、現在のストロークをフルストロークに変化させるためのストローク制御信号を出力すると共に、現在の運転周波数を共振周波数より大きい運転周波数に変化させるための周波数制御信号を出力する段階と、
前記検出電流とストロークとの位相差が前記基準位相差より大きいと、容量可変のためのストローク制御信号を出力すると共に、現在の運転周波数を共振周波数に変化させるための周波数制御信号を出力する段階と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の往復動式圧縮機の運転制御方法。
【請求項１０】
前記ＰＷＭ制御信号が、
前記モータに印加されるストローク電圧を変化させるためのＰＷＭデューティ比可変信号と、
前記モータに印加されるストローク電圧の周波数を変化させるためのＰＷＭ周期可変信号と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の往復動式圧縮機の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関し、特に、往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、往復動式圧縮機は、回転運動を直線運動に変換するクランクシャフトがなくて摩擦損失が少ないことから、一般の圧縮機より圧縮効率が高い。
【０００３】
往復動式圧縮機が冷蔵庫やエアコンに使用される場合、往復動式圧縮機に入力されるストローク電圧（stroke voltage）を変化させることにより、往復動式圧縮機の圧縮比を変化させることができ、冷却能力を制御することができる。ここで、前記ストロークとは、ピストンの上死点と下死点間の距離を意味する。
【０００４】
以下、このような従来の往復動式圧縮機の運転制御装置について図３を参照して説明する。
【０００５】
図３は従来の往復動式圧縮機の運転制御装置の構成を示すブロック図である。
【０００６】
図３に示すように、従来の往復動式圧縮機の運転制御装置は、往復動式圧縮機６のモータに供給される電流を検出する電流検出器４と、モータに印加される電圧を検出する電圧検出器３と、前記検出された電流と電圧の値、及びモータの媒介変数に基づいて、往復動式圧縮機６のストローク推定値（stroke estimation value）を演算するストローク演算器５と、前記演算されたストローク推定値と予め設定されたストローク指令値とを比較し、その比較による差を出力する比較器１と、前記の差によってモータに直列に接続されたトライアック（登録商標）（Ｔｒ）のオン期間を制御して、モータに印加される電圧を変化させることにより、往復動式圧縮機６の運転（ストローク）を制御するストローク制御器２とから構成される。
【０００７】
以下、このように構成された従来の往復動式圧縮機の運転制御装置の動作を説明する。
【０００８】
まず、電流検出器４は、往復動式圧縮機６のモータに供給される電流を検出し、その検出された電流の値をストローク演算器５に出力する。このとき、電圧検出器３は、モータに印加される電圧を検出し、その検出された電圧の値をストローク演算器５に出力する。
【０００９】
次に、ストローク演算器５は、前記検出された電流と電圧の値、及びモータの媒介変数を下記数式１に代入して、往復動式圧縮機６のストローク推定値（Ｘ）を演算した後、その演算されたストローク推定値（Ｘ）を比較器１に出力する。
【数１】
2006291956.tif 000003
【００１０】
その後、比較器１は、前記演算されたストローク推定値と予め設定されたストローク指令値とを比較し、その比較による差をストローク制御器２に出力する。
【００１１】
次に、ストローク制御器２は、前記の差に基づいて、往復動式圧縮機６のモータに印加される電圧を変化させることにより、往復動式圧縮機６のストロークを制御する。以下、これについて図４を参照してより詳しく説明する。
【００１２】
図４は、従来の往復動式圧縮機の運転制御方法を示すフローチャートである。
【００１３】
まず、ストローク演算器５により前記ストローク推定値が比較器１に出力されると（Ｓ１）、比較器１は、前記ストローク推定値と前記予め設定されたストローク指令値とを比較し（Ｓ２）、その比較による差をストローク制御器２に出力する。
【００１４】
その後、ストローク制御器２は、前記ストローク推定値が前記ストローク指令値より小さいと、往復動式圧縮機６のストロークを制御するためにモータに印加される電圧を増加させ（Ｓ３）、前記ストローク推定値が前記ストローク指令値より大きいと、モータに印加される電圧を減少させる（Ｓ４）。ここで、モータに印加される電圧の増加又は減少は、モータに電気的に接続されたトライアック（登録商標）のオン期間の制御により行われる。
【００１５】
前記ストローク指令値は、往復動式圧縮機の負荷の大小によって変わる。すなわち、負荷が大きい場合は、ストローク指令値を増加させてピストンのストロークが減少しないようにすることにより、冷却能力の低下を防止する。逆に、負荷が小さい場合は、ストローク指令値を減少させてピストンのストロークが増加しないようにすることにより、冷却能力の増加を防止すると共に、オーバーストロークによるピストンとシリンダの衝突を防止する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、このような従来のストローク電圧を用いた往復動式圧縮機においては、ピストンのストロークを所定レベル以下に減少させると効率が急激に減少する特徴を有するため、容量可変の実現には限界があった。
【００１７】
一般に、回転モータを利用した回転型圧縮機の場合、周波数可変により広い範囲の容量可変を実現しており、特に、容量可変が少ない範囲で周波数可変時に圧縮機の効率が急激には減少しないのに対して、往復動式圧縮機の場合は、ピストンのストロークが小さい範囲で圧縮機の効率が減少するという問題があった。
【００１８】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたもので、往復動式圧縮機に供給される電流とストロークとの位相差によって負荷条件を判断し、その判断された負荷条件によって運転周波数及びストロークをそれぞれ制御することにより、往復動式圧縮機のモータの運転効率を向上できる、往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するための本発明による往復動式圧縮機の運転制御装置は、検出された電流とストロークとの位相差と、基準位相差とを比較して負荷の大きさを判断し、その判断された負荷の大きさによってそれぞれの周波数制御信号及びストローク制御信号を出力する制御ユニットを含むことを特徴とする。
【００２０】
また、上記目的を達成するための本発明による往復動式圧縮機の運転制御装置は、電流とストロークとの位相差と、基準位相差とを比較して負荷の大きさを判断し、その判断結果に基づいて周波数制御信号及びストローク制御信号を出力する制御ユニットと、前記周波数制御信号によって運転周波数指令値を決定する運転周波数指令値決定ユニットと、前記ストローク制御信号によってストローク指令値を決定するストローク指令値決定ユニットと、前記運転周波数指令値と現在の運転周波数とを比較し、その比較結果に基づいた周波数補正信号を出力する第１比較ユニットと、前記ストローク指令値と現在のストロークとを比較し、その比較結果に基づいたストローク補正信号を出力する第２比較ユニットと、前記周波数補正信号及び前記ストローク補正信号によって、ストローク電圧及び運転周波数を変化させるためのＰＷＭ制御信号を出力するＰＷＭ制御ユニットと、前記ＰＷＭ制御信号によって、モータに印加されるストローク電圧及び運転周波数を変化させるインバータとを含むことを特徴とする。
【００２１】
さらに、上記目的を達成するための本発明による往復動式圧縮機の運転制御方法は、所定のストローク指令値に相当する容量で運転する段階と、往復動式圧縮機のモータに供給される電圧と電流を検出し、その電圧と電流の値を用いてストロークを演算する段階と、前記演算されたストロークと前記電流との位相差を検出する段階と、前記検出された位相差と基準位相差とを比較し、その比較結果に基づいてストローク指令値及び運転周波数指令値を変化させる段階とを含むことを特徴とする。
【００２２】
さらに、上記目的を達成するための本発明による往復動式圧縮機の運転制御方法は、所定のストローク指令値に相当する容量で運転する段階と、往復動式圧縮機のモータに供給される電圧と電流を検出し、その電圧と電流の値を用いてストロークを演算する段階と、前記演算されたストロークと前記電流との位相差を検出する段階と、前記検出された位相差と基準位相差とを比較し、その比較結果に基づいてストローク指令値及び運転周波数指令値を変化させる段階と、前記変化された運転周波数指令値と現在の運転周波数とを比較し、その比較結果に基づいて周波数補正信号を生成する段階と、前記変化されたストローク指令値と現在のストロークとを比較し、その比較結果に基づいてストローク補正信号を生成する段階と、前記周波数補正信号及び前記ストローク補正信号に基づいて、ストローク電圧及び運転周波数を変化させるためのＰＷＭ制御信号を生成する段階と、前記ＰＷＭ制御信号によって、前記往復動式圧縮機のモータに印加されるストローク電圧及び運転周波数を変化させる段階とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明による往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法は、往復動式圧縮機に供給される電流とストロークとの位相差と、基準位相差とを比較して現在の負荷の大きさを判断し、その判断された負荷の大きさが高負荷と判断されると、現在の運転周波数を共振周波数より大きい運転周波数に変化させると共に、現在のストロークをフルストロークに変化させて運転することにより、同一容量の往復動式圧縮機で高負荷に対応できるようにすることにより、往復動式圧縮機の運転効率を向上できるという効果がある。
【００２４】
また、本発明による往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法は、往復動式圧縮機に供給される電流とストロークとの位相差と、基準位相差とを比較して現在の負荷の大きさを判断し、その判断された負荷の大きさが低負荷又は中負荷と判断されると、容量可変のためのストローク制御信号を出力すると共に、現在の運転周波数を共振周波数に変化させて運転することにより、冷蔵庫や空調システムの主な運転条件で消費電力を向上できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、往復動式圧縮機に供給される電流とストロークの位相差によって負荷条件を判断し、その判断結果に基づいて現在の運転周波数及びストロークを制御することにより、同一容量の往復動式圧縮機で高負荷に対応した運転が可能であると共に、主な運転条件で消費電力を低減できるようにした、往復動式圧縮機の運転制御装置及びその方法の好ましい実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
【００２６】
図１は本発明の実施形態による往復動式圧縮機の運転制御装置の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示すように、本発明による往復動式圧縮機LCOMPの運転制御装置は、電圧検出ユニット１００、電流検出ユニット１１０、ストローク検出ユニット１２０、制御ユニット１３０、第１比較ユニット１７０、第２比較ユニット１４０、ストローク指令値決定ユニット１５０、運転周波数指令値決定ユニット１６０、ＰＷＭ制御ユニット１８０、インバータ１９０、電源ユニット２００を含む。
【００２８】
電流検出ユニット１１０は、往復動式圧縮機のモータの電流を検出し、電圧検出ユニット１００は、往復動式圧縮機のモータの電圧を検出する。
【００２９】
ストローク検出ユニット１２０は、前記検出電流と前記検出電圧を用いてストロークを演算する。
【００３０】
制御ユニット１３０は、前記検出電流と前記ストロークの位相差と基準位相差とを比較して高負荷であるか否かを判断し、その判断結果に基づいて周波数制御信号及びストローク制御信号を出力する。
【００３１】
すなわち、制御ユニット１３０は、一実施形態として、前記検出電流とストロークの位相差が前記基準位相差より小さいと高負荷と判断し、現在の運転周波数を共振周波数より大きい運転周波数に変化させるための周波数制御信号を出力する。
【００３２】
また、制御ユニット１３０は、他の実施形態として、前記検出電流とストロークの位相差が前記基準位相差より小さいと高負荷と判断し、現在のストロークをフルストロークに変化させるためのストローク制御信号を出力する。
【００３３】
また、制御ユニット１３０は、さらに他の実施形態として、前記検出電流とストロークの位相差が前記基準位相差より小さいと高負荷と判断し、現在の運転周波数を共振周波数より大きい運転周波数に変化させるための周波数制御信号を出力すると共に、現在のストロークをフルストロークに変化させるためのストローク制御信号を出力する。
【００３４】
これに対して、制御ユニット１３０は、一実施形態として、前記検出電流とストロークの位相差が前記基準位相差より大きいと正常負荷（低負荷又は中負荷）と判断し、容量可変（最大容量の３０％〜９０％の容量）のためのストローク制御信号を出力する。
【００３５】
また、制御ユニット１３０は、他の実施形態として、前記検出電流とストロークの位相差が前記基準位相差より大きいと正常負荷（低負荷又は中負荷）と判断し、現在の運転周波数を共振周波数に変化させるための周波数制御信号を出力する。
【００３６】
また、制御ユニット１３０は、さらに他の実施形態として、前記検出電流とストロークの位相差が前記基準位相差より大きいと正常負荷（低負荷又は中負荷）と判断し、容量可変のためのストローク制御信号を出力すると共に、現在の運転周波数を共振周波数に変化させるための周波数制御信号を出力する。
【００３７】
ここで、前記共振周波数を検出するために、制御ユニット１３０は、前記検出電流とストロークの位相差が９０°になるように周波数及びストロークを変化させるか、往復動式圧縮機の速度と電流の位相差が０°になるように周波数及びストロークを変化させるか、又はガスばね定数を直接演算することにより、前記共振周波数を検出する。
【００３８】
また、制御ユニット１３０は、ユーザの設定温度や外気温度を検出し、実験によって既に保存されている実験値により負荷を求めることができる。
【００３９】
運転周波数指令値決定ユニット１６０は、前記周波数制御信号によって、運転周波数を変化させるための運転周波数指令値を決定する。
【００４０】
ストローク指令値決定ユニット１５０は、前記ストローク制御信号によって、ストロークを変化させるためのストローク指令値を決定する。
【００４１】
第１比較ユニット１７０は、前記運転周波数指令値と現在の運転周波数とを比較し、その比較結果に基づいて周波数補正信号を出力する。
【００４２】
第２比較ユニット１４０は、前記ストローク指令値と現在のストロークとを比較し、その比較結果に基づいてストローク補正信号を出力する。
【００４３】
ＰＷＭ制御ユニット１８０は、前記周波数補正信号及び前記ストローク補正信号によって、ストローク電圧及び運転周波数を変化させるためのＰＷＭ制御信号を出力する。
【００４４】
ここで、前記ＰＷＭ制御信号は、往復動式圧縮機のモータに印加されるストローク電圧を変化させるためのＰＷＭデューティ比可変信号と、前記の往復動式圧縮機のモータに印加されるストローク電圧の周波数を変化させるためのＰＷＭ周期可変信号とからなる。
【００４５】
インバータ１９０は、前記ＰＷＭ制御信号によって、往復動式圧縮機のモータに印加される電圧及び運転周波数を変化させる。
【００４６】
一般に、インバータ１９０は、常用電源（交流５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）を任意の周波数を有する交流電源に変換することによりモータを変速できる。インバータ１９０を使用した場合、常用電源を利用して往復動式圧縮機のモータの変速が容易であり、エネルギーが節約されるという利点があり、実験から分かるように、高周波の印加による圧縮機の駆動より、低周波の印加による圧縮機の駆動の方が圧縮機の効率が高い。
【００４７】
すなわち、インバータ１９０は、前記ＰＷＭ制御信号によって内部のスイッチング素子のオン／オフ時間が制御され、電源ユニット２００から出力される直流電圧を交流に変換して、その周波数及び電圧レベルを変化させて往復動式圧縮機のモータに印加する。
【００４８】
ここで、電源ユニット２００は、常用交流電源を整流及び平滑化して一定の直流電圧を発生する。
【００４９】
以下、このように構成された本発明による往復動式圧縮機の運転制御装置の動作について図２を参照して説明する。
【００５０】
図２は本発明の実施形態による往復動式圧縮機の運転制御方法を示すフローチャートである。
【００５１】
まず、往復動式圧縮機のモータが所定のストローク指令値で運転されている状態で（ＳＰ１１）、電流検出ユニット１１０は、往復動式圧縮機のモータの電流を検出し、電圧検出ユニット１００は、往復動式圧縮機のモータの電圧を検出する（ＳＰ１２）。
【００５２】
次に、ストローク検出ユニット１２０は、前記検出電流と前記検出電圧を用いてストロークを演算する（ＳＰ１３）。
【００５３】
次に、制御ユニット１３０は、前記検出電流と前記ストロークの位相差を検出し（ＳＰ１４）、その検出された位相差と基準位相差とを比較する（ＳＰ１５）。
【００５４】
ここで、前記基準位相差は実験により最適の値に設定する。
【００５５】
なお、往復動式圧縮機は、負荷が増加するとガスばね定数が大きくなり、これにより、電流とストロークの位相差が減少する。
【００５６】
すなわち、電流とストロークの位相差が９０°であると共振周波数になり、これは中負荷に属し、電流とストロークの位相差が約６０°になると高負荷と判断するが、これは実験により確認された内容である。
【００５７】
従って、前記基準位相差は、６０°よりは大きい値に設定する。
【００５８】
前記往復動式圧縮機の効率が最も理想的な位置は、ＴＤＣ＝０の位置であるので、前記往復動式圧縮機の運転制御時、前記ＴＤＣ＝０の位置にピストンが位置するように制御する。
【００５９】
ここで、前記ＴＤＣは、「Ｔｏｐ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｅｒ」の略語であって、往復動式圧縮機のピストンの上死点の英文表記であるが、物理的には、ピストンの圧縮行程完了時のピストンの位置を意味する。
【００６０】
次に、制御ユニット１３０は、一実施形態として、前記電流とストロークの位相差が前記基準位相差より小さいと高負荷と判断し、現在の運転周波数を共振周波数より大きい運転周波数に変化させるための周波数制御信号を出力する。
【００６１】
また、制御ユニット１３０は、他の実施形態として、前記電流とストロークの位相差が前記基準位相差より小さいと高負荷と判断し、現在のストロークをフルストロークに変化させるためのストローク制御信号を出力する。
【００６２】
また、制御ユニット１３０は、さらに他の実施形態として、前記電流とストロークの位相差が前記基準位相差より小さいと高負荷と判断し、現在の運転周波数を共振周波数より大きい運転周波数に変化させるための周波数制御信号を出力すると共に、現在のストロークをフルストロークに変化させるためのストローク制御信号を出力する（ＳＰ２２）。
【００６３】
次に、ストローク指令値決定ユニット１５０は、制御ユニット１３０から出力された前記ストローク制御信号によって、現在のストロークをフルストロークに変化させるためのストローク指令値を決定して、第２比較ユニット１４０に出力する（ＳＰ１７）。
【００６４】
また、運転周波数指令値決定ユニット１６０は、制御ユニット１３０から出力された前記周波数制御信号によって、共振周波数より大きい運転周波数を運転周波数指令値として決定して、第１比較ユニット１７０に出力する（ＳＰ１８）。
【００６５】
ここで、前記運転周波数指令値は、実験により負荷の大きさによって予め設定される。
【００６６】
その後、第１比較ユニット１７０は、前記運転周波数指令値と現在の運転周波数とを比較し、その比較結果に基づいた周波数補正信号をＰＷＭ制御ユニット１８０に出力する（ＳＰ１９）。
【００６７】
また、第２比較ユニット１４０は、前記ストローク指令値と現在のストロークとを比較し、その比較結果に基づいたストローク補正信号をＰＷＭ制御ユニット１８０に出力する（ＳＰ１９）。
【００６８】
その後、ＰＷＭ制御ユニット１８０は、第１比較ユニット１７０から出力された周波数補正信号と第２比較ユニット１４０から出力されたストローク補正信号に基づいたＰＷＭ制御信号をインバータ１９０に出力し（ＳＰ２０）、インバータ１９０は、前記ＰＷＭ制御信号によって往復動式圧縮機のモータに印加されるストローク電圧及び運転周波数を変化させる（ＳＰ２１）。
【００６９】
一方、制御ユニット１３０は、一実施形態として、往復動式圧縮機のモータに供給される電流とストロークの位相差が前記基準位相差より大きいと正常負荷（低負荷又は中負荷）と判断し、往復動式圧縮機の運転容量を変化させるためのストローク制御信号を出力する。
【００７０】
また、制御ユニット１３０は、他の実施形態として、前記往復動式圧縮機のモータに供給される電流とストロークの位相差が前記基準位相差より大きいと正常負荷（低負荷又は中負荷）と判断し、現在の運転周波数を共振周波数に変化させるための周波数制御信号を出力する。
【００７１】
さらに、制御ユニット１３０は、好ましい実施形態として、前記往復動式圧縮機のモータに供給される電流とストロークの位相差が前記基準位相差より大きいと正常負荷（低負荷又は中負荷）と判断し、前記往復動式圧縮機の運転容量を変化させるためのストローク制御信号を出力すると共に、現在の運転周波数を共振周波数に変化させるための周波数制御信号を出力する（ＳＰ１６）。
【００７２】
次に、ストローク指令値決定ユニット１５０は、制御ユニット１３０から出力されたストローク制御信号によって、前記往復動式圧縮機の運転容量を現在の負荷に対応するように変化させるためのストローク指令値を決定して、第２比較ユニット１４０に出力する（ＳＰ１７）。
【００７３】
また、運転周波数指令値決定ユニット１６０は、制御ユニット１３０から出力された周波数制御信号によって、共振周波数を運転周波数指令値として決定して、第１比較ユニット１７０に出力する（ＳＰ１８）。
【００７４】
その後、第１比較ユニット１７０は、前記運転周波数指令値と現在の運転周波数とを比較し、その比較結果に基づいた周波数補正信号をＰＷＭ制御ユニット１８０に出力する（ＳＰ１９）。
【００７５】
また、第２比較ユニット１４０は、前記ストローク指令値と現在のストロークとを比較し、その比較結果に基づいたストローク補正信号をＰＷＭ制御ユニット１８０に印加する（ＳＰ１９）。
【００７６】
その後、ＰＷＭ制御ユニット１８０は、第１比較ユニット１７０から出力された周波数補正信号と第２比較ユニット１４０から出力されたストローク補正信号に基づいたＰＷＭ制御信号をインバータ１９０に出力し（ＳＰ２０）、インバータ１９０は、前記ＰＷＭ制御信号によって、前記往復動式圧縮機のモータに印加されるストローク電圧及び運転周波数を変化させる（ＳＰ２１）。
【００７７】
すなわち、本発明は、往復動式圧縮機に供給される電流とストロークの位相差と基準位相差とを比較して現在の負荷の大きさを判断し、その判断された負荷の大きさが高負荷と判断されると、現在の運転周波数を共振周波数より大きい運転周波数に変化させると共に、現在のストロークをフルストロークに変化させて運転することにより、同一容量の往復動式圧縮機で高負荷に対応できるようにしたものである。
【００７８】
また、本発明は、往復動式圧縮機に供給される電流とストロークの位相差と基準位相差とを比較して現在の負荷の大きさを判断し、その判断された負荷の大きさが低負荷又は中負荷と判断されると、容量可変のためのストローク制御信号を出力すると共に、現在の運転周波数を共振周波数に変化させて運転することにより、冷蔵庫や空調システムの主な運転条件で消費電力を向上できるようにしたものである。
【００７９】
すなわち、本発明による往復動式圧縮機の運転制御装置においては、常に最大の冷却能力を発生させるのではなく、必要なだけの冷却能力を発生させるようにストローク制御を行うことにより、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態による往復動式圧縮機の運転制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による往復動式圧縮機の運転制御方法のフローチャートを示す図である。
【図３】従来の往復動式圧縮機の運転制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の往復動式圧縮機の運転制御方法のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００    電圧検出ユニット
１１０    電流検出ユニット
１２０    ストローク検出ユニット
１３０    制御ユニット
１４０    第２比較ユニット
１５０    ストローク指令値決定ユニット
１６０    運転周波数指令値決定ユニット
１７０    第１比較ユニット
１８０    ＰＷＭ制御ユニット
１９０    インバータ
２００    電源ユニット
LCOMP    往復動式圧縮機
【図１】
2006291956.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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