專利名稱：直線振動(dòng)電機(jī)的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，并更具體地涉及用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，此電機(jī)具有動(dòng)子和支撐動(dòng)子的彈簧部件。
背景技術(shù)：
使用直線振動(dòng)電機(jī)的常規(guī)設(shè)備包括通過(guò)機(jī)械振動(dòng)來(lái)通知呼入的振動(dòng)發(fā)生器，所述設(shè)備例如為手機(jī)、用于壓縮和循環(huán)氣體或流體的壓縮機(jī)、以及往復(fù)式電動(dòng)剃須刀。壓縮機(jī)和電動(dòng)剃須刀使用直線振動(dòng)電機(jī)作為它們的驅(qū)動(dòng)源。
典型的直線振動(dòng)電機(jī)具有單相同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)，即，它具有包括永久磁鐵的動(dòng)子和通過(guò)在鐵心上纏繞線圈得到的定子，并且，當(dāng)AC電壓作用到線圈上時(shí)動(dòng)子做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
如上所述，當(dāng)通過(guò)動(dòng)子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，需要較大的電磁力。然而，可通過(guò)形成彈簧振動(dòng)系統(tǒng)而使驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)所需的能量最小化，所述彈簧振動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)子和支撐動(dòng)子的彈簧部件。即，在動(dòng)子由彈簧部件支撐的直線振動(dòng)電機(jī)中，包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)以它的自然共振頻率振動(dòng)，從而，可用相對(duì)較低的能量驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。
對(duì)于控制直線振動(dòng)電機(jī)輸出的方法，在此電機(jī)中用彈簧支撐動(dòng)子，可調(diào)整提供給直線振動(dòng)電機(jī)的電壓或電流的幅值，同時(shí)用它的共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)(例如，參照已公開(kāi)的日本專利申請(qǐng)2001-193993)。
然而，在直線振動(dòng)電機(jī)中，當(dāng)動(dòng)子的行程長(zhǎng)度變得大于預(yù)定的允許值時(shí)，發(fā)生以下問(wèn)題，如動(dòng)子和電機(jī)主體之間碰撞或支撐彈簧損壞。從而，動(dòng)子的行程長(zhǎng)度受到直線振動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)的限制。
例如，當(dāng)因動(dòng)子行程長(zhǎng)度增加而導(dǎo)致支撐彈簧的伸展超過(guò)預(yù)定值時(shí)，支撐彈簧發(fā)生導(dǎo)致?lián)p壞的塑性變形。進(jìn)而，當(dāng)動(dòng)子的行程長(zhǎng)度大約增加到電機(jī)主體在動(dòng)子振動(dòng)方向上的尺寸時(shí)，動(dòng)子碰撞到電機(jī)主體的內(nèi)壁，并將導(dǎo)致?lián)p壞。
因此，已經(jīng)提出解決上述問(wèn)題的用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的裝置。即，此直線振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置有檢測(cè)器，如用于檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)的動(dòng)子位置的位置傳感器，并且當(dāng)動(dòng)子的行程長(zhǎng)度超過(guò)預(yù)定的允許值時(shí)增加直線振動(dòng)電機(jī)的輸出，即減小作用到直線振動(dòng)電機(jī)上的電壓或電流的幅值，由此避免直線振動(dòng)電機(jī)因動(dòng)子和電機(jī)主體之間碰撞或支撐彈簧伸展超過(guò)臨界值而造成的損壞(例如，參照已公開(kāi)的日本專利申請(qǐng)Hei.11-324911)。
然而，由于常規(guī)直線振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(以下也稱作電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置)以維持為彈簧振動(dòng)系統(tǒng)共振頻率的往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，因此，只通過(guò)動(dòng)子的行程長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)直線振動(dòng)電機(jī)的輸出，其中，彈簧振動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)子。結(jié)果，直線振動(dòng)電機(jī)的最大輸出不合乎需要地受直線振動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)的限制，并進(jìn)一步地，直線振動(dòng)電機(jī)的最大輸出不合乎需要地受作用到電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置上的電源電壓的限制。
首先，詳細(xì)描述直線振動(dòng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)輸出的限制。
在直線振動(dòng)電機(jī)中，動(dòng)子的最大行程長(zhǎng)度只可增加到以下兩個(gè)長(zhǎng)度之間更短的一個(gè)長(zhǎng)度，所述兩個(gè)長(zhǎng)度為直線振動(dòng)電機(jī)主體在動(dòng)子振動(dòng)方向上的長(zhǎng)度和與動(dòng)子支撐彈簧的彈性極限相應(yīng)的長(zhǎng)度，其中，所述電機(jī)包括動(dòng)子。
相應(yīng)地，為了增加直線振動(dòng)電機(jī)的最大輸出，電機(jī)主體在動(dòng)子振動(dòng)方向上的尺寸應(yīng)該增加，以保證動(dòng)子更大的行程長(zhǎng)度，并進(jìn)一步地，應(yīng)該使用具有更大彈性極限長(zhǎng)度的彈簧作為動(dòng)子支撐彈簧?？商鎿Q地，應(yīng)該增加動(dòng)子支撐彈簧的彈簧常數(shù)，以增加直線振動(dòng)電機(jī)的共振頻率。
相應(yīng)地，在常規(guī)直線振動(dòng)電機(jī)中，基于需要的最大輸出來(lái)確定機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而，最大輸出的增加不僅導(dǎo)致尺寸增加而且導(dǎo)致在最高使用頻率的輸出區(qū)域中電機(jī)效率降低，即電機(jī)輸出與電機(jī)輸入之比減小。
以直線振動(dòng)電機(jī)應(yīng)用于空調(diào)器壓縮機(jī)的情況作為實(shí)例來(lái)描述以上問(wèn)題。在此情況下，最高使用頻率的輸出區(qū)域不是高輸出區(qū)域而是低輸出區(qū)域，其中，在高輸出區(qū)域中對(duì)快速供暖操作或快速制冷操作產(chǎn)生高電機(jī)輸出，而在低輸出區(qū)域中電機(jī)輸出是高輸出區(qū)域中電機(jī)輸出的10～20％。在低輸出區(qū)域中，由于動(dòng)子的行程長(zhǎng)度減小，因此電機(jī)效率降低。進(jìn)而，在壓縮機(jī)中，頂部間隙因活塞行程長(zhǎng)度減小而擴(kuò)大，導(dǎo)致工作效率降低。
其次，詳細(xì)描述直線振動(dòng)電機(jī)的電源電壓對(duì)電機(jī)輸出的限制。
在上述常規(guī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，通過(guò)間歇地向直線振動(dòng)電機(jī)作用驅(qū)動(dòng)電壓而調(diào)整應(yīng)用電壓值，從而動(dòng)子具有所需要的行程長(zhǎng)度。具體而言，當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)所需的輸出功率增加時(shí)，作用到直線振動(dòng)電機(jī)的電壓值增加，以增加動(dòng)子的行程長(zhǎng)度。
然而，當(dāng)通用變換器用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置不能輸出其幅值大于輸入DC電壓的電壓電平的AC電壓。換句話說(shuō)，即使在增加作用到直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的幅值以增加動(dòng)子行程長(zhǎng)度時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置也可只向電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置作用其幅值等于或小于輸入電壓的電壓電平的AC電壓。結(jié)果，直線振動(dòng)電機(jī)的最大輸出受作用到電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置上的DC電壓的電壓電平的限制。
在此情況下，為了增加直線振動(dòng)電機(jī)的最大輸出，除了減少線圈繞組數(shù)量之外沒(méi)有別的選擇，所述線圈是直線振動(dòng)電機(jī)的定子的部件。也就是說(shuō)，通過(guò)減少線圈的繞組數(shù)量，改變直線振動(dòng)電機(jī)所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的大小，由此改變驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流之間的平衡，即改變作為驅(qū)動(dòng)電流和驅(qū)動(dòng)電壓乘積的驅(qū)動(dòng)功率。
相應(yīng)地，在常規(guī)直線振動(dòng)電機(jī)中，線圈的繞組數(shù)量基于所獲得的最大輸出而確定，從而導(dǎo)致在最高使用頻率的輸出區(qū)域中有可能降低電機(jī)效率，其中，所述線圈是直線振動(dòng)電機(jī)的定子的部件。
例如，當(dāng)減少電機(jī)線圈的繞組數(shù)量以增加直線振動(dòng)電機(jī)的最大輸出時(shí)，在最高使用頻率的輸出區(qū)域中，即在電機(jī)輸出功率較低的輸出區(qū)域中，電流量增加，這導(dǎo)致電機(jī)效率因電機(jī)中的銅損或鐵心損耗增加、或變換器損失增加而降低。
本發(fā)明致力于解決上述問(wèn)題，并且目的是提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置可在直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的電壓電平保持恒定的狀態(tài)下控制電機(jī)輸出，從而有助于直線振動(dòng)電機(jī)的輸出控制，并且該裝置不需修改直線振動(dòng)電機(jī)或其電源的規(guī)格，就可增加直線振動(dòng)電機(jī)的最大輸出。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求1)，提供一種用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，此電機(jī)具有可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)子和支撐動(dòng)子的彈簧部件，所述裝置包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用于向直線振動(dòng)電機(jī)提供AC電壓，作為驅(qū)動(dòng)電壓，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)調(diào)節(jié)AC電壓的頻率而控制直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出和動(dòng)子行程中的至少一個(gè)。從而，可調(diào)節(jié)電機(jī)輸出，并且直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓保持恒定，由此，不需修改直線振動(dòng)電機(jī)或其電源的規(guī)格，就可增加直線振動(dòng)電機(jī)的最大輸出。
進(jìn)而，由于通過(guò)調(diào)節(jié)AC電壓的頻率而改變直線振動(dòng)電機(jī)的輸出或動(dòng)子的行程，因此，通過(guò)改變電壓控制振蕩器的控制電壓，可使用電壓控制振蕩器等作為包括在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的振蕩器來(lái)容易地執(zhí)行直線振動(dòng)電機(jī)的輸出控制或動(dòng)子的行程控制。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求2)，如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)一步包括目標(biāo)輸出確定單元，該單元用于確定作為直線振動(dòng)電機(jī)所需電機(jī)輸出的目標(biāo)輸出；以及驅(qū)動(dòng)頻率確定單元，該單元基于已確定的目標(biāo)輸出而確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率；并且，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)調(diào)節(jié)提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率，以使該頻率等于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元所確定的驅(qū)動(dòng)頻率，而控制電機(jī)輸出。從而，不需顯著改變提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的振幅電平，直線振動(dòng)電機(jī)的輸出就可達(dá)到目標(biāo)輸出。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求3)，如權(quán)利要求2所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)一步包括輸出檢測(cè)單元，該單元檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出；并且，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元確定驅(qū)動(dòng)頻率，以使檢測(cè)電機(jī)輸出和已確定目標(biāo)輸出之差變?yōu)榱?。從而，直線振動(dòng)電機(jī)的輸出控制變?yōu)榉答伩刂疲渲?，直線振動(dòng)電機(jī)所需的電機(jī)輸出是目標(biāo)輸出，從而，可穩(wěn)定準(zhǔn)確地執(zhí)行直線振動(dòng)電機(jī)的輸出控制或動(dòng)子的行程控制。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求4)，如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)頻率確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率；以及用于檢測(cè)動(dòng)子位置的位置檢測(cè)單元；當(dāng)動(dòng)子的檢測(cè)位置未超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為使包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到共振狀態(tài)的共振頻率，并且，當(dāng)動(dòng)子的檢測(cè)位置超過(guò)基準(zhǔn)位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為比共振頻率更高的頻率；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)調(diào)節(jié)提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率，以使該頻率等于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元所確定的驅(qū)動(dòng)頻率，而控制動(dòng)子的行程。從而，在動(dòng)子行程位于允許范圍之內(nèi)的狀態(tài)下，通過(guò)設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為共振頻率而高效率地驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。而且，即使在如果以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，動(dòng)子行程就會(huì)超出允許范圍的高輸出區(qū)域中，也可驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，并且動(dòng)子行程限制在允許范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求5)，在如權(quán)利要求4所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，當(dāng)動(dòng)子的檢測(cè)位置超過(guò)基準(zhǔn)位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元把驅(qū)動(dòng)頻率改變?yōu)槭箘?dòng)子的檢測(cè)位置不超過(guò)基準(zhǔn)位置的頻率。從而，在如果以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，動(dòng)子行程就會(huì)超出允許范圍的高輸出區(qū)域中，驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為最靠近共振頻率的頻率，在此頻率時(shí)動(dòng)子行程不超出允許范圍，從而，可最大效率地驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，同時(shí)防止動(dòng)子碰撞或支撐彈簧伸展超過(guò)其彈性極限。進(jìn)而，由于在高輸出區(qū)域中驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為最靠近共振頻率的頻率，在此頻率時(shí)動(dòng)子行程不超出允許范圍，因此，當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)所需的電機(jī)輸出減小時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率可平滑地返回到共振頻率。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求6)，如權(quán)利要求4所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)一步包括目標(biāo)輸出確定單元，該單元用于確定作為直線振動(dòng)電機(jī)所需電機(jī)輸出的目標(biāo)輸出；輸出檢測(cè)單元，該單元檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出；以及驅(qū)動(dòng)電壓確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的目標(biāo)電壓值，以使檢測(cè)電機(jī)輸出和已確定目標(biāo)輸出之差變?yōu)榱悖徊⑶?，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器調(diào)節(jié)提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率和電壓值，以使AC電壓的電壓值變得等于驅(qū)動(dòng)電壓確定單元所確定的目標(biāo)電壓值，并使AC電壓的頻率變得等于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元所確定的驅(qū)動(dòng)頻率。從而，直線振動(dòng)電機(jī)的輸出控制變?yōu)榉答伩刂?，其中，用作為目?biāo)輸出的直線振動(dòng)電機(jī)所需電機(jī)輸出來(lái)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值，從而，可高準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度和敏感度地執(zhí)行直線振動(dòng)電機(jī)的輸出控制，同時(shí)動(dòng)子行程保持在允許范圍之內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求7)，在如權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，基于支撐動(dòng)子的彈簧部件的彈性限值而確定基準(zhǔn)位置。從而，即使在需要高電機(jī)輸出時(shí)，也可產(chǎn)生所需的電機(jī)輸出，同時(shí)把動(dòng)子行程長(zhǎng)度抑制在動(dòng)子的支撐彈簧的伸展不超過(guò)彈性限值的程度上。結(jié)果，可提高直線振動(dòng)電機(jī)的可靠性，并且，即使在因支撐彈簧伸展的彈性極限而不可能以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的高輸出區(qū)域中，也可驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求8)，在如權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，基于動(dòng)子可與構(gòu)成直線振動(dòng)電機(jī)的部件碰撞或與包括直線振動(dòng)電機(jī)的設(shè)備的部件碰撞的位置而確定基準(zhǔn)位置。從而，即使在需要高電機(jī)輸出時(shí)，通過(guò)把動(dòng)子行程長(zhǎng)度抑制在動(dòng)子不與直線振動(dòng)電機(jī)的部件碰撞或不與包括直線振動(dòng)電機(jī)的設(shè)備的部件碰撞的程度上而產(chǎn)生所需電機(jī)輸出。結(jié)果，可提高直線振動(dòng)電機(jī)的可靠性，并且，即使在因電機(jī)主體在動(dòng)子振動(dòng)方向上的尺寸而不可能以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的高輸出區(qū)域中，也可驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求9)，如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)頻率確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率；目標(biāo)輸出確定單元，該單元用于確定作為直線振動(dòng)電機(jī)所需電機(jī)輸出的目標(biāo)輸出；輸出檢測(cè)單元，該單元檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出；以及驅(qū)動(dòng)電壓確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的目標(biāo)電壓值，以使檢測(cè)電機(jī)輸出和已確定目標(biāo)輸出之差變?yōu)榱?；?dāng)已確定的目標(biāo)電壓值未超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為使包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到共振狀態(tài)的共振頻率，并且，當(dāng)已確定的目標(biāo)電壓值超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為比共振頻率更高的頻率；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)調(diào)節(jié)提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率和電壓值，以使AC電壓的電壓值變得等于驅(qū)動(dòng)電壓確定單元所確定的目標(biāo)電壓值，并使AC電壓的頻率變得等于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元所確定的驅(qū)動(dòng)頻率，而控制電機(jī)輸出和動(dòng)子行程。從而，在所需電機(jī)輸出達(dá)到最大輸出之前以共振頻率有效地驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，在最大輸出時(shí)，通過(guò)電源的電壓電平而限制以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。進(jìn)而，在所需電機(jī)輸出超過(guò)最大輸出的高輸出區(qū)域中，以比共振頻率更高的頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，同時(shí)不顯著減小驅(qū)動(dòng)效率。
進(jìn)而，直線振動(dòng)電機(jī)的輸出控制變?yōu)榉答伩刂?，其中，用作為目?biāo)輸出的直線振動(dòng)電機(jī)所需電機(jī)輸出來(lái)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值，從而，可高準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度和敏感度地執(zhí)行直線振動(dòng)電機(jī)的輸出控制。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求10)，在如權(quán)利要求9所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，基于為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置的DC電源的電壓值而確定基準(zhǔn)值；并且，當(dāng)已確定的目標(biāo)電壓值超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元把驅(qū)動(dòng)頻率改變?yōu)槭挂汛_定的目標(biāo)電壓值不超過(guò)基準(zhǔn)值的頻率。從而，在電機(jī)輸出超過(guò)電源電壓所限制的最大輸出的高輸出區(qū)域中，驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為最靠近共振頻率的頻率，由此實(shí)現(xiàn)直線振動(dòng)電機(jī)的高效驅(qū)動(dòng)。進(jìn)而，當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)所需的電機(jī)輸出減小時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率可平滑地返回到共振頻率。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求11)，如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)頻率確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率； 目標(biāo)輸出確定單元，該單元用于確定作為直線振動(dòng)電機(jī)所需電機(jī)輸出的目標(biāo)輸出；輸出檢測(cè)單元，該單元檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出；驅(qū)動(dòng)電壓確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的目標(biāo)電壓值，以使檢測(cè)電機(jī)輸出和已確定目標(biāo)輸出之差變?yōu)榱?；以及?qū)動(dòng)電壓檢測(cè)單元，該單元用于檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的實(shí)際電壓值；當(dāng)檢測(cè)的實(shí)際電壓值未超過(guò)基于提供給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的DC電壓的電壓值而確定的基準(zhǔn)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為使包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到共振狀態(tài)的共振頻率，并且，當(dāng)檢測(cè)的實(shí)際電壓值超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為比共振頻率更高的頻率；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)調(diào)節(jié)提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率和電壓值，以使AC電壓的電壓值變得等于驅(qū)動(dòng)電壓確定單元所確定的目標(biāo)電壓值，并使AC電壓的頻率變得等于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元所確定的驅(qū)動(dòng)頻率，而控制電機(jī)輸出和動(dòng)子行程。從而，即使在高輸出區(qū)域中也可有效地驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，而不受電源的電壓電平的限制。
具體地，即使在實(shí)際電機(jī)輸出不等于所需電機(jī)輸出時(shí)，在實(shí)際電機(jī)輸出達(dá)到最大輸出之前，也可有效地以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，在最大輸出時(shí)，通過(guò)電源的電壓電平而限制以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。進(jìn)而，在被共振頻率驅(qū)動(dòng)的直線振動(dòng)電機(jī)的實(shí)際電機(jī)輸出超過(guò)最大輸出的高輸出區(qū)域中，以比共振頻率更高的頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，而不顯著減小驅(qū)動(dòng)頻率。而且，在高輸出區(qū)域中，驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為最靠近共振頻率的頻率，在此頻率下產(chǎn)生所需的電機(jī)輸出，從而，當(dāng)所需電機(jī)輸出減小時(shí)此驅(qū)動(dòng)頻率可平滑地返回到共振頻率。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求12)，提供一種配備有壓縮機(jī)的空調(diào)器，所述壓縮機(jī)具有汽缸和活塞，并通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而壓縮汽缸中的流體，并且，所述空調(diào)器包括使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線振動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)具有定子和動(dòng)子，所述動(dòng)子由彈簧支撐以便形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；以及用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元是如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。從而，與常規(guī)旋轉(zhuǎn)型電機(jī)相比，摩擦損失減少，并進(jìn)一步地，在高壓側(cè)和低壓側(cè)之間制冷劑的密封性增加，由此提高壓縮機(jī)的效率。而且，由于摩擦損失減少，因此，在旋轉(zhuǎn)型電機(jī)中必不可少的潤(rùn)滑油的量可顯著減少。從而，提高再利用性，并且由于溶解到油中的制冷劑的量減少，因此注入到壓縮機(jī)中的制冷劑的量減少，從而有益于保護(hù)全球環(huán)境。進(jìn)而，由于借助驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)控制直線壓縮機(jī)的性能，因此可最大性能地驅(qū)動(dòng)直線壓縮機(jī)，而不受其結(jié)構(gòu)的限制，從而可進(jìn)行在額定性能時(shí)提供最大效率的設(shè)計(jì)。結(jié)果，使用直線壓縮機(jī)的空調(diào)器的尺寸減小并且效率提高。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求13)，提供一種配備有壓縮機(jī)的電冰箱，所述壓縮機(jī)具有汽缸和活塞，并通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而壓縮汽缸中的流體，所述電冰箱包括使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線振動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)具有定子和動(dòng)子，所述動(dòng)子由彈簧支撐以便形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；以及用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元是如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。從而，與常規(guī)旋轉(zhuǎn)型電機(jī)相比，摩擦損失減少，并進(jìn)一步地，在高壓側(cè)和低壓側(cè)之間制冷劑的密封性增加，由此提高壓縮機(jī)的效率。而且，由于摩擦損失減少，因此，在旋轉(zhuǎn)型電機(jī)中必不可少的潤(rùn)滑油的量可顯著減少。從而，提高再利用性，并且由于溶解到油中的制冷劑的量減少，因此注入到壓縮機(jī)中的制冷劑的量減少，從而有益于保護(hù)全球環(huán)境。進(jìn)而，由于借助驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)控制直線壓縮機(jī)的性能，因此可最大性能地驅(qū)動(dòng)直線壓縮機(jī)，而不受其結(jié)構(gòu)的限制，從而可進(jìn)行在額定性能時(shí)提供最大效率的設(shè)計(jì)。結(jié)果，使用直線壓縮機(jī)的電冰箱的尺寸減小并且效率提高。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求14)，提供一種配備有壓縮機(jī)的低溫冷凍器，所述壓縮機(jī)具有汽缸和活塞，并通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而壓縮汽缸中的流體，所述低溫冷凍器包括使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線振動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)具有定子和動(dòng)子，所述動(dòng)子由彈簧支撐以便形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；以及用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元是如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。從而，與常規(guī)旋轉(zhuǎn)型電機(jī)相比，摩擦損失減少，并進(jìn)一步地，在高壓側(cè)和低壓側(cè)之間制冷劑的密封性增加，由此提高壓縮機(jī)的效率。而且，由于摩擦損失減少，因此，在旋轉(zhuǎn)型電機(jī)中必不可少的潤(rùn)滑油的量可顯著減少。從而，提高再利用性，并且由于溶解到油中的制冷劑的量減少，因此注入到壓縮機(jī)中的制冷劑的量減少，從而有益于保護(hù)全球環(huán)境。進(jìn)而，由于借助驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)控制直線壓縮機(jī)的性能，因此可最大性能地驅(qū)動(dòng)直線壓縮機(jī)，而不受其結(jié)構(gòu)的限制，從而可進(jìn)行在額定性能時(shí)提供最大效率的設(shè)計(jì)。結(jié)果，使用直線壓縮機(jī)的低溫冷凍器的尺寸減小并且效率提高。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求15)，提供一種配備有壓縮機(jī)的熱水供應(yīng)單元，所述壓縮機(jī)具有汽缸和活塞，并通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而壓縮汽缸中的流體，所述熱水供應(yīng)單元包括使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線振動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)具有定子和動(dòng)子，所述動(dòng)子由彈簧支撐以便形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；以及用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元是如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。從而，與常規(guī)旋轉(zhuǎn)型電機(jī)相比，摩擦損失減少，并進(jìn)一步地，在高壓側(cè)和低壓側(cè)之間制冷劑的密封性增加，由此提高壓縮機(jī)的效率。而且，由于摩擦損失減少，因此，在旋轉(zhuǎn)型電機(jī)中必不可少的潤(rùn)滑油的量可顯著減少。從而，提高再利用性，并且由于溶解到油中的制冷劑的量減少，因此注入到壓縮機(jī)中的制冷劑的量減少，從而有益于保護(hù)全球環(huán)境。進(jìn)而，由于借助驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)控制直線壓縮機(jī)的性能，因此可最大性能地驅(qū)動(dòng)直線壓縮機(jī)，而不受其結(jié)構(gòu)的限制，從而可進(jìn)行在額定性能時(shí)提供最大效率的設(shè)計(jì)。結(jié)果，使用直線壓縮機(jī)的熱水供應(yīng)單元的尺寸減小并且效率提高。
根據(jù)本發(fā)明(權(quán)利要求16)，提供一種配備有直線振動(dòng)電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的手機(jī)，其中，直線振動(dòng)電機(jī)用于產(chǎn)生振動(dòng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，其中，直線振動(dòng)電機(jī)具有定子和動(dòng)子，所述動(dòng)子由彈簧支撐以便形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；并且，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元是如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。從而，用兩個(gè)自由度，即振動(dòng)數(shù)量和振幅(振動(dòng))，來(lái)向外部通知振動(dòng)，因而，與使用旋轉(zhuǎn)型電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的情形相比，可增加振動(dòng)方案的變化。而且，由于通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)控制直線振動(dòng)電機(jī)的輸出，因此可最大性能地驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，而不受其結(jié)構(gòu)的限制，由此產(chǎn)生更有力的振動(dòng)。


圖1為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
圖2為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
圖3(a)-3(c)為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的圖形，其中，圖3(a)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖，圖3(b)和3(c)為示出電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的操作實(shí)例的圖形。
圖4(a)和4(b)為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的圖形，其中，圖4(a)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖，圖4(b)為示出電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的操作實(shí)例的圖形。
圖5(a)-5(c)為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的圖形，其中，圖5(a)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖，圖5(b)和5(c)為示出電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的操作實(shí)例的圖形。
圖6(a)和6(b)為用于解釋根據(jù)第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)原理的圖形，其中，圖6(a)示出由電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的直線振動(dòng)電機(jī)的等效電路，圖6(b)示出等效電路的模擬動(dòng)態(tài)特性。
圖7(a)-7(d)為用于解釋根據(jù)第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)原理的圖形，其中，用矢量示出在驅(qū)動(dòng)頻率變化的情況下等效電路的各個(gè)元件的端電壓、驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流之間的相位關(guān)系。
圖8(a)-8(c)為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的圖形，其中，圖8(a)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖，圖8(b)和8(c)為示出電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的操作實(shí)例的圖形。
圖9為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。
圖10為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的空調(diào)器的示意圖。
圖11為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的電冰箱的示意圖。
圖12為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的低溫制冷器的示意圖。
圖13為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的熱水供應(yīng)單元的示意圖。
圖14為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施例的手機(jī)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
根據(jù)第一實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101以根據(jù)所需電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100，其中，直線振動(dòng)電機(jī)100具有定子、動(dòng)子、以及支撐動(dòng)子以形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)的支撐彈簧。定子包括用線圈纏繞鐵心而得到的電磁鐵，動(dòng)子包括永久磁鐵。
更具體地，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101包括用于確定目標(biāo)輸出并輸出指示已確定目標(biāo)輸出的輸出指令信號(hào)Oop的指令輸出確定單元3，其中，目標(biāo)輸出為直線振動(dòng)電機(jī)100所需的電機(jī)輸出。
進(jìn)一步地，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101包括驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2，此單元基于輸出指令信號(hào)Oop而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，輸出指示已確定驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr；以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1，此器件基于驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr而向直線振動(dòng)電機(jī)100施加具有預(yù)定頻率的AC電壓Vd，作為驅(qū)動(dòng)電壓。
以下詳細(xì)解釋構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1、驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2和指令輸出確定單元3。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1從外部電源10接收具有恒定電壓電平的DC電壓Vp；基于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr，產(chǎn)生具有恒定幅值且頻率等于由驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2所確定的驅(qū)動(dòng)頻率的AC電壓Vd；并向直線振動(dòng)電機(jī)100施加AC電壓Vd，作為驅(qū)動(dòng)電壓。雖然電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1輸出具有恒定幅值的AC電壓Vd，但是電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1也可改變輸出的AC電壓Vd的幅值。在此情況下，可更精密地控制直線振動(dòng)電機(jī)100的輸出。進(jìn)而，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1向直線振動(dòng)電機(jī)100施加后述AC電壓，在此AC電壓上疊加有用于糾正往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)子的振動(dòng)中心的DC電壓。
更具體地，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1可用采用晶體管的功率放大器或采用切換元件的變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)。具有晶體管的功率放大器容易用音頻功率放大器等所通用的電路結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且，此功率放大器的特征在于輸出電壓的噪聲電平較低，因?yàn)樗ㄟ^(guò)平滑地增加/減小晶體管的輸出而產(chǎn)生AC電壓。另一方面，具有切換元件的變換器的特征是切換過(guò)程中的能量損耗為理想狀態(tài)的零，因?yàn)镺N電阻為零并且OFF電阻為無(wú)窮大，從而它可高效率地驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100。
指令輸出確定單元3基于直線振動(dòng)電機(jī)100的操作條件和使用直線振動(dòng)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的設(shè)備的操作條件中的至少一個(gè)，確定作為直線振動(dòng)電機(jī)100所需電機(jī)輸出的目標(biāo)輸出。
直線振動(dòng)電機(jī)100的操作條件例如取決于直線振動(dòng)電機(jī)所需的性能，并且該性能隨著直線振動(dòng)電機(jī)的應(yīng)用方式而改變。例如，當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)100應(yīng)用于手機(jī)的振動(dòng)發(fā)生器時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)100所需的性能是有節(jié)奏地改變向用戶通知呼入的振動(dòng)的強(qiáng)度，其中，振動(dòng)發(fā)生器通過(guò)振動(dòng)而向用戶通知有呼入。
另一方面，利用直線振動(dòng)電機(jī)100作為驅(qū)動(dòng)源的設(shè)備的操作條件隨著設(shè)備的類型而改變。例如，當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)100應(yīng)用于壓縮機(jī)時(shí)，設(shè)備的操作條件是將被壓縮的流體的壓力或溫度。尤其是在壓縮機(jī)裝入空調(diào)器中時(shí)，設(shè)備的操作條件是室內(nèi)溫度或室外溫度。進(jìn)而，當(dāng)壓縮機(jī)裝入電冰箱中時(shí)，設(shè)備的操作條件是冰箱內(nèi)的溫度等。進(jìn)而，當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)100應(yīng)用于剃須刀時(shí)，設(shè)備的操作條件是胡須的厚度。因而，設(shè)備的操作條件是設(shè)備上載荷的條件。
驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2基于輸出指令信號(hào)Oop所指示的指令輸出，即直線振動(dòng)電機(jī)100所需的電機(jī)輸出，而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，并接著向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1輸出指示已確定驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr，其中，輸出指令信號(hào)Oop由指令輸出確定單元3確定。
對(duì)于確定驅(qū)動(dòng)頻率的具體方法，考慮采用表格或計(jì)算表達(dá)式的方法，其中，輸出指令信號(hào)Oop所指示的指令輸出的值與驅(qū)動(dòng)頻率的值相關(guān)。進(jìn)而，指令輸出的值與驅(qū)動(dòng)頻率的值之間的具體關(guān)系如下所示。也就是說(shuō)，隨著與驅(qū)動(dòng)頻率值相應(yīng)的指令輸出值越小，驅(qū)動(dòng)頻率的值離共振頻率就越遠(yuǎn)。此關(guān)系基于以下現(xiàn)象當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率等于共振頻率時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)所產(chǎn)生的電機(jī)輸出變?yōu)樽畲?，并且，隨著直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率離共振頻率越遠(yuǎn)，產(chǎn)生的電機(jī)輸出就越降低。共振頻率是包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)處于共振狀態(tài)時(shí)直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率。
下面描述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101的操作。
在此第一實(shí)施例中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101確定直線振動(dòng)電機(jī)100產(chǎn)生所需電機(jī)輸出時(shí)的驅(qū)動(dòng)頻率，并向直線振動(dòng)電機(jī)100作用具有恒定幅值且頻率等于已確定驅(qū)動(dòng)頻率的AC電壓Vd，從而驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100。
具體而言，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101中，當(dāng)從電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1輸出的AC電壓Vd作用到直線振動(dòng)電機(jī)100以開(kāi)始直線振動(dòng)電機(jī)100的操作時(shí)，指令輸出確定單元3基于直線振動(dòng)電機(jī)100的操作條件或使用直線振動(dòng)電機(jī)100作為驅(qū)動(dòng)源的設(shè)備的操作條件而確定直線振動(dòng)電機(jī)100所需的電機(jī)輸出，并且指示已確定電機(jī)輸出的輸出指令信號(hào)Oop輸出到驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2。
接著，在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2中，基于指令輸出確定單元3的輸出指令信號(hào)Oop而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，并且向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1輸出指示已確定驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr。
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1中，所產(chǎn)生的AC電壓Vd的頻率基于驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr而調(diào)整為等于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2所確定的驅(qū)動(dòng)頻率，并且，從電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1向直線振動(dòng)電機(jī)100提供其頻率等于驅(qū)動(dòng)頻率的振幅固定的AC電壓Vd。
當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1所提供的脈沖電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過(guò)改變振蕩器輸出的脈沖信號(hào)的頻率而執(zhí)行AC電流的調(diào)節(jié)。當(dāng)此振蕩器是其中輸出脈沖頻率通過(guò)電壓控制而改變的VCO(電壓控制振蕩器)時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)VCO的控制電壓而控制電機(jī)輸出。與用特定硬件等控制從振蕩器輸出脈沖信號(hào)的占空因數(shù)的情況相比，此輸出控制相對(duì)簡(jiǎn)單。
如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101設(shè)置有指令輸出確定單元3，此單元基于直線振動(dòng)電機(jī)100的操作條件等而確定直線振動(dòng)電機(jī)100所需的電機(jī)輸出；以及驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2，此單元基于指令輸出確定單元3所確定的電機(jī)輸出而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，并向直線振動(dòng)電機(jī)100提供其頻率等于已確定驅(qū)動(dòng)頻率的振幅固定的AC電壓Vd。從而，通過(guò)調(diào)節(jié)作用到直線振動(dòng)電機(jī)上的AC電壓的頻率，而控制直線振動(dòng)電機(jī)100的輸出，并使其振幅電平保持恒定，從而，容易執(zhí)行直線振動(dòng)電機(jī)的輸出控制。
進(jìn)而，由于根據(jù)AC電壓的頻率而調(diào)節(jié)直線振動(dòng)電機(jī)的輸出，因此，可增加直線振動(dòng)電機(jī)的最大輸出，而不修改直線振動(dòng)電機(jī)或其電源的規(guī)格，并且直線振動(dòng)電機(jī)的最大輸出不受直線振動(dòng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)或外部DC電源的電壓電平的限制。
圖2為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
根據(jù)第二實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置102驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100，同時(shí)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)頻率以減小電機(jī)輸出和所需電機(jī)輸出之差，其中，直線振動(dòng)電機(jī)100具有定子、動(dòng)子、以及支撐動(dòng)子以形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)的支撐彈簧。根據(jù)此第二實(shí)施例的直線振動(dòng)電機(jī)100與第一實(shí)施例的完全相同。
更具體地，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置102包括指令輸出確定單元3，此單元用于確定目標(biāo)輸出并輸出指示已確定目標(biāo)輸出的輸出指令信號(hào)Oop，其中，目標(biāo)輸出是直線振動(dòng)電機(jī)100所需的電機(jī)輸出；以及，輸出檢測(cè)器4，此器件用于檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100所產(chǎn)生的電機(jī)輸出Omp，以輸出指示所檢測(cè)電機(jī)輸出的輸出檢測(cè)信號(hào)Dop。
進(jìn)一步地，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置102包括驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2a，此單元基于輸出指令信號(hào)Oop和輸出檢測(cè)信號(hào)Dop而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，輸出指示已確定驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr；以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1，此器件基于驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr而向直線振動(dòng)電機(jī)100施加具有預(yù)定頻率的驅(qū)動(dòng)電壓(AC電壓)Vd。
以下詳細(xì)描述構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置102的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1、驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2a、指令輸出確定單元3和輸出檢測(cè)器4。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1和指令輸出確定單元3與根據(jù)第一實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101中的完全相同。
輸出檢測(cè)器4檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100所產(chǎn)生的電機(jī)輸出Omp，以輸出指示所檢測(cè)電機(jī)輸出的輸出檢測(cè)信號(hào)Dop。輸出檢測(cè)器4所采用的具體檢測(cè)方法包括檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100的操作條件和包括直線振動(dòng)電機(jī)100的系統(tǒng)的操作條件中的至少一個(gè)；并且，基于所檢測(cè)的操作條件而估計(jì)直線振動(dòng)電機(jī)100產(chǎn)生的電機(jī)輸出Omp。
驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2a調(diào)節(jié)直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，從而，由指令輸出確定單元3確定并由輸出指令信號(hào)Oop所指示的電機(jī)輸出與由輸出檢測(cè)器4確定并由輸出檢測(cè)信號(hào)Dop所指示的電機(jī)輸出之間的差值變?yōu)榱?，由此確定驅(qū)動(dòng)頻率。
具體而言，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2a比較指令輸出和檢測(cè)輸出，當(dāng)檢測(cè)輸出低于指令輸出時(shí)改變驅(qū)動(dòng)頻率以增加檢測(cè)輸出，并且相反，當(dāng)檢測(cè)輸出高于指令輸出時(shí)改變驅(qū)動(dòng)頻率以減小檢測(cè)輸出。
然而，為增加檢測(cè)輸出而產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)頻率變化和為減小檢測(cè)輸出而產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)頻率變化不能唯一地確定為沿驅(qū)動(dòng)頻率增加方向和驅(qū)動(dòng)頻率減小方向之間任一方向上的改變。理由如下。根據(jù)直線振動(dòng)電機(jī)100的操作條件，有以下情況即使在驅(qū)動(dòng)頻率減小時(shí)也增加電機(jī)輸出，以及，即使在驅(qū)動(dòng)頻率增加時(shí)也減小電機(jī)輸出。
相應(yīng)地，在此第二實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2a基于在驅(qū)動(dòng)頻率改變之前和之后檢測(cè)的電機(jī)輸出而判斷上次驅(qū)動(dòng)頻率改變時(shí)電機(jī)輸出是增加或減小，接著，基于判斷結(jié)果而沿增加方向和減小方向之間的適當(dāng)方向改變驅(qū)動(dòng)頻率，從而，檢測(cè)的電機(jī)輸出達(dá)到所需的電機(jī)輸出。
下面解釋電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置102的操作。
在此第二實(shí)施例中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置102驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100，同時(shí)執(zhí)行反饋控制，從而，直線振動(dòng)電機(jī)100的電機(jī)輸出與所需的電機(jī)輸出匹配。
具體而言，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101中，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1輸出的AC電壓Vd作用到直線振動(dòng)電機(jī)100以開(kāi)始直線振動(dòng)電機(jī)100的操作時(shí)，與在根據(jù)第一實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101中相同，直線振動(dòng)電機(jī)100所需的電機(jī)輸出由指令輸出確定單元3基于直線振動(dòng)電機(jī)100的操作條件或包括直線振動(dòng)電機(jī)100作為驅(qū)動(dòng)源的設(shè)備的操作條件確定，并且，指示已確定電機(jī)輸出的輸出指令信號(hào)Oop發(fā)送到驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2a。
在輸出檢測(cè)器4中，檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100所產(chǎn)生的電機(jī)輸出Omp，并且，指示所檢測(cè)電機(jī)輸出的輸出檢測(cè)信號(hào)Dop發(fā)送給驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2a。
在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2a中，基于指令輸出確定單元3的輸出指令信號(hào)Oop和輸出檢測(cè)器4的輸出檢測(cè)信號(hào)Dop而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，以使檢測(cè)輸出與指令輸出相匹配，并且，指示已確定驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1。
更具體地，在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2a中，比較指令輸出和檢測(cè)輸出。當(dāng)檢測(cè)輸出低于指令輸出時(shí)，改變驅(qū)動(dòng)頻率以增加檢測(cè)輸出。相反，當(dāng)檢測(cè)輸出高于指令輸出時(shí)，改變驅(qū)動(dòng)頻率以減小檢測(cè)輸出。
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1中，與在第一實(shí)施例中相同，基于驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr，調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的AC電壓Vd的頻率等于由驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2a所確定的驅(qū)動(dòng)頻率，接著，從電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1向直線振動(dòng)電機(jī)100輸出其頻率與該驅(qū)動(dòng)頻率相等的振幅固定的AC電壓Vd。
如上所述，根據(jù)第二實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置102設(shè)置有指令輸出確定單元3，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)100所需的電機(jī)輸出；輸出檢測(cè)器4，用于檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100所產(chǎn)生的電機(jī)輸出Omp；以及驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2a，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，以使輸出檢測(cè)器4檢測(cè)的電機(jī)輸出與指令輸出確定單元3所確定的電機(jī)輸出相匹配。按如此構(gòu)造的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置102向直線振動(dòng)電機(jī)100施加其頻率與已確定驅(qū)動(dòng)頻率相等的振幅固定的AC電壓Vd。從而，與在第一實(shí)施例中相同，在作用到直線振動(dòng)電機(jī)上的AC電壓的振幅電平保持恒定的狀態(tài)下，控制直線振動(dòng)電機(jī)100的輸出，并進(jìn)一步地，可增加直線振動(dòng)電機(jī)的最大輸出，而不改變直線振動(dòng)電機(jī)或其電源的規(guī)格。
進(jìn)而，在此第二實(shí)施例中，檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100的電機(jī)輸出，并且調(diào)節(jié)直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率以使檢測(cè)的電機(jī)輸出與指令輸出相匹配。從而，對(duì)直線振動(dòng)電機(jī)100的電機(jī)輸出的控制變?yōu)橹荚谥噶钶敵龃_定單元3所確定的指令輸出的反饋控制。
圖3(a)為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
根據(jù)第三實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置103以基于動(dòng)子位置確定的驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100，其中，直線振動(dòng)電機(jī)100具有定子、動(dòng)子、以及支撐動(dòng)子以形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)的支撐彈簧。此第三實(shí)施例的直線振動(dòng)電機(jī)100與第一實(shí)施例的完全相同。
具體而言，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置103包括位置檢測(cè)器5，該器件用于檢測(cè)往復(fù)式動(dòng)子的位置并輸出指示所檢測(cè)動(dòng)子位置的位置檢測(cè)信號(hào)Dposi；共振頻率確定單元6，該單元用于輸出指示直線振動(dòng)電機(jī)100的共振頻率的共振頻率信號(hào)Dreso；驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b，該單元基于位置檢測(cè)信號(hào)Dposi和共振頻率信號(hào)Dreso而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，并輸出指示已確定驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr；以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1，此器件基于驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr而向直線振動(dòng)電機(jī)100施加具有恒定幅值和預(yù)定頻率的AC電壓Vd。
以下詳細(xì)描述構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置103的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1、位置檢測(cè)器5、共振頻率確定單元6和驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1與根據(jù)第一實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101的完全相同。
位置檢測(cè)器5檢測(cè)往復(fù)式動(dòng)子的位置。檢測(cè)動(dòng)子位置的具體方法如下。即，使用包括在直線振動(dòng)電機(jī)中的位置傳感器，檢測(cè)當(dāng)往復(fù)式動(dòng)子最靠近位置傳感器時(shí)的動(dòng)子位置。優(yōu)選地，在沿著動(dòng)子振動(dòng)方向的直線上，在預(yù)定位置放置位置傳感器。
可替換地，通過(guò)使用位置傳感器測(cè)量在動(dòng)子與包括直線振動(dòng)電機(jī)100的系統(tǒng)中的特定位置之間的距離而檢測(cè)動(dòng)子位置。進(jìn)一步地，不使用位置傳感器，而基于動(dòng)子質(zhì)量、支撐彈簧的彈簧常數(shù)、以及作用到直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流來(lái)估計(jì)動(dòng)子位置。
共振頻率確定單元6輸出指示共振頻率的共振頻率信號(hào)Dreso，作為彈簧振動(dòng)系統(tǒng)的單一自然頻率，從動(dòng)子質(zhì)量和彈簧常數(shù)來(lái)估計(jì)此頻率。
然而，共振頻率確定單元6不局限于輸出指示單一自然頻率的信號(hào)的單元，其中，從動(dòng)子質(zhì)量和彈簧常數(shù)來(lái)估計(jì)此頻率。共振頻率確定單元6可基于直線振動(dòng)電機(jī)100的載荷條件以及動(dòng)子質(zhì)量和彈簧常數(shù)而確定彈簧振動(dòng)系統(tǒng)的共振頻率，由此輸出指示已確定共振頻率的信號(hào)。在此情況下，可利用包括共振頻率與直線振動(dòng)電機(jī)100的動(dòng)子質(zhì)量、彈簧常數(shù)和載荷條件組合之間的多個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格等，根據(jù)操作條件而確定共振頻率。由于動(dòng)子質(zhì)量和彈簧常數(shù)具有恒定值，因此，上述表格主要包括在表示直線振動(dòng)電機(jī)多個(gè)載荷條件的參數(shù)值與在各個(gè)載荷條件下的共振頻率值之間的多個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系。進(jìn)一步地，當(dāng)可忽略共振頻率因直線振動(dòng)電機(jī)的載荷條件變化而引起的波動(dòng)時(shí)，共振頻率確定單元6可輸出表示共振頻率的單一典型值的共振頻率信號(hào)。在此情況下，不需要上述表格。
進(jìn)而，當(dāng)共振頻率根據(jù)直線振動(dòng)電機(jī)100的載荷條件而顯著變化時(shí)，采用以下方法通過(guò)調(diào)節(jié)提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電流的頻率以滿足預(yù)定條件而確定共振頻率。例如，以下提出兩種共振頻率確定方法。
第一種共振頻率確定方法利用以下原理當(dāng)動(dòng)子位移的相位與提供給直線振動(dòng)電機(jī)100的AC電流的相位互相偏差90°時(shí)，此供應(yīng)電流的頻率就是直線振動(dòng)電機(jī)的共振頻率。在此方法中，調(diào)節(jié)供應(yīng)電流的頻率以使動(dòng)子位移的相位與供應(yīng)電流的相位偏差90°，通過(guò)此調(diào)節(jié)所獲得的頻率被確定為共振頻率。
第二種共振頻率確定方法利用以下原理當(dāng)在作用到直線振動(dòng)電機(jī)100的AC電流的振幅保持恒定的狀態(tài)下作用到電機(jī)100的功率變得最大時(shí)，此供應(yīng)電流的頻率就是直線振動(dòng)電機(jī)的共振頻率。在此方法中，調(diào)節(jié)供應(yīng)電流的頻率以使提供功率變得最大并使供應(yīng)電流的振幅保持恒定，通過(guò)此調(diào)節(jié)所獲得的頻率被確定為共振頻率。
在由位置檢測(cè)器5檢測(cè)的動(dòng)子位置不超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置的可允許的行程狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b設(shè)定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率為由共振頻率確定單元6所確定的共振頻率。另一方面，在檢測(cè)位置超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置的超行程狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b設(shè)定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率為比共振頻率確定單元6所確定的共振頻率更高的頻率。
基于支撐動(dòng)子的彈簧部件的彈性極限而確定基準(zhǔn)位置。然而，可基于動(dòng)子的臨界位置而確定基準(zhǔn)位置，在此臨界位置上，動(dòng)子碰撞直線振動(dòng)電機(jī)的部件或碰撞包括直線振動(dòng)電機(jī)的設(shè)備的部件。實(shí)際上，當(dāng)動(dòng)子碰撞的可能性高于彈簧部件損壞的可能性時(shí)，基于臨界動(dòng)子位置來(lái)確定基準(zhǔn)位置。相反，當(dāng)彈簧部件損壞的可能性高于動(dòng)子碰撞的可能性時(shí)，基于彈簧部件的彈性極限來(lái)確定基準(zhǔn)位置。
下面描述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置103的操作。
在此第三實(shí)施例中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置103以根據(jù)往復(fù)式動(dòng)子位置的驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100。
具體而言，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置103中，當(dāng)從電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1向直線振動(dòng)電機(jī)100提供AC電壓Vd以開(kāi)始直線振動(dòng)電機(jī)的操作時(shí)，位置檢測(cè)器5檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100的往復(fù)式動(dòng)子的位置，并且從位置檢測(cè)器5向驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b輸出指示所檢測(cè)動(dòng)子位置的位置檢測(cè)信號(hào)Dposi。
進(jìn)而，從共振頻率確定單元6向驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b輸出指示直線振動(dòng)電機(jī)100的共振頻率的共振頻率信號(hào)Dreso。
在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b中，基于位置檢測(cè)器5的位置檢測(cè)信號(hào)Dposi和共振頻率確定單元6的共振頻率信號(hào)Dreso而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，并且，向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1輸出指示已確定驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr。
具體地，在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b中，當(dāng)動(dòng)子處于位置檢測(cè)器5所檢測(cè)的動(dòng)子位置不超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)的可允許行程狀態(tài)下時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為由共振頻率確定單元6所確定的共振頻率。另一方面，當(dāng)動(dòng)子處于所檢測(cè)動(dòng)子位置超過(guò)基準(zhǔn)位置的超行程狀態(tài)下時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為高于共振頻率確定單元6所確定共振頻率的頻率。
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1中，與在第一實(shí)施例中相同，基于驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr，調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的AC電壓Vd的頻率等于由驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b確定的驅(qū)動(dòng)頻率，并且，從電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1向直線振動(dòng)電機(jī)100輸出其頻率與該驅(qū)動(dòng)頻率相等的振幅固定的AC電壓Vd。
如上所述，根據(jù)第三實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置103設(shè)置有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1，該器件用其頻率等于已確定驅(qū)動(dòng)頻率的AC電壓驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100；以及用于檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100的動(dòng)子位置的位置檢測(cè)器5。在如此構(gòu)造的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置103中，當(dāng)動(dòng)子處于所檢測(cè)動(dòng)子位置不超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置的可允許行程狀態(tài)下時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為直線振動(dòng)電機(jī)的共振頻率，同時(shí)，當(dāng)動(dòng)子處于所檢測(cè)位置超過(guò)基準(zhǔn)位置的超行程狀態(tài)下時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為高于共振頻率的頻率。從而，在即使以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，動(dòng)子的行程長(zhǎng)度也不超過(guò)允許范圍的低輸出區(qū)域中，以較高效率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。另一方面，在如果以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，動(dòng)子的行程長(zhǎng)度就會(huì)超過(guò)允許范圍的高輸出區(qū)域中，可通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)頻率而使動(dòng)子的行程長(zhǎng)度限制在允許范圍內(nèi)。從而，可防止動(dòng)子因與電機(jī)主體碰撞而引起的損壞，并且可防止動(dòng)子支撐彈簧因伸展超過(guò)極限而損壞。
雖然在此第三實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b根據(jù)所檢測(cè)動(dòng)子位置是否超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置而執(zhí)行驅(qū)動(dòng)頻率的確定，但是也可用以下其它方法來(lái)執(zhí)行驅(qū)動(dòng)頻率的確定。
<驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的修改例1>
圖3(b)為用于解釋根據(jù)第三實(shí)施例第一修改例的使用兩個(gè)基準(zhǔn)位置的驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的圖形。
在此第一修改例中，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b使用第一基準(zhǔn)位置Pb1和第二基準(zhǔn)位置Pb2來(lái)確定驅(qū)動(dòng)頻率Fx，其中，以與動(dòng)子臨界位置Plmt鄰近的順序來(lái)設(shè)置Pb1和Pb2。
在動(dòng)子行程增加(參見(jiàn)圖3(b)中箭頭X1)的狀態(tài)下，只有當(dāng)行程增加到檢測(cè)位置Px超過(guò)第一基準(zhǔn)位置Pb1的程度時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率才設(shè)定為比共振頻率更高的頻率Fh。也就是說(shuō)，當(dāng)檢測(cè)位置Px在第二基準(zhǔn)位置Pb2和第一基準(zhǔn)位置Pb1之間時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率Fx維持為共振頻率Freso。另一方面，在動(dòng)子行程減小(參見(jiàn)圖3(b)中箭頭Y1)的狀態(tài)下，只有當(dāng)行程減小到檢測(cè)位置Px未達(dá)到第二基準(zhǔn)位置Pb2的程度時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率Fx才設(shè)定為共振頻率Freso。也就是說(shuō)，當(dāng)檢測(cè)位置Px在第一基準(zhǔn)位置Pb1和第二基準(zhǔn)位置Pb2之間時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率Fx維持為比共振頻率Freso更高的頻率Fh。
如上所述，在使用兩個(gè)基準(zhǔn)位置來(lái)確定驅(qū)動(dòng)頻率的方法中，即使當(dāng)檢測(cè)位置在基準(zhǔn)位置附近改變時(shí)，也可穩(wěn)定地執(zhí)行驅(qū)動(dòng)頻率的確定。
<驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的修改例2>
圖3(c)為用于解釋根據(jù)第三實(shí)施例第二修改例的使用預(yù)定臨界區(qū)域來(lái)取代基準(zhǔn)位置的驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的圖形。
在此第二修改例中，當(dāng)檢測(cè)的動(dòng)子位置位于在基準(zhǔn)位置和臨界位置之間的預(yù)定臨界區(qū)域中時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)頻率以減小動(dòng)子的行程。
臨界區(qū)域Z1的下限位置Prb與基于臨界位置而預(yù)先確定的基準(zhǔn)位置相匹配，并且臨界區(qū)域Z1的上限位置Pru距臨界位置Plim預(yù)定的距離。
在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b中，在檢測(cè)位置Px因動(dòng)子行程增加而進(jìn)入臨界區(qū)域Z1之前，驅(qū)動(dòng)頻率Fx維持為共振頻率Freso。當(dāng)檢測(cè)位置Px進(jìn)入臨界區(qū)域Z1時(shí)，開(kāi)始頻率調(diào)節(jié)，以增加驅(qū)動(dòng)頻率，從而驅(qū)動(dòng)頻率偏離共振頻率。當(dāng)檢測(cè)位置Px位于臨界區(qū)域Z1中時(shí)，隨著檢測(cè)位置Px越靠近臨界區(qū)域Z1的上限位置Pru，驅(qū)動(dòng)頻率Fx設(shè)定為更遠(yuǎn)離共振頻率Freso的頻率。當(dāng)檢測(cè)位置Px到達(dá)臨界區(qū)域Z1的上限位置Pru時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率Fx設(shè)定為離共振頻率Freso最遠(yuǎn)的最大頻率Fmax。在檢測(cè)位置Px與臨界區(qū)域Z1相交并逼近臨界位置Plim的狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)頻率Fx維持為最大頻率Fmax。
進(jìn)而，當(dāng)檢測(cè)位置Px遠(yuǎn)離臨界位置Plim時(shí)，在檢測(cè)位置Px位于臨界區(qū)域Z1中的狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)頻率Fx逐漸逼近共振頻率Freso。當(dāng)檢測(cè)位置Px遠(yuǎn)離臨界位置Plim并超過(guò)臨界區(qū)域Z1的下限位置Prb時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率Fx設(shè)定為共振頻率Freso。
在檢測(cè)位置Px位于臨界區(qū)域Z1中的狀態(tài)下設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率Fx使用以下表格或函數(shù)，所述表格或函數(shù)表示作為驅(qū)動(dòng)頻率Fx的頻率值與檢測(cè)位置Px到臨界區(qū)域Z1下限位置Prb的距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。所述函數(shù)不局限于圖3(c)中所示的線性函數(shù)。它可以是高階函數(shù)如二階或三階函數(shù)，其中，隨著檢測(cè)位置Px和臨界區(qū)域Z1下限位置Prb之間的距離越長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)頻率的增加越大。
如上所述，在使用臨界區(qū)域確定驅(qū)動(dòng)頻率的方法中，當(dāng)動(dòng)子處于檢測(cè)位置Px遠(yuǎn)離臨界位置Plim并超過(guò)下限位置Prb的可允許行程狀態(tài)下時(shí)，通過(guò)設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率Fx為共振頻率Freso而以最大效率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。進(jìn)而，當(dāng)動(dòng)子處于檢測(cè)位置Px越過(guò)下限位置Prb而逼近臨界位置Plim的超行程狀態(tài)下時(shí)，可使驅(qū)動(dòng)效率的降低最小化，同時(shí)防止動(dòng)子因與直線振動(dòng)電機(jī)100主體內(nèi)壁碰撞而損壞，或防止動(dòng)子支撐彈簧因伸展超過(guò)其極限而損壞。
<驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的修改例3>
在第三實(shí)施例的第三修改例中，當(dāng)動(dòng)子處于檢測(cè)位置Px超過(guò)基準(zhǔn)位置的超過(guò)行程狀態(tài)下時(shí)，隨著檢測(cè)位置Px和基準(zhǔn)位置之間的距離越長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b簡(jiǎn)單地設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率Fx為比共振頻率Freso更高的頻率。而且，在此情形中，驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定采用以下表格等，所述表格表示檢測(cè)位置到基準(zhǔn)位置的距離與作為驅(qū)動(dòng)頻率的頻率值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
如上所述，在根據(jù)檢測(cè)位置和基準(zhǔn)位置之間距離而確定驅(qū)動(dòng)頻率的方法中，動(dòng)子的超行程狀態(tài)可迅速而可靠地返回到可允許行程狀態(tài)，而且，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b可用相對(duì)簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖4(a)為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
根據(jù)第四實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104以基于動(dòng)子位置確定的驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100，并同時(shí)調(diào)節(jié)以驅(qū)動(dòng)電壓作用到直線振動(dòng)電機(jī)100上的AC電壓的幅值，以使電機(jī)輸出與所需電機(jī)輸出相匹配，其中，直線振動(dòng)電機(jī)100具有定子、動(dòng)子、以及支撐動(dòng)子以形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)的支撐彈簧。此第四實(shí)施例的直線振動(dòng)電機(jī)100與第一實(shí)施例的完全相同。
更具體地，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104包括輸出檢測(cè)器4，此器件用于檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100所產(chǎn)生的電機(jī)輸出，并輸出指示所檢測(cè)電機(jī)輸出的輸出檢測(cè)信號(hào)Dop；指令輸出確定單元3，此單元用于確定目標(biāo)輸出并輸出指示已確定目標(biāo)輸出的輸出指令信號(hào)Oop，其中，目標(biāo)輸出是直線振動(dòng)電機(jī)100所需的電機(jī)輸出；以及驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7，此單元基于輸出檢測(cè)信號(hào)Dop和輸出指令信號(hào)Oop而確定作為驅(qū)動(dòng)電壓提供給直線振動(dòng)電機(jī)100的AC電壓的幅值，并輸出指示已確定幅值的電壓振幅信號(hào)Odv。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104進(jìn)一步包括位置檢測(cè)器5，該器件用于檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100的往復(fù)式動(dòng)子的位置，并輸出指示所檢測(cè)動(dòng)子位置的位置檢測(cè)信號(hào)Dposi；以及共振頻率確定單元6，該單元用于輸出指示直線振動(dòng)電機(jī)100的共振頻率的共振頻率信號(hào)Dreso。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c，該單元基于位置檢測(cè)信號(hào)Dposi所指示的動(dòng)子位置和共振頻率信號(hào)Dreso所指示的直線振動(dòng)電機(jī)共振頻率而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，并輸出指示已確定驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr；以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a，該器件用于向直線振動(dòng)電機(jī)100施加AC電壓Vd，此電壓的頻率與驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr所指示驅(qū)動(dòng)頻率相等并且具有電壓振幅信號(hào)Odv所指示的幅值。
以下詳細(xì)描述構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a以及各個(gè)單元2c和3～7。
指令輸出確定單元3與根據(jù)第一實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101中的完全相同。輸出檢測(cè)器4與根據(jù)第二實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置102中的完全相同。進(jìn)而，位置檢驗(yàn)器5和共振頻率確定單元6與根據(jù)第三實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置103中的完全相同。
此第四實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a從外部電源10接收具有恒定電壓電平的DC電壓Vp，并且，基于驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr和電壓振幅信號(hào)Odv而向直線振動(dòng)電機(jī)100施加AC電壓Vd，其中，此電壓的頻率與驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c所確定的驅(qū)動(dòng)頻率相等，并具有驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7所確定的幅值。作用到直線振動(dòng)電機(jī)100上的AC電壓Vd包括DC電壓分量，此分量用于糾正直線振動(dòng)電機(jī)100的往復(fù)式動(dòng)子的振動(dòng)中心位置。
進(jìn)而，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a可通過(guò)采用晶體管的功率放大器或采用切換元件的變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如第一實(shí)施例所描述的，采用晶體管的功率放大器的特征在于它的電路結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)，并且它的輸出電壓中的噪聲相對(duì)較小。進(jìn)一步地，采用切換元件的變換器的特征在于它可高效率地驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100。
驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7接收來(lái)自指令輸出確定單元3的輸出指令信號(hào)Oop和來(lái)自輸出檢測(cè)器4的輸出檢測(cè)信號(hào)Dop，并且，基于輸出指令信號(hào)Oop所示指令輸出的大小和輸出檢測(cè)信號(hào)Dop所示檢測(cè)輸出的大小之間的比較結(jié)果，確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)電壓的幅值，即，從電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a向直線振動(dòng)電機(jī)100提供的AC電壓Vd的幅值。
更具體地，當(dāng)檢測(cè)輸出小于指令輸出時(shí)，AC電壓Vd的幅值被確定為較大值，相反，當(dāng)檢測(cè)輸出大于指令輸出時(shí)，AC電壓Vd的幅值被確定為較小值。
雖然在此第四實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7確定作為驅(qū)動(dòng)電壓施加到直線振動(dòng)電機(jī)100上的AC電壓的幅值，但是，它也可確定AC電壓Vd的rms(均方根)值。同樣在此情形中，可以獲得與確定AC電壓幅值的情形相同的效果。
驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c根據(jù)位置檢測(cè)信號(hào)Dposi所指示的動(dòng)子位置而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率。
也就是說(shuō)，當(dāng)位置檢測(cè)器5所檢測(cè)的動(dòng)子位置不超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為共振頻率信號(hào)Dreso所指示的共振頻率。另一方面，當(dāng)所檢測(cè)的動(dòng)子位置超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為高于共振頻率信號(hào)Dreso所指示共振頻率的頻率。
基于支撐動(dòng)子的彈簧部件的彈性極限來(lái)確定基準(zhǔn)位置?？商鎿Q地，基于動(dòng)子的臨界位置來(lái)確定基準(zhǔn)位置，其中，在此臨界位置上，動(dòng)子碰撞構(gòu)成直線振動(dòng)電機(jī)的部件或碰撞包括直線振動(dòng)電機(jī)的設(shè)備的部件。
下面描述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104的操作。
在此第四實(shí)施例中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100，同時(shí)，調(diào)節(jié)作為驅(qū)動(dòng)電壓施加到直線振動(dòng)電機(jī)100上的AC電壓的幅值，以使電機(jī)輸出與所需輸出相匹配，并且基于動(dòng)子位置而調(diào)節(jié)直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率。
也就是說(shuō)，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104中，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a的輸出AC電壓Vd施加到直線振動(dòng)電機(jī)100以開(kāi)始直線振動(dòng)電機(jī)100的操作時(shí)，位置檢測(cè)器5檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100的往復(fù)式動(dòng)子的位置Prm，并且，從位置檢測(cè)器5向驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c輸出指示所檢測(cè)動(dòng)子位置Prm的位置檢測(cè)信號(hào)Dposi。
進(jìn)一步地，從共振頻率確定單元6向驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c輸出指示直線振動(dòng)電機(jī)100的共振頻率的共振頻率信號(hào)Dreso。
在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c中，基于位置檢測(cè)器5的位置檢測(cè)信號(hào)Dposi和共振頻率確定單元6的共振頻率信號(hào)Dreso而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，并且向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a輸出指示已確定驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr。
具體而言，在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c中，與在第三實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b中相同，當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)100的動(dòng)子處于所檢測(cè)位置不超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置的可允許行程狀態(tài)下時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為共振頻率確定單元6所確定的共振頻率。另一方面，當(dāng)動(dòng)子處于所檢測(cè)位置超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置的超行程狀態(tài)下時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為比共振頻率確定單元6所確定共振頻率更高的頻率。
進(jìn)而，在輸出檢測(cè)器4中，檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100的電機(jī)輸出Omp，并且指示所檢測(cè)電機(jī)輸出的輸出檢測(cè)信號(hào)Dop輸出給驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7。在指令輸出確定單元3中，確定作為直線振動(dòng)電機(jī)100所需電機(jī)輸出的目標(biāo)輸出，并且，向驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7輸出指示已確定目標(biāo)輸出的輸出指令信號(hào)Oop。
在驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7中，基于輸出檢測(cè)信號(hào)Dop和輸出指令信號(hào)Oop而確定提供給直線振動(dòng)電機(jī)100的AC電壓Vd的幅值，并且，向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a提供指示已確定幅值的電壓振幅信號(hào)Odv。在確定幅值時(shí)，當(dāng)檢測(cè)輸出Dop小于指令輸出Oop時(shí)，AC電壓Vd的幅值改變?yōu)檩^大值，相反，當(dāng)檢測(cè)輸出Dop大于指令輸出Oop時(shí)，AC電壓Vd的幅值改變?yōu)檩^小值。
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a中，基于驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr和電壓振幅信號(hào)Odv而調(diào)節(jié)施加到直線振動(dòng)電機(jī)100上的AC電壓Vd，以使AC電壓Vd的頻率與驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c所確定的驅(qū)動(dòng)頻率相匹配，并使它的幅值與驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7所確定的幅值相匹配。
如上所述，根據(jù)第四實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104設(shè)置有用于檢測(cè)動(dòng)子位置的位置檢測(cè)器5和用于檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100的電機(jī)輸出的輸出檢測(cè)器4，并且，調(diào)節(jié)作用到直線振動(dòng)電機(jī)100上的AC電壓的幅值，以使電機(jī)輸出與所需輸出相匹配，并進(jìn)一步地，基于所檢測(cè)的動(dòng)子位置而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率。從而，通過(guò)調(diào)節(jié)AC電壓的幅值而執(zhí)行對(duì)電機(jī)輸出的反饋控制，并且通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)頻率而防止動(dòng)子靠臨界位置太近。
也就是說(shuō)，通過(guò)反饋控制而把電機(jī)輸出總是維持為所需輸出。進(jìn)一步地，在所檢測(cè)動(dòng)子位置未達(dá)到基準(zhǔn)位置的可允許行程狀態(tài)下，直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為共振頻率，以執(zhí)行直線振動(dòng)電機(jī)的高效驅(qū)動(dòng)。在所檢測(cè)動(dòng)子位置超過(guò)基準(zhǔn)位置的超行程狀態(tài)下，直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定得比共振頻率更高以減小動(dòng)子的行程。
結(jié)果，即使在動(dòng)子行程進(jìn)一步增加而導(dǎo)致動(dòng)子碰撞到直線振動(dòng)電機(jī)100的內(nèi)壁或者支撐動(dòng)子的彈簧因其伸展超過(guò)臨界伸展值而損壞的狀態(tài)下，可增加直線振動(dòng)電機(jī)的輸出，同時(shí)避免動(dòng)子和電機(jī)主體之間的此種碰撞或支撐彈簧的損壞。
換句話說(shuō)，在此第四實(shí)施例中，通過(guò)在動(dòng)子行程長(zhǎng)度固定為最大可允許行程長(zhǎng)度的狀態(tài)下增加驅(qū)動(dòng)頻率，有可能把直線振動(dòng)電機(jī)100的電機(jī)輸出增加到所需輸出。從而，維持動(dòng)子的行程長(zhǎng)度，以使動(dòng)子位置不超過(guò)基準(zhǔn)位置，并且，產(chǎn)生所需電機(jī)輸出的AC電壓施加到直線振動(dòng)電機(jī)上，由此，以所需的電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，在動(dòng)子和電機(jī)主體之間不發(fā)生碰撞或支撐彈簧不發(fā)生損壞。
雖然在此第四實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c根據(jù)所檢測(cè)動(dòng)子位置是否超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置而執(zhí)行驅(qū)動(dòng)電壓的確定，但以下其它方法也可用于驅(qū)動(dòng)電壓的確定。
<驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的修改例1>
圖4(b)為用于解釋根據(jù)第四實(shí)施例第一修改例的使用兩個(gè)基準(zhǔn)位置的驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的圖形，此實(shí)例與圖3(b)所示的實(shí)例相似。
在第一修改例中，如圖4(b)所示，與第三實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2b相同，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c使用第一基準(zhǔn)位置Pb1和第二基準(zhǔn)位置Pb2來(lái)確定驅(qū)動(dòng)頻率，其中，以與動(dòng)子臨界位置Plim鄰近的順序來(lái)設(shè)置Pb1和Pb2。當(dāng)動(dòng)子的行程增加時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c比較動(dòng)子的檢測(cè)位置Px和第一基準(zhǔn)位置Pb1，并且，當(dāng)行程減小時(shí)，比較檢測(cè)位置Px和第二基準(zhǔn)位置Pb2，由此確定驅(qū)動(dòng)頻率。
如上所述，在使用兩個(gè)基準(zhǔn)位置來(lái)確定驅(qū)動(dòng)頻率的方法中，即使當(dāng)檢測(cè)位置在基準(zhǔn)點(diǎn)附近改變時(shí)，也可穩(wěn)定地執(zhí)行驅(qū)動(dòng)頻率的確定。
<驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的修改例2>
當(dāng)動(dòng)子的檢測(cè)位置Px位于預(yù)定臨界區(qū)域Z1中時(shí)(參照?qǐng)D3(c))，隨著檢測(cè)位置Px越靠近臨界位置Plim，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率Fx為比共振頻率更大的更高頻率。
如上所述，在使用臨界區(qū)域確定驅(qū)動(dòng)頻率的方法中，在低輸出區(qū)域中驅(qū)動(dòng)頻率可最大化，同時(shí)，在高輸出區(qū)域中可保持盡可能的高，并避免動(dòng)子的碰撞或支撐彈簧的損壞。
<驅(qū)動(dòng)電壓振幅確定方法的修改例>
雖然在此第四實(shí)施例中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104基于所檢測(cè)電機(jī)輸出和所需電機(jī)輸出而確定施加到直線振動(dòng)電機(jī)100上的驅(qū)動(dòng)電壓Vd的幅值，但也可基于所檢測(cè)動(dòng)子位置以及所檢測(cè)電機(jī)輸出和所需電機(jī)輸出來(lái)確定驅(qū)動(dòng)電壓Vd的幅值。
圖4(b)為用于解釋根據(jù)第四實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電壓振幅確定方法的修改例的圖形，示出直線振動(dòng)電機(jī)的四個(gè)操作條件DS1～DS4。
在此修改例中，當(dāng)所檢測(cè)動(dòng)子位置未超過(guò)基準(zhǔn)位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7確定AC電壓Vd的幅值，以使所檢測(cè)電機(jī)輸出與所需電機(jī)輸出相匹配。也就是說(shuō)，在所檢測(cè)電機(jī)輸出小于所需電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)DS1下，驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7增加AC電壓Vd的幅值，并且，在所檢測(cè)電機(jī)輸出大于所需電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)DS2下，驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7減小AC電壓Vd的幅值。
進(jìn)一步地，在所檢測(cè)動(dòng)子位置超過(guò)基準(zhǔn)位置并且所檢測(cè)電機(jī)輸出小于所需電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)DS3下，驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7調(diào)節(jié)供應(yīng)電壓Vd的幅值，以使所檢測(cè)動(dòng)子位置在預(yù)定范圍內(nèi)。也就是說(shuō)，當(dāng)所檢測(cè)位置因動(dòng)子行程長(zhǎng)度增加而有可能在預(yù)定范圍之外時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7減小供應(yīng)電壓Vd的幅值，并且相反，當(dāng)所檢測(cè)位置因動(dòng)子行程長(zhǎng)度減小而有可能在預(yù)定范圍之外時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7增加AC電壓Vd的幅值。
進(jìn)而，在所檢測(cè)動(dòng)子位置超過(guò)基準(zhǔn)位置并且所檢測(cè)電機(jī)輸出大于所需電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)DS4下，驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7減小AC電壓Vd的幅值，以使所檢測(cè)電機(jī)輸出與所需電機(jī)輸出相匹配。
如上所述，基于所檢測(cè)電機(jī)輸出、所需電機(jī)輸出和所檢測(cè)動(dòng)子位置而確定提供給直線振動(dòng)電機(jī)100的電壓Vd的幅值。從而，在超行程狀態(tài)下，與驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c執(zhí)行的電機(jī)輸出控制和動(dòng)子位置控制相同，驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7基于檢測(cè)位置而執(zhí)行電機(jī)輸出控制和動(dòng)子位置控制，從而，驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7的控制和驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c的控制可平滑可靠地執(zhí)行，在這些控制之間不會(huì)發(fā)生干擾。
圖5(a)為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
根據(jù)第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105設(shè)置有驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d，以取代根據(jù)第四實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104的位置檢測(cè)器5和驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2c，其中，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d基于電壓振幅信號(hào)Odv而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，其中，電壓振幅信號(hào)Odv是驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7的輸出。電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105的其它組件與第四實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104的完全相同。
具體地，包括在第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a、指令輸出確定單元3、輸出檢測(cè)器4、共振頻率確定單元6和驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7與第四實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置104的完全相同。
此第五實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7的電壓振幅信號(hào)Odv所指示的幅值，亦即驅(qū)動(dòng)電壓的幅值，是否超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置，而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，其中，驅(qū)動(dòng)電壓幅值確定得使電機(jī)輸出匹配所需輸出。
也就是說(shuō)，當(dāng)電壓振幅信號(hào)Odv所指示的幅值未超過(guò)預(yù)定的恒定基準(zhǔn)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d設(shè)定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率為由共振頻率確定單元6輸出的共振頻率信號(hào)Dreso所指示的共振頻率。另一方面，當(dāng)電壓振幅信號(hào)Odv所指示的幅值超過(guò)預(yù)定的恒定基準(zhǔn)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d設(shè)定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率為比共振頻率信號(hào)Dreso所指示共振頻率更高的特定頻率。具體地，特定頻率是比共振頻率高出預(yù)定頻率的頻率。
雖然在此第五實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d比較由驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7的電壓振幅信號(hào)Odv所指示的幅值和預(yù)定的恒定基準(zhǔn)值，但是，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d也可對(duì)幅值與輸入到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a的DC電源的電壓值進(jìn)行比較，或與通過(guò)用DC電源的電壓值進(jìn)行預(yù)定計(jì)算得到的電壓值進(jìn)行比較。
下面，描述根據(jù)第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105的操作。
在此第五實(shí)施例中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105調(diào)節(jié)施加到直線振動(dòng)電機(jī)100上的AC電壓的幅值以使電機(jī)輸出與所需輸出相匹配，同時(shí)，以根據(jù)被調(diào)節(jié)的AC電壓幅值的驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100。
更具體地，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105中，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a的輸出AC電壓Vd施加到直線振動(dòng)電機(jī)100以開(kāi)始直線振動(dòng)電機(jī)100的操作時(shí)，輸出檢測(cè)器4檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100所產(chǎn)生的電機(jī)輸出，并且，指示所檢測(cè)電機(jī)輸出的輸出檢測(cè)信號(hào)Dop輸出給驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7。在指令輸出確定單元3中，確定直線振動(dòng)電機(jī)100所需的電機(jī)輸出，并且，向驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7輸出指示已確定電機(jī)輸出的輸出指令信號(hào)Oop。
接著，在驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7中，基于輸出檢測(cè)信號(hào)Dop和輸出指令信號(hào)Oop而確定提供給直線振動(dòng)電機(jī)100的AC電壓Vd的幅值，并且，向驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a輸出指示已確定幅值的電壓振幅信號(hào)Odv。
進(jìn)一步地，從共振頻率確定單元6向驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d輸出指示直線振動(dòng)電機(jī)100共振頻率的共振頻率信號(hào)Dreso。
在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d中，基于驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7的電壓振幅信號(hào)Odv和共振頻率確定單元6的共振頻率信號(hào)Dreso而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，并且向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a輸出指示已確定驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr。具體而言，在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d中，當(dāng)電壓振幅信號(hào)Odv所指示的幅值未超過(guò)預(yù)定的基準(zhǔn)值時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率被確定為它的共振頻率。另一方面，當(dāng)所述幅值超過(guò)預(yù)定的基準(zhǔn)值時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率被確定為比共振頻率更高的頻率。
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a中，基于驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr和電壓振幅信號(hào)Odv而調(diào)節(jié)將要施加到直線振動(dòng)電機(jī)100上的AC電壓Vd，以使AC電壓Vd的頻率與驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d所確定的驅(qū)動(dòng)頻率相等，并使它的幅值等于驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7所確定的幅值相等。
下面，使用數(shù)學(xué)表達(dá)式和表示邏輯依據(jù)的圖形來(lái)描述根據(jù)第五實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)裝置105的特征。
圖6(a)為示出直線振動(dòng)電機(jī)的等效電路的圖形。
在圖6(a)中，L是作為直線振動(dòng)電機(jī)組件的線圈的等效電感[H]，R為線圈的等效電阻[Ω]。進(jìn)而，Vd(t)是施加到直線振動(dòng)電機(jī)上的AC電壓的瞬時(shí)值[V]，并且，Id(t)是提供給直線振動(dòng)電機(jī)上的AC電流的瞬時(shí)值[A]。進(jìn)一步地，α是直線振動(dòng)電機(jī)的推力常數(shù)[N/A]，v(t)是直線振動(dòng)電機(jī)的動(dòng)子的速度的瞬時(shí)值[m/s]，并且α·v(t)是因直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Vind的瞬時(shí)值[V]。
直線振動(dòng)電機(jī)的推力常數(shù)α表示當(dāng)單位電流[A]施加到直線振動(dòng)電機(jī)上時(shí)產(chǎn)生的力[N]。進(jìn)而，在用[N/A]表示推力常數(shù)α的單位的同時(shí)，此單位等效于[Wb/s]和[V·s/m]。
圖6(a)中所示的等效電路從基爾霍夫定律得到。從等效電路得到以下公式(1)，該公式表示直線振動(dòng)電機(jī)的動(dòng)子的速度的瞬時(shí)值、驅(qū)動(dòng)電流的瞬時(shí)值和驅(qū)動(dòng)電壓的瞬時(shí)值之間的關(guān)系。
α·v=V-R·I-Ldldt...(1)]]>由于在公式(1)中使用的因數(shù)α[N/A]、R[Ω]和L[H]是對(duì)于電機(jī)唯一的常數(shù)，因此，隨時(shí)間變化的變量是表示動(dòng)子速度的瞬時(shí)值v(t)[m/s]的矢量v、表示驅(qū)動(dòng)電壓的瞬時(shí)值Vd(t)[V]的矢量V、以及表示驅(qū)動(dòng)電流的瞬時(shí)值Id(t)[A]的矢量I。
圖7(a)～7(d)為表示公式(1)中變量的矢量圖。在圖7(a)～7(d)中，動(dòng)子速度的瞬時(shí)值v(t)[m/s]、作用電壓的瞬時(shí)值Vd(t)[V]和驅(qū)動(dòng)電流的瞬時(shí)值Id(t)[A]之間的相位關(guān)系用與各個(gè)值對(duì)應(yīng)的速度矢量v、電壓矢量V和電流矢量I表示。
進(jìn)一步地，在圖7(a)～7(d)中，通過(guò)根據(jù)供應(yīng)電流Id(t)相位的矢量來(lái)示出在等效電路的各個(gè)電路元件上產(chǎn)生的端電壓。在圖中，ω是提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電流Id(t)的頻率，α·v是表示感應(yīng)電壓Vind(＝α·v(t))的電壓矢量，R·I是表示等效電阻的端電壓R·Id(t)的電壓矢量，ω·L·I是表示等效電感的端電壓ω·L·Id(t)的電壓矢量，并且，V0～V3是表示施加到直線振動(dòng)電機(jī)上的電壓Vd(t)的電壓矢量。進(jìn)而，φ是提供給直線振動(dòng)電機(jī)的電壓Vd(t)和電流Id(t)之間的相位差，β是提供給直線振動(dòng)電機(jī)的電流Id(t)和感應(yīng)電壓Vind(＝α·v(t))之間的相位差。
直線振動(dòng)電機(jī)100的動(dòng)態(tài)特性通過(guò)圖6(b)所示的單一自由度粘性阻尼振動(dòng)系統(tǒng)來(lái)建模。單一自由度粘性阻尼振動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)在單一自由度振動(dòng)系統(tǒng)中增加用于衰減質(zhì)量M振動(dòng)的阻尼器D而獲得，單一自由度振動(dòng)系統(tǒng)即為質(zhì)量M由彈簧S支撐在基座B上以使它在單一方向(Y方向)上振動(dòng)的振動(dòng)系統(tǒng)。
當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)處于驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下時(shí)，如圖7(a)～7(d)所示，表示感應(yīng)電壓Vind(＝α·v(t))的電壓矢量α·v、表示等效電阻的端電壓R·Id(t)的電壓矢量R·I、與表示等效電感的端電壓ω·L·Id(t)的電壓矢量ω·L·I的和等于表示作用電壓Vd的電壓矢量V。
進(jìn)一步地，當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)處于共振狀態(tài)時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)的動(dòng)子速度v(t)的相位等于移動(dòng)動(dòng)子的電磁力的相位。而且，在直線振動(dòng)電機(jī)中，感應(yīng)電壓Vind(＝α·v(t))是動(dòng)子速度v(t)的常數(shù)倍，并且供應(yīng)電流Id(t)與移動(dòng)動(dòng)子的力成正比。相應(yīng)地，當(dāng)直線振動(dòng)電機(jī)處于共振狀態(tài)(電壓矢量V＝V0)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流Id(t)的相位與感應(yīng)電壓Vind(＝α·v(t))的相位相等(參照?qǐng)D7(a))。
同樣地，當(dāng)重復(fù)作用到直線振動(dòng)電機(jī)上的勵(lì)磁力(exciting force)的頻率，即驅(qū)動(dòng)電流Id(t)的頻率，低于共振頻率(電壓矢量V＝V1)時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)的動(dòng)子速度v(t)的相位比移動(dòng)動(dòng)子的電磁力的相位，即驅(qū)動(dòng)電流Id(t)的相位，滯后相位差β(參照?qǐng)D7(b))。相反，當(dāng)勵(lì)磁力的頻率高于共振頻率(電壓矢量V＝V2)時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)的動(dòng)子速度v(t)的相位比移動(dòng)動(dòng)子的電磁力的相位，即驅(qū)動(dòng)電流Id(t)的相位，提前相位差β(參照?qǐng)D7(c))。
從圖7(d)可看到，通過(guò)設(shè)定將要提供給直線振動(dòng)電機(jī)100的電流Id(t)的頻率ω為比直線振動(dòng)電機(jī)共振頻率更高的適當(dāng)頻率，供應(yīng)電流Id(t)的相位和供應(yīng)電壓Vd(t)的相位變得相等。此時(shí)的電壓矢量V是V3(|V3|＜|V2|＜|V0|＜|V1|)。
當(dāng)供應(yīng)電流Id(t)的頻率ω設(shè)定為比共振頻率更高的頻率時(shí)(參照?qǐng)D7(d))，與提供給直線振動(dòng)電機(jī)的電流Id(t)的頻率ω是直線振動(dòng)電機(jī)共振頻率的情形(參照?qǐng)D7(a))相比，施加到直線振動(dòng)電機(jī)上的電壓V(＝V3＜V0)減小。
相應(yīng)地，當(dāng)施加到直線振動(dòng)電機(jī)上的AC電壓Vd的幅值不因電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a的輸出電壓限制而增加時(shí)，通過(guò)設(shè)定施加到直線振動(dòng)電機(jī)上的AC電壓的頻率為比共振頻率更高的適當(dāng)頻率，可降低施加到直線振動(dòng)電機(jī)上的所需電壓的幅值，同時(shí)電機(jī)輸出保持恒定，從而可在更高的輸出區(qū)域中驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。
如上所述，根據(jù)第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105設(shè)置有指令輸出確定單元3，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)100所需的電機(jī)輸出；輸出檢測(cè)器4，該器件用于直線振動(dòng)電機(jī)100所產(chǎn)生的電機(jī)輸出；以及驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7，該單元基于檢測(cè)電機(jī)輸出和所需電機(jī)輸出而確定施加到直線振動(dòng)電機(jī)100上的AC電壓的幅值。在如此構(gòu)造的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105中，確定施加到直線振動(dòng)電機(jī)100上的電壓的幅值，以使電機(jī)輸出與所需輸出相匹配，并且，在已確定AC電壓的幅值超過(guò)預(yù)定的恒定值之前，設(shè)定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率為共振頻率。當(dāng)所需的AC電壓幅值超過(guò)預(yù)定值時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為比共振頻率更高的頻率。從而，在已確定的供應(yīng)電壓超過(guò)預(yù)定值之前，以最大效率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，并且，當(dāng)已確定電壓的幅值超過(guò)預(yù)定值時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率而使供應(yīng)電壓的幅值降低并且電機(jī)輸出保持恒定。結(jié)果，即使在因電源電壓的限制而不可能以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的高輸出區(qū)域中也可驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。
換句話說(shuō)，在第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105中，直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的振幅保持為最大允許值，而且，其驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為盡可能靠近共振頻率的頻率，從而，不降低驅(qū)動(dòng)效率也可實(shí)現(xiàn)在以共振頻率驅(qū)動(dòng)時(shí)不能產(chǎn)生的高電機(jī)輸出。
雖然在此第五實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7所確定的驅(qū)動(dòng)電壓的幅值是否超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置而確定驅(qū)動(dòng)頻率，但也可用以下其它方法來(lái)執(zhí)行驅(qū)動(dòng)頻率的確定。
<驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的修改例1>
圖5(b)為用于解釋根據(jù)第五實(shí)施例第一修改例的使用兩個(gè)基準(zhǔn)位置的驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的圖形。
在此第一修改例中，如圖5(b)所示，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d使用第一基準(zhǔn)值A(chǔ)b1和比第一基準(zhǔn)值更小的第二基準(zhǔn)值A(chǔ)b2來(lái)確定驅(qū)動(dòng)頻率Fx。在此情況下，當(dāng)動(dòng)子的行程增加時(shí)(參照?qǐng)D5(b)中的箭頭X2)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d比較已確定幅值A(chǔ)x和第一基準(zhǔn)值A(chǔ)b1，并且，當(dāng)行程減小時(shí)(參照?qǐng)D5(b)中的箭頭Y2)，比較已確定幅值A(chǔ)x和第二基準(zhǔn)值A(chǔ)b2，由此確定驅(qū)動(dòng)頻率Fx。在圖5(b)中，Alim是已確定幅值A(chǔ)x的最大值，并且確定驅(qū)動(dòng)頻率Fx的具體方法與如圖3(b)所示的基于檢測(cè)位置Px確定驅(qū)動(dòng)頻率Fx的方法完全相同。
如上所述，在用兩個(gè)基準(zhǔn)值確定驅(qū)動(dòng)頻率的方法中，即使當(dāng)已確定幅值在基準(zhǔn)值附近改變時(shí)，也可穩(wěn)定地執(zhí)行驅(qū)動(dòng)頻率的確定。
<驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的修改例2>
圖5(c)是用于解釋根據(jù)第五實(shí)施例第二修改例的使用預(yù)定臨界區(qū)域來(lái)取代基準(zhǔn)值的驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的圖形。
在此第二修改例中，如圖5(c)所示，當(dāng)已確定幅值A(chǔ)x進(jìn)入在基準(zhǔn)值A(chǔ)rb和臨界值A(chǔ)lim之間設(shè)置的預(yù)定臨界區(qū)域Z2中時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d根據(jù)已確定幅值A(chǔ)x的變化而改變驅(qū)動(dòng)頻率Fx。
臨界區(qū)域Z2的下限值A(chǔ)rb等于第五實(shí)施例所用的預(yù)定基準(zhǔn)值，并且臨界區(qū)域Z2的上限值A(chǔ)ru小于臨界值A(chǔ)lim預(yù)定的量。進(jìn)而，在臨界區(qū)域Z2中，已確定幅值A(chǔ)x和驅(qū)動(dòng)頻率Fx之間的關(guān)系是一次單調(diào)增加函數(shù)。當(dāng)已確定幅值A(chǔ)x小于臨界區(qū)域Z2的下限值A(chǔ)rb時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率Fx維持為共振頻率Freso。當(dāng)已確定幅值A(chǔ)x超過(guò)臨界區(qū)域Z2的上限值A(chǔ)ru時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率Fx設(shè)定為離共振頻率最遠(yuǎn)的最大頻率Fmax。
在臨界區(qū)域Z2中設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率Fx不僅可采用一次單調(diào)增加函數(shù)，也可采用以下表格或其它函數(shù)，所述表格或函數(shù)表示作為驅(qū)動(dòng)頻率的頻率值和已確定幅值A(chǔ)x與臨界區(qū)域Z2下限值A(chǔ)rb之差的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
如上所述，在使用臨界區(qū)域確定驅(qū)動(dòng)頻率的方法中，當(dāng)已確定幅值A(chǔ)x小于臨界區(qū)域Z2的下限值A(chǔ)rb時(shí)，可最大效率地以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。另一方面，當(dāng)已確定幅值A(chǔ)x在臨界區(qū)域Z2中時(shí)，可盡可能地抑制驅(qū)動(dòng)頻率的下降，同時(shí)避免動(dòng)子的碰撞或動(dòng)子支撐彈簧的損壞。
圖8(a)為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。
根據(jù)第六實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置106設(shè)置有供應(yīng)電壓檢測(cè)器8，該器件檢測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a的輸出AC電壓Vd；以及驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e，該單元基于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a的檢測(cè)輸出電壓而確定驅(qū)動(dòng)頻率，此單元取代根據(jù)第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105中的驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2d。電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置106其它組件與第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105中的完全相同。
也就是說(shuō)，根據(jù)第六實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a、指令輸出確定單元3、輸出檢測(cè)器4、共振頻率確定單元6和驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7與第五實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置105中的完全相同。
供應(yīng)電壓檢測(cè)器8檢測(cè)從電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a提供給直線振動(dòng)電機(jī)100的AC電壓的電壓值，并輸出指示檢測(cè)電壓值的電壓檢測(cè)信號(hào)Ddv。電壓檢測(cè)信號(hào)Ddv指示電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a的輸出電壓的幅值，并且有采用電阻型電勢(shì)分割的檢測(cè)方法作為檢測(cè)幅值的具體方法。
驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e根據(jù)供應(yīng)電壓檢測(cè)器8的電壓檢測(cè)信號(hào)Ddv所指示的電壓值是否超過(guò)預(yù)定的恒定基準(zhǔn)值而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率。
更具體地，當(dāng)電壓檢測(cè)信號(hào)Ddv所指示的電壓值未超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e設(shè)定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率為由共振頻率確定單元6的輸出信號(hào)Dreso所指示的共振頻率。另一方面，當(dāng)檢測(cè)電壓值超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e設(shè)定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率為比由共振頻率確定單元6的輸出信號(hào)Dreso所指示的共振頻率更高的頻率。
雖然在此第六實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e比較驅(qū)動(dòng)電壓檢測(cè)器8的電壓檢測(cè)信號(hào)Ddv所指示的電壓值和預(yù)定基準(zhǔn)值，但是，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e也可對(duì)電壓檢測(cè)信號(hào)Ddv所指示的電壓值和輸入到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a中的DC電源的電壓值或用DC電源的電壓值進(jìn)行預(yù)定計(jì)算得到的電壓值進(jìn)行比較。
下面描述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置106的操作。
在此第六實(shí)施例中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置106以根據(jù)其驅(qū)動(dòng)電壓的檢測(cè)電平的驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)100，同時(shí)，調(diào)節(jié)施加到直線振動(dòng)電機(jī)100上的AC電壓的幅值以使電機(jī)輸出與所需電機(jī)輸出相匹配。
也就是說(shuō)，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置106中，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a的輸出AC電壓Vd施加到直線振動(dòng)電機(jī)100以開(kāi)始直線振動(dòng)電機(jī)100的操作時(shí)，輸出檢測(cè)器4檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100所產(chǎn)生的電機(jī)輸出Omp，并且，指示所檢測(cè)電機(jī)輸出的輸出檢測(cè)信號(hào)Dop輸出給驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7。在指令輸出確定單元3中，確定作為直線振動(dòng)電機(jī)100所需電機(jī)輸出的目標(biāo)輸出，并且，向驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7輸出指示已確定目標(biāo)輸出的輸出指令信號(hào)Oop。
接著，在驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7中，基于輸出檢測(cè)信號(hào)Dop和輸出指令信號(hào)Oop而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)電壓的幅值，并且，向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a提供指示已確定幅值的電壓振幅信號(hào)Odv。
在供應(yīng)電壓檢測(cè)器8中，檢測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a的輸出電壓，即，提供給直線振動(dòng)電機(jī)100的實(shí)際AC電壓Vd的電壓值，并且，指示檢測(cè)AC電壓的電壓值的電壓檢測(cè)信號(hào)Ddv輸出給驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e。
進(jìn)一步地，向驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e輸出指示直線振動(dòng)電機(jī)100共振頻率的共振頻率信號(hào)Dreso。
在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e中，基于共振頻率信號(hào)Dreso和電壓檢測(cè)信號(hào)Ddv而確定直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率，并且向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a輸出指示已確定驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr。
具體而言，在驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e中，當(dāng)被檢測(cè)供應(yīng)電壓的電壓值未超過(guò)預(yù)定的恒定基準(zhǔn)值時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率被確定為由共振頻率確定單元6的輸出所指示的共振頻率。另一方面，當(dāng)被檢測(cè)供應(yīng)電壓的電壓值超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，直線振動(dòng)電機(jī)100的驅(qū)動(dòng)頻率被確定為比由共振頻率確定單元6的輸出所指示的共振頻率更高的頻率。
在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a中，基于電壓振幅信號(hào)Odv和驅(qū)動(dòng)頻率信號(hào)Ifr而調(diào)節(jié)施加到直線振動(dòng)電機(jī)上的AC電壓Vd，以使其頻率與驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e所確定的驅(qū)動(dòng)頻率相匹配，并使它的幅值變得與驅(qū)動(dòng)電壓確定單元7所確定的幅值相等。
如上所述，根據(jù)第六實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置106設(shè)置有用于檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)100的電機(jī)輸出Omp的輸出檢測(cè)器4；以及，供應(yīng)電壓檢測(cè)器8，該器件用于檢測(cè)從電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a提供給直線振動(dòng)電機(jī)100的電壓Vd的電壓值，并且以根據(jù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a的輸出電壓檢測(cè)值的驅(qū)動(dòng)頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，同時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1a施加到直線振動(dòng)電機(jī)100上的輸出電壓的幅值，以使電機(jī)輸出與所需電機(jī)輸出相匹配。從而，在低輸出區(qū)域中也能以最大效率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，同時(shí)，在高輸出區(qū)域中產(chǎn)生比由驅(qū)動(dòng)電壓最大振幅所確定的最大輸出更高的電機(jī)輸出。
也就是說(shuō)，在驅(qū)動(dòng)器輸出的檢測(cè)值超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)值之前，即使在直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出和直線振動(dòng)電機(jī)所需的電機(jī)輸出之間有差異，在直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定為共振頻率的狀態(tài)下，通過(guò)根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的幅值調(diào)節(jié)電機(jī)輸出，也能以最大效率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。進(jìn)一步地，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出電壓的檢測(cè)電平超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，通過(guò)設(shè)定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率為比共振頻率更高的頻率，可以產(chǎn)生所需的電機(jī)輸出，而不增加驅(qū)動(dòng)電壓的幅值。由此可在高輸出區(qū)域中驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，不受電源的電壓電平的限制，并且使電機(jī)驅(qū)動(dòng)頻率的降低最小化，并進(jìn)一步地，可避免動(dòng)子和電機(jī)主體之間的碰撞或支撐彈簧的損壞。
進(jìn)而，在驅(qū)動(dòng)器輸出電壓的檢測(cè)電平超過(guò)預(yù)定電平的狀態(tài)下，根據(jù)檢測(cè)電平的下降而把驅(qū)動(dòng)頻率改變?yōu)榭拷舱耦l率的頻率，這樣，當(dāng)所需電機(jī)輸出減小到驅(qū)動(dòng)器輸出電壓的檢測(cè)電平變得低于預(yù)定電平的程度時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率可平滑地返回到共振頻率。
雖然在此第六實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓檢測(cè)器8檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)電壓的電壓值是否超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)值而執(zhí)行驅(qū)動(dòng)頻率的確定，但也可用以下其它方法來(lái)執(zhí)行驅(qū)動(dòng)頻率的確定。
<驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的修改例1>
圖8(b)為用于解釋根據(jù)第六實(shí)施例第一修改例的使用兩個(gè)基準(zhǔn)值的驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的圖形。
在此第一修改例中，如圖8(b)所示，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e使用第一基準(zhǔn)值Vb1和比第一基準(zhǔn)值更小的第二基準(zhǔn)值Vb2來(lái)確定驅(qū)動(dòng)頻率Fx。在此情況下，當(dāng)動(dòng)子的行程增加時(shí)(參照?qǐng)D8(b)中的箭頭X3)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e比較檢測(cè)電壓值Vx和第一基準(zhǔn)值Vb1，并且，當(dāng)行程減小時(shí)(參照?qǐng)D8(b)中的箭頭Y3)，比較檢測(cè)電壓值Vx和第二基準(zhǔn)值Vb2，由此確定驅(qū)動(dòng)頻率Fx。在圖8(b)中，Vlim是檢測(cè)電壓值Vx的最大值，并且，確定驅(qū)動(dòng)頻率Fx的具體方法與如圖3(b)所示的基于檢測(cè)位置Px確定驅(qū)動(dòng)頻率Fx的方法完全相同。
如上所述，在用兩個(gè)基準(zhǔn)值確定驅(qū)動(dòng)頻率的方法中，即使當(dāng)檢測(cè)電壓值在基準(zhǔn)值附近改變時(shí)，也可穩(wěn)定地執(zhí)行驅(qū)動(dòng)頻率的確定。
<驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的修改例2>
圖8(c)是用于解釋根據(jù)第六實(shí)施例第二修改例的使用預(yù)定臨界區(qū)域來(lái)取代基準(zhǔn)值的驅(qū)動(dòng)頻率確定方法的圖形。
在此第二修改例中，如圖8(c)所示，當(dāng)檢測(cè)電壓值Vx進(jìn)入在基準(zhǔn)值Vrb和臨界值Vlim之間設(shè)置的預(yù)定臨界區(qū)域Z3中時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2e根據(jù)檢測(cè)電壓值Vx的變化而改變驅(qū)動(dòng)頻率Fx。
臨界區(qū)域Z3的下限值Vrb等于第六實(shí)施例所用的恒定基準(zhǔn)值，并且臨界區(qū)域Z3的上限值Vru小于臨界值Vlim預(yù)定的量。進(jìn)而，在臨界區(qū)域Z3中，檢測(cè)電壓值Vx和驅(qū)動(dòng)頻率Fx之間的關(guān)系是一次單調(diào)增加函數(shù)。當(dāng)檢測(cè)電壓值Vx小于臨界區(qū)域Z3的下限值Vrb時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率Fx維持為共振頻率Freso。當(dāng)檢測(cè)電壓值Vx超過(guò)臨界區(qū)域Z3的上限值Vru時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻率Fx設(shè)定為離共振頻率最遠(yuǎn)的最大頻率Fmax。
在臨界區(qū)域Z3中設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率Fx不僅可采用一次單調(diào)增加函數(shù)，也可采用以下表格或其它函數(shù)，所述表格或函數(shù)表示作為驅(qū)動(dòng)頻率的頻率值和檢測(cè)電壓值Vx與臨界區(qū)域Z3下限值Vrb之差的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
如上所述，在使用臨界區(qū)域來(lái)確定驅(qū)動(dòng)頻率的方法中，當(dāng)檢測(cè)電壓值Vx小于臨界區(qū)域Z3的下限值Vrb時(shí)，可最大效率地以共振頻率驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)。另一方面，當(dāng)檢測(cè)電壓值Vx在臨界區(qū)域Z3中時(shí)，可使驅(qū)動(dòng)效率的降低最小化，同時(shí)避免動(dòng)子的碰撞或動(dòng)子支撐彈簧的損壞。
圖9是用于解釋根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖。
根據(jù)第七實(shí)施例的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置207驅(qū)動(dòng)用于壓縮空氣、氣體等的壓縮機(jī)40。壓縮機(jī)40的動(dòng)力源是與根據(jù)第一實(shí)施例的直線振動(dòng)電機(jī)100完全相同的直線振動(dòng)電機(jī)46。進(jìn)一步地，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置207是用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)46的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，并且它具有與第一實(shí)施例的直線振動(dòng)電機(jī)101相同的結(jié)構(gòu)。根據(jù)此第七實(shí)施例的壓縮機(jī)40以下稱作直線壓縮機(jī)，并且簡(jiǎn)單描述此直線壓縮機(jī)40。
直線壓縮機(jī)40具有在預(yù)定軸線上相鄰的汽缸段41a和電機(jī)段41b。在汽缸段41a中，設(shè)置可沿軸向滑動(dòng)支撐的活塞42。在汽缸段41a和電機(jī)段41b中設(shè)置活塞桿42a，活塞桿42a的一端固定到活塞42的后側(cè)，并且，在活塞桿42a的另一端設(shè)置在軸向方向上向活塞桿42a作用力的支撐彈簧43。
進(jìn)而，磁鐵44固定到活塞桿42a上，并且電磁鐵45與磁鐵44相對(duì)地固定到電機(jī)段41b的一部分上，電磁鐵45包括外磁軛45a和嵌入到外磁軛45a中的定子線圈45b。在此直線壓縮機(jī)40中，直線振動(dòng)電機(jī)46由電磁鐵45和固定到活塞桿42a上的磁鐵44構(gòu)成。相應(yīng)地，在直線壓縮機(jī)40中，由于在電磁鐵45和磁鐵44之間產(chǎn)生的電磁力以及彈簧43的彈力，活塞42在它的軸向方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
而且，在汽缸段41a中，形成壓縮室48，壓縮室48是由汽缸上部分內(nèi)壁47a、活塞壓縮壁42b以及汽缸外圍內(nèi)壁47b圍繞的封閉空間。在汽缸上部分內(nèi)壁47a上開(kāi)設(shè)進(jìn)氣管40a的端部，進(jìn)氣管40a用于從氣流通路吸入低壓氣體Lg到壓縮室48中。進(jìn)一步地，在汽缸上部分內(nèi)壁47a上開(kāi)設(shè)排氣管40b的端部，排氣管40b用于從壓縮室48向氣流通路排出高壓氣體Hg。用于防止氣體回流的進(jìn)氣閥49a和排氣閥49b分別固定到進(jìn)氣管40a和排氣管40b上。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置207把外部電源10的DC輸出電壓Vp轉(zhuǎn)換為AC驅(qū)動(dòng)電壓Vd，并且把AC驅(qū)動(dòng)電壓Vd作用到直線振動(dòng)電機(jī)46上。也就是說(shuō)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置207包括如圖1所示的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1、驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2和指令輸出確定單元3。電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置207通過(guò)調(diào)節(jié)作用到直線振動(dòng)電機(jī)46上的AC驅(qū)動(dòng)電壓Vd的頻率而控制直線振動(dòng)電機(jī)46所需的電機(jī)輸出。
在如此構(gòu)造的直線壓縮機(jī)40中，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置207的驅(qū)動(dòng)電壓間歇地作用到直線振動(dòng)電機(jī)46上，活塞42在其軸向方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而，重復(fù)地執(zhí)行以下動(dòng)作把低壓氣體Lg吸入到壓縮室48中，在壓縮室48中壓縮該氣體，并從壓縮室48排出壓縮過(guò)的高壓氣體Hg。
在直線壓縮機(jī)40操作的狀態(tài)下，基于直線振動(dòng)電機(jī)46的操作條件而確定直線振動(dòng)電機(jī)46所需的電機(jī)輸出，并且基于已確定的電機(jī)輸出而確定直線振動(dòng)電機(jī)46的驅(qū)動(dòng)頻率，進(jìn)而，其頻率等于已確定驅(qū)動(dòng)頻率的振幅固定的AC電壓Vd作用到直線振動(dòng)電機(jī)46上。
如上所述，在根據(jù)第七實(shí)施例的直線壓縮機(jī)40中，通過(guò)調(diào)節(jié)作用到直線振動(dòng)電機(jī)46上的AC電壓，控制作為直線壓縮機(jī)40動(dòng)力源的直線振動(dòng)電機(jī)46的電機(jī)輸出。從而，不改變作用到直線振動(dòng)電機(jī)上的驅(qū)動(dòng)電壓的電平就可控制直線壓縮機(jī)40的輸出，由此有利于輸出控制。進(jìn)一步地，由于通過(guò)驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)控制直線壓縮機(jī)40的輸出，因此直線壓縮機(jī)可最大性能地操作，而不受其結(jié)構(gòu)的限制，從而，與以旋轉(zhuǎn)型電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的壓縮機(jī)相同，可執(zhí)行在額定性能時(shí)提供最大驅(qū)動(dòng)效率的設(shè)計(jì)。結(jié)果，實(shí)現(xiàn)緊湊而有效的直線壓縮機(jī)。
圖10為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的空調(diào)器的框圖。
根據(jù)第八實(shí)施例的空調(diào)器208具有室內(nèi)單元55和室外單元56，并執(zhí)行制冷和供暖。空調(diào)器208包括用于在室內(nèi)單元55和室外單元56之間循環(huán)制冷劑的直線壓縮機(jī)50a；以及用于驅(qū)動(dòng)直線壓縮機(jī)50a的壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元50b。壓縮機(jī)50a與根據(jù)第七實(shí)施例的具有直線振動(dòng)電機(jī)46的直線壓縮機(jī)40完全相同。進(jìn)而，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元50b是把外部電源10的DC輸出電壓Vp轉(zhuǎn)換為AC驅(qū)動(dòng)電壓Vd的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，并把AC驅(qū)動(dòng)電壓Vd作用到直線壓縮機(jī)50a的直線振動(dòng)電機(jī)上，并且它在結(jié)構(gòu)上與根據(jù)第七實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置207完全相同。
更具體地，空調(diào)器208具有用于形成制冷劑循環(huán)路徑的直線壓縮機(jī)50a；四通閥54；節(jié)流閥(膨脹閥)53；室內(nèi)熱交換器51；室外熱交換器52；以及用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元50b，其中，直線振動(dòng)電機(jī)作為直線壓縮機(jī)50a的驅(qū)動(dòng)源。
室內(nèi)熱交換器51構(gòu)成室內(nèi)單元55，同時(shí)，節(jié)流閥53、室外熱交換器52、直線壓縮機(jī)50a、四通閥54和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元50b構(gòu)成室外單元56。
室內(nèi)熱交換器51具有用于增加熱交換效率的鼓風(fēng)機(jī)51a；以及用于測(cè)量熱交換器51的溫度或其環(huán)境溫度的溫度傳感器51b。室外熱交換器52具有用于增加熱交換效率的鼓風(fēng)機(jī)52a；以及用于測(cè)量熱交換器52的溫度或其環(huán)境溫度的溫度傳感器52b。
在此第八實(shí)施例中，在室內(nèi)熱交換器51和室外熱交換器52之間的制冷劑路徑中設(shè)置直線壓縮機(jī)50a和四通閥54。也就是說(shuō)，在此空調(diào)器208中，四通閥54在以下兩種狀態(tài)下切換制冷劑沿箭頭A方向流動(dòng)的狀態(tài)，已經(jīng)過(guò)室外熱交換器52的制冷劑被吸入到直線壓縮機(jī)50a中，并且從直線壓縮機(jī)50a排出的制冷劑提供給室內(nèi)熱交換器51；以及制冷劑沿箭頭B方向流動(dòng)的狀態(tài)，已經(jīng)過(guò)室內(nèi)熱交換器51的制冷劑被吸入到直線壓縮機(jī)50a中，并且從直線壓縮機(jī)50a排出的制冷劑提供給室外熱交換器52。
進(jìn)一步地，節(jié)流閥53具有以下兩個(gè)功能減小循環(huán)制冷劑流量的功能；以及作為自動(dòng)控制制冷劑流量的閥門的功能。也就是說(shuō)，在制冷劑在制冷劑循環(huán)路徑中循環(huán)的狀態(tài)下，節(jié)流閥53減小從冷凝器向蒸發(fā)器輸出的流體制冷劑的流量，以便膨脹流體制冷劑，并且提供蒸發(fā)器所需的合適量的制冷劑。
室內(nèi)熱交換器51在供暖過(guò)程中作為冷凝器運(yùn)行，而在制冷過(guò)程中作為蒸發(fā)器運(yùn)行。室外熱交換器52在供暖過(guò)程中作為蒸發(fā)器運(yùn)行，而在制冷過(guò)程中作為冷凝器運(yùn)行。在冷凝器中，在其中流動(dòng)的高溫高壓制冷劑氣體向吹進(jìn)冷凝器中的空氣傳遞熱量，并且逐漸液化，在冷凝器出口附近得到高壓流體制冷劑。這等效于制冷劑向空氣散熱而液化。接著，其溫度和壓力被節(jié)流閥53降低的流體制冷劑流入蒸發(fā)器中。當(dāng)在此狀態(tài)下室內(nèi)空氣吹入蒸發(fā)器中時(shí)，流體制冷劑從空氣帶走大量的熱并蒸發(fā)，得到低溫低壓氣體制冷劑。在蒸發(fā)器中損失大量熱的空氣作為冷空氣從空調(diào)器的吹風(fēng)口排出。
在根據(jù)第八實(shí)施例的空調(diào)器208中，當(dāng)從電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元50b向直線壓縮機(jī)50a提供驅(qū)動(dòng)電壓Vd時(shí)，制冷劑在制冷劑循環(huán)路徑中循環(huán)，并且在室內(nèi)單元55的熱交換器51和室外單元56的熱交換器52中進(jìn)行熱交換。也就是說(shuō)，在空調(diào)器50中，通過(guò)用直線壓縮機(jī)50a循環(huán)在循環(huán)路徑中密封的制冷劑，在制冷劑循環(huán)路徑中形成眾所周知的熱泵循環(huán)。由此對(duì)房間執(zhí)行供暖或制冷。
例如，當(dāng)空調(diào)器50執(zhí)行供暖時(shí)，通過(guò)用戶操作而設(shè)置四通閥54，以使制冷劑沿箭頭A方向流動(dòng)。在此情況下，室內(nèi)熱交換器51作為冷凝器運(yùn)行，并且因制冷劑在制冷劑循環(huán)路徑中的循環(huán)而排出熱量。由此對(duì)房間供暖。
相反，當(dāng)空調(diào)器50執(zhí)行制冷時(shí)，通過(guò)用戶操作而設(shè)置四通閥54，以使制冷劑沿箭頭B方向流動(dòng)。在此情況下，室內(nèi)熱交換器51作為蒸發(fā)器運(yùn)行，并且因制冷劑在制冷劑循環(huán)路徑中的循環(huán)而從環(huán)境空氣吸收熱量。由此對(duì)房間制冷。
在空調(diào)器208中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元50b基于在空調(diào)器上設(shè)定的目標(biāo)溫度和實(shí)際的室溫和室外溫度而控制直線壓縮機(jī)50a的直線振動(dòng)電機(jī)的輸出。由此，空調(diào)器208執(zhí)行舒適的制冷和供暖。
如上所述，在根據(jù)第八實(shí)施例的空調(diào)器208中，由于以直線振動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力源的直線壓縮機(jī)50a用作壓縮和循環(huán)制冷劑的壓縮機(jī)，因此，與使用以旋轉(zhuǎn)型電機(jī)作為動(dòng)力源的壓縮機(jī)的空調(diào)器相比，本發(fā)明壓縮機(jī)中的摩擦損失降低，進(jìn)而，壓縮機(jī)密封高壓制冷劑和低壓制冷劑的密封性增強(qiáng)，導(dǎo)致壓縮機(jī)效率提高。
進(jìn)而，在根據(jù)第八實(shí)施例的使用直線振動(dòng)電機(jī)的壓縮機(jī)50a中，由于摩擦損失減少，因此潤(rùn)滑油的使用量明顯減少，其中，潤(rùn)滑油在使用旋轉(zhuǎn)型電機(jī)的壓縮機(jī)中是必不可少的。從而，可減少需要反復(fù)利用的廢油量等，并且，注入到壓縮機(jī)中的制冷劑的量可以減少，因?yàn)槿芙獾接椭械闹评鋭┑牧繙p少，從而有益于保護(hù)全球環(huán)境。
進(jìn)一步地，在空調(diào)器208中，由于通過(guò)調(diào)節(jié)作用到直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率而控制壓縮機(jī)的直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出，因此，不需改變作用到直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的電平，就可控制直線壓縮機(jī)50a的輸出，從而，有利于對(duì)空調(diào)器的性能控制。進(jìn)而，由于借助驅(qū)動(dòng)頻率控制直線壓縮機(jī)50a的輸出，因此，直線壓縮機(jī)可最大性能地運(yùn)行，并不受其結(jié)構(gòu)的限制，從而，與在第七實(shí)施例中一樣，可進(jìn)行在額定性能時(shí)提供最大效率的設(shè)計(jì)。結(jié)果，實(shí)現(xiàn)緊湊而有效的直線壓縮機(jī)，進(jìn)而，實(shí)現(xiàn)緊湊而有效的空調(diào)器。

圖11為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的電冰箱的框圖。
此第九實(shí)施例的電冰箱209包括直線壓縮機(jī)60a、壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元60b、冷凝器61、蒸發(fā)器62和節(jié)流閥63。
直線壓縮機(jī)60a、冷凝器61、節(jié)流閥63和蒸發(fā)器62形成制冷劑循環(huán)路徑，并且，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元60b是用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，其中，直線振動(dòng)電機(jī)作為直線壓縮機(jī)60a的驅(qū)動(dòng)源。直線壓縮機(jī)60a和壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元60b分別與根據(jù)第七實(shí)施例的直線壓縮機(jī)40和電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置207完全相同。
與根據(jù)第八實(shí)施例的空調(diào)器208的節(jié)流閥53相同，在制冷劑在制冷劑循環(huán)路徑中循環(huán)的狀態(tài)下，節(jié)流閥63減小從冷凝器61輸出的流體制冷劑的流量，以便膨脹流體制冷劑，并且向蒸發(fā)器62提供合適量的制冷劑。
冷凝器61冷凝流入其中的高溫高壓制冷劑氣體，并把制冷劑的熱量釋放給外部空氣。引入到冷凝器61中的制冷劑氣體向外部空氣傳遞熱量并逐漸液化，在冷凝器出口附近得到高壓流體制冷劑。
蒸發(fā)器62蒸發(fā)低溫制冷劑流體，以冷卻電冰箱內(nèi)部。蒸發(fā)器62具有用于增加熱交換效率的鼓風(fēng)機(jī)62a和用于檢測(cè)電冰箱內(nèi)部溫度的溫度傳感器62b。
在電冰箱209中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元60b基于電冰箱的操作條件，即基于在電冰箱上設(shè)定的目標(biāo)溫度和電冰箱內(nèi)部溫度，而控制直線壓縮機(jī)60a的直線振動(dòng)電機(jī)的輸出。
下面描述該操作。
在電冰箱209中，當(dāng)從電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元60b向直線壓縮機(jī)60a的直線振動(dòng)電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電壓Vd時(shí)，直線壓縮機(jī)60a工作，并且制冷劑沿箭頭C方向在制冷劑循環(huán)路徑中循環(huán)，從而，在冷凝器61和蒸發(fā)器62中執(zhí)行熱交換。因而，電冰箱的內(nèi)部冷卻。
具體地，制冷劑在冷凝器61中被液化，并且借助節(jié)流閥63而減小制冷劑的流量，以便膨脹制冷劑，得到低溫流體制冷劑。當(dāng)?shù)蜏亓黧w制冷劑輸送到蒸發(fā)器62時(shí)，低溫流體制冷劑被蒸發(fā)，由此冷卻電冰箱內(nèi)部。此時(shí)，電冰箱中的空氣通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)62a而強(qiáng)制輸送到蒸發(fā)器62，從而在蒸發(fā)器62中有效地執(zhí)行熱交換。
進(jìn)一步地，在電冰箱209中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元60b基于在電冰箱209上設(shè)定的目標(biāo)溫度和電冰箱內(nèi)部溫度而控制直線壓縮機(jī)60a的直線振動(dòng)電機(jī)的輸出。由此，電冰箱209內(nèi)的溫度維持在目標(biāo)溫度。
如上所述，在根據(jù)第九實(shí)施例的電冰箱209中，由于以直線振動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力源的直線壓縮機(jī)60a用作壓縮和循環(huán)制冷劑的壓縮機(jī)，因此，與使用以旋轉(zhuǎn)型電機(jī)作為動(dòng)力源的壓縮機(jī)的電冰箱相比，本發(fā)明壓縮機(jī)中的摩擦損失降低，進(jìn)而，用于密封壓縮機(jī)中制冷劑的密封性增強(qiáng)，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)的工作效率提高。
進(jìn)而，在電冰箱209中，由于壓縮機(jī)中的摩擦損失減少，因此廢油量(消耗的潤(rùn)滑油)和注入到壓縮機(jī)中的制冷劑的量減少，這與第八實(shí)施例的空調(diào)器208中的相同。從而，電冰箱209有益于保護(hù)全球環(huán)境。
而且，在電冰箱209中，由于通過(guò)調(diào)節(jié)作用到直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率而控制壓縮機(jī)的直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出，因此，與在第八實(shí)施例中一樣，不需改變直線壓縮機(jī)60a的驅(qū)動(dòng)電壓的電平，就可控制直線壓縮機(jī)60a的輸出，從而，有利于對(duì)電冰箱的性能控制。進(jìn)而，由于通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)頻率而控制直線壓縮機(jī)60a的輸出，因此，直線壓縮機(jī)可最大性能地運(yùn)行，并不受其結(jié)構(gòu)的限制，從而，與在第七實(shí)施例中一樣，可進(jìn)行在額定性能時(shí)提供最大效率的設(shè)計(jì)。結(jié)果，實(shí)現(xiàn)緊湊而有效的直線壓縮機(jī)，進(jìn)而，實(shí)現(xiàn)緊湊而有效的電冰箱。
圖12為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的低溫制冷器的框圖。
根據(jù)第十實(shí)施例的低溫制冷器210具有冷凍室(未示出)，并且以低溫(低于-50℃)冷凍該室。對(duì)于被低溫制冷器210冷凍的物體，有電磁電路元件，如用作超導(dǎo)體元件的電阻器、線圈、磁鐵；電子元件，如用于紅外線傳感器的低溫基準(zhǔn)部件；醫(yī)療物體，如血液和內(nèi)臟；以及食品，如金槍魚。
在低溫狀態(tài)下保存電子元件，通過(guò)除去熱噪聲而增加它們的工作效率或增加它們的敏感性。對(duì)于食品，在低溫狀態(tài)下保存易腐食品，有利于運(yùn)輸、保鮮或執(zhí)行冷凍干燥。
盡管低溫制冷器210的冷凍溫度隨應(yīng)用而改變，但是它低于-50℃，并且，尤其在超導(dǎo)應(yīng)用中，溫度在0～100K(絕對(duì)溫度)的較寬范圍中變化。例如，在高溫超導(dǎo)應(yīng)用中，低溫制冷器210的冷凍溫度設(shè)定為大約50～100K，而在常溫超導(dǎo)應(yīng)用中設(shè)定為大約0～50K。進(jìn)而，當(dāng)?shù)蜏刂评淦?10用于保持食品等的新鮮度時(shí)，冷凍溫度設(shè)定得比-50℃低一點(diǎn)。
以下詳細(xì)描述低溫制冷器210。
低溫制冷器210包括直線壓縮機(jī)70a、壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元70b、散熱器71、蓄熱器72和節(jié)流閥73。
直線壓縮機(jī)70a、散熱器71、節(jié)流閥73和蓄熱器72形成制冷劑循環(huán)路徑。壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元70b是用于驅(qū)動(dòng)和控制直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，其中，直線振動(dòng)電機(jī)作為直線壓縮機(jī)70a的驅(qū)動(dòng)源。直線壓縮機(jī)70a和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元70b分別與根據(jù)第七實(shí)施例的直線壓縮機(jī)40和電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置207完全相同。
與第八實(shí)施例的節(jié)流閥53相同，節(jié)流閥73減少?gòu)纳崞?1輸送到蓄熱器72的流體制冷劑，以便膨脹制冷劑。
與第九實(shí)施例的電冰箱209中的冷凝器61相同，散熱器71冷凝流入其中的高溫高壓制冷劑氣體，并且，把制冷劑的熱量釋放給外部空氣。
與第九實(shí)施例的蒸發(fā)器62相同，蓄熱器72蒸發(fā)低溫制冷劑流體以冷卻冷凍室內(nèi)部，由此以低溫保存物體。蓄熱器72具有用于檢測(cè)物體溫度的溫度傳感器72b。蓄熱器72可具有如圖12所示的用于增加熱交換效率的鼓風(fēng)機(jī)72a。
在低溫制冷器210中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元70b基于低溫制冷器210的操作條件，即基于在低溫制冷器210上設(shè)定的目標(biāo)溫度和將要冷凍的物體的溫度，而控制直線壓縮機(jī)70a的直線振動(dòng)電機(jī)的輸出。
在低溫制冷器210中，當(dāng)從電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元70b向直線壓縮機(jī)70a的直線振動(dòng)電機(jī)提供AC電壓Vd時(shí)，直線壓縮機(jī)70a工作，并且制冷劑沿箭頭D方向在制冷劑循環(huán)路徑中循環(huán)，從而，在散熱器71和蓄熱器72中執(zhí)行熱交換。因而，冷凍室的內(nèi)部被冷卻，并且室內(nèi)的物體被冷凍。
也就是說(shuō)，制冷劑在散熱器71中被液化，并且借助節(jié)流閥73而減小制冷劑的流量，以便膨脹制冷劑，得到低溫流體制冷劑。當(dāng)?shù)蜏亓黧w制冷劑輸送到蓄熱器72時(shí)，流體制冷劑被蒸發(fā)，由此冷卻冷凍室。
進(jìn)而，在低溫制冷器210中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元70b基于在低溫制冷器210上設(shè)定的目標(biāo)溫度和將要冷凍的物體的溫度而控制直線壓縮機(jī)70a的直線振動(dòng)電機(jī)的輸出。由此，在低溫制冷器210中，將要冷凍的物體的溫度維持在目標(biāo)溫度。
如上所述，在根據(jù)第十實(shí)施例的低溫制冷器210中，由于以直線振動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力源的直線壓縮機(jī)70a用作壓縮和循環(huán)制冷劑的壓縮機(jī)，因此，與使用以旋轉(zhuǎn)型電機(jī)作為動(dòng)力源的壓縮機(jī)的低溫制冷器相比，本發(fā)明壓縮機(jī)中的摩擦損失降低，并進(jìn)而，用于密封壓縮機(jī)中制冷劑的密封性增強(qiáng)，導(dǎo)致壓縮機(jī)的工作效率提高。
進(jìn)而，在低溫制冷器210中，由于壓縮機(jī)中的摩擦損失減少，因此廢油量(消耗的潤(rùn)滑油)和注入到壓縮機(jī)中的制冷劑的量減少，這與第八實(shí)施例的空調(diào)器208中的相同。從而，制冷器210有益于保護(hù)全球環(huán)境。
而且，在低溫制冷器210中，由于通過(guò)調(diào)節(jié)作用到直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率而控制壓縮機(jī)的直線振動(dòng)電機(jī)的輸出，因此，與在第八實(shí)施例中一樣，不需改變直線壓縮機(jī)70a的驅(qū)動(dòng)電壓的電平，就可控制直線壓縮機(jī)70a的輸出，從而，有利于對(duì)低溫制冷器210的性能控制。進(jìn)而，由于通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)頻率而控制直線壓縮機(jī)70a的輸出，因此，直線壓縮機(jī)可最大性能地運(yùn)行，并不受其結(jié)構(gòu)的限制，從而，與在第七實(shí)施例中一樣，可進(jìn)行在額定性能時(shí)提供最大效率的設(shè)計(jì)。結(jié)果，實(shí)現(xiàn)緊湊而有效的直線壓縮機(jī)，進(jìn)而，實(shí)現(xiàn)緊湊而有效的低溫制冷器。
圖13為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的熱水供應(yīng)單元的框圖。
根據(jù)第十一實(shí)施例的熱水供應(yīng)單元211具有用于對(duì)供水進(jìn)行加熱并排放熱水的制冷循環(huán)單元81a；熱水存儲(chǔ)器81b，該器件儲(chǔ)存從制冷循環(huán)單元81a排放的熱水；以及連接單元81a和存儲(chǔ)器81b的管道86a、86b、87a和87b。
制冷循環(huán)單元81a具有直線壓縮機(jī)80a、壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元80b、空氣-制冷劑熱交換器82、節(jié)流閥83和水-制冷劑熱交換器85。
直線壓縮機(jī)80a、空氣-制冷劑熱交換器82、節(jié)流閥83和水-制冷劑熱交換器85形成制冷劑循環(huán)路徑。
壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元80b驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)(未示出)，其中，直線振動(dòng)電機(jī)作為直線壓縮機(jī)80a的驅(qū)動(dòng)源。直線壓縮機(jī)80a與根據(jù)第七實(shí)施例的具有直線振動(dòng)電機(jī)46的直線壓縮機(jī)40完全相同。進(jìn)一步地，從外部電源10向壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元80b提供DC電壓Vp，并且，單元80b在結(jié)構(gòu)上與第七實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置207完全相同。下面，在此第十一實(shí)施例中，壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)單元80b稱作電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元80b。
節(jié)流閥83減小從水-制冷劑熱交換器85向空氣-制冷劑熱交換器82輸送的流體制冷劑的流量，以便膨脹流體制冷劑。
水-制冷劑熱交換器85是對(duì)提供給制冷循環(huán)單元81a的水進(jìn)行加熱的冷凝器，并具有用于檢測(cè)熱水溫度的溫度傳感器85a。空氣-制冷劑熱交換器82是用于從環(huán)境大氣吸收熱量的蒸發(fā)器，并具有用于增加熱交換效率的鼓風(fēng)機(jī)82a和用于檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度傳感器82b。
在圖13中，參考號(hào)84代表用于沿著上述制冷劑循環(huán)路徑循環(huán)制冷劑的制冷劑管道，所述制冷劑循環(huán)路徑由直線壓縮機(jī)80a、水-制冷劑熱交換器85、節(jié)流閥83和空氣-制冷劑熱交換器82形成。除霜旁通管84a連接到制冷劑管道84，并且在旁通管84a的一部分上設(shè)置除霜旁通閥84b，其中，除霜旁通管84a用于向空氣-制冷劑熱交換器82提供從直線壓縮機(jī)80a排出的制冷劑，并旁通水-制冷劑熱交換器85和節(jié)流閥83。
熱水存儲(chǔ)器81b具有儲(chǔ)存水或熱水的熱水存儲(chǔ)箱88。從外部向存儲(chǔ)箱88提供水的水供應(yīng)管88c連接到存儲(chǔ)箱88的水入口88c1，并且，從存儲(chǔ)箱88向浴缸提供熱水的熱水供應(yīng)管88d連接到存儲(chǔ)箱88的熱水出88d1。進(jìn)而，向外部提供儲(chǔ)存在存儲(chǔ)箱88中的熱水的熱水供應(yīng)管89連接到存儲(chǔ)箱88的水出/入口88a。
存儲(chǔ)箱88和制冷循環(huán)單元81a的水-制冷劑熱交換器85通過(guò)管道86a、86b、87a和87b連接，并且在存儲(chǔ)箱88和水-制冷劑熱交換器85之間形成水循環(huán)路徑。
水供應(yīng)管86b是用于從存儲(chǔ)箱88向水-制冷劑熱交換器85提供水的管道，并且，此管道的端部連接到存儲(chǔ)箱88的水出88b，同時(shí)另一端通過(guò)接頭87b1而連接到水-制冷劑熱交換器85的進(jìn)水管87b。進(jìn)一步地，在水供應(yīng)管86b的端部上安裝排放閥88b1，該閥用于排放儲(chǔ)存在存儲(chǔ)箱88中的水或熱水。水供應(yīng)管86a是用于從水-制冷劑熱交換器85向存儲(chǔ)箱88回水的管道，此管的一端連接到存儲(chǔ)箱88的水出/入口88a，而另一端通過(guò)接頭87a1而連接到水-制冷劑熱交換器85的排放管87a。
在水-制冷劑熱交換器85的進(jìn)水管87b的一部分上設(shè)置泵87，泵87用于在水循環(huán)路徑中循環(huán)水。
進(jìn)一步地，在熱水供應(yīng)單元211中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元80b基于熱水供應(yīng)單元的操作條件，即基于在熱水供應(yīng)單元上設(shè)定的熱水目標(biāo)溫度、從熱水存儲(chǔ)器81b向制冷循環(huán)單元81a中的水-制冷劑熱交換器85提供的水的溫度、以及室外溫度，而控制直線壓縮機(jī)80a的直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出。
下面描述該操作。
當(dāng)從電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元80b向直線壓縮機(jī)80a的直線振動(dòng)電機(jī)(未示出)施加AC電壓Vd以運(yùn)行直線壓縮機(jī)80a時(shí)，由直線壓縮機(jī)80a壓縮的高溫制冷劑沿箭頭E的方向循環(huán)，即它通過(guò)制冷劑管道84而提供給水-制冷劑熱交換器85。進(jìn)一步地，當(dāng)驅(qū)動(dòng)水循環(huán)路徑中的泵87時(shí)，水從存儲(chǔ)箱88提供給水-制冷劑熱交換器85。
在水-制冷劑熱交換器85中，在制冷劑和從存儲(chǔ)箱88提供的水之間執(zhí)行熱交換，從而，熱量從制冷劑轉(zhuǎn)移到水。也就是說(shuō)，對(duì)提供的水進(jìn)行加熱，并且向存儲(chǔ)箱88提供熱水。此時(shí)，通過(guò)冷凝溫度傳感器85a觀察熱水的溫度。
進(jìn)而，在水-制冷劑熱交換器85中，通過(guò)上述熱交換而冷凝制冷劑，并且通過(guò)節(jié)流閥83來(lái)減小冷凝流體制冷劑的流量，從而制冷劑膨脹并輸送給空氣-制冷劑熱交換器82。在熱水供應(yīng)單元211中，空氣-制冷劑熱交換器82作為蒸發(fā)器。也就是說(shuō)，空氣-制冷劑熱交換器82從鼓風(fēng)機(jī)82a所輸送的外部空氣吸收熱量，由此蒸發(fā)低溫流體制冷劑。此時(shí)，通過(guò)溫度傳感器82b觀察空氣-制冷劑熱交換器82的環(huán)境大氣的溫度。
進(jìn)而，在制冷循環(huán)單元81a中，當(dāng)空氣-制冷劑熱交換器82結(jié)霜時(shí)，除霜旁通閥84b打開(kāi)，并且高溫制冷劑通過(guò)除霜旁通管84a提供給空氣-制冷劑熱交換器82。由此對(duì)空氣-制冷劑熱交換器82除霜。
另一方面，從制冷循環(huán)單元81a的水-制冷劑熱交換器85通過(guò)管道87a和86a向熱水存儲(chǔ)器81b提供熱水，并且，提供的熱水儲(chǔ)存在存儲(chǔ)箱88中。如果需要，存儲(chǔ)箱88中的熱水通過(guò)熱水供應(yīng)管89提供給外部。尤其當(dāng)向浴缸提供熱水時(shí)，存儲(chǔ)箱88中的熱水經(jīng)過(guò)通向浴缸的熱水供應(yīng)管88d提供給浴缸。
進(jìn)而，當(dāng)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)箱88中的水或熱水的量變得低于預(yù)定量時(shí)，通過(guò)水供應(yīng)管88c從外部提供水。
如上所述，在根據(jù)第十一實(shí)施例的熱水供應(yīng)單元211中，由于以直線振動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力源的直線壓縮機(jī)80a用作在制冷循環(huán)單元81a中壓縮和循環(huán)制冷劑的壓縮機(jī)，因此，與使用以旋轉(zhuǎn)型電機(jī)作為動(dòng)力源的壓縮機(jī)的熱水供應(yīng)單元相比，本發(fā)明壓縮機(jī)中的摩擦損失降低，進(jìn)而，用于密封壓縮機(jī)中制冷劑的密封性增強(qiáng)，從而導(dǎo)致壓縮機(jī)的工作效率提高。
進(jìn)而，在熱水供應(yīng)單元211中，由于壓縮機(jī)中的摩擦損失減少，因此廢油量(消耗的潤(rùn)滑油)和注入到壓縮機(jī)中的制冷劑的量減少，這與第八實(shí)施例的空調(diào)器208中的相同。從而，熱水供應(yīng)單元211有益于保護(hù)全球環(huán)境。
而且，在熱水供應(yīng)單元211中，由于通過(guò)調(diào)節(jié)作用到直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率而控制壓縮機(jī)的直線振動(dòng)電機(jī)的輸出，因此，與在第八實(shí)施例中一樣，不需改變直線壓縮機(jī)80a的驅(qū)動(dòng)電壓的電平，就可控制直線壓縮機(jī)80a的輸出，從而，有利于對(duì)熱水供應(yīng)單元211的性能控制。進(jìn)而，由于通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)頻率而控制直線壓縮機(jī)80a的輸出，因此，直線壓縮機(jī)可最大性能地運(yùn)行，并不受其結(jié)構(gòu)的限制，從而，與在第七實(shí)施例中一樣，可進(jìn)行在額定性能時(shí)提供最大效率的設(shè)計(jì)。結(jié)果，實(shí)現(xiàn)緊湊而有效的直線壓縮機(jī)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)緊湊而有效的熱水供應(yīng)單元。
圖14為用于解釋根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施例的手機(jī)的框圖。
此第十二實(shí)施例的手機(jī)212具有機(jī)械振動(dòng)的振子90a和驅(qū)動(dòng)振子90a的驅(qū)動(dòng)單元90b。手機(jī)212通過(guò)振動(dòng)來(lái)通知用戶有呼入等。
振子90a設(shè)置有重量部件93，部件93布置在殼體91中并由彈簧部件92振動(dòng)支撐；固定到一部分重量部件93上的磁鐵93a；以及其中嵌入線圈94a的定子94，定子94布置在殼體91中，與重量部件93的磁鐵93a相對(duì)。直線振動(dòng)電機(jī)95由固定到重量部件93上的磁鐵93a和嵌入到定子94中的線圈94a構(gòu)成。在此直線振動(dòng)電機(jī)95中，由于在線圈94a和磁鐵93a之間產(chǎn)生的電磁力以及彈簧部件92的彈性，重量部件93在彈簧部件92的伸展方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)單元90b把包括在手機(jī)212中的電池10a的輸出電壓Vp轉(zhuǎn)換為AC電壓Vd，并向振子90a的直線振動(dòng)電機(jī)95提供AC電壓Vd，作為驅(qū)動(dòng)電壓。下面，在此第十二實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)單元90b稱作電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元90b。與根據(jù)第一實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101相同，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元90b具有圖1所示的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1、驅(qū)動(dòng)頻率確定單元2和指令輸出確定單元3。進(jìn)一步地，與根據(jù)第一實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101相同，通過(guò)調(diào)節(jié)作用到直線振動(dòng)電機(jī)95上的AC驅(qū)動(dòng)電壓Vd的頻率而控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)95所需的電機(jī)輸出。
在如此構(gòu)造的手機(jī)212中，當(dāng)接電話時(shí)，從電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元90b向振子90a的直線振動(dòng)電機(jī)95提供電力，從而，重量部件93在彈簧部件92的伸展方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且，振子90a振動(dòng)。
也就是說(shuō)，當(dāng)AC電壓Vd作用到線圈94a時(shí)，在定子94中產(chǎn)生AC磁場(chǎng)，并且磁場(chǎng)吸引磁鐵93a，從而，磁鐵93a和其上固定磁鐵93a的重量部件93開(kāi)始往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在振子90a工作的狀態(tài)下，基于直線振動(dòng)電機(jī)95的操作條件而確定直線振動(dòng)電機(jī)95所需的電機(jī)輸出，并且基于已確定電機(jī)輸出而確定直線振動(dòng)電機(jī)95的驅(qū)動(dòng)頻率，并進(jìn)一步地，其頻率等于已確定驅(qū)動(dòng)頻率的振幅固定的AC電壓Vd作用到直線振動(dòng)電機(jī)95上。從而，在手機(jī)212中，根據(jù)需要的方案而控制接收呼入時(shí)的振動(dòng)的大小，并且根據(jù)用戶喜愛(ài)的振動(dòng)方案等向用戶通知有呼入。
如上所述，在根據(jù)第十二實(shí)施例的手機(jī)212中，由于通過(guò)直線振動(dòng)電機(jī)95產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，因此，與旋轉(zhuǎn)型電機(jī)所產(chǎn)生的振動(dòng)的情形相比，機(jī)械振動(dòng)在兩個(gè)自由度上變化，即振動(dòng)數(shù)量和振幅變化，從而，通過(guò)振動(dòng)向用戶通知有呼入等的振子90a可設(shè)置多種振動(dòng)方案。
進(jìn)一步地，在第十二實(shí)施例的手機(jī)212中，由于通過(guò)調(diào)節(jié)作用到直線振動(dòng)電機(jī)上的AC電壓的頻率而控制直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出，其中，直線振動(dòng)電機(jī)是振動(dòng)單元90a的動(dòng)力源，因此，可在直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的電平保持恒定的同時(shí)控制電機(jī)輸出，從而，容易控制手機(jī)的振動(dòng)大小。進(jìn)而，由于通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)頻率而控制直線振動(dòng)電機(jī)95的輸出，因此，直線振動(dòng)電機(jī)95以最大性能工作，而不受其結(jié)構(gòu)的限制，由此產(chǎn)生更有力的振動(dòng)。
雖然在此第十二實(shí)施例中，根據(jù)第一實(shí)施例的直線振動(dòng)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)裝置分別用作手機(jī)中通知用戶有呼入的振子以及它的驅(qū)動(dòng)裝置，但是，根據(jù)第一實(shí)施例的直線振動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置也可分別用作往復(fù)式電動(dòng)剃須刀的動(dòng)力源及其驅(qū)動(dòng)裝置。
而且，雖然在第七至第十二實(shí)施例中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元具有與第一實(shí)施例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置101相同的結(jié)構(gòu)，但是，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元也可具有與根據(jù)第二至第六實(shí)施例的任一電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置102～106相同的結(jié)構(gòu)。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置基于作用到直線振動(dòng)電機(jī)上的AC電流的頻率，控制直線振動(dòng)電機(jī)的輸出和動(dòng)子行程中的至少一個(gè)，從而，直線振動(dòng)電機(jī)能以最大輸出工作，而不受其結(jié)構(gòu)的限制，從而在額定輸出時(shí)得到最大效率。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，此電機(jī)具有可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)子和支撐動(dòng)子的彈簧部件，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，用于向直線振動(dòng)電機(jī)提供AC電壓，作為驅(qū)動(dòng)電壓；以及所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)調(diào)節(jié)AC電壓的頻率而控制直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出和動(dòng)子行程中的至少一個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括目標(biāo)輸出確定單元，該單元用于確定作為直線振動(dòng)電機(jī)所需電機(jī)輸出的目標(biāo)輸出；驅(qū)動(dòng)頻率確定單元，該單元基于已確定的目標(biāo)輸出而確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率；以及所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)調(diào)節(jié)提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率，以使該頻率等于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元所確定的驅(qū)動(dòng)頻率，而控制電機(jī)輸出。
3.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括輸出檢測(cè)單元，該單元檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出；以及所述驅(qū)動(dòng)頻率確定單元確定驅(qū)動(dòng)頻率，以使檢測(cè)的電機(jī)輸出和已確定目標(biāo)輸出之差變?yōu)榱恪?br> 4.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)頻率確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率；用于檢測(cè)動(dòng)子位置的位置檢測(cè)單元；當(dāng)動(dòng)子的檢測(cè)位置未超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)位置時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為使包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到共振狀態(tài)的共振頻率，并且，當(dāng)動(dòng)子的檢測(cè)位置超過(guò)基準(zhǔn)位置時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為比共振頻率更高的頻率；以及所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)調(diào)節(jié)提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率，以使該頻率等于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元所確定的驅(qū)動(dòng)頻率，而控制動(dòng)子的行程。
5.如權(quán)利要求4所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，當(dāng)動(dòng)子的檢測(cè)位置超過(guò)基準(zhǔn)位置時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)頻率確定單元把驅(qū)動(dòng)頻率改變?yōu)槭箘?dòng)子的檢測(cè)位置不超過(guò)基準(zhǔn)位置的頻率。
6.如權(quán)利要求4所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括目標(biāo)輸出確定單元，該單元用于確定作為直線振動(dòng)電機(jī)所需電機(jī)輸出的目標(biāo)輸出；輸出檢測(cè)單元，該單元檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出；驅(qū)動(dòng)電壓確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的目標(biāo)電壓值，以使檢測(cè)電機(jī)輸出和已確定目標(biāo)輸出之差變?yōu)榱?；以及所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器調(diào)節(jié)提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率和電壓值，以使AC電壓的電壓值變得等于驅(qū)動(dòng)電壓確定單元所確定的目標(biāo)電壓值，并使AC電壓的頻率變得等于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元所確定的驅(qū)動(dòng)頻率。
7.如權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，基于支撐動(dòng)子的彈簧部件的彈性限值而確定所述基準(zhǔn)位置。
8.如權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，基于動(dòng)子可與構(gòu)成直線振動(dòng)電機(jī)的部件碰撞或與包括直線振動(dòng)電機(jī)的設(shè)備的部件碰撞的位置而確定所述基準(zhǔn)位置。
9.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)頻率確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率；目標(biāo)輸出確定單元，該單元用于確定作為直線振動(dòng)電機(jī)所需電機(jī)輸出的目標(biāo)輸出；輸出檢測(cè)單元，該單元檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出；驅(qū)動(dòng)電壓確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的目標(biāo)電壓值，以使檢測(cè)電機(jī)輸出和已確定目標(biāo)輸出之差變?yōu)榱?；?dāng)已確定的目標(biāo)電壓值未超過(guò)預(yù)定基準(zhǔn)值時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為使包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到共振狀態(tài)的共振頻率，并且，當(dāng)已確定的目標(biāo)電壓值超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為比共振頻率更高的頻率；以及所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)調(diào)節(jié)提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率和電壓值，以使AC電壓的電壓值變得等于驅(qū)動(dòng)電壓確定單元所確定的目標(biāo)電壓值，并使AC電壓的頻率變得等于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元所確定的驅(qū)動(dòng)頻率，而控制電機(jī)輸出和動(dòng)子的行程。
10.如權(quán)利要求9所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，基于為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置的DC電源的電壓值而確定所述基準(zhǔn)值；以及當(dāng)已確定的目標(biāo)電壓值超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)頻率確定單元把驅(qū)動(dòng)頻率改變?yōu)槭挂汛_定的目標(biāo)電壓值不超過(guò)基準(zhǔn)值的頻率。
11.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)頻率確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率；目標(biāo)輸出確定單元，該單元用于確定作為直線振動(dòng)電機(jī)所需電機(jī)輸出的目標(biāo)輸出；輸出檢測(cè)單元，該單元檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出；驅(qū)動(dòng)電壓確定單元，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的目標(biāo)電壓值，以使檢測(cè)電機(jī)輸出和已確定目標(biāo)輸出之差變?yōu)榱?；?qū)動(dòng)電壓檢測(cè)單元，該單元用于檢測(cè)直線振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓的實(shí)際電壓值；當(dāng)檢測(cè)的實(shí)際電壓值未超過(guò)基于提供給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的DC電壓的電壓值而確定的基準(zhǔn)值時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為使包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到共振狀態(tài)的共振頻率，并且，當(dāng)檢測(cè)的實(shí)際電壓值超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)頻率確定單元設(shè)定驅(qū)動(dòng)頻率為比共振頻率更高的頻率；以及所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過(guò)調(diào)節(jié)提供給直線振動(dòng)電機(jī)的AC電壓的頻率和電壓值，以使AC電壓的電壓值變得等于驅(qū)動(dòng)電壓確定單元所確定的目標(biāo)電壓值，并使AC電壓的頻率變得等于驅(qū)動(dòng)頻率確定單元所確定的驅(qū)動(dòng)頻率，而控制電機(jī)輸出和動(dòng)子的行程。
12.一種設(shè)置有壓縮機(jī)的空調(diào)器，所述壓縮機(jī)具有汽缸和活塞，并通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而壓縮汽缸中的流體，所述空調(diào)器包括使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線振動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)具有定子和動(dòng)子，所述動(dòng)子由彈簧支撐以便形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；以及所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元是如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
13.一種設(shè)置有壓縮機(jī)的電冰箱，所述壓縮機(jī)具有汽缸和活塞，并通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而壓縮汽缸中的流體，所述電冰箱包括使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線振動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)具有定子和動(dòng)子，所述動(dòng)子由彈簧支撐以便形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；以及所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元是如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
14.一種設(shè)置有壓縮機(jī)的低溫冷凍器，所述壓縮機(jī)具有汽缸和活塞，并通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而壓縮汽缸中的流體，所述低溫冷凍器包括使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線振動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)具有定子和動(dòng)子，所述動(dòng)子由彈簧支撐以便形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；以及所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元是如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
15.一種設(shè)置有壓縮機(jī)的熱水供應(yīng)單元，所述壓縮機(jī)具有汽缸和活塞，并通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而壓縮汽缸中的流體，所述熱水供應(yīng)單元包括使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的直線振動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)具有定子和動(dòng)子，所述動(dòng)子由彈簧支撐以便形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；以及所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元是如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
16.一種設(shè)置有直線振動(dòng)電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的手機(jī)，其中，直線振動(dòng)電機(jī)用于產(chǎn)生振動(dòng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)，所述手機(jī)包括所述直線振動(dòng)電機(jī)具有定子和動(dòng)子，所述動(dòng)子由彈簧支撐以便形成包括動(dòng)子的彈簧振動(dòng)系統(tǒng)；以及所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元是如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
全文摘要
用于驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)電機(jī)的電機(jī)(100)驅(qū)動(dòng)裝置(101)設(shè)置有指令輸出確定單元(3)，該單元用于確定直線振動(dòng)電機(jī)所需的電機(jī)(100)輸出；以及驅(qū)動(dòng)頻率確定單元(2)，該單元基于已確定的電機(jī)輸出而確定直線振動(dòng)電機(jī)(100)的驅(qū)動(dòng)頻率，并且，向直線振動(dòng)電機(jī)(100)施加其頻率等于已確定驅(qū)動(dòng)頻率的振幅固定的AC電壓(Vd)，從而，不需改變作用到直線振動(dòng)電機(jī)(100)上的驅(qū)動(dòng)電壓的幅值，就可控制直線振動(dòng)電機(jī)(100)的輸出。
文檔編號(hào)H02K33/16GK1545758SQ03800868
公開(kāi)日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月16日
發(fā)明者植田光男, 中田秀樹, 吉田誠(chéng), 樹 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社