Системы управления линейными компрессорами бытовых холодильных приборовОбщие сведения
Компрессор — важнейшая деталь любого современного холодильника, предназначенная для создания разницы давлений в отдельных частях охлаждающей системы. Именно компрессор преобразует электрическую энергию в работу по передаче теплоты из внутренних камер холодильника в окружающую среду, сжимая хладагент и перекачивая его по контуру теплообменника.
Рис. 1. Упрощенная схема линейного компрессора
В современных бытовых холодильных приборах (БХП) наибольшее распространение получили компрессоры, выполненные по шатунной схеме. Такие устройства при помощи специальных передаточных систем преобразуют вращение ротора в поступательно-возвратное движение поршневого механизма. Подобное движение и создает давление, которое является целью работы компрессора. Сложная конструкция шарнирного звена между вращающимся ротором и поршневой системой приводит к повышенному расходу энергии на трение, способствуя усилению вибраций и шумов. Так как возможности совершенствования таких компрессоров уже практически исчерпаны, постепенно их вытесняют более экономичные и прогрессивные схемы. Одним из подобных инновационных решений является линейная схема.
Сама идея использования линейного мотора в компрессорах холодильных систем не нова, но только компании LG удалось впервые начать массовое производство линейных компрессоров для БХП еще в 2001 году. Компания обладает более 910 патентами на данную тему.
Рис. 2. Внешний вид одной из конструктивных версий линейного компрессора
Основное отличие линейных компрессоров (ЛК) холодильника от всех остальных заключается в отсутствии звена, преобразующего вращение ротора двигателя в работу поршневого механизма. Поршень/плунжер (он же сердечник) поступательно двигается за счет электромагнитного поля обмотки, а затем возвращается в исходное положение.
Таким образом, вместо 4 точек трения в компрессоре, выполненном по шатунной схеме, в ЛК присутствует только одна. Это позволяет значительно повысить КПД (до 40%), а также минимизировать уровень шума. При этом понижение потребления электроэнергии сопровождается повышением эффективности охлаждения и возможностью более точно и эффективно управлять температурным режимом внутри камер БХП. На самом деле достоинств ЛК перед альтернативными системами гораздо больше (увеличенный срок службы, нет ограничений по режимам пуска компрессора — например, возможен пуск даже при высоком давлении в системе и т.д.), но в рамках статьи эта тема рассматриваться не будет. К недостаткам ЛК можно отнести относительно высокую цену и сложность системы управления. Также особенностью ЛК можно назвать достаточно длительный выход на рабочий режим (2…3 минуты), предусматривающий малый рабочий ход поршня в режимах пуска/останова компрессора и увеличенный ход в рабочем режиме.
На рис. 1 показана упрощенная схема ЛК, а на рис. 2 — внешний вид одной из конструктивных версий линейного компрессора в разрезе. На рис. 3 представлен сравнительный график производительности при выходе в рабочий режим ЛК и традиционного компрессора, выполненного по шатунной схеме. Полное содержание статьи доступно только в печатном варианте. Вы можете приобрести свежие номера Р&С или оформить подписку в редакции | 
