[發(fā)明專利]一種電制冷機(jī)壓縮機(jī)變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910064752.3
• 申請(qǐng)日: 2009-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN101539136A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建忠;蔡永強(qiáng);馬少軍;寧守慶;王宏濤;喻濤;龐朝陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南中煙工業(yè)公司鄭州卷煙廠
• 主分類號(hào): F04B49/06
• 分類號(hào): F04B49/06;G05B19/02
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 徐皂蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電制冷機(jī)壓縮機(jī)變頻的控制裝置，具體的說(shuō)，涉及了一種電制冷機(jī)壓縮機(jī)變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)

制冷機(jī)是空調(diào)的主要輔屬設(shè)備，它對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)工藝指標(biāo)及安全至關(guān)重要，其產(chǎn)生的冷凍水是空調(diào)的主要制冷動(dòng)力；制冷機(jī)有很多種類，常用的有溴化鋰制冷機(jī)和電制冷機(jī)，電制冷機(jī)主要包括蒸發(fā)器系統(tǒng)、冷凝器系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、壓縮機(jī)系統(tǒng)、制冷劑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，其中，制冷機(jī)壓縮機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，冷凍水流過(guò)蒸發(fā)器，由蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑蒸發(fā)吸熱，隨后冷凍水被冷凍泵送到空調(diào)表冷器中，在翅化的盤管中流動(dòng)，帶走空氣的熱量，冷凍水吸熱后溫度升高，然后返回冷水機(jī)組，形成了閉環(huán)式冷凍水循環(huán)；來(lái)自蒸發(fā)器的制冷劑R134a蒸氣流入壓縮機(jī)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)葉輪加壓升溫后排入冷凝器，屆時(shí)，由冷卻水吸收制冷劑蒸氣的熱量，使之冷卻、冷凝；冷卻水由外部水源，一般是冷卻塔提供；冷凝后的制冷劑液體從冷凝器流入流量控制室，由里面的節(jié)流裝置來(lái)控制蒸發(fā)器的制冷劑供液量，這樣就完成了整個(gè)制冷劑的循環(huán)。

制冷機(jī)壓縮機(jī)是利用電能使制冷劑從蒸發(fā)器壓力提高到冷凝器壓力，通常把這兩個(gè)壓力差稱之為壓縮機(jī)組壓差，如果設(shè)法降低壓差，那么能耗就可以減少；為了使離心式壓縮機(jī)的運(yùn)行效率達(dá)到最高，必須降低壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之與負(fù)荷所需的“壓頭”相匹配，而這個(gè)“壓頭”是由冷凍水及冷卻水的水溫所決定的；如果壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速下降過(guò)大，會(huì)使制冷劑氣流逆葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)方向流動(dòng)，造成喘振；喘振的危害：喘振的發(fā)生可導(dǎo)致對(duì)導(dǎo)流葉片和滑動(dòng)軸承的沖擊，這是致命的，因此對(duì)于某一壓頭，在轉(zhuǎn)速下降的過(guò)程中，必然對(duì)應(yīng)存在一個(gè)最佳轉(zhuǎn)速，理論上位于喘振臨界點(diǎn)，使得機(jī)組的運(yùn)行效率達(dá)到最佳；應(yīng)用在定轉(zhuǎn)速機(jī)組上的預(yù)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流葉片的作用是，限制并控制流入壓縮機(jī)的制冷劑流量。

對(duì)于電制冷機(jī)，壓縮機(jī)與導(dǎo)葉閥的配比很重要，而現(xiàn)有技術(shù)中，通常是按照提前分析出的固定配比值，通過(guò)導(dǎo)葉閥的伺服電機(jī)執(zhí)行器，對(duì)壓縮機(jī)導(dǎo)葉閥和制冷劑流量進(jìn)行開度控制，使制冷機(jī)運(yùn)行效率達(dá)到最佳。

但采用該控制方法，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其存在兩大弊端：

一、通常，電制冷機(jī)電機(jī)采用的是大功率高速電機(jī)，轉(zhuǎn)速比較高；當(dāng)制冷機(jī)的負(fù)載降低時(shí)，導(dǎo)流葉片開啟度逐漸減小，制冷劑流量減小，制冷量減小，在整個(gè)容量控制過(guò)程中壓縮機(jī)電機(jī)仍維持固定高速恒定轉(zhuǎn)速不變；這樣將造成極大的電能浪費(fèi)和噪音，噪音大多超過(guò)110dB，嚴(yán)重的影響了值班人員的正常工作，給他們的身心健康產(chǎn)生了嚴(yán)重的損害，同時(shí)，對(duì)周圍的環(huán)境也造成了影響；

二、制冷機(jī)在設(shè)計(jì)中，考慮的是制冷機(jī)組的任務(wù)是輸出給定溫度的冷凍水：1、假設(shè)機(jī)組的冷凍水出水溫度為一定值，那么要降低機(jī)組壓差，只有設(shè)法降低ECWT值，即冷凍水進(jìn)水溫度；降低ECWT取得的節(jié)能量是機(jī)組在較低的ECWT情況下運(yùn)行的時(shí)間的函數(shù)，除了上面所談到的降低ECWT值的辦法以外，我們不能忽視另一點(diǎn)，即室外環(huán)境溫度；必須設(shè)定好冷凍水的溫度和冷卻水系統(tǒng)，充分利用環(huán)境溫度降低冷卻水水溫，有效地控制機(jī)組的負(fù)荷，使機(jī)組在最合理的狀態(tài)下運(yùn)行；由于制冷機(jī)在較高的蒸發(fā)溫度下工作，制冷機(jī)的效率得到提高；蒸發(fā)溫度每提高1℃，制冷機(jī)可提高3％-5％；導(dǎo)致每年會(huì)浪費(fèi)數(shù)萬(wàn)度計(jì)的電能；2、電制冷機(jī)壓縮機(jī)電機(jī)是以額定的轉(zhuǎn)速來(lái)運(yùn)行的，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)壓縮機(jī)作高速恒定運(yùn)行，啟動(dòng)方式為星-三角啟動(dòng)；一次啟動(dòng)電流高達(dá)滿負(fù)荷電流的200-250％，二次啟動(dòng)電流甚至可能高達(dá)滿負(fù)荷電流的500％，對(duì)電網(wǎng)沖擊較大，這樣不僅加大了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，還造成了電能的極大浪費(fèi)。

為了解決以上技術(shù)難題，很多制冷機(jī)企業(yè)和使用單位都在潛心研究，均未能找出合理的、適合現(xiàn)有技術(shù)的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有變頻技術(shù)在制冷機(jī)運(yùn)用中存在的不足，本發(fā)明提供一種能使制冷機(jī)噪音降低且節(jié)約電能的、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈巧、變頻精度高的電制冷機(jī)壓縮機(jī)變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種電制冷機(jī)壓縮機(jī)變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，包括壓縮機(jī)電機(jī)，三相電源，制冷機(jī)程序控制器，與制冷機(jī)程序控制器連接的制冷機(jī)安全信息采集系統(tǒng)，由制冷機(jī)程序控制器控制的導(dǎo)流葉片伺服電機(jī)，在壓縮機(jī)電機(jī)和三相電源之間連接電機(jī)變頻器，電機(jī)變頻器連接導(dǎo)流葉片伺服電機(jī)執(zhí)行動(dòng)作傳感器以獲取變頻信息；

所述傳感器是角度傳感器，所述角度傳感器的軸柄安裝在連動(dòng)機(jī)構(gòu)一端，所述連動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一端安裝在導(dǎo)流葉片伺服電機(jī)的執(zhí)行動(dòng)作輸出軸上；