[發明專利]可變速度驅動系統、用于操作可變速度驅動系統的方法和用于冷凍碳氫化合物流的方法

有效

• 申請號: 201380055370.9
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN104737438B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: M·P·A·威爾霍斯特
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: H02P23/04
• 分類號: H02P23/04;H02P29/00;F25J1/00;F25J1/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 馬景輝

1.一種操作可變速度驅動系統的方法，該可變速度驅動系統包括電動機以及布置在AC電源和電動機之間的頻率轉換器，所述頻率轉換器經電源線耦合到AC電源，所述電動機經電線耦合到所述頻率轉換器，所述方法包括下述步驟：

-采用頻率轉換器將從AC電源獲得的源頻率的AC功率轉換成不等于源頻率的可變驅動頻率的轉換功率，其中所述轉換功率包括具有不等于源頻率的整數倍的間諧波頻率的另外的頻率分量的間諧波電流；

-經電線利用轉換功率為電動機供電；

-經驅動軸利用電動機驅動至少包括驅動軸和機械負載的機械組件；以及

-調制可變驅動頻率以與機械組件和AC電源中的任何扭轉激發無關地引起間諧波頻率的波動，

其中電動機以由速度控制器控制的速度旋轉，速度控制器經速度控制信號與頻率轉換器相互作用，其中所述調制可變驅動頻率以引起間諧波頻率的波動包括根據相對于平均速度控制信號的時間相關偏差在平均速度控制信號附近周期性地改變速度控制信號，其中電動機旋轉的速度相對平均速度波動小于100rpm。

2.如權利要求1所述的方法，其中可根據預定波動模式施加所述波動。

3.如權利要求1所述的方法，其中所述引起間諧波頻率的波動包括反復地和周期性地改變間諧波頻率。

4.如權利要求1所述的方法，其中選擇的間諧波頻率的波動相對于在未使其波動的情況下的所述選擇的間諧波頻率的頻率保持在3％和15％之間的最大偏差內。

5.如權利要求1所述的方法，其中所述調制可變驅動頻率以引起間諧波頻率的波動包括根據相對于平均驅動頻率的時間相關偏差在平均驅動頻率附近改變可變驅動頻率，相對于平均驅動頻率的時間相關偏差保持在3％和15％之間的相對于平均驅動頻率的最大偏差內。

6.如權利要求1所述的方法，其中根據方波模式修改所述速度控制信號。

7.如權利要求1所述的方法，其中所述電動機旋轉的速度相對于所述平均速度的波動小于20rpm。

8.如權利要求1所述的方法，其中將所述AC功率轉換成轉換功率包括通過對所述AC功率進行整流來形成整流信號以及使用包括由觸發脈沖激活的開關部件的逆變器將所述整流信號轉換成所述轉換功率，其中所述引起間諧波頻率的波動包括根據相對于平均觸發角的時間相關偏差在平均觸發角附近周期性地改變觸發脈沖的觸發角，其中相對于平均觸發角的時間相關偏差保持在0.5°和10°之間的相對于平均觸發角的最大偏差內。

9.如權利要求1所述的方法，其中所述調制可變驅動頻率以引起間諧波頻率的波動包括根據預定波形調制間諧波頻率。

10.如權利要求9所述的方法，其中所述預定波形作為驅動頻率的函數以預定方式變化。

11.一種可變速度驅動系統，包括：

-電動機；

-頻率轉換器，被布置在AC電源和電動機之間，所述頻率轉換器經電源線耦合到所述AC電源，所述電動機經電線耦合到所述頻率轉換器，用于將從AC電源獲得的源頻率的AC功率轉換成不等于源頻率的可變驅動頻率的轉換功率；

-機械組件，至少包括驅動軸和機械負載，所述機械組件經驅動軸耦接到所述電動機；以及

-電調制電路，與頻率轉換器相互作用并且被布置為獨立于機械組件和AC電源中的任何扭轉激發調制可變驅動頻率以引起在頻率轉換器中產生的間諧波電流的間諧波頻率的波動，所述電調制電路形成速度控制器的一部分，所述速度控制器被布置為經速度控制信號與所述頻率轉換器進行相互作用，

所述電動機被布置為以由速度控制器經速度控制信號控制的速度旋轉，所述電調制電路被布置為通過根據相對于平均速度控制信號的時間相關偏差在平均速度控制信號附近周期性地改變速度控制信號來調制可變驅動頻率以引起間諧波頻率的波動，所述電調制電路被布置為使電動機旋轉的速度相對平均速度波動小于100rpm。

12.一種冷凍碳氫化合物流的方法，包括下述步驟：

-根據如權利要求1至10中任一項所定義的方法操作可變速度驅動系統，其中所述機械負載包括壓縮機；以及

-使制冷劑流體在利用壓縮機壓縮制冷劑流體和通過對碳氫化合物流和制冷劑流體進行熱交換來冷卻所述碳氫化合物流之間循環。