[發明專利]用來控制壓縮機的電動馬達的操作的系統和方法

在審

• 申請號: 201480061843.0
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN105723612A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: R·安德里希;D·E·B·里利
• 申請（專利權）人: 惠而浦股份有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18;H02P23/04;F04B49/06;F04B35/04
• 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: 白皎

技術領域

本發明涉及一種用來控制壓縮機的電動馬達的操作的系統和一種 用來控制壓縮機的電動馬達的操作的方法，本發明更具體地涉及一種 用于(優選地往復的)壓縮機的適應性系統和方法，如例如用于雙蒸 發系統的壓縮機中發生的，該壓縮機受到至少兩個不同水平的工作壓 力。

通常，本發明意圖在壓縮機工作壓力的改變期間減小電動馬達速 度。

背景技術

如本領域技術人員已知的，壓縮機尤其是往復壓縮機包括通過可 控制地改變壓縮室的容積能夠改變工作流體壓力的設備，該壓縮室的 容積通常由圓柱形的室限定，該圓柱形的室接收工作流體和可移動的 活塞。因此，壓縮機室容積根據其內部中的可移動活塞位移交替地改 變(減小和增加)。進入和工作流體移除通過吸入閥和排出閥被有序地 管理，該吸入閥和排出閥具有交替地變換的狀態。

在常規往復壓縮機中，可移動活塞的交替運動來自旋轉運動中的 旋轉驅動力，并且特別地，來自設置有旋轉軸的電動馬達。在常規實 施例中，電動馬達軸的所述旋轉運動通過與直線桿協作的偏心軸被轉 化為交替運動，該直線桿連接到交替活塞。這意味著馬達軸的旋轉運 動被轉化為被強加到交替活塞的交替(來回)運動。

通常，可以看出，電動馬達的電參數和機械參數沿壓縮循環經歷 不同的干涉和振蕩。

例如，已知電動馬達的電流傾向于隨著壓縮氣缸壓力增加而增加。 當活塞在壓縮氣缸的內部中的排出閥的打開之前在高的壓力下達到其 最大正位移，產生最高的壓縮壓力時，在壓力增加期間的電動馬達的 電流之間的這個比率因為電動馬達實現的額外作用力(消耗更多電流) 而出現。

也已知電動馬達速度傾向于隨著壓縮氣缸壓力增加而減小。在壓 力增加期間的電動馬達速度之間的這個比率也源于當交替活塞在高的 壓力下在壓縮氣缸內達到其最大正位移，產生最高的壓縮壓力時由電 動馬達實現的更高作用力(其中對維持其標稱速度的更高阻礙出現)。

在這種情況中，本領域技術人員也知道，往復壓縮機可以用于其 中工作流體達到不同的壓力水平的系統。這種系統類型的例子涉及包 括獨立蒸發器的制冷系統，該獨立蒸發器在不同的溫度范圍下操作， 并且因此在不同的壓力范圍下操作。

這個制冷系統類型的實施例在國際專利申請PCT/BR2011/000120 中被公開，該國際專利申請教導一種雙蒸發制冷系統，其中每一個蒸 發器直接連接到往復壓縮機吸入入口。因此，所述往復壓縮機包括具 有單個壓縮室的雙吸入往復壓縮機。特別地，在這種情況中，從兩種 工作流體選擇一種通過位于壓縮機自身中的閥被執行。

也值得提及，現有技術提供雙蒸發制冷系統，其中多個不同蒸發 器(具有不同的工作壓力)連接到外部選擇閥，該外部選擇閥具有連 接到僅有的往復壓縮機吸入入口的單個出口。這種布置的例子在美國 專利No.5531078中被公開。

在兩個例子中，一個相同的壓縮室在不同時間受到不同的壓力水 平。因此，壓縮機構及其驅動力(電動馬達)受到兩個不同的作用力 水平。

如前面提及的，通過在壓縮循環(具有單個工作流體)期間僅僅 改變該壓力，已經足以削弱電動馬達速度。在雙蒸發壓縮機(如在國 際專利申請PCT/BR2011/000120中或在美國專利No.5531078中描述 的)的情況中，電動馬達的速度減小效果仍然更嚴重。

這源于以下事實：電動馬達傾向于在整個較高壓力工作流體循環 期間呈現顯著的速度減小。清楚的是，這個速度降低削弱往復壓縮機 性能，因為這代表對于較高壓力蒸發器的制冷容量的減小，并且因此， 總的來說存在制冷系統的性能的降低。

然而，出現的情況是，用于往復壓縮機電動馬達的操作控制的傳 統的系統和方法是整體地反應性的，即，它們僅在初步檢測到顯著的 速度降低之后預測控制作用的增加(通常，電壓供給到電動馬達以便 矯正速度減小)。

通常，這意味著設計具有非常快的響應的速度控制器，這通常導 致整個系統的大量消耗。可選地，這也可能意味著設計具有非常慢的 響應的速度控制器，這通常不令人滿意地消除往復壓縮機的電動馬達 速度的變化。

鑒于上述缺點并且由于需要消除上述缺點，開發出本發明。

發明內容