螺杆式压缩机的驱动控制的制作方法
螺杆式压缩机的驱动控制的制作方法
【专利说明】螺杆式压缩机的驱动控制
[0001]本申请是申请人为特灵国际有限公司、国际申请日为2010年8月18日、申请号为201080037055.X(国际申请号为PCT/US2010/045838)、题为“螺杆式压缩机的驱动控制”的PCT发明专利申请的分案申请。
【背景技术】
[0002]制冷系统中的压缩机将制冷剂的压力从蒸发器压力升高到冷凝器压力。蒸发器压力有时称为吸入压力，而冷凝器压力有时称为排出压力。在排出压力下，制冷剂能够冷却所要求的介质。在这些制冷系统中使用包括旋转螺杆式压缩机在内的多种类型压缩机。
[0003]螺杆式压缩机包括朝向螺杆式压缩机的工作腔室开口的吸入端口和排出端口。工作腔室包括一对啮合的螺杆式转子，该对啮合的螺杆式转子在螺杆式转子与工作腔室的内壁之间限定压缩袋。通过吸入端口接收制冷剂并将制冷剂输送至压缩袋。转子的转动从吸入端口闭合压缩袋并随着转子将制冷剂朝向排出端口移动而减小压缩袋的容积。由于压缩袋容积的减小，转子将制冷剂以大于吸入压力的排出压力输送至排出端口。
【发明内容】
[0004]揭示了制冷系统、压缩机系统和控制这种系统的螺杆式压缩机的方法的实施例。控制制冷系统的螺杆式压缩机的运行的方法的实施例可包括接收关于制冷系统的螺杆式压缩机的运行的状态信号。该方法还包括基于所接收的状态信号确定螺杆式压缩机的运行点，并基于该运行点为螺杆式压缩机选择转矩曲线。该方法还可包括根据所选择的转矩曲线驱动螺杆式压缩机。还提出了适于实施所揭示的控制螺杆式压缩机的运行的各实施例的制冷系统、压缩机系统的各实施例。
[0005]本领域的技术人员在结合附图阅读以下详细说明书后会理解上述各实施例的优点和优越特征及其其它重要方面。
【附图说明】
[0006]在此借助于实例且不受附图限制地描述各实施例。为了简单且清楚地进行说明，附图中所示构件不一定是按比例绘制的。例如，为了清楚，某些构件的尺寸可能相对于其它构件进行了放大。此外，在认为适当的情况下，在各附图中用重复的附图标记来标示相应或类似的构件。
[0007]图1示出包括压缩机系统的制冷系统的实施例。
[0008]图2示出图1的压缩机系统的其它细节。
[0009]图3示出图1的压缩机系统执行的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0010]以下说明书描述制冷系统、压缩机系统和控制这些系统的压缩机的技术。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便于提供对所述系统和技术的透彻理解。但是，本领域的技术人员会容易地理解到，可没有这些具体细节来实践所描述系统和技术的各实施例。在其它情况下，未详细示出和描述所述系统和技术的各具体方面，从而使所描述的系统和技术更清楚。
[0011]说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等，表示所述实施例可包括具体特征、结构或特性，但每个实施例不一定包括该具体特征、结构或特性。此外，这些短语不一定是指同一实施例。当结合一实施例描述特定特征、结构和特性时，其它实施例可包含或以其它方式实施这些特征、结构和特性，无论是否进行明确描述。
[0012]可在硬件、固件、软件或其组合中实施所述系统和技术的某些方面。所述系统的某些方面也可实施为存储在机器可读介质上的指令，这些指令可由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可包括能以机器(例如计算装置)可读形式存储信息的任何存储装置。例如，机器可读介质可包括只读存储器(R0M)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置和其它介质。
[0013]现参照图1，示出制冷系统100的一实施例。制冷系统100可使诸如液态制冷剂的流体110循环以冷却诸如房间、住宅或建筑之类的空间。循环流体110可从所要冷却的空间吸收和去除热量并可随后将热量排放到它处。如图所不，制冷系统100可包括压缩机系统120、冷凝器130、膨胀阀140和蒸发器150，冷凝器130联接至冷凝器系统120，膨胀阀140联接至冷凝器130，蒸发器150联接在压缩机系统120与膨胀阀140之间。
[0014]压缩机系统120可包括吸入端口 122和排出端口 124。压缩机系统120的吸入端口122可接收处于称为饱和蒸汽的热力学状态的流体110。随着压缩机系统120将流体110从吸入端口 122传送至排出端口 124，压缩机系统120可压缩流体110。具体来说，吸入端口 122可接收处于吸入压力和吸入温度下的流体110。压缩机系统120可压缩流体110并可在高于吸入压力的排出压力下经由排出端口 124排出压缩流体110。对流体110进行压缩还会致使流体110在高于吸入温度的排出温度下被排出。从排出端口 124排出的流体110可以处于称为过热蒸汽的热力学状态。因而，从压缩机系统120排出的流体110会处于流体110会易于用冷却空气或冷却流体进行冷凝的温度和压力下。
[0015]冷凝器130可联接至压缩机系统120的排出端口124以接收流体110。当流体110穿过冷凝器130时，冷凝器130会冷却流体110，并可将流体110从过热蒸汽转变成饱和液体。为此，冷凝器130可包括盘管或管道，流体110穿过这些盘管或管道，冷却空气或冷却液体越过这些盘管或管道流动。由于穿越冷凝器130的盘管的冷却空气或冷却液体，流体110可将热量从制冷系统100排放或以其它方式传递到空气或液体，空气或液体又将热量带走。
[0016]膨胀阀140可从冷凝器130接收处于称为饱和液体的热力学状态的流体110。膨胀阀140可迅速降低流体110的压力。迅速的压力降低可造成流体110的至少一部分的绝热闪蒸，这可降低流体110的温度。具体来说，绝热闪蒸可产生流体110的气液混合物，该流体110的气液混合物的温度低于所要冷却的空间的温度。
[0017]蒸发器150可从膨胀阀140接收冷流体110，并可将冷流体110引导穿过蒸发器150的盘管或管道。暖空气或液体可从所要冷却的空间越过蒸发器150的盘管或管道循环。穿越蒸发器150的盘管或管道的暖空气或液体可使冷流体110的液体部分蒸发。同时，穿越盘管或管道的暖空气或液体可被流体110冷却，因此降低所要冷却空间的温度。蒸发器150可将流体110作为饱和蒸汽输送至压缩机系统120的吸入端口 122。因此，蒸发器150可完成制冷循环并可将流体110返回至压缩机系统120，以再次循环通过压缩机系统120、冷凝器130和膨胀阀140。因此，在制冷系统100中，蒸发器150可从所要冷却的空间吸收和去除热量，且冷凝器130可随后将所吸收的热量排放到空气或液体，空气或液体将热量从所要冷却的空间带走。
[0018]现参照图2，示出关于压缩机系统120的一实施例的其它细节。具体来说，所示压缩机系统120可包括控制器210、存储器220、电动机系统230以及螺杆式压缩机240。压缩机系统120还可包括一个或多个电传感器250、转矩传感器255、吸入压力和/或温度传感器260以及排出压力和/或温度传感器270。传感器250、255、260、270用指示螺杆式压缩机240的运行的量值提供状态信号290。
[0019]控制器210可包括协作以控制螺杆式压缩机240的运行的处理器、微控制器、模拟电路、数字电路、固件和/或软件。存储器220可包括非易失存储装置以永久方式存储用于螺杆式压缩机240的转矩曲线222阵列，非易失存储装置诸如闪存装置、只读存储器(ROM)装置、电可擦除/可编程ROM装置和/或电池供电的随机访问存储器(RAM)装置。存储器220还可包括控制器210可执行以控制螺杆式压缩机240的运行的指令。
[0020]如下文更详细解释的那样，控制器210可从压缩机系统120的一个或多个传感器250、255、260、270接收状态信号290，状态信号290提供关于螺杆式压缩机240的运行的信息。基于状态信号290，控制器210可确定螺杆式压缩机240的运行模式和/或运行点，并可基于所确定的运行模式和/或运行点产生一个或多个命令信号212来调节螺杆式压缩机240的运行。具体来说，一实施例中的控制器210可基于从状态信号290确定的运行模式和/或运行点从转矩曲线222的阵列选择转矩曲线222或者可以以其它方式确定用于螺杆式压缩机240的转矩曲线222。控制器210然后可根据从螺杆式压缩机240获得的转矩曲线222产生命令信号212，该命令信号212要求电动机系统230将转矩238输送到螺杆式压缩机240。
[0021 ]电动机系统230可响应于从控制器210接收的命令信号212驱动螺杆式压缩机240。具体来说，电动机系统230可包括变频驱动器232和电动机234。电动 机234可联接至螺杆式压缩机240以驱动螺杆式压缩机240的啮合的螺杆式转子242、244。在一实施例中，电动机234可包括永磁电动机，该永磁电动机以取决于多相控制信号236的频率的速度以及取决于由多相控制信号236供给的电流的转矩238驱动转子242、244。如图所示，变频驱动器232可从控制器210接收命令信号212并可产生多相控制信号236。具体来说，变频驱动器232可基于从控制器210接收的命令信号调节多相控制信号236的频率和电流。如上所述，控制器210可根据为螺杆式压缩机240选择的转矩曲线222产生命令信号212。这样，变频驱动器232响应于命令信号212根据为螺杆式压缩机240选择的转矩曲线222调节控制信号236的频率和电流。
[0022]如图所示，电传感器250可靠近电动机234定位以感测电动机234的电运行特性。电传感器250还可用指示所感测的电运行特性的量值提供状态信号290。在一实施例中，电传感器250可包括一个或多个电流传感器。电流传感器可定位成感测由控制信号236向电动机234供给的电流并可产生指示所感测电流的状态信号290。在一实施例中，由电动机234产生的转矩238取决于由控制信号236供给的电流。因而，指示供给到电动机234的电流的状态信号290也可指示由电动机234供给的转矩238。尽管一实施例中的电传感器250包括感测供给到电动机234的电流的电流传感器，但电传感器250也可感测电动机234的其它电运行特性，诸如电动机234的输入处和/或其它部分处的电压、电流、相位角、有效阻抗，并提供指示所感测电运行特性的状态信号290。
[0023]如图所示，转矩传感器255可靠近电动机系统230定位以感测由电动机系统230向螺杆式压缩机240施加的转矩238。转矩传感器255还可用指示所感测的转矩238的量值提供状态信号290。在一实施例中，转矩传感器255可包括定位在电动机234与压缩机240之间的一个或多个扭转件。转矩传感器255然后可产生指示由扭转件感测和/或施加至扭转件的转矩238的状态信号290。
[0024]螺杆式压缩机240还可包括压缩机系统120的吸入端口 122和排出端口 124。如图所示，吸入压力和/或温度传感器260可定位在螺杆式压缩机240的吸入端口 122附近，以感测进入吸入端口 122的流体110的压力和/或温度。同样，排出压力和/或温度传感器270可定位在螺杆式压缩机240的排出端口 124附近，以感测从排出端口 124排出的流体110的压力和/或温度。此外，吸入压力和/或温度传感器260可用指示所感测的进入吸入端口 122的流体110的压力和/或温度的量值提供状态信号290，且排出压力和/或温度传感器270可用指示所感测的从排出端口 124排出的流体110的压力和/或温度的量值提供状态信号290。
[0025]螺杆式压缩机240也可包括多个啮合的螺杆式转子242、244。多个啮合的螺杆式转子242、244可在螺杆式转子242、244与螺杆式压缩机240的内腔室壁之间限定一个或多个压缩袋。由电动机234供给的转矩238可使螺杆式转子242、244转动，因此从吸入端口 122闭合压缩袋。螺杆式转子242、244的转动还随着转子242、244将流体110朝向排出端口 124移动而进一步减小压缩袋的容积。由于减小压缩袋的体积，螺杆式转子242、244将流体110在高于吸入压力的排出压力下和高于吸入温度的排出温度下输送至排出端口 124。
[0026]螺杆式压缩机240在压缩和移动流体110时的运行产生轴向和径向力。螺杆式转子242、244的相互作用、轴向力和径向力可能致使随时间变化和不均匀的转子运动以及对腔室壁、轴承和螺杆式压缩机240的端表面的力。润滑油为螺杆式压缩机240的腔室壁、转子242、244和轴承提供缓冲膜，但不防止随时间变化且不均匀的轴向和径向力的传递。在为螺杆式压缩机240选择转矩曲线222时，控制器210试图选择以降低非生产性径向力和轴向力的方式驱动螺杆式压缩机240的转矩曲线222。
[0027]不同的螺杆式压缩机设计通常呈现某些独特的运行特性和某些共同的运行特性。许多螺杆式压缩机设计的大致共同运行特性在于多种螺杆式压缩机设计呈现与螺杆式压缩机的吸入、压缩和排出阶段一致的波动转矩。其它大致共同的运行特性包括力从阳螺杆式转子向啮合的阴螺杆式转子的动态转递以及螺杆式转子242、244的轴向推力。
[0028]由于不同螺杆式压缩机设计的独特运行特性，可对各种转矩曲线222进行实验确定，以识别对于螺杆式压缩机设计在不同运行模式中和/或在这些运行模式中的运行点处的有利转矩曲线222。具体来说，螺杆式压缩机222可在不同速度、平均转子电流、排出压力和/或温度、吸入压力和/或温度和/或其它运行参数下运行，以获得对于螺杆式压缩机240在各种运行模式和/或运行点的有利转矩曲线222。例如，螺杆式压缩机240可在启动模式下运行以获得启动转矩曲线222、在加速模式下运行以获得加速转矩曲线222、以及在减速模式下运行以获得减速曲线222。
[0029]基于这种实验，可对螺杆式压缩机240建立用于相关的各运行模式和/或各运行点的转换曲线222的阵列。在一实施例中，转换曲线222的阵列的每条转矩曲线包括在一次或几次转子旋转期间发生的电动机至压缩机轴的转矩值的图形。该图形可以是重复的并可对一次以上完整的电动机旋转过程进行定义，因为电动机的一次旋转可能并不等同于压缩机受驱动转子242、244的一次旋转。转矩曲线222的长度可定义为使转矩图形依次重复的整数次旋转。控制器210可重复地选择和/或应用转矩曲线222来实现所要求的控制结果。
[0030]此外，为了保持所要求的稳定性程度，可构建转矩曲线222的阵列，并可由控制器210以实现螺杆式压缩机240的稳定控制功能的方式选择各转矩曲线222。具体来说，转矩曲线222的阵列可构建成限制转矩238变化的速率以保持控制功能的稳定性。在一实施例中，通过用保持大致相等变化率的转矩曲线222来组成转矩曲线222的阵列以保持稳定性。这可通过在不相等的运行点差下实验确定螺杆式压缩机240的运行工况并将转矩曲线222的阵列中转矩曲线差保持在大致相等的值来实现。
[0031]在一实施例中，转矩曲线222可构建成表示直接作为采样点关于时间的转矩控制值。在另一实施例中，转矩曲线222可构建成表示作为螺杆式压缩机240的主运行频率的整数谐波倍数的转矩值。具体来说，定义转矩曲线222的谐波可根据谐波频率幅值和相位来表达。
[0032]现参照图3，示出可由控制器210来实施的控制方法的一实施例。一实施例中的控制器210周期性地执行图3的控制方法以调整用于驱动螺杆式压缩机240的转矩曲线222。在方框305处，控制器210可从压缩机系统120的各传感器250、255、260、270接收状态信号290，这些状态信号290提供关于螺杆式压缩机240的当前运行的信息。方框310处的控制器210可确定螺杆式压缩机240是否处于启动模式。控制器210可基于由状态信号290提供的数据来确定螺杆式压缩机240是否处于启动模式。控制器210可基于制冷系统100的其它数据来确定螺杆式压缩机240是否处于启动模式。例如，控制器210可响应于来自控制面板或温度调节装置(未示出)的指示控制器210将启用制冷系统100并启动螺杆式压缩机240的信号而确定螺杆式压缩机240处于启动模式。响应于确定螺杆式压缩机240处于启动模式，在方框315处，控制器210可从存储器220选择启动转矩曲线222。
[0033]响应于确定螺杆式压缩机240未处于启动模式，在方框320处，控制器210可确定螺杆式压缩机240是否在加速。具体来说，控制器210基于状态信号290可确定啮合的转子242、244的转速是否在增加。在一实施例中，控制器210基于状态信号290的几个采样点以及加速阈值来确定螺杆式压缩机240是否在加速，以确保稳定或稳态运行期间啮合的转子242、244的转速的微小波动不会被错误地解释为转子242、244的加速。响应于确定螺杆式压缩机240正在加速，在方框325处，控制器210可从存储器220选择加速转矩曲线222。
[0034]响应于确定螺杆式压缩机240未在加速，在方框330处，控制器210可确定螺杆式压缩机240是否在减速。具体来说，控制器210基于状态信号290可确定啮合的转子242、244的转速是否在减小。在一实施例中，控制器210基于状态信号290的几个采样点以及减速阈值来确定螺杆式压缩机240是否在减速，以确保稳定或稳态运行期间啮合的转子242、244的转速的微小波动不会被错误地解释为转子242、244的减速。响应于确定螺杆式压缩机240正在减速，在方框 335处，控制器210可从存储器220选择减速转矩曲线222。
[0035]响应于确定螺杆式压缩机240未在减速，在方框340处，控制器210可确认螺杆式压缩机240的运行相对稳定或稳态。在制冷系统100运行期间，螺杆式压缩机240可经历相对稳定或稳态运行的时段，在该时段内转子242、244的转速相对恒定，吸入压力和/或温度相对恒定，且排出压力和/或温度相对恒定。因而，在方框340处，控制器210可基于状态信号290确定螺杆式压缩机240是否在相对稳定或稳态的运行点处运行。类似于以上加速和减速确定，控制器210可基于状态信号290的几个采样点以及各阈值确定螺杆式压缩机240是否在相对稳定或稳态点运行，从而确保转速、吸入压力和/或温度以及/或者排出压力和/或温度的微小波动不会错误地确定螺杆式压缩机240未在相对稳定或稳态的运行点运行。响应于确定螺杆式压缩机240的运行并不相对稳定或稳态，在345处，控制器210为螺杆式压缩机240选择默认转矩曲线222，这使得在不与启动、加速、减速和/或稳定运行相关的时段电动机系统230为螺杆式压缩机240提供适当的转矩238。
[0036]响应于确定螺杆式压缩机240的运行相对稳定，在方框350处，控制器210可基于状态信号290确定螺杆式压缩机240的运行点。如上所述，转矩曲线222的阵列包括在各种运行速度、吸入压力和/或温度、以及排出压力和/或温度下用于螺杆式压缩机240的转矩曲线222。因此，在方框355处，控制器210可基于状态信号290从存储器220选择对应于状态信号290所指示的运行速度、吸入压力和/或温度以及排出压力和/或温度的转矩曲线222。在其它各实施例中，控制器210可从存储器220选择在状态信号290指示的运行点附近的多个转矩曲线222，并可通过从选择的转矩曲线222进行插值法而产生用于在所指示运行点运行的螺杆式压缩机240的转矩曲线222。
[0037]在方框360处，控制器210可根据为螺杆式压缩机240选择的转矩曲线222产生命令信号212，该命令信号212要求电动机系统230将转矩238供应到螺杆式压缩机240。如上所述，螺杆式压缩机240通常由于转子242、244接收、压缩和排出流体110而呈现波动转矩。一实施例中的转矩曲线222可构建成与螺杆式压缩机240呈现的波动转矩匹配。因而，当从一转矩曲线222切换至另一转矩曲线222时，该切换理想地定时为与转矩波动一致。为了实现这种同步，控制器210产生命令信号212，使得电动机系统230实现与螺杆式压缩机240的波动转矩同步的转矩曲线222的切换。在其它实施例中，可使用其它技术来实现同步。例如，电动机系统230可感测转矩波动并在适当时间切换转矩曲线222。
[0038]受到上述教导的启发可以对所揭示的各实施例进行多种变化和改动。因此，应当理解，在所附权利要求书范围内，所揭示各实施例的各方面可以与上述不同的方式来实践。
【主权项】
1.一种控制制冷系统的压缩机的运行的方法，所述方法包括: 接收关于所述压缩机的一个或多个转子所产生的波动转矩的状态信号； 基于所接收的状态信号确定所述压缩机的运行点； 基于所述运行点为所述压缩机确定转矩曲线，其中所确定的转矩曲线表示在所述压缩机的所述一个或多个转子的旋转期间施加到所述压缩机的转矩的变化;以及 根据所确定的转矩曲线调整施加到所述压缩机的转矩。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定包括获得用于所确定的转矩曲线的转矩曲线，所确定的转矩曲线匹配所述一个或多个转子所产生的波动转矩。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整包括将所确定的转矩曲线的切换定时为与所述一个或多个转子所产生的波动转矩的转矩波动相一致。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定包括: 基于所述运行点选择一个或多个转矩曲线；以及 从所述一个或多个选择的转矩曲线中插值出所确定的转矩曲线。5.—种用于控制制冷系统的电动机和压缩机的控制系统，包括: 存储器，所述存储器具有多个用于所述压缩机的存储的转矩曲线；以及 控制器，所述控制器构造成:(a)接收关于所述压缩机的一个或多个转子所产生的波动转矩的状态信号；(b)基于所接收的状态信号确定所述压缩机的运行点；(c)基于所述运行点和所述多个存储的转矩曲线为所述压缩机确定转矩曲线，其中所确定的转矩曲线表示在所述压缩机的所述一个或多个转子的旋转期间施加到所述压缩机的转矩的变化；以及(d)根据所确定的转矩曲线产生一个或多个控制信号，所述控制信号根据所确定的转矩曲线调整由所述电动机施加到所述压缩机的转矩。6.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还构造成获得用于所确定的转矩曲线的转矩曲线，所确定的转矩曲线匹配所述一个或多个转子所产生的波动转矩。7.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还构造成将所确定的转矩曲线的切换定时为与所述一个或多个转子所产生的波动转矩的转矩波动相一致。8.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还构造成: 基于所述运行点选择一个或多个转矩曲线；以及 从所述一个或多个选择的转矩曲线中插值出所确定的转矩曲线。9.一种压缩机系统，包括: 压缩机，所述压缩机包括构造成压缩流体的一个或多个转子； 控制器，所述控制器:(a)接收指示所述压缩机的一个或多个转子所产生的波动转矩的状态信号；(b)基于所述压缩机的所述运行点确定转矩曲线；以及(c)产生要求转矩根据所确定的转矩曲线传送到所述压缩机的指令信号；以及 电动机系统，所述电动机系统构造成从所述控制器接收所述指令信号，并且根据所述接收的指令信号要求的所确定的转矩曲线改变传送到所述压缩机的转矩，其中所确定的转矩曲线表示在所述电动机系统旋转期间所述电动机系统与所述压缩机之间的转矩变化。10.如权利要求9所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成获得用于所确定的转矩曲线的转矩曲线，所确定的转矩曲线匹配所述一个或多个转子所产生的波动转矩。11.如权利要求9所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成将所确定的转矩曲线的切换定时为与所述一个或多个转子所产生的波动转矩的转矩波动相一致。12.如权利要求9所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成: 基于所述运行点选择一个或多个转矩曲线；以及 从所述一个或多个选择的转矩曲线中插值出所确定的转矩曲线。13.一种压缩机系统，包括: 压缩机，所述压缩机包括构造成压缩流体的一个或多个转子； 电动机，所述电动机接收控制信号并且根据接收到的控制信号驱动所述一个或多个转子； 控制器，所述控制器接收指示所述压缩机的所述一个或多个转子所产生的波动转矩的状态信号，基于所述压缩机的所述运行点确定转矩曲线，并且产生要求所述电动机根据所确定的转矩曲线被驱动的指令信号；以及 变频驱动器，所述变频驱动器接收所述命令信号并根据所确定的转矩曲线产生改变所述电动机和所述压缩机之间的转矩的控制信号，其中所确定的转矩曲线表示在所述电动机旋转期间所述电动机和所述压缩机之间的转矩变化。14.如权利要求13所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成获得用于所确定的转矩曲线的转矩曲线，所确定的转矩曲线匹配所述一个或多个转子所产生的波动转矩。15.如权利要求13所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成将所确定的转矩曲线的切换定时为与所述一个或多个转子所产生的波动转矩的转矩波动相一致。16.如权利要求13所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成: 基于所述运行点选择一个或多个转矩曲线；以及 从所述一个或多个选择的转矩曲线中插值出所确定的转矩曲线。
【专利摘要】用于控制制冷系统的螺杆式压缩机的运行的方法的实施例可包括接收关于制冷系统的螺杆式压缩机的运行的状态信号。该方法还包括基于接收的状态信号确定螺杆式压缩机的运行点，并基于该运行点为螺杆式压缩机选择转矩曲线。该方法还可包括根据所选择的转矩曲线驱动螺杆式压缩机。还提出了适于实施该方法的制冷系统和压缩机系统。
【IPC分类】F25B49/02, F04B49/06
【公开号】CN105485990
【申请号】CN201510982785
【发明人】D·M·福叶, N·T·韦斯特, D·M·贝克曼, J·R·索尔斯
【申请人】特灵国际有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2010年8月18日
【公告号】CA2768560A1, CA2768560C, CN102822528A, CN102822528B, EP2467604A2, US8365544, US8875530, US20110041533, US20130145787, US20150052921, WO2011022455A2, WO2011022455A3
【专利说明】螺杆式压缩机的驱动控制
[0001]本申请是申请人为特灵国际有限公司、国际申请日为2010年8月18日、申请号为201080037055.X(国际申请号为PCT/US2010/045838)、题为“螺杆式压缩机的驱动控制”的PCT发明专利申请的分案申请。
【背景技术】
[0002]制冷系统中的压缩机将制冷剂的压力从蒸发器压力升高到冷凝器压力。蒸发器压力有时称为吸入压力，而冷凝器压力有时称为排出压力。在排出压力下，制冷剂能够冷却所要求的介质。在这些制冷系统中使用包括旋转螺杆式压缩机在内的多种类型压缩机。
[0003]螺杆式压缩机包括朝向螺杆式压缩机的工作腔室开口的吸入端口和排出端口。工作腔室包括一对啮合的螺杆式转子，该对啮合的螺杆式转子在螺杆式转子与工作腔室的内壁之间限定压缩袋。通过吸入端口接收制冷剂并将制冷剂输送至压缩袋。转子的转动从吸入端口闭合压缩袋并随着转子将制冷剂朝向排出端口移动而减小压缩袋的容积。由于压缩袋容积的减小，转子将制冷剂以大于吸入压力的排出压力输送至排出端口。
【发明内容】
[0004]揭示了制冷系统、压缩机系统和控制这种系统的螺杆式压缩机的方法的实施例。控制制冷系统的螺杆式压缩机的运行的方法的实施例可包括接收关于制冷系统的螺杆式压缩机的运行的状态信号。该方法还包括基于所接收的状态信号确定螺杆式压缩机的运行点，并基于该运行点为螺杆式压缩机选择转矩曲线。该方法还可包括根据所选择的转矩曲线驱动螺杆式压缩机。还提出了适于实施所揭示的控制螺杆式压缩机的运行的各实施例的制冷系统、压缩机系统的各实施例。
[0005]本领域的技术人员在结合附图阅读以下详细说明书后会理解上述各实施例的优点和优越特征及其其它重要方面。
【附图说明】
[0006]在此借助于实例且不受附图限制地描述各实施例。为了简单且清楚地进行说明，附图中所示构件不一定是按比例绘制的。例如，为了清楚，某些构件的尺寸可能相对于其它构件进行了放大。此外，在认为适当的情况下，在各附图中用重复的附图标记来标示相应或类似的构件。
[0007]图1示出包括压缩机系统的制冷系统的实施例。
[0008]图2示出图1的压缩机系统的其它细节。
[0009]图3示出图1的压缩机系统执行的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0010]以下说明书描述制冷系统、压缩机系统和控制这些系统的压缩机的技术。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便于提供对所述系统和技术的透彻理解。但是，本领域的技术人员会容易地理解到，可没有这些具体细节来实践所描述系统和技术的各实施例。在其它情况下，未详细示出和描述所述系统和技术的各具体方面，从而使所描述的系统和技术更清楚。
[0011]说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等，表示所述实施例可包括具体特征、结构或特性，但每个实施例不一定包括该具体特征、结构或特性。此外，这些短语不一定是指同一实施例。当结合一实施例描述特定特征、结构和特性时，其它实施例可包含或以其它方式实施这些特征、结构和特性，无论是否进行明确描述。
[0012]可在硬件、固件、软件或其组合中实施所述系统和技术的某些方面。所述系统的某些方面也可实施为存储在机器可读介质上的指令，这些指令可由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可包括能以机器(例如计算装置)可读形式存储信息的任何存储装置。例如，机器可读介质可包括只读存储器(R0M)、随机访问存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置和其它介质。
[0013]现参照图1，示出制冷系统100的一实施例。制冷系统100可使诸如液态制冷剂的流体110循环以冷却诸如房间、住宅或建筑之类的空间。循环流体110可从所要冷却的空间吸收和去除热量并可随后将热量排放到它处。如图所不，制冷系统100可包括压缩机系统120、冷凝器130、膨胀阀140和蒸发器150，冷凝器130联接至冷凝器系统120，膨胀阀140联接至冷凝器130，蒸发器150联接在压缩机系统120与膨胀阀140之间。
[0014]压缩机系统120可包括吸入端口 122和排出端口 124。压缩机系统120的吸入端口122可接收处于称为饱和蒸汽的热力学状态的流体110。随着压缩机系统120将流体110从吸入端口 122传送至排出端口 124，压缩机系统120可压缩流体110。具体来说，吸入端口 122可接收处于吸入压力和吸入温度下的流体110。压缩机系统120可压缩流体110并可在高于吸入压力的排出压力下经由排出端口 124排出压缩流体110。对流体110进行压缩还会致使流体110在高于吸入温度的排出温度下被排出。从排出端口 124排出的流体110可以处于称为过热蒸汽的热力学状态。因而，从压缩机系统120排出的流体110会处于流体110会易于用冷却空气或冷却流体进行冷凝的温度和压力下。
[0015]冷凝器130可联接至压缩机系统120的排出端口124以接收流体110。当流体110穿过冷凝器130时，冷凝器130会冷却流体110，并可将流体110从过热蒸汽转变成饱和液体。为此，冷凝器130可包括盘管或管道，流体110穿过这些盘管或管道，冷却空气或冷却液体越过这些盘管或管道流动。由于穿越冷凝器130的盘管的冷却空气或冷却液体，流体110可将热量从制冷系统100排放或以其它方式传递到空气或液体，空气或液体又将热量带走。
[0016]膨胀阀140可从冷凝器130接收处于称为饱和液体的热力学状态的流体110。膨胀阀140可迅速降低流体110的压力。迅速的压力降低可造成流体110的至少一部分的绝热闪蒸，这可降低流体110的温度。具体来说，绝热闪蒸可产生流体110的气液混合物，该流体110的气液混合物的温度低于所要冷却的空间的温度。
[0017]蒸发器150可从膨胀阀140接收冷流体110，并可将冷流体110引导穿过蒸发器150的盘管或管道。暖空气或液体可从所要冷却的空间越过蒸发器150的盘管或管道循环。穿越蒸发器150的盘管或管道的暖空气或液体可使冷流体110的液体部分蒸发。同时，穿越盘管或管道的暖空气或液体可被流体110冷却，因此降低所要冷却空间的温度。蒸发器150可将流体110作为饱和蒸汽输送至压缩机系统120的吸入端口 122。因此，蒸发器150可完成制冷循环并可将流体110返回至压缩机系统120，以再次循环通过压缩机系统120、冷凝器130和膨胀阀140。因此，在制冷系统100中，蒸发器150可从所要冷却的空间吸收和去除热量，且冷凝器130可随后将所吸收的热量排放到空气或液体，空气或液体将热量从所要冷却的空间带走。
[0018]现参照图2，示出关于压缩机系统120的一实施例的其它细节。具体来说，所示压缩机系统120可包括控制器210、存储器220、电动机系统230以及螺杆式压缩机240。压缩机系统120还可包括一个或多个电传感器250、转矩传感器255、吸入压力和/或温度传感器260以及排出压力和/或温度传感器270。传感器250、255、260、270用指示螺杆式压缩机240的运行的量值提供状态信号290。
[0019]控制器210可包括协作以控制螺杆式压缩机240的运行的处理器、微控制器、模拟电路、数字电路、固件和/或软件。存储器220可包括非易失存储装置以永久方式存储用于螺杆式压缩机240的转矩曲线222阵列，非易失存储装置诸如闪存装置、只读存储器(ROM)装置、电可擦除/可编程ROM装置和/或电池供电的随机访问存储器(RAM)装置。存储器220还可包括控制器210可执行以控制螺杆式压缩机240的运行的指令。
[0020]如下文更详细解释的那样，控制器210可从压缩机系统120的一个或多个传感器250、255、260、270接收状态信号290，状态信号290提供关于螺杆式压缩机240的运行的信息。基于状态信号290，控制器210可确定螺杆式压缩机240的运行模式和/或运行点，并可基于所确定的运行模式和/或运行点产生一个或多个命令信号212来调节螺杆式压缩机240的运行。具体来说，一实施例中的控制器210可基于从状态信号290确定的运行模式和/或运行点从转矩曲线222的阵列选择转矩曲线222或者可以以其它方式确定用于螺杆式压缩机240的转矩曲线222。控制器210然后可根据从螺杆式压缩机240获得的转矩曲线222产生命令信号212，该命令信号212要求电动机系统230将转矩238输送到螺杆式压缩机240。
[0021 ]电动机系统230可响应于从控制器210接收的命令信号212驱动螺杆式压缩机240。具体来说，电动机系统230可包括变频驱动器232和电动机234。电动 机234可联接至螺杆式压缩机240以驱动螺杆式压缩机240的啮合的螺杆式转子242、244。在一实施例中，电动机234可包括永磁电动机，该永磁电动机以取决于多相控制信号236的频率的速度以及取决于由多相控制信号236供给的电流的转矩238驱动转子242、244。如图所示，变频驱动器232可从控制器210接收命令信号212并可产生多相控制信号236。具体来说，变频驱动器232可基于从控制器210接收的命令信号调节多相控制信号236的频率和电流。如上所述，控制器210可根据为螺杆式压缩机240选择的转矩曲线222产生命令信号212。这样，变频驱动器232响应于命令信号212根据为螺杆式压缩机240选择的转矩曲线222调节控制信号236的频率和电流。
[0022]如图所示，电传感器250可靠近电动机234定位以感测电动机234的电运行特性。电传感器250还可用指示所感测的电运行特性的量值提供状态信号290。在一实施例中，电传感器250可包括一个或多个电流传感器。电流传感器可定位成感测由控制信号236向电动机234供给的电流并可产生指示所感测电流的状态信号290。在一实施例中，由电动机234产生的转矩238取决于由控制信号236供给的电流。因而，指示供给到电动机234的电流的状态信号290也可指示由电动机234供给的转矩238。尽管一实施例中的电传感器250包括感测供给到电动机234的电流的电流传感器，但电传感器250也可感测电动机234的其它电运行特性，诸如电动机234的输入处和/或其它部分处的电压、电流、相位角、有效阻抗，并提供指示所感测电运行特性的状态信号290。
[0023]如图所示，转矩传感器255可靠近电动机系统230定位以感测由电动机系统230向螺杆式压缩机240施加的转矩238。转矩传感器255还可用指示所感测的转矩238的量值提供状态信号290。在一实施例中，转矩传感器255可包括定位在电动机234与压缩机240之间的一个或多个扭转件。转矩传感器255然后可产生指示由扭转件感测和/或施加至扭转件的转矩238的状态信号290。
[0024]螺杆式压缩机240还可包括压缩机系统120的吸入端口 122和排出端口 124。如图所示，吸入压力和/或温度传感器260可定位在螺杆式压缩机240的吸入端口 122附近，以感测进入吸入端口 122的流体110的压力和/或温度。同样，排出压力和/或温度传感器270可定位在螺杆式压缩机240的排出端口 124附近，以感测从排出端口 124排出的流体110的压力和/或温度。此外，吸入压力和/或温度传感器260可用指示所感测的进入吸入端口 122的流体110的压力和/或温度的量值提供状态信号290，且排出压力和/或温度传感器270可用指示所感测的从排出端口 124排出的流体110的压力和/或温度的量值提供状态信号290。
[0025]螺杆式压缩机240也可包括多个啮合的螺杆式转子242、244。多个啮合的螺杆式转子242、244可在螺杆式转子242、244与螺杆式压缩机240的内腔室壁之间限定一个或多个压缩袋。由电动机234供给的转矩238可使螺杆式转子242、244转动，因此从吸入端口 122闭合压缩袋。螺杆式转子242、244的转动还随着转子242、244将流体110朝向排出端口 124移动而进一步减小压缩袋的容积。由于减小压缩袋的体积，螺杆式转子242、244将流体110在高于吸入压力的排出压力下和高于吸入温度的排出温度下输送至排出端口 124。
[0026]螺杆式压缩机240在压缩和移动流体110时的运行产生轴向和径向力。螺杆式转子242、244的相互作用、轴向力和径向力可能致使随时间变化和不均匀的转子运动以及对腔室壁、轴承和螺杆式压缩机240的端表面的力。润滑油为螺杆式压缩机240的腔室壁、转子242、244和轴承提供缓冲膜，但不防止随时间变化且不均匀的轴向和径向力的传递。在为螺杆式压缩机240选择转矩曲线222时，控制器210试图选择以降低非生产性径向力和轴向力的方式驱动螺杆式压缩机240的转矩曲线222。
[0027]不同的螺杆式压缩机设计通常呈现某些独特的运行特性和某些共同的运行特性。许多螺杆式压缩机设计的大致共同运行特性在于多种螺杆式压缩机设计呈现与螺杆式压缩机的吸入、压缩和排出阶段一致的波动转矩。其它大致共同的运行特性包括力从阳螺杆式转子向啮合的阴螺杆式转子的动态转递以及螺杆式转子242、244的轴向推力。
[0028]由于不同螺杆式压缩机设计的独特运行特性，可对各种转矩曲线222进行实验确定，以识别对于螺杆式压缩机设计在不同运行模式中和/或在这些运行模式中的运行点处的有利转矩曲线222。具体来说，螺杆式压缩机222可在不同速度、平均转子电流、排出压力和/或温度、吸入压力和/或温度和/或其它运行参数下运行，以获得对于螺杆式压缩机240在各种运行模式和/或运行点的有利转矩曲线222。例如，螺杆式压缩机240可在启动模式下运行以获得启动转矩曲线222、在加速模式下运行以获得加速转矩曲线222、以及在减速模式下运行以获得减速曲线222。
[0029]基于这种实验，可对螺杆式压缩机240建立用于相关的各运行模式和/或各运行点的转换曲线222的阵列。在一实施例中，转换曲线222的阵列的每条转矩曲线包括在一次或几次转子旋转期间发生的电动机至压缩机轴的转矩值的图形。该图形可以是重复的并可对一次以上完整的电动机旋转过程进行定义，因为电动机的一次旋转可能并不等同于压缩机受驱动转子242、244的一次旋转。转矩曲线222的长度可定义为使转矩图形依次重复的整数次旋转。控制器210可重复地选择和/或应用转矩曲线222来实现所要求的控制结果。
[0030]此外，为了保持所要求的稳定性程度，可构建转矩曲线222的阵列，并可由控制器210以实现螺杆式压缩机240的稳定控制功能的方式选择各转矩曲线222。具体来说，转矩曲线222的阵列可构建成限制转矩238变化的速率以保持控制功能的稳定性。在一实施例中，通过用保持大致相等变化率的转矩曲线222来组成转矩曲线222的阵列以保持稳定性。这可通过在不相等的运行点差下实验确定螺杆式压缩机240的运行工况并将转矩曲线222的阵列中转矩曲线差保持在大致相等的值来实现。
[0031]在一实施例中，转矩曲线222可构建成表示直接作为采样点关于时间的转矩控制值。在另一实施例中，转矩曲线222可构建成表示作为螺杆式压缩机240的主运行频率的整数谐波倍数的转矩值。具体来说，定义转矩曲线222的谐波可根据谐波频率幅值和相位来表达。
[0032]现参照图3，示出可由控制器210来实施的控制方法的一实施例。一实施例中的控制器210周期性地执行图3的控制方法以调整用于驱动螺杆式压缩机240的转矩曲线222。在方框305处，控制器210可从压缩机系统120的各传感器250、255、260、270接收状态信号290，这些状态信号290提供关于螺杆式压缩机240的当前运行的信息。方框310处的控制器210可确定螺杆式压缩机240是否处于启动模式。控制器210可基于由状态信号290提供的数据来确定螺杆式压缩机240是否处于启动模式。控制器210可基于制冷系统100的其它数据来确定螺杆式压缩机240是否处于启动模式。例如，控制器210可响应于来自控制面板或温度调节装置(未示出)的指示控制器210将启用制冷系统100并启动螺杆式压缩机240的信号而确定螺杆式压缩机240处于启动模式。响应于确定螺杆式压缩机240处于启动模式，在方框315处，控制器210可从存储器220选择启动转矩曲线222。
[0033]响应于确定螺杆式压缩机240未处于启动模式，在方框320处，控制器210可确定螺杆式压缩机240是否在加速。具体来说，控制器210基于状态信号290可确定啮合的转子242、244的转速是否在增加。在一实施例中，控制器210基于状态信号290的几个采样点以及加速阈值来确定螺杆式压缩机240是否在加速，以确保稳定或稳态运行期间啮合的转子242、244的转速的微小波动不会被错误地解释为转子242、244的加速。响应于确定螺杆式压缩机240正在加速，在方框325处，控制器210可从存储器220选择加速转矩曲线222。
[0034]响应于确定螺杆式压缩机240未在加速，在方框330处，控制器210可确定螺杆式压缩机240是否在减速。具体来说，控制器210基于状态信号290可确定啮合的转子242、244的转速是否在减小。在一实施例中，控制器210基于状态信号290的几个采样点以及减速阈值来确定螺杆式压缩机240是否在减速，以确保稳定或稳态运行期间啮合的转子242、244的转速的微小波动不会被错误地解释为转子242、244的减速。响应于确定螺杆式压缩机240正在减速，在方框 335处，控制器210可从存储器220选择减速转矩曲线222。
[0035]响应于确定螺杆式压缩机240未在减速，在方框340处，控制器210可确认螺杆式压缩机240的运行相对稳定或稳态。在制冷系统100运行期间，螺杆式压缩机240可经历相对稳定或稳态运行的时段，在该时段内转子242、244的转速相对恒定，吸入压力和/或温度相对恒定，且排出压力和/或温度相对恒定。因而，在方框340处，控制器210可基于状态信号290确定螺杆式压缩机240是否在相对稳定或稳态的运行点处运行。类似于以上加速和减速确定，控制器210可基于状态信号290的几个采样点以及各阈值确定螺杆式压缩机240是否在相对稳定或稳态点运行，从而确保转速、吸入压力和/或温度以及/或者排出压力和/或温度的微小波动不会错误地确定螺杆式压缩机240未在相对稳定或稳态的运行点运行。响应于确定螺杆式压缩机240的运行并不相对稳定或稳态，在345处，控制器210为螺杆式压缩机240选择默认转矩曲线222，这使得在不与启动、加速、减速和/或稳定运行相关的时段电动机系统230为螺杆式压缩机240提供适当的转矩238。
[0036]响应于确定螺杆式压缩机240的运行相对稳定，在方框350处，控制器210可基于状态信号290确定螺杆式压缩机240的运行点。如上所述，转矩曲线222的阵列包括在各种运行速度、吸入压力和/或温度、以及排出压力和/或温度下用于螺杆式压缩机240的转矩曲线222。因此，在方框355处，控制器210可基于状态信号290从存储器220选择对应于状态信号290所指示的运行速度、吸入压力和/或温度以及排出压力和/或温度的转矩曲线222。在其它各实施例中，控制器210可从存储器220选择在状态信号290指示的运行点附近的多个转矩曲线222，并可通过从选择的转矩曲线222进行插值法而产生用于在所指示运行点运行的螺杆式压缩机240的转矩曲线222。
[0037]在方框360处，控制器210可根据为螺杆式压缩机240选择的转矩曲线222产生命令信号212，该命令信号212要求电动机系统230将转矩238供应到螺杆式压缩机240。如上所述，螺杆式压缩机240通常由于转子242、244接收、压缩和排出流体110而呈现波动转矩。一实施例中的转矩曲线222可构建成与螺杆式压缩机240呈现的波动转矩匹配。因而，当从一转矩曲线222切换至另一转矩曲线222时，该切换理想地定时为与转矩波动一致。为了实现这种同步，控制器210产生命令信号212，使得电动机系统230实现与螺杆式压缩机240的波动转矩同步的转矩曲线222的切换。在其它实施例中，可使用其它技术来实现同步。例如，电动机系统230可感测转矩波动并在适当时间切换转矩曲线222。
[0038]受到上述教导的启发可以对所揭示的各实施例进行多种变化和改动。因此，应当理解，在所附权利要求书范围内，所揭示各实施例的各方面可以与上述不同的方式来实践。
【主权项】
1.一种控制制冷系统的压缩机的运行的方法，所述方法包括: 接收关于所述压缩机的一个或多个转子所产生的波动转矩的状态信号； 基于所接收的状态信号确定所述压缩机的运行点； 基于所述运行点为所述压缩机确定转矩曲线，其中所确定的转矩曲线表示在所述压缩机的所述一个或多个转子的旋转期间施加到所述压缩机的转矩的变化;以及 根据所确定的转矩曲线调整施加到所述压缩机的转矩。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定包括获得用于所确定的转矩曲线的转矩曲线，所确定的转矩曲线匹配所述一个或多个转子所产生的波动转矩。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整包括将所确定的转矩曲线的切换定时为与所述一个或多个转子所产生的波动转矩的转矩波动相一致。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定包括: 基于所述运行点选择一个或多个转矩曲线；以及 从所述一个或多个选择的转矩曲线中插值出所确定的转矩曲线。5.—种用于控制制冷系统的电动机和压缩机的控制系统，包括: 存储器，所述存储器具有多个用于所述压缩机的存储的转矩曲线；以及 控制器，所述控制器构造成:(a)接收关于所述压缩机的一个或多个转子所产生的波动转矩的状态信号；(b)基于所接收的状态信号确定所述压缩机的运行点；(c)基于所述运行点和所述多个存储的转矩曲线为所述压缩机确定转矩曲线，其中所确定的转矩曲线表示在所述压缩机的所述一个或多个转子的旋转期间施加到所述压缩机的转矩的变化；以及(d)根据所确定的转矩曲线产生一个或多个控制信号，所述控制信号根据所确定的转矩曲线调整由所述电动机施加到所述压缩机的转矩。6.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还构造成获得用于所确定的转矩曲线的转矩曲线，所确定的转矩曲线匹配所述一个或多个转子所产生的波动转矩。7.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还构造成将所确定的转矩曲线的切换定时为与所述一个或多个转子所产生的波动转矩的转矩波动相一致。8.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述控制器还构造成: 基于所述运行点选择一个或多个转矩曲线；以及 从所述一个或多个选择的转矩曲线中插值出所确定的转矩曲线。9.一种压缩机系统，包括: 压缩机，所述压缩机包括构造成压缩流体的一个或多个转子； 控制器，所述控制器:(a)接收指示所述压缩机的一个或多个转子所产生的波动转矩的状态信号；(b)基于所述压缩机的所述运行点确定转矩曲线；以及(c)产生要求转矩根据所确定的转矩曲线传送到所述压缩机的指令信号；以及 电动机系统，所述电动机系统构造成从所述控制器接收所述指令信号，并且根据所述接收的指令信号要求的所确定的转矩曲线改变传送到所述压缩机的转矩，其中所确定的转矩曲线表示在所述电动机系统旋转期间所述电动机系统与所述压缩机之间的转矩变化。10.如权利要求9所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成获得用于所确定的转矩曲线的转矩曲线，所确定的转矩曲线匹配所述一个或多个转子所产生的波动转矩。11.如权利要求9所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成将所确定的转矩曲线的切换定时为与所述一个或多个转子所产生的波动转矩的转矩波动相一致。12.如权利要求9所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成: 基于所述运行点选择一个或多个转矩曲线；以及 从所述一个或多个选择的转矩曲线中插值出所确定的转矩曲线。13.一种压缩机系统，包括: 压缩机，所述压缩机包括构造成压缩流体的一个或多个转子； 电动机，所述电动机接收控制信号并且根据接收到的控制信号驱动所述一个或多个转子； 控制器，所述控制器接收指示所述压缩机的所述一个或多个转子所产生的波动转矩的状态信号，基于所述压缩机的所述运行点确定转矩曲线，并且产生要求所述电动机根据所确定的转矩曲线被驱动的指令信号；以及 变频驱动器，所述变频驱动器接收所述命令信号并根据所确定的转矩曲线产生改变所述电动机和所述压缩机之间的转矩的控制信号，其中所确定的转矩曲线表示在所述电动机旋转期间所述电动机和所述压缩机之间的转矩变化。14.如权利要求13所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成获得用于所确定的转矩曲线的转矩曲线，所确定的转矩曲线匹配所述一个或多个转子所产生的波动转矩。15.如权利要求13所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成将所确定的转矩曲线的切换定时为与所述一个或多个转子所产生的波动转矩的转矩波动相一致。16.如权利要求13所述的压缩机系统，其特征在于，所述控制器还构造成: 基于所述运行点选择一个或多个转矩曲线；以及 从所述一个或多个选择的转矩曲线中插值出所确定的转矩曲线。
【专利摘要】用于控制制冷系统的螺杆式压缩机的运行的方法的实施例可包括接收关于制冷系统的螺杆式压缩机的运行的状态信号。该方法还包括基于接收的状态信号确定螺杆式压缩机的运行点，并基于该运行点为螺杆式压缩机选择转矩曲线。该方法还可包括根据所选择的转矩曲线驱动螺杆式压缩机。还提出了适于实施该方法的制冷系统和压缩机系统。
【IPC分类】F25B49/02, F04B49/06
【公开号】CN105485990
【申请号】CN201510982785
【发明人】D·M·福叶, N·T·韦斯特, D·M·贝克曼, J·R·索尔斯
【申请人】特灵国际有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2010年8月18日
【公告号】CA2768560A1, CA2768560C, CN102822528A, CN102822528B, EP2467604A2, US8365544, US8875530, US20110041533, US20130145787, US20150052921, WO2011022455A2, WO2011022455A3
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