BR102019017240A2

BR102019017240A2 - method and control system of a compressor in a refrigeration system and compressor used in a refrigeration system

Info

Publication number: BR102019017240A2
Application number: BR102019017240-1A
Authority: BR
Inventors: Marcelo Zanelato; Cristiano Candido Valério
Original assignee: Embraco Indústria De Compressores E Soluções Em Refrigeração Ltda.
Priority date: 2019-08-19
Filing date: 2019-08-19
Publication date: 2021-03-02
Also published as: WO2021030891A9; WO2021030891A1

Abstract

Descreve-se um método de controle de um compressor em um sistema de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo: um controle eletrônico associado ao compressor, o controle eletrônico configurado de modo a fornecer uma pluralidade de parâmetros de rotação (Rmax, R1, R2) ao compressor, em que o compressor compreende uma rotação máxima (Rmax), uma rotação atribuída (R1) e uma rotação efetiva (R2). O sistema de refrigeração compreende ainda uma unidade de refrigeração associada ao compressor, em que o método compreende as etapas de: receber um primeiro comando para operação do compressor na rotação atribuída (R1), interpretar o primeiro comando, e iniciar a operação do compressor na rotação efetiva (R2), em que a rotação efetiva (R2) é de valor numérico superior ao valor numérico da rotação atribuída (R1). Descreve-se ainda um sistema de controle de um compressor em um sistema de refrigeração em harmonia com o método proposto.

A method of controlling a compressor in a refrigeration system is described, the refrigeration system comprising: an electronic control associated with the compressor, the electronic control configured in order to provide a plurality of rotation parameters (Rmax, R1, R2) to the compressor, in which the compressor comprises a maximum rotation (Rmax), an assigned rotation (R1) and an effective rotation (R2). The refrigeration system also comprises a refrigeration unit associated with the compressor, in which the method comprises the steps of: receiving a first command for operating the compressor at the assigned speed (R1), interpreting the first command, and starting the operation of the compressor at effective rotation (R2), where the effective rotation (R2) has a numerical value higher than the numerical value of the assigned rotation (R1). A compressor control system in a refrigeration system is also described in harmony with the proposed method.

Description

METHOD AND CONTROL SYSTEM OF A COMPRESSOR IN A COOLING SYSTEM AND COMPRESSOR USED IN A COOLING SYSTEM

[001] A presente invenção refere-se a um método e a um sistema de controle de um compressor de capacidade variável em um sistema de refrigeração. Mais especificamente, a um método e sistema de partida do compressor que elevem a rotação do compressor a sua rotação máxima (ou a um nível próximo desta) e que façam uso da inércia do motor para superar os torques de carga exigidos.[001] The present invention relates to a method and a control system of a variable capacity compressor in a refrigeration system. More specifically, a method and system for starting the compressor that raises the compressor speed to its maximum speed (or to a level close to it) and that makes use of the motor inertia to overcome the required load torques.

Description of the state of the art

[002] Compressores de capacidade variável (Vcc) são amplamente utilizados em sistemas de refrigeração para controle da temperatura interna de uma unidade de refrigeração.[002] Variable capacity compressors (Vdc) are widely used in refrigeration systems to control the internal temperature of a refrigeration unit.

[003] Sabe-se que uma das vantagens na utilização deste tipo de compressor reside em uma maior possibilidade de operação do compressor em diferentes faixas de rotação, tais faixas de rotação determinadas por um circuito eletrônico acoplado ao compressor, circuito este denominado de inversor.[003] It is known that one of the advantages of using this type of compressor lies in a greater possibility of operating the compressor at different speed ranges, such speed ranges determined by an electronic circuit coupled to the compressor, a circuit called an inverter.

[004] Por outro lado, os compressores de capacidade variável (Vcc) podem apresentar problemas em sua operação, principalmente quando se considera o instante de partida do compressor, e mais especificamente sua partida em condições de elevada carga, como o pull down, descongelamento resistivo, descongelamento por gás quente e carga do refrigerador.[004] On the other hand, variable capacity compressors (Vcc) can present problems in their operation, especially when considering the time of the compressor starting, and more specifically its starting under high load conditions, such as pull down, defrosting resistive, hot gas defrost and refrigerator load.

[005] O ciclo pull down deve ser entendido como o primeiro ciclo de operação do compressor para que a unidade de refrigeração, estando em temperatura ambiente, atinja uma temperatura ideal de operação.[005] The pull down cycle must be understood as the first operating cycle of the compressor so that the refrigeration unit, being at room temperature, reaches an ideal operating temperature.

[006] Por exemplo, ao adquirir-se uma unidade de refrigeração (refrigerador) e conectá-la pela primeira vez à rede elétrica, ou ao reconectar o refrigerador quando este permaneceu um longo período de tempo desconectado.[006] For example, when purchasing a refrigeration unit (refrigerator) and connecting it for the first time to the mains, or when reconnecting the refrigerator when it has been disconnected for a long period of time.

[007] Nos métodos e sistemas atualmente conhecidos no estado da técnica, a partida do compressor em pull down é realizada iniciando-se a rotação deste em um nível substancialmente inferior ao seu nível de rotação máxima.[007] In the methods and systems currently known in the state of the art, the start of the compressor in pull down is carried out by starting its rotation at a level substantially lower than its maximum rotation level.

[008] Por exemplo, considerando um compressor em que sua rotação máxima seja de 4500 rotações por minuto (rpm), os ensinamentos do estado da técnica propõem sua rotação inicial em pull down ao redor de 2250 rpm, rotação esta mantida por um período de tempo suficiente para que o filme de óleo seja formado.[008] For example, considering a compressor in which its maximum speed is 4500 revolutions per minute (rpm), the teachings of the state of the art propose its initial pull-down rotation around 2250 rpm, which is maintained for a period of enough time for the oil film to form.

[009] Assim, o estado da técnica propõe a rotação em pull down em níveis ao redor de 50% do valor da rotação máxima do compressor.[009] Thus, the state of the art proposes the pull-down rotation at levels around 50% of the maximum compressor speed.

[0010] Para determinados níveis equalizados das pressões de sucção e descarga do compressor, a inicialização deste conforme metodologia atualmente conhecida é possível, porém, quando se atinge níveis de pressões mais elevados, o torque exigido pelo eixo do motor do compressor (torque do compressor) torna-se maior do que o torque capaz de ser fornecido pelo motor, ocasionando assim a parada (não partida) do compressor.[0010] For certain equalized levels of the suction and discharge pressures of the compressor, its initialization according to currently known methodology is possible, however, when higher pressure levels are reached, the torque required by the compressor motor shaft (compressor torque ) becomes greater than the torque capable of being supplied by the engine, thus causing the compressor to stop (not start).

[0011] Assim, a presente invenção propõe uma metodologia e sistema aptos a permitir a partida em pull down do compressor em quaisquer níveis de pressão. Mais especificamente, o método inicia a rotação do compressor em um nível próximo ao seu valor de rotação máxima (ou no nível de rotação máxima) e faz uso da inércia adquirida pelo motor para permitir que os valores máximos de torque de carga sejam superados.[0011] Thus, the present invention proposes a methodology and system capable of allowing the pull-down start of the compressor at any pressure level. More specifically, the method starts the compressor rotation at a level close to its maximum speed value (or at the maximum speed level) and makes use of the inertia acquired by the motor to allow the maximum load torque values to be exceeded.

[0012] Com isto, pode-se dimensionar o motor do compressor para níveis de torque inferiores aos níveis atualmente propostos no estado da técnica. Consequentemente, o motor terá mais eficiência em seus ciclos regulares de operação, podendo ser dimensionado de modo otimizado para operação em tais ciclos regulares.[0012] With this, it is possible to dimension the compressor motor to torque levels lower than the levels currently proposed in the state of the art. Consequently, the engine will be more efficient in its regular operating cycles and can be optimally sized for operation in such regular cycles.

Objectives of the invention

[0013] A presente invenção tem por objetivo a provisão de um método e sistema de controle de um compressor em um sistema de refrigeração aptos a realizar a partida do compressor independentemente dos valores de pressão equalizada.[0013] The purpose of the present invention is to provide a method and control system for a compressor in a refrigeration system able to start the compressor regardless of the equalized pressure values.

[0014] É um objetivo adicional da presente invenção a provisão de um método e sistema que utilizem a inércia adquirida pelo motor elétrico para superar os elevados torques de carga exigidos durante a partida do motor.[0014] It is an additional objective of the present invention to provide a method and system that use the inertia acquired by the electric motor to overcome the high load torques required when starting the motor.

[0015] É também um objetivo adicional da presente invenção a provisão de um método e sistema que inicialmente elevem a rotação do motor a um nível próximo de sua rotação máxima de operação.[0015] It is also an additional objective of the present invention to provide a method and system that initially raise the engine speed to a level close to its maximum operating speed.

[0016] Um objetivo adicional da presente invenção consiste na provisão de um método e sistema que inicialmente elevem a rotação do compressor a sua rotação máxima de operação.[0016] An additional objective of the present invention is to provide a method and system that initially raise the compressor speed to its maximum operating speed.

[0017] Ademais, presente invenção tem como objetivo a provisão de um método e sistema de controle de um compressor em um sistema de refrigeração, mais especificamente um método e sistema de controle da partida em pull down do compressor.[0017] Furthermore, the present invention aims to provide a method and system for controlling a compressor in a refrigeration system, more specifically a method and system for controlling the pull-down start of the compressor.

[0018] A presente invenção também tem como objetivo a provisão de um método e sistema que possibilitem a utilização de um motor com reduzido torque, mas apto a realizar a partida do compressor e melhor dimensionado para os ciclos regulares de operação do compressor.[0018] The present invention also aims to provide a method and system that enable the use of a motor with reduced torque, but able to start the compressor and better sized for regular compressor operating cycles.

Brief description of the invention

[0019] Os objetivos da presente invenção são alcançados por um método de controle de um compressor em um sistema de refrigeração, o sistema de refrigeração compreendendo um controle eletrônico associado ao compressor, o controle eletrônico configurado de modo a fornecer uma pluralidade de parâmetros de rotação ao compressor, em que o compressor compreende uma rotação máxima, uma rotação atribuída e uma rotação efetiva.[0019] The objectives of the present invention are achieved by a method of controlling a compressor in a refrigeration system, the refrigeration system comprising an electronic control associated with the compressor, the electronic control configured in order to provide a plurality of rotation parameters to the compressor, where the compressor comprises a maximum speed, an assigned speed and an effective speed.

[0020] O sistema de refrigeração compreende ainda uma unidade de refrigeração associada ao compressor, em que o método compreende as etapas de receber um primeiro comando para operação do compressor na rotação atribuída e interpretar o primeiro comando, iniciando a operação do compressor na rotação efetiva, em que a rotação efetiva é de valor numérico superior ao valor numérico da rotação atribuída.[0020] The refrigeration system also comprises a refrigeration unit associated with the compressor, in which the method comprises the steps of receiving a first command to operate the compressor at the assigned rotation and interpreting the first command, starting the compressor operation at the effective rotation , where the effective rotation has a numerical value greater than the numerical value of the assigned rotation.

[0021] Os objetivos da presente invenção são também alcançados através de um sistema de controle de um compressor em um sistema de refrigeração em harmonia com o método abordado na presente invenção.[0021] The objectives of the present invention are also achieved through a compressor control system in a refrigeration system in harmony with the method covered in the present invention.

Brief description of the drawings

[0022] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:[0022] The present invention will be described in more detail below on the basis of an example of execution shown in the drawings. The figures show:

[0023] Figura 1 - é uma representação gráfica do comportamento da velocidade de rotação do compressor em função do tempo conforme os ensinamentos do estado da técnica;[0023] Figure 1 - is a graphical representation of the compressor rotation speed as a function of time according to the teachings of the state of the art;

[0024] Figura 2 - é uma representação gráfica do comportamento da velocidade de rotação do compressor em função do tempo conforme os ensinamentos da presente invenção;[0024] Figure 2 - is a graphical representation of the behavior of the speed of rotation of the compressor as a function of time according to the teachings of the present invention;

[0025] Figura 3 - é uma representação gráfica da rotação do compressor em função do tempo abordando as etapas que integram o método proposto na presente invenção;[0025] Figure 3 - is a graphical representation of the compressor rotation as a function of time, approaching the steps that integrate the method proposed in the present invention;

[0026] Figura 4 - é uma representação gráfica do torque de carga do compressor em função do tempo abordando as etapas que integram o método proposto na presente invenção; e[0026] Figure 4 - is a graphical representation of the load torque of the compressor as a function of time, addressing the steps that integrate the method proposed in the present invention; and

[0027] Figura 5 - é uma representação da curva do torque de carga e da curva do torque do motor do compressor em conjunto com a inércia adquirida, indicando o ponto de máximo torque de carga e os períodos de tempo relacionados à rotação efetiva e à rotação atribuída.[0027] Figure 5 - is a representation of the load torque curve and the compressor motor torque curve together with the acquired inertia, indicating the point of maximum load torque and the time periods related to the effective rotation and the assigned rotation.

[0028] Figura 6 - é uma representação gráfica da curva característica de um compressor em um sistema de refrigeração, indicando o cenário de partida em pressões equalizadas.[0028] Figure 6 - is a graphical representation of the characteristic curve of a compressor in a refrigeration system, indicating the starting scenario at equalized pressures.

Detailed description of the figures

[0029] Tal como já mencionado anteriormente, destaca-se que a presente invenção tem como foco um método e sistema de controle de um compressor de capacidade variável (Vcc) utilizado em um sistema de refrigeração.[0029] As previously mentioned, it is highlighted that the present invention focuses on a method and control system of a variable capacity compressor (Vcc) used in a refrigeration system.

[0030] Mais especificamente, a presente invenção foca em meios de controle da partida em condições de elevada carga de um compressor Vcc, dito compressor associado a uma unidade de refrigeração e com sua rotação (parâmetros de rotação do motor do compressor) definidos por um controle eletrônico, referenciado como inversor.[0030] More specifically, the present invention focuses on starting control means under high load conditions of a Vcc compressor, said compressor associated with a refrigeration unit and with its rotation (compressor motor rotation parameters) defined by a electronic control, referred to as inverter.

[0031] A figura 1 ilustra uma representação do comportamento da velocidade (rpm) de rotação do compressor (motor do compressor) em função do tempo, considerando a partida do compressor em pressões equalizadas de 4 bar ou 0,4 Mpa (linha sólida) e de 5,8 bar ou 0,58 Mpa (linhas tracejadas).[0031] Figure 1 illustrates a representation of the behavior of the speed (rpm) of the compressor's rotation (compressor motor) as a function of time, considering the start of the compressor at equalized pressures of 4 bar or 0.4 Mpa (solid line) and 5.8 bar or 0.58 Mpa (dashed lines).

[0032] Neste caso, considera-se um compressor em que sua rotação máxima de operação Rmax seja de 4500 rpm. Por rotação máxima de operação Rmax, deve-se entender como a máxima rotação suportada pelo compressor.[0032] In this case, it is considered a compressor in which its maximum operating speed Rmax is 4500 rpm. By maximum operating speed Rmax, it is understood as the maximum speed supported by the compressor.

[0033] Nos métodos de controle conhecidos no estado da técnica, e para início da partida do compressor, eleva-se a rotação do compressor para aproximadamente 50% de seu nível de rotação máxima, neste caso, 2250 rpm, tal como ilustrado na figura 1.[0033] In control methods known in the state of the art, and to start the compressor, the compressor speed is raised to approximately 50% of its maximum speed level, in this case, 2250 rpm, as shown in the figure 1.

[0034] Para a partida em pressão equalizada de 4 bar, nota-se que o motor do compressor atinge 2250 rpm aproximadamente 1,5 segundo após a sua partida e a operação do compressor em tal rotação é mantida.[0034] For starting at equalized pressure of 4 bar, it is noted that the compressor motor reaches 2250 rpm approximately 1.5 seconds after its start and the compressor operation at such rotation is maintained.

[0035] Ainda em referência à figura 1, para a partida do compressor em pressão equalizada de 5,8 bar, a rotação do compressor é inicialmente elevada a 2250 rpm e, aproximadamente 4,5 segundos após a partida nota-se uma queda da velocidade de rotação do compressor até um valor nulo.[0035] Still referring to figure 1, for the compressor to start at 5.8 bar equalized pressure, the compressor speed is initially raised to 2250 rpm and, approximately 4.5 seconds after the start, a drop in pressure is noted. compressor rotation speed to zero.

[0036] Assim, entende-se que para a partida em 5,8 bar, o torque exigido pelo compressor (torque exigido pelo eixo do motor ou torque de carga) atinge valores suficientemente elevados e que impossibilitam o funcionamento do compressor no nível de rotação considerado, neste caso, 2250 rpm, impedindo assim a partida do compressor.[0036] Thus, it is understood that for the start at 5.8 bar, the torque required by the compressor (torque required by the motor shaft or load torque) reaches sufficiently high values that make it impossible for the compressor to operate at the speed level in this case, 2250 rpm, thus preventing the compressor from starting.

[0037] O método e sistema propostos na presente invenção superam os problemas comentados acima por meio da inicialização do compressor em uma rotação substancialmente próxima, ou equivalente (igual) à máxima rotação suportada pelo compressor e por um período de tempo predeterminado, utilizando assim a inércia adquirida pelo motor do compressor para vencer os elevados valores de torque de carga exigidos.[0037] The method and system proposed in the present invention overcomes the problems mentioned above by starting the compressor at a speed substantially close to, or equivalent (equal) to the maximum speed supported by the compressor and for a predetermined period of time, thus using the inertia acquired by the compressor motor to overcome the high required load torque values.

[0038] Entende-se assim que através dos ensinamentos da presente invenção, o torque resultante da inércia obtida em conjunto com o torque do motor são suficientes para vencer os elevados valores de torque de carga do sistema.[0038] It is thus understood that through the teachings of the present invention, the torque resulting from the inertia obtained in conjunction with the motor torque are sufficient to overcome the high values of the load torque of the system.

[0039] A figura 2 ilustra um gráfico de valores preferenciais de rotação do compressor em função do tempo considerando os ensinamentos da presente invenção.[0039] Figure 2 illustrates a graph of preferred values of compressor rotation as a function of time considering the teachings of the present invention.

[0040] Nota-se que para a partida em 4 bar a rotação do compressor é inicialmente elevada à rotação máxima suportada pelo compressor (rotação máxima Rmax), neste caso, 4500 rpm, e a partida do compressor ocorre sem imprevistos.[0040] It should be noted that for the 4 bar start, the compressor speed is initially raised to the maximum speed supported by the compressor (maximum speed Rmax), in this case, 4500 rpm, and the compressor starts without any surprises.

[0041] Para a partida em 5,8 bar, e devido aos altos valores de torque de carga exigidos, nota-se o incremento da rotação não tão acentuado quanto o incremento da partida em 4 bar, porém, ao contrário do revelado na figura 1, neste caso a partida do compressor em sua rotação máxima Rmax, em conjunto com a inércia adquirida pelo compressor, permitem superar o torque de carga exigido e consequentemente a inicialização do compressor é realizada.[0041] For the 5.8 bar start-up, and due to the high load torque values required, it is noted that the speed increase is not as accentuated as the start bar increase by 4 bar, however, contrary to what is shown in the figure 1, in this case, starting the compressor at its maximum speed Rmax, together with the inertia acquired by the compressor, allows the required load torque to be overcome and, consequently, the compressor is started.

[0042] Assim, as figuras 3 e 4 ilustram respectivamente uma representação gráfica da rotação e torque de carga do compressor em função do tempo e que permitem uma melhor visualização das etapas que integram o método de controle de um compressor em um sistema de refrigeração tal como proposto na presente invenção.[0042] Thus, figures 3 and 4 illustrate, respectively, a graphical representation of the compressor load rotation and torque as a function of time and that allow a better visualization of the steps that integrate the compressor control method in such a cooling system. as proposed in the present invention.

[0043] Recebido um primeiro comando (proveniente de um termostato do sistema de refrigeração) para inicialização do ciclo de elevada carga (tal como o pull down) em uma rotação atribuída R1, o sistema de refrigeração, e mais especificamente através de seu controle eletrônico (inversor), irá interpretar dito primeiro comando e posteriormente iniciar a operação do compressor em um nível de rotação efetiva R2, dita rotação efetiva R2 de valor numérico superior ao valor da rotação atribuída R1, tal como representado na figura 3.[0043] Received a first command (from a cooling system thermostat) to start the high load cycle (such as pull down) at an assigned rotation R1, the cooling system, and more specifically through its electronic control (inverter), will interpret this first command and later start the compressor operation at an effective rotation level R2, said effective rotation R2 with a numerical value higher than the assigned rotation value R1, as shown in figure 3.

[0044] Posteriormente, e ainda em referência à figura 3, a operação do compressor no nível de rotação efetiva R2 é mantida até que um primeiro período de tempo T1 seja atingido, o primeiro período de tempo T1 relacionado a um parâmetro de torque do compressor.[0044] Subsequently, and still with reference to figure 3, the compressor operation at the effective rotation level R2 is maintained until a first time period T1 is reached, the first time period T1 related to a compressor torque parameter .

[0045] Mais especificamente, e em referência à figura 3, o primeiro período de tempo T1 equivale ao período em que o torque resultante da inércia obtida com a elevação da velocidade e do torque do motor, é suficiente para vencer o período de elevado torque de carga causado pela acomodação das pressões do sistema de refrigeração durante a partida.[0045] More specifically, and with reference to figure 3, the first period of time T1 is equivalent to the period in which the torque resulting from the inertia obtained with the elevation of the motor speed and torque, is sufficient to overcome the period of high torque load caused by the accommodation of the refrigeration system pressures during start-up.

[0046] Em outras palavras, e tal como ilustrado na figura 5, o período de tempo T1 equivale ao período de tempo necessário para que o torque do motor do compressor em conjunto com a inércia adquirida devido a sua inicialização na rotação efetiva R2 sejam suficientes para vencer o torque de carga do sistema, após o torque de carga ter atingido seu ponto máximo Amax.[0046] In other words, and as illustrated in figure 5, the time period T1 is equivalent to the time period necessary for the compressor motor torque together with the acquired inertia due to its initialization at effective rotation R2 to be sufficient to overcome the load torque of the system, after the load torque has reached its maximum Amax point.

[0047] Assim, e em referência à figura 5, entende-se que o torque do motor devido à inércia adquirida supera o torque de carga no ponto A1 e consequentemente permite que a partida do compressor seja realizada.[0047] Thus, and in reference to figure 5, it is understood that the motor torque due to the acquired inertia exceeds the load torque at point A1 and consequently allows the compressor to start.

[0048] Passado o período de elevado torque de carga do sistema, ou seja, atingido o primeiro período de tempo T1, a rotação do compressor será reduzida da rotação efetiva R2 até a rotação atribuída R1. Desta maneira, e em referência à figura 3, a operação do compressor na rotação atribuída R1 será atingida em um segundo período de tempo T2, período este equivalente ao período necessário para que o torque da carga do sistema se estabilize em um valor menor que o pico do transiente de inicialização do seu funcionamento.[0048] After the period of high load torque of the system, that is, the first time period T1 has been reached, the compressor speed will be reduced from the effective speed R2 until the assigned speed R1. In this way, and in reference to figure 3, the compressor operation at the assigned speed R1 will be reached in a second time period T2, a period equivalent to the period necessary for the system load torque to stabilize at a value lower than the peak of the startup transient of its operation.

[0049] Assim, e devido à inicialização do compressor em seu nível de rotação efetiva R2 em conjunto com a inércia adquirida pelo motor, será possível realizar a partida do compressor para quaisquer níveis de pressão e consequentemente superar quaisquer níveis de torque de carga máximo exigidos.[0049] Thus, and due to the compressor starting at its effective speed level R2 together with the inertia acquired by the engine, it will be possible to start the compressor for any pressure levels and consequently overcome any required maximum load torque levels. .

[0050] A figura 4 ilustra o comportamento do torque de carga de um refrigerador quando o compressor é acionado em sua inicialização. Os valores de torque em função do tempo ilustrados na figura 4 são referentes ao comportamento das pressões de sucção e descarga ilustradas na figura 6. Percebe-se pelo comportamento do torque de carga ilustrado na figura 4, que um ponto de máxima Amax ocorre poucos segundos após a inicialização do compressor, sendo o período compreendido entre a inicialização e a passagem pelo ponto de máximo correlacionados com o tempo T1.[0050] Figure 4 illustrates the behavior of the load torque of a refrigerator when the compressor is started. The torque values as a function of time illustrated in figure 4 refer to the behavior of the suction and discharge pressures illustrated in figure 6. It is noticed by the behavior of the loading torque illustrated in figure 4, that a point of maximum Amax occurs a few seconds after starting the compressor, the period between starting and passing through the maximum point being correlated with time T1.

[0051] De maneira similar, os valores de rotação efetiva R2 podem estar relacionados aos valores de torque de carga atingidos no instante de máximo.[0051] Similarly, the effective rotation values R2 can be related to the load torque values reached at the maximum instant.

[0052] Assim, a figura 6 revela a curva característica do compressor, em que se exibe valores da pressão de descarga e da pressão de sucção e a reta em linha tracejada representa o cenário de partida em pressão equalizada (t = 0 segundo), em que se destaca a partida em pressão equalizada de 4 bar e 5,8 bar.[0052] Thus, figure 6 reveals the compressor characteristic curve, in which the discharge pressure and suction pressure values are displayed and the dashed line represents the starting scenario in equalized pressure (t = 0 seconds), which highlights the start at equal pressure of 4 bar and 5.8 bar.

[0053] Assim, para a partida em 4 bar, sabe-se que o torque a ser superado é inferior quando comparado ao torque de partida em 5,8 bar, desta maneira, pode-se utilizar a rotação efetiva R2 como uma fração menor da rotação máxima Rmax do compressor.[0053] Thus, for starting at 4 bar, it is known that the torque to be exceeded is lower when compared to the starting torque at 5.8 bar, in this way, it is possible to use the effective rotation R2 as a smaller fraction of the maximum Rmax of the compressor.

[0054] Já para a partida em 5,8 bar, esta exigindo um maior torque a ser superado, a rotação efetiva R2 pode assumir uma fração maior da rotação máxima Rmax. Desta maneira, entende-se que quanto menor for o valor de pressão equalizada de partida do compressor, menor será o valor da rotação efetiva R2 do compressor.[0054] For the 5.8 bar start, which requires a higher torque to be overcome, the effective rotation R2 can assume a larger fraction of the maximum rotation Rmax. In this way, it is understood that the lower the equalized pressure value of the compressor starting, the lower the value of the effective rotation R2 of the compressor will be.

[0055] Assim, a presente invenção propõe um método de controle de um compressor em um sistema de refrigeração, mais especificamente a um método de controle em partida em condições de elevada carga do compressor, que utilize a própria inércia adquirida pelo motor em sua partida para assim superar os elevados torques de carga exigidos.[0055] Thus, the present invention proposes a method of controlling a compressor in a refrigeration system, more specifically a method of control in starting under conditions of high compressor load, which uses the very inertia acquired by the engine at its start in order to overcome the high load torques required.

[0056] Desta maneira, pode-se utilizar um motor com menor torque, mas apto a vencer cargas mais elevadas e consequentemente melhor dimensionado para operação nos ciclos regulares de operação, uma vez que o motor não é mais projetado para ter um torque elevado para efetuar a partida do compressor, já que a partida ocorre utilizando-se a inércia adquirida pelo motor, tal como os ensinamentos da presente invenção.[0056] In this way, it is possible to use a motor with less torque, but able to overcome higher loads and consequently better sized for operation in regular operating cycles, since the motor is no longer designed to have a high torque for start the compressor, since the start occurs using the inertia acquired by the engine, as the teachings of the present invention.

[0057] Em harmonia com o método de controle acima descrito, a presente invenção refere-se ainda a um sistema de controle de um compressor em um sistema de refrigeração, dito sistema de refrigeração compreendendo um controle eletrônico associado ao compressor, o controle eletrônico configurado de modo a fornecer uma pluralidade de parâmetros de rotação Rmax, R1, R2 ao compressor em resposta a um primeiro comando enviado por um termostato.[0057] In harmony with the control method described above, the present invention also relates to a compressor control system in a refrigeration system, said cooling system comprising an electronic control associated with the compressor, the configured electronic control. in order to provide a plurality of rotation parameters Rmax, R1, R2 to the compressor in response to a first command sent by a thermostat.

[0058] O compressor compreende ainda uma rotação máxima Rmax, uma rotação atribuída R1 e uma rotação efetiva R2, e o sistema de refrigeração compreende ainda uma unidade de refrigeração associada ao compressor.[0058] The compressor also comprises a maximum rotation Rmax, an assigned rotation R1 and an effective rotation R2, and the refrigeration system also comprises a refrigeration unit associated with the compressor.

[0059] Em harmonia com o método anteriormente descrito, o controle eletrônico é configurado de modo a receber do termostato um primeiro comando para operação do compressor na rotação atribuída R1, ainda, o controle eletrônico é configurado para interpretar o primeiro comando e iniciar a operação do compressor na rotação efetiva R2, em que a rotação efetiva R2 é de valor numérico superior ao valor numérico da rotação atribuída R1.[0059] In harmony with the previously described method, the electronic control is configured in order to receive from the thermostat a first command for compressor operation at the assigned rotation R1, furthermore, the electronic control is configured to interpret the first command and start the operation of the compressor at effective rotation R2, where effective rotation R2 has a numerical value greater than the numerical value of the assigned rotation R1.

[0060] Adicionalmente, o controle eletrônico é configurado para manter a operação do compressor no nível de rotação efetiva R2 até que um primeiro período de tempo T1 seja atingido, o primeiro período de tempo T1 relacionado à passagem do valor máximo de torque de carga do sistema de refrigeração.[0060] Additionally, the electronic control is configured to maintain the compressor operation at the effective speed level R2 until a first time period T1 is reached, the first time period T1 related to the passage of the maximum load torque value of the refrigeration system.

[0061] Em harmonia com o método anteriormente descrito, e em referência à figura 5, o primeiro período de tempo T1 equivale ao período em que o torque resultante da inércia obtida com a elevação da velocidade e do torque do motor (torque motor e inércia), são suficientes para vencer o período de elevado torque de carga causado pela acomodação das pressões do sistema de refrigeração durante a partida, ou seja, ao período em que o torque do motor (com a inércia obtida) é superior ao valor do torque de carga, após o torque de carga ter atingido seu ápice.[0061] In harmony with the method previously described, and with reference to figure 5, the first period of time T1 is equivalent to the period in which the torque resulting from the inertia obtained with the elevation of the motor speed and torque (motor torque and inertia ), are sufficient to overcome the period of high load torque caused by the accommodation of the refrigeration system pressures during start-up, that is, the period when the engine torque (with the obtained inertia) is greater than the torque value of the load, after the load torque has reached its peak.

[0062] O sistema de controle proposto na presente invenção, através de seu controle eletrônico, é configurado ainda para reduzir a rotação do compressor da rotação efetiva R2 até a rotação atribuída R1 no instante em que o primeiro período de tempo T1 for atingido, adicionalmente, o controle eletrônico é configurado para estabelecer a rotação do compressor na rotação atribuída R1 em um segundo período de tempo T2, o segundo período de tempo T2 equivalente ao período de tempo necessário para que o torque da carga do sistema se estabilize em um valor menor que o pico do transiente de inicialização do seu funcionamento.[0062] The control system proposed in the present invention, through its electronic control, is further configured to reduce the compressor rotation from the effective rotation R2 until the assigned rotation R1 at the moment when the first time period T1 is reached, additionally , the electronic control is configured to establish the compressor speed at the assigned speed R1 in a second time period T2, the second time period T2 equivalent to the time required for the system load torque to stabilize at a lower value that the peak of the startup transient of its operation.

[0063] Assim, e em harmonia com o método de controle anteriormente descrito, os valores de rotação efetiva R2 podem estar relacionados aos valores de torque de carga atingidos no instante de máximo.[0063] Thus, and in harmony with the control method described above, the effective rotation values R2 can be related to the load torque values reached at the maximum instant.

[0064] Desta maneira, e em referência à figura 6, para a partida em 4 bar, sabe-se que o torque a ser superado é inferior quando comparado ao torque de partida em 5,8 bar, desta maneira, pode-se utilizar a rotação efetiva R2 como uma fração menor da rotação máxima Rmax do compressor.[0064] In this way, and in reference to figure 6, for starting at 4 bar, it is known that the torque to be exceeded is lower when compared to the starting torque at 5.8 bar, in this way, it can be used the effective speed R2 as a minor fraction of the maximum compressor speed Rmax.

[0065] Já para a partida em 5,8 bar, está exigindo um maior torque a ser superado, a rotação efetiva R2 pode assumir uma fração maior da rotação máxima Rmax. Desta maneira, entende-se que quanto menor for o valor de pressão equalizada de partida do compressor, menor será o valor da rotação efetiva R2 do compressor. Por fim, a presente invenção aborda ainda um compressor utilizado em um sistema de refrigeração, em que o sistema de refrigeração compreende um controle eletrônico associado ao compressor, o controle eletrônico configurado de modo a fornecer uma pluralidade de parâmetros de rotação Rmax, R1, R2 ao compressor.[0065] For the 5.8 bar start, it requires a higher torque to be overcome, the effective rotation R2 can assume a larger fraction of the maximum rotation Rmax. In this way, it is understood that the lower the equalized pressure value of the compressor starting, the lower the value of the effective rotation R2 of the compressor will be. Finally, the present invention also addresses a compressor used in a refrigeration system, in which the refrigeration system comprises an electronic control associated with the compressor, the electronic control configured in order to provide a plurality of rotation parameters Rmax, R1, R2 to the compressor.

[0066] Em que o compressor compreende uma rotação máxima Rmax, uma rotação atribuída R1 e uma rotação efetiva R2, e o sistema de refrigeração compreende ainda uma unidade de refrigeração associada ao compressor, em que o compressor é configurado para operar no nível de rotação efetiva R2 caso um primeiro comando para operação do compressor na rotação atribuída R1 seja recebido, em que a rotação efetiva R2 é de valor numérico superior ao valor numérico da rotação atribuída R1.[0066] In which the compressor comprises a maximum rotation Rmax, an assigned rotation R1 and an effective rotation R2, and the refrigeration system further comprises a refrigeration unit associated with the compressor, in which the compressor is configured to operate at the rotation level effective R2 if a first command to operate the compressor at the assigned speed R1 is received, in which the effective speed R2 has a numerical value greater than the numerical value of the assigned speed R1.

[0067] Assim, a presente invenção propõe um método e sistema de controle de um compressor em um sistema de refrigeração e um compressor utilizado em um sistema de refrigeração, mais especificamente a um método e sistema de controle em partida no ciclo pull down do compressor, que utilizem a própria inércia adquirida pelo motor em sua partida para assim superar os elevados torques de carga exigidos.[0067] Thus, the present invention proposes a method and control system of a compressor in a refrigeration system and a compressor used in a refrigeration system, more specifically to a method and control system starting in the pull down cycle of the compressor , that use the own inertia acquired by the motor at its start, in order to overcome the high load torques required.

[0068] Desta maneira, pode-se utilizar um motor com menor torque, mas apto a vencer cargas mais elevadas e consequentemente melhor dimensionado para operação nos ciclos regulares de operação, uma vez que o motor não é mais projetado para ter um torque elevado para efetuar a partida do compressor, já que a partida ocorre utilizando-se a inércia adquirida pelo motor, tal como os ensinamentos da presente invenção.[0068] In this way, it is possible to use a motor with less torque, but able to overcome higher loads and consequently better sized for operation in regular operating cycles, since the motor is no longer designed to have a high torque for start the compressor, since the start occurs using the inertia acquired by the engine, as the teachings of the present invention.

[0069] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.[0069] Having described a preferred embodiment example, it should be understood that the scope of the present invention encompasses other possible variations, being limited only by the content of the appended claims, including possible equivalents therein.

Claims

Method of controlling a compressor in a refrigeration system, the refrigeration system comprising:
an electronic control associated with the compressor, the electronic control configured to provide a plurality of rotation parameters (Rmax, R1, R2) to the compressor, where the compressor comprises a maximum rotation (Rmax), an assigned rotation (R1) and an effective rotation (R2), and the refrigeration system also comprises a refrigeration unit associated with the compressor, in which the method is characterized by the fact that it comprises the steps of:
receive a first command to operate the compressor at the assigned speed (R1),
interpret the first command, and start the compressor operation at the effective speed (R2), where the effective speed (R2) has a numerical value higher than the numerical value of the assigned speed (R1).

Method according to claim 1, characterized by the fact that the operation of the compressor at the effective rotation level (R2) is maintained until a first period of time (T1) is reached, the first period of time (T1) related to the passing through a maximum value (Amax) of the cooling system load torque.

Method according to claim 2, characterized by the fact that the first period of time (T1) is equivalent to the period in which the compressor reaches a sufficient starting torque to allow the compressor to start.

Method according to claim 3, characterized by the fact that the first period of time (T1) is equivalent to the period of time in which the torque resulting from the inertia obtained with the operation of the compressor at the effective rotation (R2) together with the torque of the motor are sufficient to overcome the period of high load torque.

Method according to claim 4, characterized by the fact that the first period of time (T1) is equivalent to the period of time necessary for the compressor motor torque together with the acquired inertia due to the compressor starting at the effective rotation ( R2) are sufficient to overcome the load torque of the system after the load torque has reached its maximum value (Amax).

Method according to claim 4, characterized by the fact that it still comprises the step of:
reduce the compressor speed from the effective speed (R2) to the assigned speed (R1) the instant the first time period (T1) is reached, and
achieve the assigned speed (R1) in a second period of time (T2), the second period of time (T2) equivalent to the period of time required for the refrigeration system load torque to stabilize at a value less than the value maximum (Amax) reached by the load torque during the compressor startup.

Method according to claim 6, in which the compressor comprises a plurality of equalized starting pressure values, and the method is characterized by the fact that the lower the equalized starting pressure value of the compressor, the lower the speed of rotation effective (R2) of the compressor.

Control system of a compressor in a cooling system, the cooling system comprising:
an electronic control associated with the compressor, the electronic control configured to provide a plurality of rotation parameters (Rmax, R1, R2) to the compressor in response to a first command sent by a thermostat,
in which the compressor comprises a maximum rotation (R max), an assigned rotation (R1) and an effective rotation (R2), and the refrigeration system also comprises a refrigeration unit associated with the compressor, in which the system is characterized by the fact that:
the electronic control is configured in order to receive from the thermostat the first command to operate the compressor at the assigned speed (R1),
the electronic control is configured to interpret the first command and start the compressor operation at the effective speed (R2), where the effective speed (R2) has a numerical value higher than the numerical value of the assigned speed (R1).

System according to claim 8, characterized by the fact that the electronic control is configured to maintain the compressor operation at the effective rotation level (R2) until a first period of time (T1) is reached, the first period of time (T1) related to the passage through the maximum load torque value of the refrigeration system.

System according to claim 9, characterized by the fact that the first period of time (T1) is equivalent to the period in which the compressor reaches a sufficient starting torque to allow the compressor to start.

System according to claim 10, characterized by the fact that the first period of time (T1) is equivalent to the period of time in which the torque resulting from the inertia obtained with the operation of the compressor at the effective rotation (R2) together with the torque of the motor are sufficient to overcome the period of high load torque.

System according to claim 11, characterized by the fact that the first period of time (T1) is equivalent to the period of time necessary for the compressor motor torque together with the acquired inertia due to the compressor starting at the effective rotation ( R2) are sufficient to overcome the load torque of the system after the load torque has reached its maximum point (Amax).

System according to claim 12, characterized by the fact that the electronic control is configured to reduce the compressor speed from the effective speed (R2) to the assigned speed (R1) the instant the first time period (T1) is reached additionally
the electronic control is configured to set the compressor speed at the assigned speed (R1) in a second time period (T2), the second time period (T2) equivalent to the time period required for the load torque of the system to cooling system stabilizes at a value less than the maximum value (Amax) reached by the load torque during the compressor startup.

System according to claim 13, wherein the compressor comprises a plurality of equalized starting pressure values, and the system is characterized by the fact that the lower the equalized starting pressure value of the compressor, the lower the speed of rotation effective (R2) of the compressor.

Compressor used in a refrigeration system, the refrigeration system comprising an electronic control associated with the compressor, the electronic control configured to provide a plurality of rotation parameters (Rmax, R1, R2) to the compressor, where the compressor comprises a maximum rotation (R max), an assigned rotation (R1) and an effective rotation (R2), and the refrigeration system also comprises a refrigeration unit associated with the compressor, in which the compressor is characterized by the fact that it is configured to operate in the effective rotation level (R2) if a first command to operate the compressor in the assigned rotation (R1) is received, in which the effective rotation (R2) has a numerical value higher than the numerical value of the assigned rotation (R1).