BR112021003200B1 - Método de controle de inversor, sistema para fornecer energia à carga ca e circuito de refrigeração - Google Patents

Abstract

MÉTODO DE CONTROLE DE INVERSOR, SISTEMA PARA FORNECER ENERGIA À CARGA CA E CIRCUITO DE REFRIGERAÇÃO. A presente invenção suprime a geração de calor de um conversor. De acordo com a presente invenção, um inversor aplica uma tensão CA convertida de uma tensão CC e fornece energia a uma carga CA. A energia pode ser reduzida quando o valor de tensão Vca da tensão CA convertida em tensão CC pelo conversor é menor que um primeiro valor Vt1 (etapas S84, S85).

Description

Campo técnico

[001] A presente divulgação refere-se a uma técnica para conver são de energia.

Técnica Anterior

[002] O Documento de Patente 1 divulga que uma diminuição na entrada de tensão de um inversor para um nível extremamente baixo faz com que o inversor pare de operar de modo a evitar um mau funcionamento no inversor ou danos aos componentes do inversor.

Documento de técnica anterior Documento de Patente

[003] Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonesa Aberto à Inspeção Pública No. 63-290193

Sumário Problema a ser resolvido pela invenção

[004] De acordo com a presente divulgação, a geração de calor de um conversor que produz uma entrada de tensão para um inversor é suprimida.

Meios para resolver o problema

[005] Um sistema 100 para fornecer energia a uma carga CA da presente divulgação inclui um inversor 4 configurado para aplicar uma primeira tensão CA V1 convertida de uma tensão CC Vcc para fornecer energia Po a uma carga CA 5, um conversor 2 configurado para converter uma segunda tensão CA V2 em tensão CC Vcc e um circuito de controle 6.

[006] De acordo com um primeiro aspecto do sistema 100 para fornecer energia a uma carga CA, quando um valor de tensão Vca da segunda tensão CA for menor que um primeiro valor predeterminado Vt1, o circuito de controle permite que o inversor reduza a energia S85.

[007] Um segundo aspecto do sistema 100 para fornecer energia a uma carga CA da presente divulgação é o sistema para fornecer energia a uma carga CA de acordo com o primeiro aspecto, em que, quando o valor de tensão Vca é igual a ou maior que o primeiro valor Vt1, a energia é reduzida S85 sob uma primeira condição S83, S84, e quando o valor de tensão é menor que o primeiro valor, a energia é reduzida S85 sob uma segunda condição S82, S84 que é menos restritiva do que a primeira condição.

[008] Um terceiro aspecto do sistema 100 para fornecer energia a uma carga CA da presente divulgação é o sistema para fornecer energia a uma carga CA de acordo com o primeiro ou segundo aspecto, no qual, quando o valor de tensão Vca é menor que o primeiro valor Vt1 e uma entrada de corrente Iw para o inversor 4 ou saída para a carga CA 5 é igual ou maior que um primeiro valor limite superior I3, a corrente é colocada sob controle de queda S85. O primeiro valor limite superior é monotonamente não decrescente em relação a um aumento no valor de tensão.

[009] Um quarto aspecto do sistema 100 para fornecer energia a uma carga CA da presente divulgação é o sistema para fornecer energia a uma carga CA de acordo com qualquer um do primeiro ao terceiro aspectos, no qual, quando o valor de tensão Vca é menor que o primeiro valor Vt1 e um valor de corrente Ii de uma entrada de corrente de entrada para o conversor 2 é igual ou maior que um segundo valor de limite superior, a corrente de entrada é colocada sob controle de queda S85. O segundo valor limite superior é monotonamente não decrescente em relação a um aumento no valor de tensão Vca.

[010] Um quinto aspecto do sistema 100 para fornecer energia a uma carga CA da presente divulgação é o sistema para fornecer energia a uma carga CA de acordo com qualquer um do primeiro ao quarto aspectos, em que, quando o valor de tensão Vca é menor que um segundo valor predeterminado Vt2 que é menor que o primeiro valor Vt1, o fornecimento de energia Po para a carga CA 5 é interrompido S73, S74.

[011] Um sexto aspecto do sistema 100 para fornecer energia a uma carga CA da presente divulgação é o sistema para fornecer energia a uma carga CA de acordo com o terceiro ou quarto aspectos, no qual, a carga CA 5 é um motor. O controle de inclinação S85 inclui controle para reduzir uma velocidade de rotação do motor.

[012] Um sétimo aspecto do sistema 100 para fornecer energia a uma carga CA da presente divulgação é o sistema para fornecer energia a uma carga CA de acordo com o sexto aspecto, no qual, o motor 5 é qualquer um de um motor que aciona um compressor 91 usado em um circuito de refrigeração 9, um ventilador usado em um ar-condicionado ou um motor que aciona um ventilador usado em um filtro de ar.

[013] Um oitavo aspecto do sistema 100 para fornecer energia a uma carga CA da presente divulgação é o sistema para fornecer energia a uma carga CA de acordo com o sexto aspecto, no qual, o motor 5 é um motor que aciona um compressor 91 incluído em um circuito de refrigeração 9. O circuito de refrigeração inclui ainda uma válvula de expansão 93. O controle de inclinação S85 inclui controle para aumentar o grau de abertura da válvula de expansão.

[014] Um nono aspecto do sistema 100 para fornecer energia a uma carga CA da presente divulgação é o sistema para fornecer energia a uma carga CA de acordo com qualquer um do primeiro ao oitavo aspectos, em que, quando o valor de tensão Vca é menor que o primeiro valor Vt1, a energia fornecida a uma carga CC 93 acionada com a tensão CC é reduzida.

[015] Um circuito de refrigeração 9 da presente divulgação inclui um compressor 91 acionado por um motor 5 e uma válvula de expansão 93. O motor 5 é a carga CA 5 para a qual a energia é fornecida pelo sistema para fornecer energia a uma carga CA de acordo com o oitavo aspecto da presente divulgação.

[016] Um método de controle de inversor da presente divulgação é um método para controlar um inversor 4 configurado para converter uma entrada de tensão CC Vcc para o inversor em uma primeira tensão CA V1 e aplicar a primeira tensão CA a uma carga CA 5. A tensão CC Vcc é obtida através da conversão de uma segunda tensão CA V2 realizada por um conversor 2.

[017] Quando um valor de tensão Vca da segunda tensão CA é menor do que um primeiro valor predeterminado Vt1, a energia pode ser reduzida S85 e fornecida S8.

Breve descrição dos desenhos

[018] A Figura 1 é um diagrama de blocos mostrando uma confi guração de um sistema de acionamento de carga CA; A Figura 2 é um fluxograma que mostra um exemplo de uma operação de redução de energia de um circuito de controle e uma operação associada à operação de redução de energia; A Figura 3 é um gráfico que mostra a dependência de uma função para ser um valor de corrente decrescente em um valor de tensão; e A Figura 4 é um diagrama de blocos mostrando uma configuração de um circuito de refrigeração.

Descrição da modalidade

[019] A Figura 1 é um diagrama de blocos que mostra uma confi guração de um sistema de acionamento de carga CA 100, e aqui o sistema de acionamento de carga CA 100 aciona uma carga CA 5. Como a carga CA 5, uma carga CA monofásica ou uma carga CA multifásica pode ser usada. Por exemplo, a carga CA 5 é um motor CA. Por exemplo, o motor CA aciona um compressor usado em um circuito de refrigeração. Alternativamente, por exemplo, o motor CA aciona um ventilador que sopra ar para um trocador de calor usado no circuito de refrigeração. Além disso, alternativamente, por exemplo, o motor CA aciona um ventilador usado em um filtro de ar.

[020] O sistema de acionamento de carga CA 100 inclui um inver- sor 4. O inversor 4 converte uma entrada de tensão CC Vcc para o inversor 4 em uma tensão CA V1 e aplica a tensão CA V1 à carga CA 5. O inversor 4 fornece a carga CA 5 com energia (doravante, "energia operacional") Po para colocar a carga CA 5 em operação. O número de fases da tensão CA V1 é equivalente ao número de fases da carga CA 5.

[021] O sistema de acionamento de carga CA 100 inclui um con versor 2. O conversor 2 converte uma tensão CA V2 para emitir a tensão CC Vcc. A tensão CA V2 é emitida por uma fonte de energia comercial 1 que é, por exemplo, uma fonte de energia CA. Uma corrente de entrada de um valor de corrente Ii é inserida da fonte de energia comercial 1 para o conversor 2. A energia Ps é fornecida da fonte de alimentação comercial 1 para o sistema de acionamento de carga CA 100.

[022] Exemplos do conversor 2 incluem um circuito retificador de ponte de diodo, um conversor boost, um conversor buck e um conversor buck-boost.

[023] A Figura 1 mostra um exemplo onde o sistema de aciona mento de carga CA 100 inclui ainda um filtro 7 entre a fonte de energia comercial 1 e um lado de entrada do conversor 2. Neste caso, a tensão CA V2 é aplicada a partir da fonte de energia comercial 1 para o conversor 2 através do filtro 7. Por exemplo, o filtro 7 é um filtro passa-baixo de um tipo de entrada de choque. Por exemplo, o valor de corrente Ii pode ser um valor de uma corrente fluindo da fonte de energia comercial 1 para o filtro 7. Por exemplo, uma tensão através de um capacitor incluído no filtro 7 pode ser considerada como a tensão CA V2.

[024] A Figura 1 mostra um exemplo onde o sistema de aciona mento de carga CA 100 inclui ainda um capacitor 3. O capacitor 3 suporta a tensão CC Vcc. O conversor 2 carrega o capacitor 3. O capacitor 3 descarrega para fornecer, sozinho ou junto com o conversor 2, energia (doravante, referida como "energia de entrada") Pi a ser inserida no in- versor 4. Supondo que uma perda no inversor 4 seja ignorada, a energia de entrada Pi é equivalente à energia operacional Po.

[025] O sistema de acionamento de carga CA 100 inclui um circuito de controle 6. O circuito de controle 6 controla a operação do inversor 4. Por exemplo, o inversor 4 realiza uma operação de comutação para converter a tensão CC Vcc na tensão CA V1. O inversor 4 inclui, por exemplo, um elemento de comutação que executa a operação de comutação descrita acima.

[026] O circuito de controle 6 gera um sinal de controle G para con trolar a operação de comutação e emite o sinal de controle G para o inversor 4. A tensão CA V1 flutua de uma maneira que depende da operação de comutação do inversor 4. A flutuação da tensão CA V1 faz com que a energia operacional Po flutue. A flutuação da energia operacional Po faz com que a operação da carga CA 5 flutue.

[027] Portanto, o circuito de controle 6 faz com que a energia ope racional Po flutue através do controle do inversor 4 e, portanto, aciona a carga CA 5 de várias maneiras de operação. Um caso em que a carga CA 5 é um motor trifásico será descrito como um exemplo.

[028] Os dados de comando J, um valor de tensão Vca da tensão CA V2 e um valor de uma corrente Iw fluindo através do inversor 4 (doravante, também referido como "valor de corrente Iw") são introduzidos no circuito de controle 6. O dado de comando J é um valor de comando para velocidade rotacional ou torque rotacional do motor 5, por exemplo. Por exemplo, um valor de tensão CC Vcc pode ser inserido no circuito de controle 6.

[029] O valor de tensão Vca é obtido usando um sensor de tensão bem conhecido, e o valor de corrente Iw é obtido usando um sensor de corrente bem conhecido. O valor da corrente Iw pode ser obtido através da medição da corrente de entrada do inversor 4.

[030] Por exemplo, quando o motor 5 aciona o compressor, os da dos de comando J são definidos de uma maneira que depende do desempenho de refrigeração do circuito de refrigeração que usa o compressor. A configuração é uma técnica bem conhecida como controle para acionar um compressor com base em uma configuração de temperatura em um ar-condicionado, por exemplo. Por exemplo, a fim de aumentar o desempenho de resfriamento, um aumento na velocidade de rotação do compressor pode ser usado e, por exemplo, um valor de comando da velocidade de rotação representado pelos dados de comando J aumenta.

[031] O circuito de controle 6 determina a energia operacional Po a partir dos dados de comando J, o valor de tensão Vca e o valor de corrente Iw. Por exemplo, quando o dado de comando J é um valor de comando da velocidade rotacional ou torque rotacional, um aumento no valor do comando causa um aumento na energia operacional Po.

[032] O circuito de controle 6 gera o sinal de controle G que faz com que a energia operacional Po seja fornecida a partir do inversor 4 para a carga CA 5.

[033] Quando o inversor 4 fornece a energia operacional Po de um determinado valor, o valor da corrente Ii aumenta à medida que o valor de tensão Vca diminui. Isso ocorre porque a energia de entrada Pi é proporcional ao produto do valor de tensão Vca e o valor da corrente Ii quando a eficiência de conversão de energia do conversor 2 é considerada constante, e a energia de entrada Pi é igual à energia operacional Po quando a perda no inversor 4 é ignorada. Um aumento no valor da corrente Ii faz com que um diodo ou elemento de comutação que é um componente do conversor 2 gere calor. A geração de calor do diodo ou elemento de comutação leva à deterioração da eficiência e do desempenho do elemento. Portanto, é desejável que a geração de calor do conversor 2 seja suprimida.

[034] De acordo com a presente modalidade, como uma técnica para suprimir tal geração de calor, um método de controle do inversor é proposto no qual o inversor 4 é levado a realizar uma operação de redução da energia operacional Po quando o valor de tensão Vca diminui. Especificamente, por exemplo, o circuito de controle 6 faz com que o sinal de controle G flutue de modo a fazer com que o inversor 4 execute a operação acima. Isso ocorre porque uma redução na energia operacional Po leva a uma redução na energia de entrada Pi e por sua vez a uma redução na energia Ps, aliviando assim um aumento no valor da corrente Ii ou reduzindo o valor da corrente Ii.

[035] Como um resultado, a geração de calor do conversor 2 é su primida. Com o filtro 7 provido, a geração de calor de uma bobina incluída no filtro 7 também é suprimida. Em outras palavras, em pelo menos uma parte do sistema de acionamento de carga CA 100 que é adjacente à fonte de energia comercial 1 e inclui o conversor 2, a geração de calor é suprimida.

[036] Quando o conversor 2 faz com que, como um circuito retifi- cador de ponte de diodo, o valor de tensão da tensão CC Vcc aumente ou diminua em resposta a um aumento ou diminuição no valor de tensão Vca, uma diminuição no valor de tensão Vca provoca uma diminuição no valor de tensão da tensão CC Vcc. Consequentemente, uma perda de comutação no inversor 4 é suprimida independentemente de uma redução na energia operacional Po, suprimindo assim a geração de calor do inversor 4. Quando a energia operacional Po é reduzida, o valor de corrente Iw diminui em conformidade, o que suprime ainda mais a geração de calor do inversor 4. Por exemplo, mesmo no caso em que, com a capacidade do conversor 2, um aumento ou diminuição no valor de tensão Vca não acarrete aumento nem diminuição no valor de tensão CC Vcc, a geração de calor do inversor 4 é suprimida quando a energia operacional Po for reduzida.

[037] Nem sempre é necessário reduzir a energia operacional Po em resposta a uma diminuição no valor de tensão Vca. Isso ocorre porque a geração de calor do elemento de comutação ou semelhante pode ser permitida até um limite superior predeterminado. Por exemplo, tal limite superior permitido depende da chamada dissipação máxima do coletor quando um transistor é usado como o elemento de comutação.

[038] Portanto, conforme a técnica proposta de acordo com a pre sente modalidade, uma técnica para tornar a energia operacional Po fornecida a partir do inversor 4 para a carga CA 5 provavelmente será reduzida em um caso em que o valor de tensão Vca é menor do que um limite predeterminado (doravante, referido como "primeiro valor Vt1" por uma questão de conveniência), em comparação com um caso em que o valor de tensão Vca é igual ou maior do que o limite predeterminado.

[039] Esta técnica corresponde, ao ser considerada como uma operação do circuito de controle 6, a execução de um método de controle para fazer com que o inversor 4 forneça a energia operacional Po, fazendo uma condição sob a qual uma operação de redução da energia operacional Po (doravante, também referido como "operação de redução de energia") é executado quando o valor de tensão Vca é menor que o primeiro valor Vt1 difere daquele quando o valor de tensão Vca é igual ou maior que o primeiro valor Vt1. Por exemplo, o circuito de controle 6 gera o sinal de controle G que faz com que o inversor 4 reduza a energia operacional Po e emita o sinal de controle G para o inversor 4.

[040] A figura 2 é um fluxograma que mostra a operação de redu ção de energia do circuito de controle 6 e uma operação associada à operação de redução de energia. Na etapa S71, a energia operacional Po é definida. Esta configuração é um processo a ser realizado de acordo com uma técnica bem conhecida em que a energia operacional Po é determinada com base nos dados de comando J, o valor de tensão Vca e o valor de corrente Iw. Na etapa S71, por exemplo, a energia operacional Po pode ser determinada não apenas diretamente, mas também indiretamente com base na determinação de um estado operacional da carga CA 5 (por exemplo, o número de revoluções ou torque da carga do motor).

[041] Na etapa S72 após a etapa S71, o controle da manutenção da energia operacional Po constante e colocar o inversor 4 em operação é executado. Este controle é um processo a ser realizado de acordo com uma técnica bem conhecida em que, com a energia operacional Po ajustada na etapa S71 mantida constante, o inversor 4 é colocado em operação.

[042] Na etapa S73 após a etapa S72, uma comparação é feita para determinar se deve parar de conduzir a carga CA 5 quando o valor de tensão Vca cai de forma anormal.

[043] Na etapa S73, por exemplo, o valor de tensão Vca é compa rado com um segundo valor predeterminado Vt2. Observe que o segundo valor Vt2 é menor que o primeiro valor Vt1. Quando o valor de tensão Vca é menor que o segundo valor Vt2 (isto é, quando Vca > Vt2 é negado), o processo segue para a etapa S74.

[044] Na etapa S74, o fornecimento da energia operacional Po do inversor 4 para a carga CA 5 é interrompido. Por exemplo, quando o circuito retificador de ponte de diodo é usado como o conversor 2, uma diminuição no valor de tensão Vca leva a uma diminuição na tensão CC Vcc. A fim de lidar com tal caso, por exemplo, a etapa S73 pode incluir um processo de proteção de baixa tensão para a tensão CC Vcc.

[045] Aqui, a interrupção no fornecimento da energia operacional Po é tratada como um processo diferente da operação de redução de energia na qual a energia operacional Po é reduzida, mas mantida fornecida.

[046] Na etapa S73, quando o valor de tensão Vca é igual ou maior que o segundo valor Vt2 (ou seja, quando Vca > Vt2 é afirmado), o processo segue para a etapa S8. Na etapa S8, o circuito de controle 6 realiza a operação de redução de energia. Observe que, também na etapa S8, a energia operacional Po não é necessariamente reduzida, como será descrito mais tarde. Especificamente, a etapa S8 inclui uma pluralidade de etapas S81 a S85 e o processo se ramifica na etapa S84 e pode quebrar a etapa S8.

[047] Na etapa S81, no início do processo da etapa S8, o primeiro valor Vt1 é comparado com o valor de tensão Vca. Quando o resultado da comparação mostra que o valor de tensão Vca é menor que o primeiro valor Vt1 (ou seja, quando Vca > Vt1 é afirmado), o processo segue para a etapa S82. Quando o valor de tensão Vca é igual ou maior que o primeiro valor Vt1 (ou seja, quando Vca > Vt1 é negado), o processo prossegue para a etapa S83.

[048] Por conveniência de descrição, as etapas S84, S85 serão descritas antes da descrição das etapas S82, S83. A corrente Iw é colocada sob o chamado controle de queda na etapa S85, e antes da etapa S85, uma determinação é feita quanto a se o controle de queda é necessário na etapa S84.

[049] O exemplo de controle de queda inclui o controle sob o qual a carga CA 5 é um motor e a velocidade de rotação é reduzida. A redução na velocidade de rotação do motor é realizada por uma redução na corrente Iw, o que contribui para uma redução direta na energia operacional Po.

[050] Se o controle de queda é realizado é determinado com base em uma comparação entre uma saída de corrente do inversor 4 para a carga CA 5 e um valor de queda de corrente I3. Uma vez que esta corrente flui através do inversor 4, a corrente pode ser medida como o valor da corrente Iw.

[051] Quando Iw > I3 é afirmado na etapa S84, o processo pros segue para a etapa S85 e, em seguida, o controle de queda é realizado. Isso faz com que o valor de corrente Iw diminua. Ou seja, nas etapas S84, S85, o valor de queda de corrente I3 serve como o valor limite superior do valor de corrente Iw.

[052] Quando Iw > I3 é negado na etapa S84 (ou seja, quando Iw > I3 é satisfeito), o processo interrompe a etapa S8 e retorna para a etapa S72.

[053] As etapas S82, S83 são, cada uma, um processo de deter minação do valor de queda de corrente I3. Na etapa S82, o valor de queda de corrente I3 é definido por uma função f(Vca) do valor de tensão Vca. Aqui, a função f(Vca) é monotonamente não decrescente em relação a um aumento no valor de tensão Vca. Na etapa S83, o valor de queda de corrente I3 é definido para um valor predeterminado I31. Por exemplo, o valor predeterminado I31 é um valor independente do valor de tensão Vca.

[054] Após a etapa S82 ou S83, a etapa S84 é executada. Neste caso, o processo na etapa S84 é uma comparação entre o valor de corrente Iw e o valor predeterminado I31. Ou seja, as etapas S82, S83, S84, S85 são um conjunto de etapas para realizar o controle de queda de modo a evitar que o valor de corrente Iw exceda o valor predeterminado I31.

[055] A figura 3 é um gráfico que mostra um exemplo de depen dência da função f (Vca) para ser o valor de queda de corrente I3 no valor de tensão Vca. Especificamente, quando Vca > Vt1, f (Vca) = I31; quando Vca < Vt2, f (Vca) = I32; e quando V2 < Vca < Vt1, f (Vca) = I32 + (Vca - Vt2) (I31 - I32) / (Vt1 - Vt2), onde um valor predeterminado I32 é menor do que o valor predeterminado I31 e é independente do valor de tensão Vca.

[056] É desnecessário dizer que a função f(Vca) acima é um exem plo, e quando Vt2 < Vca < Vt1, por exemplo, a função f(Vca) pode ser não linear em relação ao valor de tensão Vca. Por exemplo, a função f(Vca) pode mudar continuamente ou passo a passo em resposta a uma mudança no valor de tensão Vca.

[057] Quando a etapa S81 é executada, a determinação na etapa S73 é afirmativa e Vt2 < Vca é satisfeito. Consequentemente, na etapa S82, o valor de queda de corrente I3 é definido para um valor que diminui monotonamente conforme o valor de tensão Vca diminui.

[058] Pelo uso do valor de queda de corrente I3 definido como des crito acima, o controle de queda no valor de corrente Iw restringe o valor de corrente Iw com o valor de queda de corrente I3 que diminui conforme o valor de tensão Vca diminui como o limite superior, através da execução das etapas S84, S85. Portanto, uma diminuição no valor de tensão Vca acarreta uma redução na energia operacional Po e por sua vez acarreta uma redução na energia Ps. Isso suprime, mesmo quando o valor de tensão Vca diminui, um aumento no valor da corrente Ii, suprimindo assim a geração de calor do conversor 2. A redução na energia operacional Po nas etapas S82, S84, S85 descritas acima é um exemplo da operação de redução de energia acima descrita.

[059] A partir da descrição das etapas S82, S83, S84, pode-se di zer o seguinte: quando o valor de tensão Vca é igual ou maior que o primeiro valor Vt1, a energia operacional Po é reduzida e fornecida sob uma primeira condição de I3 = I31; e quando o valor de tensão Vca é menor do que o primeiro valor Vt1, a energia operacional Po é reduzida e fornecida sob uma segunda condição de I3 = f(Vca).

[060] Quando Vca < Vt1, então f(Vca) < I31, de modo que, em um caso em que o valor de tensão Vca é menor do que o primeiro valor Vt1, a energia operacional Po tende a ser reduzida em comparação com um caso em que o valor de tensão Vca é igual ou maior que o primeiro valor Vt1. Em outras palavras, a segunda condição para reduzir a energia operacional Po é menos restritiva do que a primeira condição.

[061] Embora a segunda condição seja menos restritiva do que a primeira condição, a energia operacional Po não é necessariamente reduzida, mesmo quando Vca < Vt1. Isso ocorre porque, quando a determinação na etapa S84 é negativa, o processo não prossegue para a etapa S85 e o controle de queda não é realizado. Portanto, quando Vca < Vt1, pode-se dizer que o circuito de controle 6 permite que o inversor 4 reduza a energia.

[062] Quando a determinação na etapa S73 é negativa, a etapa S74 é executada, e em vista do fato de que o fornecimento da energia operacional Po é interrompido, quando Vca < Vt2, o valor da função f(Vca) não precisa ser determinado.

[063] Um segundo valor Vt2' menor que o segundo valor Vt2 que determina a função f (Vca) pode ser introduzido, e o segundo valor Vt2 que é comparado com o valor de tensão Vca na etapa S73 pode ser substituído pelo segundo valor Vt2'. Neste caso, quando Vca < Vt2', o fornecimento da energia operacional Po é interrompido, e quando Vt2' < Vca < Vt2, o valor de queda de corrente I3 assume o valor predeterminado I32, e a corrente Iw é colocada sob o controle de queda com o valor predeterminado I32 servindo como limite superior.

[064] Um primeiro valor Vt1' maior que o primeiro valor Vt1 que determina a função f(Vca) pode ser introduzido, e o primeiro valor Vt1 que é comparado com o valor de tensão Vca na etapa S81 pode ser substituído pelo primeiro valor Vt1'. Neste caso, quando Vt1 < Vca < Vt1', o valor de queda de corrente I3 assume o valor predeterminado I31, e a corrente Iw é colocada sob o controle de queda com o valor predeterminado I31 servindo como limite superior. Ou seja, a função f (Vca) diminui monotonamente conforme o valor de tensão Vca diminui, mas pode ter uma faixa independente do valor de tensão Vca (monotonamente não decrescente em relação a um aumento no valor de tensão Vca).

[065] A redução da velocidade de rotação do motor dado como exemplo do controle de queda reduz diretamente a corrente Iw. Observe que é concebível que o controle de queda inclua ainda a redução indireta da energia operacional Po através da redução da velocidade de rotação do motor ou do torque de rotação do motor, causando um evento que reduz a velocidade de rotação do motor ou o torque de rotação do motor. Esse controle será descrito a seguir.

[066] A figura 4 é um diagrama de blocos que mostra um exemplo de uma configuração de um circuito de refrigeração 9. O circuito de re-frigeração 9 inclui um compressor 91, trocadores de calor 92 e 94 e uma válvula de expansão 93. Um refrigerante (não mostrado) é comprimido pelo compressor 91, evaporado pelo trocador de calor 92, expandido pela válvula de expansão 93 e condensado pelo trocador de calor 94. A seta branca na figura indica uma direção na qual o refrigerante circula.

[067] A carga CA 5 é um motor que aciona o compressor 91 inclu ído no circuito de refrigeração 9. Além disso, a válvula de expansão 93 é uma válvula eletromagnética e um grau de abertura da válvula de expansão 93 é regulado de acordo com um sinal de controle L gerado pelo circuito de controle 6. Por exemplo, o grau de abertura da válvula eletromagnética é determinado por um motor de passo acionado de acordo com o sinal de controle L. Por exemplo, a energia operacional do motor de passo pode ser obtida a partir da saída do conversor 2.

[068] Na etapa S85 (vide figura 2), o grau de abertura da válvula de expansão 93 é aumentado de acordo com o sinal de controle L. Isso reduz uma carga mecânica no compressor 91, de modo que o torque de rotação necessário para o motor 5 que aciona o compressor 91 é reduzido e a corrente Iw é reduzida. Portanto, o processo de aumentar o grau de abertura da válvula de expansão 93 pode ser incluído no controle de inclinação.

[069] O circuito de controle 6 que gera o sinal de controle L e/ou o sinal de controle G como descrito acima pode incluir um microcomputador e um dispositivo de armazenamento. O microcomputador executa cada etapa de processamento (em outras palavras, procedimento) definida em um programa. Por exemplo, cada etapa mostrada na figura 2 é executada pelo microcomputador.

[070] O dispositivo de armazenamento pode incluir um ou mais vá rios dispositivos de armazenamento, tal como uma memória somente leitura (ROM), uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória não volátil programável (como uma ROM programável apagável (EPROM)). O dispositivo de armazenamento armazena vários tipos de informações e dados, além de um programa a ser executado pelo microcomputador, e provê uma área de trabalho onde o programa é executado. Pode ser entendido que o microcomputador funciona como vários meios correspondentes a cada etapa de processamento definida no programa, ou alternativamente, implementa várias funções correspondentes a cada etapa de processamento. Além disso, o circuito de controle 6 não está limitado a tal configuração e todos ou alguns dos vários procedimentos a serem executados pelo circuito de controle 6, vários meios ou várias funções a serem implementados pelo circuito de con-trole 6 podem ser implementados por hardware.

[071] Conforme descrito acima, de acordo com a presente modali dade, é proposta a técnica para controlar o inversor 4 que converte a tensão CC de entrada Vcc na tensão CA V1 e aplica a tensão CA V1 à carga CA 5. A tensão CC Vcc é obtida através da conversão da tensão CA V2 realizada pelo conversor 2.

[072] No sistema de acionamento de carga CA 100, o circuito de controle 6 permite, quando o valor de tensão Vca é menor que o primeiro valor Vt1, o inversor 4 reduzir a energia operacional Po. Isso reduz a energia operacional Po e por sua vez reduz a energia Ps, suprimindo a geração de calor do conversor 2. Tal técnica pode ser considerada como um método de controle do inversor 4 que permite, quando o valor de tensão Vca é menor que o primeiro valor Vt1, a energia operacional Po ser reduzida e fornecida pelo inversor 4.

[073] Quando o valor de tensão Vca é igual ou maior que o pri meiro valor Vt1, a energia operacional Po a ser fornecida do inversor 4 para a carga CA 5 é reduzida (etapa S85) sob a primeira condição (etapas S83, S84) e depois fornecida. Quando o valor de tensão Vca é menor que o primeiro valor Vt1, a energia operacional Po é reduzida (etapa S85) sob a segunda condição (etapas S82, S84) e então fornecida. A segunda condição é menos restritiva do que a primeira.

[074] Por exemplo, quando o valor de tensão Vca é menor que o primeiro valor Vt1, e a entrada de corrente de entrada para o inversor 4 (valor de corrente Ii) ou a saída de corrente Iw para a carga CA 5 é igual ou maior que o valor de queda de corrente I3 servindo como o valor limite superior da corrente, a corrente é colocada sob o controle de queda (etapa S85). O valor de queda de corrente I3 é monotonamente não decrescente em relação a um aumento no valor de tensão Vca. Isso reduz a energia operacional Po fornecida do inversor 4 para a carga CA 5.

[075] Por exemplo, a entrada de corrente para o conversor 2 pode ser colocada sob o controle de queda. Por exemplo, quando o valor de tensão Vca é menor que o primeiro valor Vt1 e o valor de corrente Ii é igual ou maior que o valor limite superior, a corrente é colocada sob o controle de queda. Por exemplo, o valor limite superior pode ser definido para ser monotonamente não decrescente em relação a um aumento no valor de tensão Vca. Especificamente, por exemplo, um fluxograma no qual a corrente Iw é substituída pela corrente Ii na etapa S84 (vide figura 2) pode ser empregado. O valor limite superior pode ser definido separadamente do valor de queda de corrente I3 descrito acima.

[076] Por exemplo, quando o valor de tensão Vca é menor do que o segundo valor Vt2 que é menor do que o primeiro valor Vt1, o fornecimento da energia operacional Po para a carga CA 5 pode ser interrompido.

[077] Por exemplo, a carga CA 5 é um motor, e o controle de queda pode incluir controle para reduzir a velocidade de rotação do motor 5. Isso leva a uma redução direta na energia operacional Po.

[078] Exemplos do motor 5 podem incluir um motor que aciona o compressor 91 incluído no circuito de refrigeração 9. Por exemplo, o motor 5 aciona o compressor 91 incluído no circuito de refrigeração 9, incluindo a válvula de expansão 93. O circuito de refrigeração 9 inclui o compressor 91 acionado pelo motor 5 ao qual a energia operacional Po é fornecida pelo sistema de acionamento de carga CA 100 e a válvula de expansão 93. Esta configuração permite que o controle de inclinação inclua controle para aumentar o grau de abertura da válvula de expansão 93. Isso leva a uma redução indireta na energia operacional Po.

[079] O motor 5 também pode ser usado como um motor que aci ona um ventilador usado em um ar-condicionado ou um ventilador usado em um filtro de ar.

[080] Quando uma carga CC acionada pela tensão CC Vcc é for necida, o controle para reduzir a energia fornecida à carga CC pode ser realizado. Nesse caso, a energia de entrada Pi é a soma da energia operacional Po e a energia consumida pela carga CC; portanto, uma redução na energia CC contribui para uma redução na energia Ps. Este controle pode ser realizado separadamente do controle do inversor 4.

[081] Por exemplo, no circuito de refrigeração 9, quando a válvula de expansão 93 é uma carga CC para a qual a energia operacional é fornecida como energia CC do capacitor 3, a operação da válvula de expansão 93 pode parar quando o valor de tensão Vca é menor que o primeiro valor Vt1.

[082] Pode-se dizer que o sistema de acionamento de carga CA 100 incluindo o conversor 2, o inversor 4 e o circuito de controle 6 responsável pela operação de redução de energia é um sistema para fornecer energia à carga CA 5.

[083] A descrição anterior diz respeito às modalidades e será en tendido que numerosas modificações e variações podem ser feitas sem se afastar da essência e do escopo das reivindicações anexas. As várias modalidades e modificações descritas acima podem ser combinadas umas com as outras.

Claims (10)

1. Sistema para fornecer energia a uma carga CA, compre-endendo: um inversor (4) configurado para aplicar uma primeira tensão CA (V1) convertida de uma tensão CC (Vcc) para fornecer energia (Po) a uma carga CA (5); um conversor (2) configurado para converter uma segunda tensão CA (V2) na tensão CC (Vcc); e um circuito de controle (6) configurado para permitir, quando um valor de tensão (Vca) da segunda tensão CA for menor do que um primeiro valor predeterminado (Vt1), o inversor reduza (S85) a energia, caracterizado pelo fato de que quando o valor de tensão (Vca) for igual ou maior que o primeiro valor (Vt1), a energia é reduzida (S85) sob uma primeira condição (S83, S84) de redução de energia, e quando o valor de tensão for menor que o primeiro valor, a energia é reduzida (S85) sob uma segunda condição (S82, S84) de redução de energia, sendo a segunda condição menos restritiva do que a primeira condição.

2. Sistema para fornecer energia a uma carga CA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que quando o valor de tensão (Vca) for menor que o primeiro valor (Vt1), e uma entrada de corrente (Iw) para o inversor (4) ou saída para a carga CA (5) for igual ou maior que um primeiro valor limite superior (I3), a corrente é colocada sob controle de queda (S85), e o primeiro valor limite superior é monotonamente não decrescente em relação a um aumento no valor de tensão.

3. Sistema para fornecer energia a uma carga CA, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que quando o valor de tensão (Vca) for menor que o primeiro valor (Vt1), e um valor de corrente (Ii) de uma entrada de corrente de entrada para o conversor (2) for igual ou maior que um segundo valor limite superior, a corrente de entrada é colocada sob controle de queda (S85), e o segundo valor limite superior é monotonamente não decrescente em relação a um aumento no valor de tensão (Vca).

4. Sistema para fornecer energia a uma carga CA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que quando o valor de tensão (Vca) for menor do que um segundo valor predeterminado (Vt2) que é menor do que o primeiro valor (Vt1), o fornecimento da energia (Po) para a carga CA (5) é interrompido (S73, S74).

5. Sistema para fornecer energia a uma carga CA, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a carga CA (5) é um motor, e o controle de inclinação (S85) inclui controle para reduzir a velocidade de rotação do motor.

6. Sistema para fornecer energia a uma carga CA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o motor (5) é qualquer um de um motor que aciona um compressor (91) usado em um circuito de refrigeração (9), um ventilador usado em um ar-condicionado ou um motor que aciona um ventilador usado em um filtro de ar.

7. Sistema para fornecer energia a uma carga CA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o motor (5) é um motor que aciona um compressor (91) incluído em um circuito de refrigeração (9), o circuito de refrigeração inclui ainda uma válvula de expansão (93), e o controle de inclinação (S85) inclui controle para aumentar um grau de abertura da válvula de expansão.

8. Sistema para fornecer energia a uma carga CA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que quando o valor de tensão (Vca) for menor que o primeiro valor (Vt1), a energia fornecida a uma carga CC (93) acionada com a tensão CC é reduzida.

9. Circuito de refrigeração (9), caracterizado pelo fato de que compreende: um compressor (91) acionado pelo motor (5) que é a carga CA (5) à qual a energia é fornecida pelo sistema para fornecer energia a uma carga CA como definido na reivindicação 7; e uma válvula de expansão (93).

10. Método de controle de inversor para controlar um inver- sor (4) configurado para converter uma entrada de tensão CC (Vcc) para o inversor em uma primeira tensão CA (V1) e fornecer energia a uma carga CA (5), a tensão CC (Vcc) sendo obtida por meio da conversão de uma segunda tensão CA (V2) realizada por um conversor (2), o método de controle de inversor compreendendo: permitir, quando um valor de tensão (Vca) da segunda tensão CA for menor que um primeiro valor predeterminado (Vt1), a energia ser reduzida (S85) e fornecida (S8), caracterizado pelo fato de que quando o valor de tensão (Vca) for igual ou maior que o primeiro valor (Vt1), a energia é reduzida (S85) sob uma primeira condição (S83, S84) de redução de energia, e quando o valor de tensão for menor que o primeiro valor, a energia é reduzida (S85) sob uma segunda condição (S82, S84) de redução de energia, sendo a segunda condição menos restritiva do que a primeira condição.