CN102934356A - 制冷机电动机控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种制冷机系统（200）包括：电动机（212）；被连接到所述电动机（212）的电动机控制器（214），所述电动机控制器（214）可操作的用于向所述电动机（212）发送控制信号；被连接到交流电（AC）电源（204）的整流器（206），所述整流器（206）可操作的用于接收AC功率并输出直流电（DC）功率；被连接到所述整流器（206）的DC总线（208）；被连接到所述DC总线（208）和所述电动机（212）的第一逆变器（210），所述第一逆变器（210）可操作的用于从所述DC总线（208）接收DC功率并向所述电动机（212）输出AC功率；以及被连接到所述DC总线（208）的第二逆变器（213），其可操作的用于接收DC功率并向所述电动机控制器（214）输出AC功率。

Description

制冷机电动机控制系统
背景技术
这里公开的主题涉及电动机控制系统，尤其是冷却系统中的电动机控制系统。
图1图示了电动机控制系统的现有技术示例。该系统包括被连接到交流电（AC）电源104的可变频率驱动（VFD）102。VFD 102包括被连接到直流电（DC）总线108的整流器106、逆变器110和VFD控制器109。逆变器被连接到制冷机电动机112。电动机控制器114被机械地连接到制冷机压缩机116并经由VFD控制器109和逆变器110可通信地被连接到AC电源104和制冷机电动机112。
在工作中，整流器106从AC电源104接收AC功率并将AC功率整流成DC功率。DC总线108包括电容器，该电容器存储电容性的电荷并向逆变器110输出DC功率。逆变器将DC功率转换成AC功率并驱动制冷机电动机112。电动机控制器114从AC电源104接收AC功率并发送控制信号以控制制冷机电动机112。
如果AC功率对系统不再可用，那么在电容器中存储的电荷继续对制冷机电动机进行供电，然而电动机控制器可能不接收功率并可能关闭。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种制冷机系统包括：电动机；被连接到所述电动机的电动机控制器，所述电动机控制器可操作的用于向所述电动机发送控制信号；被连接到交流电（AC）电源的整流器，所述整流器可操作的用于接收AC功率并输出直流电（DC）功率；被连接到整流器的DC总线；被连接到所述DC总线和所述电动机的第一逆变器，所述第一逆变器可操作的用于从所述DC总线接收DC动率并向所述电动机输出AC功率；以及被连接到所述DC总线的第二逆变器，其可操作的用于接收DC功率并向所述电动机控制器输出AC功率。
根据本发明的另一方面，一种用于控制系统的方法包括：从AC电源接收交流电（AC）功率；将所述AC功率整流成直流电（DC）功率；利用所述DC功率对电容器进行充电；将来自所述电容器的DC功率变换成AC功率；以及向制冷机电动机和电动机控制器输出AC功率。
根据本发明的又一个方面，一种制冷机系统包括：被连接到交流电（AC）电源的可变频率驱动单元；被连接到所述可变频率驱动单元的制冷机电动机，所述制冷机电动机可操作的用于从所述可变频率驱动单元接收AC功率；被连接到所述可变频率驱动单元的逆变器，所述逆变器可操作的用于从所述可变频率驱动单元接收DC功率并输出AC功率；以及被连接到所述逆变器和所述制冷机电动机的电动机控制器，所述电动机控制器可操作的用于从所述逆变器接收AC功率并向所述制冷机电动机发送控制信号。
这些以及其他优点和特征将根据结合了附图的以下描述而变得更显而易见。
附图说明
在本说明书的结尾处，在权利要求中特别地指出并清楚地要求被看作为本发明的主题。本发明的前述特征和其他特征以及优点，根据结合了附图的以下详细描述是显而易见的，在附图中：
图1图示了电动机控制系统的现有技术示例。
图2图示了电动机控制系统的示例性实施例。
该详细描述参照附图通过示例方式解释了本发明的实施例，连同其优点和特征。
具体实施方式
图2图示了电动机控制系统200的示例性实施例。该系统包括：被连接到AC电源204的可变频率驱动单元（VFD）202。VFD 202包括被连接到DC总线208的整流器206、逆变器210和VFD控制器209。DC总线208包括电容器。该系统200包括被机械地连接到制冷机压缩机单元216的制冷机电动机212。VFD 202被连接到逆变器213，该逆变器213被连接到电动机控制器214。制冷机电动机212经由VFD控制器209和逆变器210被连接到VFD 202和电动机控制器214。在可替换的实施例中，电动机控制器214可以绕过VFD控制器209直接地经由逆变器210向制冷机电动机212发送控制信号。
在工作中，整流器206从AC电源204接收AC功率。整流器206将AC功率整流成DC功率，该DC功率对DC总线208中的电容器进行充电。逆变器210从DC总线208中的电容器接收DC功率并输出AC功率以驱动制冷机电动机212。逆变器213从DC总线208中的电容器接收DC功率并向电动机控制器214输出AC功率。电动机控制器214经由VFD控制器209向制冷机电动机212发送控制信号。制冷机电动机机械地驱动制冷机压缩机单元216。可替换地，电动机控制器214可以绕过VFD控制器209直接地向制冷机电动机212发送控制信号。
如果AC功率从AC电源204失去，那么在DC总线208中的电容器中存储的电容性的电荷继续向逆变器210和213供应DC功率，该逆变器210和213分别向制冷机电动机212和电动机控制器214输出AC功率。在如果发生失去AC功率的情况下，使用来自同一个源—DC总线208中的电容器—的功率供应制冷机电动机212和电动机控制器214这两者允许电动机控制器214和制冷机电动机212这两者继续同步工作。
在已说明的实施例中， DC总线208中的电容器的大小被设置成存储电容性的电荷，该电容性的电荷在如果发生失去AC功率的情况下可以驱动制冷机电动机212并对电动机控制器214进行供电达大约5-15分钟。以上描述的参数仅仅是示例。可替换的系统可以包括取决于功率规格的任何适当的设计参数。
虽然已经结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但应当容易理解的是，本发明不限于这样公开的实施例。相反地，本发明可以被修改成结合迄今未描述的但与本发明的精神和范围相称的任意数量的变形、变更、替换或等效布置。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但应当理解的是，本发明的多个方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，不应将本发明视为受限于以上描述，而是仅受限于所附权利要求的范围。

Claims (19)

1.一种制冷机系统（200），包括：
电动机（212）；
被连接到所述电动机（212）的电动机控制器（214），所述电动机控制器（214）可操作的用于向所述电动机（212）发送控制信号；
被连接到交流电（AC）电源（204）的整流器（206），所述整流器（206）可操作的用于接收AC功率并输出直流电（DC）功率；
被连接到所述整流器（206）的DC总线（208）；
被连接到所述DC总线（208）和所述电动机（212）的第一逆变器（210），所述第一逆变器（210）可操作的用于从所述DC总线（208）接收DC功率并向所述电动机（212）输出AC功率；以及
被连接到所述DC总线（208）的第二逆变器（213），其可操作的用于接收DC功率并向所述电动机控制器（214）输出AC功率。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括由所述电动机（212）机械地进行驱动的制冷机单元（216）。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述DC总线（208）包括被电连接到所述DC总线（208）的电容器。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述电容器可操作的用于从所述整流器（206）接收DC功率并存储电容性的电荷。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一逆变器（210）可操作的用于从所述电容器接收存储的电容性的电荷。
6.根据权利要求4所述的系统，其中所述第二逆变器（213）可操作的用于从所述电容器接收存储的电容性的电荷。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述电动机控制器（214）经由可变频率驱动单元控制器（209）被可通信地连接到所述电动机（212）。
8.一种制冷机系统（200），包括：
被连接到交流电（AC）电源（204）的可变频率驱动单元（202）；
被连接到所述可变频率驱动单元（202）的制冷机电动机（212），所述制冷机电动机（212）可操作的用于从所述可变频率驱动单元（202）接收AC功率；
被连接到所述可变频率驱动单元（202）的逆变器（210），所述逆变器（210）可操作的用于从所述可变频率驱动单元（202）接收DC功率并输出AC功率；以及
被连接到所述逆变器（213）和所述制冷机电动机（212）的电动机控制器（214），所述电动机控制器（214）可操作的用于从所述逆变器（213）接收AC功率并向所述制冷机电动机（212）发送控制信号。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述可变频率驱动单元（202）包括被连接到AC电源（204）的整流器（206），所述整流器（206）可操作的用于接收AC功率并将AC功率整流成DC功率。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述可变频率驱动单元（202）包括电容器，其可操作的用于从所述整流器（206）接收DC功率并存储DC电荷。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述可变频率驱动单元（202）包括第二逆变器（210），其可操作的用于从所述电容器接收DC功率并向所述制冷机电动机（212）输出AC功率。
12.根据权利要求8所述的系统，其中所述系统包括被机械地连接到所述制冷机电动机（212）的制冷机单元（216）。
13.根据权利要求8所述的系统，其中所述可变频率驱动单元（202）包括被可通信地链接到所述电动机控制器（214）和所述制冷机电动机（212）的可变频率驱动单元控制器（209）。
14.一种用于控制系统（200）的方法，所述方法包括：
从AC电源（204）接收交流电（AC）功率；
将所述AC功率整流成直流电（DC）功率；
使用所述DC功率对电容器进行充电；
将来自所述电容器的DC功率变换成AC功率；以及
向制冷机电动机（212）和电动机控制器（214）输出AC功率。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述方法包括使用所述电动机控制器（214）控制所述制冷机电动机（212）。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述方法包括使用所述AC功率驱动所述制冷机电动机（212）。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述方法包括使用所述制冷机电动机（212）机械地驱动制冷机单元（216）。
18.根据权利要求14所述的方法，其中由被连接到所述制冷机电动机的第一逆变器（210）将来自所述电容器的DC功率变换成AC功率。
19.根据权利要求14所述的方法，其中由被连接到所述电动机控制器（214）的第二逆变器（213）将来自所述电容器的DC功率变换成AC功率。
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