CN107781209B - 压缩机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的压缩机包括：一个以上的叶轮，其沿着轴向吸入制冷剂并向离心方向压缩；旋转轴，其与叶轮和使叶轮旋转的马达相连接；多个磁轴承，其使旋转轴以能够旋转的方式空中悬浮；间隙传感器，其用于感测与旋转轴的距离；以及控制部，其基于从间隙传感器接收到的信息，判断磁轴承的连线错误，控制部对向多个磁轴承中的任意一个磁轴承供应的电流的量进行调节，通过间隙传感器感测旋转轴的移动，并且基于检测出的信息判断连线错误与否。

Description

压缩机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种具备磁轴承的压缩机及其控制方法。

背景技术

压缩机是用于压缩制冷剂气体等流体的设备，根据对流体进行压缩的方式，可分为离心式压缩机、旋转式压缩机、往复式压缩机、涡旋式压缩机等。

离心式压缩机，是利用叶轮(impeller)的旋转力来沿着轴向吸入流体，然后向离心方向排出的同时对流体进行压缩的设备，可包括叶轮和使叶轮旋转的马达。

离心式压缩机根据压缩室的数量可划分为一级式或二极式，并且根据叶轮的排列方式可划分为背靠背(back to back)型和面对面(face to face)型。

另外，压缩机安装于各种类型的空气调节器或者制冷系统等，能够根据用途对制冷剂气体等流体进行压缩。

制冷系统是向空气调节器或者制冷机等的需要冷水的设备供应冷水的冷却装置或者制冷装置，可包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器，并且制冷剂可以在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器中进行循环。

冷凝器可以是冷媒-水热交换器，通过使穿过冷凝器的制冷剂与在冷却水冷却装置中已热交换的冷却水进行热交换，来能够用冷却水对制冷剂进行冷却。

蒸发器可以是冷媒-水热交换器，通过使穿过蒸发器的制冷剂与在空气调节器或者制冷机的热交换器中流动的冷水进行热交换，来能够用制冷剂对冷水进行冷却。

压缩机可以将制冷剂压缩后提供给冷凝器。

另外，压缩机可包括：叶轮，其用于压缩制冷剂；旋转轴，其连接于叶轮；以及马达，其用于使旋转轴进行旋转。并且，压缩机的内部可配置有以能够旋转的方式支撑旋转轴的轴承机构。

作为一例，在韩国专利公报第10-2015-0078944号(2015年07月08日)中公开了这种压缩机。

发明内容

本发明的课题在于，提供一种能够感测与磁轴承的线圈连接的电线是否连线错误的压缩机及其控制方法。

本发明的课题在于，提供一种能够感测线圈反向缠绕在磁轴承的压缩机及其控制方法。

本发明的课题在于，提供一种能够感测磁轴承是否反向设置的压缩机及其控制方法。

为解决如上所述的课题的本发明的压缩机，包括：一个以上的叶轮，其沿着轴向吸入制冷剂并向离心方向压缩；旋转轴，其与叶轮和使叶轮旋转的马达连接；多个磁轴承，其使旋转轴以能够旋转的方式空中悬浮；间隙传感器，其用于感测与旋转轴的距离；以及控制部，其基于从间隙传感器接收到的信息，判断磁轴承的连线错误，控制部在对向多个磁轴承中的任意一个磁轴承供应的电流的量进行调节的同时，通过间隙传感器感测旋转轴的移动，并且基于感测到的信息判断连线错误与否。

另外，当控制部判断为磁轴承的连线错误时，能够向多个磁轴承中的两个相邻的磁轴承供应电流。

并且，控制部阶段性地降低向两个相邻的磁轴承中的任意一个供应的电流，并且在每次阶段性地降低电流时，利用间隙传感器能够感测旋转轴的位置。

另外，控制部在向两个相邻的磁轴承施加相同量的电流的状态下，能够阶段性地降低向任意一个磁轴承供应的电流。

而且，间隙传感器可设置在两个相邻的磁轴承之间。

另外，磁轴承以旋转轴为中心设置有多个，间隙传感器可设置有两个以上。

此外，间隙传感器可包括：第一间隙传感器，其用于测量旋转轴的第一方向移动；以及第二间隙传感器，其用于测量旋转轴的第二方向移动，第一方向和第二方向可正交。

另外，当由第一间隙传感器和第二间隙传感器测量到的旋转轴的中心向量方向发生变化时，控制部可判断为磁轴承的连线正常。

而且，当由第一间隙传感器和第二间隙传感器测量到的旋转轴的中心向量方向未发生变化时，控制部可判断为磁轴承的连线错误。

另外，各个磁轴承还可以包括：磁轴承体，其构成磁轴承的本体；第一线圈缠绕部，其从磁轴承体的一端向旋转轴延伸；第二线圈缠绕部，其从磁轴承体的另一端向旋转轴延伸；线圈，其缠绕在第一线圈缠绕部和第二线圈缠绕部，并且电流流过所述线圈。

另外，线圈可缠绕成，在第一线圈缠绕部形成的磁场朝向旋转轴，在第二线圈缠绕部形成的磁场朝向远离旋转轴的方向。

此外，在多个磁轴承中的任意一个磁轴承的第一线圈缠绕部可以与另一个磁轴承的第一线圈缠绕部相邻。

另外，当在任意一个磁轴承的第一线圈缠绕部形成的磁场的方向和另一个磁轴承的第一线圈缠绕部形成的磁场的方向相同时，控制部可判断为连线正常。

另外，当在任意一个磁轴承的第一线圈缠绕部形成的磁场的方向和在另一个磁轴承的第一线圈缠绕部形成的磁场的方向不相同时，控制部可判断为连线错误。

此外，本发明提供一种压缩机的控制方法，其为用于感测压缩机的不良的控制方法，所述压缩机包括：叶轮，其用于压缩制冷剂；旋转轴，其用于使所述叶轮旋转；多个磁轴承，其以能够在空中旋转的方式支撑所述旋转轴；间隙传感器，其用于感测所述旋转轴的位置；以及控制部，其用于判断所述磁轴承的连线错误，所述控制方法包括：向两个相邻的磁轴承供应电流的步骤；以及阶段性地降低向所述两个磁轴承中的任意一个磁轴承供应的电流的步骤。

另外，在所述向两个相邻的磁轴承供应电流的步骤中，所供应的电流的量可以相同。

另外，在所述阶段性地降低电流的步骤中，当每次阶段性地降低所述电流时，所述间隙传感器能够检测所述旋转轴的位置。

此外，所述间隙传感器可包括：第一间隙传感器，其用于判断所述旋转轴的第一方向移动；第二间隙传感器，其用于判断所述旋转轴的第二方向移动，第一方向和第二方向可正交。

另外，当由所述第一间隙传感器和所述第二间隙传感器测量到的所述旋转轴的中心向量方向发生变化时，所述控制部可判断为连线正常。

另外，当由所述第一间隙传感器和所述第二间隙传感器测量到的所述旋转轴的中心向量的方向未发生变化时，所述控制部可判断为连线错误。

本发明具有能够感测到与缠绕在磁轴承的线圈连接的电线是否连线错误的优点。

另外，本发明具有能够感测到线圈是否反向缠绕在磁轴承的优点。

另外，本发明具有能够感测到磁轴承是否反向设置于旋转轴的优点。

附图说明

图1是表示本发明一实施例的压缩机的结构的图。

图2是表示本发明一实施例的制冷系统的图。

图3是表示当本发明一实施例的磁轴承的连线正常时的图。

图4是表示当本发明一实施例的磁轴承的连线错误时的图。

图5是表示在本发明一实施例的压缩机设置有间隙传感器的图。

图6是表示分别向本发明一实施例的两个磁轴承施加的电流大小的图。

图7是表示在磁轴承连线正常的情况下的磁轴承的磁场的图。

图8是表示在施加于图7所示的两个磁轴承的电流的量相同时的、旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图。

图9是表示在施加于图8所示的两个磁轴承中的任意一个的电流的量降低一个阶段时的、旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图。

图10是表示在施加于图8所示的两个磁轴承中的电流量已降低一个阶段的磁轴承的电流量进一步降低时的、旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图。

图11是表示在磁轴承连线错误时的磁轴承的磁场的图。

图12是表示当施加于图11所示的两个磁轴承的电流的量相同时，旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图。

图13是表示在施加于图12所示的两个磁轴承中的任意一个的电流的量降低一个阶段时的、旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图。

图14是表示在将施加于图12所示的两个磁轴承中的电流已降低一个阶段的磁轴承的电流的量进一步降低时的、旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图。

图15是表示控制部和与控制部连接的构件之间的关系的框图。

图16是表示本发明一实施例的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。另一方面，以下所述的装置的结构或者控制方法是用于说明本发明的实施例，并非用于限定本发明的权利要求的范围，在整个说明书中相同的附图标记表示相同的结构要素。

图1是表示本发明一实施例的压缩机的结构的图。

压缩机100可以以旋转轴110为中心具备多个磁轴承141。磁轴承141是以自身的斥力支撑旋转轴110的轴承，因此与滚珠轴承或者滚动轴承相比摩擦力小。

磁轴承141可包括缠绕的线圈。

磁轴承141在线圈的缠绕方向相反或者所缠绕的线圈发生连线错误时，施加于线圈的电流的方向形成相反。这种情况下，在磁轴承141和线圈所产生的磁场的方向会变为相反，并且在旋转轴空中悬浮时会发生磁场不均匀的情况。

本实施例中可包括传感器，所述传感器能够感测磁场的方向是否改变为反向，这种传感器可包括用于感测旋转轴110和传感器之间的距离的间隙传感器710。

图1所示的压缩机100包括：一个以上的叶轮120，其沿着轴向吸入制冷剂并向离心方向压缩；旋转轴110，其与叶轮120和用于使叶轮120旋转的马达130(参照图2)相连接；多个磁轴承141，其使旋转轴110以能够旋转的方式空中悬浮；轴承部140(参照图2)，其包括用于支撑磁轴承141的轴承壳体142(参照图2)；间隙传感器710，其设置在多个磁轴承141之间，并且用于感测其与旋转轴110的距离。

通常叶轮120形成为一级或者二级，也可以形成为多级。叶轮120可通过旋转轴110进行旋转，并且将沿着其轴向流入的制冷剂向离心方向压缩，由此将制冷剂压缩成高压。

马达130具有与旋转轴110不同的另行的旋转轴，通过传动带(未图示)将旋转力传递到旋转轴110，并且包括定子(未图示)和连接于旋转轴110的转子112，由此能够使旋转轴110进行旋转。

磁轴承141和旋转轴110可以由导体构成，可包括缠绕的线圈143。磁轴承141通过施加于所缠绕的线圈143的电流，来能够起到如磁铁的作用。

多个磁轴承141可以以旋转轴110为中心围绕旋转轴110而设置。

磁轴承141在旋转轴110空中悬浮的状态下，能够引导旋转轴110无摩擦地进行旋转。磁轴承141以旋转轴110为中心可设置三个以上，各个磁轴承141应以旋转轴110为中心均衡地设置。

作为压缩机的一例，四个磁轴承141可以以旋转轴110为中心对称的形式设置，通过由缠绕在各个磁轴承141的线圈所产生的磁力，来能够使旋转轴110空中悬浮。随着旋转轴110空中悬浮并进行旋转，与滚珠轴承等的其他轴承相比，能够使因摩擦引起的损失最小化。

参照图3，根据本实施例的磁轴承141可包括：磁轴承体141a，其构成磁轴承141的本体；第一线圈缠绕部142b和第二线圈缠绕部142c，其从磁轴承体141a的两个末端向旋转轴110的方向延伸。

磁轴承141可类似于字形，磁轴承体141a、第一线圈缠绕部141b以及第二线圈缠绕部141c可以全部位于同一个平面上，第一线圈缠绕部141b和第二线圈缠绕部141c可位于相互隔开的位置。

第一线圈缠绕部141b可从磁轴承体141的一端朝向旋转轴110延伸。

并且，第二线圈缠绕部141c可从磁轴承体141的另一端朝向旋转轴110延伸。

线圈143缠绕在各个第一线圈缠绕部141b和第二线圈缠绕部141c。当电流流过所缠绕的线圈143时，第一线圈缠绕部141b和第二线圈缠绕部141c分别可形成电磁铁。

向各个磁轴承141的线圈143施加电流，使得在第一线圈缠绕部141b中的与旋转轴110相邻的部分所形成的磁极与在第二线圈缠绕部141c中的与旋转轴110相邻的部分所形成的磁极可形成相反。

线圈143可缠绕成在第一线圈缠绕部141b所形成的磁场朝向旋转轴110。并且，线圈143可缠绕成在第二线圈缠绕部141c所形成的磁场朝向从旋转轴110远离的方向。

对于各个磁轴承141而言，分别在第一线圈缠绕部141b和第二线圈缠绕部141c可以缠绕额外的线圈，也可以将一个线圈143一并缠绕在第一线圈缠绕部141b和第二线圈缠绕部141c。

磁轴承141的磁场可构成为在磁轴承141朝向一个方向穿过。当线圈143以顺时针方向缠绕在第一线圈缠绕部141b时，线圈143可以以逆时针方向缠绕在第二线圈缠绕部141c。这仅仅是一个例子，只要磁场在磁轴承141的内部朝向一个方向穿过，线圈可以缠绕成任意形式。

另外，压缩机100还可以包括推力轴承(thrust bearing)160，该推力轴承160用于限制旋转轴110的轴向上的振动。

在旋转轴110可设置有旋转轴翼111，该旋转轴翼111向旋转轴110的旋转半径方向延伸，推力轴承160可以与旋转轴翼111相邻而配置。

推力轴承160可包括第一推力轴承161和第二推力轴承162，并且配置成沿着旋转轴110的轴向围绕旋转轴翼111。即，第一推力轴承161、旋转轴翼111、第二推力轴承162可以在旋转轴110的轴向上依次配置。即，第一推力轴承161和第二推力轴承162能够使旋转轴翼111的轴向上的振动最小化。

图2是表示本发明一实施例的制冷系统的图，制冷系统可包括本实施例的压缩机100。压缩机100可构成制冷系统的一部分。

另外，压缩机100也可以包括在空气调节器中，只要是对气体状态的物质实施压缩的设备，就可以包括在任意设备中。

参照图2，制冷系统1包括：压缩机100，其用于压缩制冷剂；冷凝器200，其通过使在压缩机100中被压缩的制冷剂与冷却水进行热交换来对制冷剂进行冷凝；膨胀器300，其使在冷凝器200中被冷凝的制冷剂膨胀；蒸发器400，其通过使在膨胀器300中膨胀的制冷剂与冷水进行热交换来与制冷剂的蒸发一起冷却冷水。

制冷系统1还可以包括：冷却水单元600，其通过使在冷凝器200中被压缩的制冷剂与冷却水进行热交换来加热冷却水；空气调节单元500，其通过使在蒸发器400中膨胀了的制冷剂与冷水进行热交换来冷却冷水。

冷凝器200可提供在压缩机100中被压缩的高压制冷剂与从冷却水单元600流入的冷却水进行热交换的空间，在压缩机100中被压缩的高压制冷剂与冷却水进行热交换而能够被冷凝。

冷凝器200可以由壳管式热交换器构成。在压缩机100中被压缩的高压制冷剂经由冷凝器连接流路150而流入到相当于冷凝器200内部空间的冷凝空间230。冷凝空间230的内部可配置有冷却水流路210，该冷却水流路210能够使从冷却水单元600流入的冷却水流动。

冷却水流路210可包括：冷却水流入流路211，其用于使冷却水从冷却水单元600流入；冷却水排出流路212，其用于使冷却水从冷却水单元600排出。流入到冷却水流入流路211的冷却水，在冷凝空间230的内部与制冷剂进行热交换之后，经由冷凝器200内部的末端或者设置于外部的冷却水连接流路240而能够流入到冷却水排出流路212。

冷却水单元600和冷凝器200可将冷却水管220作为媒介而相连接。冷却水管220不仅是冷却水在冷却水单元600和冷凝器200之间流动的通路，也可由橡胶形成以确保不向外部泄露。

冷却水管220可包括：冷却水流入管221，其与冷却水流入流路211连接；冷却水排出管222，其与冷却水排出流路212连接。

从总体上观察冷却水的流动，在冷却水单元600中结束与空气或液体的热交换的冷却水，穿过冷却水流入管221而能够流入到冷凝器200的内部。流入到冷凝器200内部的冷却水依次经由设置于冷凝器200内部的冷却水流入流路211、冷却水连接流路240、冷却水排出流路212，同时与流入到冷凝器200内部的制冷剂进行热交换，之后可重新经由冷却水排出管222流向冷却水单元600。

在冷凝器200中通过热交换吸收了制冷剂的热的冷却水，可以在冷却水单元600中被冷却。

冷却水单元600可包括：本体部630；冷却水流入管610，其为使吸收热量的冷却水经由冷却水排出管222流入的入口；冷却水排出管620，其为使在冷却水单元600内部冷却之后的冷却水排出的出口。

冷却水单元600可以是，利用空气对流入到本体部630内部的冷却水进行冷却的空冷式冷却机构。在本体部630可设置有用于产生空气流动的风扇，并且可形成有：用于排出空气的空气排出口631；和空气吸入口632，其相当于使空气流入到本体部630内部的入口。

结束热交换并从空气排出口631排出的空气，可用于取暖或排放到大气中。

在冷凝器200中结束热交换的制冷剂被冷凝并可积存在冷凝空间230的下部，这种制冷剂流入到设置于冷凝空间230内部的制冷剂盒250，之后流向膨胀器300。

对于制冷剂盒250而言，制冷剂从制冷剂流入口251流入，所流入的制冷剂可以从蒸发器连接流路260排出。蒸发器连接流路260可包括蒸发器连接流路流入口261，蒸发器连接流路流入口261可位于制冷剂盒250的下部。

蒸发器400可包括使在膨胀器300中被膨胀的制冷剂和冷水之间进行热交换的蒸发空间430。穿过蒸发器连接流路260中的膨胀器300的制冷剂，可以与设置于蒸发器400内部的制冷剂喷射装置450相连接，并穿过设置于制冷剂喷射装置450的制冷剂喷射孔451而能够向蒸发器400的内部均匀喷射。

在蒸发器400的内部可设置有冷水流路410，该冷水流路包括：使冷水流入到蒸发器400的内部的冷水流入流路411；和用于使冷水向蒸发器400外部排出的冷水排出流路412。

冷水可经由冷水管420而流入或者排出，所述冷水管420与设置于蒸发器400外部的空气调节单元500连通。冷水管420可包括：冷水流入管421，其为空气调节单元500内部的冷水流向蒸发器400的通路；冷水排出管422，其为在蒸发器400中结束热交换的冷水流向空气调节单元500的通路。冷水流入管421可与冷水流入流路411连通，冷水排出管422可与冷水排出流路412连通。

观察冷水的流向，冷水经由空气调节单元500、冷水流入管421、冷水流入流路411，并穿过设置于蒸发器400内部的末端或者设置于蒸发器400外部的冷水连接流路440，之后可重新经由冷水排出流路412、冷水排出管422而流向空气调节单元500。

在蒸发器400中被冷却的冷水，通过在空气调节单元500内吸收空气的热量来能够进行制冷。空气调节单元500可包括：冷水排出管520，其与冷水流入管421连通；冷水流入管510，其与冷水排出管422连通。在蒸发器400中结束热交换的制冷剂，经由压缩机连接流路460重新流入到压缩机100。

观察压缩机100的制冷剂的流向，经由压缩机连接流路460而流入到压缩机100内部的制冷剂因叶轮120的作用而向叶轮120的圆周方向被压缩，之后能够向冷凝器连接流路150排出。压缩机连接流路460可与压缩机100相连接，使得制冷剂能够流入到叶轮120。

参照图2，多个磁轴承141可一起位于旋转轴110的周边，并且可设置于旋转轴110的周边的至少两个位置。在此，两个位置可以是在旋转轴110的长度方向上互不相同的位置。多个磁轴承141能够旋转轴110在旋转轴110的长度方向上的至少两个位置空中悬浮，并且能够使旋转轴110的圆周方向上的振动最小化。

图3是表示当本发明一实施例的磁轴承的连线正常时的图，是向缠绕在第一线圈缠绕部141b和第二线圈缠绕部141c的线圈施加电流的线(以下，称作电流施加线)正常连接于线圈143的情况的图。

图3是表示沿着半径方向切开旋转轴110和磁轴承141的面的图，多个磁轴承141可一起配置于旋转轴110的周边部。

在此，连线正常可以是，电流施加线与线圈143连接，以能够形成依次穿过第一线圈缠绕部141b、磁轴承体141a、第二线圈缠绕部141c的磁场的情况。

当电流施加线反向连接时，穿过磁轴承141的磁场的方向可能会相反，这可能是磁轴承的连线错误。当电流施加线反向连接时，可形成依次穿过第二线圈缠绕部141c、第一线圈缠绕部141b以及磁轴承体141a的磁场，这可能是磁轴承的连线错误。

另外，即便磁场的方向形成为与连线正常相反的方向，在磁轴承141以180°反向设置的情况下，也可以是连线正常。

图3是表示线圈143正常缠绕且磁轴承141正常设置于旋转轴110的周边的一例的图。

当线圈143未能正常缠绕时，无法在磁轴承141形成单方向的磁场。例如，在第一线圈缠绕部141b中的与旋转轴相邻的部分所形成的磁极可以与在第二线圈缠绕部141c中的与旋转轴相邻的部分所形成的磁极相同，在这种情况下，可能无法在磁轴承141形成单方向的磁场。

另外，当磁轴承141未能正常设置在旋转轴110的周边时，即便线圈143被正常缠绕且正常连接有供应电流的线，未正常设置的磁轴承141的磁极也会与相邻的另一个磁轴承141的磁极不相符，该情况可以是与另一个磁轴承141的磁极不相符的磁轴承141以180°反向设置的情况，在这种情况也可能是连线错误。

参照图3，进一步详细说明正常设置磁轴承141时的情况，具体如下。

多个磁轴承141可设置在一个平面上，任意一个磁轴承141的第一线圈缠绕部141b可以是，形成与相邻的其他磁轴承的第一线圈缠绕部141b相同的磁极的状态。

如图3所示，将穿过磁轴承141的磁场的方向为单方向，并且磁极N、S的排列处于如图3所示的状态定义为连线正常。如图3所示，连线正常是指，以磁场依次穿过第一线圈缠绕部141b、磁轴承体141a、第二线圈缠绕部141c的情况作为前提，在相邻的磁轴承141中，相邻的磁轴承141之间互相邻接的部分形成相同的极的情况。

图3的情况，是四个磁轴承141配置成对称地围绕旋转轴110的外周面的情况。多个磁轴承141可设置成沿着旋转轴110的外周面互相相邻，并且可配置在同一个平面上。在这种情况下，多个磁轴承141能够稳定地使旋转轴110空中悬浮。

当磁轴承连线正常时，任意一个磁轴承141的第一线圈缠绕部141b可以与相邻的另一个磁轴承141的第一线圈缠绕部141b相邻。

即，任意一个磁轴承141的第一线圈缠绕部141b可以与相邻的其他磁轴承141的第一线圈缠绕部141b相邻，任意一个磁轴承141的第二线圈缠绕部141c可以与相邻的其他磁轴承141的第二线圈缠绕部141c相邻。

当磁轴承141连线正常时，多个磁轴承141可形成如图3所示的磁极N、S，相邻的第一线圈缠绕部141b可形成彼此相同的磁极S，相邻的第二线圈缠绕部141c可形成彼此相同的磁极N。

当磁轴承141非正常设置时，任意一个磁轴承141的第一线圈缠绕部141b可以与相邻的另一个磁轴承141的第二线圈缠绕部141c相邻。

即，连线正常可以是满足如下三个条件的情况。

第一，可以是磁场依次穿过第一线圈缠绕部141b、磁轴承体141a、第二线圈缠绕部141c的条件。

第二，可以是任意一个磁轴承141的第一线圈缠绕部141b与相邻的另一个磁轴承141的第一线圈缠绕部141b相邻的条件。

第三，可以是相邻的第一线圈缠绕部141b形成相同的磁极的条件。

只要磁轴承141满足不了上述的三个条件中的任意一个，可定义为磁轴承的连线错误。

图4是表示当本发明一实施例的磁轴承的连线错误时的图。

磁轴承的连线错误可能是未能满足连线正常的三个条件中的至少一个的情况，与图3不同，也可能是向线圈143施加的电流为非正常的情况。

磁轴承的连线错误可以是，如图4所示的多个磁轴承141中的至少一个磁轴承141的线圈143缠绕成非正常的情况。另外，磁轴承的连线错误可以是，磁轴承141反向设置于旋转轴110的周边的情况。

当磁极N、S的排列处于如图4所示的情况时，磁轴承141可定义为连线错误。

连线错误可以是如下三种情况。

第一，相当于：磁轴承141正常设置且线圈143正常缠绕，但是，向线圈143供应电流的线反向连接，由此电流反向流过的情况。即，可以是，磁场不是依次穿过第一线圈缠绕部141b、磁轴承体141a、第二线圈缠绕部141c，而是以第二线圈缠绕部141c、磁轴承体141a、第一线圈缠绕部141b的顺序穿过的情况。

第二，可以是，线圈143正常缠绕且向线圈143供应电流的线正常连接，但是，多个磁轴承141中的任意一个以180°反向设置的情况。

第三，可以是，磁轴承141正常设置且向线圈143供应电流的线也正常连接，但是，线圈143的缠绕方向为相反的情况。

如上所述，以所定义的连线正常和连线错误为基准，以下，对判断压缩机100实际上是否为连线错误或者连线正常的方法进行说明，具体如下。

图5是表示在本发明一实施例的压缩机设置有间隙传感器的图，是将与控制部700连接的间隙传感器710和多个磁轴承141一并示出的图。

间隙传感器710可包括一对间隙传感器711、712，其用于感测相互正交的方向X、Y上的移动。

间隙传感器710可包括：第一传感器711，其用于测量旋转轴110的第一方向移动；第二传感器712，其用于测量旋转轴110的第二方向移动，第一方向(Y方向)和第二方向(X方向)可正交。

作为一例，第一间隙传感器711可以以测量旋转轴110的上下方向上的移动的方式配置，第二间隙传感器712可以以测量旋转轴110的左右方向上的移动。

第一间隙传感器711和第二间隙传感器712在其进行测量的方向X、Y相互正交时，并不限于其上下方向或者左右方向是理所当然的。

为了测量是否连线错误，控制部700可以对向多个磁轴承141中的任意一个磁轴承141供应的电流的量进行调节，并且以由间隙传感器710测量到的旋转轴110的位置变化信息为基础，能够判断磁轴承141是否连线错误或者连线正常。

当压缩机100设置有四个磁轴承141时，控制部700可以向磁轴承141中的两个相邻的磁轴承141供应电流。作为一例，可以向在图5中位于最上侧的两个磁轴承141供应电流。

为了将图5所示的多个磁轴承141划分并进行说明，在图5中对多个磁轴承141标记了字母A、B、C以及D，以下，将多个磁轴承141区分为磁轴承A、磁轴承B、磁轴承C以及磁轴承D而进行说明。

作为一例，第一间隙传感器711设置在磁轴承A和磁轴承B之间，并且能够测量旋转轴110的上下方向(Y轴)上的移动和位置。并且，第二间隙传感器712可设置在磁轴承A和磁轴承D之间，并且能够测量旋转轴110的左右方向(X轴)上的移动和位置。

作为另一例，第一间隙传感器711设置在磁轴承C和磁轴承D之间，并且能够测量旋转轴110的上下方向(Y轴)上的移动和位置。并且，第二间隙传感器712设置在磁轴承B和磁轴承C之间，并且能够测量旋转轴110的左右方向(X轴)上的移动和位置。

控制部700(参照图15)分别向磁轴承A和磁轴承B供应电流之后，若改变向两者中的任意一个磁轴承所供应的电流，则间隙传感器710能够测量旋转轴110的移动和位置，控制部700基于如上所述那样测量到的信息而能够判断是否连线错误。

图6是表示分别向本发明一实施例的两个磁轴承施加的电流大小的图，

图6是表示使向磁轴承A和磁轴承B中的任意一个所供应的电流随时间而发生改变时的电流大小的变化的图。

参照图6，控制部700在判断连线正常和连线错误的初期，可以向两个磁轴承A、B供应相同量的电流。

在向两个磁轴承A、B供应相同量的电流的期间，第一间隙传感器711和第二间隙传感器712可分别测量旋转轴110的位置。并且，控制部700随着时间的经过而能够阶段性地降低向两个磁轴承A、B中的任意一个、例如磁轴承B供应的电流。

控制部700在降低向磁轴承B施加的电流时，可以阶段性地降低向磁轴承B供应的电流，并且在每阶段性地降低电流时，利用第一间隙传感器711和第二间隙传感器712来能够测量旋转轴110的位置。

图7是表示在磁轴承连线正常的情况下的多个磁轴承的磁场的图，图8是表示在施加于图7所示的两个磁轴承的电流的量相同时的、旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图，图9是表示在施加于图8所示的两个磁轴承中的任意一个的电流的量降低一个阶段时的、旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图，图10是表示在施加于图8所示的两个磁轴承中的电流量已降低一个阶段的磁轴承的电流量进一步降低时的、旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图，

图7是表示在多个磁轴承的连线正常的情况下的两个磁轴承的磁场的图，是在多个磁轴承连线正常时，如图6所示那样向磁轴承A和磁轴承B供应电流时的图。

图8表示向磁轴承A和磁轴承B供应相同量的电流的情况，通过电流能够使磁场可以分别穿过磁轴承A和磁轴承B，并且作为导体的旋转轴110能够被磁轴承A和磁轴承B朝向y轴方向上升。

之后，如图8和图9所示，若初次降低向磁轴承B施加的电流的量，则穿过磁轴承B的磁场变弱，则旋转轴110可上升。当施加于磁轴承B的电流的量降低时，旋转轴110能够向磁轴承A和磁轴承B中的稍微更靠近磁轴承A的方向(即，x轴方向和y轴方向)上升。

在旋转轴110位于如图8所示的位置的状态下，控制部700可以将施加于磁轴承B的电流降低一个阶段，由此磁轴承B的磁束与向磁轴承A和磁轴承B供应相同量的电流的情况相比，例如可降低10％。

之后，若与如图8所示的情况相比将施加于磁轴承B的电流的量进一步降低一个阶段，则穿过磁轴承B的磁场进一步变弱，如图9和图10所示，旋转轴110能够向更靠近磁轴承A的方向(即，x轴方向和y轴方向)上升。

在旋转轴110位于如图9所示的位置的状态下，控制部700可以将施加于磁轴承B的电流的量进一步降低一个阶段，由此磁轴承B的磁束与向磁轴承A和磁轴承B供应相同量的电流的情况相比，例如可降低20％。

另外，如图7至图10所示，当磁轴承的连线正常时，在磁轴承A的第二线圈缠绕部141c(形成S极的部分)所形成的磁力线不会穿过相邻的磁轴承B。

在磁轴承的连线正常时，是因为磁轴承B中的与磁轴承A相邻的部分具有相同的磁极。相当于磁力线无法穿过相同的极之间的原理。

如图7所示，当施加于磁轴承B的电流的量降低时，只有磁轴承B的磁力线会降低。

当磁轴承的连线正常时，即便施加于磁轴承B的电流的量降低，磁轴承B中的与相邻的磁轴承A邻接的部分(形成N极的线圈缠绕部)的磁束不会减少，因这种理由，在阶段性地降低向磁轴承B施加的电流的量的期间，旋转轴110上升的同时，能够逐渐向更靠近磁轴承A的位置移动。

另外，当如上所述的旋转轴110的位置可变时，由第一间隙传感器711测量到的值可逐渐变小，由第二间隙传感器712测量到的值可逐渐变小。

综上所述，若阶段性地降低一对相邻的磁轴承A、B中的任意一个电流，则旋转轴100的中心向量方向会向相邻的磁轴承A、B中的所供应的电流量为固定的磁轴承A的方向倾斜。

进一步对在磁轴承的连线正常时的、如上所述的旋转轴110的移动进行说明，具体如下。

如图7至图10所示，当连线正常时，磁轴承B和磁轴承A相邻，并且相邻的线圈缠绕部可形成相同的磁极。

即，两个磁轴承A、B的相邻部分为相同的磁极，磁场不会在磁轴承A和磁轴承B之间穿过，并且即便施加于磁轴承B的电流的量逐渐降低，也不会对磁轴承A的磁场产生任何影响。因此，旋转轴110可逐渐向磁场保持为固定的磁轴承A侧移动。

在图8至图10中，在磁轴承的连线正常时，将阶段性地降低向磁轴承B施加的电流的量的情况表示为三个步骤。

并且，为便于说明，图7至图10所示的箭头V1、V2、V3表示旋转轴110的中心向量，可以确认到：施加于磁轴承B的电流的量越逐渐减小，则该中心向量V1、V2、V3的方向越逐渐向磁轴承A侧倾斜。

图8中示出了当向磁轴承A和磁轴承B施加相同量的电流时的、旋转轴110的位置及其中心向量V1。

并且，图9中示出了当将施加于磁轴承B的电流的量降低一个阶段时的、旋转轴110的位置及其中心向量V2。

并且，图10示出了在将施加于磁轴承B的电流的量降低两个阶段时的、旋转轴110的位置及其中心向量V3。

参照图8至图10，当施加于磁轴承B的电流量每次降低时，旋转轴110的高度可逐渐变高，并且旋转轴110的中心会以逐渐靠近磁轴承A的方式移动。即，旋转轴110的中心向量V1、V2、V3的方向可逐渐向磁轴承A侧变化，同时其大小会逐渐变小。

图11是表示在磁轴承连线错误时的多个磁轴承的磁场的图，图12是表示当施加于图11所示的两个磁轴承的电流的量相同时，旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图，图13是表示在施加于图12所示的两个磁轴承中的任意一个的电流的量降低一个阶段时的、旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图，图14是表示在将施加于图12所示的两个磁轴承中的电流已降低一个阶段的磁轴承的电流的量进一步降低时的、旋转轴的位置和旋转轴的向量方向的图。

图11是在多个磁轴承中的任意一个为连线错误时，一并示出两个磁轴承的磁场的图，是在多个磁轴承中的任意一个为连线错误，并且如图6所示那样向磁轴承A和磁轴承B供应电流时的图。

当将线圈143正常缠绕在磁轴承A、B、C、D，并且向线圈143供应电流的电线正常连接的情况作为前提时，图11可以是，在多个磁轴承A、B、C、D中的任意一个磁轴承、例如磁轴承B以180°反向设置的情况。

此时，磁轴承A的第二线圈缠绕部141c和磁轴承B的第一线圈缠绕部141b可以是相邻的状态，如图11所示，磁轴承A和磁轴承B的相邻的部分可以是互不相同的磁极。

图12是向磁轴承A和磁轴承B供应相同量的电流时的情况，通过向磁轴承A施加电流来在磁轴承A产生磁场，通过向磁轴承B施加电流来在磁轴承B产生磁场，作为导体的旋转轴110通过形成于磁轴承A的磁场和形成于磁轴承B的磁场来能够向y轴方向上升。

之后，如图13所示，若初次降低向磁轴承B施加的电流的量，则穿过磁轴承B的磁场与如图12的情况相比变得更弱。此时，如图11所示，在磁轴承A的第二线圈缠绕部141c(形成S极的部分)所形成的磁力线的一部分，会流向相邻的磁轴承B的第一线圈缠绕部141b(形成N极的部分)。

并且，如图14所示的情况，当施加于磁轴承B的电流的量进一步降低时，穿过磁轴承B的磁场与如图13所示的情况相比变得更弱，并且磁束也会减少。

此时，如图11所示，在磁轴承A的第二线圈缠绕部141c(形成S极的部分)所形成的磁力线的一部分，会流向相邻的磁轴承B的第一线圈缠绕部141b(形成N极的部分)。

如上所述，当磁轴承B连线错误时，若降低相邻的磁轴承A、B中的任意一个的电流，则旋转轴110的中心向量方向不会发生变化并能够被保持。

由此，在与磁轴承B相邻的磁轴承A的线圈缠绕部、和与磁轴承A相邻的磁轴承B的线圈缠绕部可形成厚的磁力线。相反，互不相邻的线圈缠绕部的磁力线可相对较少地形成。

因此，若施加于磁轴承B的电流的量降低，则旋转轴110的中心向量方向与正常连线时的情况不同地朝向y轴方向。但是，由于施加于磁轴承B的电流的量降低，因此磁轴承A和磁轴承B的整体磁力线的数量会减少，旋转轴110的中心向量V5的大小与施加于磁轴承A和磁轴承B的电流的量相同时的中心向量V4的大小相比相对较小。

在图14所示的情况下，以与图13所示的情况相同的原理，使旋转轴110的中心向量方向保持为y轴方向，但是旋转轴的中心向量的大小与图13所示的情况相比可能会更小。

随着施加于磁轴承B的电流的量逐渐降低，旋转轴110可逐渐向下下降，旋转轴110的中心向量V4、V5、V6的方向不会发生变化，但是中心向量的大小会逐渐变小。

另外，当磁轴承141的连线正常时，由第一间隙传感器711和第二间隙传感器712测量到的值可预先存储于存储部740(参照图15)。

当测量连线错误与否时，控制部700通过将由第一间隙传感器711和第二间隙传感器712收集到的数据与所述存储的数据进行比较，由此能够判断是否连线错误。例如，在连线正常时随着电流的阶段性变化，由第二间隙传感器712测量到的变化量，与在连线错误时随着电流的阶段性变化，由第二间隙传感器712测量到的变化量相比，可能会更大。若第二间隙传感器712测量时的变化量小于连线正常时所存储的数据的变化量，则可判断为连线错误。

相反，可以将连线正常时的测量值和连线错误时的测量值全部存储。即，当测量是否连线错误时，通过将所述被存储的值与测量到的值进行比较，来能够判断是否连线错误。

图15是表示控制部和与控制部连接的构件的关系的框图。

图15是表示控制部700的动作的框图，控制部700可控制间隙传感器710和使施加于磁轴承141的电流的大小放大的功率放大器730。

通过控制功率放大器730来能够对施加于磁轴承141的电流的大小进行调节，并且利用间隙传感器710来能够掌握随电流大小的变化而引起的旋转轴110的位置变化。

由间隙传感器710测量到的值可存储于存储部740。可以将连线正常时的数据或者连线错误时的数据预先存储于存储部740。控制部700在后续的判断是否连线错误时，可通过将所测量的值和预先存储于所述存储部740的值相互进行比较，来能够判断是否连线错误。

为了测量是否连线错误，不仅是磁轴承A和磁轴承B，还可以将每两个相邻的磁轴承141配对而全部进行测量。例如，可以仅向磁轴承B和磁轴承C供应电流的同时测量是否连线错误。在这种情况下，与上述的磁轴承的测量连线错误的方法相同，因此为避免重复说明，省略对其的详细说明。

另外，本实施例可提供一种判断磁轴承141是否连线错误的控制方法。

图16是表示本发明一实施例的控制方法的流程图。

本发明一实施例的压缩机控制方法，可以是用于检测压缩机100的不良的控制方法，该压缩机包括：叶轮120，其用于压缩制冷剂；旋转轴110，其用于使叶轮120进行旋转；多个磁轴承141，其使所述旋转轴110以能够进行旋转的方式空中悬浮；间隙传感器710，其用于感测旋转轴110的位置；以及控制部700，其用于判断其轴承141的连线错误。

本实施例的压缩机的控制方法包括：向两个磁轴承供应电流的步骤S10；测量旋转轴110和间隙传感器710之间的距离的步骤S20；将测量到的距离存储于控制部700的步骤S30；将向一个磁轴承141供应的电流的量降低预先设定的量的步骤S40；判断是否将电流的量降低了n次以上的步骤S50；以及由控制部700判断是否连线错误的步骤S60。

向两个磁轴承供应电流的步骤S10，可以是向两个相邻的磁轴承141供应电流的步骤。对除了两个相邻的磁轴承141以外的其他磁轴承，可以不供应电流。此时，可以向两个相邻的磁轴承141供应相同量的电流。

若向两个相邻的磁轴承供应电流，则旋转轴110通过由电流所形成的磁场，来能够向两个磁轴承移动。此时，间隙传感器710能够测量旋转轴110和间隙传感器710之间的距离(S20)。并且，测量到的数据可存储于控制部700(S30)。测量到的数据可存储于与控制部700连接的存储部740。

之后，可实施将向所述两个磁轴承中的任意一个磁轴承供应的电流的量降低预先设定的量的步骤S40。若电流降低了预先设定的量，则如上所述那样，旋转轴110会根据连线错误与否和连线正常与否而进行移动。

在每降低预先设定的量时，可利用间隙传感器710来掌握旋转轴110的位置，并且该测量到的信息可通过控制部700存储于存储部740。

在此，将电流的量降低预先设定的量的步骤，可设定为n次。若包括三次以上的降低电流量的步骤，或者逐渐降低电流量的同时多次测量旋转轴110的位置，则能够提高测量值的可靠性。

若降低电流量的同时获取多个数据，则控制部700可根据这种数据判断是否连线错误(S60)。

如上所述，判断是否连线错误的方法，在预先存储连线正常时和连线错误时的数据之后，可以将测量到的值与事先存储的数据进行比较。另外，仅存储连线正常时和连线错误时的任意一个数据之后，与测量到的值进行比较也可。

具体而言，当由第一间隙传感器711和第二间隙传感器712测量到的旋转轴110的中心向量方向发生变化时，控制部700可判断为连线正常。当在用于测量上下方向的第一间隙传感器711和用于测量左右方向的第二间隙传感器712中均感测到变化量为事先设定的数据以上时，可判断为旋转轴110的中心向量方向发生了变化，从而可判断为连线正常。

相反，在第一间隙传感器711检测到变化量，而第二间隙传感器712并未检测到变化量或者检测到的变化量显著小于由第一间隙传感器711测量到的变化量的情况下，可判断为旋转轴110的中心向量方向未发生变化，从而控制部700可判断为连线错误。

当控制部700判断为磁轴承的连线错误时，可以不启动压缩机100，并且等待到检修压缩机100为止。更详细而言，在制冷系统中，当压缩机100处于运转条件时，控制部700可以向压缩机100发送启动(ON)信号，但是，若控制部700判断为如上所述的连线错误，则压缩机100即使处于运转条件，也可能不会向压缩机100发送启动信号。即，这是为了防止压缩机100的损伤，并且提高压缩机100的可靠性。

另外，控制部700可通信元件(未图示)向外部发送连线错误的信息。通信元件可以向如管理者的移动终端或者中央计算机等的用于控制制冷系统1的外部设备发送连线错误的信息，管理者可通过移动终端或者中央计算机确认连线错误，并可以更换压缩机110或者磁轴承141。

另外，控制部700可以向设置于压缩机100的显示器(未图示)或者用于显示制冷系统1的信息的显示器(未图示)发送连线错误的信息，管理者通过这种显示器能够确认连线错误，从而能够更换压缩机110或者磁轴承141。

本发明可以以各种各样的形式变形而实施，由此权利要求的范围不会被所述实施例限定。因此，若变形的实施例包括本发明的权利要求的范围的技术特征，则应当看作属于本发明的权利要求的范围。

Claims (20)

1.一种压缩机，其包括：

一个以上的叶轮，沿着轴向吸入制冷剂并向离心方向压缩所述制冷剂；

旋转轴，与所述叶轮和使所述叶轮旋转的马达相连接；

多个磁轴承，使所述旋转轴以能够旋转的方式空中悬浮；

间隙传感器，用于测量与所述旋转轴的距离；以及

控制部，基于所述间隙传感器的测量信息，判断磁轴承的连线错误，

所述控制部，对向所述多个磁轴承中的任意一个磁轴承供应的电流的量进行调节，通过所述间隙传感器测量所述旋转轴的移动，并且基于所述测量信息判断连线错误与否。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，

当所述控制部判断为磁轴承的连线错误时，向所述多个磁轴承中的两个相邻的磁轴承供应电流。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其中，

所述控制部阶段性地降低向所述两个相邻的磁轴承中的任意一个供应的电流，并且在每次阶段性地降低电流时，利用所述间隙传感器测量所述旋转轴的位置。

4.根据权利要求3所述的压缩机，其中，

所述控制部在向所述两个相邻的磁轴承施加相同量的电流的状态下，阶段性地降低向任意一个磁轴承供应的电流。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其中，

所述间隙传感器设置在两个相邻的磁轴承之间。

6.根据权利要求5所述压缩机，其中，

所述磁轴承以所述旋转轴为中心设置有多个，

所述间隙传感器设置有两个以上。

7.根据权利要求6所述的压缩机，其中，

所述间隙传感器包括：

第一间隙传感器，用于测量所述旋转轴的第一方向移动；以及

第二间隙传感器，用于测量所述旋转轴的第二方向移动，

所述第一方向和所述第二方向正交。

8.根据权利要求7所述的压缩机，其中，

所述控制部，在向两个相邻的磁轴承施加相同量的电流的状态下，阶段性地降低向任意一个磁轴承供应的电流，

当由所述第一间隙传感器和所述第二间隙传感器测量到的所述旋转轴的中心向量方向发生变化时，所述控制部判断为磁轴承的连线正常。

9.根据权利要求7所述的压缩机，其中，

所述控制部，在向两个相邻的磁轴承施加相同量的电流的状态下，阶段性地降低向任意一个磁轴承供应的电流，

当由所述第一间隙传感器和所述第二间隙传感器测量到的所述旋转轴的中心向量方向未发生变化时，所述控制部判断为磁轴承的连线错误。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的压缩机，其中，

所述多个磁轴承分别包括：

磁轴承体，构成所述磁轴承的本体；

第一线圈缠绕部，从所述磁轴承体的一端向所述旋转轴延伸；

第二线圈缠绕部，从所述磁轴承体的另一端向所述旋转轴延伸；以及，

线圈，缠绕在所述第一线圈缠绕部和所述第二线圈缠绕部，并且电流流过所述线圈。

11.根据权利要求10所述的压缩机，其中，

所述线圈缠绕成在第一线圈缠绕部形成的磁场朝向所述旋转轴，在所述第二线圈缠绕部形成的磁场朝向从所述旋转轴远离的方向。

12.根据权利要求11所述的压缩机，其中，

所述多个磁轴承中的任意一个磁轴承的第一线圈缠绕部与多个磁轴承中的另一个磁轴承的第一线圈缠绕部相邻。

13.根据权利要求12所述的压缩机，其中，

当在所述任意一个磁轴承的第一线圈缠绕部形成的磁场的方向和在所述另一个磁轴承的第一线圈缠绕部形成的磁场的方向相同时，所述控制部判断为磁轴承的连线正常。

14.根据权利要求12所述的压缩机，其中，

当在所述任意一个磁轴承的第一线圈缠绕部形成的磁场的方向和在所述另一个磁轴承的第一线圈缠绕部形成的磁场的方向不相同时，所述控制部判断为磁轴承的连线错误。

15.一种压缩机的控制方法，其为检测压缩机的不良的控制方法，其中，

所述压缩机包括：

叶轮，用于压缩制冷剂；

旋转轴，用于使所述叶轮旋转；

多个磁轴承，以能够在空中旋转的方式支撑所述旋转轴；

间隙传感器，用于测量所述旋转轴的位置；以及

控制部，用于判断所述磁轴承的连线错误，

所述控制方法，包括：

向两个相邻的磁轴承供应电流的步骤；以及

阶段性地降低向所述两个磁轴承中的任意一个磁轴承供应的电流的步骤。

16.根据权利要求15所述的压缩机的控制方法，其中，

在向所述两个相邻的磁轴承供应电流的步骤中，所供应的电流的量相同。

17.根据权利要求16所述的压缩机的控制方法，其中，

在阶段性地降低所述电流的步骤中，当每次阶段性地降低所述电流时，所述间隙传感器测量所述旋转轴的位置。

18.根据权利要求17所述的压缩机的控制方法，其中，

所述间隙传感器包括：

第一间隙传感器，用于测量所述旋转轴的第一方向移动；

第二间隙传感器，用于测量所述旋转轴的第二方向移动，

所述第一方向和第二方向正交。

19.根据权利要求18所述的压缩机的控制方法，其中，

当由所述第一间隙传感器和所述第二间隙传感器测量到的所述旋转轴的中心向量方向发生变化时，所述控制部判断为连线正常。

20.根据权利要求18所述的压缩机的控制方法，其中，

当由所述第一间隙传感器和所述第二间隙传感器测量到的所述旋转轴的中心向量方向未发生变化时，所述控制部判断为连线错误。