CN109073305B - 压缩机单元、包括压缩机单元的制冷回路和操作压缩机单元的方法 - Google Patents

压缩机单元、包括压缩机单元的制冷回路和操作压缩机单元的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109073305B
CN109073305B CN201680084611.6A CN201680084611A CN109073305B CN 109073305 B CN109073305 B CN 109073305B CN 201680084611 A CN201680084611 A CN 201680084611A CN 109073305 B CN109073305 B CN 109073305B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressor
phase
power
variable frequency
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680084611.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109073305A (zh
Inventor
S.博维奥
C.拉哈尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carrier Corp
Original Assignee
Carrier Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carrier Corp filed Critical Carrier Corp
Publication of CN109073305A publication Critical patent/CN109073305A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109073305B publication Critical patent/CN109073305B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/025—Motor control arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/42—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor
    • H02P1/426—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual single-phase induction motor by using a specially adapted frequency converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07—Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075—Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • F25B2400/0751—Details of compressors or related parts with parallel compressors the compressors having different capacities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/26—Problems to be solved characterised by the startup of the refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/021—Inverters therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/024—Compressor control by controlling the electric parameters, e.g. current or voltage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/025—Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0253—Compressor control by controlling speed with variable speed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

一种在制冷回路中使用的压缩机单元(2)，包括至少两个压缩机(8、10)；和被配置成连接到三相栅极电压电源(4)的通用变频驱动器(6)；每个压缩机(8、10)具有被配置成经由吸入线与蒸发器的出口进行制冷剂连通的进气口(12)；被配置成经由压力线制冷剂连通到冷凝器的入口的出气口(14)；具有三相电源线(32‑1、32‑2)的压缩机马达(18)，特别是交流感应马达；根据所述压缩机(8、10)的所述负载需求用于控制其功率的功率调制装置(24)；其中每个压缩机(8、10)可独立于所述相应的其他一个或多个压缩机(8、10)切换，以在所述相应压缩机(8、10)的启动和加速期间连接到所述通用变频驱动器(6)，并且在所述相应压缩机(8、10)的额定速度操作期间连接到通用三相栅极电压电源(4)。

Description

压缩机单元、包括压缩机单元的制冷回路和操作压缩机单元 的方法
本发明涉及在制冷回路中使用的压缩机单元、包括压缩机单元的制冷回路和操作压缩机单元的方法。
传统制冷系统使用压缩机用于压缩在其中循环的制冷剂。有时使用大型交流马达来驱动此类压缩机。当启动此类大型交流马达时，瞬态涌流可变得非常高，这是不期望的。因此，通常需要在栅极电压侧设置昂贵的变压器
因此，期望提供在制冷回路中使用的压缩机单元，其中可靠地避免启动期间的高涌流，同时使压缩机单元便宜且当全速运行时高度有效。
根据本发明的示例性实施方案，在制冷回路中使用的压缩机单元包括至少两个压缩机；和被配置成连接到三相栅极电压电源的通用变频驱动器；每个压缩机具有被配置成经由吸入线与蒸发器的出口进行制冷剂连通的进气口；被配置成经由压力线制冷剂连通到冷凝器入口的出气口；具有三相电源线的压缩机马达，特别是交流感应马达；根据压缩机的负载需求用于控制其功率的功率调制装置；其中每个压缩机可独立于相应的其他一个或多个压缩机切换，以在相应的压缩机的启动和加速期间连接到通用变频驱动器，并且在相应的压缩机的额定速度操作 期间连接到通用三相栅极电压电源
利用此类压缩机单元，可靠地避免了过高的涌流。可以省略通常设置在传统系统中的栅极电压侧以避免高涌流的昂贵的变压器。
与在其中采用永久为一个或多个压缩机供电的变频驱动单元的系统相比，根据本发明的示例性实施方案的压缩机单元还更便宜。与此类系统相比，根据本发明的示例性实施方案的压缩机单元在较高的速度（特别是在压缩机马达的额定速度）下具有更好的效率。
术语“额定速度”被理解为定速压缩机在正常操作中运行的速度，例如50Hz或60Hz，这取决于电源。在这种额定速度下，功率调制装置，特别是在螺杆式压缩机情况下的滑阀或者在离心式压缩机情况下的引导叶片，被用于在正常操作期间控制压缩机功率。
压缩机的速度通常以rpm为单位（每分钟的转数），并且它代表转子的旋转速度。频率（以赫兹为单位）表示交流电压的频率。压缩机马达的频率与速度之间的关系是速度=（频率×60×2）/（马达的极对）。
根据本发明的示例性实施方案的压缩机单元的压缩机可以是定速压缩机，所述定速压缩机不使用速度的变化来管理或控制其功率，但是设置有功率调制装置以根据压缩机的负载需求控制其功率。
通常在压缩机马达的铭牌上标出其额定电压、额定速度并且有时标出其他参数。以额定速度运行的压缩机马达按其额定电压及其额定频率供电。压缩机马达操作的铭牌状态（电压、频率、机械速度、负载、cos phi等）通常被称为额定状态。
此外，两个或更多个压缩机共用一个通用变频驱动器的事实有助于降低压缩机单元的成本。
根据本发明的示例性实施方案，因为压缩机单元的马达在额定速度操作期间不经由通用VFD驱动，而是由到通用三相栅极电压电源的直接连接驱动，VFD的尺寸可设定为用于更低的功率要求，这也有助于保持整个压缩机单元的低成本。
如本文所述，对于根据本发明的示例性实施方案的压缩机单元，通用变频驱动器仅用于启动和/或加速阶段，其也可以被称作斜升阶段。一旦压缩机达到其额定速度，它被切换成连接到通用三相栅极电压电源，并且变频驱动器被切断。以这种方式，可获得最大效率，因为变频驱动器未连接到以相同的额定速度操作的压缩机。
因为通用VFD仅在相应的压缩机的启动和/或加速期间使用，并且不用于操作在其操作模式中的负载状态下的压缩机马达，与经由也在它们的操作模式中（并且特别是在它们的额定速度下）的VFD操作的压缩机的效率相比，压缩机单元的效率更高。效率提高预计将在3%至4%的范围内。
此外，通过使用供应三相电流的三条线将一个或多个压缩机马达连接到通用三相栅极电压电源并且连接到通用变频驱动器两者，而不像有时六条线的情况那样，当前电流电源线的成本也可降低。
如本文所述，根据本发明的示例性实施方案，尽管一个通用变频驱动器用于所有压缩机的启动和/或加速，但是压缩机中的每个均可被连接、启动、加速，并且各自且独立于其他压缩机操作，以匹配在制冷回路的蒸发器侧的负载需求，特别是变化的负载需求。
另外，在满负载下没有电流谐波发生。相反，此类电流谐波在启动和加速阶段仅作为瞬态发生。此外，没有永久性的总谐波失真。
根据第一个实施方案，每个压缩机的三相电源线包括连接到通用变频驱动器的三相变频电源，和被配置成连接到通用三相栅极电压电源的到压缩机的三相电源线；到压缩机的三相电源线具有第一开关；并且三相变频电源具有第二开关。对于这个实施方案，在相应的压缩机的启动和加速期间可各自连接到通用变频驱动器，或在额定速度运行期间可连接到通用三相通用电源的每个压缩机的功能可以简单且成本有效的方式来实现。通过打开第二开关并且闭合第一开关，可以容易且可靠地实现从三相变频电源到三相栅极电压电源的切换。
根据另外的实施方案，压缩机中的每个是螺杆式压缩机和离心式压缩机中的一个。根据另外的实施方案，压缩机中的每个被配置成以其额定速度运行。
在螺杆式压缩机的情况下，功率调制装置可被形成为滑阀。在离心式压缩机的情况下，功率调制装置可被形成为引导叶片。
此类功率调制装置执行压缩机的电源管理。通常，功率调制装置在启动和加速阶段期间被保持在其最小功率/最小负载位置以使功率最小化。当相应的压缩机以其额定速度通电后，功率调制装置被调制，特别是被移动到更高功率/负载位置或到其最大功率/负载位置，以满足蒸发器侧的负载需求。
根据另外的实施方案，通用变频驱动器具有最大功率，所述最大功率对应于在标称电压下、在额定速度下、在满负载下、以及在功率调制装置处于其最大功率位置下运行的压缩机中的至少一个的少于100%，特别是约15%至60%，特别是30%至60%的功率。如将在下面更详细地解释，通用变频驱动器相对压缩机马达的标称功率消耗可缩小15%至60%，特别是30%至60%，从而使得使用更便宜且更小的变频驱动器成为可能。
根据另外的实施方案，压缩机单元促进控制单元经由控制线与通用变频驱动器进行信号通信，经由相应的控制线与每个压缩机的三相变频电源的第二开关进行信号通信，经由相应的控制线与每个压缩机的三相电源线的第一开关进行信号通信，以及经由相应的控制线与每个压缩机的功率调制装置进行信号通信；
其中控制单元被配置成执行以下步骤：
(a) 通过闭合三相电源线中的第二开关，将压缩机连接到通用变频驱动器；
(b) 驱动通用变频驱动器，使得压缩机的速度在启动阶段和/或加速阶段增加到切换频率值，所述切换频率值对应于压缩机的额定速度或对应于略高于压缩机的额定速度的速度；
(c) 通过打开三相变频电源线中的第二开关，停止通用变频驱动器并将压缩机从通用变频驱动器断开；
(d) 通过闭合三相电源线中的第一开关，将压缩机连接到三相栅极电压电源，并以其额定速度操作压缩机；以及
(e) 通过操作功率调制装置来增加压缩机功率，以满足负载需求。
本发明的另外的示例性实施方案涉及在制冷回路中操作如本文所述的压缩机单元的方法，特别涉及在制冷回路中启动和加速如本文所述的压缩机单元的压缩机的方法，以及为了满足负载需求而增加它们的功率的方法，所述方法包括以下步骤：
(a) 通过闭合三相电源线中的第二开关，将压缩机连接到通用变频驱动器；
(b) 驱动通用变频驱动器，使得压缩机的速度在启动阶段和/或加速阶段增加到切换频率值，所述切换频率值对应于压缩机的额定速度或对应于略高于压缩机的额定速度的速度；
(c) 通过打开三相变频供电源线中的第二开关，停止通用变频驱动器并将压缩机从通用变频驱动器断开；
(d) 通过闭合三相电源线中的第一开关，将压缩机连接到三相栅极电压电源，并以其额定速度操作压缩机；以及
(e) 通过操作功率调制装置来增加压缩机功率，以满足负载需求
此类操作/方法可靠地避免了高涌流，仅在压缩机马达的启动和/或加速阶段使用通用VFD，并且当压缩机加速到以其额定速度运行时，切换压缩机马达以连接到三相电源线。当压缩机以其额定速度运行并连接到压缩机的三相电源线时，通过操作功率调制装置进行功率管理。这个概念是便宜且可靠的。变频驱动器可具有相对较小的尺寸。通用变频驱动器线和到压缩机的栅极电压电源线仅需要三条线。当压缩机处于负载状态时，通过到压缩机的三相电源线驱动一个或多个压缩机马达，可以确保最大效率。
尽管所附权利要求书不包括用于操作如下文所述的压缩机单元的方法的实施方案的从属方法权利要求，但是申请人明确保留在程序的稍后阶段提出这种方法权利要求的权利。
根据另外的实施方案，对于每个压缩机，相应的VFD继电器被布置在到通用变频驱动器的控制线和到三相变频电源的第二开关的相应控制线中，VFD继电器被配置成当相应的第二开关闭合时能够对VFD供电，并且当相应的第二开关打开时禁止对VFD供电。在运行中，当第二开关在步骤(a)中或之后闭合时，控制单元使VFD继电器能够对VFD供电。VFD继电器有助于压缩机单元的安全操作，因为它仅允许在第二开关通电和闭合时才启用通用VFD，并且因为如果使第二开关打开，则通用VFD将自动且可靠地被禁用。
根据另外的实施方案，对于每个压缩机，相应的延时继电器被布置在通向压缩机的三相电源线的第一开关的相应的控制线中以及通向三相变频电源的第二开关的相应的控制线中；其中延时继电器被配置成只要相应的第二开关闭合，就保持相应的第一开关打开，并且允许在相应的第二开关闭合之后，相应的第一开关仅以预定的延迟闭合。在运行中，控制单元使延时继电器在步骤(c)中的第二开关的打开与步骤(d)中的第一开关的闭合之间引入延迟。延时继电器还有助于压缩机单元的安全运行，因为它确保同一压缩机的第一开关和第二开关不同时闭合。此外，对于一个相同的压缩机，延时继电器在第二开关的打开与第一开关的闭合之间引入一定的延迟，其允许从通用VFD驱动相应的压缩机方便地切换到三相栅极电压电源驱动压缩机。这有助于保持低的瞬态电流。
根据另外的实施方案，对于每个压缩机，相应的优先级继电器被布置在通向压缩机的三相电源线的第一开关的相应的控制线中和通向三相变频电源的第二开关的相应的控制线中；其中优先级继电器被配置成当相应的第一开关被激活时，禁用VFD并且打开三相变频电源的相应的第二开关。在运行中，控制单元在步骤(c)中激活优先级继电器，使得VFD继电器禁用VFD，使得打开第二开关，并且延时继电器在步骤(c)中的第二开关的打开与步骤(d)中的第一开关的闭合之间造成延迟。优先级继电器有助于稳定且可靠地控制压缩机单元，因为它将最高优先级关联到在通向第一开关的控制线上传输的命令。因此，第二开关的打开与第一开关的闭合之间的延迟仅经由延迟设置来管理。不需要另外的软件功能。
根据另外的实施方案，在连接步骤(a)之后，通过增加启动阶段与加速阶段之间的功率调制装置的位置，压缩机功率可直接被增加到中等的压缩机功率水平。这个特定的实施方案可用于有效地管理启动之后的动力学。通常，功率调制装置的位置仅略微增加。
根据另外的实施方案，当功率调制装置处于其最小位置时执行启动阶段。这有助于相应的压缩机平稳地启动。
根据另外的实施方案，取决于蒸发器侧的负载需求，步骤(a)至步骤(e)的方法重复用于第二压缩机和存在的每个另外的压缩机。
根据另外的实施方案，在步骤(d)或步骤(e)之后执行另外的步骤(f)，即通过打开第二开关将三相供电线从通向压缩机的三相电源线断开来停止压缩机。此类停止通常在功率调制装置处于其最小功率位置时完成。这允许使相应的压缩机容易且快速地关机，而无需在关机期间采用变频驱动器。
根据另外的实施方案，三相栅极电压电源是压缩机单元的一部分，其中通用变频驱动器连接到三相栅极电压电源。
如本文所述，本发明另外的示例性实施方案涉及制冷回路，其在流动方向上的循环制冷剂包括如本文所述的压缩机单元；冷凝器；扩展装置；和蒸发器；其中压缩机单元的压缩机的进气口经由吸入线与蒸发器的出气口进行制冷剂连通；并且其中压缩机单元的压缩机的出气口经由压力线制冷剂连通到冷凝器的入口。
参照附图在下文更详细地示出了本发明的实施方案，其中：
图1示出了包括三相栅极电压电源、通用变频驱动器、第一压缩机和第二压缩机的压缩机单元的示意性视图；
图2示出了滑阀开度图表、操作速度图表和总功率图表，它们被垂直对齐，使得它们的X轴相互对应；并且
图3示出了用于控制图1的压缩机单元的控制示意图。
图1示出了包括三相栅极电压电源4、通用变频驱动器6、第一压缩机8和第二压缩机10的压缩机单元2的示意性视图。
第一压缩机8和第二压缩机10是相同类型的螺杆式压缩机，并且相同的元件分别用相同的附图编号标记。
压缩机单元2可以是蒸气压缩式制冷回路的一部分，其在循环制冷剂的流动方向上包括第一压缩机8和第二压缩机10、冷凝器、扩展装置和蒸发器。蒸气压缩式制冷回路还可以包括其他元件，如收集容器、冷冻分支等。
第一压缩机8和第二压缩机10具有压缩机壳体，其中经由轴20由压缩机马达18，特别是交流感应马达驱动的转子22安置。出于更好地理解所要求保护的主题的目的，仅简单地解释了此类螺杆式压缩机8、10的结构和操作。
已通过吸入线在蒸发器流中被扩散到相应压缩机8/10的进气口12的低压制冷剂由转子22在其中被压缩成较高的压力水平并通过出气口14排出相应的压缩机8/10，并通过连接到其上的压力线，并流至冷凝器。
压缩机8和10还包括相应的功率调制装置，其在其中压缩机8、10是螺杆式压缩机的本非限制性实施方案中形成为滑阀24，所述滑阀24包括借助于致动器 28能够在左/右方向上移动的滑动件26和控制端口16。滑动件26向左和向右的移动增加和减少实际吸气量，从而增加和减少压缩机功率。
当滑动件26处于其左边位置时（未示出），滑阀24是打开的，并且相应的压缩机8/10传送其最大功率，而当滑动件26处于如图1描绘的其右边位置时，滑阀是闭合的，并且相应的压缩机8/10传送其最小功率。
在本非限制性实施方案中，压缩机8和10是具有400V/50Hz 额定电压并配备有滑阀24的螺杆式压缩机。
对于在网络电压栅极上以固定速度运行的压缩机马达，要求电压栅极源的电压/频率应与马达的额定电压/频率铭牌一致。400V/50HZ的马达可以在栅极上以定速运行，而例如400V/90HZ的马达无法在栅极上以定速运行，因为此类V/f在常规电源中不存在。
在另一个实施方案中（未示出），压缩机8和10可以是离心式压缩机，并且功率调制装置形成为相应的引导叶片。
在本非限制性实施方案中，三相栅极电压电源4供应400V/50Hz的栅极电压或450V/60Hz的栅极电压。三相栅极电压电源4经由三相电源线32-1和32-2连接到第一压缩机8和第二压缩机10的压缩机马达18。
三相电源线32配备有相应的第一开关34-1和34-2，其可以在打开的中断位置与闭合的导电位置之间由控制单元40进行切换。
通用变频驱动器（通用VFD）6利用其输入侧连接到三相栅极电压电源4。这种通用VFD 6可在启动和加速期间可控制地增加施加到第一压缩机8和第二压缩机10的压缩机马达18的电压的幅值和频率。电压幅值和频率可以以非常低的值开始，然后当压缩机马达18达到额定速度时，可以增加到压缩机马达8和10的额定电压并且增加到三相栅极电压电源4的频率。
通用VFD 6是一个单元并且不是由每个压缩机马达18的单独VFD形成的，其可以通过三相变频电源36-1和36-2连接到第一压缩机8和第二压缩机10的压缩机马达18，每个三相变频电源都各自配备有第二开关38-1和38-2。
此外，第二开关38-1和38-2可由控制单元40在打开的中断位置（如图1所示）与闭合的导电位置之间进行切换。三相变频电源以一条线退出通用VFD 6并且分支成两个三相变频电源36-1和36-2，第一个通向第一压缩机8的压缩机马达18，特别是在第一压缩机8的压缩机马达18之前的位置处接合三相电源线32-1，并且第二个通向第二压缩机10的压缩机马达18，特别是在缩机马达18之前的位置处接合三相电源线32-2。
控制单元40经由控制线42连接到通用VFD 6，连接到三相电源线32-1和32-2两者的第一开关34-1和34-2，连接到三相变频电源36-1和36-2两者的第二开关38-1和38-2，以及连接到第一压缩机8和第二压缩机10的滑阀24。
此外，控制单元40接收指示第一压缩机8和第二压缩机10的期望操作模式的控制信号，特别是取决于蒸发器侧的负载需求。
压缩机单元2可包括第三压缩机、第四压缩机等（未描绘）。每个另外的压缩机可经由具有第一开关的专用三相电源线和经由具有第二开关的专用三相变频电源连接到三相栅极电压电源4以及连接到通用VFD 6。控制线42必须连接到所述第一开关和第二开关，并且以与关于第一压缩机8和第二压缩机10所描述的相同方式连接到此类另外的压缩机的滑阀。
图2示出了滑阀开度图表44、操作速度图表46和总功率图表48，它们垂直对齐，使得它们的X轴彼此对应。
图表44、图表46和图表48的三个图表的曲线包括1至10的十个专用时间点，其中线在相邻的时间点之间延伸。1至6的前六个时间点属于第一回路A，其中第一压缩机8启动、加速并达到其额定速度和满负载，并且6至10的时间点属于第二回路B，其中第二压缩机10启动、加速并达到其额定速度和满负载。
下面，将详细解释用于启动压缩机8和10并使它们达到额定速度和所需功率的方法。
首先，在点1处，切断压缩机8和10。在点1处，控制单元40通过闭合第二开关38-1将第一压缩机8的三相栅极电压电源36-1连接到通用变频驱动器6。滑阀24在其最小位置，在本非限制性实施方案中为30%。
随后，在点1与2之间，控制单元40使通用VFD 6启动压缩机8并将其操作速度从0增加到20Hz，在操作速度图表46和功率图表48中可以更好地看出所述增加。1与2之间的启动阶段通常需要1至2秒。
在点2与3之间，压缩机8的操作速度不会被通用VFD 6进一步增加，而是保持恒定。在这个阶段中，通过略微增加滑阀24位置来管理压缩机8的动力学。在本非限制性实施方案中，滑阀24位置从其30%增加到其40%的位置。在滑阀开度图表44和功率图表48中可以更好地看出这种增加。
在点3与4之间，控制单元40使通用VFD 6增加压缩机8的操作速度，以达到其50Hz的额定速度。在这个阶段中，滑阀24的位置保持不变。这可以在操作速度图表46和功率图表48中更好地看出。这个阶段可称为加速阶段。在这个加速阶段中，滑阀位置不变，如在滑阀开度图表44中可以更好地看出的那样。在加速阶段中，压缩机的速度以通常在0.5至2Hz/s的范围内的加速斜升到50Hz。通过保持滑阀24闭合，功率最小。
在点4处，压缩机8已达到其50Hz的额定速度。在这一时间点处，控制单元40关闭通用VFD 6，通过打开第二开关38-1将压缩机8与通用VFD 6断开，并且关闭三相电源线32中的第一开关34-1，使得压缩机8现在将由三相栅极电压电源4直接供电。压缩机8继续以其50Hz的额定速度运行。在4处，当到50Hz的瞬态电流结束时，就完成切换。当通用VFD 6停止时，它可以自由回转。
在点4与5之间，实施使用滑阀24的标准负载管理。如在滑阀开度图表44中可以更好地看出的那样，在时间点4与5之间，滑阀从其40%的位置移动到其全100%功率的位置，以满足蒸发器侧的负载需求。
如果制冷回路在蒸发器侧需要更多的冷却能力，这是本非限制性实施方案中的情况，则使用与施加到第一压缩机8的相同的方法启动第二压缩机10。在本非限制性实施方案中，负载需求使得第一压缩机8和第二压缩机10两者都被需要以传送全功率。
点5与6之间的时间跨度形成滞后阶段，以确保需要来自蒸发器侧的另外的负载，并且控制单元40决定继续进行回路B，即启动、加速和操作除了第一压缩机8之外的第二压缩机10。
对于第二压缩机10，在回路B中，在时间点6至10之间执行如在时间点1与5之间关于第一压缩机8执行的相同的动作，即在6与7之间的启动阶段，在7与8之间的滑阀增加阶段，在8与9之间的压缩机加速阶段，以及在9与10之间的负载管理阶段。
在时间点6至10之间的回路B中的图表44和图表46的过程对应于在时间点1与5之间的回路A中的图表的过程。
根据总功率图表48的点5，在其额定速度和其满负载下操作第一压缩机8所需的功率对应于总功率的50%，而在点10处在它们的额定速度和满负载下操作第一压缩机8和第二压缩机10所需的功率是100%并且等于总功率。
如果要停止压缩机单元2，则压缩机8和10可仅通过分别打开一个或多个第一开关34-1和34-2从三相栅极电压电源4断开。通常在滑阀24处于其最小负载位置时完成压缩机的关闭。
通用VFD 6的大小可以设定成使得它传送其可能的最大功率，所述可能的最大功率仅在对应于点4的水平。与VFD必须传送对应于点5的最大功率的情况相比，这使通用VFD6小得多成为可能。
如可容易地理解，每次需要启动另外的压缩机时，重复如本文所述的启动、加速和操作的相同阶段。
图3示出了控制示意图50，其包括：三相栅极电压电源4；将三相栅极电压电源4连接到第一压缩机8和第二压缩机10的三相电源线32-1和32-2；以及设置在这些三相电源线32-1和32-2中的第一开关34-1和34-2；其输入连接到三相栅极电压电源4并且将其输出连接到三相变频电源36-1和36-2的变频驱动器6，其中相应的第二开关38-1和38-2被布置到第一压缩机8和第二压缩机10；以及控制单元40。
这些元件与图1中示出的压缩机单元2的相应的元件相同，而压缩机8和10以简化的方式描绘。为简洁起见，这里不再重复这些元件的描述。
从三相电流源4到第一开关34-1和34-2以及到通用VFD 6的线路设置有相应的熔断器62。
出于更好地理解控制单元40的功能的目的，更详细地示出了控制线及其元件。
第一控制线52是用于操作引向第一压缩机8的三相电源线32-1中的第一开关34-1的控制线C1。
第二控制线54是用于操作引向第二压缩机10的三相电源线32-2中的第一开关34-2的控制线C2。
第三控制线56是用于启用VFD 6的控制线VFD使能
第四控制线58是用于操作从VFD 6引向第一压缩机8的三相变频电源36-1中的第二开关38-1的控制线VFD1。
第五控制线60是用于操作从VFD 6引向第二压缩机10的三相变频电源36-2中的第二开关38-2的控制线VFD2。
第六控制线72是用于控制第一压缩机8的滑阀24的控制线。
第七控制线74是用于控制第二压缩机10的滑阀24的控制线。
两个相应的VFD使能继电器64-1和64-2被布置在控制线56和58中以及控制线56和60中。
两个相应的优先级继电器68-1和68-2以及两个相应的延时继电器70-1和70-2被设置在控制线52与58之间以及在控制线54与60之间。
现在解释用于操作压缩机单元2的方法，特别是将压缩机单元2的压缩机8和10从空转阶段启动并加速到操作状态并且增加它们的功率以满足负载需求的方法。
首先，第一压缩机8和第二压缩机10的滑阀24未负载，这意味着相应的压缩机处于其最小功率位置。优先级继电器68-1和68-2处于其默认闭合状态，延时继电器70-1和70-2处于其默认闭合状态，并且第一开关34-1和34-2以及第二开关38-1和38-2处于其默认打开状态。
控制单元40在控制线58上传输VFD 1信号，其使VFD使能继电器64-1闭合，使延时继电器70-1打开，并使到第一压缩机8的三相变频电源36-1中的第二开关38-1闭合。
然后，控制单元40在控制线56上生成VFD使能高信号，其通过VFD使能继电器64-1传输 到通用变频驱动器6，并使通用VFD 6启动。
压缩机8相应地启动，并且这个启动阶段对应于图2中的时间点1与2之间的阶段。通用VFD 6的启动速度将被设置到通用VFD 6中并且小于额定速度。根据图2的时间点2和3，启动速度为20Hz。
随后，通用VFD 6输出频率升到切换频率值，并且这对应于图2中的时间点3与4之间的加速阶段，其中切换频率值为50Hz，但也可以略高，如下面将要解释的。
可以经由通信或经由预设设置，尤其是通用VFD 6内的巡航频率和加速斜升，完成将通用VFD 6的输出频率加速到切换频率值。
在通用VFD 6输出频率提升到对应于图2的时间点4的切换频率值之后，控制单元40在控制线52上生成C1高信号，所述信号激活优先级继电器68-1，使得控制线58中的优先级继电器68-1的开关打开，使VFD使能继电器64-1也打开，禁用通用VFD 6，使延时继电器70-1断电并因此闭合控制线52中的延时继电器70-1的开关，并且使通向第一压缩机8的三相变频电源36中的第二开关38-1断电，使得该第二开关38打开，并且压缩机8将与通用VFD6的输出断开。
在控制线52上生成C1高信号还使通向第一压缩机8的三相栅极电压电源32-1中的第一开关34-1被通电并因此闭合，使得第一压缩机8现在经由三相栅极电压电源32-1与三相栅极电压电源4连接。
应注意，为避免高瞬态电流，第一开关34-1仅在第二开关38-1打开之后闭合。
控制单元40还可以在控制线58上生成VFD 1低信号，并且在控制线58上生成VFD使能低信号，因为不再需要通用VFD 6来启动或加速压缩机8。压缩机8现在以其额定速度操作，并经由三相栅极电压电源32-1连接到三相栅极电压电源4。
控制单元40在控制线52上生成C1高信号（可选地在控制线58上的VFD 1低信号以及可选地在控制线56上的VFD使能低信号）所在的时间点对应于图2中的时间点4。
现在，控制单元40在通向第一滑阀24的控制线72上生成滑阀控制信号，其使滑阀24转换到对应于制冷回路的实际负载需求的功率位置，例如，对应于其满载的、最大功率位置。
这个阶段对应于图2中的时间点4与时间点5之间的负载增加阶段。
必须注意的是，滑阀24可以根据制冷回路的负载需求进行调制，并且可以取最小功率和最大功率位置之间的任何功率位置。
在压缩机8启动、加速并达到如前所述的满载之后，可以使用相应的元件对第二压缩机10重复相同的步骤：VFD使能继电器64-2、优先级继电器68-2、延时继电器70-2、第一开关34-2和第二开关38-2、控制线54、56、60、74、三相栅极电压电源32-2通向第二压缩机10，以及三相变频电源36-2通向第二压缩机10。为简洁起见，将省略对这些步骤的解释。
为了停止压缩机8和/或压缩机10，控制单元40从高到低地改变控制线52上的C1信号和/或控制线54上的C2信号。可以同时停止压缩机8和10两者。
如果压缩机8或压缩机10仍处于启动或加速阶段，则其可以通过控制单元40从高到低地将VFD 1信号置于控制线58上/将VFD 2信号置于控制线60上并且将VFD使能信号置于控制线56上来停止。
三相变频电源36-1/36-2中的第二开关38-1/38-2打开与三相栅极电压电源32-1/32-2中的第一开关34-1/34-2闭合之间的时间间隔构成压缩机电压停滞时间，其中压缩机马达正在减速和去焊。
如前所解释，使用通用VFD 6将压缩机8的马达加速到每分钟2900转的速度。在此类压缩机电压停滞时间期间，压缩机马达减速200rpm至2700rpm。在第一开关34-1已经闭合并且第一压缩机8连接到三相栅极电压电源4之后，将存在瞬态电流，以恢复200rpm的减速，并且以使压缩机8的马达再次加速到2900rpm的速度。此类瞬态电流相对较小。
这种情况未在图2中描绘。为示出这种现象，在图2中的操作速度图表46在点4中存在下降。
根据替代的实施方案，压缩机8/10的马达在第二开关38-1/38-2的打开与第一开关34-1/34-2的闭合之间的此路减速被考虑如下：
通过通用VFD 6将第一压缩机8的马达以及同样地第二压缩机10的马达加速到的切换频率值可以略微增加到对应于压缩机马达的额定速度加上预期的减速的值。切换频率值可比压缩机的额定速度高1%至10%。
在具体的实例中，切换频率值可在50Hz的额定速度上增加2至5Hz到大约52至55Hz，使得在停滞时间前压缩机马达8的速度被推高到大约3000至大约3200rpm。在第二开关38-1/38-2的打开与第一开关34-1/34-2的闭合之间的压缩机电压停滞时间内，压缩机将从3000至3200rpm降至2800至3000rpm，并且因此在此之后使压缩机再次达到其额定速度的加速需求非常小，或者甚至根本不需要加速。因此，仅有非常小的瞬态电流来加速马达甚至根本没有瞬态电流。
根据其他方面，通用VFD 6具有最大功率，所述最大功率对应于在标称电压下、在额定速度下、在满负载下、在滑阀24处于其最大功率位置下运行的压缩机8或压缩机10所需的功率少于100%，特别是约15%至60%，特别是30%至60%的功率。这也可以称为通用VFD 6相对于马达额定值被缩小。
在当第二开关38-1/38-2打开并且通用VFD 6从第一压缩机8或第二压缩机10断开的时间点，滑阀24处于其最小功率位置，并且第一压缩机8/第二压缩机10的马达的功率消耗比马达的标称消耗小得多。
根据压缩机马达的标称功率消耗，压缩机马达以标称电压和额定速度供电，例如400伏/50Hz或460伏/50Hz，并且功率调制装置（例如滑阀）是满负载的，使得压缩机传送其最大功率以满足最大负载状态。
与压缩机8/10的此类标称功率消耗相比，通用VFD 6仅需要供应对应于压缩机马达的功率消耗的功率，其中功率调制装置（例如滑阀）处于其满负载的最小功率位置。因此，必须由通用VFD 6供应的最大功率通常对应于压缩机马达的标称功率消耗的15%至60%，特别是约30%至60%。
此类缩小的通用VFD 6比必须向压缩机马达供应全标称功率的VFD（ 其中功率调制装置处于其最大功率位置 ）更便宜且更小。
虽然已参考示例性实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变并且可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行修改以使特定情况或材料适应本发明的教导内容。因此，本发明不旨在限于所公开的具体实施方案，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施方案。
参考编号列表
2压缩机单元
4三相栅极电压电源
6通用变频驱动器
8第一压缩机
10第二压缩机
12进气口
14出气口
16控制口
18压缩机马达
20轴
22转子
24滑阀
26滑动件
28步进马达
32-1、32-2通向压缩机的三相电源线
34-1、34-2第一开关
36-1、36-2三相变频电源
38-1、38-2第二开关
40控制单元
42控制线
44滑阀开度图表
46操作速度图表
48压缩机总功率图表
50控制示意图
52控制线C1
54控制线C2
56控制线VFD使能
58控制线VFD 1
60控制线VFD 2
62熔断器
64-1、64-2 VFD使能继电器
68-1、68-2优先级继电器
70-1、70-2延时继电器
72控制线第一滑阀
74控制线第二滑阀

Claims (21)

1.在制冷回路中使用的压缩机单元(2)，其包括
至少两个压缩机(8、10)；和
通用变频驱动器(6)，所述通用变频驱动器被配置成连接到三相栅极电压电源(4)；
每个压缩机(8、10)具有
被配置成经由吸入线与蒸发器的出口进行制冷剂连通的进气口(12)；
被配置成经由压力线制冷剂连通到冷凝器的入口的出气口(14)；
具有三相电源线(32-1、32-2)的压缩机马达(18)；
根据所述压缩机(8、10)的负载需求用于控制所述压缩机的功率的功率调制装置(24)；
其中每个压缩机(8、10)能够独立于相应的其他一个或多个压缩机(8、10)切换，以在相应的压缩机(8、10)的启动和加速期间连接到所述通用变频驱动器(6)，并且在所述相应的压缩机(8、10)的额定速度操作期间连接到所述三相栅极电压电源(4)；
其中，所述功率调制装置（24）配置成在所述相应的压缩机(8、10)的启动和加速期间是被保持在其最小功率位置，以使得功率最小化；并且
其中，所述功率调制装置（24）配置成被调制并移动到更高的功率位置或其最大功率位置，以便在所述相应的压缩机(8、10)的额定速度操作期间满足在蒸发器侧的负载需求。
2.根据权利要求1所述的压缩机单元(2)，
其中所述压缩机马达(18)是交流感应马达。
3.根据权利要求1所述的压缩机单元(2)，
其中每个压缩机(8、10)包括连接到所述通用变频驱动器(6)的三相变频电源(36-1、36-2)和被配置成连接到所述三相栅极电压电源(4)的三相电源线(32-1、32-2)；
所述三相电源线 (32-1、32-2)具有第一开关(34-1、34-2)；并且
所述三相变频电源(36-1、36-2)具有第二开关(38-1、38-2)。
4.根据权利要求1所述的压缩机单元(2)，
其中所述压缩机(8、10)中的每个是螺杆式压缩机和离心式压缩机中的一个，并且/或者，
其中所述压缩机(8、10)中的每个被配置成以其额定速度运行。
5.根据权利要求3所述的压缩机单元(2)，
其中所述压缩机(8、10)中的每个是螺杆式压缩机和离心式压缩机中的一个，并且/或者，
其中所述压缩机(8、10)中的每个被配置成以其额定速度运行。
6.根据前述权利要求1-5中任一项所述的压缩机单元(2)，
其中所述功率调制装置具有最小功率位置和最大功率位置；并且/或者其中在螺杆式压缩机的情况下，所述功率调制装置(24)形成为滑阀，并且在离心式压缩机的情况下，所述功率调制装置形成为引导叶片。
7.根据前述权利要求1-5中任一项所述的压缩机单元(2)，
其中所述通用变频驱动器(6)具有最大功率，所述最大功率对应于在标称电压下、在额定速度下、在满负载下、在所述功率调制装置(24)处于其最大功率位置下运行的所述压缩机(8、10)中的至少一个的少于100%的功率。
8.根据权利要求7所述的压缩机单元(2)，
其中所述最大功率对应于在标称电压下、在额定速度下、在满负载下、在所述功率调制装置(24)处于其最大功率位置下运行的所述压缩机(8、10)中的至少一个的15%至60%的功率。
9.根据权利要求7所述的压缩机单元(2)，
其中所述最大功率对应于在标称电压下、在额定速度下、在满负载下、在所述功率调制装置(24)处于其最大功率位置下运行的所述压缩机(8、10)中的至少一个的30%至60%的功率。
10.根据前述权利要求1-5中任一项所述的压缩机单元(2)，
其还包括控制单元(40)，所述控制单元经由控制线与所述通用变频驱动器(6)进行信号通信，经由相应的控制线与每个压缩机(8、10)的所述三相变频电源(36-1、36-2)的第二开关(38-1、38-2)进行信号通信，经由相应的控制线与每个压缩机(8、10)的所述三相电源线(32-1、32-2)的第一开关(34-1、34-2)进行信号通信，并且经由相应的控制线与每个压缩机(8、10)的所述功率调制装置(24)进行信号通信；
其中所述控制单元(40)被配置成执行以下步骤：
(a) 通过闭合所述三相电源线(32-1、32-2)中的所述第二开关(38-1、38-2)将所述压缩机(8、10)连接到所述通用变频驱动器(6)；
(b) 驱动所述通用变频驱动器(6)，使得所述压缩机(8、10)的所述速度在启动阶段和/或加速阶段增加到切换频率值，所述切换频率值对应于所述压缩机(8、10)的所述额定速度或对应于略高于所述压缩机(8、10)的所述额定速度的速度；
(c) 通过打开所述三相变频电源(36-1、36-2)中的所述第二开关(38-1、38-2)来停止所述通用变频驱动器(6)并且将所述压缩机(8、10)从所述通用变频驱动器(6)断开；
(d) 通过闭合所述三相电源线(32-1、32-2)中的所述第一开关(34-1、34-2)将所述压缩机(8、10)连接到所述三相栅极电压电源(4)并以其额定速度操作所述压缩机(8、10)；以及
(e) 通过操作所述功率调制装置(24)来增加所述压缩机(8、10)功率，以满足所述负载需求。
11.根据权利要求10所述的压缩机单元(2)，
其中对于每个压缩机(8、10)，相应的VFD继电器(64-1、64-2)被布置在通向所述通用变频驱动器(6)的所述控制线中，以及通向所述三相变频电源(36-1、36-2)的所述第二开关(38-1、38-2)的所述相应的控制线中，所述VFD继电器(64-1、64-2)被配置成当相应的第二开关(38-1、38-2)闭合时能够向所述通用变频驱动器(6)供应电流，并且当所述相应的第二开关(38-1、38-2)打开时禁止向所述通用变频驱动器 (6)供应电流；并且/或者其中当所述第二开关(38-1、38-2)在步骤(a)中或之后闭合时，所述控制单元(40)使所述VFD继电器(64-1、64-2)能够将电流供应到所述通用变频驱动器 (6)。
12.根据权利要求10所述的压缩机单元(2)，
其中对于每个压缩机(8、10)，相应的延时继电器(70-1、70-2)被布置在通向压缩机的所述三相电源线(32-1、32-2)的所述第一开关(34-1、34-2)的所述相应的控制线中，以及通向所述三相变频电源(36-1、36-2)的所述第二开关(38-1、38-2)的所述相应的控制线中；其中所述延时继电器(70-1、70-2)被配置成只要相应的第二开关(38-1、38-2)闭合，就保持相应的第一开关(34-1、34-2)打开，并被配置成允许所述相应的第一开关(34-1、34-2)仅在所述相应的第二开关(38-1、38-2)已经闭合之后以预定的延迟闭合；并且/或者其中所述控制单元(40)使所述延时继电器(70-1、70-2)在所述第二开关(38-1、38-2)在步骤(c)中的打开与所述第一开关(34-1、34-2)在步骤(d)中的闭合之间引入延迟。
13.根据权利要求11所述的压缩机单元(2)，
其中对于每个压缩机(8、10)，相应的延时继电器(70-1、70-2)被布置在通向压缩机的所述三相电源线(32-1、32-2)的所述第一开关(34-1、34-2)的所述相应的控制线中，以及通向所述三相变频电源(36-1、36-2)的所述第二开关(38-1、38-2)的所述相应的控制线中；其中所述延时继电器(70-1、70-2)被配置成只要相应的第二开关(38-1、38-2)闭合，就保持相应的第一开关(34-1、34-2)打开，并被配置成允许所述相应的第一开关(34-1、34-2)仅在所述相应的第二开关(38-1、38-2)已经闭合之后以预定的延迟闭合；并且/或者其中所述控制单元(40)使所述延时继电器(70-1、70-2)在所述第二开关(38-1、38-2)在步骤(c)中的打开与所述第一开关(34-1、34-2)在步骤(d)中的闭合之间引入延迟。
14.根据权利要求13所述的压缩机单元(2)，
其中对于每个压缩机(8、10)，相应的优先级继电器(68-1、68-2)被布置在通向压缩机的所述三相电源线(32-1、32-2)的所述第一开关(34-1、34-2)的所述相应的控制线中，以及通向所述三相变频电源(36-1、36-2)的所述第二开关(38-1、38-2)的所述相应的控制线中；其中所述优先级继电器(68-1、68-2)被配置成当相应的第一开关(34-1、34-2)被激活时，禁用所述通用变频驱动器(6)并打开所述三相变频电源(36-1、36-2)的相应的第二开关(38-1、38-2)；并且/或者其中所述控制单元(40)在步骤(c)中激活所述优先级继电器(68-1、68-2)，使得所述VFD继电器(64-1、64-2)禁用所述通用变频驱动器 (6)，打开所述第二个开关(38-1、38-2)，并且所述延时继电器(70-1、70-2)在所述第二开关(38-1、38-2)在步骤(c)中的打开与所述第一开关(34-1、34-2)在步骤(d)中的闭合之间引入延迟。
15.根据权利要求10所述的压缩机单元(2)，
其中所述控制单元(40)被进一步配置成通过在启动阶段与加速阶段之间的步骤(b)中操作所述功率调制装置(24)来增加所述压缩机功率。
16.根据权利要求10所述的压缩机单元(2)，
其中所述控制单元(40)被进一步配置成在所述功率调制装置(24)处于其最小功率位置时执行步骤(b)的所述启动阶段。
17.根据权利要求10所述的压缩机单元(2)，
其中所述控制单元(40)被进一步配置成针对所述第二压缩机(10)和存在的每个另外的压缩机重复所述步骤(a)、(b)、(c)、(d)和(e)。
18.根据权利要求10所述的压缩机单元(2)，
其中所述控制单元(40)被进一步配置成在步骤(d)或(e)之后执行步骤(f)：
通过打开所述第一开关(34-1、34-2)将所述压缩机(8、10)从所述三相栅极电压电源(4)断开来停止所述压缩机(8、10)。
19.根据前述权利要求1-5中任一项所述的压缩机单元(2)，
其中所述三相栅极电压电源(4)是所述压缩机单元(2)的一部分；
其中所述通用变频驱动器(6)连接到所述三相栅极电压电源(4)。
20.制冷回路，其在循环制冷剂的流动方向上包括，
根据前述权利要求1-19中任一项所述的压缩机单元(2)；
冷凝器；
扩展装置；和
蒸发器；
其中所述压缩机单元(2)的所述压缩机(8、10)的所述进气口经由吸入线与所述蒸发器的出口进行制冷剂连通；并且
其中所述压缩机单元(2)的所述压缩机(8、10)的所述出气口经由压力线制冷剂连通到所述冷凝器的入口。
21.在制冷回路中操作根据前述权利要求1-19中任一项所述的压缩机单元(2)的方法，所述方法包括：
(a) 通过闭合三相电源线(32-1、32-2)中的第二开关(38-1、38-2)将所述压缩机(8、10)连接到通用变频驱动器(6)；
(b) 驱动所述通用变频驱动器(6)，使得所述压缩机(8、10)的速度在启动阶段和/或加速阶段增加到切换频率值，所述频率值对应于所述压缩机(8、10)的额定速度或对应于略高于所述压缩机(8、10)的所述额定速度的速度；
(c) 通过打开所述三相变频电源(36-1、36-2)中的所述第二开关(38-1、38-2)，停止所述通用变频驱动器(6)并将所述压缩机(8、10)从所述通用变频驱动器(6)断开；
(d) 通过闭合所述三相电源线(32-1、32-2)中的第一开关(34-1、34-2)将所述压缩机(8、10)连接到所述三相栅极电压电源(4)并以其额定速度操作所述压缩机(8、10)；以及
(e) 通过操作所述功率调制装置(24)来增加所述压缩机功率，以满足所述负载需求；
其中，所述功率调制装置（24）配置成在相应的压缩机(8、10)的启动和加速期间是被保持在其最小功率位置，以使得功率最小化；并且
其中，所述功率调制装置（24）配置成被调制并移动到更高的功率位置或其最大功率位置，以便在所述相应的压缩机(8、10)的额定速度操作期间满足在蒸发器侧的负载需求。
CN201680084611.6A 2016-04-15 2016-04-15 压缩机单元、包括压缩机单元的制冷回路和操作压缩机单元的方法 Active CN109073305B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/058380 WO2017178067A1 (en) 2016-04-15 2016-04-15 Compressor unit, refrigeration circuit comprising the same and method of operating a compressor unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109073305A CN109073305A (zh) 2018-12-21
CN109073305B true CN109073305B (zh) 2022-01-07

Family

ID=55794960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680084611.6A Active CN109073305B (zh) 2016-04-15 2016-04-15 压缩机单元、包括压缩机单元的制冷回路和操作压缩机单元的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10948225B2 (zh)
EP (1) EP3443276B1 (zh)
CN (1) CN109073305B (zh)
ES (1) ES2975732T3 (zh)
WO (1) WO2017178067A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018037629A1 (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 三菱電機株式会社 空気調和装置
US10833625B2 (en) 2016-10-06 2020-11-10 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for controlling fan motors with variable frequency drives
CN111023476B (zh) * 2019-12-19 2021-10-01 Tcl空调器(中山)有限公司 一种压缩机运行频率调节方法、存储介质及空调
CN114485029B (zh) * 2020-10-27 2024-04-12 海信冰箱有限公司 一种温控方法、装置及制冷设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6018957A (en) * 1998-12-07 2000-02-01 Carrier Corporation Method and apparatus for controlling beats and minimizing pulsation effects in multiple compressor installations
WO2004011862A1 (en) * 2002-01-11 2004-02-05 Carrier Corporation Variable speed control of multiple compressors
WO2013020034A2 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 Johnson Controls Technology Company Variable frequency generator power supply for centrifugal chillers

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4412788A (en) 1981-04-20 1983-11-01 Durham-Bush, Inc. Control system for screw compressor
US4459535A (en) * 1982-07-29 1984-07-10 Eaton Corporation H-Switch start-up control and frequency converter for variable speed AC motor
US5422550A (en) 1993-05-27 1995-06-06 Southwest Electric Company Control of multiple motors, including motorized pumping system and method
US5797729A (en) * 1996-02-16 1998-08-25 Aspen Systems, Inc. Controlling multiple variable speed compressors
US6813897B1 (en) * 2003-07-29 2004-11-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Supplying power to at least one cooling system component
WO2005047789A2 (en) 2003-11-06 2005-05-26 Exxonmobil Upstream Research Company Method for efficient, nonsynchronous lng production
DE60315067T2 (de) 2003-12-19 2008-01-10 Southco UK Ltd., Warndon, Worcester Einstückiges Aufnahmeelement für eine Befestigungsvorrichtung
US7096681B2 (en) * 2004-02-27 2006-08-29 York International Corporation System and method for variable speed operation of a screw compressor
US7231773B2 (en) 2004-04-12 2007-06-19 York International Corporation Startup control system and method for a multiple compressor chiller system
US7028491B2 (en) 2004-03-29 2006-04-18 Tecumseh Products Company Method and apparatus for reducing inrush current in a multi-stage compressor
US7207183B2 (en) 2004-04-12 2007-04-24 York International Corp. System and method for capacity control in a multiple compressor chiller system
US7425806B2 (en) * 2004-04-12 2008-09-16 York International Corporation System and method for controlling a variable speed drive
CN101411045B (zh) * 2004-10-29 2011-10-05 开利公司 变速驱动器控制
US7892304B2 (en) 2004-12-17 2011-02-22 Texaco Inc. Apparatus and method for controlling compressor motor speed in a hydrogen generator
US7202626B2 (en) 2005-05-06 2007-04-10 York International Corporation Variable speed drive for a chiller system with a switched reluctance motor
WO2007018522A1 (en) 2005-07-29 2007-02-15 Carrier Corporation Speed control of multiple components in refrigerant systems
US20080041081A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-21 Bristol Compressors, Inc. System and method for compressor capacity modulation in a heat pump
US7332885B2 (en) 2005-09-02 2008-02-19 Johnson Controls Technology Company Ride-through method and system for HVAC&R chillers
WO2007046794A1 (en) 2005-10-17 2007-04-26 Carrier Corporation Refrigerant system with variable speed drive
US8287245B2 (en) * 2006-07-06 2012-10-16 Bristol Compressors International, Inc. System and method for control of devices internal to a hermetic compressor
US7508160B1 (en) 2006-12-04 2009-03-24 Converteam Inc. Soft start system for motors utilizing variable frequency drive and autotransformer
US7957166B2 (en) * 2007-10-30 2011-06-07 Johnson Controls Technology Company Variable speed drive
BRPI0820894A2 (pt) * 2007-12-14 2015-06-16 Carrier Corp Processo para controlar operação de um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar, e, sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar
US9353765B2 (en) * 2008-02-20 2016-05-31 Trane International Inc. Centrifugal compressor assembly and method
US9657973B2 (en) * 2008-06-02 2017-05-23 Hill Phoenix, Inc. Refrigeration system with photovoltaic power source
US8209057B2 (en) 2008-11-17 2012-06-26 Liebert Corporation System and method for forming universal control panel
US8179701B2 (en) 2009-01-09 2012-05-15 Yaskawa America, Inc. Variable frequency drive soft charge circuit
US8134323B2 (en) 2009-02-18 2012-03-13 Toshiba International Corporation Bypass and synchronous transfer arrangement for a medium voltage drive control system
US8299646B2 (en) 2009-07-27 2012-10-30 Rocky Research HVAC/R system with variable frequency drive (VFD) power supply for multiple motors
US8299653B2 (en) * 2009-07-27 2012-10-30 Rocky Research HVAC/R system with variable frequency drive power supply for three-phase and single-phase motors
US20110018474A1 (en) * 2009-07-27 2011-01-27 Rocky Research Electromechanical system having a variable frequency drive power supply for 3-phase and 1-phase motors
US8305783B2 (en) 2009-09-10 2012-11-06 B/E Aerospace, Inc. Systems and methods for polyphase alternating current transformer inrush current limiting
KR101534516B1 (ko) 2010-05-04 2015-07-07 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 가변속 드라이브
US10941770B2 (en) * 2010-07-20 2021-03-09 Trane International Inc. Variable capacity screw compressor and method
CN201928220U (zh) 2010-10-29 2011-08-10 中国神华能源股份有限公司 一种变频驱动装置
US20130235494A1 (en) 2011-09-06 2013-09-12 Kent Jeffrey Holce Integrated Bypass Apparatus, System, and/or Method for Variable-Frequency Drives
US8779698B2 (en) 2011-10-05 2014-07-15 Lennox Industries Inc. Automatic variable speed motor drive bypass
WO2013121442A2 (en) 2012-02-15 2013-08-22 Tribi Systems Private Limited, Company A method and system for controlling a motor / multi-motor system
US9461565B2 (en) 2012-06-13 2016-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Systems, apparatus, and methods for soft starting large AC motors with a variable frequency drive
JP6053405B2 (ja) 2012-09-12 2016-12-27 三菱重工業株式会社 パラレル型冷凍機の制御装置および方法並びにプログラム
US8810163B2 (en) 2012-11-14 2014-08-19 Nidec Motor Corporation System and method for variable speed motor control with a single control signal
EP3047075A1 (en) * 2013-09-17 2016-07-27 ABB Technology Ltd. Hybrid electrification system of pump station and optimal operation method thereof
CN106415145B (zh) * 2014-04-11 2019-08-06 特灵国际有限公司 Hvac系统和控制
CN203933469U (zh) 2014-06-30 2014-11-05 厦门市成业辰机械有限公司 一种封闭式输送链多台电机的同步控制系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6018957A (en) * 1998-12-07 2000-02-01 Carrier Corporation Method and apparatus for controlling beats and minimizing pulsation effects in multiple compressor installations
WO2004011862A1 (en) * 2002-01-11 2004-02-05 Carrier Corporation Variable speed control of multiple compressors
WO2013020034A2 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 Johnson Controls Technology Company Variable frequency generator power supply for centrifugal chillers

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017178067A1 (en) 2017-10-19
EP3443276B1 (en) 2024-02-28
US10948225B2 (en) 2021-03-16
EP3443276A1 (en) 2019-02-20
ES2975732T3 (es) 2024-07-12
CN109073305A (zh) 2018-12-21
US20190145681A1 (en) 2019-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109073305B (zh) 压缩机单元、包括压缩机单元的制冷回路和操作压缩机单元的方法
US8014110B2 (en) Variable speed drive with integral bypass contactor
US8299646B2 (en) HVAC/R system with variable frequency drive (VFD) power supply for multiple motors
EP2682339B1 (en) Power distribution systems
US9806660B1 (en) Control system for hybrid operation of an electric motor
US9979328B1 (en) Dual-drive electric motor control system and methods for hybrid operation of electric motors
TW200816611A (en) Ride-through method and system for HVAC and R chillers
EP3664284A1 (en) Electric motor drive device and air conditioner
WO2008094148A1 (en) Integrated multiple power conversion system for transport refrigeration units
JP2018521271A (ja) 可変速駆動システム及び可変速駆動システムの始動及び／又は運転の方法
US9923431B2 (en) Variable speed drive arrangement
US9935576B1 (en) Methods and controllers for operation of electric motors
KR20080066575A (ko) 발전 장치
US10819254B2 (en) Drive circuit for electric motors
US20200067441A1 (en) Method for controlling the speed of a motor
US20220341434A1 (en) Controller and drive circuit for electric motors
US11804768B2 (en) Power conversion system
US20220103109A9 (en) Electric motors and drive circuits therefor
JP2009047087A (ja) 揚水発電装置およびその制御方法
CN215300534U (zh) 控制电路、空调电路和空调
US11101751B2 (en) Method for reducing the inrush current of an asynchronous electrical motor and a compressor system for implementing this method
Abdurakhmanov et al. THE APPLIED VALUE OF SOFT START IN ELECTRIC MOTORS
CN116324146A (zh) 泵致动装置及相关的泵送系统、飞行器和燃料供应方法
JP5813590B2 (ja) 交流機の始動制御装置および始動制御方法
CN116746036A (zh) 泵致动设备以及相关联的泵送系统、飞行器和燃料供应方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant