CN113167117A - 用于控制涡旋压缩机的方法和用于涡旋压缩机的控制器 - Google Patents

用于控制涡旋压缩机的方法和用于涡旋压缩机的控制器 Download PDF

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Abstract

本申请涉及用于控制涡旋压缩机的方法，该涡旋压缩机具有第一螺旋和第二螺旋，特别地，第一螺旋和第二螺旋布置成其中一个设置在另一个内。第一螺旋可相对于第二螺旋运动以用于涡旋压缩机的减压或压缩操作。本申请的目的是使涡旋压缩机使用寿命更长。这通过所述方法的以下步骤来实现：驱动电动机使第一螺旋运动；测量作用在涡旋压缩机上的多个加速力，其中，加速力取决于第一螺旋相对于所述第二螺旋的位置和/或位置角；通过根据测得的加速力调节电动机的扭矩曲线来驱动电动机，从而减小加速力。

Description

用于控制涡旋压缩机的方法和用于涡旋压缩机的控制器
技术领域
本申请涉及一种用于控制涡旋压缩机的方法，并且还涉及一种用于涡旋压缩机的控制器。
背景技术
涡旋压缩机是一种类似于泵的机器，其可以进一步输送和附加地压缩流体(一般情况下)和气体(特殊情况下)。为此目的，涡旋压缩机具有两个螺旋，其中一个螺旋设置在另一个螺旋内。两个螺旋相对彼此反向运动，将气体压缩为若干份。为此，例如，第一螺旋固定，第二螺旋可以绕第一螺旋的中点在圆形路径上运动，特别是在没有自旋转的情况下。相对于第一螺旋移动第二螺旋总是在两个螺旋之间形成一个腔室或空腔，该腔室或空腔根据运动的旋转方向朝着螺旋的中点或向外侧移动。通常，螺旋的移动使得待泵送的气体从外部吸入，在泵的内部压缩，并通过端口在螺旋中心喷出。
由于压缩或减压过程，尤其是由于在圆形运动路径上并非始终需要扭矩，因此涡旋压缩机可以产生加速力传递到涡旋壳体，也可以是其他地方。这可能导致强烈的振动，从长远来看，这会损坏涡旋压缩机的螺旋和/或其壳体，从而缩短涡旋压缩机的使用寿命。
另外，涡旋压缩机或压缩机在电动车辆(无内燃发动机)中应以尽可能小的振动运行，因为与化石燃料车辆相比，电动车辆的振动从一开始就更低，并且不需要额外的振动源，例如涡旋压缩机。
鉴于以上所述，本申请的目的是找到一种从根本上延长涡旋压缩机的使用寿命的方法。
发明内容
为此，本申请提供了根据权利要求1所述的一种用于控制涡旋压缩机的方法。该方法用于控制涡旋压缩机，所述涡旋压缩机特别是具有第一螺旋和第二螺旋，所述第一螺旋和第二螺旋中的一个设置在另一个内。在此，第一螺旋可相对于第二螺旋运动，以用于涡旋压缩机的减压或压缩操作。该方法包括以下步骤：
-操作电动机使第一螺旋运动；
-在涡旋压缩机上测量多个加速力，其中，加速力取决于第一螺旋相对于第二螺旋的位置和/或位置角；
-通过根据测得的加速力调节电动机的扭矩级数来操作电动机，以减小加速力。
该方法的优点在于，可以更好地控制没有内部或内置传感器的涡旋压缩机。因此，无需由新构想并制造的涡旋压缩机来代替已知的电动涡旋压缩机，节省了成本和时间，同时相应地升级了涡旋压缩机。
低振动操作保护涡旋压缩机的组件，特别是螺旋和与螺旋相连的轴承元件，并保护它们免受过度磨损。同时可以因此确保涡旋压缩机更长的使用寿命。
加速力优选地由相应的传感器测量，该传感器可以布置在涡旋压缩机的外侧。或者，可以从涡旋压缩机的吸入压力和/或高压方面来定义和测量涡旋压缩机。另外，已有信息包括涡旋压缩机和电动机的扭矩级数或映射图，其描述了所需的或可用的扭矩为角度/相位和/或转速的函数。
进一步证明有利的是，调节电动机的扭矩级数包括以下步骤：
-在第一方向上移动电动机的扭矩相位；
-测量多个加速力；
当加速力增大时，在与第一方向相反的第二方向上移动电动机的扭矩相位；
当加速力减小时，继续沿当前方向移动电动机的扭矩相位，直到加速力达到最小为止。
这些步骤的优点在于，由电动机提供的功率保持恒定，从而不需要额外的电功率。该电动机也可以保留，而不必替换为功率更大的电动机以减少振动。由电动机提供的扭矩根据第二螺旋相对于第一螺旋的角度/相位或位置而移动。每个电动机具有的特性将电动机的扭矩描述为所提供的电流和/或电压的函数、以及电动机轴的角度的函数。一旦电动机的扭矩在相位或角度上发生移动，从而基本上与涡旋压缩机的所需扭矩特性相符，则电动机提供的扭矩与涡旋压缩机所需的扭矩之差就会减小。仅当所需扭矩的幅度大于可用扭矩的幅度时，才会产生振动。由于涡旋压缩机所需的扭矩特性会在360°之后(也就是说在螺旋旋转一圈后)周期性地重复，并且只有一个最大值，因此，电动机扭矩的角度/相位移动会立即清楚地表明振动是否正在减小、在什么方向上(特别是在顺时针或逆时针方向上)减小，因此移动是必需的。
附加地或可替代地，优选地，调节电动机的扭矩级数还包括以下步骤：
-在第一方向上改变电动机的扭矩幅度；
-测量多个加速力；
当加速力增大时，在与第一方向相反的第二方向上改变电动机的扭矩幅度；
当加速力减小时，继续沿当前方向改变电动机的扭矩幅度，直到加速力达到最小为止。
这些有利的步骤可以附加地或可替代地用于移动扭矩相位。扭矩的强度或幅度在此改变，直到振动达到最小和/或振动发生变化(尤其是振动减小)，不再超过(预先)确定值为止。扭矩的幅度同样可以减小到振动再次开始增强的程度。这些步骤的优点在于提供了根据涡旋压缩机的需求调节的能量，同时能够实现低振动和节能运行。
如果并且当加速力减小时，优选地沿当前方向继续改变电动机的扭矩幅度，直到加速力减小的变化达到预定值为止。此步骤旨在加速该方法并在可预见的时间段内结束该方法。即使电动机提供的扭矩幅度超过涡旋压缩机所需的值，也可以继续测量振动。尽管扭矩幅度发生变化，但只要振动变化几乎不再减小时，就不应无限期地增加电动机的功率，而应使其停止；特别地，这节省了电能。
在另一有益的实施例中，加速力减小，使得在第一或第二螺旋的至少一个循环或一个循环区段上减小测量的最大值和/或测量值的总和。该步骤是为了确保振动不会仅在一个时间点和/或一个角位置处减小，而是优选地在可移动螺旋的一个或多个完整旋转/循环中减小。
同样，本申请提供根据权利要求4的控制器。该控制器用于具有第一螺旋和第二螺旋的涡旋压缩机，所述第一螺旋和第二螺旋中的一个设置在另一个内。此外，该控制器用于：
-控制电动机使第一螺旋运动，以使涡旋压缩机相对于第二螺旋进行减压或压缩操作，
-获取涡旋压缩机上的多个加速力作为测量值，其中，加速力取决于第一螺旋相对
于第二螺旋的位置和/或位置角；和
-通过根据测得的加速力调节电动机的扭矩级数来控制电动机，以减小所获取的加速力的测量值。
根据本申请的控制器具有与上述控制方法相同的优点，并且基本上用于执行与该方法相同的步骤，特别是附加地或可替代地，或者为涡旋压缩机实施这些步骤。反之亦然，根据本申请的方法附加地或可替代地还具有根据本申请的控制器的特征，特别是其控制步骤。
另外，控制器优选地用于调节电动机的扭矩级数，使得在第一方向上移动电动机的扭矩相位。其中，如果所获取的加速力的测量值增大，则在第一方向相反的第二方向上移动电动机的扭矩相位；而如果所获取的加速力的测量值减小，则继续沿当前方向移动电动机的扭矩相位，直到加速力达到最小为止。
控制器有利地用于调节电动机的扭矩级数，使得在第一方向上改变电动机的扭矩幅度。其中，如果所获取的加速度的测量值增大，则与第一方向相反的第二方向上改变电动机的扭矩幅度，而如果所获取的加速度的测量值减小，则继续沿当前方向改变电动机的扭矩幅度，直到加速力达到最小为止。
在另一个有益的实施例中，控制器用于使得：如果加速力减小，则沿当前方向改变电动机的扭矩幅度，直到加速力减小的变化达到预定值为止。
同样已经证明有利的是，控制器用于减小加速力，使得在第一螺旋的一个循环或循环区段上减小所测量的最大值和/或测量值的总和。
本申请一方面还提供具有根据本申请的控制器的涡旋压缩机，另一方面还提供具有存储的指令的计算机可读存储介质，该指令在由至少一个处理器执行时使得至少一个处理器执行根据本申请的方法。
附图说明
下文附图主要涉及根据本申请的控制器和根据本申请的方法的优选实施例，这些附图不用于限制本申请，而是用于对本申请进行说明。
图1是涡旋压缩机的扭矩特性示意图，其中入口/出口压力比为3/20。
图2是涡旋压缩机的扭矩特性示意图，其中入口/出口压力比为3/25。
图3是涡旋压缩机的扭矩特性示意图，其中入口/出口压力比为4/15。
图4是压力比为3/20时的涡旋压缩机的轴转速示意图。
图5A是涡旋压缩机的壳体的侧视图。
图5B是图5A的涡旋压缩机的固定安装点1、2上的加速力示意图。
图6是压力比为3/20时涡旋压缩机的扭矩示意图，其中相位偏移为30°。
图7是压力比为3/20时涡旋压缩机的扭矩示意图，其中相位偏移为60°。
图8是压力比为3/20时涡旋压缩机的扭矩示意图，其中相位偏移为10°。
图9是压力比为3/20时涡旋压缩机的扭矩和幅度误差或偏移示意图。
图10是涡旋压缩机的扭矩作为压力比的函数的示意图。
图11是扭矩偏差作为压力比的函数的示意图。
图12是具有多个不同特性的涡旋压缩机的扭矩作为旋转角的函数的示意图。
具体实施方式
图1是涡旋压缩机的扭矩特性示意图，其中入口/出口压力比为3/20(即3巴的入口压力和20巴的出口压力)。涡旋压缩机的平均所需扭矩约为3.2N·m(见虚线)，以实现上述压力比。根据该旋转角度，实际扭矩(见实线)始于约2.8N·m(在0度处)，并连续下降至最小值约2.4N·m(在60度处)。然后，所需的扭矩连续上升至最大值约4.5N·m(在大约200度处)，然后持续下降至约2.8N·m(在360度处)。该特性随每个周期重复。
图2是涡旋压缩机的扭矩特性示意图，其中入口/出口压力比为3/25。涡旋压缩机的平均所需扭矩约为3.6N·m(见虚线)，以实现上述压力比。根据旋转角度，实际扭矩(见实线)始于约3.4N·m(在0度处)，并连续下降至最小值约2.5N·m(在70度处)。然后，所需的扭矩连续上升至最大值约5.3N·m(在约230度处)，然后持续下降至约3.4N·m(在360度处)。如图1所示，该特性随每个周期重复。
图3是涡旋压缩机的扭矩特性示意图，其中入口/出口压力比为4/15。涡旋压缩机的平均所需扭矩约为3.0N·m(见虚线)，以实现上述压力比。根据旋转角度，实际所需扭矩(见实线)始于约2.6N·m(在0度处)，并连续上升至最大值约3.7N·m(在110度处)。然后，所需的扭矩连续下降至最小值约2.6N·m(在约360度处)。如图1所示，该特性随每个周期重复。
图4是压力比为3/20时的涡旋压缩机的轴转速示意图。平均转速为1500转/分钟(缩写为rpm)。根据如图1至3所示的变化的所需扭矩，轴的旋转或可动螺旋会根据旋转角度或所需扭矩是高于还是低于涡旋压缩机的平均值而加速或延迟。
图5A是涡旋压缩机的壳体的侧视图，示出了用于将壳体例如在车辆中固定的固定点，即安装点1和安装点2。
图5B是图5A的涡旋压缩机的固定安装点1、2上的加速力示意图。涡旋压缩机的振动会导致加速力作用在固定点上，这可以通过相应的传感器进行测量。相对于安装点2的特性，安装点1的加速力的特性在X轴上镜像反转或镜像。
图6是压力比为3/20时涡旋压缩机的扭矩示意图，其中相位偏移为30°。该角度偏移位于所需扭矩的特性(见实线，以下简称为所需扭矩“RT”)与实际可用扭矩的特性(见虚线，以下简称为实际扭矩“AT”)之间。RT最大值和AT最大值之间的角度偏移以易于辨认的方式标记。只要RT值高于AT值，振动就会上升(见第三实线和细线)。当RT和AT相交时，振动为0牛顿。振动的最大幅度值(在最大值和最小值之间)为15N。
图7是压力比为3/20时涡旋压缩机的扭矩示意图，与图6相似，但此图中相位偏移为60°。振动的最大幅度值(介于最大值和最小值之间)为28N。
图8是压力比为3/20时涡旋压缩机的扭矩示意图，与图6相似，但此图中相位偏移为10°。振动的最大幅度值(介于最大值和最小值之间)为5N。
图9是压力比为3/20时涡旋压缩机的扭矩和幅度偏移(幅度误差)示意图。振动的最大幅度值(在最大值和最小值之间)为7N。在这种情况下，特性RT和AT是同相的，并且没有如图6到8所示的相位移动或偏移。这意味着最小值和最大值分别处于相同的旋转角度，即在这种情况下为60度和200度。如果RT和AT相交，则振动也为零。
图10是涡旋压缩机的扭矩作为出口压力pout和入口压力pin之间比值的函数的示意图。其中，示出了针对各种出口压力的五个特性。所有五个特性中在pout:pin约为2.8时达到最大值。
图11是涡旋压缩机的扭矩作为出口压力pout和入口压力pin之间比值的函数的示意图。其中，显示了针对各种出口压力的五个特性。所有五个特性中在pout:pin约为12时达到最大值。
图12是具有多个不同特性的涡旋压缩机的扭矩作为旋转角的函数的示意图，该旋转角在0°到360°之间。多个不同特性1至15的代表入口压力相对于出口压力的压缩率。低特性1至4主要表现出连续的变化，而在较高特性(例如11至15)下，所需扭矩的最大值和最小值非常明显。

Claims (8)

1.一种用于控制涡旋压缩机的方法，所述涡旋压缩机具有第一螺旋和第二螺旋，所述第一螺旋和所述第二螺旋中的一个设置在另一个内，其中，所述第一螺旋能够相对于所述第二螺旋运动以用于所述涡旋压缩机的减压或压缩操作，
其中包括以下步骤：
-操作电动机使第一螺旋运动；
-在所述涡旋压缩机上测量多个加速力，其中，所述加速力取决于所述第一螺旋相对于所述第二螺旋的位置和/或位置角；
-通过根据测得的所述加速力调节所述电动机的扭矩级数来操作所述电动机，以减小所述加速力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述调节所述电动机的扭矩级数包括以下步骤：
-在第一方向上移动所述电动机的扭矩相位；
-测量多个所述加速力；
当所述加速力增大时，在与所述第一方向相反的第二方向上移动所述电动机的扭矩相位；
当所述加速力减小时，继续沿当前方向移动所述电动机的扭矩相位，直到所述加速力达到最小为止。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述调节所述电动机的扭矩级数还包括以下步骤：
-在所述第一方向上改变所述电动机的扭矩幅度；
-测量多个所述加速力；
当所述加速力增大时，在与所述第一方向相反的第二方向上改变所述电动机的扭矩幅度；
当所述加速力减小时，继续沿当前方向改变所述电动机的扭矩幅度，直到所述加速力达到最小值为止。
4.一种用于涡旋压缩机的控制器，所述涡旋压缩机具有第一螺旋和第二螺旋，所述第一螺旋和所述第二螺旋中的一个设置在另一个内，其中所述控制器用于
-控制电动机使所述第一螺旋运动，以使所述涡旋压缩机相对于所述第二螺旋进行减压或压缩操作，
-获取所述涡旋压缩机上的多个加速力作为测量值，其中，所述加速力取决于所述第一螺旋相对于所述第二螺旋的位置和/或位置角；和
-通过根据测得的所述加速力调节所述电动机的扭矩级数来控制所述电动机，以减小所获得的加速力的测量值。
5.根据权利要求4所述的控制器，其中，所述控制器用于
调节所述电动机的扭矩级数，使得在第一方向上移动所述电动机的扭矩相位；
其中，
当所获取的加速力的测量值增大时，在与所述第一方向相反的第二方向上移动所述电动机的扭矩相位；和
当所获取的加速力的测量值减小时，继续沿当前方向移动所述电动机的扭矩相位，直到所述加速力达到最小为止。
6.根据权利要求4或5所述的控制器，其中，所述控制器用于
调节所述电动机的扭矩级数，使得在第一方向上改变所述电动机的扭矩幅度；
其中，
当所获取的加速力的测量值增大时，在与所述第一方向相反的第二方向上改变所述电动机的扭矩幅度；和
当所获取的加速力的测量值减小时，继续沿当前方向改变所述电动机的扭矩幅度，直到所述加速力达到最小为止。
7.一种涡旋压缩机，具有根据权利要求4至6任一项所述的控制器。
8.一种计算机可读存储介质，存储有指令，所述指令在由至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行根据权利要求1至3任一项所述的方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114688020A (zh) * 2022-03-28 2022-07-01 摩登汽车有限公司 电动压缩机的优化方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4604036A (en) * 1983-09-09 1986-08-05 Hitachi, Ltd. Torque control apparatus for enclosed compressors
JPH11257258A (ja) * 1998-03-13 1999-09-21 Hitachi Ltd 外周駆動形スクロール圧縮機
US20040070364A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-15 Lg Electronics Inc. System for controlling motor and method for the same
EP2007005A2 (en) * 2007-06-22 2008-12-24 Sanyo Electric Co., Ltd Motor control device and compressor
US20150198160A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-16 Halla Visteon Climate Control Corp. Method for optimizing the control of an electric drive

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884599A (en) * 1973-06-11 1975-05-20 Little Inc A Scroll-type positive fluid displacement apparatus
JPS6115590A (ja) * 1984-06-28 1986-01-23 Daikin Ind Ltd 回転圧縮機の振動低減装置
JPS61164494A (ja) * 1985-01-16 1986-07-25 Hitachi Ltd トルク制御式密閉形圧縮機
JPS6371590A (ja) * 1986-09-13 1988-03-31 Daikin Ind Ltd 回転圧縮機の振動低減装置
JPH07122439B2 (ja) * 1986-12-09 1995-12-25 ダイキン工業株式会社 回転圧縮機の振動低減装置
KR940007377A (ko) * 1992-09-30 1994-04-27 이소가이 찌세이 스크롤형 압축기
JP3443132B2 (ja) * 1993-03-30 2003-09-02 三洋電機株式会社 回転圧縮機用電動機のロ−タ部エアギャップ偏りの検出方法とその偏りの検出方法を用いたロ−タ部エアギャップ偏りの改善方法
JP4060805B2 (ja) * 2004-01-05 2008-03-12 三菱電機株式会社 電動機のトルク制御装置及び電動機のトルク制御方法及び電動機の回転子位置検出装置及び電動機の回転子位置検出方法及び密閉型圧縮機及び冷凍空調装置
JP4513445B2 (ja) * 2004-07-22 2010-07-28 株式会社デンソー 圧縮機駆動用モータの制御方法およびその装置
JP4697030B2 (ja) * 2006-04-21 2011-06-08 株式会社デンソー モータ制御装置
JP4476314B2 (ja) * 2007-08-10 2010-06-09 三洋電機株式会社 モータ制御装置及び圧縮機
JP2012215089A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Toyota Industries Corp 電動圧縮機
US9605886B2 (en) * 2013-01-30 2017-03-28 Trane International Inc. Axial thrust control for rotary compressors
DE102015120151A1 (de) * 2015-11-20 2017-05-24 OET GmbH Verdrängermaschine nach dem Spiralprinzip, Verfahren zum Betreiben einer Verdrängermaschine, Fahrzeugklimaanlage und Fahrzeug
DE102017107538A1 (de) * 2017-04-07 2018-10-11 Ipetronik Gmbh & Co. Kg Regelungsvorrichtung und -verfahren zur Lärmminderung von Nebenaggregaten für ein Fahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4604036A (en) * 1983-09-09 1986-08-05 Hitachi, Ltd. Torque control apparatus for enclosed compressors
JPH11257258A (ja) * 1998-03-13 1999-09-21 Hitachi Ltd 外周駆動形スクロール圧縮機
US20040070364A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-15 Lg Electronics Inc. System for controlling motor and method for the same
EP2007005A2 (en) * 2007-06-22 2008-12-24 Sanyo Electric Co., Ltd Motor control device and compressor
US20150198160A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-16 Halla Visteon Climate Control Corp. Method for optimizing the control of an electric drive

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114688020A (zh) * 2022-03-28 2022-07-01 摩登汽车有限公司 电动压缩机的优化方法
CN114688020B (zh) * 2022-03-28 2024-02-27 摩登汽车有限公司 电动压缩机的优化方法

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