CN203233356U

CN203233356U - 用于压缩机系统的三相交流电机及具有其的空调器

Info

Publication number: CN203233356U
Application number: CN 201320176159
Authority: CN
Inventors: 于明湖
Original assignee: Guangdong Meizhi Precision Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Guangdong Meizhi Precision Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2023-04-09

Abstract

本实用新型公开了一种用于压缩机系统的三相交流电机，其包括三相绕组单元、第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关和控制器。每相绕组单元包括第一绕组和第二绕组；第一可控开关的两端分别与第一绕组的第一侧端子和第二绕组的第一侧端子相连，第二可控开关的一端与第一绕组的第二侧端子相连，第二可控开关的另一端与第二绕组的第一侧端子相连，第三可控开关的一端与第一绕组的第二侧端子相连，第三可控开关的另一端短接；控制器分别与第一可控开关、第二可控开关和第三可控开关相连。该三相交流电机通过切换绕组的串并联连接方式，可以使压缩机在低速运转时获得较高效率，同时在高速时扩大运行频率范围。本实用新型还公开了一种空调器。

Description

用于压缩机系统的三相交流电机及具有其的空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别涉及一种用于压缩机系统的三相交流电机以及具有该三相交流电机的空调器。

背景技术

目前，在实际空调系统中，用户对于房间的快速制冷或制热效果有较高期待。这对于变频压缩机而言，扩大频率运行范围非常重要，可以通过提高转速增大制冷或制热量来达到快速制冷或制热的目的。但是，反电势与转速基本成正比，随着转速升高，反电势也增大。而反电势又受变频器母线电压限制，不能无限增大。因此，要做到扩大变频压缩机的运行频率范围，反电势系数不能过高。

然而，对于空调能效来说，变频空调在初期快速制冷或制热后，大部分时间处于低速运行阶段，因此低转速区域的压缩机能效就显得非常重要。此时，反电势系数较高对于低频能效的提升又是有利的。而现有技术中，还不能解决在做到宽频化的同时提升低频能效的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于压缩机系统的三相交流电机，能够切换三相交流电机的绕组的串并联连接方式，可以使压缩机在低速运转时获得较高效率，同时在高速运转时扩大运行频率范围。

本实用新型的另一个目的在于提出了一种具有上述三相交流电机的空调器。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出的用于压缩机系统的三相交流电机，包括：三相绕组单元，所述三相绕组单元中的每相绕组单元包括第一绕组和第二绕组；第一可控开关、第二可控开关和第三可控开关，所述第一可控开关的一端与所述第一绕组的第一侧端子相连，所述第一可控开关的另一端与所述第二绕组的第一侧端子相连，所述第二可控开关的一端与所述第一绕组的第二侧端子相连，所述第二可控开关的另一端与所述第二绕组的第一侧端子相连，所述第三可控开关的一端与所述第一绕组的第二侧端子相连，所述第三可控开关的另一端短接；控制所述第一绕组和第二绕组串联连接或并联连接的控制器，所述控制器分别与所述第一可控开关、第二可控开关和第三可控开关相连。

根据本实用新型提出的用于压缩机系统的三相交流电机，在压缩机开机阶段通过控制器控制第一可控开关和第三可控开关闭合以及控制第二可控开关断开，使得每相绕组单元中的第一绕组和第二绕组并联，三相交流电机以较小的反电动势系数运行，从而实现压缩机高转速运行，扩大运行频率范围。并且，通过控制器可以控制第一可控开关和第三可控开关断开以及控制第二可控开关闭合，使得每相绕组单元中的第一绕组和第二绕组串联，三相交流电机以较大的反电动势系数重新启动运行，从而实现压缩机低速运转以获得较高的效率。因此，该用于压缩机系统的三相交流电机有利于低频能效提升以及宽频化的同时实现。

其中，所述第一绕组的第一侧端子和第二侧端子、所述第二绕组的第一侧端子设置在所述压缩机系统中压缩机的外部。

并且，所述第一绕组的第一侧端子与所述压缩机系统的逆变器相连。

具体地，所述第一可控开关、第二可控开关和第三可控开关可以为三组继电器。

本实用新型另一方面还提出了一种空调器，其包括上述的用于压缩机系统的三相交流电机。

根据本实用新型提出的空调器，通过控制三相交流电机绕组的串并联方式的切换，可使压缩机在低速运转时获得较高效率，同时在高速时扩大运行频率范围，从而有利于低频等效提升以及宽频化的同时实现，降低了能耗，满足人们的生活需要。

优选地，所述三相交流电机可以为稀土型或铁氧体型三相交流永磁电机。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有的压缩机系统中三相交流电机的绕组串联连接的示意图；

图2为现有的压缩机系统中三相交流电机的绕组并联连接的示意图；以及

图3为根据本实用新型实施例的用于压缩机系统的三相交流电机的结构示意图。

附图标记：

逆变器1，三相绕组U’、V’、W’，子绕组U1’和U2’、V1’和V2’、W1’和W2’，三相绕组单元U、V、W以及第一可控开关10、第二可控开关11、第三可控开关12和控制器20，第一绕组WD1和第二绕组WD2，逆变器30，三组继电器KA1、KA2、KA3。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本实用新型的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本实用新型的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在描述本实用新型实施例提出的用于压缩机系统的三相交流电机之前，先来描述一下现有的压缩机系统中三相交流电机的绕组连接方式。

如图1和2所示，现有的压缩机系统中三相交流电机的绕组连接方式有串联连接和并联连接两种方式。其中，逆变器1用于给三相绕组U’、V’、W’提供交流变频电源，每相绕组例如U包括串联或并联的子绕组U1’和U2’。

如图1所示，当三相交流电机的绕组为串联连接时，此种连接方式能够使得电机在转速不高时也能获得较高的反电动势系数，有利于在低速运行时获得较高的效率，但是其运行频率范围受到限制，不利于实现宽频化。

如图2所示，当三相交流电机的绕组为并联连接时，此种连接方式能够使得电机在反电动势系数较小时也能高转速运行，有利于在高速运行时扩大运行频率范围，但是不利于低频能效提升的实现。

因此，现有技术中，不能同时做到宽频化和提升低频能效。如何在做到宽频化的同时提升低频能效是本实用新型所要解决的问题。

下面参照附图3来描述根据本实用新型实施例提出的用于压缩机系统的三相交流电机。

图3为根据本实用新型实施例的用于压缩机系统的三相交流电机的结构示意图。如图3所示，该用于压缩机系统的三相交流电机包括三相绕组单元U、V、W以及第一可控开关10、第二可控开关11、第三可控开关12和控制器20。

其中，三相绕组单元U、V、W中的每相绕组单元例如单相绕组单元U包括第一绕组U1和第二绕组U2。另外，如图3所示，单相绕组单元V包括第一绕组V1和第二绕组V2，单相绕组单元W包括第一绕组W1和第二绕组W2。为了便于描述，第一绕组U1、V1、W1标记为WD1，第一绕组U2、V2、W3标记为WD2。

如图3所示，第一可控开关10的一端与第一绕组WD1的第一侧端子相连，第一可控开关10的另一端与第二绕组WD2的第一侧端子相连，第二可控开关11的一端与第一绕组WD1的第二侧端子相连，第二可控开关11的另一端与第二绕组WD2的第一侧端子相连，第三可控开关12的一端与第一绕组WD1的第二侧端子相连，第三可控开关12的另一端短接。

控制器20分别与第一可控开关10、第二可控开关11和第三可控开关12相连。并且，控制器20用于控制第一绕组WD1和第二绕组WD2串联连接或并联连接。也就是说，控制器20在控制第一可控开关10和第三可控开关12闭合以及第二可控开关11断开时，第一绕组WD1中的U1和第二绕组WD2中的U2并联连接，第一绕组WD1中的V1和第二绕组WD2中的V2并联连接，第一绕组WD1中的W1和第二绕组WD2中的W2并联连接；控制器20在控制第一可控开关10和第三可控开关12断开以及第二可控开关11闭合时，第一绕组WD1中的U1和第二绕组WD2中的U2串联连接，第一绕组WD1中的V1和第二绕组WD2中的V2串联连接，第一绕组WD1中的W1和第二绕组WD2中的W2串联连接。

其中，在本实用新型的实施例中，第一绕组WD1的第一侧端子和第二侧端子、第二绕组WD2的第一侧端子设置在压缩机系统中压缩机的外部。并且，如图3所示，第一绕组WD1的第一侧端子与压缩机系统的逆变器30相连。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图3所示，第一可控开关10、第二可控开关11和第三可控开关12可以为三组继电器KA1、KA2、KA3。

如图3所示，第二组继电器KA2连接于第一绕组WD1后侧端子与第二绕组WD2前侧端子之间，第一组继电器KA1跨接于第一绕组WD1前侧端子与第二绕组WD2前侧端子之间，第三组继电器KA3的一端连接于第一绕组WD1后侧端子，第三组继电器KA3的另一端短接。其中，每组继电器为三个。

当采用串联方式时，KA2处于闭合状态，KA1及KA3处于断开状态；当采用并联方式时，KA2处于断开状态，KA1及KA3处于闭合状态。

具体而言，如图3所示，在压缩机开机阶段控制KA2处于断开状态，KA1及KA3处于闭合状态，使三相交流电机处于并联方式，以较小的反电势系数运行，从而可做到高转速运行。待室内达到设定温度后，将压缩机电源关断，同时控制KA2处于闭合状态，KA1及KA3处于断开状态，此时电机处于串联方式，以较高的反电势系数重新启动运行，从而在低速运行时获得较高的效率。因此，通过此种方式可做到低频能效提升以及宽频化的同时实现。

本实用新型实施例还提出了一种空调器，其包括上述的用于压缩机系统的三相交流电机。

其中，优选地，所述三相交流电机可以为稀土型或铁氧体型三相交流永磁电机。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims

1.一种用于压缩机系统的三相交流电机，其特征在于，包括：

三相绕组单元，所述三相绕组单元中的每相绕组单元包括第一绕组和第二绕组；

第一可控开关、第二可控开关和第三可控开关，所述第一可控开关的一端与所述第一绕组的第一侧端子相连，所述第一可控开关的另一端与所述第二绕组的第一侧端子相连，所述第二可控开关的一端与所述第一绕组的第二侧端子相连，所述第二可控开关的另一端与所述第二绕组的第一侧端子相连，所述第三可控开关的一端与所述第一绕组的第二侧端子相连，所述第三可控开关的另一端短接；

控制所述第一绕组和第二绕组串联连接或并联连接的控制器，所述控制器分别与所述第一可控开关、第二可控开关和第三可控开关相连。

2.如权利要求1所述的用于压缩机系统的三相交流电机，其特征在于，所述第一绕组的第一侧端子和第二侧端子、所述第二绕组的第一侧端子设置在所述压缩机系统中压缩机的外部。

3.如权利要求1所述的用于压缩机系统的三相交流电机，其特征在于，所述第一绕组的第一侧端子与所述压缩机系统的逆变器相连。

4.如权利要求1所述的用于压缩机系统的三相交流电机，其特征在于，所述第一可控开关、第二可控开关和第三可控开关为三组继电器。

5.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的用于压缩机系统的三相交流电机。

6.如权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述三相交流电机为稀土型或铁氧体型三相交流永磁电机。