DE112019006260T5

DE112019006260T5 - Vibrations-/geräuschreduzierungsvorrichtung, elektrischer kompressor, der die vibrations-/geräuschreduzierungsvorrichtung enthält, und vibrations-/geräuschreduzierungsverfahren

Info

Publication number: DE112019006260T5
Application number: DE112019006260.3T
Authority: DE
Inventors: Naomichi SHIBATA; Michio Kyoya
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2021-09-09
Also published as: US20220112904A1; JP7356463B2; US11802575B2; JPWO2020157858A1; CN113316883A; CN113316883B; WO2020157858A1

Abstract

Mit einem elektrischen Kompressor, der eine Rotationswelle, ein auf der Rotationswelle angeordnetes Kompressorrad und einen Elektromotor zum Aufbringen einer Rotationskraft auf die Rotationswelle enthält, der einen an der Rotationswelle befestigten Rotor und einen um den Rotor angeordneten Stator enthält, um die Rotationskraft durch eine elektromagnetische Kraft auf den Rotor aufzubringen, enthält eine Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung einen Detektor zum Detektieren einer mit einer Vibration des Stators verbundenen Frequenz und einen Signalgenerator zum Generieren eines Vibrationssignals, das eine Frequenz eines vorbestimmten integralen Vielfachen einer elektrischen Winkelfrequenz hat, die aus der durch den Detektor detektierten Frequenz erhalten wird, und eine Signalwelle hat, die die Vibration des Stators dämpft, und einen Vibrator zum Vibrieren des elektrischen Kompressors basierend auf dem Vibrationssignal.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung, einen elektrischen Kompressor, der die Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung enthält, und ein Vibrations-/ Geräuschreduzierungsverfahren.
HINTERGRUND
Es ist wünschenswert, eine Vibration/ein Geräusch zu reduzieren, die/das während des Betriebs eines elektrischen Kompressors verursacht wird. Die Vibration/das Geräusch enthält nicht nur eine Vibration/ein Geräusch, die/das durch die Rotation eines Kompressorrades verursacht wird, sondern auch eine Vibration/ein Geräusch, die/das durch die Vibration eines Stators eines elektrischen Motors verursacht wird.
Nach den Erkenntnissen der vorliegenden Erfinder ist es ersichtlich, dass bei der/des im elektrischen Kompressor verursachten Vibration/Geräusches die Vibration/ das Geräusch, die/das durch die Vibration des Stators des Elektromotors entsteht, dominanter ist. Um also die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors zu reduzieren, ist es effektiv, die Vibration/das Geräusch, die/das durch die Vibration des Stators des Elektromotors entsteht, zu reduzieren.
In dieser Hinsicht offenbart das Patentdokument 1 eine Technik, um in einem Elektromotor, der als Antriebsquelle für einen Fahrzeugantrieb verwendet wird, eine Vibration/ein Geräusch des Elektromotors zu reduzieren, indem ein Dämpfungselement zwischen einem Stator, der um einen Rotor des Elektromotors angeordnet ist, und einem Gehäuse zur Unterbringung des Stators installiert wird, um die Vibration/das Geräusch des Elektromotors zu reduzieren.
Zitierliste
Patentliteratur
Patentdokument 1: JP2006-166554A
ZUSAMMENFASSUNG
Technisches Problem
Wenn jedoch das Dämpfungselement wie in Patentdokument 1 zwischen dem Gehäuse und dem Stator des Elektromotors installiert ist, um die Vibration des Stators zu reduzieren, ist es schwierig, die vom Stator erzeugte Wärme an das Gehäuse zu übertragen, was die Förderung der Kühlung (Wärmeaustausch) des Stators behindern kann. Infolgedessen kann die Wärme an ein Lager und dergleichen mit geringer Wärmebeständigkeit übertragen werden.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des Obigen gemacht, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung zum Reduzieren einer Vibration/eines Geräusches eines elektrischen Kompressors ohne Beeinträchtigung der Kühlbarkeit eines Stators, einen elektrischen Kompressor, der die Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung enthält, und ein Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren bereitzustellen.
Lösung des Problems
(1) Eine Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung zum Reduzieren einer Vibration oder eines Geräusches eines elektrischen Kompressors, der elektrische Kompressor enthaltend eine Rotationswelle, ein auf der Rotationswelle angeordnetes Kompressorrad, einen Elektromotor zum Aufbringen einer Rotationskraft auf die Rotationswelle, der Elektromotor enthaltend einen an der Rotationswelle fixierten Rotor, und einen um den Rotor angeordneten Stator, zum Aufbringen der Rotationskraft auf den Rotor durch eine elektromagnetische Kraft, die Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung enthaltend einen Detektor zum Detektieren einer Frequenz, die mit einer Vibration des Stators zusammenhängt, und einen Signalgenerator zum Generieren eines Vibrationssignals, das eine Frequenz eines vorbestimmten integralen Vielfachen einer elektrischen Winkelfrequenz aufweist, die aus der durch den Detektor detektierten Frequenz erhalten wird, und eine Signalwelle aufweist, die die Vibration des Stators dämpft.
Mit der obigen Konfiguration (1) wird der elektrische Kompressor mit der Vibration auf der Basis des Vibrationssignals beaufschlagt, das das vorbestimmte integrale Vielfache der elektrischen Winkelfrequenz ist, die aus der Frequenz bezogen auf die Vibration des Stators erhalten wird, und die Signalwelle aufweist, die die Vibration des Stators dämpft. Auf diese Weise ist es möglich, die/das aus der Vibration des Stators resultierende Vibration/Geräusch des elektrischen Kompressors durch die Vibration auf der Basis des Vibrationssignals aufzuheben, und die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors zu reduzieren. Daher ist es nicht mehr notwendig, ein Dämpfungselement zur Unterdrückung der Vibration des Stators des Elektromotors zwischen dem Stator und dem Gehäuse wie zuvor anzuordnen, oder es ist möglich, die Dicke des Dämpfungselements zu reduzieren, um die Kapazität der vom Stator erzeugten Wärme zu erhöhen, die an das Gehäuse übertragen wird. Dementsprechend ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors zu reduzieren, ohne die Kühlbarkeit des Stators zu beeinträchtigen.
(2) In einigen Ausführungsformen in der obigen Konfiguration (1) enthält der elektrische Kompressor ferner ein Motorgehäuse zur Unterbringung des Elektromotors und einen Inverter zur Regelung einer elektrischen Frequenz eines dem Stator zugeführten Wechselstroms, und der Inverter ist in einem Invertergehäuseraum untergebracht, der innerhalb des Motorgehäuses geformt ist.
Mit der obigen Konfiguration (2) ist es auch in der Struktur, wo der Elektromotor und der Inverter innerhalb des Motorgehäuses untergebracht sind, möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors basierend auf dem in der obigen Konfiguration (1) beschriebenen Prinzip zu reduzieren.
(3) In einigen Ausführungsformen enthält der elektrische Kompressor in der obigen Konfiguration (1) ferner ein Motorgehäuse zur Unterbringung des Elektromotors, einen Inverter zur Regelung einer elektrischen Frequenz eines dem Stator zugeführten Wechselstroms und ein Invertergehäuse, das im Inneren einen Invertergehäuseraum zur Unterbringung des Inverters aufweist, und das Invertergehäuse ist mit dem Motorgehäuse über ein elastisches Element gekoppelt.
Mit der obigen Konfiguration (3) ist es auch in der Struktur, wo das Motorgehäuse zur Unterbringung des Elektromotors und das Invertergehäuse zur Unterbringung des Inverters über das elastische Element gekoppelt sind (sogenannte Kantenschneidestruktur), möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors basierend auf dem in der obigen Konfiguration (1) beschriebenen Prinzips zu reduzieren.
(4) In einigen Ausführungsformen in der obigen Konfiguration (2) oder (3) enthält der elektrische Kompressor ferner ein Deckelelement zum Abdecken einer Öffnung des Invertergehäuseraums, und der Vibrator ist an dem Deckelelement angeordnet.
Im Allgemeinen weist das Deckelelement des elektrischen Kompressors eine relativ geringe Dicke im Vergleich zu den anderen Elementen auf, die den elektrischen Kompressor formen, und verursacht eine große Vibration/ein großes Geräusch. Mit der obigen Konfiguration (4), da der Vibrator an dem Deckelelement angeordnet ist, das die große Vibration/das große Geräusch verursacht, ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors basierend auf dem in der obigen Konfiguration (1) beschriebenen Prinzips effektiv zu reduzieren.
(5) In einigen Ausführungsformen, in irgendeiner der obigen Konfigurationen (2) bis (4), ist der Vibrator in dem Invertergehäuseraum angeordnet.
Mit der obigen Konfiguration (5) ist es möglich, den Vibrator vor externem Wasser, Schmutz und dergleichen zu schützen. Außerdem wird, da der Vibrator im Invertergehäuseraum angeordnet ist, ein Raum, wo der Vibrator außerhalb des elektrischen Kompressors angeordnet ist, nicht mehr benötigt.
(6) In einigen Ausführungsformen, in irgendeiner der obigen Konfigurationen (2) bis (5), ist der Signalgenerator in dem Invertergehäuseraum angeordnet, in dem der Inverter untergebracht ist.
Mit der obigen Konfiguration (6) ist es möglich, den Signalgenerator vor externem Wasser, Schmutz und dergleichen zu schützen. Darüber hinaus ist es möglich, die Verdrahtung zwischen dem Signalgenerator und dem Vibrator zu vereinfachen, wenn der Vibrator im Invertergehäuseraum angeordnet ist.
(7) In einigen Ausführungsformen in einer der obigen Konfigurationen (1) bis (6) enthält der elektrische Kompressor ferner einen Inverter zum Regeln einer elektrischen Frequenz eines Wechselstroms, der dem Stator zugeführt wird, und der Detektor ist so konfiguriert, dass er die Frequenz, die mit der Vibration des Stators zusammenhängt, basierend auf der elektrischen Frequenz des dem Stator zugeführten Wechselstroms detektiert.
Nach den Erkenntnissen der vorliegenden Erfinder ist es ersichtlich, dass der Stator des Elektromotors mit einer Frequenz vibriert, die der elektrischen Frequenz des dem Stator zugeführten Wechselstroms entspricht. Mit der obigen Konfiguration (7) ist es, da die Frequenz, die mit der Vibration des Stators zusammenhängt, basierend auf der elektrischen Frequenz des dem Stator zugeführten Wechselstroms detektiert wird, möglich, die Frequenz, die mit der Vibration des Stators zusammenhängt, zu erfassen, noch bevor die Vibration/das Geräusch, das durch die Vibration des Stators entsteht, tatsächlich verursacht wird. Somit ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors schneller zu reduzieren als in einem Fall, in dem die Vibration/das Geräusch, die/das sich aus der Vibration des Stators ergibt, durch Verwenden eines Vibrationssensors oder eines Geräuschsensors erfasst wird.
(8) In einigen Ausführungsformen, in der obigen Konfiguration (7), enthält der Detektor ein Frequenzmessinstrument zum Messen der elektrischen Frequenz des dem Stator zugeführten Wechselstroms.
Mit der obigen Konfiguration (8) ist es, da der elektrische Kompressor basierend auf dem Vibrationssignal, das aus der elektrischen Frequenz des dem Stator zugeführten Wechselstroms erzeugt wird, in Vibration versetzt wird, möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors, die/das aus der Vibration des Stators entsteht, zu reduzieren.
(9) In einigen Ausführungsformen, in der obigen Konfiguration (7), enthält der Detektor ein Sollwerterfassungsinstrument zum Erfassen eines Sollwerts bezüglich der elektrischen Frequenz des Wechselstroms, der dem Inverter zugeführt wird.
Mit der obigen Konfiguration (9), die den Sollwert bezüglich der elektrischen Frequenz des Wechselstroms erfasst, der in den Inverter eingeht, ist es möglich, die Frequenz zu erfassen, die mit der Vibration des Stators zusammenhängt, noch bevor der Wechselstrom in Übereinstimmung mit dem Sollwert im Inverter generiert wird. Daher ist es möglich, die Frequenz, die mit der Vibration des Stators zusammenhängt, im Vergleich zur obigen Konfiguration (8) schnell zu detektieren.
(10) In einigen Ausführungsformen, in irgendeiner der obigen Konfigurationen (1) bis (9), enthält der Detektor einen Vibrationssensor, der konfiguriert ist, um eine Frequenz einer Vibration des elektrischen Kompressors zu detektieren.
Mit der obigen Konfiguration (10) ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors zu reduzieren, da die Frequenz der Vibration des elektrischen Kompressors detektiert wird und die detektierte Vibration des elektrischen Kompressors basierend auf dem in der obigen Konfiguration (1) beschriebenen Prinzips aufgehoben wird.
(11) In einigen Ausführungsformen, in irgendeiner der obigen Konfigurationen (1) bis (10), enthält der Detektor einen Geräuschsensor, der so konfiguriert ist, dass er eine Frequenz des durch den elektrischen Kompressor verursachten Geräusches detektiert.
Mit der obigen Konfiguration (11) ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors zu reduzieren, da die Frequenz des Geräusches, das durch den elektrischen Kompressor verursacht wird, detektiert wird und das detektierte Geräusch des elektrischen Kompressors basierend auf dem Prinzip, das in der obigen Konfiguration (1) beschrieben ist, aufgehoben wird.
(12) In einigen Ausführungsformen, in einer der obigen Konfigurationen (1) bis (11), weist das Vibrationssignal eine Signalwelle auf, die eine entgegengesetzte Phase zur Vibration des Stators aufweist.
Mit der obigen Konfiguration (12) ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors, die/das aus der Vibration des Stators entsteht, durch die Vibration basierend auf dem Vibrationssignal aufzuheben, und die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors zu reduzieren.
(13) Ein elektrischer Kompressor gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine Rotationswelle, ein Kompressorrad, das auf der Rotationswelle angeordnet ist, einen Elektromotor zum Aufbringen einer Rotationskraft auf die Rotationswelle, wobei der Elektromotor einen Rotor aufweist, der an der Rotationswelle fixiert ist, und einen Stator, der um den Rotor angeordnet ist, zum Aufbringen der Rotationskraft auf den Rotor durch eine elektromagnetische Kraft, und die Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß irgendeiner der obigen Konfigurationen (1) bis (12).
Mit der obigen Konfiguration (13) ist es möglich, den elektrischen Kompressor bereitzustellen, bei dem die Vibration/das Geräusch basierend auf dem in der obigen Konfiguration (1) beschriebenen Prinzips reduziert wird.
(14) Ein Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren zum Reduzieren einer Vibration oder eines Geräusches eines elektrischen Kompressors, der elektrische Kompressor enthaltend eine Rotationswelle, ein auf der Rotationswelle angeordnetes Kompressorrad, einen Elektromotor zum Aufbringen einer Rotationskraft auf die Rotationswelle, der Elektromotor enthaltend einen an der Rotationswelle fixierten Rotor, und einen um den Rotor angeordneten Stator, zum Aufbringen der Rotationskraft auf den Rotor durch eine elektromagnetische Kraft, wobei das Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren einen Schritt des Detektierens einer Frequenz, die mit einer Vibration des Stators zusammenhängt, einen Schritt des Generierens eines Vibrationssignals, das eine Frequenz eines vorbestimmten integralen Vielfachen einer elektrischen Winkelfrequenz aufweist, die aus der Frequenz erhalten wird, und eine Signalwelle aufweist, die die Vibration des Stators dämpft, und einen Schritt des Vibrierens des elektrischen Kompressors basierend auf dem Vibrationssignal enthält.
Mit dem obigen Verfahren (14) wird auf den elektrischen Kompressor die Vibration auf der Basis des Vibrationssignals aufgebracht, das das vorbestimmte integrale Vielfache der elektrischen Winkelfrequenz ist, die aus der Frequenz bezogen auf die Vibration des Stators erhalten wird, und die Signalwelle aufweist, die die Vibration des Stators dämpft. Auf diese Weise ist es möglich, die/das aus der Vibration des Stators resultierende Vibration/Geräusch durch die Vibration basierend auf dem Vibrationssignal aufzuheben, und die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors zu reduzieren. Daher ist es nicht mehr notwendig, ein Dämpfungselement zur Unterdrückung der Vibration des Stators des Elektromotors zwischen dem Stator und dem Gehäuse wie zuvor anzuordnen, oder es ist möglich, die Dicke des Dämpfungselements zu reduzieren, um die Kapazität der vom Stator erzeugten Wärme zu erhöhen, die an das Gehäuse übertragen wird. Dementsprechend ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors zu reduzieren, ohne die Kühlbarkeit des Stators zu beeinträchtigen.
(15) In einigen Ausführungsformen in dem obigen Verfahren (14) enthält der Schritt des Detektierens der Frequenz das Detektieren der Frequenz basierend auf einer elektrischen Frequenz eines dem Stator zugeführten Wechselstroms.
Nach den Erkenntnissen der vorliegenden Erfinder ist es ersichtlich, dass der Stator des Elektromotors mit einer Frequenz entsprechend der elektrischen Frequenz des an den Stator gelieferten Wechselstroms vibriert. Mit dem obigen Verfahren (15) ist es, da die Frequenz, die mit der Vibration des Stators zusammenhängt, basierend auf der elektrischen Frequenz des Wechselstroms, der dem Stator zugeführt wird, detektiert wird, möglich, die Frequenz, die mit der Vibration des Stators zusammenhängt, zu erfassen, noch bevor die Vibration/das Geräusch, das durch die Vibration des Stators entsteht, verursacht wird. Daher ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors schneller zu reduzieren als in einem Fall, in dem die Vibration/das Geräusch, die/das durch die Vibration des Stators entsteht, mit einem Vibrationssensor oder einem Geräuschsensor detektiert wird.
Vorteilhafte Effekte
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Vibration/ein Geräusch eines elektrischen Kompressors zu reduzieren, ohne die Kühlbarkeit eines Stators zu beeinträchtigen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines elektrischen Kompressors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines elektrischen Kompressors gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A des Elektromotors in 1 und 2.
4 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Diagramm zur Beschreibung eines Ablaufs, in dem ein Signalgenerator ein Vibrationssignal gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung generiert.
6 ist ein Schaubild zur Beschreibung des Vibrationssignals, das von dem Signalgenerator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung generiert wird.
7 zeigt Analysediagramme, die durch die Durchführung einer Analyse der elektromagnetischen Feldantwort des elektrischen Kompressors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wurden.
8A ist ein funktionales Blockdiagramm zur Beschreibung eines Ablaufs, in dem eine Vibration/ein Geräusch des elektrischen Kompressors durch Verwenden eines Frequenzmessinstruments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung reduziert wird.
8B ist ein funktionales Blockdiagramm zur Beschreibung eines Ablaufs, bei dem die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors durch Verwenden eines Sollwerterfassungsinstruments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung reduziert wird.
8C ist ein funktionales Blockdiagramm zur Beschreibung eines Ablaufs, bei dem die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors durch Verwenden eines Vibrationssensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung reduziert wird.
8D ist ein funktionales Blockdiagramm zur Beschreibung eines Ablaufs, bei dem die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors durch Verwenden eines Geräuschsensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung reduziert wird.
9 ist ein Flussdiagramm eines Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Es ist beabsichtigt, dass Abmessungen, Materialien, Formen, relative Positionen und dergleichen von Komponenten, die in den Ausführungsbeispielen beschrieben werden, nur als illustrativ zu verstehen sind und nicht dazu dienen, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu begrenzen.
<Gesamtkonfiguration eines elektrischen Kompressors>
1 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines elektrischen Kompressors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines elektrischen Kompressors gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A des in den 1 und 2 gezeigten Elektromotors. 4 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 5 ist ein funktionales Blockdiagramm, das einen Ablauf zeigt, in dem ein Signalgenerator ein Vibrationssignal gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung generiert. 6 ist ein Diagramm zur Beschreibung des Vibrationssignals, das von dem Signalgenerator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung generiert wird.
Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält ein elektrischer Kompressor 1, 1A eine Rotationswelle 2, ein Kompressorrad 4, das auf der Rotationswelle 2 angeordnet ist, und einen Elektromotor 10 zum Aufbringen einer Rotationskraft auf die Rotationswelle 2.
Die Rotationswelle 2 ist durch ein Lager 3 rotierbar gelagert und weist ein Ende auf, an dem das Kompressorrad 4 angeordnet ist. Die Rotationswelle 2 wird durch eine im Kompressorrad 4 ausgebildete Bohrung 4a eingeführt und ist durch eine Mutter 22 am Kompressorrad 4 befestigt. An einem anderen Ende der Rotationswelle 2 ist ein Vorkompressionsanwendungselement 24 angeordnet, um ein Schwingen der Rotationswelle 2 zu verhindern.
Das Kompressorrad 4 ist in einem Kompressorgehäuse 20 untergebracht. Das Kompressorrad 4 ist so konfiguriert, dass es sich mit der Rotationswelle 2 rotiert, wenn der Elektromotor 10 die Rotationskraft auf die Rotationswelle 2 ausübt, und zum Komprimieren von Luft.
Die Konfiguration des Elektromotors 10 wird mit Bezug auf 3 beschrieben. Wie in 3 dargestellt, enthält der Elektromotor 10 einen Rotor 12, der an der Rotationswelle 2 fixiert ist, und Statoren 14, die getrennt voneinander um den Rotor 12 angeordnet sind, um die Rotationskraft auf den Rotor 12 durch eine elektromagnetische Kraft aufzubringen. In der dargestellten Ausführungsform ist der Elektromotor 10 als vierpoliger Motor ausgeführt. Die Statoren 14 sind jeweils mit einer Statorspule 16 umwickelt. Durch das Durchleiten eines Wechselstroms durch die Statorspule 16 wird der Stator 14 mit einer Spannung (Erregerspannung) beaufschlagt und generiert ein Magnetfeld. Der Rotor 12 ist zum Beispiel ein Permanentmagnet und ist so konfiguriert, dass er sich durch das vom Stator 14 generierte Magnetfeld rotiert.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2, wird die Konfiguration des elektrischen Kompressors 1, 1A beschrieben. Wie in 1 und 2 gezeigt, kann der elektrische Kompressor 1, 1A ferner ein Motorgehäuse 18 enthalten, in dem ein Motorgehäuseraum 17 zur Unterbringung des Elektromotors 10 geformt ist. In den in 1 bzw. 2 gezeigten Ausführungsformen bringt das Motorgehäuse 18 den Elektromotor 10 in dem Motorgehäuseraum 17 so unter, dass er mit einer äußeren Umfangsfläche des Stators 14 des Elektromotors 10 in Kontakt ist. Außerdem ist das Motorgehäuse 18 mit dem oben beschriebenen Kompressorgehäuse 20 an einer Seite verbunden, die einem später zu beschreibenden Invertergehäuseraum 26 gegenüberliegt. Ferner kann im Motorgehäuse 18 ein Kühlkanal 15 geformt sein, durch den ein Kühlmedium, wie z. B. Kühlwasser, fließt.
Zusätzlich enthält der elektrische Kompressor 1, 1A einen Inverter 50, der mit der Statorspule 16 verbunden ist, um eine elektrische Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms (der Strom, der durch die Statorspule 16 fließt) zu regeln. Der Inverter 50 empfängt einen Befehlswert (Ankerstromsollwert) bezüglich einer elektrischen Frequenz eines Wechselstroms, der von einer außerhalb des elektrischen Kompressors 1, 1A installierten ECU 40 ausgegeben wird, und wandelt einen Gleichstrom in einen Wechselstrom basierend auf dem empfangenen Ankerstromsollwert um. Der Ankerstromsollwert kann basierend auf einer Ankerstromsollwertkarte (nicht gezeigt) bestimmt werden, die in der ECU 40 voreingestellt ist, wenn der elektrische Kompressor 1, 1A beispielsweise in einem Fahrzeug angeordnet ist. Die Ankerstromsollwertkarte ist eine Karte, in der der Ankerstromsollwert mit einem Anforderungsdrehmoment verknüpft ist, und wenn das Anforderungsdrehmoment in die Karte eingegeben wird, wird der Ankerstromsollwert, der diesem entspricht, ausgegeben. Der Ankerstromsollwert kann zusätzlich zu dem Sollwert bezüglich der elektrischen Frequenz des Wechselstroms einen Sollwert bezüglich eines Stromwerts des Wechselstroms enthalten.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Inverter 50 in dem Invertergehäuseraum 26 untergebracht, der innerhalb des Motorgehäuses 18 geformt ist. Der Invertergehäuseraum 26 ist innerhalb des Motorgehäuses 18 als ein anderer Raum geformt, der sich von dem Motorgehäuseraum 17 unterscheidet. Das heißt, dass in der in 1 gezeigten Ausführungsform, anders als in der in 2 gezeigten Ausführungsform, der Motorgehäuseraum 17 zur Unterbringung des Elektromotors 10 und der Invertergehäuseraum 26 zur Unterbringung des Inverters 50 getrennt voneinander innerhalb desselben Gehäuses (Motorgehäuse 18) geformt sind.
Andererseits ist in der in 2 dargestellten Ausführungsform der Inverter 50 in einem Invertergehäuseraum 26A untergebracht, der innerhalb eines Invertergehäuses 32 geformt ist. Das Invertergehäuse 32 ist mit dem Motorgehäuse 18 gekoppelt, um gegenüber dem Kompressorgehäuse 20 gegenüber dem Motorgehäuse 18 positioniert zu sein. Das Invertergehäuse 32 ist mit dem Motorgehäuse 18 über ein elastisches Element 30 gekoppelt, das aus einem elastischen Material, wie z. B. einem synthetischen Harz, geformt ist. Das heißt, in der in 2 gezeigten Ausführungsform sind anders als in der in 1 gezeigten Ausführungsform das Gehäuse (Motorgehäuse 18), in dem der Motorgehäuseraum 17 zur Unterbringung des Elektromotors 10 geformt ist, und das Gehäuse (Invertergehäuse 32), in dem der Invertergehäuseraum 26A zur Unterbringung des Inverters 50 geformt ist, getrennt voneinander konfiguriert. Mit der in 2 gezeigten Konfiguration des elektrischen Kompressors 1A wird, da das Invertergehäuse 32 über das elastische Element 30 mit dem Motorgehäuse 18 gekoppelt ist, die Vibration des Stators 14 weniger auf ein später zu beschreibendes Deckelelement 28 übertragen.
Inzwischen ist nach den Erkenntnissen der vorliegenden Erfinder ersichtlich, dass als eine/ein im elektrischen Kompressor 1, 1A verursachte Vibration/Geräusch eine Vibration/ ein Geräusch, die/das aus der Vibration des Stators 14 resultiert, dominant ist. Die Vibration des Stators 14 wird durch eine periodische Änderung der magnetischen Anziehungskraft verursacht, die mit der Rotation des Rotors 12 verbunden ist. Außerdem wird bei Erregung der Statorspule 16 im Stator 14 Joule-Wärme generiert. Wenn der Stator 14 erwärmt ist, wird Wärme an die Umgebung abgegeben, was sich negativ auf das Lager 3 und den Inverter 50 auswirken kann. Daher ist es notwendig, den Stator 14 zu kühlen. Nachfolgend wird eine Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung 100 zur Reduzierung der Vibration/des Geräuschs des elektrischen Kompressors 1, 1A ohne Beeinträchtigung der Kühlbarkeit des Stators 14 beschrieben.
Wie in 4 dargestellt, enthält die Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Detektor 150, einen Signalgenerator 102 und einen Vibrator 104.
Der Detektor 150 detektiert eine Frequenz im Zusammenhang mit der Vibration des Stators 14. Die „Frequenz im Zusammenhang mit der Vibration des Stators“ enthält nicht nur eine Frequenz der Vibration selbst des Stators 14, sondern auch andere Frequenzen als die Vibration des Stators 14 (wie z. B. die elektrische Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms, eine Frequenz der Vibration im elektrischen Kompressor 1, 1A und eine Frequenz des durch den elektrischen Kompressor 1, 1A verursachten Geräusches, die später beschrieben werden), die geeignet sind, die Frequenz der Vibration selbst des Stators 14 abzuleiten.
Der Signalgenerator 102 generiert ein Vibrationssignal, das eine Frequenz eines vorbestimmten integralen Vielfachen einer elektrischen Winkelfrequenz co aufweist, die durch Ausführen eines vorbestimmten Prozesses an der von dem Detektor 150 detektierten Frequenz erhalten wird, und eine Signalwelle aufweist, die die Vibration des Stators 14 dämpft. Die „elektrische Winkelfrequenz ω“ ist hier eine Frequenz der Vibration selbst des Stators 14, die durch die periodische Änderung der magnetischen Anziehungskraft in Verbindung mit der Rotation des Rotors 12 verursacht wird. Das Vibrationssignal wird später beschrieben.
Als nächstes wird der Ablauf, in dem der Signalgenerator 102 das Vibrationssignal generiert, mit Bezug auf 5 beschrieben. Wie in 5 gezeigt, erfasst der Signalgenerator 102 zum Generieren des Vibrationssignals die Frequenz, die mit der vom Detektor 150 detektierten Vibration des Stators 14 zusammenhängt. Dann berechnet der Signalgenerator 102 eine Vibrationskraft F, die auf den elektrischen Kompressor 1, 1A wirkt, unter verwenden von: $F = G \times s i n (α ω t)$
wobei F die Vibrationskraft ist, G ist eine Magnitude einer Verstärkung, α ist eine Vibrationsordnung eines dämpfenden Objekts, ω ist die elektrische Winkelfrequenz, und t ist eine Zeitkomponente. G ist ein Parameter, der der Magnitude der Vibrationskraft im Vibrationssignal entspricht. Er kann so konfiguriert werden, dass G einen Wert einer Verstärkung erhält, die voreingestellt ist, um eine in einem möglichen Betriebszustand verursachte Vibration/ein Geräusch aufzuheben, oder ein Wert einer Verstärkung, der optimal für die Aufhebung einer sich gemäß einem tatsächlichen Betriebszustand ändernden Vibration/eines Geräusches ist, wird ständig berechnet, und G erhält den berechneten Wert. α ist ein vorbestimmter integraler Wert, der durch Ausführen einer Eigenwertanalyse oder dergleichen für den elektrischen Kompressor 1, 1A berechnet werden kann.
Als nächstes wird, das vom Signalgenerator 102 generierte Vibrationssignal mit Bezug auf 6 beschrieben. In 6 zeigt die Abszisse eine Zeit an, und die Ordinate zeigt die Magnitude einer Amplitude an. Eine Signalwelle W₁, die durch eine durchgezogene Linie angezeigt wird, ist eine Welle mit einer Frequenz eines vorbestimmten integralen Vielfachen der elektrischen Winkelfrequenz ω, und eine Signalwelle W2, die durch eine gepunktete Linie angezeigt wird, ist eine Welle mit einer zur Signalwelle W1 entgegengesetzten Phase. Zusätzlich ist eine Signalwelle W₃, die durch eine einfach gepunktete Kettenlinie angezeigt wird, eine Welle mit einer um eine Phasendifferenz Δ verschobenen Phase relativ zur Signalwelle W2.
Wie in 6 gezeigt, generiert der Signalgenerator 102 ein Vibrationssignal, das die Frequenz des vorbestimmten integralen Vielfachen der elektrischen Winkelfrequenz ω hat und die Signalwelle (W2, W₃), die die Vibration des Stators 14 dämpft. Die Signalwelle W2 ist die Welle, die die entgegengesetzte Phase zur Vibration des Stators 14 aufweist, und die Signalwelle W₃ ist die Welle mit der um die Phasendifferenz Δ verschobenen Phase relativ zur Signalwelle W2. Es ist nur notwendig, dass die Phasendifferenz Δ in einen Bereich fällt, in dem ein Effekt der Verringerung der Vibration/des Geräusches des elektrischen Kompressors 1, 1A erhalten wird, und genauer gesagt in einen Bereich (Phaseneinstellbereich) von - π/₄<Δ<π/₄, wenn der elektrische Kompressor 1, 1A durch den Vibrator 104 in Vibration versetzt wird, der später beschrieben wird.
Der Vibrator 104 ist so konfiguriert, dass er den elektrischen Kompressor 1, 1A basierend auf dem vom Signalgenerator 102 generierten Vibrationssignal in Vibration versetzt. Eine als Vibrator 104 zu verwendende Vorrichtung ist nicht besonders begrenzt, solange die Vorrichtung den elektrischen Kompressor 1, 1A periodisch in Vibration versetzen kann. Es ist z. B. möglich, eine Dämpfungsvorrichtung zum Generieren einer periodischen Vibration durch eine elektromagnetische Kraft oder eine Dämpfungsvorrichtung zum Generieren einer periodischen Vibration durch ein piezoelektrisches Element zu verwenden.
In Anbetracht des Vorstehenden wird mit der Konfiguration der Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der elektrische Kompressor 1, 1A mit der Vibration auf der Basis des Vibrationssignals beaufschlagt, das das vorbestimmte integrale Vielfache der elektrischen Winkelfrequenz ω ist, die aus der Frequenz bezogen auf die Vibration des Stators 14 erhalten wird, und die Signalwelle aufweist, die die Vibration des Stators 14 dämpft. Somit ist es möglich, die aus der Vibration des Stators 14 resultierende Vibration/das Geräusch durch die Vibration auf der Basis des Vibrationssignals aufzuheben, und die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu reduzieren. Daher ist es nicht mehr notwendig, das Dämpfungselement zur Unterdrückung der Vibration des Stators 14 des Elektromotors 10 wie zuvor zwischen dem Stator 14 und dem Motorgehäuse 18 anzuordnen, oder es ist möglich, die Dicke des Dämpfungselements zu reduzieren, um die Kapazität der vom Stator 14 generierten Wärme zu erhöhen, die an das Motorgehäuse 18 übertragen wird. Dementsprechend ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu reduzieren, ohne die Kühlbarkeit des Stators 14 zu beeinträchtigen.
Darüber hinaus ist es bei der in 1 und 2 gezeigten Konfiguration des elektrischen Kompressors 1, 1A, da der elektrische Kompressor 1, 1A die Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung 100 enthält, möglich, den elektrischen Kompressor 1, 1A mit reduzierter Vibration/reduziertem Geräusch bereitzustellen.
Ferner ist es mit der in 1 gezeigten Konfiguration des elektrischen Kompressors 1 möglich, auch in der Struktur, in der der Elektromotor 10 und der Inverter 50 innerhalb des Motorgehäuses 18 untergebracht sind, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1 zu reduzieren. Des Weiteren ist es bei der in 2 gezeigten Konfiguration des elektrischen Kompressors 1A möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1A zu reduzieren, auch bei der Struktur, bei der das Motorgehäuse 18 zur Unterbringung des Elektromotors 10 und das Invertergehäuse 32 zur Unterbringung des Inverters 50 über das elastische Element 30 gekoppelt sind (sogenannte Kantenschneidestruktur).
In einigen Ausführungsformen, wie in 1 und 2 gezeigt, enthält der elektrische Kompressor 1, 1A ferner ein Deckelelement 28 zum Abdecken einer Öffnung des Invertergehäuseraums 26, 26A. Dann enthält der Vibrator 104 einen ersten Vibrator 104a, der an dem Deckelelement 28 angeordnet ist.
Das Deckelelement 28 hat eine ebene Form und ist so gestaltet, dass es eine geringe Dicke aufweist (axiale Länge der Rotationswelle 2 in den Ausführungsformen, die in 1 bzw. 2 gezeigt sind), so dass die Gesamtabmessung des elektrischen Kompressors 1, 1A klein ist. Das Deckelelement 28 deckt die Öffnung des Invertergehäuseraums 26, 26A ab, und somit ist der Invertergehäuseraum 26, 26A ein geschlossener Raum.
7 zeigt Analysediagramme, die durch Ausführen einer Analyse der elektromagnetischen Feldantwort des elektrischen Kompressors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wurden. 7 zeigt die Analysediagramme, bei denen die Vibrationsordnungen jeweils Rotationen zweiter Ordnung, vierter Ordnung, sechster Ordnung und achter Ordnung sind. Darüber hinaus stellt 7 die durch die Vibration des Stators 14 verursachte Verschiebung im elektrischen Kompressor 1, 1A durch Schattierung dar, und die durch die Vibration des Stators 14 verursachte Verschiebung nimmt zu, je dunkler eine Farbe ist.
Als Ergebnis des Analysierens eines Vibrationsmodus des elektrischen Kompressors 1, wie in 7 gezeigt, ist unter den Vibrationen, die vom Stator 14 übertragen und im Deckelelement 28 verursacht werden, eine Vibrationskomponente der Rotation vierter Ordnung größer als die Vibrationskomponenten der anderen Vibrationsmodi. Wenn der erste Vibrator 104a auf dem Deckelelement 28 angeordnet ist und den Vibrationsmodus der Rotation vierter Ordnung als Dämpfungsobjekt aufweist, ist es daher möglich, die Vibration/das Geräusch des Deckelelements 28 effektiv zu reduzieren. Darüber hinaus ist unter den vom Stator 14 übertragenen und im Kompressorgehäuse 20 verursachten Vibrationen eine Vibrationskomponente der Rotation zweiter Ordnung größer als die Vibrationskomponenten der anderen Vibrationsmodi. Wenn daher ein zweiter Vibrator 104b am Kompressorgehäuse 20 angeordnet ist, der den Vibrationsmodus der Rotation zweiter Ordnung als Dämpfungsobjekt aufweist, ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des Kompressorgehäuses 20 effektiv zu reduzieren. Insbesondere hat das Deckelelement 28 eine relativ geringe Dicke im Vergleich zu den anderen Elementen, die den elektrischen Kompressor 1, 1A bilden, und ist somit eine Hauptquelle, bei der die Vibration/das Geräusch in dem elektrischen Kompressor 1, 1A verursacht wird.
Bei einer solchen Konfiguration wird, da der erste Vibrator 104a auf dem Deckelelement 28 angeordnet ist, das die große Vibration/das große Geräusch verursacht, die Vibration auf der Basis des Vibrationssignals direkt auf das Deckelelement 28 aufgebracht, wodurch es möglich ist, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A effektiv zu reduzieren.
Darüber hinaus ist der Vibrator 104, wenn er auf dem Element wie dem oben beschriebenen Deckelelement 28 oder dem Kompressorgehäuse 20 angeordnet ist, vorzugsweise an einer Position des Elements mit großer Auslenkung angeordnet. Es ist möglich, zu bestätigen, welche Art von Auslenkung an jeder Position des elektrischen Kompressors 1, 1A auftritt, und zwar durch ein Verfahren wie die elektromagnetische Feldantwortanalyse, die Hammerschlagmessung oder die Eigenwertanalyse.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Eigenwertanalyse an dem elektrischen Kompressor 1, 1A durchgeführt wird und der Vibrator 104 an einer Position eines Antiknotens (Position mit maximaler Auslenkung) der Vibration im Vibrationsmodus des Dämpfungsobjekts angeordnet ist. Die Position des Antiknotens der Vibration im Vibrationsmodus des Dämpfungsobjekts ist ein Abschnitt, der am stärksten von der Vibration des Stators 14 beeinflusst wird, und ist beispielsweise ein Antiknoten 28a (ein Abschnitt mit der dunkelsten Farbe) des Deckelelements 28, wenn der in 7 dargestellte Vibrationsmodus vierter Ordnung das Dämpfungsobjekt ist. Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A effektiver zu reduzieren.
In einigen Ausführungsformen, wie in 1 und 2 gezeigt, ist der erste Vibrator 104a in dem Invertergehäuseraum 26, 26A angeordnet. Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, den ersten Vibrator 104a vor externem Wasser, Schmutz und dergleichen zu schützen. Darüber hinaus wird ein Raum, in dem der erste Vibrator 104a außerhalb des elektrischen Kompressors 1, 1A angeordnet ist, nicht mehr benötigt.
In einigen Ausführungsformen, wie in 1 und 2, ist der Signalgenerator 102 im Invertergehäuseraum 26, 26A angeordnet. Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, den Signalgenerator 102 vor externem Wasser, Schmutz und dergleichen zu schützen. Darüber hinaus ist es möglich, die Verdrahtung zwischen dem Signalgenerator 102 und dem ersten Vibrator 104a zu vereinfachen.
In einigen Ausführungsformen ist der Detektor 150 so konfiguriert, dass er die auf die Vibration des Stators 14 bezogene Frequenz detektiert, basierend auf der elektrischen Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms.
Im Allgemeinen ist es bekannt, dass eine synchrone Geschwindigkeit (eine Rotationsgeschwindigkeit, mit der der Stator 14 den Rotor 12 rotiert), wenn der Wechselstrom dem Stator 14 zugeführt wird, erhalten wird durch Verwenden von: $N_{s} = \frac{120 \times f}{P}$
wobei Ns eine Rotationsgeschwindigkeit ist (Rotationsgeschwindigkeit/min), f die elektrische Frequenz (Hz) des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms ist und P die Anzahl der Pole des Stators 14 ist. Wie oben beschrieben, wird die Vibration des Stators 14 durch die periodische Änderung der magnetischen Anziehungskraft verursacht, die mit der Rotation des Rotors 12 verbunden ist. Wenn also der Detektor 150 die elektrische Frequenz des Wechselstroms detektiert, wird die Rotationsgeschwindigkeit Ns des Rotors 12 aus der elektrischen Frequenz des Wechselstroms berechnet. Dann ist es möglich, die elektrische Winkelfrequenz ω aus der Rotationsgeschwindigkeit Ns des Rotors 12 zu berechnen, unter Verwenden von: $ω = \frac{2 π \times P \times N_{s}}{120}$
welche durch Einsetzen der elektrischen Winkelfrequenz ω/2π in die elektrische Frequenz f des Wechselstroms in Gleichung (2) modifiziert wird.
Nach den Erkenntnissen der vorliegenden Erfinder ist es ersichtlich, dass der Stator 14 des Elektromotors 10 mit einer Frequenz vibriert, die der elektrischen Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms entspricht. Mit der Konfiguration, bei der der Detektor 150 auf der Grundlage der elektrischen Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängende Frequenz detektiert, kann der Detektor 150 also die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängende Frequenz erfassen, noch bevor die durch die Vibration des Stators 14 entstehende Vibration/Geräusch tatsächlich verursacht wird. Dadurch ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A schneller zu reduzieren als in einem Fall, in dem die Vibration/das Geräusch, die/das durch die Vibration des Stators 14 entsteht, unter Verwenden eines Vibrationssensors 156 oder eines Geräuschsensors 158, die später beschrieben werden, detektiert wird.
Als nächstes wird ein Ablauf beschrieben, bei dem die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors reduziert wird, mit Bezug auf 8A bis 8D beschrieben. 8A ist ein funktionales Blockdiagramm zum Beschreiben eines Ablaufs, bei dem die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors durch Verwenden eines Frequenzmessinstruments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung reduziert wird. 8B ist ein funktionales Blockdiagramm zum Beschreiben eines Ablaufs, bei dem die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors durch Verwenden eines Sollwerterfassungsinstruments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung reduziert wird. 8C ist ein funktionales Blockdiagramm zum Beschreiben eines Ablaufs, in dem die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors durch Verwenden des Vibrationssensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung reduziert wird. 8D ist ein funktionales Blockdiagramm zum Beschreiben eines Ablaufs, bei dem die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors durch Verwenden des Geräuschsensors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung reduziert wird. 8A bis 8D zeigen beispielhaft einen Fall, in dem die Vibration/das Geräusch des Deckelelements 28 des elektrischen Kompressors 1, 1A reduziert wird.
In einigen Ausführungsformen ist der Detektor 150 ein Frequenzmessinstrument 152 zur Messung der elektrischen Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms. In den in 1 bzw. 2 gezeigten Ausführungsformen ist das Frequenzmessinstrument 152 in der Nähe des Ausgangs des Inverters 50 angeordnet und misst die elektrische Frequenz des Wechselstroms unmittelbar nach dessen Umwandlung in den Wechselstrom durch den Inverter 50.
Wie in 8A dargestellt, erfasst der Inverter 50 einen Ankerstromsollwert, der von der ECU 40 ausgegeben wird, wandelt einen von einer Batterie (nicht dargestellt) zugeführten Gleichstrom in einen Wechselstrom um und liefert den umgewandelten Wechselstrom an den Stator 14. Sobald der Wechselstrom dem Stator 14 zugeführt wird, wird der Stator 14 durch die periodische Änderung der magnetischen Anziehungskraft in Verbindung mit der Rotation des Rotors 12 in Vibration versetzt. Die Vibration des Stators 14 wird auf die Umgebung (z. B. das Deckelelement 28) des Stators 14 übertragen.
Das Frequenzmessinstrument 152 misst die elektrische Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms. Der Signalgenerator 102 generiert das Vibrationssignal basierend auf der elektrischen Winkelfrequenz ω, die durch Ausführen eines vorbestimmten Prozesses (wie z. B. Fourier-Transformation) an einem Messwert der elektrischen Frequenz des Wechselstroms, der von dem Frequenzmessinstrument 152 gemessen wurde, erhalten wird. Der erste Vibrator 104a versetzt das Deckelelement 28 basierend auf dem vom Signalgenerator 102 generierten Vibrationssignal in Vibration.
Bei einer solchen Konfiguration detektiert das Frequenzmessinstrument 152 die Frequenz, die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängt, basierend auf der elektrischen Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms. Somit ist es möglich, die Frequenz, die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängt, zu erfassen, noch bevor die Vibration/das Geräusch, das durch die Vibration des Stators 14 entsteht, tatsächlich verursacht wird (Feedforwardregelung). Da das Deckelelement 28 (elektrischer Kompressor 1, 1A) außerdem basierend auf dem Vibrationssignal, das aus dem Messwert der elektrischen Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms generiert wird, in Vibration versetzt wird, ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A, die/das durch die Vibration des Stators 14 entsteht, zu reduzieren.
In einigen Ausführungsformen ist der Detektor 150 ein Sollwerterfassungsinstrument 154, das in dem Inverter 50 angeordnet ist, um einen Sollwert (Ankerstromsollwert) bezüglich der elektrischen Frequenz des Wechselstroms, der dem Inverter 50 zugeführt wird, zu erfassen.
Wie in 8B gezeigt, erfasst das Sollwerterfassungsinstrument 154 den von der ECU 40 ausgegebenen Ankerstromsollwert und berechnet die Frequenz des Wechselstroms aus dem Ankerstromsollwert. Der Signalgenerator 102 generiert das Vibrationssignal basierend auf der elektrischen Winkelfrequenz ω, die durch Ausführen des vorbestimmten Prozesses (Gleichung (2)) auf der elektrischen Frequenz des Wechselstroms, die durch das Sollwerterfassungsinstrument 154 berechnet wurde, erhalten wird. Der erste Vibrator 104a versetzt das Deckelelement 28 basierend auf dem vom Signalgenerator 102 generierten Vibrationssignal in Vibration. Der Ablauf bis die Vibration des Stators 14 durch den von der ECU 40 ausgegebenen Ankerstromsollwert auf das Deckelelement 28 übertragen wird, ist mit dem in 8A gezeigten Ablauf gemeinsam, so dass auf eine Beschreibung desselben verzichtet wird.
Bei einer solchen Konfiguration detektiert das Sollwerterfassungsinstrument 154 die Frequenz, die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängt, basierend auf der elektrischen Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms. Somit ist es möglich, die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängende Frequenz zu erfassen, noch bevor die durch die Vibration des Stators 14 entstehende Vibration/Geräusch tatsächlich verursacht wird (Feedforwardregelung). Darüber hinaus ist es durch die Erfassung des von der ECU 40 ausgegebenen Ankerstromsollwerts möglich, die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängende Frequenz zu detektieren, noch bevor der Wechselstrom in Übereinstimmung mit dem Ankerstromsollwert im Inverter 50 generiert wird. Daher ist es möglich, die mit der Vibration des Stators 14 verbundene Frequenz schnell zu detektieren, verglichen mit dem Fall, in dem das Frequenzmessinstrument 152 verwendet wird.
In einigen Ausführungsformen ist der Detektor 150 der Vibrationssensor 156, der zum Detektieren der Frequenz der Vibration des elektrischen Kompressors 1, 1A konfiguriert ist. In den in 1 bzw. 2 gezeigten Ausführungsformen enthält der Vibrationssensor 156 einen ersten Vibrationssensor 156a, der so angeordnet ist, dass er in Kontakt mit dem Deckelelement 28 im Invertergehäuseraum 26, 26A steht. Der erste Vibrationssensor 156a kann benachbart zu dem ersten Vibrator 104a angeordnet sein, um die Vibration des Deckelelements 28 zu detektieren, das durch den ersten Vibrator 104a in Vibration versetzt wurde.
Wie in 8C gezeigt, generiert der Signalgenerator 102 das Vibrationssignal auf der Basis der elektrischen Winkelfrequenz ω, die durch Ausführen des vorbestimmten Prozesses, wie z.B. Fourier-Transformation, an der Frequenz der Vibration des Deckelelements 28, die durch den ersten Vibrationssensor 156a detektiert wurde, erhalten wird. Der erste Vibrator 104a versetzt das Deckelelement 28 basierend auf dem vom Signalgenerator 102 generierten Vibrationssignal in Vibration. Der Ablauf bis die Vibration des Stators 14 durch den von der ECU 40 ausgegebenen Ankerstromsollwert auf das Deckelelement 28 übertragen wird, ist mit dem in 8A gezeigten Ablauf gemeinsam, so dass auf eine Beschreibung desselben verzichtet wird.
Da der erste Vibrator 104a das Deckelelement 28 in Vibration versetzt, um die von dem ersten Vibrationssensor 156a detektierte Vibration des Deckelelements 28 aufzuheben, ist es bei einer solchen Konfiguration möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu reduzieren (Rückkopplungsregelung).
In einigen Ausführungsformen ist der Detektor 150 der Geräuschsensor 158, der so konfiguriert ist, dass er die Frequenz des durch den elektrischen Kompressor 1, 1A verursachten Geräusches detektiert. In den in 1 und 2 jeweils dargestellten Ausführungsformen enthält der Geräuschsensor 158 einen ersten Geräuschsensor 158a, der an dem Deckelelement 28 in dem Invertergehäuseraum 26, 26A angeordnet ist.
Wie in 8D gezeigt, generiert der Signalgenerator 102 das Vibrationssignal auf der Basis der elektrischen Winkelfrequenz ω, die durch Ausführen des vorbestimmten Prozesses, wie z.B. Fourier-Transformation, an der Frequenz des vom ersten Geräuschsensor 158a detektierten Geräusches des Deckelelements 28 erhalten wird. Der erste Vibrator 104a versetzt das Deckelelement 28 basierend auf dem vom Signalgenerator 102 generierten Vibrationssignal in Vibration. Der Ablauf bis die Vibration des Stators 14 durch den von der ECU 40 ausgegebenen Ankerstromsollwert auf das Deckelelement 28 übertragen wird, ist mit dem in 8A gezeigten Ablauf gemeinsam, so dass auf eine Beschreibung desselben verzichtet wird.
Da der erste Vibrator 104a das Deckelelement 28 in Vibration versetzt, um das vom ersten Geräuschsensor 158a detektierte Geräusch des Deckelelements 28 aufzuheben, ist es bei einer solchen Konfiguration möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu reduzieren (Rückkopplungsregelung).
In einigen Ausführungsformen, wie in 1 und 2 gezeigt, enthält der Vibrator 104 den zweiten Vibrator 104b, der am Kompressorgehäuse 20 angeordnet ist. In den in 1 und 2 jeweils dargestellten Ausführungsformen ist der zweite Vibrator 104b außerhalb des elektrischen Kompressors 1, 1A angeordnet. Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, die Vibration auf der Basis des Vibrationssignals direkt auf das Kompressorgehäuse 20 aufzubringen und die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu reduzieren.
In einigen Ausführungsformen, wie in 1 und 2 gezeigt, enthält der Vibrationssensor 156 einen zweiten Vibrationssensor 156b, der außerhalb des elektrischen Kompressors 1, 1A angeordnet ist und so angeordnet ist, dass er in Kontakt mit dem Kompressorgehäuse 20 ist. Bei einer solchen Konfiguration wird das Vibrationssignal zum Aufheben der Vibration des Kompressorgehäuses 20 durch den Signalgenerator 102 generiert, und die Vibration auf der Basis des Vibrationssignals wird durch den Vibrator 104 (zweiter Vibrator 104b) auf das Kompressorgehäuse 20 aufgebracht. Dadurch ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu reduzieren. Der zweite Vibrationssensor 156b kann neben dem zweiten Vibrator 104b angeordnet sein, um die Vibration des Kompressorgehäuses 20 zu detektieren, das durch den zweiten Vibrator 104b in Vibration versetzt wurde.
In einigen Ausführungsformen, wie in 1 und 2 gezeigt, enthält der Geräuschsensor 158 einen zweiten Geräuschsensor 158b, der außerhalb des elektrischen Kompressors 1, 1A angeordnet ist und in der Nähe des Deckelelements 28 angeordnet ist, um das von dem Deckelelement 28 verursachte Geräusch detektieren zu können. Darüber hinaus enthält der Geräuschsensor 158 einen dritten Geräuschsensor 158c, der außerhalb des elektrischen Kompressors 1, 1A angeordnet ist und in der Nähe des Kompressorgehäuses 20 angeordnet ist, um das vom Kompressorgehäuse verursachte Geräusch detektieren zu können.
Bei der Konfiguration, bei der der Geräuschsensor 158 den zweiten Geräuschsensor 158b enthält, wird das Vibrationssignal zur Aufhebung des Geräusches des Deckelelements 28 durch den Signalgenerator 102 generiert, und die Vibration auf der Basis des Vibrationssignals wird durch den Vibrator 104 (erster Vibrator 104a) auf das Deckelelement 28 aufgebracht. Auf diese Weise ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu reduzieren. Außerdem wird bei einer solchen Konfiguration, bei der der Geräuschsensor 158 den dritten Geräuschsensor 158c enthält, das Vibrationssignal zur Aufhebung des Geräusches des Kompressorgehäuses 20 durch den Signalgenerator 102 generiert, und die Vibration auf der Basis des Vibrationssignals wird durch den Vibrator 104 (zweiter Vibrator 104b) an das Kompressorgehäuse 20 angelegt. Dadurch ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu reduzieren.
In den in 1 und 2 jeweils dargestellten Ausführungsformen enthält der elektrische Kompressor 1, 1A die vier Detektoren 150 (Frequenzmessinstrument 152, Sollwerterfassungsinstrument 154, Vibrationssensor 156, Geräuschsensor 158). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Ausführungsform beschränkt, und der elektrische Kompressor 1, 1A kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass er nur das Frequenzmessinstrument 152 enthält, oder er kann so konfiguriert sein, dass er das Sollwerterfassungsinstrument 154 und den Vibrationssensor 156 enthält. Ferner, obwohl die Beschreibung gegeben wurde, indem der Fall, in dem der Elektromotor 10 vier Pole als Beispiel hat, ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Ausführungsform beschränkt und, zum Beispiel, kann der Elektromotor 10 zwei Pole oder sechs Pole haben.
Darüber hinaus kann ein elastisches Element (nicht dargestellt) zwischen dem Elektromotor 10 und dem Motorgehäuse 18 angeordnet sein (das heißt, der Stator 14 und das Motorgehäuse 18 können nicht direkt in Kontakt sein). In diesem Fall ist es möglich, eine Dicke relativ zu dem elastischen Element (Dämpfungselement) zu reduzieren, das in dem herkömmlichen elektrischen Kompressor 1, 1A angeordnet ist. Dementsprechend ist es möglich, die Kapazität der vom Stator 14 generierten Wärme zu erhöhen, um sie an das Motorgehäuse 18 zu übertragen, und die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu reduzieren, ohne die Kühlbarkeit des Stators 14 zu beeinträchtigen.
<Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren>
Als nächstes wird ein Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9 ist ein Flussdiagramm des Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 9 gezeigt, enthält das Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Schritt (Detektionsschritt S1) des Detektierens der Frequenz, die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängt, einen Schritt (Signalgenerierungsschritt S2) des Generierens des Vibrationssignals, das die Frequenz des vorbestimmten integralen Vielfachen der elektrischen Winkelfrequenz ω hat, die aus der Frequenz erhalten wird, und die Signalwelle hat, die die Vibration des Stators 14 dämpft, und einen Schritt (Vibrationsschritt S3) des Vibrierens des elektrischen Kompressors 1, 1A basierend auf dem Vibrationssignal.
Bei einem solchen Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren wird auf den elektrischen Kompressor 1, 1A die Vibration auf der Basis des Vibrationssignals aufgebracht, das das vorbestimmte integrale Vielfache der elektrischen Winkelfrequenz ω ist, die aus der Frequenz bezogen auf die Vibration des Stators 14 erhalten wird, und die Signalwelle aufweist, die die Vibration des Stators 14 dämpft. Somit ist es möglich, die aus der Vibration des Stators 14 resultierende Vibration/das Geräusch durch die Vibration basierend auf dem Vibrationssignal aufzuheben, und die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu reduzieren. Daher ist es nicht mehr notwendig, das Dämpfungselement zur Unterdrückung der Vibration des Stators 14 des Elektromotors 10 wie bisher zwischen dem Stator 14 und dem Motorgehäuse 18 anzuordnen, oder es ist möglich, die Dicke des Dämpfungselements zu verringern, um die Kapazität der vom Stator 14 generierten Wärme zu erhöhen, die an das Motorgehäuse 18 übertragen wird. Dementsprechend ist es möglich, die Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu reduzieren, ohne die Kühlbarkeit des Stators 14 zu beeinträchtigen.
In einigen Ausführungsformen enthält der Detektionsschritt S1 das Detektieren der mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängenden Frequenz, basierend auf der elektrischen Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms.
Da bei einem solchen Verfahren zur Vibrations-/Geräuschreduzierung die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängende Frequenz auf der Grundlage der elektrischen Frequenz des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms detektiert wird, ist es möglich, eine sogenannte Feedforwardregelung durchzuführen und die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängende Frequenz zu erfassen, noch bevor die aus der Vibration des Stators 14 resultierende Vibration/das Geräusch verursacht wird.
In einigen Ausführungsformen enthält der Detektionsschritt S1 das Detektieren der Frequenz, die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängt, durch Detektieren der Frequenz der Vibration des elektrischen Kompressors 1, 1A oder durch Detektieren der Frequenz des Geräusches, das durch den elektrischen Kompressor 1, 1A verursacht wird.
Bei einem solchen Verfahren zur Verringerung von Vibration/Geräusch wird die Frequenz, die mit der Vibration des Stators 14 zusammenhängt, aus der Frequenz der Vibration oder der Frequenz des Geräusches des elektrischen Kompressors 1, 1A detektiert, wodurch es möglich ist, die tatsächlich verursachte Vibration/das Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A zu verringern.
In einigen Ausführungsformen kann die Magnitude der Vibration (Vibrationskraft F) (die Magnitude der oben beschriebenen Verstärkung G), die auf den elektrischen Kompressor 1, 1A aufgebracht, in Übereinstimmung mit der Magnitude der Vibration des Stators 14 eingestellt werden, die aus einem Stromwert des dem Stator 14 zugeführten Wechselstroms vorhergesagt wird. Dadurch ist es möglich, die Magnitude der Vibrationskraft F, die geeignet ist, die Vibration des elektrischen Kompressors 1, 1A aufzuheben, in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des elektrischen Kompressors 1, 1A in Vorwärtsrichtung zu bestimmen. Der Stromwert des Wechselstroms, der dem Stator 14 zugeführt wird, kann von dem Ankerstromsollwert, der von der ECU 40 ausgegeben wird, oder einem Stromwert des Wechselstroms, der von dem Inverter 50 umgewandelt wird, erfasst werden.
In einigen Ausführungsformen kann die Magnitude der Vibration (Vibrationskraft F) (die Magnitude der oben beschriebenen Verstärkung G), die auf den elektrischen Kompressor 1, 1A aufgebracht, eingestellt werden, indem ein Zielvibrationswert, der so voreingestellt ist, dass er in der Lage ist, die Vibration/das Geräusch, die/das von dem elektrischen Kompressor 1, 1A in einem möglichen Betriebszustand verursacht wird, aufzuheben, in den Signalgenerator 102 eingegeben wird, und eine Differenz zwischen dem Zielvibrationswert und der Vibration des elektrischen Kompressors 1, 1A, die von dem Vibrationssensor 156 gemessen wird, detektiert wird. Ebenso kann die Magnitude der Vibration (Vibrationskraft F) (die Magnitude der oben beschriebenen Verstärkung G), die auf den elektrischen Kompressor 1, 1A aufgebracht wird, eingestellt werden, indem ein Zielgeräuschwert, der so voreingestellt ist, dass er in der Lage ist, die Vibration/das Geräusch, die/der von dem elektrischen Kompressor 1, 1A in dem möglichen Betriebszustand verursacht wird, aufzuheben, in den Signalgenerator 102 eingegeben wird, und eine Differenz zwischen dem Zielgeräuschwert und dem Geräusch des elektrischen Kompressors 1, 1A, das von dem Geräuschsensor 158 gemessen wird, detektiert wird. Auf diese Weise ist es möglich, in Abhängigkeit von einer Änderung des Betriebszustands des elektrischen Kompressors 1, 1A rückgekoppelt über die Magnitude der Vibrationskraft F zu entscheiden, die zur Auslöschung der Vibration/des Geräuschs des elektrischen Kompressors 1, 1A geeignet ist.
Die Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung, der elektrische Kompressor, der die Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung enthält, und das Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurden oben beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Modifikationen können innerhalb eines Bereichs vorgenommen werden, ohne von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1, 1A: elektrischer Kompressor
2: Rotationswelle
3: Lager
4: Kompressorrad
10: Elektromotor
12: Rotor
14: Stator
15: Kühlkanal
16: Statorspule
17: Motorgehäuseraum
18: Motorgehäuse
20: Kompressorgehäuse
22: Mutter
24: Vorkompressionsanwendungselement
26, 26A: Invertergehäuseraum
28: Deckelelement
30: Elastisches Element
32: Invertergehäuse
50: Inverter
100: Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung
102: Signalgenerator
104: Vibrator
150: Detektor
152: Frequenzmessinstrument
154: Sollwerterfassungsinstrument
156: Vibrationssensor
158: Geräuschsensor
S1: Detektionsschritt
S2: Signalgenerierungsschritt
S3: Vibrationsschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006166554 A [0005]

Claims

Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung zu Reduzieren einer Vibration oder eines Geräusches eines elektrischen Kompressors, der elektrische Kompressor enthaltend: eine Rotationswelle; ein Kompressorrad, das auf der Rotationswelle angeordnet ist; und einen Elektromotor zum Aufbringen einer Rotationskraft auf die Rotationswelle, der Elektromotor enthaltend: einen Rotor, der an der Rotationswelle fixiert ist; und einen Stator, der um den Rotor angeordnet ist, zum Aufbringen der Rotationskraft auf den Rotor durch eine elektromagnetische Kraft, die Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung umfassend: einen Detektor zum Detektieren einer Frequenz, die mit einer Vibration des Stators zusammenhängt; und einen Signalgenerator zum Generieren eines Vibrationssignals, das eine Frequenz eines vorbestimmten integralen Vielfachen einer elektrischen Winkelfrequenz hat, welche aus der durch den Detektor detektierten Frequenz erhalten wird, und eine Signalwelle aufweist, die die Vibration des Stators dämpft.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der elektrische Kompressor ferner enthält: ein Motorgehäuse zur Unterbringung des Elektromotors; und einen Inverter zum Steuern einer elektrischen Frequenz eines Wechselstroms, der dem Stator zugeführt wird, und wobei der Inverter in einem Invertergehäuseraum untergebracht ist, der innerhalb des Motorgehäuses geformt ist.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der elektrische Kompressor ferner enthält: ein Motorgehäuse zur Unterbringung des Elektromotors einen Inverter zum Steuern einer elektrischen Frequenz eines dem Stator zugeführten Wechselstroms; und ein Invertergehäuse, das im Inneren einen Invertergehäuseraum zur Unterbringung des Inverters aufweist, und wobei das Invertergehäuse über ein elastisches Element mit dem Motorgehäuse gekoppelt ist.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der elektrische Kompressor ferner ein Deckelelement zum Abdecken einer Öffnung des Invertergehäuseraums enthält, und wobei der Vibrator an dem Deckelelement angeordnet ist.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Vibrator in dem Invertergehäuseraum angeordnet ist.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Signalgenerator in dem Invertergehäuseraum angeordnet ist, in dem der Inverter untergebracht ist.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der elektrische Kompressor ferner einen Inverter zur Steuerung einer elektrischen Frequenz eines dem Stator zugeführten Wechselstroms enthält, und wobei der Detektor so konfiguriert ist, dass er die Frequenz, die mit der Vibration des Stators zusammenhängt, basierend auf der elektrischen Frequenz des Wechselstroms, der dem Stator zugeführt wird, detektiert.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Detektor ein Frequenzmessinstrument zum Messen der elektrischen Frequenz des dem Stator zugeführten Wechselstroms enthält.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Detektor ein Sollwerterfassungsinstrument zum Erfassen eines Sollwerts bezüglich der elektrischen Frequenz des Wechselstroms der in den Inverter eingeht, enthält.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Detektor einen Vibrationssensor enthält, der konfiguriert ist, um eine Frequenz einer Vibration des elektrischen Kompressors zu detektieren.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Detektor einen Geräuschsensor enthält, der konfiguriert ist, um eine Frequenz eines Geräusches zu detektieren, das von dem elektrischen Kompressor verursacht wird.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Vibrationssignal eine Signalwelle aufweist, die eine zur Vibration des Stators entgegengesetzte Phase ist.
Elektrischer Kompressor, umfassend: eine Rotationswelle; ein Kompressorrad, das auf der Rotationswelle angeordnet ist; einen Elektromotor zum Aufbringen einer Rotationskraft auf die Rotationswelle, der Elektromotor enthaltend: einen Rotor, der an der Rotationswelle fixiert ist; und einen Stator, der um den Rotor angeordnet ist, um die Rotationskraft durch eine elektromagnetische Kraft auf den Rotor aufzubringen; und die Vibrations-/Geräuschreduzierungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren zum Reduzieren einer Vibration oder eines Geräusches eines elektrischen Kompressors, der elektrische Kompressor enthaltend: eine Rotationswelle; ein Kompressorrad, das auf der Rotationswelle angeordnet ist; einen Elektromotor zum Aufbringen einer Rotationskraft auf die Rotationswelle, der Elektromotor enthaltend: einen Rotor, der an der Rotationswelle befestigt ist; und einen Stator, der um den Rotor angeordnet ist, zum Aufbringen der Rotationskraft auf den Rotor durch eine elektromagnetische Kraft, das Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren umfassend: einen Schritt des Detektierens einer Frequenz, die mit einer Vibration des Stators zusammenhängt; einen Schritt des Generierens eines Vibrationssignals, das eine Frequenz eines vorbestimmten integralen Vielfachen einer elektrischen Winkelfrequenz aufweist, die aus der Frequenz erhalten wird, und eine Signalwelle aufweist, die die Vibration des Stators dämpft; und einen Schritt des Vibrierens des elektrischen Kompressors basierend auf dem Vibrationssignal.
Vibrations-/Geräuschreduzierungsverfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Detektierens der Frequenz das Detektieren der Frequenz basierend auf einer elektrischen Frequenz eines dem Stator zugeführten Wechselstroms enthält.