ES2244031T3 - Sistema de control de compresor para acondicionador de aire. - Google Patents
Sistema de control de compresor para acondicionador de aire.Info
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Abstract
SISTEMA DE CONTROL DE COMPRESOR QUE INCLUYE UN CONTROLADOR (13) PARA CONTROLAR EL FUNCIONAMIENTO DE UN COMPRESOR (16), UNA UNIDAD DE FUENTE DE ENERGIA (31) PARA SUMINISTRAR ENERGIA AL COMPRESOR (16), Y UN DISPOSITIVO CONVERSOR DE ENERGIA (32) PARA SOMETER LA ENERGIA PROCEDENTE DE LA UNIDAD DE FUENTE DE ENERGIA (31) A UN PROCESO DE CONVERSION Y DESPUES SUMINISTRAR AL CONTROLADOR (13) LA ENERGIA CONVERTIDA, EL CONTROLADOR (13) ES REACTIVADO EN BASE A LA ENTRADA DE UNA SEÑAL DE REPOSICION PARA DETENER EL COMPRESOR (16), QUE DISPONE TAMBIEN DE UN DISPOSITIVO CONTROLADOR DE ENERGIA (33) PARA CONTROLAR EL ESTADO DE LA ENERGIA (P.E., CORTE DE ENERGIA O NO) DE LA UNIDAD DE FUENTE DE ENERGIA (31) Y EMITIR LA SEÑAL DE REPOSICION AL CONTROLADOR (13) CUANDO SE INTERCEPTA EL SUMINISTRO DE ENERGIA DE LA UNIDAD DE FUENTE DE ENERGIA (31).
Description
Sistema de control de compresor para
acondicionador de aire.
La presente invención está relacionada con un
sistema de control de compresor para un acondicionador de aire, y
particularmente con un sistema de control de compresor para un
acondicionador de aire que mejora el control del funcionamiento de
un compresor de tipo rotativo.
En la mayoría de los acondicionadores de aire
generalmente conocidos, la operación de enfriamiento/ calentamiento
del aire se efectúa a través de un ciclo de refrigeración en el cual
se repite alternativamente la condensación y la evaporación del
refrigerante, y durante este ciclo de refrigeración el refrigerante
es sometido a un proceso de alta temperatura y alta presión y además
es comprimido para comunicar al refrigerante una energía de
circulación. El compresor de tipo rotativo o de espiral (scroll) es
el utilizado con mayor frecuencia para comprimir el refrigerante, y
el motor eléctrico utilizado también con mayor frecuencia en este
tipo de compresores es un motor de inducción o un motor de energía
continua. Uno de estos compresores conocidos es un compresor 1 de
tipo rotativo con un motor de inducción monofásico alimentado por
energía monofásica, según se muestra en la Figura 1.
En un motor de inducción, se aplica una tensión
sobre las diversas bobinas variando la fase de la tensión entre las
bobinas, con lo cual se genera un campo magnético giratorio, y un
rotor es movido por el campo magnético así generado. En el caso de
un motor de inducción monofásico, la fuente de energía tiene una
sola fase, por lo cual se aplica sobre una bobina principal la
tensión de la fuente de energía mientras se aplica sobre una bobina
auxiliar una tensión en adelanto de fase insertando un condensador
en serie, con lo cual se genera un campo magnético giratorio. Este
tipo de motor eléctrico de inducción se conoce como motor con
condensador, y es utilizado con frecuencia. El campo magnético
giratorio generado por el citado motor con condensador es más
inestable que el generado por un motor de inducción trifásico basado
en una fuente de energía de energía alterna trifásica, y la fuerza
rotacional inducida es menos homogénea.
Se describirá con mayor detalle el motor de
inducción monofásico con referencia a la Figura 1.
El motor de inducción monofásico del compresor 1
está alimentado con una tensión alterna de unos 200V procedente de
una fuente 2 de energía. El funcionamiento (arranque, parada) del
compresor 1 está controlado en base a una señal de funcionamiento
procedente de un controlador 3. El controlador 3 no solo controla el
compresor 1, sino también otras partes de un acondicionador de
aire.
La tensión de la fuente 2 de energía está
estabilizada por un dispositivo 4 convertidor de energía que
comprende un transformador 5, un circuito 6 de rectificación y
filtrado y un circuito 7 regulador de tensión (circuito de tensión
constante), y la tensión así estabilizada es aplicada finalmente
sobre el controlador 3. Cuando la tensión suministrada por la fuente
2 de energía se interrumpe a causa de un fallo de energía, el
circuito 7 regulador de tensión del dispositivo 4 convertidor de
energía envía al controlador 3 una señal de reajuste, con lo cual se
extingue la señal de funcionamiento que el controlador 3 envía al
compresor 1. La señal de funcionamiento se utiliza para accionar el
compresor 1.
Sin embargo, al utilizarse un condensador
electrolítico en el circuito 6 de rectificación y filtrado del
dispositivo 4 convertidor de energía, la alimentación de tensión al
controlador 3 desde el circuito 7 regulador de tensión continúa
durante varios milisegundos después de haberse producido el fallo de
energía. Por lo tanto el circuito 7 regulador de tensión no envía
ninguna señal de reajuste al controlador 3, por lo que el
controlador 3 sigue funcionando y enviando la señal de
funcionamiento al compresor 1. Es decir, el compresor 1 continúa
girando durante el citado periodo de tiempo.
Además, la energía suministrada al compresor 1
por la fuente 2 de energía se interrumpe al mismo tiempo que se
produce el fallo de energía, y un rotor 8A del compresor 1 continúa
girando por la fuerza de inercia en un sentido normal A y finalmente
se para, según muestra la Figura 2. Cuando el fallo de energía se
produce durante el proceso de compresión del refrigerante, el
refrigerante comprimido ejerce sobre el rotor 8A del compresor 1,
que se encuentra en proceso de compresión, una fuerza de repulsión
que actúa en el sentido B, indicado por la línea de trazos en la
Figura 2, opuesto (inverso) al sentido normal.
En la Figura 2, el número de referencia 8B
representa un cilindro, el número de referencia 8C representa una
paleta, y los números de referencia 8D y 8E representan una boca de
aspiración y una boca de descarga existentes en el cilindro 8B.
En el caso de un fallo de energía de larga
duración (igual o superior a varios cientos de milisegundos), cuando
el compresor 1 se encuentra en el proceso de compresión del
refrigerante en el momento en que se produce el fallo de energía,
debido a la fuerza de repulsión ejercida por el refrigerante
comprimido, el compresor 1 empieza a girar en sentido inverso por
causa de la interrupción del suministro de energía al compresor 1.
Sin embargo, durante el fallo de energía de larga duración se
interrumpe la tensión suministrada al controlador 3 por el circuito
7 regulador de tensión, y por lo tanto el circuito 7 regulador de
tensión envía la señal de reajuste al controlador 3, con lo cual se
extingue la señal de funcionamiento enviada al compresor 1 por el
controlador 3. En consecuencia, se detiene el giro inverso del
compresor 1.
Por otra parte, en el caso de un fallo de energía
de corta duración (desde varias decenas de milisegundos (unos 40)
hasta varios cientos de milisegundos), cuando el compresor 1 se
encuentra en el proceso de compresión del refrigerante en el momento
en que se produce el fallo de energía, la fuerza de repulsión
ejercida por el refrigerante comprimido hace que el compresor 1
empiece a girar en sentido inverso, sin embargo durante este fallo
de energía se mantiene la tensión suministrada al controlador 3 por
el circuito 7 regulador de tensión, por lo que el circuito 7
regulador de tensión no envía ninguna señal de reajuste al
controlador 3, con lo cual el controlador 3 sigue enviando la señal
de funcionamiento al compresor 1. En consecuencia, cuando se
restablece la energía después del fallo de corta duración, el motor
de inducción monofásico del compresor 1 genera un campo magnético
giratorio inestable, y la fuerza de rotación en sentido normal se
debilita, por lo que el compresor sigue girando en sentido
inverso.
La rotación inversa del compresor 1 produce un
aumento de la presión en el compresor 1 y un calentamiento, con lo
cual se deteriora el aceite lubricante y finalmente se produce una
avería del compresor 1.
Normalmente el compresor 1 está provisto de un
dispositivo para monitorizar la presión a la salida del mismo o la
corriente de funcionamiento del mismo con el fin de evitar la avería
del compresor 1. En la situación de giro inverso del compresor, se
producen pocas variaciones de la presión de salida y de la corriente
de funcionamiento, por lo que no puede detectarse el fenómeno de
rotación inversa por medio del dispositivo de monitorización
descrito anteriormente. Además, incluso cuando se provee un
termostato en el devanado del motor eléctrico del compresor para
detectar el aumento de temperatura, transcurre mucho tiempo hasta
que la temperatura del devanado alcanza el valor al cual actúa el
termostato, y por ello el compresor 1 puede averiarse por causa de
la rotación inversa del compresor 1.
Además, cuando el circuito 7 regulador de tensión
del dispositivo 4 convertidor de energía envía la señal de reajuste
al controlador 3, dependiendo del modo de funcionamiento de la
fuente 2 de energía, puede producirse cierta dispersión en el tiempo
de reajuste que tarda en reajustarse el controlador 3, y
particularmente cuando disminuye la tensión de la fuente 2 de
energía, el circuito 7 regulador de tensión puede enviar
erróneamente una señal de reajuste al
\hbox{controlador
3.}
En el documento
US-A-3 946 574 se describe un
sistema de control de compresor según el preámbulo de la
reivindicación 1. Este sistema incluye un temporizador que impone un
retardo mínimo obligatorio entre las energizaciones sucesivas del
motor del compresor, el cual da lugar a que suban las presiones en
el circuito de refrigeración. Un circuito detector de baja tensión
es sensible a una condición de semiapagón eléctrico para parar el
motor, y se provee una sección detectora de apagones para parar el
motor más rápidamente en condiciones de tensión extremadamente
baja.
La presente invención ha sido llevada a la
práctica a la vista de la situación anterior, y tiene como objetivo
proporcionar un sistema de control de compresor para un
acondicionador de aire que puede evitar con seguridad el fenómeno de
rotación inversa de un compresor cuando se produce un fallo de
energía.
Este objetivo se alcanza mediante un sistema de
control de compresor según la reivindicación 1; las reivindicaciones
dependientes están relacionadas con otros desarrollos de la
invención.
Según el sistema de control de compresor
anteriormente descrito, el dispositivo de monitorización de la
energía envía la señal de reajuste al controlador en el momento de
la interrupción de la energía de la fuente de energía, y el
controlador se reajusta, en base a la señal de reajuste, para parar
el compresor. Por lo tanto, cuando el motor eléctrico del compresor
es un motor de inducción monofásico, el compresor se encuentra en
proceso de comprimir el refrigerante en el momento de la
interrupción de la energía, y el compresor está a punto de girar a
la inversa por la fuerza repulsiva del refrigerante comprimido
debido a la interrupción de la energía, el controlador, que sigue
estando alimentado por el dispositivo convertidor de energía, es
repuesto para que pare el compresor, por lo cual que puede evitarse
con seguridad el fenómeno de rotación inversa del compresor.
Además, el dispositivo de monitorización de
energía monitoriza el estado de la fuente de energía, y envía la
señal de reajuste al controlador en el momento en que se interrumpe
la energía, por lo que no se envía ninguna señal de reajuste al
controlador cuando la tensión de la fuente de energía se reduce
instantáneamente. En consecuencia, cuando la tensión de la fuente de
energía se reduce instantáneamente, no se reajusta el dispositivo de
control, y por ello el compresor no se para. Por lo tanto puede
evitarse una malfunción del compresor, y el funcionamiento del
compresor puede tener una elevada fiabilidad.
En el sistema de control de compresor
anteriormente descrito, el dispositivo de monitorización de energía
envía la señal de reajuste después de transcurrido un tiempo fijo
desde la interrupción del suministro de energía por la fuente de
energía.
Según el sistema de control de compresor
anteriormente descrito, puede conseguirse el siguiente efecto.
El dispositivo de monitorización de energía envía
la señal de reajuste después de transcurrido un tiempo fijo desde la
interrupción de la energía de la fuente de energía, y por ello si se
ajusta el tiempo fijo a un valor tal que cuando se produzca la
interrupción de la energía durante el proceso de compresión en el
cual el compresor comprime el refrigerante, el compresor no gire a
la inversa aunque sufra la fuerza de repulsión del refrigerante
comprimido, el controlador se reajusta y por lo tanto el compresor
se para en el caso de un fallo de energía de corta duración en el
cual la energía se mantiene interrumpida incluso aunque haya
transcurrido un tiempo fijo desde que se interrumpió la energía y el
compresor haya empezado a girar en sentido inverso. Por
consiguiente, puede evitarse con seguridad el fenómeno de inversión
del compresor.
Por otra parte, en el caso de un fallo de energía
de corta duración en el cual el estado de interrupción de la energía
finaliza antes de que haya transcurrido un tiempo fijo desde la
interrupción de la energía, no se envía ninguna señal de reajuste al
controlador desde el dispositivo de monitorización de la energía, y
durante este tiempo el compresor no empieza a girar en sentido
inverso, por lo que el compresor puede seguir girando en sentido
normal una vez finalizado el fallo extremadamente corto de energía,
y por ello no se produce una bajada de rendimiento del
acondicionador de aire.
La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra
un sistema convencional de control de compresor para un
acondicionador de aire;
La Figura 2 es una vista en planta seccionada que
muestra una parte de cilindro de un compresor;
La Figura 3 es un diagrama que muestra un
circuito de refrigerante de un acondicionador de aire que contiene
un compresor de la Figura 2; y
La Figura 4 es un diagrama de bloques que muestra
una realización de un sistema de control de compresor para un
acondicionador de aire según la presente invención.
A continuación se describirá una realización
preferida según la presente invención con referencia a los dibujos
adjuntos.
La Figura 3 es un diagrama que muestra un
circuito de refrigerante de un acondicionador de aire.
Según se muestra en la Figura 3, un
acondicionador de aire 10 incluye un aparato exterior 11, un aparato
interior 12 y un controlador 13, y una tubería exterior 14 de
refrigerante del aparato exterior 11 y una tubería interior 15 de
refrigerante del aparato interior 12 están enlazadas entre si
mediante unas tuberías de enlace 24 y 25.
El aparato exterior 11 está situado en el
exterior, y el compresor 16 está situado en la tubería exterior 14
de refrigerante. Un acumulador 17 está conectado al lado de
aspiración del compresor 16 mediante la tubería exterior 14 de
refrigerante, una válvula distribuidora 18 de cuatro vías está
conectada al lado de descarga del compresor 16 mediante la tubería
exterior 14 de refrigerante, y un intercambiador térmico exterior 19
está conectado a la válvula conmutadora 18 de cuatro vías mediante
la tubería exterior 14 de refrigerante. Un ventilador exterior 20
para impulsar aire hacia el intercambiador térmico exterior 19 está
situado cerca del intercambiador térmico exterior 19.
Por otra parte, el aparato interior 12 está
situado en el interior, un intercambiador térmico interior 21 está
situado en la tubería interior 15 de refrigerante, y una válvula
eléctrica 22 de expansión está situada cerca del intercambiador
térmico interior 21 en la tubería interior 15 de refrigerante. Un
ventilador interior 23 para impulsar aire hacia el intercambiador
térmico interior 21 está situado cerca del intercambiador térmico
interior 21.
El controlador 13 controla el funcionamiento del
aparato exterior 11 y del aparato interior 12, y más
específicamente, el controlador 13 controla el compresor 16, la
válvula distribuidora 18 de cuatro vías y el ventilador exterior 20
del aparato exterior 11, y la válvula eléctrica 22 de expansión y el
ventilador interior 23 del aparato interior 12.
El controlador 13 controla la operación de
conmutación de la válvula de distribución 18 de cuatro vías para
ajustar el funcionamiento del acondicionador de aire 10 para que
enfríe o para que caliente. Es decir, cuando el controlador 13
coloca la válvula de distribución 18 de cuatro vías en posición de
enfriamiento, el refrigerante circula según indican las flechas de
línea llena. En este caso, el intercambiador térmico exterior 19
actúa como condensador mientras que el intercambiador térmico
interior 21 actúa como evaporador, con lo cual el estado operativo
del acondicionador de aire queda fijado en operación de
enfriamiento, y el intercambiador térmico interior 21 del aparato
interior 12 enfría la habitación. Por el contrario, cuando el
controlador 13 coloca la válvula de distribución 18 de cuatro vías
en posición de calentamiento, el refrigerante circula según indican
las flechas de línea de trazos. En este caso el intercambiador
térmico interior 21 actúa como condensador mientras que el
intercambiador térmico exterior 19 actúa como evaporador, con lo
cual el estado operativo del acondicionador de aire queda fijado en
operación de calentamiento, y el intercambiador térmico interior 21
del aparato interior 12 calienta la habitación.
En función de la potencia de acondicionamiento de
aire exigida al aparato interior 12, el controlador 13 controla
además el grado de apertura de la válvula eléctrica 22 de expansión
del aparato interior 12 y controla el sistema de accionamiento del
ventilador interior 23 del aparato interior 12.
El control del funcionamiento del compresor 16
por el controlador 13 se efectúa mediante un sistema 30 de control
de compresor representado en la Figura 4, cuyo sistema de control de
compresor está constituido no solo por el controlador 13, sino
también por una fuente 31 de energía, un dispositivo 32 convertidor
de energía, y un dispositivo 33 de monitorización de energía.
En este caso, el compresor 16 comunica una fuerza
de circulación al refrigerante, que sufre repetidamente unas
condensaciones y evaporaciones alternativas en un circuito de
refrigeración, y somete al refrigerante a un proceso de alta
temperatura y alta presión. En esta realización, el compresor 16
utilizado es un compresor de tipo rotativo. Según se describió
anteriormente, el compresor de tipo rotativo y el compresor de tipo
espiral sufren una fuerza repulsiva por parte del refrigerante
comprimido que actúa en sentido opuesto (sentido inverso) al sentido
normal, según se describió anteriormente.
Como en el caso de la técnica anterior, el motor
eléctrico utilizado con el compresor 16 es un motor de inducción
monofásico. Aunque el motor de inducción monofásico genera un campo
magnético giratorio más inestable que un motor de inducción
trifásico y su fuerza rotacional no es homogénea, tiene la ventaja
de ser de construcción sencilla y de bajo costo.
La fuente 31 de energía se utiliza para
suministrar la energía que hace funcionar el acondicionador de aire
10. Suministra directamente la energía al compresor 16, al
ventilador exterior 20, a la válvula distribuidora 18 de cuatro vías
y al ventilador interior 23, y a través del dispositivo 32
convertidor de energía alimenta también al controlador 13 y a la
válvula eléctrica 22 de expansión. La tensión suministrada por la
fuente 31 de energía está fijada en Japón a 200 V \pm10%, aunque
esta tensión no está limitada a este margen en el caso de centrales
eléctricas independientes o de países extranjeros.
El dispositivo 32 convertidor de energía
convierte la energía alterna de la fuente 31 de energía en energía
continua, estabiliza la tensión convertida y suministra la energía
continua convertida a las partes accionadas por energía continua,
tales como el controlador 13, la válvula eléctrica 22 de expansión,
etc. El dispositivo 32 convertidor de energía está constituido por
un transformador 34, un circuito 35 de rectificación y filtrado y un
circuito 36 de regulación de tensión (de tensión constante), aunque
puede utilizarse una fuente de alimentación conmutada que haga la
misma función que estas partes.
El transformador 34 transforma la energía alterna
(tensión) de unos 200 V de la fuente de energía en una energía a
baja tensión de unos 24 V. El circuito 35 de rectificación y
filtrado efectúa la rectificación total de las ondas de la energía
alterna de baja tensión, procedente del transformador 34, mediante
un puente de diodos o similar, y luego filtra mediante un
condensador electrolítico la energía rectificada para obtener una
energía de corriente continua de 12 V. A continuación el circuito 36
de regulación de tensión estabiliza la energía de corriente
continua, procedente del circuito 35 de rectificación y filtrado,
mediante un regulador de energía o similar, y después la ajusta a
una energía de corriente continua de unos 5 V.
Según se muestra en la Figura 3, el controlador
13 controla el compresor 16, la válvula distribuidora 18 de cuatro
vías, el ventilador exterior 20, la válvula eléctrica 22 de
expansión y el ventilador interior 23 para controlar todo el
acondicionador de aire 10 según se describió anteriormente.
Particularmente en cuanto al compresor 16, se envía una señal
\alpha de funcionamiento, representada en la Figura 4, a un relé
(no representado) o similar, y se arranca o se para el compresor
actuando sobre el relé o similar, controlando así el funcionamiento
(marcha, parada) del compresor 16.
El controlador 13 incluye un microordenador, y es
necesario reajustar el microordenador del controlador 13 pasado un
tiempo determinado desde que se conectó la fuente de energía, porque
el microordenador suele ser inestable en el momento en que se
conecta la energía. El reajuste del microordenador del controlador
13 se efectúa introduciendo una señal \beta de reajuste (a una
tensión de alto nivel o de bajo nivel) por un puerto de reajuste (no
representado). Cuando se reajusta el controlador 13 según se ha
descrito, la señal \alpha de funcionamiento para el compresor 16
se extingue y el compresor 16 se para. Las otras partes tales como
la válvula distribuidora 18 de cuatro vías, el ventilador exterior
20, la válvula eléctrica 22 de expansión y el ventilador interior 23
se paran de la misma manera que se ha descrito.
El dispositivo 33 de monitorización de energía
monitoriza el estado de la energía de la fuente 31 de energía, y
envía la señal \beta de reajuste al controlador 13 en el momento
en que se interrumpe la energía de la fuente 31 de energía (es
decir, en el momento del fallo de energía), y comprende un circuito
37 generador de impulsos y un circuito 38 de monitorización de
impulsos.
El circuito 37 generador de impulsos genera unos
impulsos sincronizados con la frecuencia de la energía (tensión) de
la fuente 31 de energía, y mediante un optoacoplador, por ejemplo,
se generan unos impulsos cuyo periodo es igual a la mitad de la
frecuencia de la energía (tensión) de la fuente 31 de energía. En el
instante del fallo de energía, el suministro de energía por la
fuente 31 de energía queda interrumpido, y también se detiene el
envío de las señales de impulsos por el circuito 37 generador de
impulsos.
El circuito 38 de monitorización de impulsos
monitoriza los impulsos generados por el circuito 37 generador de
impulsos para monitorizar el estado de la fuente 31 de energía. El
circuito 38 de monitorización de impulsos contiene un temporizador
para contar un tiempo fijo, y envía la señal \beta de reajuste al
controlador 13 una vez transcurrido el tiempo fijo desde el momento
en que el circuito 37 generador de impulsos dejó de generar los
impulsos debido al fallo de energía (por ejemplo, después de
transcurridas varias decenas de milisegundos (unos 40) desde que se
produjo el fallo de energía).
El tiempo fijo contado desde la producción del
fallo de energía se ajusta a un valor tal que cuando el fallo de
energía se produzca durante el proceso de compresión del
refrigerante, y el refrigerante comprimido ejerza sobre el rotor
(número de referencia 8A de la Figura 2), que sigue girando hacia
delante por la acción de la fuerza de inercia, una fuerza repulsiva
que actúa en sentido opuesto (inverso), el rotor del compresor 16 no
empezará a girar en sentido inverso por causa de la fuerza repulsiva
porque durante ese tiempo la fuerza de inercia es todavía superior a
la fuerza repulsiva. Una vez transcurrido el tiempo fijo, el rotor
del compresor 16 comienza a girar en sentido inverso debido a la
fuerza repulsiva.
El circuito 38 de monitorización de impulsos
continua enviando la señal \beta de reajuste al controlador 13
mientras transcurre un tiempo predeterminado desde el momento en que
se restablece la energía de la fuente 31 de energía y la fuente 31
de energía empieza a generar impulsos, y corta la salida de la señal
\beta de reajuste para activar el controlador 13 en el momento en
que el ordenador interno del controlador 13 se encuentra
estabilizado (una vez transcurrido el tiempo predeterminado).
A continuación se describirá el control del
funcionamiento del sistema 30 de control del compresor, en el
momento del fallo de energía, en cada uno de los casos siguientes:
un caso de fallo de energía de larga duración (fallo de energía
durante varios cientos de milisegundos o superior), un caso de fallo
de energía de corta duración (fallo de energía de entre varias
decenas de milisegundos (unos 40) y varios cientos de milisegundos),
y un caso de fallo de energía de muy corta duración (fallo de
energía de varias decenas de milisegundos (unos 40) o inferior).
El suministro de energía al compresor 16 por la
fuente 31 de energía se interrumpe simultáneamente con el fallo de
la energía, y cuando el fallo de energía se produce durante el
proceso de compresión del refrigerante, el compresor sufre la fuerza
repulsiva del refrigerante comprimido en sentido contrario al
sentido rotacional de avance, y por ello gira en sentido inverso.
Durante el fallo de energía de larga duración, el circuito 38 de
monitorización de impulsos del dispositivo 33 de monitorización de
la energía envía la señal \beta de reajuste al controlador 13
después de transcurrido el tiempo fijo (varias decenas de
milisegundos (unos 40) desde que se produjo el fallo de energía y el
controlador 13 queda reajustado. El reajuste del controlador 13
extingue la señal \alpha de funcionamiento que el controlador 13
envía al compresor 16, de manera que el compresor 16 no sigue
girando en sentido inverso y finalmente se para.
Durante el fallo de energía de larga duración, la
energía suministrada al controlador 13 por el circuito 36 de
regulación de tensión del dispositivo 32 convertidor de energía es
interrumpida después de transcurridos varios cientos de milisegundos
desde que se produjo el fallo de la energía.
Como en el caso del citado fallo de energía de
larga duración, la energía que suministra la fuente 31 de energía al
compresor 16 se interrumpe simultáneamente con el fallo de energía.
Cuando el fallo de energía se produce durante el proceso de
compresión del refrigerante, el compresor sufre la fuerza repulsiva
del refrigerante comprimido en sentido contrario al sentido
rotacional de avance, y por ello gira en sentido inverso. Además,
durante el fallo de energía de corta duración, se mantiene el
suministro de energía al controlador 13 desde el circuito 36 de
regulación de tensión del dispositivo 32 convertidor de energía. Sin
embargo, el circuito 38 de monitorización de impulsos del
dispositivo 33 de monitorización de energía envía la señal \beta
de reajuste al controlador 13 después de transcurrido un tiempo fijo
(varias decenas de milisegundos (unos 40) desde que se produjo el
fallo de energía y reajusta el controlador 13, con lo cual se
extingue la señal \alpha de funcionamiento que el controlador 13
envía al compresor 16. En consecuencia, en este caso también se
interrumpe la rotación inversa del compresor 16 y este se para.
En este caso, la energía que suministra la fuente
31 de energía al compresor 16 se interrumpe simultáneamente con el
fallo de la energía. Cuando el fallo de energía se produce durante
el proceso de compresión del refrigerante, el compresor sufre la
fuerza repulsiva del refrigerante comprimido en sentido contrario al
sentido rotacional de avance, aunque se mantiene en este estado y
sigue girando en el sentido normal debido a la fuerza de inercia.
Durante este fallo de energía de muy corta duración, el circuito 36
de regulación de tensión del dispositivo 32 convertidor de energía
suministra energía al controlador 13, y además el circuito 38 de
monitorización de impulsos del dispositivo 33 de monitorización de
energía no envía ninguna señal de reajuste al controlador 13, por lo
que el controlador 13 permanece en funcionamiento. En consecuencia,
cuando se restablece la energía procedente de la fuente 31 de
energía, aumenta la fuerza rotacional del compresor 16 en el mismo
sentido normal que tenía antes del fallo de la energía, y el
acondicionador de aire 10 mantiene el funcionamiento previo al fallo
de la energía (funcionamiento de refrigeración o funcionamiento de
calefacción).
Con la anterior construcción, el sistema 30 de
control de compresor del acondicionador de aire 10 tiene los
siguientes efectos (1) a (3).
(1) El dispositivo 33 de monitorización de
energía envía la señal \beta de reajuste al controlador 13 en un
fallo de energía tanto de larga como de corta duración de la fuente
31 de energía, y el controlador 13 es reajustado por la señal
\beta de reajuste para que pare el compresor 16. Por lo tanto, en
caso de que el motor eléctrico del compresor 16 sea un motor de
inducción monofásico, el controlador 13, al que se ha seguido
alimentando desde el circuito 36 de regulación de tensión del
dispositivo 32 convertidor de energía (en el caso del fallo de
energía de corta duración), sufre un reajuste que le obliga a parar
el compresor 16 aunque en el momento de producirse el fallo de
energía de larga o corta duración el compresor 16 se encuentre en el
proceso de compresión del refrigerante y la fuerza repulsiva del
refrigerante comprimido tienda a girar el compresor 16 en sentido
inverso. Por lo tanto se evita con seguridad el fenómeno de rotación
inversa.
(2) El dispositivo 33 de monitorización de
energía monitoriza el estado de la energía de la fuente 31 de
energía con los impulsos generados por el circuito 37 generador de
impulsos, y envía la señal \beta de reajuste al controlador 13
cuando se interrumpe la energía (en el caso de fallo de energía de
larga o de corta duración). Por lo tanto, cuando la tensión de la
fuente 31 de energía se reduce instantáneamente, no se envía ninguna
señal \beta al controlador 13. En consecuencia, se evita el
reajuste del controlador 13 y la parada del compresor cuando la
tensión de la fuente 31 de energía se reduce instantáneamente. Por
lo tanto puede evitarse una malfunción del compresor 16 y asegurar
la fiabilidad de funcionamiento del acondicionador de aire 10.
(3) El dispositivo 33 de monitorización de
energía envía la señal \beta de reajuste al controlador 13 una vez
transcurrido un tiempo fijo desde la interrupción de la energía de
la fuente 31 de energía ( producción de un fallo de energía), y el
tiempo fijo se ajusta a un valor tal que cuando se produzca el fallo
de energía durante el proceso de compresión del refrigerante por el
compresor 16, el compresor no empiece a girar en sentido inverso
debido a la fuerza repulsiva del refrigerante comprimido. Por lo
tanto, durante el fallo de energía de corta duración, en el cual el
estado de interrupción de la energía continúa después de
transcurrido el tiempo fijo desde que se produjo el fallo de la
energía, el compresor empieza a girar en sentido inverso, sin
embargo el controlador 13 está reajustado y por tanto no envía
ninguna señal \alpha de funcionamiento al compresor 16, por lo que
puede evitarse con seguridad el fenómeno de inversión del compresor
16.
Por otra parte, durante el fallo de energía de
muy corta duración en el cual el estado de interrupción de la
energía ha finalizado antes de que haya transcurrido el tiempo fijo
desde que se produjo el fallo de energía, no se envía ninguna señal
\beta de reajuste al controlador 13 desde el circuito 38 de
monitorización de impulsos del dispositivo 33 de monitorización de
energía, y el compresor no empieza a girar en sentido inverso
durante este periodo. Por lo tanto, el compresor 16 sigue girando en
el sentido normal incluso después de finalizado el fallo de energía
de muy corta duración, por lo que puede evitarse la bajada de
rendimiento del acondicionador de aire 10.
La presente invención no está limitada a la
realización anterior, y pueden hacerse diversas modificaciones sin
apartarse del sujeto de la presente invención.
Por ejemplo, en la realización anterior, el
circuito 37 generador de impulsos del dispositivo 33 de
monitorización de energía genera los impulsos en base a la energía
de la fuente 31 de energía. Sin embargo, los impulsos pueden
generarse en base a la energía del transformador 34 del dispositivo
32 convertidor de energía. Además, el dispositivo 33 de
monitorización de energía puede monitorizar directamente la
variación de tensión de la fuente de energía sin transformar en
impulsos la energía de la fuente 31 de energía o del transformador
34.
Según el sistema de control de compresor para el
acondicionador de aire según la presente invención, el dispositivo
de monitorización de energía monitoriza el estado de la energía de
la fuente de energía, y envía la señal de reajuste al controlador
para controlar el funcionamiento del compresor cuando se interrumpe
el suministro de energía de la fuente de energía. El controlador es
reajustado por la señal de reajuste para que pare el compresor. Por
lo tanto, aunque el fallo de energía se produzca durante el proceso
de compresión del refrigerante por el compresor, puede impedirse con
seguridad el fenómeno de rotación inversa del compresor.
Claims (7)
1. Un sistema de control de compresor que incluye
un controlador (13) para controlar el funcionamiento de un compresor
(16), una fuente (31) de energía para suministrar energía a dicho
compresor (16), un dispositivo (32) convertidor de energía para
someter la energía procedente de dicha fuente (31) de energía a un
proceso de conversión y después suministrar la energía así
convertida a dicho controlador (13), siendo reajustado dicho
controlador (13) en base a la entrada de una señal de reajuste para
parar dicho compresor (16), y
un dispositivo (33) de monitorización de energía
para monitorizar un estado de la energía de dicha fuente (31) de
energía y enviar la señal de reajuste a dicho controlador (13)
cuando se interrumpe el suministro de energía de dicha fuente (31)
de energía,
caracterizado porque dicho dispositivo
(33) de monitorización de energía comprende:
un circuito (37) generador de impulsos para
generar impulsos sincronizados con la frecuencia de la energía de
dicha fuente (31) de energía, cortándose el suministro de impulsos
por dicho circuito (37) generador de impulsos cuando se interrumpe
el suministro de energía de dicha fuente (31) de energía; y
un circuito (38) de monitorización de impulsos
para monitorizar los impulsos generados por dicho circuito (37)
generador de impulsos para monitorizar el estado de la energía de
dicha fuente (31) de energía, cuyo circuito (38) de monitorización
de impulsos tiene un temporizador para contar un primer tiempo fijo
predeterminado, y envía la señal de reajuste a dicho controlador
(13) después de que dicho temporizador haya contado el primer tiempo
predeterminado a partir del momento en que dicho circuito (37)
generador de impulsos dejó de generar impulsos, con lo cual se para
el compresor.
2. El sistema de control de compresor según se
reivindica en la reivindicación 1, en el cual dicho dispositivo de
monitorización de energía envía la señal de reajuste después de
transcurrido un tiempo fijo predeterminado desde la interrupción del
suministro de energía por dicha fuente de energía.
3. El sistema de control de compresor según se
reivindica en la reivindicación 2, en el cual el tiempo fijo
predeterminado es ajustado a un valor tal que cuando la interrupción
de la energía se produzca durante el proceso de compresión de
refrigerante de dicho compresor, dicho compresor no gire en sentido
inverso, por causa de la fuerza repulsiva del refrigerante
comprimido, debido a que la fuerza de inercia de dicho compresor es
superior a la fuerza repulsiva del refrigerante comprimido.
4. El sistema de control de compresor según se
reivindica en la reivindicación 3, en el cual el tiempo fijo
predeterminado es ajustado a varias decenas de milisegundos.
5. El sistema de control de compresor según se
reivindica en la reivindicación 4, en el cual el tiempo fijo
predeterminado es ajustado a unos 40 milisegundos.
6. El sistema de control de compresor según se
reivindica en la reivindicación 1, en el cual la interrupción del
suministro de energía está provocada por un fallo de energía.
7. El sistema de control de compresor según se
reivindica en la reivindicación 1, en el cual dicho temporizador
cuenta un segundo tiempo predeterminado y dicho circuito (38) de
monitorización de impulsos continúa enviando la señal de reajuste a
dicho controlador (13) hasta que dicho contador haya contado el
segundo tiempo predeterminado a partir del momento en que la energía
de dicha fuente (31) de energía empieza a generar impulsos.
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|---|---|---|---|---|
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| KR100975578B1 (ko) * | 2003-11-07 | 2010-08-13 | 삼성전자주식회사 | 공기조화기 및 그 제어 방법 |
| US7375412B1 (en) * | 2005-03-31 | 2008-05-20 | Intel Corporation | iTFC with optimized C(T) |
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| JP4631627B2 (ja) * | 2005-09-12 | 2011-02-16 | パナソニック株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| TW201004125A (en) * | 2008-07-15 | 2010-01-16 | Rhine Electronic Co Ltd | Ceiling fan control circuit capable of controlling forward/backward rotation and rotation speed |
| GB2527228B (en) | 2013-03-11 | 2017-01-04 | Trane Int Inc | Controls and operation of variable frequency drives |
| JP5768863B2 (ja) * | 2013-11-18 | 2015-08-26 | 株式会社豊田自動織機 | 電動圧縮機 |
| CN104389775A (zh) * | 2014-11-03 | 2015-03-04 | 宁波奥克斯空调有限公司 | 一种空调压缩机异常掉电的保护方法 |
| EP3916989A4 (en) * | 2019-01-24 | 2022-09-07 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | POWER CONVERTER SYSTEM |
| CN113874661B (zh) * | 2019-05-28 | 2023-03-31 | 大金工业株式会社 | 空调系统 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3535591A (en) * | 1968-01-02 | 1970-10-20 | Sola Basic Ind Inc | Monitoring system for polyphase electric supply system |
| GB1452772A (en) * | 1973-09-20 | 1976-10-13 | Owens Illinois Inc | Apparauts for controlling centrifugal compressors |
| US3946574A (en) * | 1975-02-07 | 1976-03-30 | Chrysler Corporation | Control circuit for refrigeration compressor motor |
| JPS5563343A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Controlling device for air conditioner |
| US4410991A (en) * | 1981-06-03 | 1983-10-18 | Gte Laboratories Incorporated | Supervisory control apparatus |
| US4433390A (en) * | 1981-07-30 | 1984-02-21 | The Bendix Corporation | Power processing reset system for a microprocessor responding to sudden deregulation of a voltage |
| JPS59103986A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-15 | Matsushita Seiko Co Ltd | 空気調和機 |
| US4819237A (en) * | 1987-08-05 | 1989-04-04 | Digital Appliance Controls, Inc. | Method and apparatus for monitoring the validity of microprocess or volatile memory |
| KR900004922Y1 (ko) * | 1987-12-02 | 1990-05-31 | 삼성전자 주식회사 | 냉방공조기기의 냉방제어장치 및 안정화 제어회로 |
| US5006045A (en) * | 1987-12-24 | 1991-04-09 | Seiko Epson Corporation | Scroll compressor with reverse rotation speed limiter |
| JPH04257674A (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍機の制御装置 |
| US5542042A (en) * | 1993-05-27 | 1996-07-30 | Whirlpool Corporation | Method and apparatus for monitoring volatile memory validity |
| JP3258463B2 (ja) * | 1993-08-30 | 2002-02-18 | 三菱重工業株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| US5455469A (en) * | 1993-10-12 | 1995-10-03 | Watsco Components, Inc. | Comparator controlled delay-on-break devices |
| DE4429206C2 (de) * | 1994-08-18 | 1998-04-09 | Atlas Copco Tools Ab | Einrichtung zur Betriebssperre bzw. Betriebsfreigabe einer elektrischen Handwerkzeugmaschine |
| JPH09121590A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-05-06 | Copeland Corp | 逆転制動機構を備えた回転式圧縮機 |
| JPH09163791A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-20 | Sanden Corp | 電動式圧縮機の駆動方法及び駆動装置 |
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