JP2009522999A - Hvac&r冷却機のためのライドスルー方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般に可変速駆動装置に関し、さらに具体的には暖房、換気、空調、および冷凍(HVAC&R)機器で使用するための、電圧サグ・ライドスルー能力を有する可変速駆動装置に関する。
本発明の別の利点は、電圧サグ中に直流リンクコンデンサの放電を最小化し、冷却機システムの負荷を機械的に除去することによって電動機および圧縮機の回転する質量に蓄積されたエネルギーを維持し、HVAC&Rシステムの熱ライドスルー能力を最大化するために、冷媒および冷却された水またはブラインシステムの熱蓄積能力に依存できることである。
本発明の他の特徴および利点は、本発明の原理を例示としてのみ示す添付の図面と併せて採用された、好ましい実施形態の以下のさらに詳細な説明から明白である。
Claims (20)
- 電動機、および機械的負荷に結合された圧縮機を設けるステップと、
前記電動機に電力を供給するために、直流リンク段によって電気的に結合された能動コンバータ段およびインバータ段を含む可変速駆動装置を設けるステップと、
前記直流リンク段の直流電圧を監視するステップと、
前記能動コンバータ段の入力パラメータを監視するステップと、
前記監視された直流リンク電圧の変化に応答して、前記直流リンク段の前記直流電圧を前記能動コンバータにより調整するステップと、
所定の第1の閾電圧よりも小さい前記直流電圧に応答して、
前記直流リンク段の前記直流電圧の前記調整を前記インバータ段に移すステップと、
前記機械的負荷を前記圧縮機から除去するステップと、
電力の流れを前記電動機から前記直流リンク段に逆転することによって、前記直流リンク段の前記直流電圧を前記インバータ段により制御するステップと、を実行するステップと、
を含む、電圧サグをライドスルーするために可変速駆動装置を制御する方法。 - 前記機械的負荷を前記圧縮機から除去する前記ステップは、前記圧縮機の動作速度の低下に応答して、冷媒の逆流を防止するために前記圧縮機の冷媒ラインの中に挿入された逆止め弁によって自動的に実施される、請求項1に記載の方法。
- 前記冷媒ラインは前記圧縮機の吐出ラインである、請求項2に記載の方法。
- 前記冷媒ラインは前記圧縮機の吸込みラインである、請求項2に記載の方法。
- 前記圧縮機は遠心圧縮機であり、前記機械的負荷を前記圧縮機から除去する前記ステップは、前記圧縮機の前記機械的負荷を実質的に除去するために、複数の予回転羽根を動作させるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記圧縮機はスクリュー圧縮機であり、前記機械的負荷を前記圧縮機から除去する前記ステップは、前記圧縮機の前記機械的負荷を実質的に除去するために、すべり弁を動作させるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 交流入力電源の交流入力電圧を監視するステップと、
所定の閾電圧値以上の前記監視された交流電圧に応答して、前記直流リンク段の前記直流電圧を前記能動コンバータ段で制御するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 機械的に一体に結合された電動機および圧縮機を設けるステップと、
前記電動機に電力を供給するために、直流リンク段によって電気的に結合された能動コンバータ段およびインバータ段を含む可変速駆動装置を設けるステップと、
前記直流リンク段の直流電圧を監視するステップと、
前記能動コンバータ段の入力パラメータを監視するステップと、
前記能動コンバータ段によって前記直流リンク段の前記直流電圧を調整するステップと、
前記インバータ段によって電動機速度を調整するステップと、
所定の第1の閾電圧よりも小さい前記直流電圧に応答して、
前記直流リンク段の前記直流電圧の前記調整を前記インバータ段に移すステップと、
前記圧縮機をアンロードするステップと、
前記能動コンバータ段を不動作にするステップと、
電力の流れを前記電動機から前記直流リンクに逆転することによって、前記直流リンク段の前記直流電圧を前記インバータ段で制御するステップと、を実行するステップと、
を含む、冷却機システムにおける電圧サグ・ライドスルー能力を増大させる方法。 - 前記圧縮機アンロードするステップは、前記圧縮機の動作速度の低下に応答して、冷媒の逆流を防止するために前記圧縮機の冷媒ラインに挿入された逆止め弁によって実施される、請求項8に記載の方法。
- 前記冷媒ラインは前記圧縮機の吐出ラインである、請求項8に記載の方法。
- 前記冷媒ラインは前記圧縮機の吸込みラインである、請求項8に記載の方法。
- 前記圧縮機は遠心圧縮機であり、前記圧縮機をアンロードするステップは、前記直流リンク電圧の低下に応答して、複数の予回転羽根を動作させることによって前記圧縮機の前記機械的負荷を変更するステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記圧縮機はスクリュー圧縮機であり、前記圧縮機をアンロードするステップは、前記直流リンク電圧の低下に応答して、すべり弁を動作させることによって前記圧縮機の前記機械的負荷を変更するステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 交流入力電源の交流入力電圧を監視するステップと、
所定の閾電圧値以上の前記監視された交流電圧に応答して、前記直流リンク段の前記直流電圧を前記能動コンバータ段で制御するステップと、
をさらに含む、請求項8に記載の方法。 - 閉冷媒ループに接続された圧縮機、凝縮器、および蒸発器と、
前記圧縮機の動作速度の低下に応答して、前記圧縮機をアンロードするためのアンローディング装置と、
前記圧縮機に動力を供給するために前記圧縮機に接続された電動機と、
前記電動機に接続され、入力交流電力を固定入力交流電圧および固定入力周波数で受け取りかつ出力電力を可変電圧および可変周波数で前記電動機に供給するように構成され、前記可変電圧は前記固定入力交流電圧よりも大きさが大きい最大電圧を有しかつ前記可変周波数は前記固定入力周波数よりも大きい最大周波数を有する、可変速駆動装置と、を備え、前記可変速駆動装置は、
前記入力交流電力を供給する交流電源に接続され、前記入力交流電圧を前記直流電圧に変換するように構成されているコンバータ段と、
前記コンバータ段に接続され、前記直流電圧を濾波しかつ前記コンバータ段からのエネルギーを蓄積するように構成されている直流リンク段と、
前記直流リンク段に接続され、前記直流リンク段からの前記直流電圧を、前記可変電圧および前記可変周波数を有する前記電動機のための前記出力電力に変換するように構成されているインバータ段と、
所定の第1の閾電圧よりも小さい前記直流電圧に応答して、前記直流リンク段の前記直流電圧を前記インバータ段で調整するように構成されている、前記可変速駆動装置の動作を制御する制御パネルと、を備え、
前記制御パネルは、前記圧縮機を機械的にアンロードするために、制御信号を供給することによって前記直流リンク段の前記直流電圧を前記インバータ段で調整し、かつ前記直流リンク段の前記直流電圧を制御するために、電力の流れを前記電動機から前記直流リンク段に逆転する、
冷却機システム。 - 前記アンローディング装置は逆止め弁であり、前記逆止め弁は、前記圧縮機の前記動作速度の低下に応答して、冷媒の逆流を防止するために前記圧縮機の冷媒ラインの中に挿入される、請求項15に記載のシステム。
- 前記冷媒ラインは前記圧縮機の吐出ラインである、請求項16に記載のシステム。
- 前記冷媒ラインは前記圧縮機の吸込みラインである、請求項16に記載のシステム。
- 前記圧縮機は遠心圧縮機であり、前記アンローディング装置は複数の予回転羽根であり、前記予回転羽根は、前記圧縮機の前記機械的負荷を実質的に除去するために動作可能なアクチュエータを有する、請求項14に記載のシステム。
- 前記圧縮機はスクリュー圧縮機であり、前記アンローディング装置はすべり弁であり、前記すべり弁は、前記圧縮機の前記機械的負荷を実質的に除去するように動作可能である、請求項14に記載のシステム。
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