JP4854734B2 - コンプレッサの複数のベアリング内の潤滑膜を破断から保護する制御システムと方法 - Google Patents
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Description
図1aによれば、コンプレッサの電気モータの制御システムは、密閉したコンプレッサ21と、上記コンプレッサ21と関連づけられるM相電気モータ20(本例では、3相モータが示されている)と、マイクロプロセッサ10により上記電気モータ20の位置を検出するために用いられる電圧観測装置と、Y個の電力スイッチSW1、SW2、SW3、SW4、SW5及びSW6によって構成されるインバータ2と、フィルタ4と関連づけられる整流回路3であって、上記インバータ2によって用いられるべきDC電圧システムの入力におけるAC電圧を変換するための整流回路3とによって構成される。電気モータ20の内部は、誘起された電圧源EA、EB及びECと、インピーダンスZA、ZB及びZCとによって表されている。マイクロプロセッサ10は、電気モータEA、EB及びECにより誘起される電圧を、上記電圧観測装置30によって読み取り、これらの電圧のうちの2つが互いに交差する瞬間に、図1bに示す電力スイッチSW1、SW2、SW3、SW4、SW5及びSW6の動作シーケンスを生成する。コンプレッサの機械的な1回転当たりのスイッチの組合せ(位置)の数は、全部でN個あり、Nは電気モータの相数M及びポール数Pに依存する。モータの制御方法は、本参照により開示に含まれる特許文献7に詳述されている。
−インバータ2における電圧及び電流の観測からベアリング状態変数を確立するステップと、
−上記ベアリング状態変数のために予測される最大値を確立するステップと、
−上記コンプレッサのベアリング内の油膜の破断を防止するように、予め確立された関係に従ってモータ20の回転数を上げるステップとを予測している。
Claims (26)
- コンプレッサの複数のベアリング内の潤滑油膜を破断から保護するための制御システムであって、
−潤滑膜で覆われたベアリングを有する上記コンプレッサ(21)と関連付けられ、1つのモータ−コンプレッサアッセンブリ(20,21)を形成するM相の電気モータ(20)と、
−マイクロプロセッサ(10)と、
−1つのスイッチセット(SW2M)を備え、電圧(VBARR)に接続され、上記マイクロプロセッサ(10)と関連づけられ、上記電圧(VBARR)を変調して上記モータ(20)に供給するインバータ(2)と、
−上記インバータ(2)の出力において電圧レベルを測定する電圧観測装置(30)と、上記マイクロプロセッサ(10)と関連づけられた上記インバータ(2)のスイッチセット(SW2M)を介して循環する電流を測定する電流観測装置(40)とを備え、
上記システムは、
−上記マイクロプロセッサ(10)は、上記モータ−コンプレッサアッセンブリ(20,21)に回転を発生させるように、上記スイッチセット(SW2M)を選択的に動作させ、上記コンプレッサ(21)は上記油膜が破断しないように上記コンプレッサ(21)の最小の回転数(RPMmin)を有し、
−上記マイクロプロセッサ(10)は、上記電圧観測装置(30)及び/又は電流観測装置(40)からの情報に基づいてベアリング状態変数を確立するように構成され、ベアリング状態変数は予測される最大値を有し、上記マイクロプロセッサ(10)は、上記複数のベアリング内の油膜が破断しないように、上記ベアリング状態変数の予め確立された関係に従って上記モータ(20)の回転数を上記最小の回転数(RPMmin)より高い値まで上げることを特徴とする制御システム。 - 上記ベアリング状態変数は上記マイクロプロセッサ(10)と関連づけられた電圧観測装置(30)によって取得され、上記マイクロプロセッサ(10)は、回転振動パラメータ(Kosc)である振動パラメータ(Kosc)の計算から、上記ベアリング状態変数を取得するために、上記モータ(20)の回転中に規定される複数のポールの位置の各々において上記モータの耐久時間を監視する請求項1記載のシステム。
- 上記振動パラメータ(Kosc)は、上記ポールの位置の各々における上記モータ(20)の耐久性に関する最大転流時間(tMAX)、最小転流時間(tMIN)及び平均転流時間(tMED)の比較から取得されることを特徴とする請求項2記載のシステム。
- 上記マイクロプロセッサ(10)は、上記振動パラメータ(Kosc)を監視し、上記振動パラメータを予め確立された振動パラメータの最大値(KMAX)と比較し、上記振動パラメータ(Kosc)の値が上記振動パラメータの最大値(KMAX)以上のときは、上記モータ−コンプレッサアッセンブリ(20,21)の回転数が上記最小の回転数(RPMmin)以上である回転数にまで上げられるように、上記振動パラメータを上記モータ−コンプレッサアッセンブリ(20,21)の上記最小の回転数(RPMmin)に対応させるように構成されることを特徴とする請求項4記載のシステム。
- 上記ベアリング状態変数は上記モータ(20)の軸に近接するトルク(T)から取得されることを特徴とする請求項1記載のシステム。
- 上記ベアリング状態変数は電流観測装置(40)によって取得され、上記マイクロプロセッサ(10)は上記スイッチセット(SW2M)を介して循環する電流レベルの値を監視し、上記マイクロプロセッサ(10)は平均電流値(IMED)から上記モータ(20)のトルク値(T)を確立することを特徴とする請求項6記載のシステム。
- 上記トルク値は上記平均電流値(IMED)から取得されることを特徴とする請求項7記載のシステム。
- 上記マイクロプロセッサ(10)は上記トルク値(T)をトルク値の限界値(TLIM)のと比較し、上記トルク値(T)が上記トルク値の限界値(TLIM)を超えているときは、上記回転数は予め確立された関係に従って上げられることを特徴とする請求項10記載のシステム。
- 上記マイクロプロセッサ(10)は、上記モータ−コンプレッサアッセンブリ(20,21)の回転数に対するトルク値(T)の表を備え、上記マイクロプロセッサ(10)は、上記トルク値の表に基づいて、上記モータの回転数を予め確立された値に調整することを特徴とする請求項11記載のシステム。
- 上記マイクロプロセッサ(10)は、上記トルク値(T)を示す表に基づいて、上記限界トルク(TLIM)より高いトルク値(T)の各々について、上記コンプレッサ(21)の上記複数のベアリング内の油膜が破断しないように上記モータ(20)に課されるべき最小の回転数RPMminを取得することを特徴とする請求項12記載のシステム。
- 密閉したコンプレッサの複数のベアリング内の潤滑油膜を破断から保護するための制御システムであって、
−潤滑膜で覆われたベアリングを有する上記コンプレッサ(21)と関連付けられ、1つのモータ−コンプレッサアッセンブリ(20,21)を形成するM相の電気モータ(20)と、
−マイクロプロセッサ(10)と、
−1つのスイッチセット(SW2M)を備え、電圧(VBARR)に接続され、上記マイクロプロセッサ(10)と関連づけられ、上記電圧(VBARR)を変調して上記モータ(20)に供給するインバータ(2)と、
−上記インバータ(2)の出力において電圧レベルを測定する電圧観測装置(30)と、上記マイクロプロセッサ(10)と関連づけられた上記インバータ(2)のスイッチセット(SW2M)を介して循環する電流を測定する電流観測装置(40)とを備え、
上記システムは、
−上記マイクロプロセッサ(10)は、上記モータ−コンプレッサアッセンブリ(20,21)に回転を発生させるように、上記スイッチセット(SW2M)を選択的に動作させ、上記コンプレッサ(21)は上記油膜が破断しないように上記コンプレッサ(21)の最小の回転数(RPMmin)を有し、
−上記マイクロプロセッサ(10)は、上記電圧観測装置(30)及び/又は電流観測装置(40)からの情報に基づいてベアリング状態変数を確立するように構成され、上記ベアリング状態変数が予測される最大値に達すれば、上記インバータ(2)は、上記複数のベアリング内の油膜を破断から防止するように、予め確立された上記ベアリング状態変数の関係に従って、上記モータ−コンプレッサアッセンブリが上記最小の回転数(RPMmin)より高い回転数を有することができるように命令されることを特徴とする制御システム。 - 上記ベアリング状態変数は上記マイクロプロセッサ(10)と関連づけられた電圧観測装置(30)によって取得され、上記マイクロプロセッサ(10)は、回転振動パラメータ(Kosc)である振動パラメータ(Kosc)の計算に基づいて、上記ベアリング状態変数を取得するために、上記モータ(20)の回転中に規定される複数のポールの位置の各々において上記モータの上記耐久時間を監視することを特徴とする請求項14記載のシステム。
- 上記ベアリング状態変数は上記モータ(20)の軸に近接するトルク(T)から取得されることを特徴とする請求項14記載のシステム。
- コンプレッサの複数のベアリング内の潤滑油膜を破断から保護するための方法であって、上記コンプレッサ(21)は電気モータ(20)によって動作され、インバータ(2)は電圧(VBARR)に接続され、上記インバータ(2)は上記モータ(20)に電力を供給するように動作され、それにより上記モータ(20)の回転を引き起こし、
上記方法は、
−上記インバータ(2)の電圧及び/又は電流の観測に基づいて、ベアリング状態変数を確立するステップと、
−上記ベアリング状態変数の予測される最大値を確立するステップと、
−上記コンプレッサの複数のベアリング内の油膜の破断を防止するように、予め確立された関係に従って上記モータ(20)の回転数を上げるステップとを含むことを特徴とする方法。 - 上記ベアリング状態変数は、上記モータ(20)の回転中に規定される複数のポールの位置の各々において上記モータ(20)の耐久時間を監視し、振動パラメータ(Kosc)を定義することによって確立されることを特徴とする請求項17記載の方法。
- 上記振動パラメータ(Kosc)は、上記ポールの位置の各々における上記モータ(20)の耐久性に関する最大転流時間(tMAX)、最小転流時間(tMIN)及び平均転流時間(tMED)の比較によって取得されることを特徴とする請求項18記載の方法。
- 上記マイクロプロセッサ(10)は、上記振動パラメータ(Kosc)を監視し、上記振動パラメータを予め確立された振動パラメータの最大値(KMAX)と比較し、上記振動パラメータ(Kosc)の値が上記振動パラメータの最大値(KMAX)以上のときは、上記モータ−コンプレッサアッセンブリ(20,21)の回転数が上記最小の回転数(RPMmin)以上である回転数にまで上げられるように、上記コンプレッサ(21)の最小の回転数(RPMmin)に対応させるステップを含むことを特徴とする請求項20記載の方法。
- 上記ベアリング状態変数は上記モータ(20)の軸に近接するトルク(T)から取得されることを特徴とする請求項17記載の方法。
- 上記ベアリング状態変数は、上記インバータ(2)を循環する電流レベルの値を監視し、上記平均電流値(IMED)から上記モータ(20)のトルク値(T)を確立することによって取得されることを特徴とする請求項22記載の方法。
- 上記トルク値(T)は平均電流値(IMED)から取得されることを特徴とする請求項23記載の方法。
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