JPH0340599B2 - - Google Patents

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JPH0340599B2
JPH0340599B2 JP59134718A JP13471884A JPH0340599B2 JP H0340599 B2 JPH0340599 B2 JP H0340599B2 JP 59134718 A JP59134718 A JP 59134718A JP 13471884 A JP13471884 A JP 13471884A JP H0340599 B2 JPH0340599 B2 JP H0340599B2
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voltage
pattern
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voltage pattern
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JP59134718A
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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ローリングピストン形圧縮機等の回
転圧縮機における振動を低減するための振動低減
装置に関し、特に回転圧縮機の1回転中の定常的
な負荷トルク変動に起因する振動の低減対策に関
する。
(従来の技術) 一般に、回転圧縮機においては、その動バラン
スがほぼ完全にとれるために、その振動は1回転
中の定常的な負荷トルク変動に起因するところが
大である。つまり、回転圧縮機の回転部分が1回
転中の定常的な負荷トルク変動により回転変動
し、この回転変動の圧力で圧縮機がねじれ振動を
引き起すのである。したがつて、回転圧縮機のタ
イプが決まり、1回転中の負荷トルク変動パター
ンが決まると、それに対応してほぼ一定のねじれ
振動を生じることになる。
そして、従来、このような負荷トルク変動に起
因する振動を低減するための対策として、例えば
特開昭59−50244号公報に開示されるように圧縮
機容器に動吸振器を付設して、該動吸振器の1次
の固有振動数を圧縮機の回転周波数又は電源周波
数とほぼ一致させることにより、1回転中の定常
的な負荷トルク変動に起因して生じる振動を吸振
するようにしたものは知られている。また、回転
圧縮機の回転部分の慣性モーメントを大きくして
該回転部分の回転変動を小さく抑えたりすること
により、1回転中の定常的な負荷トルク変動に起
因する振動を低減することも公知である。
(発明が解決しようとする課題) しかるに、上記従来の技術はいずれも、1回転
中の定常的な負荷トルク変動に起因する振動に対
しては抜本的な対策ではなく、そのため振動低減
に自ずと限度があり、振動低減を有効に図り得な
いという問題がある。
そこで、本発明者は上記の1回転中の定常的な
負荷トルク変動に起因する振動について究明すべ
く、回転圧縮機の回転部分の運動について検討し
てみるに、その運動は下記式によつて表される。
I・(d2θ/dt2)=TM−TL (i) ここで、 I:回転部分の慣性モーメント θ:回転部分の回転角 TM:モータの発生トルク TL:圧縮機の負荷トルク 上記(i)式において、圧縮機の負荷トルクTL
変動を前提にするとき、その右辺の値を小さくし
て回転部分の回転変動を小さくするためにはモー
タ発生トルクTMを負荷トルクTLの変動に応じて
変動させればよいことが判る。そして、直流イン
バータモータを備えた回転圧縮機の場合、位置検
出器により該モータの回転位置がほぼ推定できる
ので、1回転中のモータ発生トルクTMの変動を
1回転中の負荷トルクTLの変動に同期させるこ
とが可能である。
このことから、本発明の目的は、直流インバー
タモータを備えた回転圧縮機において、1回転中
の負荷トルクの変動に対応して1回転中のモータ
の発生トルクを変動させることにより、1回転中
の定常的な負荷トルク変動に起因する振動を根本
的にかつ有効に低減させることにある。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段
は、第1図に示すように、回転圧縮機用の電動機
1の印加電圧を変化させる直流インバータ4と、
上記電動機1又は回転圧縮機の回転角を検出する
位置検出手段5と、上記電動機1に給電される電
流値を検出する電流検出手段6と、該電流検出手
段6で検出された電流値からピーク電圧を換算す
るピーク電圧換算手段8aと、予め設定されたモ
デルとなる回転圧縮機の1回転中の負荷トルク変
動パターンに相当するモデル電圧パターンを記憶
している記憶手段8bと、上記位置検出手段5及
びピーク電圧換算手段8aの出力を受け、上記電
動機1のピーク電圧とそのときの回転角とにより
上記記憶手段8bで記憶しているモデル電圧パタ
ーンの出力レベル及び位相を調整して1回転中の
負荷トルク変動パターンに相当する電圧パターン
を出力する電圧パターン出力手段で8cと、該電
圧パターン出力手段8cからの電圧パターンに応
じて上記電動機1の印加電圧が変化するように上
記直流インバータ4を制御する制御手段とを備え
たものとする。
(作用) これにより、本発明では、予め記憶しているモ
デル電圧パターンに基づいてピーク電圧とそのと
きの回転角により出力レベルと位相との調整を行
うことで、対象とする回転圧縮機の1回転中の負
荷トルク変動パターンに相当する電圧パターンを
得、この電圧パターンに応じて直流インバータ4
により電動機1の印加電圧を変化させて該電動機
1の発生トルクを変化させることにより、1回転
中の負荷トルクの変動とモータ発生トルクの変動
とを対応させて、回転部分の回転変動を抑制する
ことになる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を第2図以下の図面に基
づいて説明する。
第2図〜第8図は本発明を2ポールローリング
ピストン形圧縮機に適用した実施例を示す。第2
図はその概略構成を示し、1は2ポールローリン
グピストン形圧縮機の駆動部としての永久磁石を
有するブラツシユレス直流電動機、2は該電動機
1の電源としての交流電源である。該交流電源2
と電動機1との間には、交流電源2からの交流を
直流にかつ平滑にする整流平滑回路3と、該整流
平滑回路3からの直流電圧を後述のマイクロコン
ピユータ7からの印加電圧に応じて増幅変化させ
て電動機1の各巻線1a〜1cに交配するトラン
ジスタコミユテータよりなる直流インバータ4と
が介設されている。
一方、5は上記電動機1のロータ1dの回転角
(つまり圧縮機のクランク角)を検出する位置検
出手段としての位置検出器、6は前記電動機1に
給電される電流値を検出する電流検出手段として
の電流検出器であつて、これら各検出器5,6
は、上記直流インバータ4を制御するマイクロコ
ンピユータ7に信号の授受可能に接続されてい
る。
上記マイクロコンピユータ7は、上記電流検出
器6で検出された電流値からピーク電圧を換算す
るピーク電圧換算手段8aと、予め設定されたモ
デルとなる回転圧縮機の1回転中の負荷トルク変
動パターンに相当するモデル電圧パターンを記憶
しているROMよりなる記憶手段8bと、上記位置
検出器5及びピーク電圧換算手段8aの出力を受
け、上記電動機1のピーク電圧とそのときの回転
角とにより上記記憶手段8bで記憶しているモデ
ル電圧パターンの出力レベル及び位相を調整して
1回転中の負荷トルク変動パターンに相当する電
圧パターンを出力する電圧パターン出力手段8c
と、該電圧パターン出力手段8cからの電圧パタ
ーンに応じて上記電動機1の印加電圧が変化する
ように上記直流インバータ4を制御する制御手段
9とを内蔵している。
そして、マイクロコンピユータ7の作動を第3
図に示すフローチヤートにより説明するに、ステ
ツプS1で位置検出器5から電動機1のロータ1d
の回転角つまりクラク角の信号を入力するととも
に、ステツプS2で電流検出器6から電動機1への
給電電流値の信号を入力し、かつステツプS3でこ
の電流値からピーク電圧を換算する。また、ステ
ツプS4において、ROMに予め記憶されている第
4図に示すようなモデル電圧パターンを読出す。
そして、ステツプS5において、このモデル電圧パ
ターンに対して上記ピーク電圧とそのときのクラ
ンク角とにより出力レベル及び位相の調整を行つ
て第5図に示すような電圧パターンを算出する。
この電圧パターンは1回転中の負荷トルク変動パ
ターンに相当する。次いで、ステツプS6で、上記
電圧パターンに応じて第6図に示すような印加電
圧を直流インバータ4に出力する。
したがつて、このように出力される電圧パター
ンに応じて制御手段9により直流インバータ4の
印加電圧が制御され、それに応じて電動機1の各
巻線1a〜1cの印加電圧Va〜Vcが第7図イ〜
ハ(尚、図中、破線は従来の電圧波形を示す)に
示すように変化し、これらを合成すると、電動機
1の印加電圧パターンは第7図ニに示すようにな
るので、この印加電圧パターンと上記電圧パター
ンとが対応する,つまり1回転中の負荷トルクと
電動機1の発生トルクとが対応することになる。
よつて上記(i)式の右辺の値をほぼ零(実際には、
電圧パターンを正確に決定できないこと、あるい
はピーク電圧が高くなりすぎることなどにより右
辺は完全に零にはならない)にして、回転圧縮機
の回転部分の運動つまり回転変動を小さく抑制で
き、1回転中の定常的な負荷トルク変動に起因す
る振動を根本的にかつ有効に低減することができ
る。
今、具体的に、クランク軸の回転速度d θ/
dtの変動について測定してみるに、第8図に示す
ような結果が得られた。本発明例(実線で示す)
では従来例(破線で示す)に較べて1回転中の回
転速度d θ/dtの変動が極めて小さく抑えるこ
とができ、振動低減を大幅に図ることができるこ
とが判る。
尚、上記実施例では、2ポールローリングピス
トン形圧縮機について述べたが、本発明はその他
スライデイングベーン形等の各種の回転圧縮機に
適用でき、同様の作用効果を奏することができ
る。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の回転圧縮機の振
動低減装置によれば、1回転中の定常的な負荷ト
ルクの変動に対応してモータ発生トルクを変化さ
せて回転部分の回転変動を抑制することができる
ので、1回転中の負荷トルク変動の大きい回転圧
縮機においても、この1回転中の定常的な負荷ト
ルク変動に起因する振動を根本的にかつ有効に低
減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロツク図、第2
図〜第8図は本発明の実施例を示し、第2図は概
略構成図、第3図は制御手段の作動を示すフロー
チヤート図、第4図はROMに記憶されているモ
デル電圧パターンを示す波形図、第5図は算出さ
れた電圧パターンを示す波形図、第6図は直流イ
ンバータへの印加電圧の波形図、第7図イ〜ニは
モータの印加電圧を説明する波形図、第8図はク
ランク軸の1回転中の回転速度の変動を示す実験
結果図である。 1……電動機、4……直流インバータ、5……
位置検出器、6……電流検出器、7……マイクロ
コンピユータ、8a……ピーク電圧換算手段、8
b……記憶手段、8c……電圧パターン出力手
段、9……制御手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 回転圧縮機用の電動機1の印加電圧を変化さ
    せる直流インバータ4と、 上記電動機1又は回転圧縮機の回転角を検出す
    る位置検出手段5と、 上記電動機1に給電される電流値を検出する電
    流検出手段6と、 該電流検出手段6で検出された電流値からピー
    ク電圧を換算するピーク電圧換算手段8aと、 予め設定されたモデルとなる回転圧縮機の1回
    転中の負荷トルク変動パターンに相当するモデル
    電圧パターンを記憶している記憶手段8bと、 上記位置検出手段5及びピーク電圧換算手段8
    aの出力を受け、上記電動機1のピーク電圧とそ
    のときの回転角とにより上記記憶手段8bで記憶
    しているモデル電圧パターンの出力レベル及び位
    相を調整して1回転中の負荷トルク変動パターン
    に相当する電圧パターンを出力する電圧パターン
    出力手段8cと、 該電圧パターン出力手段8cからの電圧パター
    ンに応じて上記電動機1の印加電圧が変化するよ
    うに上記直流インバータ4を制御する制御手段と を備えたことを特徴とする回転圧縮機の振動低減
    装置。
JP59134718A 1984-06-28 1984-06-28 回転圧縮機の振動低減装置 Granted JPS6115589A (ja)

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JP59134718A JPS6115589A (ja) 1984-06-28 1984-06-28 回転圧縮機の振動低減装置

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JPS6115589A JPS6115589A (ja) 1986-01-23
JPH0340599B2 true JPH0340599B2 (ja) 1991-06-19

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ID=15134972

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JP59134718A Granted JPS6115589A (ja) 1984-06-28 1984-06-28 回転圧縮機の振動低減装置

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