JPS6115589A - 回転圧縮機の振動低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
に回転圧縮機の負荷１ヘ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、その動バランスがはは
完全にとれるために、その振動は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
が負荷トルク変動により回転変動し、この回転変動の反
力で圧縮機がねじれ振動を引き起すのである。したがっ
て、回転圧縮機のタイプが決まり、負荷トルク変動パタ
ーンが決まると、それに応じ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！−ルク変動に起因する
振動を低減するための対策どして、例えば特開昭５９−
５０２４４＠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、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、負荷トルク変動
に起因づる振動を低減づることも公知である。

（発明が解決しようとづる問題点２ しかるに、上記従来の技術はいずれも、負荷トルク変動
に起因する振動に対しては恢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４ワないという問題がある。

そこで、本発明者は上記の負荷トルク変動に起因覆る振
動について究明寸べく、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って表さ
れる。

Ｉ・（ｄ２　θ、／ｒａｔ２）　＝　ＴＭ　−ＴＬ　　
　　（ｉ）ここ℃、■二回転部分の慣性モーメン（−θ
二回転部分の回転角 ＴＭ：モータの発生トルク ＴＬ＝圧縮機の負荷トルク 上記（１）式において、圧縮機の負荷トルクＴＬの変動
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、モータ発生トルクＴＭの変動を負荷
トルクＴＬの変動に同期さけ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（幾において、負荷トルクの変動に応
じてモータの発生トルクを変動させることにより、負荷
１−ルク変動に起因する振動を°根本的にかつ有効に低
減させるごとにある。

く問題点を解決づるＩこめの手段〉 」−記の目的を達成づるため、本発明の解決手段は、第
１図に示１）ように、回転圧縮機の電り３機（１）の印
加電圧を変化させる直流インバ〜り（４）と、回転圧縮
機の一回ＩＩＩム中の負荷］・ルクを検出する角筒トル
ク検出手段（８）と、該負荷（〜ルク検出手段（８）の
出ツノを受け、一回転中の負荷１−ルクに応じ℃」−記
電動（幾（１）の印加電圧が変化するように上記直流イ
ンパークく４）を制御づる制御手段（９）とを備えたも
のである。

（作用） 」−記の構成に」：す、本発明てけ、一回転中の負荷１
−ルクに応じ−Ｃ直流インパーク（７１Ｉ）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１〜ルクを変化させることにより、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
回転変動を抑制づ−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ポールローリングビス１〜
ン形圧縮（幾に適用した実施例を示づ。第２図はその概
略構成を示し、（１）は２ボ一ルローリングビス１〜ン
形圧縮機の駆動部としての永久磁石を右するゾラッシコ
レス直流電動機、（２）は該電動機（１）の′電源とし
ての交流電源であって、該交流電源（２）ど電動機（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７．　？Ｎ、電圧を後述のマイクロコンピュ
ータ（７）ｈｒ　ｒらの印ＪＪ１１電圧に応じ℃増幅変
化させて電動機（１）の各巻線（１ａ）〜（１Ｇ　）に
交配覆るトランジスタロミコデ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）　ＬＳＩニーに記電動檄（１）の［ｌ−タ
〈１ｄ）の回転角（つまり圧縮機のクランク角）を検出
づる位置検出器、（６）は前記電＠１機く１）に給°市
される電流値を検出づる電流検出器であって、これら各
検出器（５）、（６）ｌ：Ｌ、を記直流インバータ（４
）を制御１１　Ｔ＋−るマ・イクロコンビコータ（７）
に信号の１受受可０ヒに接続されている。

上記マイクロ−１ンピコータ（７）は、位置検出器（５
）および電流検出器（６）の各信号を受りで、一回転中
の負荷１〜ルクを検出づるＱ拘ｌ〜ルク検出手段く８）
と、該負荷１ヘルク検出手段（８）の出力を受（プて、
一回転中の負ヒ１１〜ルクに応じ（電動（晟（１）の印
加電バーが変化するよう（５１自流インバー／）（４）
をｆｆｉ制御づる制御１段く９）とを構成している。

そして、マイク［］］Ｔ１ンビュータ７）の作動を第３
図に示１ノフローブト−１−にＪ：り説明力るに、ステ
ップ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ンク角の信号を入力する
とともに、ステップＳ２で゛電流検出器（６）から電動
ＩＮ（１）への給電電流値の信号を入力し、かつステッ
プＳ３−にの交流（重力）らピーク電圧を換算する。ま
た、ステップ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、ステップＳ５において、このモデル電圧パターン
に基づいて上記クランク角とピーク電圧とににり第５図
に示すような電圧パターンを算出覆る。この電圧パター
ンは一回転中の負荷トルク変動パターンに相当する。次
いで、ステップＳ６で、上記電圧パターンに応して第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。

したがって、このように負荷トルク検出手段（８）から
の電圧パターンに応じて制御手段（９）にｊ二り直流イ
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（Ｖ
ａ）〜（ＶＣ）が第７図（イ）〜（ハ）く尚、図中、破
線は従来の電圧波形を示す）に承り−にうに変化し、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−Ｆ記雷電圧パターンが対応する。つまり一回転
中の負荷１〜ルクと電動機（１）の発生トルクとが対応
することになり、よって上記（＋）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ｌｌｌ１
Ｒの回転部分の運動つまり回転変動を小さく抑制でき、
負荷トルク変動に起因づる振動を根本的にかつ有効に低
減覆ることができる。

今、具体的に、クランク軸の回転速度ｄθ／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、本発明例（実線で示づ〉では従来例（破線で示す
）に較べて回転速ｌｉｄθ／″ｄ　ｔ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ポ一ルローリングピストン形圧
縮機について）小べたが、本発明はその他スライプイン
ベーン形等の各種の回転圧縮機に）商用でき、同ｉの作
用効果を炎りることができる。

（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、負荷トルクの変動に応じてモータ発生トル
クを変化させて回転部分の回転変動を抑制することかで
きるので、負荷トルり変動の大きい回転圧縮機において
も、該負荷トルク変動に起因する振動を根本的にかつ有
効（こ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ック図、第２図〜第８
図は本発明の実施例を示し、第２図（よ概略構成図、第
３図は制御手段の作動を示すフローチャート図、第４図
はＲＯＭに記憶さｔｔ　Ｔ　＆）るモデル電圧パターン
を示す波形図、第５図は締出された電圧パターンを示す
波形図、第６図【ま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図はクランク軸の回転速度の変動を示
す実験結果図である。 （１）・・・電ａ機、（４）・・・直流インバータ、（
５）・・・位置検出器、〈６）・・・電流検出器、（７
）・・・マイクロコンビ１−夕、（８）・・・負荷トル
ク検出手段、（９）・・・制御手段。 Ｃ峡労

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転圧縮機の電動機（１）の印加電圧を変化させ
   る直流インバータ（４）と、回転圧縮機の一回転中の負
   荷トルクを検出する負荷トルク検出手段（８）と、該負
   荷トルク検出手段（８）の出力を受け、一回転中の負荷
   トルク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）とを備えたことを特徴とする回転圧縮機の振動低減
   装置。