TW201815054A - 具有二次繞組之變速驅動器 - Google Patents

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大衛 F. 塞勒
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美商江森自控科技公司
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Abstract

本揭露的實施例關於一冷凍系統，其包括組配為可使冷媒沿著一冷媒迴圈循環的一壓縮機、組配為可驅動該壓縮機的一馬達，以及與該馬達耦接且組配為可供應電力予該馬達的一變速驅動器。該變速驅動器包括與一交流（AC）電源耦接的一降壓變壓器的一主要繞組、該降壓變壓器的一第一二次繞組，其中該第一二次繞組係組配為在該馬達以低於一臨界電壓操作時，能夠供應具有可變供應電壓的電力給該馬達，以及該降壓變壓器的一第二二次繞組，其中該第二二次繞組係組配為在該馬達以等於或大於該臨界電壓操作時，能夠以供應具有一固定供應電壓的電力。

Description

具有二次繞組之變速驅動器
本申請案主張於2016年十月5日提申之美國臨時專利申請號第62/404,644標題為「具有二次繞組的變速驅動器」的效益與優先權，其在此以各種用途完整併入參考。
本揭露大致關於變速驅動器，更精確地為具有二次變壓器繞組以同步切換馬達負載之用於中等電壓應用的變速驅動器。
應用在商業或工業建築物之暖氣、通風、空調和冷凍(HVAC&R)系統的冷卻系統一般包括相對大電動馬達以啟動（power）一壓縮機。馬達在馬力的範圍可從100馬力（HP）到高達5000HP或更大。許多此等系統包括回應於一冷卻需求而用於控制該馬達的速度之變速驅動器（VSD）。此種大小的馬達與VSD可被設計來用於主要配電電壓的廣大範圍。在低電壓電源（voltage mains）（600伏特或更低）供應至冷卻系統的案例中，可使用較高電流量（current capacity）。為了使用相對高的電流負載，採用笨重與昂貴的電纜、降壓變壓器與開關裝置（switchgear）。相反地，在中電壓或高電壓電源（大於600伏特）供應至冷卻系統時，相對於低電壓電源的電流量較低。
目前，在中電壓系統中使用變壓器的VSD具有內部降壓變壓器。該VSD可加速該冷卻系統的該壓縮機馬達以到達一臨界值速度且將該馬達的一電力源從一固定電壓源切換至由一外部降壓變壓器所提供的一備用固定速度源。不幸地，該外部降壓變壓器可使用外部佈線以及整體可增加該冷卻系統之成本及/或足跡的其他組件。
本揭露的實施例關於一冷凍系統，其包括組配為可使冷媒沿著一冷媒迴圈循環的一壓縮機、組配為可驅動該壓縮機的一馬達，以及與該馬達耦接且組配為可供應電力予該馬達的一變速驅動器。該變速驅動器包括與一交流（AC）電源耦接的一降壓變壓器的一主要繞組、該降壓變壓器的一第一二次繞組，其中該第一二次繞組係組配為在該馬達以低於一臨界電壓操作時，能夠供應具有可變供應電壓的電力給該馬達，以及該降壓變壓器的一第二二次繞組，其中該第二二次繞組係組配為在該馬達以等於或大於該臨界電壓操作時，能夠以供應具有一固定供應電壓的電力。
在另一實施例中，一系統包括一變速驅動器，該變速驅動器係與一馬達耦接且組配為可供應電力給該馬達，其中，該變速驅動器包括與一交流（AC）電源耦接之一降壓變壓器的一主要繞組、該降壓變壓器的一第一二次繞組，在此該第一二次繞組係組配為於該馬達在低於一臨界值電壓運作時以可變供應電壓供應電力給該馬達，該降壓變壓器之一第二二次繞組，在此該第二二次繞組係組配為於該馬達在等於或大於該臨界值電壓運作時以一固定供應電壓供應電力，以及一控制器，其係組配為可基於馬達之一所量測電壓而選擇性地建立在該馬達與該第一二次繞組以及該馬達與該第二二次繞組之間的電氣連接。
還有在另一實施例中，一種方法包括監控一馬達的一電壓需求，在此一變速驅動器係與該馬達耦接且係組配為可供應電力給該馬達，當該馬達的電力需求低於一臨界值，從該變速驅動器的一第一二次繞組供應一第一電力給該馬達，當該馬達的電力需求等於或大於該臨界值，從該變速驅動器的一第二二次繞組供應一第二電力給該馬達，在此該第二電力包含一固定電壓，並且在此該第二二次繞組係與該變速驅動器整合。
一冷凍系統可包括與一變速驅動器（VSD）耦接的一控制系統。該控制系統可將組配為可驅動該冷卻系統之一壓縮機從每分鐘零轉速（RPM）加速至一臨界值速度的一馬達。在該臨界值速度，該控制系統可組配為指示該壓縮機馬達繞過該VSD且直接從一第二變壓器操作而在一設定點輸出電壓。在典型的冷卻系統中，控制系統及/或VSD可包括一轉接開關，其使該VSD與在該VSD外部的一替代降壓變壓器耦接。然而，在本揭露的實施例中，一附加的二次變壓器繞組被包括在VSD驅動變壓器內部，因而使該壓縮機馬達可切換至該附加二次變壓器繞組（例如，一內部固定電壓源）而不需要可能包括附加繞線及/或相關聯的開關裝置之一分離、在外部的變壓器。
在一些實施例中，一VSD可包括一降壓變壓器、一整流器、一直流（DC）鏈路及/或一反向器。該降壓變壓器包括用於接收具有一交流（AC）電源之頻率的一中電壓輸入（例如，高達約15kV的電壓）的一主要繞組。一第一二次繞組可提供電力給該整流器、該DC鏈路及/或該反向器。更進一步地，一第二二次繞組可與該VSD的輸出端子連接以用於臨界值速度應用。該第一二次繞組與該第二二次繞組（例如，臨界值速度二次繞組）可與該主要繞組磁性耦接。該第一二次繞組可提供電力給該整流器、該DC鏈路及該反向器，以致使該VSD產生具有可變振幅電壓的一AC電壓輸出，該可變振幅電壓輸出小於施加至該主要繞組之一設定點電壓（例如，約15kV）且其頻率小於或等於該AC電源的頻率。該第二二次繞組（例如，該臨界速度二次繞組或旁通二次繞組）可予該VSD的輸出端子連接且產生一固定電壓與頻率。該VSD的輸出端子亦可與在一馬達的一輸入處之一組接觸件耦接，以致使該第二二次繞組可與該馬達耦接。與該整流器、該DC鏈路及/或該反向器耦接的該VSD之附加輸出端子可與在該馬達的一輸入處的一組附加接觸件連接，因而使該第一二次繞組與該馬達耦接。
該VSD可被使用在包括一冷凍迴路的一冷卻系統中。該冷凍迴路可包括一壓縮機（例如，由一或多個馬達所驅動）、一冷凝器以及連接在一封閉冷凍迴圈中的一蒸發器。該VSD係組配為可啟動該壓縮機馬達。該整流器、DC鏈路與該反向器的輸出端子與第一組接觸件連接以驅動在一工業程序中的至少一馬達，工業程序諸如一冷卻器、一HVAC系統、一廢水或抽油站，且該第二二次繞組的輸出端子與作為同樣的工業程序或系統之一輸入的一第二組接觸件連接。除了冷凍系統以外，冷卻器與其他暖氣、通風、空調和冷凍(HVAC&R)應用，本揭露可應用至使用中電壓驅動器的任何應用，包括但不限定於廢水處理或石油平台應用。以下提出的範例僅為例示且並非意欲以任何方式限制請求項的範圍。
本揭露的實施例增加了一第二二次變壓器繞組到該VSD驅動變壓器以使得用於該馬達的電源可由一內部交流電壓源切換至一內部固定電壓源。因此，本揭露的實施例排除了外部變壓器，外部變壓器可提供固定電壓以及與此等外部變壓器相關聯的線路與開關裝置，因而減少系統成本。本揭露進一步減少與該VSD驅動器相關聯的電子耗損，在提供電力給在一臨界值速度條件下運作的一馬達時，使用固定負載電壓與頻率，因而增加該系統的效能。與其他特徵及特徵之組合相關的替代實施例也可大致在請求項中提及。
圖1與2大致例示說明根據本揭露之一態樣的一系統組態的一實施例。一交流（AC）電源102供應AC電力至一變速驅動器（VSD）104其接著供應AC電力給一馬達106。在一些實施例中，該馬達106係使用來驅動一冷凍或冷卻系統的一對應壓縮機。該AC電源102從一AC電力網或在該系統附近之分配系統提供三相、固定電壓以及固定頻率之AC電力予VSD104。該AC電力網可直接地由電力公司供電或可由在電力公司與該AC電力網間的一或多個變電站而供電。在一些實施例中，該AC電源102取決於對應AC電力網而可供應在介於50赫茲（Hz）與60Hz間的線路頻率的一三相AC電壓或線電壓到高達15千伏特（kV）至該VSD104。然而，在其他實施例中，該AC電源102可基於該AC電力網的組態而提供任何合適的固定線電壓或固定線頻率給該VSD104。此外，一特定站（site）可具有多個電力網，其可符合不同的線電壓與線頻率需求。
參照圖2，該VSD104從該AC電源102接收具有一特定固定線電壓與固定線頻率的AC電力。該VSD104亦可提供具有一所需電壓與一所需頻率的AC電力給該馬達106，其兩者可改變以符合該馬達106的預定設定點。在特定實施例中，該VSD104可提供具有相較於從該AC電源102所接收到之該固定電壓與固定頻率，是較高電壓與較高頻率或較低電壓與較低頻率的AC電力給該馬達106。例如，圖2例示說明可被包括在該VSD104內之一實施例的概要組件。如圖2之例示實施例中所顯示者，該VSD104可具有三個階段：一轉換器202（例如，整流器）、一直流（DC）鏈路204與一反向器206。該轉換器202可將來自該AC電源102的固定線頻率及/或固定線電壓轉換成為DC電力。該DC鏈路204可將來自該轉換器202的DC電力濾波及/或藉由使用諸如電容器及/或電感器的組件（未顯示）而儲存能量。該反向器206可轉換來自該DC鏈路204的DC電力回到可變頻率、可變電壓AC電力，其係供應至該馬達106。
在一些實施例中，該轉換器202可為具有絕緣閘雙極電晶體（IGBT）的一脈波寬度調變升壓轉換器或整流器以提供升壓DC電壓至DC鏈路204且從VSD104產生一臨界值均方差（RMS）輸出電壓，其係大於輸入至VSD104之一固定額定基本RMS輸入電壓。在特定實施例中，該VSD104可提供一臨界值輸出電壓以及一臨界值基本RMS輸出頻率，該臨界值輸出電壓係大於提供給該VSD104之該固定額定基本RMS輸入電壓，且該臨界值基本RMS輸出頻率係大於提供給該VSD104的固定輸入頻率。更進一步地，在一些實施例中，該VSD104可併入顯示在圖2中之附加組件以提供馬達106恰當的輸出電壓與頻率。
在一些實施例中，該馬達106可為感應馬達，其可被驅動為不同速度。該感應馬達可具有任何恰當之極性配置，包括兩個極、四個極、六個極或任何恰當數量的極。感應馬達係使用來驅動一負載，諸如在圖3中顯示的一冷凍或冷卻系統之一壓縮機。圖3大致例示說明與一冷凍系統300耦接之本揭露之系統。雖然圖3例示說明系統與一冷凍系統300耦接，可以理解本揭露的實施例可應用在各種系統，諸如廢水處理設備及/或用於油或氣體應用的抽取站。因此，圖3並非意欲限制本揭露中所描述之系統的應用。
如圖3中所顯示，一HVAC&R或液體冷卻系統300包括一壓縮機302、一冷凝器304、一蒸發器306與一控制系統308。控制系統308可包括各種不同的組件，諸如類比至數為（A/D）轉換器、一微處理器、一非依電性記憶體、及/或用於控制該冷凍系統300之運作的介面板。該控制系統308亦可使用來控制該VSD104及/或該馬達106的運作。
壓縮機302壓縮一冷媒蒸氣且透過一排放管線遞送該蒸氣至該冷凝器304。該壓縮機302較佳地為一離心壓縮機，但可以是任何合適類型的壓縮機（例如，螺旋壓縮機、往復壓縮機等）。由該壓縮機302遞送至該冷凝器304的該冷媒蒸氣進入與一冷卻流體（例如，空氣或水）的熱交換關係，且作為與該冷卻流體熱交換關係的結果，經歷相位改變成為一冷媒液體。在一些實施例中，該冷凝液體冷媒從該冷凝器304流過透過膨脹裝置（未顯示）至該蒸發器306。
該蒸發器306可包括用於一加熱流體的一供應管線與一回流管線的連接件。例如，加熱流體（例如，水、乙醇、氯化鈣液或氯化鈉液）可經由一回流管線進入該蒸發器306且經由一供應管線離開該蒸發器306。在該蒸發器306中的液體冷媒進入與該加熱流體的一熱交換關係中以降低該加熱流體的溫度且增加該液體冷媒的溫度。據此，在該蒸發器306中的液體冷媒由於與該加熱流體的熱交換關係之結果，經歷一相位改變而成為蒸氣冷媒。在該蒸發器306中的該蒸氣冷媒藉由一吸取線路離開該蒸發器306且回到該壓縮機302以完成一循環。可以理解的是，可在系統300中使用任何合適組態的冷凝器304與蒸發器306，只要能使在該冷凝器304與該蒸發器306內的冷媒獲得恰當的相位改變而提供。
在一些實施例中，該HVAC＆R或液體冷卻系統300可包括未在圖3中顯示的附加組件及/或特徵。更進一步地，雖然圖3例示該HVAC＆R或液體冷卻系統300具有一壓縮機連接於一單一冷媒迴路中，該系統300可包括由單一VSD或多個VSD所啟動的多個壓縮機，且其連接於各個一或多個冷媒迴路中。
在特定實施例中，該控制系統308可提供控制訊號至該VSD104以控制該VSD104（及/或該馬達106）的操作，並且基於從該HVAC＆R或液體冷卻系統300的一或多個感測器所接收的回饋而提供用於VSD104及/或該馬達106的操作設定點。例如，在圖3之該HVAC＆R或液體冷卻系統300中，該控制系統308可基於該HVAC＆R或液體冷卻系統300的一或多個操作條件而調整由該VSD104提供給該馬達106的該AC輸出電壓及/或該AC電壓的頻率，以調整該系統300的操作參數。作為一非限制範例，該控制系統308可基於所偵測的該壓縮機302之負載條件而調整該VSD104的輸出電壓與頻率以獲得該馬達106的所需操作速度，且因而獲得該壓縮機302之一所需負載輸出。
圖4顯示根據本揭露的一態樣之一VSD104’的一強化電路500的一實施例。該電路500可組配為可控制該VSD104’，其可藉由控制該整流器202、該DC鏈路204與該反向器206而接著使該馬達106從一待用狀態（inactive）加速至一設定點電壓與設定點頻率。該整流器202、該DC鏈路204及/或該反向器206可例如基於該馬達106的一負載需求而調整輸入電力的電壓與頻率以達到設定點電壓與設定點頻率。當從該VSD104’的輸出電力到達該馬達106所需的一臨界值電壓與一臨界值速度時，導引至該馬達106的電力可使用一或多對接觸件或轉接開關502、504、506、508、510及/或512繞過該VSD104’。該馬達106接著接收來自一第二二次繞組520之該AC電源102位於該臨界值輸出電壓與一臨界值頻率的電力。
如圖4所例示的實施例中所顯示，該VSD104’提供有一降壓變壓器514，其具有一主要繞組516、一第一二次繞組518與第二二次繞組520。在一些實施例中，該主要繞組516可額定高達15kV。此外，該第二二次繞組520可額定為該馬達106的一固定速度電源電壓額定值（例如，2300V、3300V、4160V或其他合適之固定速度電源電壓額定值）。如以上所討論者，輸入/輸出電壓與相關聯參數可根據使用來源電壓與馬達額定值而改變。在任何狀況下，該第一二次繞組518可組配來輸入電力至該整流器202、該DC鏈路204與該反向器206。在特定實施例中，該控制系統308控制該整流器202、該DC鏈路204及/或該反向器206以改變輸入至馬達106（以及由該VSD104’的輸出）的電力輸入之電壓與頻率在一預定義範圍的電壓與頻率之內（例如，基於冷卻系統300的負載需求）。在特定實施例中，可有多於一個馬達106與該104’耦接。例如，圖4例示說明一多馬達程序（例如，HVAC＆R、冷卻器、廢水抽取、或油抽取應用），其包括三個馬達106-1、106-2與106-3，其可經由該VSD104’的一第二輸出522而分別地與該VSD104’耦接。該第二輸出522可與該整流器202、該DC鏈路204及/或該反向器206耦接且可導引該可變電壓與可變頻率至與各馬達106相關聯的一對接觸件502、504、506、508、510及/或512。
在一些實施例中，該第一二次繞組518與該第二二次繞組520兩者可額定為可提供足夠的電力以使該一或多個馬達106在一臨界值負載下操作。在一些實施例中，一第一馬達106-1係透過與該馬達106-1相關聯的接觸件502、504與該VSD104’的該第二輸出522耦接。當該控制系統308調整該整流器202、該DC鏈路204及/或該反向器206以使該馬達106-1在一臨界值電壓下操作，供應至該馬達106-1的電力可從第一二次繞組518轉移至第二二次繞組520。在特定實施例中，由該第二二次繞組520所輸出的電力可不包括可變電壓或頻率控制，因為該馬達106-1的臨界值電壓可處於一固定電壓與頻率。當供應至該馬達106-1的電力被轉移到該第二二次繞組520，該VSD104’可被使用來驅動一第二馬達106-2。當該控制系統308調整該整流器202、該DC鏈路204及/或該反向器206以使該馬達106-2在一臨界值電壓下操作，供應至該馬達106-2的電力可從第一二次繞組518轉移至第二二次繞組520。據此，可從第二二次繞組520供應電力至該第一馬達106-1與該第二馬達106-2兩者。在一些實施例中，從該第一二次繞組518同步地轉換供應至該第一馬達106-1與該第二馬達106-2的電力至該第二二次繞組520可實質上減少因為此等轉換的操作錯誤。
如圖4中所例示的實施例所顯示，多個馬達可與該VSD104’耦接。例如，圖4例示說明被使用來啟動三個馬達106-1、106-2與106-3之VSD104’的強化電路500，該等馬達可分別與該VSD104’耦接。雖然該變壓器514、該VSD104’與該馬達106係例示為一單相電路，習於此技藝者可以理解如何在一三相電路中實施電路500。
在一些實施例中，當該等馬達106處在待用時（例如，未運作），該等接觸件502、504、506、508、510及/或512初始可位在一開啟（open）狀態。為了啟始該第一馬達106-1，該等接觸件502可關閉（closed）以使該第一馬達106-1與該VSD104’耦接。由該VSD104’所產生之施加AC電壓的振幅可從實質上為零增加到馬達106-1的電壓額定值，且該施加AC電壓的頻率由實質上零增加到AC電源102的頻率。當該第一馬達106-1在滿載下（例如，在一臨界值電壓）運作，供應至該第一馬達106-1的電力可藉由開啟接觸件502並關閉接觸件504而由該變壓器514的第一二次繞組518轉移至該第二二次繞組520。據此，該第一馬達106-1透過將該等接觸件504關閉從該第二二次繞組520接收電力以繼續運作。
當該等接觸件502處於開啟狀態且該VSD104’的電壓與頻率到達實質上為零時，該VSD104’實質上不具有負載且可被使用來啟動該第二馬達106-2。該第二馬達106-2藉由將使該馬達106-2耦接至該VSD104’的接觸件506關閉而起動。由該VSD104’所產生之所施加AC電壓的振幅可從實質上為零增加到該第二馬達106-2的電壓額定值，且該施加AC電壓的頻率由實質上零增加到AC電源102的頻率。當該第二馬達106-2在滿載下（例如，在一臨界值電壓）運作，供應至該第二馬達106-2的電力可藉由開啟接觸件506並關閉接觸件508而由該變壓器514的第一二次繞組518轉移至該第二二次繞組520。據此，該第二馬達106-2透過將該等接觸件508關閉而從該第二二次繞組520接收電力以繼續運作。
當該等接觸件502與506處與開啟狀態且該VSD104’的電壓與頻率到達實質上為零時，該VSD104’實質上不具有負載且可被使用來啟動該第三馬達106-3。該第三馬達106-3藉由將使該第三馬達106-3耦接至該VSD104’的接觸件510關閉而起動。由該VSD104’所產生之所施加AC電壓的振幅可從實質上為零增加到該第三馬達106-3的電壓額定值，且該施加AC電壓的頻率由實質上零增加到AC電源102的頻率。當該第三馬達106-3在滿載下（例如，在一臨界值電壓）運作，供應至該第三馬達106-3的電力可藉由開啟接觸件510並關閉接觸件512而由該變壓器514的第一二次繞組518轉移至該第二二次繞組520。據此，該第三馬達106-3透過將該等接觸件512關閉而從該第二二次繞組520接收電力以繼續運作。
應當理解的是，本應用並非對將在以下的說明中所提出或者在圖式中所例示者的細節或方法構成限制。亦應當理解的是，在此使用的措辭和術語僅用於描述的目的，不應被視為限制。
雖然在圖式中所例示的範例實施例與在此描述者為目前較佳者，應當理解此等實施例以範例方式來提供。 因此，本申請並不限於某一特定實施例，而是延伸至落入附加請求項之範圍內的各種修改。 任合成序或方法步驟的順序或序列可根據替代實施例改變或重新排序。
重要的是該注意如在各種範例實施例中顯示之中電壓同步轉移系統的結構與配置僅是例示性。雖然在此揭露中僅詳細描述一些實施例，檢視此揭露者可以輕易理解在不實質脫離在請求項終所提及之標的的新穎教示與優點之下，許多修改是可能的（例如，在各種組件之大小、尺寸、結構、形狀與比例上的改變，參數之數值、安裝配置、使用材料、顏色、導向等等）。例如，顯示為整合在一起的元件可由多個部分或元件所架構，元件的位置可相反或改變，且離散元件的性質或數量或位置可改變或變化。據此，所有此等修改意欲被包括在本申請案的範圍之中。任何程序或方法步驟的順序或序列可根據替代實施例改變或重新排序。在請求項中，任何功能性用語片語意欲涵蓋在此所描述的結構以進行所提及之功能且並非僅有結構相當而是等效結構。在不脫離本申請案的範圍之下，可在範例實施例之設計、操作條件與配置中做出其他替代、修改、改變與省略。
如以上所提及者，本申請案的範圍內之實施例包括程式產品，其包含攜帶或具有機器可執行指令或資料結構儲存在內的機器可讀媒體。此等機器可讀媒體可為任何可取得的媒體，其可由一通用用途或特殊用途電腦或具有一處理器的其他機器存取。以範例的方式，此等機器可讀媒體可包含RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存裝置或可使用來攜帶或儲存機器可讀指令之行是的所需程式代碼或資料結構的任何其他媒體，且該媒體可由一通用用途或特殊用途電腦或具有一處理器的其他機器存取。當資訊透過一網路或另一通訊連接（例如，固線式（hardwired）、無線或固線或無線之一組合）而被轉移或提供至一機器時，機器恰當地閱覽連接如機器可讀媒體。吾等請求在此揭露之所有專利適格之標的。
102‧‧‧AC電源
104、104'‧‧‧VSD
106、106-1、106-2、106-3‧‧‧馬達
202‧‧‧轉換器/整流器
204‧‧‧直流（DC）鏈路
206‧‧‧反向器
300‧‧‧冷凍系統
302‧‧‧壓縮機
304‧‧‧冷凝器
306‧‧‧蒸發器
308‧‧‧控制系統
500‧‧‧電路
502、504、506、508、510、512‧‧‧接觸件或轉接開關
514‧‧‧降壓變壓器
516‧‧‧主要繞組
518‧‧‧第一二次繞組
520‧‧‧第二二次繞組
522‧‧‧第二輸出
圖1為根據本揭露之一態樣的組配為可啟動一馬達的一變速驅動器之一般組態的一實施例之概要圖；
圖2為根據本揭露之一態樣的圖1之該變速驅動器之一實施例之概要圖；
圖3為根據本揭露之一態樣的一冷凍系統的一實施例的概要圖，該冷凍系統包括可由馬達及/或圖1的變速驅動器所啟動的一壓縮機；以及
圖4為根據本揭露之一態樣的圖1之變速驅動器的電路的一實施例的概要圖，該變速驅動器可包括一第二二次繞組。

Claims (20)

  1. 一種冷凍系統，其包含： 組配為可使冷媒沿著一冷媒迴圈循環的一壓縮機； 組配為可驅動該壓縮機的一馬達；以及 與該馬達耦接且組配為可供應電力予該馬達的一變速驅動器，其中，該變速驅動器包含： 與一交流（AC）電源耦接之一降壓變壓器的一主要繞組； 該降壓變壓器的一第一二次繞組，其中，該第一二次繞組係組配為在該馬達以低於一臨界電壓操作時，能夠供應具有可變供應電壓的電力給該馬達；以及 該降壓變壓器的一第二二次繞組，其中，該第二二次繞組係組配為在該馬達以等於或大於該臨界電壓操作時，能夠供應具有一固定供應電壓的電力。
  2. 如請求項1的冷凍系統，其中，該變速驅動器包含： 與該第一二次繞組耦接的一整流器，其中，該整流器係組配為可轉換來自該AC電源的一固定電壓成為直流（DC）電源； 與該第一二次繞組耦接的一DC鏈路，其中，該DC鏈路係組配為可將來自該整流器的該DC電力濾波、或可儲存來自該整流器的DC電力或兩者皆可；以及 與該第一二次繞組耦接的一反向器，其中，該反向器係組配為可將來自該DC鏈路的該DC電力轉換為可變電壓AC電力且供應該可變電壓AC電力予該馬達。
  3. 如請求項1的冷凍系統，其中，該第二二次繞組係額定為該馬達的一固定速度電源電壓額定值。
  4. 如請求項1的冷凍系統，其中，該主要繞組係額定為高達15000V。
  5. 如請求項1的冷凍系統，其包含： 沿著該冷凍迴圈設置的一冷凝器，其中，該冷凝器係配置為可接收來自該壓縮機的冷媒且使該冷媒與一冷卻流體處於一第一熱交換關係中，以致使該冷媒冷凝成為一液體冷媒；以及 沿著該冷凍迴圈設置的一蒸發器，其中，該蒸發氣係組配為可接收來自該冷凝器的該液體冷媒且使該液體冷媒與一加熱流體處於一第二熱交換關係中，以致使該液體冷媒蒸發成為一蒸氣冷媒。
  6. 如請求項1的冷凍系統，其中，該主要繞組係與一三相AC電源耦接。
  7. 如請求項6的冷凍系統，其中，該三相AC電源供應具有高達15千伏（kV）以及介於50赫茲（Hz）至60Hz間之頻率的電力。
  8. 如請求項1的冷凍系統，其包含： 一第一電路，其包含該第一二次繞組、該馬達與一第一開關； 一第二電路，其包含該第二二次繞組、該馬達、與一第二開關；以及 與該第一電路的該第一開關及該第二電路的該第二開關通訊式耦接的一控制器。
  9. 如請求項7的冷凍系統，其中，該控制器係組配為可在該馬達以低於該臨界電壓操作時關閉該第一開關且開啟該第二開關，並且其中，該控制器係組配為可在該馬達以等於或大於該臨界電壓操作時開啟該第一開關且關閉該第二開關。
  10. 一種系統，其包含： 一變速驅動器，其係與一馬達耦接且其係組配為可供應電力予該馬達，其中，該變速驅動器包含： 與一交流（AC）電源耦接之一降壓變壓器的一主要繞組； 該降壓變壓器的一第一二次繞組，其中，該第一二次繞組係組配為在該馬達以低於一臨界電壓操作時，能夠供應具有可變供應電壓的電力給該馬達；以及 該降壓變壓器的一第二二次繞組，其中，該第二二次繞組係組配為在該馬達以等於或大於該臨界電壓操作時，能夠供應具有一固定供應電壓的電力；以及 一控制器，其係組配為可基於該馬達的一量測電壓而選擇在該馬達與該第一二次繞組之間建立電氣通訊以及在該馬達與該第二二次繞組之間建立電氣通訊。
  11. 如請求項10的系統，其中，該變速驅動器包含： 與該第一二次繞組耦接的一整流器，其中，該整流器係組配為可轉換來自該AC電源的一固定電壓成為直流（DC）電源； 與該第一二次繞組耦接的一DC鏈路，其中，該DC鏈路係組配為可將來自該整流器的該DC電力濾波、或可儲存來自該整流器的DC電力或兩者皆可；以及 與該第一二次繞組耦接的一反向器，其中，該反向器係組配為可將來自該DC鏈路的該DC電力轉換為可變電壓AC電力且供應該可變電壓AC電力予該馬達。
  12. 如請求項11的系統，其包含： 一第一電路，其包含該第一二次繞組、該整流器、該DC鏈路、該反向器、該馬達與一第一開關； 一第二電路，其包含該第二二次繞組、該馬達以及一第二開關；以及 與該第一電路的該第一開關及該第二電路的該第二開關通訊式耦接的一控制器。
  13. 如請求項12的系統，其中，該控制器係組配為與該第一電路的該第一開關以及該第二電路的該第二開關電氣耦接，其中，該控制器係組配為可在該馬達以低於該臨界電壓操作時關閉該第一開關且開啟該第二開關，並且其中，該控制器係組配為可在該馬達以等於或大於該臨界電壓操作時開啟該第一開關且關閉該第二開關。
  14. 如請求項10之系統，其包含該馬達與一附加馬達，其中，該變速驅動器係與該附加馬達耦接且係組配為可供應電力予該附加馬達。
  15. 如請求項14的系統，其中，該控制器係組配為可在當該馬達與該二次繞組之間有建立一電氣連接時，在該附加馬達與該第一二次繞組之間建立一電氣連接。
  16. 如請求項10的系統，其中，該第二二次繞組係額定為4160V。
  17. 一種方法，其包含： 監控一馬達的一電壓需求，其中，一變速驅動器係與該馬達耦接且該變速驅動器係組配為可供應電力予該馬達； 在該馬達的該電壓需求低於該臨界值時，從該變速驅動器的一第一二次繞組供應一第一電力予該馬達，其中，該第一電力包含一可變電壓；以及 在該馬達的該電壓需求等於或大於該臨界值時，從該變速驅動器的一第二二次繞組供應一第二電力予該馬達，其中，該第二電力包含一固定電壓，並且其中，該第二二次繞組係與該變速驅動器整合。
  18. 如請求項17的方法，包含在該馬達的該電壓需求到達該臨界值時從該第一電力切換至該第二電力。
  19. 如請求項18的方法，其中，從該第一電力切換至該第二電力包含在該馬達的該電壓需求到達該臨界值時，開啟一第一電路的一第一開關並且關閉一第二電路的一第二開關，其中，該第一電路包含該第一二次繞組、該馬達以及該第一開關，並且其中，該第二電路包含該第二二次繞組、該馬達以及該第二開關。
  20. 如請求項17的方法，其包含： 監控一附加馬達的一附加電壓需求，其中，該變速驅動器係與該附加馬達耦接且組配為可供應電力予該附加馬達； 在該附加馬達的該附加電壓需求小於一附加臨界值時、以及當從該第二二次繞組供應該第二電力予該馬達時，從該變速驅動器的該第一二次繞組供應一第三電力予該附加馬達；以及 當該附加馬達的該附加電壓需求等於或大於該附加臨界值時，從該變速驅動器的該第二二次繞組供應一第四電力予該附加馬達。
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