TWI352183B - Variable speed drive with integral bypass contacto - Google Patents

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TWI352183B
TWI352183B TW097103508A TW97103508A TWI352183B TW I352183 B TWI352183 B TW I352183B TW 097103508 A TW097103508 A TW 097103508A TW 97103508 A TW97103508 A TW 97103508A TW I352183 B TWI352183 B TW I352183B
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Description

九、發明說明： 【發明所屬气枝術領域】 與相關申請案之交互參考 此專案主張美國臨時專射請案第_85,932 號(申請於細年1月22日）之利益，其優先權被主張。 本申請案-般關於可變速度驅動機。本申請案更特定 地關於用於具有主動轉換器之可變速度驅動機之整合旁路 接觸器。 發明背景 用於暖氣通風、空調及致冷(HVAC&R)應用的一可變 速度驅動機(彻)典型地包括—整流器或轉換器、—直流 (DC)鏈結及一換流器。 典型的VSD旁路僅當該VSD不能運行，例如在緊急情 况中時有效。該旁路包括最少兩組三相接觸^，—個斑換 流器部分的輸“聯’且另―個在輪人幹線與馬達之間。 若該VSD故障，旁路裝置可經由透過驅動機小鍵盤的操作 員介入而被啟動，或可具有自動轉接到旁路模式。將馬達 負載自VSD㈣轉移着雜作可能導致敎轉子扭矩出 現在機械負載’以及非常高的馬達狀電流，當該馬達被 跨接線路(across-the-line)啟動。 所需的是 .裡滿足此等需求中的-個或多個或者提供 其他優勢賴之系統及/或方法。其他特徵及優勢將自本説 明書變得明顯。所揭露之教示擴展至落人中請專利範圍之 1352183 範圍内的那些實施例，不管它們是否完成前述需求中的一 個或多個。 【發明内容3 發明概要 5 —實施例關於一種可變速度驅動機系統，被組配以一
固定AC輸入電壓接收一輸入AC電壓，且以一可變電壓及可 變頻率提供一輸出AC電力。該可變速度驅動機包括一轉換 器級，被連接到提供該輸入AC電壓的一AC電源，該轉換器 級被組配以將該輸入AC電壓轉換到一升壓DC電壓；一DC 10 鏈結被連接到該轉換器級，該DC鏈結被組配以渡波來自該 轉換器級之該升壓DC電壓；一換流器級被連接到該dc鏈 結，該換流器級被組配以將來自該DC鏈結的該升壓DC電壓 轉換到具有該可變電壓及該可變頻率之該輸出AC電力。一 整合旁路接觸器與該VSD並聯在該AC電源及該AC輸出電 15力之間。該整合旁路接觸器被配置以當該VSD輸出頻率及 電壓近似等於該AC輸入電壓及頻率時，旁路該vsd。 另一實施例關於一種操作一 VSD以為一冷卻系統中之 一壓縮機/馬達提供電力以消除在滿電力時與該VSD相關聯 之損失的方法。該方法包括以下步驟：監視被連接到該VSD 20之一 AC輸入源之電壓、該AC輸入源之輸入頻率及該VSD 之輸出電壓的失真位準；回應於該八(：輸入源電壓及頻率近 似等於該VSD之輸出電壓及頻率，及該VSD輸出電壓之失 真位準小於一預定失真位準，而開始一轉移程序；將該VSD 之輸出頻率增加到等於該AC電壓之輸入頻率；調整該vsd 6 之-DC鏈結電壓，直到該VSD之輸出電壓等於該ac輸入源 之電壓；賦能該VSD之-電流限制；導通路接觸器， 該旁路接觸H與該VSD並聯在該AC狀該壓縮機/馬 達之間，及當該VSD操作在一AC輸入源之頻率的一預定範 圍内之一頻率時，去能該VSD。 在此所描述之該等實施例的某些優勢是’整合旁路主動 轉換1§配置可被餘操作在—最大鮮及龍等於被供應給 VSD的電力線幹線頻率的VSD控制系統。當該系統被要求操 作在最大頻率時，接觸器旁路消除與該VSD相關聯之損失。 另一不範性實施例有關如可在申請專利範圍中被一般 敍述的其他特徵及特徵的組合。 圖式簡單說明 根據以下詳細描述並結合附圖，本申請案將更加充分 地被理解，其中相同的參考符號代表相同元件，其中： 第1A及1B圖示意性地說明一大致的系統組態。 第2A及2B圖示意性地說明可變速度驅動機之實施例。 第3圖示意性地說明一致冷系統。 第4圖是基於具有整合旁路接觸器之VSD的一主動轉 換器拓撲的一示意性圖式。 第5圖是該VSD之一實施例的一流程控制圖。 第6圖是該VSD之另一實施例的一流程控制圖。 C實施方式;| 較佳實施例之詳細說明 在轉往詳細說明示範性實施例的圖式之前，應該知 道，本申請案並不被限制在以下描述中所提出的或該等圖 式中所說明的細節或方法。還應該知道，這裏所使用的措 辭及術語其目的僅在於描述，且不應被視為限制。 第1A及1B圖大體地說明了系統組態。一 ac電源102供 電給一可變速度驅動機(VSD)1〇4，該^81) 1〇4為一馬達 1〇6(見第1A圖）或馬達1〇6(見第⑺圖）提供電力。該（等）馬達 106較佳地被用以驅動一致冷或冷卻系統之相對應的塵縮 機(一般地見第3圖>該AC電源102自出現在一地的一Ac電力 網或分配系統提供單相或多相、固定電壓及固定頻率的AC 電力給該VSD 104。該AC電源102較佳地可依相對應的ac電 力網而定’提供一2〇〇v、230V、380V、460V或600V的 AC 電壓或線路電壓’以5〇Hz或60Hz的線路頻率給該VSD104。 該VSD 104自該AC電源102接收具有一特定的固定線 路電壓及固定線路頻率的AC電力，且以一所希望電壓及所 希望頻率提供AC電力給該（等）馬達，所希望電壓及所希望 頻率都可變化以滿足特定的需求。較佳地，該VSd 1〇4可提 供AC電力給具有與該（等）馬達1〇6之額定電壓及頻率相比 為較尚的電壓及頻率和較低的電壓及頻率的該（等）馬達 1〇6。在另一實施例中，該VSD 1〇4又可提供與該（等）馬達 1〇6之額定電壓及頻率相比為較高和較低的頻率，但僅相同 或車交低的電壓。該（等）馬達106較佳地是一感應馬達，但可 包括能夠以可變速度被操作的任何類型的馬達。該感應馬 建可具有任何適當的極數配置，包括二極、四極或六極。
第2A及2B圖說明該VSD 104之不同的實施例。該VSD 1352183 104可具有三個級：一轉換器級202、一DC鏈結級204及具 有一個換流器206(見第2A圖）或複數個換流器206(見第2B 圖）之一輸出級。該轉換器202將來自該AC電源102的該固定 線路頻率、固定線路電壓的AC電力轉換到DC電力。該DC 5 鏈結204濾波來自該轉換器202的該DC電力，且提供能量儲
存元件。該DC鏈結204可由電容器或電感器組成，它們是 顯出高可靠率及非常低故障率的被動裝置。最後，在第2A 圖之實施例中，該換流器206將來自該DC鏈結204的該DC 電力轉換到用於該馬達106的可變頻率、可變電壓AC電 10力’及在第2B圖之實施例中，該等換流器206被並聯在該 DC鏈結204上，且每一換流器206將來自該DC鏈結204的該 DC電力轉換到用於一相對應馬達1〇6的一可變頻率、可變 電壓AC電力。該（等)換流器206可以是一功率模組，其可包 括使用線結合(wire bond)技術被互連的功率電晶體、絕緣 15閘雙極性電晶體(IGBT)功率開關及反向二極體。此外，要 知道，該VSD 1〇4的該DC鏈結2〇4及該（等）換流器2〇6可包 括上面所討論的不同的元件，只要該VSD 1〇4的該DC鏈結 204及該（專)換流器2〇6可以為該（等）馬達提供適當的輸 出電壓及頻率。 關於第1B及2B圖’該等換流器2〇6共同地被一控制系 統所控制，藉此每一換流器206以相同的所希望電壓及頻率 提供AC電力給相對應的馬達，基於被提供給該等換流器 206的每一個的一共用的控制信號或控制指令。在另—實施 例中’該等換流11206個別地被一控制系統所控制，以允許 9 1352183 每一換流器206以不同的所希望電壓及頻率提供Ac電力給 相對應的馬達106，基於被提供給每一換流器2〇6的獨立的 控制信號或控制指令。此能力允許該VSD 104之該等換流器 206更有效地滿足馬達106及系統的要求及負載，而無關於 5被連接到其他換流器2〇6的其他馬達106及系統的需求。例 如，一個換流器206可正在提供滿電力給一馬達1〇6，同時 另一換流器206正在提供半電力給另一馬達106。任一實施 例中對該等換流器206的控制可以藉由一控制面板或其他 適當的控制裝置。 10 對於要由該VSD 104提供電力的每一馬達106來說，在
該VSD 104之輸出級中有一相對應的換流器206。可由該 VSD 104提供電力的馬達106之數目依被併入到該VSD 104 中的換流器206之數目而定。在一實施例中，可以有2或3個 被併入到該VSD 104中的換流器206，該等換流器206被並聯 15 到該DC鏈結204且被用於給一相對應馬達1〇6提供電力。儘 管該VSD 104可具有2到3個換流器206,但要知道，多於3 個換流器206可被使用，只要該DC鏈結204可提供並維持適 當的DC電壓給該等換流器206的每一個。
第3圖一般地說明使用第1A及2A圖之系統組態及VSD 2〇 104的一致冷或冷卻系統的一實施例。如第3圖中所示，該 HVAC、致冷或液體冷卻系統300包括一壓縮機302、一冷凝 器配置304、一液體冷卻器或蒸發器配置306及該控制面板 308。該壓縮機302被由VSD 104提供電力的馬達106驅動。該 VSD 104自AC電源102接收具有一特定的固定線路電壓及固 10 1352183 定線路頻率的AC電力，且以所希望電壓及所希望頻率提供 AC電力給該馬達ι〇6，該等所希望電壓及所希望頻率可變^匕 以滿足特定的需求。該控制面板308可包括各種不同的元件， 諸如一類比至數位(A/D)轉換器、一微處理器、—非依電性記 5憶體和一介面板，用以控制該致冷系統300之操作。該控制面 板308還可被用以控制該VSD 1〇4及該馬達106之操作。
壓縮機302壓縮一致冷蒸氣且經由一排出管遞送該蒸 氣到該冷凝器304。該壓縮機302可以是任何適當類型的壓 縮機，例如，螺旋式壓縮機、離心式壓縮機、往復式壓縮 10機、滿旋式壓縮機等。由該壓縮機302遞送到該冷凝器304 的該致冷蒸氣進入與一流體(例如，空氣或水)的一熱交換關 係，且經歷一相變成為一致冷液體，作為與該流體的該熱 交換關係之結果。來自該冷凝器3 04的該已冷凝液態致冷劑 流經一膨脹(expansion)裝置(未顯示）到達該蒸發器3〇6。 1S 該蒸發器3〇6可包括用於一冷藏負載之一供水管線 (supply line)及一回水管線（return line)的連接。輔助 (secondary)液體（例如，水、乙烯、氣化鈣液或氯化鈉液） 經由回水管進入該蒸發器306並經由供水管離開該蒸發器 306。該蒸發器306中的液態致冷劑進入與該輔助液體的一 20 熱交換關係，以降低該輔助液體之溫度。該蒸發器306中的 該致冷液體經歷一相變成為一致冷蒸氣，作為與該輔助液 態的熱交換關係之結果。該蒸發器306中的該氣態致冷劑經 由一吸入管線(suction line)離開該蒸發器306並返回到該壓 縮機302，以完成該循環。要知道，倘若該冷凝器304及蒸 11 1352183 發器306中致冷劑可獲得適當的相變的話，任何適當組態的 冷凝器304及蒸發器3〇6可被用於該系統300中。
該HVAC、致冷或液體冷卻系統300可包括許多第3圖中 未顯示的其他特徵。為了說明，這些特徵已有意被省略以 5簡化圖式。此外’儘管第3圖以具有一個被連接在一單一致 冷電路中的壓縮機來說明該HVAC、致冷或液體冷卻系統 300，但要知道，該系統300可以具有多個被連接到一個或 多個致冷電路的每一個中的壓縮機，由一單一Vsd提供電 力（如第1B及2B圖中所示）或由多個VSD提供電力（一般地 10 見第1A及2A圖中所示之實施例）。 接下來參考第4圖，一VSD 104包括一個三相線路電抗 器402，經由保護裝置（諸如保險絲10或一斷路器）連接到該 AC電源102 ^該線路電抗器402賦能主動轉換器202之輸入 處的電流限制，且允許該已升壓之DC鏈結電壓之產生。一 15 輸出LC渡波器404連接到該換流器206之輸出，以滤波輸出 波形，且衰減電雜訊及與該換流器206之輸出波形相關聯之 諧波。該LC濾波器404與該換流器206及例如該馬達1〇6(例 如，見第1A圖）串聯。一個三相旁路接觸器400與該VSD 104 並聯’自該等保護裝置10之下游端到該LC濾波器404之輸 20 出。一主動轉換器202的使用提供了對該DC鏈結204處電壓 的快速主動控制。該主動轉換器202提供擴展的渡過 (ride-through)能力、在一通用輸入電壓上的操作能力，及 無關於該輸入線電壓大小而規劃該AC輸出電壓大小之能 力。使用該主動轉換器202，該DC鏈結204處的電壓精確且 12 1352183 迅速地被控制。從而，該VSD 104之輸出電壓也精確且迅速 地被控制。一電力濾波器404被連接在該VSD 1〇4之輸出， 以提供正弦輸出電壓到該馬達106。一#路接觸器働被併 入在該VSD 104之内，用以在該系統之全速操作時提供一電 5感器馬達106之直接、跨接線路操作。該整合旁路接觸器400 可被賦能及去能，若其適當地被應用到已裝配有一主動轉 換器202之該VSD 104的話。第4圖中所示之組態允許在 50/60HZ幹線操作或降低的頻率操作時，該VSD 1〇4的連續 操作，而當自VSD操作模式切換到跨接線路操作模式時， 10並不中斷該冷卻器馬逹106及壓縮機302之操作。用以精確 地控制該VSD輸出電壓、頻率及頻率的相位同步於該電 壓源102之輸入電壓、相位及頻率的能力提供跨接線路 (即，滿幹線電壓及頻率)操作及VSD控制操作之間雙向的電 氣負載之一平滑、通透的轉移。此平滑、通透負載轉移消 15除了超出該負載所要求的所需扭矩的扭矩偏移（torque excursion)。該平滑負載轉移能力消除了典型地與將電力供 應自VSD轉移到幹線相關聯之傳動系（driveline)震動。結 果，一大小縮小過的接觸器可被用以轉移負载，且湧入電 流被消除’而不管該VSD 104所處之操作模式。
20 全速操作的VSD 104之電力損失可藉由旁路該VSD 104而被降低或消除。與一習知的VSD相關聯之正常損失一 般範圍在2%到3%，且該等損失對於使用一主動轉換器202 的VSD來說範圍可高達4%到5%。用於為一HVAC冷卻系統 提供電力的具有整合旁路接觸器400之VSD 104的應用，在 13 1352183
真必須在一預定最小位準之内。該電壓失真要求需要一輸 出L-C濾波器404必須被整合到該VSD中’以移除來自vSD 輸出的大部分輸出電壓諧波。該VSD 104之控制方案也必需 整合如下兩個其他特徵：1)輸出電流限制控制及2)無感測器 5 (sensorless)扭矩控制。輸出電流限制控制被組配以限制感 測器處的可得輸出電流Ivsd在一預定限制。無感測器感應馬 達扭矩控制被組配以使用已感測參數Imtr及Vmtr來控制該 馬達扭矩。為了使該VSD 104能夠將輸出電壓以相位及頻率 二者鎖定到該AC輸入源102 ’該AC輸入源102或Vin必須被 10偵測。最後’該DC鏈結204處的電壓VDCL被偵測並被控 制在一預定電壓位準，以使該VSD 104能夠調整RMS馬達 電壓以匹配該VSD 104輸入處的電壓VIN。 該等系統控制通常在系統控制面板308中被實施。當該 控制面板308要求該冷卻系統壓縮機/馬達3〇2、1〇6操作在 15低於該AC電壓源頻率的一規定範圍内操作時，自vsd操作 到旁路接觸器操作的轉變發生。該範圍可藉由使用整合部 分負載值(IPLV)繪製(plot)未裝配VSD冷卻器之效率對已裝 配VSD冷卻器之效率來指定，在各種部分負載條件 下的效率量測之加權平均，如ARI標準55〇/59〇-98中所描述 2〇的，且其在此以參照方式被併入本文。該頻率範圍一般在 最大頻率之1.0Hz之内。例如，對於一6〇Hz的線路，當操作 在59.0Hz或向於59.0Hz時，藉由自該AC電壓源1〇2的直接操 作’更有效的操作被獲得。在一實施例中，轉至該旁路接 觸器400的轉變直到該冷卻系統操作於穩定狀態時才發 15 1352183 生，即，實際脫離冷卻水溫在一預定溫度帶之内，例如， 關於該脫離冷卻水溫設定點的正負約〇.2叩。 參考第5圖，對該VSD 104操作的控制被描述。在步驟 600,該控制面板決定用於旁路接觸器操作的上述準則被滿 5足。在步驟61〇，一控制信號自該控制面板3〇8被發送，用 以將該VSD 104之操作自VSD操作轉變到滿AC輸入電壓。 在步驟620,該VSD之輸出頻率被可控制地增加且相位被調 整，以精確地匹配該AC電壓源輸入幹線頻率及相位。在步 驟630，該DC鏈結電壓按所需要的被調整，以*RMS馬達 ίο電壓與RMS輸入幹線電壓相匹配。在步驟64〇，一電流限制 被賦能’且在步驟650 ’該旁路接觸器4〇〇被導通⑷〇se)。 在步驟660 ’用於該換流器206及該主動轉換器202的閘控信 號被去能。雖然該等換流器閘控信號已經被去能，但由於 該驅動機的該換流器部分206内所包含的反並聯式二極 15體，該VSD2DC鏈結電壓保持在近似等於輸入線間幹線電 壓峰值之位準上。該等反並聯式二極體之操作在共同擁有 的美國專利第7,005,829號中詳細地被提出，其全部在此以 參照方式被併入本文。由於該換流器2〇6及主動轉換器2〇2 閘控信號被去能，該VSD 104中所消耗的功率實質上變成 2〇零。在步驟670，馬達保護裝置(例如，馬達超載電流感測 等）此時使用該IMTR參數而被執行，且若需要的話，馬達切 斷裝置將藉由脫離該旁路接觸器4〇〇而被實施。剛才所描述 的轉變方法消除了馬達RMS電壓或馬達RMS電流中的階躍 變化，這接著消除了由此等階躍變化所導致的所有扭矩暫 16 1352183 態及馬達湧入電流。 相反的操作在第6圖中被提出》自幹線操作返回到vsd 操作的轉變應該僅當該等系統控制要求該冷卻系統壓縮機 /馬達操作在低於該AC輸入源102之頻率的一規定範圍之内 5的一頻率上時發生。在一實施例中，該規定範圍藉由使用 該1PLV負載線繪製未裝配VSD壓縮機3〇2之效率對已裝配 VSD壓縮機302之效率而決定。該頻率範圍一般低於最大頻 率之1.0Hz。當被命令操作在59.0Hz或低於59〇出時，藉由 經由該VSD 1〇4的操作，該冷卻系統之更有效的操作被獲 10得。在一實施例中’自旁路接觸器400到VSD 104的轉變可 僅當該冷卻系統操作於穩定狀態操作時發生，即實際脫離 冷卻水溫在接近該脫離冷卻水溫設定點的一預定範圍（華 氏+/-0.2度)之内。 在步騾700，將該壓縮機/馬達頻率，mtr與該AC輸入源 15 1〇2之頻率厶c ΙΝΡυτ相比較，且若差值大於1.〇，則在步驟 705，該控制面板發送一命令信號，以開始自該AC輸入源 之滿電壓到VSD操作之轉變。該轉變程序開始於步驟71〇， 如下。在步驟710，該主動轉換器2〇2被賦能，且Vdclink被 控制到其標稱設定點。在步驟72〇，輸出頻率被設定到該AC 20輸入源102之已感測輸入頻率，且輸出電壓VMTR之相位被設 定到該AC輸入源102之相位。在步驟73〇，該¥8£) 1〇4之電 流限制被賦能，且該電流限制位準被設定等於參數丨mtr之電 流位準。在步驟740，該等換流器閘被賦能，且該DC鏈結 電壓被細緻地調諧，直到VSD電流及馬達電流之間的差 17 (即’參數(Ivsd-Imtr))被最小化。在步薄750，該控制系統決 定該參數(Ivsd-Imtr)是否在一規定限制之内。若是，則在步 驟760，旁路接觸器400被不導通(open)，且該VSD 1〇4為該 馬達負載提供電力。否則’該控制系統返回監視該差值 5 (Ivsd_Imtr) 0 儘管在圖中被說明且在此被描述的該等示範性實施例 目前是較佳的，但應該知道，此等實施例僅以範例的方式 被提供。因此，本申請案並不被限制在特定實施例中，而 擴展到仍然落在附加申請專利範圍之範圍中的各種修改。 10任何程序或方法步驟的順序或次序可依據可選擇的實施例 被變化或重排序。 重要的疋要主思，可變速度驅動機及方法的構成及配 置（如在各種示範性實施例中所顯示的）僅是說明性的。雖然 僅一些實施例已被詳細描述於此揭露中，但檢閱此揭露的 15該技藝中具有通常知識者將立即瞭解，許多修改是可能的 (例如各種實施例的大小、尺度、結構、形狀及比例，參數 值、安裝配置、材料使用、顏色、方位等之變化），而本質 上並不脫離申請專利範圍中所敍述之標的的新穎教示及優 勢。例如’如整體被形成後所示之元件可由多個部分或元 20件構成’元件之方位可被反向或被變化，且離散元件的種 類或數目或者方位可被改變或變化。因此，所有這些修改 企圖被包括在本申請案之範圍内。任何程序或方法步驟的 順序或次序可依據可選擇的實施例被變化或重排序。在申 。月專利範圍中’任何手段功能(瓜⑽如pius functi〇n)用語企 18

Claims (1)

1352183 申請案申蓮^^^園修正本 100.06.107" 十、申請專利範圍： L 一種可變速度驅動機（VSD) ’其被組配以一固定交流 (AC)輸入電壓及頻率接收一輸入ac電壓，且以一可變 電壓及可變頻率提供一輸出AC電力，該可變速度驅動 機包含： 一轉換器級，其連接到提供該輸入AC電壓的一AC 電源，該轉換器級被組配以將該輸入Ac電壓轉換到一 經升壓之DC電壓； 一DC鏈結，其連接到該轉換器級，該DC鏈結被組配 以濾波及儲存來自該轉換器級之該經升壓之DC電壓； 一換流器級，其連接到該DC鏈結，該換流器級被 組配以將來自該DC鏈結的該經升壓之DC電壓轉換到具 有該可變電壓及該可變頻率之該輸出AC電力； 一整合旁路接觸器，其與該VSD並聯在該AC電源 及該輸出AC電力之間，該整合旁路接觸器被組配以當 該VSD輸出頻率及電壓與該AC輸入電壓及頻率近似相 等時’旁路該VSD ; 一輸出電流限制控制及一無感測器扭矩控制； 該輸出電流限制控制被阻配以限制在該AC輸出電 力處可得的輸出電流量到一預定電流值；及 該無感測器馬達扭矩控制被組配以基於一馬達電 流及馬達電壓控制該馬達扭矩。 2.如申請專利範圍第1項所述之VSD，進一步包含一個連 接到該AC電壓源之三相線路電抗器，，該線路電抗器 20 1352183 第 97103—508 圍修正本 ΙΟΟ.Ο^Τϋ 被組配以限制該轉換器級之一輸入電流，用以濾波一輸 入波形且用以衰減電雜訊及與該VSD相關聯之諧波。 3. 如申請專利範圍第2項所述之VSD，進一步包含一連接 於該換流器級之一輸出處之輸出濾波器’該輸出濾波器 被組配以濾波該VSD之該輸出波形，且衰減電雜訊及與 該換流器級相關聯之諧波。 4. 如申請專利範圍第3項所述之VSD，其中該輸出濾波器 與該換流器及該馬達串聯。 5. 如申請專利範圍第4項所述之Vsd，其中該輸出濾波器 是一L-C濾波器，該L-C濾波器被整合到該VSD中，且被 組配以移除來自該AC輸出電力的大部分諧波。 6. 如申請專利範圍第1項所述之VSD，其中該VSD進一步 被組配以調整該VSD輸出電壓相位及頻率以等於該AC 輸入電壓相位及頻率。 7. 如申請專利範圍第6項所述之VSD，其中該VSD進一步 被組配以偵測該VSD之一 DC鏈結部分的一 DC鏈結電 壓’及調整該DC鏈結電壓到一預定DC電壓位準，這是 調整該AC輸出電壓以匹配該AC輸入電壓所必需的。 8·—種操作一 VSD以為一冷卻系統中一壓縮機/馬達提供 電力以消除在滿電力時與該VSD相關聯之損失的方 法’該方法包含以下步驟： 監視連接到該VSD之一AC輸入源的一電壓、該AC 輪入源之一輸入頻率及該VSD之一輸出電壓的一失真 位準； 21 1352183 第97103508號申請案申請專利範圍修正本 100.06.10. 回應於該AC輸入源電壓及頻率等於該VSD之一輸 出電壓及頻率，及該VSD輸出電壓之該失真位準小於一 預定失真位準，而開始一轉移程序； 將該VSD之該輸出頻率增加到近似等於該AC電壓 之該輸入頻率； 調整該VSD之一 DC鏈結電壓，直到該VSD之該輸出 電壓近似等於該AC輸入源之該電壓； 賦能該VSD之一電流限制； 導通一旁路接觸器，該旁路接觸器與該VSD並聯在 該AC輸入源及該壓縮機/馬達之間；及 當該VSD操作在一 AC輸入源之頻率的一預定範圍 内之一頻率時，去能該VSD。 9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該預定失真位 準藉由依據一整合部分負載值(IPLV)負載線繪製直接 自該AC輸入電壓操作的該壓縮機/馬達之效率與自該 VSD操作的該壓縮機/馬達之效率而決定。 10. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該頻率範圍低 於最大頻率之1.0Hz。 11. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中開始該轉移程 序之步驟在該冷卻系統被決定以操作於一穩定狀態操 作之後開始。 12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該穩定狀態操 作被定義以該冷卻系統之一實際脫離冷卻水溫在接近 一脫離冷卻水溫設定點的一預定範圍以内。 22 1352183 第97103508號申請案申請專利範圍修正本 100.06.10. 13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該等預定範圍 是+/-0.2oF。 14. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該方法進一步 包含以下步驟： 監視該壓縮機/馬達之該VSD的一輸出頻率； 偵測何時該VSD需要操作在低於一 AC輸入源之一 頻率超過一預定範圍的一頻率時； 回應於該VSD需要操作於該預定範圍而發送一控 制信號，以開始自該AC輸入源到該VSD的轉變； 賦能該VSD之一主動轉換器部分； 設定該VSD之一 DC鏈結部分之電壓到一預定標稱 設定點； 設定該VSD之該輸出頻率及相位等於該AC輸入源 之該已偵測輸入頻率； 賦能該VSD之一電流限制電路等於該壓縮機/馬達 之一操作電流的該電流位準； 賦能該VSD ; 決定該VSD之一輸出電流與該壓縮機/馬達之一負 載電流之間的一電流差是否在一預定範圍内； 回應於該電流差在該預定範圍内，而不導通該旁路 接觸器；及 經由該VSD操作該壓縮機/馬達。 15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，進一步包括以下步 驟：在不導通該旁路接觸器之前，決定該冷卻系統被操 23 1352183 100.06.10. 第97103508號申請案申諳真利範圍修正本 作於接近一脫離冷卻水溫設定點的一預定範圍内。 16. 如申请專利範圍第15項所述之方法’進一步包含以下步 驟：在該系統控制面板要求該馬達操作在小於59.0Hz的 一頻率上之後，發送一命令信號以開始自該AC輸入源 到該VSD的轉變。 17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該去能步驟包 含’關閉該VSD之一換流器部分的一閘控信號及該VSd 之一主動轉換器部分。 18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該方法進一步 包含以下步驟：在該去能步驟之後，基於該馬達負載電 流參數執行馬達保護裝置，且若需要的話，藉由脫離該 旁路接觸器實施馬達切斷裝置。 19. 一種可變速度驅動機系統(VSD)，其被組配以一固定交 流(AC)輸入電壓及頻率接收一輸入ac電壓，且以一可 變電壓及可變頻率提供一輸出AC電力，該可變速度驅 動機包含： 一轉換器級，其連接到提供該輸入AC電壓的一AC 電源’該轉換器級被組配以將該輸入AC電壓轉換到一 經升壓之DC電麼； 一DC鏈結，其連接到該轉換器級，該DC鏈結被組配 以濾波及儲存來自該轉換器級之該經升壓之DC電壓； 一換流器級，其連接到該DC鏈結，該換流器級被 組配以將來自該DC鏈結的該經升壓之DC電壓轉換到具 有該可變電壓及該可變頻率之該輸出Ac電力；及 24 1352183 一整合旁路接觸器，其與該VSD並聯在該Ac:電源 及該ac輸出電力之間’該整合旁路接觸器被組配以當 該VSD輸出頻率及電壓與該AC輸入電壓及頻率近似相 等時’旁路該VSD ; 其中該VSD被組配以回應於控制面板要求—已連 接負載操作在或接近該AC輸入電壓之頻率上，而將— 負載自一VSD操作轉移到一旁路接觸器操作，其中該 AC輸入電壓頻率之一偏差範圍藉由使用一整合部分負 載值繪製-未裝配VSD冷卻系統之效率對裝配具有該 VSD之該冷卻器之效率而決定。 2〇.如申請專利範圍第19項所述之VSD，其+該Ac輸入電 壓頻率之偏差範圍在最大頻率之1.0Hz之内。 21.如申請專利範圍第19項所述之VSD，其中轉移到該旁路 接觸器被禁止，直到該冷卻系統被判定操作於一穩定狀 態情況。 22·如申請專利範圍第21項所述之VSD，其中當一實際脫離冷 卻水溫落入一預定溫度帶内時，該穩定狀態情況發生。 23.如申請專利範圍第22項所述之VSD，其中該預定溫度帶 是關於一脫離冷卻水溫設定點正負約〇.2。1?。 25 p Μ \σ曰修(E)正替換頁
至第6圖 第5匱
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