WO2019081046A1 - Verfahren zur auswahl eines frequenzumrichters für eine kältemittelverdichtereinheit - Google Patents

Verfahren zur auswahl eines frequenzumrichters für eine kältemittelverdichtereinheit

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WO2019081046A1
WO2019081046A1 PCT/EP2017/077658 EP2017077658W WO2019081046A1 WO 2019081046 A1 WO2019081046 A1 WO 2019081046A1 EP 2017077658 W EP2017077658 W EP 2017077658W WO 2019081046 A1 WO2019081046 A1 WO 2019081046A1
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WO
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frequency
operating
current value
frequency converter
data processing
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/077658
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English (en)
French (fr)
Inventor
John Gibson
Tobias HIEBLE
Julian Pfaffl
Jürgen NILL
Ferdinand BREITHUTH
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Bitzer Kühlmaschinenbau Gmbh
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Publication date
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Priority to PCT/EP2017/077658 priority patent/WO2019081046A1/de
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/047—V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/26—Problems to be solved characterised by the startup of the refrigeration cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/021—Inverters therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for selecting a frequency converter for a refrigerant compressor unit, comprising a refrigerant compressor and an electric drive motor.
  • the frequency inverters have always been selected for the refrigerant compressor units in such a way that the frequency converter does not limit the possible working conditions of the refrigerant compressor.
  • the invention is therefore based on the object to improve a method for selecting a frequency converter to the effect that the frequency converter is selected application optimized.
  • Operation diagram of the refrigerant compressor is selected, that for this selected operating condition, an operating frequency is selected and that is determined from drive data corresponding to the selected operating condition and the selected operating frequency Häschandsconcesstromwert for the operation of the refrigerant compressor unit.
  • the advantage of the solution according to the invention is to be seen in that with the working state operating current value, a guide variable for the selection of the
  • Frequency converter is available, which allows a simple determination of the frequency converter, for example, in such a way that the frequency converter to be selected must be at least able to produce a current corresponding to the Hässtands sunnysstromwert current at the output.
  • the drive data are determined in advance, in particular also dependent on the refrigerant, and in particular stored for later use in the selection of the frequency converter.
  • the frequency converter can be selected particularly easily if, on the basis of the operating state operating current value from data of available frequency converters, that frequency converter whose maximum value of the converter current is equal to or greater than the operating state operating current value is selected.
  • the data of the eligible frequency converter are summarized in a list, which is available in particular as a stored file.
  • Inverter maximum current value is as close as possible to the working state operating current value.
  • the frequency converter is selected so that its converter startup maximum current value is equal to or greater than a startup current value of the refrigerant compressor unit.
  • this is for the selection of the frequency converter
  • an advantageous solution provides that the starting current value is determined experimentally and in particular stored thereafter in order to be available for the selection of the frequency converter.
  • the starting current value corresponds to the real conditions of the refrigerant compressor unit.
  • the frequency converter it is preferably provided that the
  • Frequency converter is selected so that its Umrichteranlaufmaximal- current value is as close to the starting current value, so that in this respect no unnecessarily large dimensioning of the frequency with respect to the inverter maximum current value takes place.
  • the frequency converter prefferably be selected such that its maximum converter current value is as close as possible to the higher of the values of the operating state operating current value and starting current value, thereby optimizing the design of the frequency converter with regard to its maximum converter current value to the selected operating state.
  • an advantageous solution provides that for each operating state of the refrigerant compressor unit experimental drive data for the possible operating frequencies to be selected are stored.
  • an advantageous solution provides that the operating frequency to be selected is in the range from 0 hertz to 140 hertz.
  • the operating frequency to be selected will be in the range of from a corner frequency of the frequency converter to a frequency of 140 hertz, preferably up to 90 hertz.
  • the drive data itself was not specified further.
  • an approach that is easy to implement provides that the drive data have the experimentally determined electrical power consumption for each working state in the field of use at the various operating frequencies.
  • the arithmetic determination of the working state operating current value is effected, in particular, by taking into account the impedance of the equivalent circuit diagram of the drive motor for determining the operating state operating current value.
  • the experimentally determined power consumption of the refrigerant compressor unit is equated with the power consumption resulting from the equivalent circuit and the slip or the rotor angle is determined therefrom so that all parameters for the complete calculation of the operating state operating current value are present ,
  • the operating state operating current value can be determined.
  • Another way to optimize the frequency converter selection is to minimize the operating state current value by varying the output voltage of the frequency converter. That is, based on the relationship with the working state operation current value given by the equivalent circuit diagram and the
  • Output voltage of the frequency converter is the ability to minimize the operating state current value by changing the output voltage of the frequency converter, so that in the selection or configuration of the frequency converter such a frequency converter or a setting of such a frequency converter can be selected, the output voltage has a value that to a
  • minimum operating state current value which in turn can be taken into account in the selection of the frequency converter.
  • an advantageous solution provides that the experimentally determined electrical power consumption of each working state in the field of application is recorded at the respective operating frequency, in particular stored.
  • Operating frequency recorded in particular stored. This means that the operating state operating current values are already calculated and stored for each operating state and operating frequency, so that when the frequency converter is selected, the already stored operating state operating current values can be accessed directly and no computational determination thereof must be made before the selection.
  • the method according to the invention for selecting a frequency converter restricts the operating states of the refrigerant compressor available in the field of use of the application diagram, it is preferably provided that the operating state of the selected one is selected on the basis of the maximum converter current value
  • Inverters determine the operating states associated with this maximum inverter current value in the field of use at a selected operating frequency based on the drive data.
  • This determination of the operating states on the basis of the inverter maximum current value determined after the selection of the frequency converter has the great advantage that it can be used to determine the restrictions of the field of use and the operating states that can be realized in the field of application due to the selection of the frequency converter according to the invention.
  • the operating states determined for the converter maximum current value are displayed visually in the application diagram.
  • a customary visualization unit is provided for this purpose, which on the one hand represents the deployment diagram and, on the other hand, the working states which form a boundary of the deployment field in the deployment diagram.
  • operating states may occur in which the operating state operating current value exceeds the maximum inverter current value at high operating frequencies.
  • the method provides that only frequency inverters are provided for selection, which comprise a frequency limiting unit which limits the operating frequency at operating frequencies above a cutoff frequency such that the converter maximum current value of the frequency converter is not exceeded.
  • Such a frequency limiting unit thus has the advantage that, in spite of the selection of the frequency converter according to the invention, operating states of the refrigerant compressor unit are permitted, but not in the entire frequency range, in particular not at over the corner frequency Operating frequencies, can be realized that, however, when realizing such operating conditions of the frequency converter itself limits the operating frequency such that no transition to the fault mode takes place.
  • the operating state operating current value of the frequency converter is constantly detected by the frequency limiting unit.
  • the operating state current value of the frequency converter to be compared with a current reference value and for the operating frequency to be limited to a cutoff frequency which is present when the current reference value is reached.
  • the current reference value is in the simplest case directly the inverter maximum current value.
  • the frequency limiting unit takes into account both the inverter maximum current value and the compressor maximum operating current value as the current reference value and determines the cutoff frequency on the basis of the lowest of the maximum current values.
  • the selected frequency converter does not interfere with the operating conditions that can be realized only at certain operating frequencies, but rather makes it possible to implement these operating states of the refrigerant compressor, but only in a limited range of the operating frequencies.
  • a voltage increase unit causes an increase in the output voltage over the operating frequency independently of a fluctuation of a mains voltage.
  • This solution has the advantage that the selected frequency converter, even with fluctuating mains voltage, in particular fluctuations by up to 20%, does not change the increase of the output voltage of the frequency converter substantially above the operating frequency for the flow in the drive motor of the refrigerant compressor unit, but keeps this increase constant.
  • the intermediate circuit voltage represents a favorable voltage for the method according to the invention, since this is proportional to the mains voltage and thus also directly reflects the fluctuations in the mains voltage.
  • the invention relates to a method carried out by a data processing unit, which comprises the method steps according to one of claims 1 to 28.
  • the invention relates to a computer program product comprising instructions which, in the course of the execution of the program by a computer, cause it to carry out the method according to one of claims 1 to 28. Furthermore, the invention relates to a data processing unit according to the features of claims 29 to 55, wherein reference is made to the corresponding statements regarding the method according to the invention with regard to the advantages thereof.
  • the invention relates, independently of the solutions described above, or in combination with these, a refrigerant compressor system comprising a refrigerant compressor unit with a
  • Refrigerant compressor and an electric drive motor comprising a frequency converter for operating the electric drive motor, wherein the frequency converter comprises a frequency limiting unit, which limits the operating frequency at operating frequencies above a corner frequency such that the Umrichtermaximalstromwert the frequency converter is not exceeded.
  • Such a frequency limiting unit thus has the advantage that, even without special interventions, operation of the refrigerant compressor system is possible in operating states of the refrigerant compressor unit which does not realize the entire frequency range, in particular not all operating frequencies above the corner frequency, with the available maximum converter operating current can be, since in the realization of such working states of the frequency converter itself limits the operating frequency such that no transition to the fault mode takes place.
  • the operating state operating current value of the frequency converter is constantly detected by the frequency limiting unit.
  • the operating state current value of the frequency converter to be compared with a current reference value and for the operating frequency to be limited to a cutoff frequency which is present when the current reference value is reached.
  • the current reference value is in the simplest case directly the inverter maximum current value.
  • the frequency limiting unit takes into account both the inverter maximum current value and the compressor maximum operating current value as the current reference value and determines the cutoff frequency on the basis of the lowest of the maximum current values.
  • the invention further relates, independently of the solutions described above, or in combination with these, a refrigerant compressor system comprising a refrigerant compressor unit with a
  • Refrigerant compressor and an electric drive motor comprising a frequency converter for operating the electric drive motor, wherein the frequency converter comprises a voltage adjustment unit which controls an increase in the output voltage above the operating frequency so that it is independent of a fluctuation of a mains voltage.
  • This solution has the advantage that the selected frequency converter, even with fluctuating mains voltage, in particular fluctuations by up to 20%, does not change the increase of the output voltage of the frequency converter substantially above the operating frequency for the flow in the drive motor of the refrigerant compressor unit, but keeps this increase constant.
  • the voltage adaptation unit detecting an intermediate circuit voltage of the frequency converter and correcting the increase of the output voltage of the frequency converter for deviations from the at least one reference value by comparison with at least one reference value in order to keep the rise in the output voltage constant above the operating frequency.
  • the intermediate circuit voltage represents a favorable voltage for the method according to the invention, since this is proportional to the mains voltage and thus also directly reflects the fluctuations in the mains voltage.
  • the correction of the increase of the output voltage over the operating frequency can then be easily realized if the voltage adjustment unit generates a proportionality correction factor with which a correction of the increase of the output voltage of the frequency converter takes place.
  • the reference values used by the voltage adjustment unit comprise at least one of the values such as: a reference frequency, a proportionality factor and a DC link voltage setpoint.
  • the frequency converter control has a proportional element which generates the voltage control signal on the basis of the frequency request signal of the voltage control signal and that the voltage adjustment unit corrects a proportional behavior of the proportional element.
  • the proportionality correction factor is used to correct the proportional behavior of the proportional element.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a refrigerant circuit with a
  • Refrigerant compressor unit operated by an inverter
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of an application diagram of the refrigerant compressor unit with an application field enclosed by an application boundary, which defines the permitted operating states of the refrigerant compressor unit;
  • Fig. 3 is a representation of a curve of an output voltage of
  • Frequency converter over an operating frequency and a course of a working state operating current value above the operating frequency a schematic representation of a data processing unit for optimum selection of a frequency converter according to a first embodiment of the inventive solution; a representation of an equivalent circuit diagram of a designed as an asynchronous motor drive motor of the refrigerant compressor unit with representation of the equations for a motor impedance, a
  • FIG. 12 shows a schematic illustration of a fifth exemplary embodiment of a method according to the invention for selecting a frequency converter
  • FIG. 13 is a schematic representation of the fifth embodiment of the frequency converter according to the invention in determining the limitations of the application field;
  • Fig. 14 is a schematic representation of a frequency converter with a
  • Fig. 15 is a schematic representation of a frequency converter with a
  • 16 is a diagrammatic view of a tension control signal for the
  • 17 is an illustration of output voltages of the frequency converter similar to FIG. 3 in the case of a fluctuating mains voltage.
  • a refrigerant circuit 10 shown schematically in FIG. 1 includes a refrigerant compressor unit 20, which has a refrigerant compressor 22 and an electric drive motor 24 driving the refrigerant compressor 22, wherein the refrigerant compressor 22 and the drive motor 24 may be integrated in one unit, for example.
  • the refrigerant compressor 22 in the refrigerant circuit 10 compresses the circulating refrigerant therein, which is then supplied in the refrigerant circuit 10 to a pressure side heat exchanger unit 12 in which the compressed refrigerant is cooled by discharging heat W,
  • the cooled, in particular condensed, refrigerant is supplied in the refrigerant circuit 10 to an expansion element 14, in which the compressed, in particular condensed and pressurized refrigerant is expanded and then fed in the refrigerant circuit 10 to a heat exchanger unit 16, in which the expanded refrigerant is able to heat W to thereby develop its cooling effect.
  • the refrigerant expanded in the heat exchanger unit 16 is subsequently supplied again to the refrigerant compressor 22 and compressed by the refrigerant compressor 22.
  • the refrigerant compressor 22 is thus at an inlet 32, the expanded refrigerant, which has already absorbed heat in the heat exchanger unit 16, fed at a saturation temperature STE, then compressed in the refrigerant compressor 22 and exits at an outlet 34 of the refrigerant compressor with a saturation temperature STA.
  • the refrigerant compressor 22 works due to design and refrigerant damage without only certain value pairings of the saturation temperature STE at the inlet 32 and the saturation temperature STA am
  • Outlet 34 of refrigerant compressor 22 defined by a deployment diagram 36 shown in FIG. 2, where saturation temperature STE at inlet 32 and y-axis saturation temperature STA at outlet 34 are plotted in deployment diagram 36 on the X-axis.
  • all the value pairings of the saturation temperature STE at the inlet 32 and the saturation temperature STA at the outlet 34 of the refrigerant compressor 22, which are permissible for the refrigerant compressor 22, are in one
  • Saturation temperature STE from the inlet 32 and the saturation temperature STA at the outlet 34 each define a working state AZ of the refrigerant compressor 22 that can be realized with the respective refrigerant compressor 22.
  • Each working state AZ requires that the refrigerant compressor 22 is driven by the electric drive motor 24, a certain electrical power consumption P A z of the drive motor 24th
  • the electrical power consumption value P AZ of the drive motor 24 is on the one hand dependent on the respective working state AZ in the application field EF and on the other hand depends on the rotational speed of the refrigerant compressor 22.
  • the speed of the refrigerant compressor 22 is proportional to the operating frequency f at which the drive motor 24 is fed by the frequency converter 40.
  • each working state AZ within the application field EF is assigned an electrical power consumption value P AZ at a specific operating frequency f.
  • the electric power consumption value P A z of the electric drive motor 24 depends not only on the operating state AZ of the refrigerant compressor 22, but also on the type of the electric drive motor 24 and the wiring of the windings thereof with the frequency converter 40.
  • the electric drive motor 24 is an asynchronous motor or a permanent magnet motor whose windings are connected to the frequency converter 40 in star connection.
  • the maximum operating frequency f max of the frequency converter 40 for operating the electric drive motor is on the one hand due to the structure of the electric drive motor 24 and on the other hand by the structure of the refrigerant compressor 22 and is usually at values of 80 hertz or less while the corner frequency f EC K usually in the range between 40 and 60 hertz.
  • the maximum output voltage U FUMAX which is available at the output of the frequency converter 40 for operating the drive motor 24, is proportional to the intermediate circuit voltage of the frequency converter 40 and thus proportional to the supply voltage of the frequency converter 40.
  • the power consumption value P AZI in a working state AZ1 of the deployment diagram 36 is higher than in a working state AZ2 of the deployment diagram 36, which, as in FIG. 3, results in the operating point current values I A zi being higher than those Operating point operating current values I A z 2 in the operating state AZ2.
  • the operating state operating current values I A z provided by the frequency converter 40 depend on the operating states AZ and thus the frequency converter 40 must be able to generate different high operating state current values I A z, depending on the operating state AZ.
  • the cost of the frequency converter 40 depends on which inverter maximum current value I FUMAX a frequency converter 40 can provide and are the higher, the greater the maximum inverter current value I FUMAX .
  • a selection of the frequency converter 40 can be omitted Considering the user-provided working state AZ S and the operating frequencies f s by optimizing that the selection of the frequency converter 40 under Considering the intended working state AZ S and operating frequency f s is such that the frequency converter 40 is selected so that the inverter maximum current value I FUMAX is greater than the required for the selected operating condition AZ S at the intended operating frequency f s working state operating current value I AZfe .
  • the working state operating current value I AZfe is to be determined.
  • the determination of the operating state operating current value I A zf S at the respective operating frequency f s is, as shown in FIG. 4, with a data processing unit 50, comprising an input unit 52, in particular combined with a visualization unit 53, to display the usage diagram 36 and to select the working state AZ S and the operating frequency f s .
  • the data processing unit 50 works with experimental
  • Memory 56 are stored, the ability to calculate the impedance Z according to formula (Fl) of the drive motor 24 and then when equating the experimentally determined power consumption value P A zf S at the selected operating frequency f s with the theoretical power consumption value P A z with the impedance Z, the slip s from the formula (F2) iteratively to determine and then with the slip s the Ulstands worriessstromwert -Azfs from the formula (F3) at the respective selected operating frequency f s to determine.
  • formula (Fl) of the drive motor 24 and then when equating the experimentally determined power consumption value P A zf S at the selected operating frequency f s with the theoretical power consumption value P A z with the impedance Z, the slip s from the formula (F2) iteratively to determine and then with the slip s the Hästandsconcesstromwert -Azfs from the formula (F3) at the respective selected operating frequency f s to determine.
  • a determination of the suitable frequency converter 40 is made such that the inverter maximum current value I FUMAX made available by the frequency converter 40 must be greater than the operating state operating current value I AZfs determined for the respective operating state AZ at the selected frequency f s .
  • a starting current value I ANLEX for the respective refrigerant compressor unit 20 is also used, which was likewise determined experimentally and stored in a memory 58 and which may optionally be greater than the operating state operating current value I AZfs .
  • the frequency converter 40 is designed to be overloadable, so that a converter startup maximum current value I FUANLMAX is available which is greater than the inverter maximum current value I FUMAX , for example, for a period of 3 seconds may be 170% of the converter maximum current value I FUMAX ,
  • the converter maximum current value I FU is greater than the working state operating current value I AZFE and the converter start maximum current value I F U A N LMAX is greater than the starting current value I A N LEX the refrigerant ⁇ compressor unit 20, as shown for example in FIG. 3, but the maximum inverter current I FUMAX and the inverter startup maximum current I FUANLMAX should be as close as possible to the working state operating current value I AZ fs and the starting current value I ANLEX , to select a frequency converter with the lowest possible maximum inverter current value I FUMAXS , which is the most cost effective solution.
  • Selection process ensures that it is able to operate the refrigerant compressor unit 20 in the selected working state AZ S , but it is not ensured with such a selected frequency converter 40 that so that the refrigerant compressor 22 can be operated in all working conditions AZ within the field of application EF ,
  • FIG. 5 shows formulas for the electrical power consumption and the operating state operating current I AZ belonging to the equivalent circuit diagram of the drive motor 24 and taking into account the power consumption values P AZEX stored in the memory 54 for the various operating states AZ in the operating field EF at the respective selected operating frequencies f s .
  • the boundary lines G fs shown in FIG. 2 and FIG. 6 result for different selected operating frequencies f s .
  • the boundary line G fs represents the boundary line for the field of application EF at the operating frequency f s selected for the selection of the frequency converter 40.
  • the boundary line G fr represents a boundary line for limiting the field of use EF at a lower operating frequency fr than the selected operating frequency fs and representing the boundary line G frr
  • a boundary line of the use field EF for a still smaller selected operating frequency frr which are represented by the data processing unit 50 on a visualization unit 53 together with the deployment diagram 36.
  • the maximum frequency converter current I FUMAXS can be used to determine in memory 54 'the operating states AZCAL fs associated with this current value and the sum of all these operating states AZCAL fs as the respective limit line G fs, for example on a visualization unit 64 as described in connection with the first embodiment.
  • the operating state operating current values I A zf are to be determined experimentally in the memory 54 'and stored in the memory 54', so that in the third exemplary embodiment, in a similar manner as in FIG second embodiment on the basis of the values in the memory 54 ', the selection of
  • Frequency converter 40s can be done.
  • the data processing unit 50 can proceed in the reverse case in the determination of the boundary lines G fs according to the second embodiment, wherein in the memory 54 'then the experimentally determined Häschandsconcesstromlus I A zf are stored, which then
  • the determination of the operating state operating current value I A zf S at the respective operating frequency f s takes place in the case of a fourth exemplary embodiment relating to a synchronous motor or a permanent magnet-assisted synchronous motor, as shown in FIG. 9, with a data processing unit 50, comprising an input unit 52, in particular combined with a
  • Visualization unit 53 to display the deployment diagram 36 and to select the working state AZ S and the operating frequency f s .
  • the data processing unit 50 works with experimental
  • Embodiment provided to determine experimentally the power consumption values P A z for the respective working conditions AZ in the application field EF of the refrigerant compressor unit 20 at the respective operating frequency f and store in a data processing unit 50 associated memory 54 as experimental power consumption values P A zExf in the form of a performance data field.
  • the appropriate frequency converter 40 is now determined such that the inverter maximum current value I FUMAX made available by the frequency converter 40 must be greater than the operating state operating current value I AZFS determined for the respective operating state AZ at the selected frequency f s .
  • a starting current value I ANLEX for the respective refrigerant compressor unit 20 is also used, which was likewise determined experimentally and stored in a memory 58 and which may optionally be greater than the operating state operating current value I AZFS .
  • the frequency converter 40 is designed to be overloadable, so that a converter startup maximum current value I FUANLMAX is available which is greater than the inverter maximum current value I FUMAX , for example, for a period of 3 seconds may be 170% of the converter maximum current value I FUMAX ,
  • the converter maximum current value I FU is greater than the working state operating current value I AZFS and the converter start maximum current value I F U A N LMAX is greater than the starting current value I ANLEX of the refrigerants ⁇ compressor unit 20, as shown for example in FIG. 3, but the maximum inverter current I FUMAX and the inverter startup maximum current I FUANLMAX should be as close as possible to working state operating current value I AZFS and start-up current value I ANLEX to select a frequency converter with the lowest possible maximum inverter current value I FUMAXS , which is the most cost-effective solution. In such a selected frequency converter 40 is due to the
  • Selection process ensures that it is able to operate the refrigerant compressor unit 20 in the selected working state AZ S , but it is not ensured with such a selected frequency converter 40 that so that the refrigerant compressor 22 can be operated in all working conditions AZ within the field of application EF ,
  • Power consumption values P A ZEX all working states AZCAL (fs) determined corresponding to the calculated power consumption value PAZCAL at ⁇ selected operating frequency fs.
  • Insertion diagram 36 as shown in Fig. 2.
  • the boundary lines G fs for different selected operating frequencies f s shown in Fig. 2 and Fig. 11 shown as example ⁇ represents the boundary line G fs, the boundary line for the application field EF at the selected for the selection of the frequency converter 40 operation ⁇
  • the boundary line G fr represents a boundary line for limiting the field of application EF at a lower operating frequency fr than the selected operating frequency fs
  • the boundary line G frr represents, for example, a boundary line of the field of application EF for a still smaller selected operating frequency fr the data processing unit 50 are displayed on a visualization unit 53 together with the deployment diagram 36.
  • frequency converter maximum current I FUMAXS can be used to determine in memory 54 'the operating states AZCAL fs associated with this current value and the sum of all these operating states AZCAL fs as the respective limit line G fs, for example on a visualization unit 64, as related to the fourth
  • the operating state operating current values I AZf in the memory 54 ' are to be experimentally determined and stored in the memory 54', so that in the sixth exemplary embodiment, the same applies to the fifth embodiment Embodiment starting from the values in the memory 54 ', the selection of
  • Frequency converter 40s can be done.
  • the data processing unit 50 can proceed in the reverse case in the determination of the boundary lines G fs according to the second embodiment, wherein in the memory 54 'then the experimentally determined Häschands sunnysstromlus I A zf are stored, which then
  • the frequency control of the frequency converter 40s used is preferably carried out by a frequency control unit 70, on the one hand the
  • Saturation temperature STE or alternatively detects the saturation pressure at the input 32 of the refrigerant compressor 22 and a comparison member 74 supplies, on which on the other hand, a temperature preset signal TV is applied.
  • Proportional controller 76 which generates a frequency request signal FAS, which is supplied to a frequency converter control 78, which then in accordance with the frequency request signal FAS, the frequency f of
  • Inverter 40s specifies with which then the drive motor 24 is operated.
  • a working condition AZ3 occur in which the working state operating current I A z3, as shown in FIG. 3, is so high that at frequencies f above the corner frequency f ECK the case may occur that already at a cutoff frequency f L the inverter maximum current value I FUMAX is reached, wherein the cutoff frequency f L is lower than that provided for example for the working state AZ1 Operating frequency f s . This would cause the frequency converter 40s shuts off due to overload in the usual structure.
  • a frequency limiting unit 80 which limits the operating frequency f of the frequency converter 40 when it is above the corner frequency f ECK such that the working state operating current value I AZ does not exceed the inverter maximum current value I FUMAXS but at most reaches the maximum converter current value I FUMAXS ,
  • the frequency limiting unit 80 includes, as shown in FIG. 14, a current sensor 84 arranged in a supply line 72 leading from the frequency converter 40s to the drive motor 24, which measures the actual working state operating current value I AZ and supplies it to a comparison element 86 which predefines the actual operating state operating current value I AZ with the inverter maximum current value I FUMAX Value compares and that
  • acting frequency limiting element 94 generates, which is another
  • a comparator 88 coupled to the current sensor 84 is additionally provided, which compares the operating state current value I AZ measured by the current sensor 84 with a compressor maximum operating current value I VMAX and drives a limiting regulator 98, for example a proportional regulator , which is the one from the current sensor 84 measured actual working state operating current value I AZ the
  • Compressor maximum current value I VMAX approaches, also generates a frequency- limiting signal and this the frequency limiting element 94 transmitted.
  • the frequency-limiting signals of the limiting controllers 92 and 98 are compared with one another in a minimizing section 102 and the frequency-limiting signal is fed to the frequency limiting element 94, which leads to the lowest limit frequency f L.
  • the frequency limiting element 94 is preferably still referred to as
  • Reference value transmitted to the corner frequency f EC K which represents the minimum frequency to which a frequency limitation is made by the frequency limiting element 94.
  • a conventional frequency converter 40 shown in FIG. 15, includes a rectifier stage 112, an inverter stage 114 and an intermediate stage between the rectifier 112 and the inverter stage 114 provided
  • the intermediate circuit voltage U z is dependent on the rectifier stage 112 supplied to the mains voltage U N and varies in proportion to the mains voltage U N.
  • the inverter stage 114 of the frequency converter 40 is controlled by the frequency converter control 78, to which the frequency request signal FAS is supplied.
  • the frequency converter control 78 generates on the basis of the frequency request signal FAS by means of a proportional element 118 a
  • Voltage control signal SSS which is supplied to an inverter stage controller 122 in addition to the frequency request signal FAS, which generates the output voltage U F u based on the frequency request signal FAS and the voltage control signal SSS, which indicates, for example, percentages of the maximum output voltage U FUMAX.
  • the frequency converter 40 is therefore assigned a voltage adjustment unit 130 which, with a voltage measuring unit 132, assigns the intermediate circuit voltage U z in FIG
  • DC link 116 measures and this DC link voltage U z a divider 134 supplies, which also a reference frequency f RE is supplied.
  • the reference frequency f REF is dimensioned such that, given a setpoint value U Z s of the intermediate circuit voltage U z , the proportionality factor desired for the rise of the output voltage U F u of the converter 40 over the frequency F results.
  • This divider 134 is supplied to a further divider 136, to which the desired proportionality factor PF for the increase of the output voltage U FU of the frequency converter 40 over the operating frequency f is supplied, which corresponds to the intermediate circuit voltage setpoint value U zs divided by the reference frequency f RE .
  • the result of the second divider 136 is a proportionality correction factor PKF, which is one if the result of the first divider 134 supplied to this divider 136 corresponds to the desired proportionality factor and deviates from 1 if the intermediate circuit voltage U z deviates from the intermediate circuit voltage setpoint value U zs .
  • PKF proportionality correction factor
  • the proportionality correction factor PKF generated by the divider 136 is then fed to the proportional element 118, then the proportionality behavior PV provided in the proportional element 118 can be varied between the operating frequency f of the frequency request signal FAS and the voltage control signal SSS. How the proportionality between the operating frequency f of the frequency request signal FAS and the voltage control signal SSS varies is shown, for example, in FIG. 16 shown.
  • the function of the voltage adjustment unit 130 is that, when the intermediate circuit voltage U z corresponds to the intermediate circuit voltage setpoint U Z s, as shown in FIG. 16, the corner frequency of the target corner frequency fECKso is, for example, 50 Hertz.
  • the voltage control signal SSS of 100% is achieved at lower operating frequencies than the desired corner frequency f E ci ⁇ .
  • the voltage control signal SSS of 100% at higher operating frequencies f is achieved as the desired corner frequency fECKso.
  • the corner frequency f EC K ie the frequency at which the maximum output voltage UFUMAX is reached at the output of the frequency converter 40, varies, in accordance with the deviation of the intermediate circuit voltage U z from the intermediate circuit voltage setpoint U zs , so that the maximum output voltage UFUMAX of the frequency converter 40 varies.

Abstract

Um ein Verfahren zur Auswahl eines Frequenzumrichters für eine Kältemittel- verdichtereinheit, umfassend einen Kältemittelverdichter und einen elektrischen Antriebsmotor derart zu verbessern, dass der Frequenzumrichter anwendungsoptimiert ausgewählt wird, wird vorgeschlagen, dass ein für den Betrieb der Kältemittelverdichtereinheit geeigneter Arbeitszustand in einem Einsatzfeld eines Einsatzdiagramms des Kältemittelverdichters ausgewählt wird, dass zu diesem ausgewählten Arbeitszustand eine Betriebsfrequenz aus- gewählt wird und dass aus Antriebsdaten ein dem ausgewählten Arbeits- zustand und der ausgewählten Betriebsfrequenz entsprechender Arbeits- zustandsbetriebsstromwert für den Betrieb der Kältemittelverdichtereinheit ermittelt wird.

Description

VERFAHREN ZUR AUSWAHL EINES FREQUENZUMRICHTERS FÜR EINE KÄLTEMITTELVERDICHTEREINHEIT
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswahl eines Frequenzumrichters für eine Kältemittelverdichtereinheit, umfassend einen Kältemittelverdichter und einen elektrischen Antriebsmotor.
Bislang wurden für die Kältemittelverdichtereinheiten die Frequenzumrichter stets so gewählt, dass der Frequenzumrichter die möglichen Arbeitszustände des Kältemittelverdichters nicht limitiert.
Dies hat zur Folge, dass bei den bislang bekannten Verfahren zur Auswahl des Frequenzumrichters stets Frequenzumrichter eingesetzt wurden, die unnötige Kosten verursachten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Auswahl eines Frequenzumrichters dahingehend zu verbessern, dass der Frequenzumrichter anwendungsoptimiert ausgewählt wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein für den Betrieb der Kältemittelverdichtereinheit geeigneter Arbeitszustand in einem Einsatzfeld eines
Einsatzdiagramms des Kältemittelverdichters ausgewählt wird, dass zu diesem ausgewählten Arbeitszustand eine Betriebsfrequenz ausgewählt wird und dass aus Antriebsdaten ein dem ausgewählten Arbeitszustand und der ausgewählten Betriebsfrequenz entsprechender Arbeitszustandsbetriebsstromwert für den Betrieb der Kältemittelverdichtereinheit ermittelt wird . Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass mit dem Arbeitszustandsbetriebsstromwert eine Richtgröße für die Auswahl des
Frequenzumrichters zur Verfügung steht, die eine einfache Bestimmung des Frequenzumrichters erlaubt beispielsweise dahingehend, dass der auszuwählende Frequenzumrichter mindestens in der Lage sein muss, einen dem Arbeitszustandsbetriebsstromwert entsprechenden Strom am Ausgang zu erzeugen.
Beispielsweise werden bei der erfindungsgemäßen Lösung die Antriebsdaten vorab, insbesondere auch kältemittelabhängig, bestimmt und insbesondere für die spätere Nutzung bei der Auswahl des Frequenzumrichters abgespeichert.
Besonders einfach lässt sich der Frequenzumrichter dann auswählen, wenn anhand des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts aus Daten von zur Auswahl stehenden Frequenzumrichtern derjenige Frequenzumrichter ausgewählt wird, dessen Umrichtermaximalstromwert gleich oder größer ist als der Arbeits- zustandsbetriebsstromwert.
Beispielsweise sind hierzu die Daten der in Frage kommenden Frequenzumrichter in einer Liste zusammengefasst, die insbesondere als gespeicherte Datei zur Verfügung steht.
Mit dieser Vorgehensweise lässt sich somit die Auswahl des geeigneten
Frequenzumrichters dahingehend optimieren, dass dieser so ausgewählt wird, dass dessen Umrichtermaximalstromwert ausreichend ist, um die Kältemittelverdichtereinheit in dem ausgewählten Arbeitszustand bei der ausgewählten Betriebsfrequenz sicher zu betreiben, es wird jedoch eine unnötig große Auslegung des Frequenzumrichters vermieden, so dass der für einen sicheren Betrieb kostengünstigste Frequenzumrichter ausgewählt wird. Ferner ist es für die Optimierung der Auswahl des Frequenzumrichters von Vorteil, wenn derjenige Frequenzumrichter ausgewählt wird, dessen
Umrichtermaximalstromwert möglichst nahe bei dem Arbeitszustandsbetriebs- stromwert liegt.
Damit wird sichergestellt, dass der Frequenzumrichter hinsichtlich des
Umrichtermaximalstromwerts keine zu große Auslegung erfährt.
Bei einer derartigen Fokussierung der Auslegung des Frequenzumrichters hinsichtlich des Umrichtermaximalstromwerts könnte der Fall eintreten, dass der Frequenzumrichter nicht in der Lage ist, den Anlaufstromwert für die Kältemittelverdichtereinheit aufzubringen.
Aus diesem Grund ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Frequenzumrichter so ausgewählt wird, dass dessen Umrichteranlaufmaximalstromwert gleich oder größer ist als ein Anlaufstromwert der Kältemittelverdichtereinheit.
Vorzugsweise wird hier für die Auswahl des Frequenzumrichters ein
abgespeicherter Anlaufstromwert herangezogen.
Hinsichtlich der Ermittlung des Anlaufstromwerts wurden diesbezüglich keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Anlaufstromwert experimentell bestimmt wird und insbesondere danach abgespeichert wird, um für die Auswahl des Frequenzumrichters zur Verfügung zu stehen.
Damit ist sichergestellt, dass der Anlaufstromwert den realen Bedingungen der Kältemittelverdichtereinheit entspricht. Um ferner auch die Auswahl des Frequenzumrichters im Hinblick auf den Anlaufstromwert zu optimieren ist vorzugsweise vorgesehen, dass der
Frequenzumrichter so ausgewählt wird, dass dessen Umrichteranlaufmaximal- stromwert möglichst nahe bei dem Anlaufstromwert liegt, so dass auch diesbezüglich keine unnötig große Dimensionierung des Frequenzumrichters im Hinblick auf den Umrichtermaximalstromwert erfolgt.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Frequenzumrichter so ausgewählt wird, dass dessen Umrichtermaximalstromwert möglichst nahe bei dem höheren der Werte von Arbeitszustandbetriebsstromwert und Anlaufstromwert liegt, so dass dadurch die Auslegung des Frequenzumrichters hinsichtlich seines Umrichtermaximalstromwerts auf den ausgewählten Arbeitszustand optimiert ist.
Hinsichtlich der Antriebsdaten wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
Eine besonders gut die Realität abbildende Lösung sieht vor, dass die
Antriebsdaten experimentell bestimmt sind.
Ferner sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass zu jedem Arbeitszustand der Kältemittelverdichtereinheit experimentelle Antriebsdaten für die möglichen auszuwählenden Betriebsfrequenzen hinterlegt sind.
Ferner wurden hinsichtlich der auszuwählenden Betriebsfrequenzen ebenfalls keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die auszuwählende Betriebsfrequenz im Bereich von 0 Hertz bis 140 Hertz liegt.
Vorzugsweise wird die auszuwählende Betriebsfrequenz im Bereich von einer Eckfrequenz des Frequenzumrichters bis zu einer Frequenz von 140 Hertz vorzugsweise bis 90 Hertz, liegen. Ferner wurden die Antriebsdaten selbst nicht näher spezifiziert.
So sieht eine einfach zu realisierende Vorgehensweise vor, dass die Antriebsdaten die experimentell bestimmte elektrische Leistungsaufnahme zu jedem Arbeitszustand im Einsatzfeld bei den verschiedenen Betriebsfrequenzen aufweisen.
In diesem Fall ist es insbesondere möglich, auf der Basis der experimentell ermittelten elektrischen Leistungsaufnahme bei der jeweiligen Betriebsfrequenz unter Berücksichtigung eines Ersatzschaltbilds des Antriebsmotors der Kältemittelverdichtereinheit den Arbeitszustandsbetriebsstromwert bei der ausgewählten Betriebsfrequenz rechnerisch zu ermitteln.
Die rechnerische Ermittlung des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts erfolgt insbesondere dadurch, dass zur Ermittlung des Arbeitszustandsbetriebsstrom- werts die Impedanz des Ersatzschaltbilds des Antriebsmotors berücksichtigt wird .
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass zur Ermittlung des Arbeitszustands- betriebsstromwerts die experimentell ermittelte Leistungsaufnahme der Kältemittelverdichtereinheit mit der sich aus dem Ersatzschaltbild ergebenden Leistungsaufnahme gleichgesetzt und daraus der Schlupf oder der Polradwinkel ermittelt wird, so dass dadurch sämtliche Parameter für die vollständige Berechnung des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts vorhanden sind.
Damit lässt sich insbesondere anhand des ermittelten Schlupfes oder Polradwinkels und der Impedanz des Ersatzschaltbildes des Antriebsmotors der Arbeitszustandsbetriebsstromwert ermitteln.
Eine weitere Möglichkeit zur Optimierung bei der Auswahl des Frequenzumrichters ist die, dass durch Variation der Ausgangsspannung des Frequenzumrichters eine Minimierung des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts erfolgt. Das heißt, dass basierend auf dem durch das Ersatzschaltbild vorgegebenen Zusammenhang mit dem Arbeitszustandsbetriebsstromwert und der
Ausgangsspannung des Frequenzumrichters die Möglichkeit besteht, den Arbeitszustandsbetriebsstromwert durch eine Veränderung der Ausgangsspannung des Frequenzumrichters zu minimieren, so dass bei der Auswahl oder Konfiguration des Frequenzumrichters ein derartiger Frequenzumrichter oder eine Einstellung eines derartigen Frequenzumrichters ausgewählt werden kann, dessen Ausgangsspannung einen Wert aufweist, der zu einem
minimalen Arbeitszustandsbetriebsstromwert führt, der ebenfalls wiederum bei der Auswahl des Frequenzumrichters berücksichtigt werden kann.
Somit besteht beispielsweise die Möglichkeit, einen optimal kostengünstigen Frequenzumrichter auszuwählen.
Hinsichtlich der experimentell ermittelten abgespeicherten Antriebsdaten wurden bislang keine weiteren spezifischen Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die experimentell bestimmte elektrische Leistungsaufnahme jedes Arbeitszustands im Einsatzfeld bei der jeweiligen Betriebsfrequenz festgehalten, insbesondere abgespeichert, wird.
Somit ist bei der Ermittlung des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts noch die Berechnung desselben ausgehend von der elektrischen Leistungsaufnahme erforderlich, da zu dem ausgewählten Arbeitszustand lediglich die
abgespeicherte elektrische Leistungsaufnahme in einem Speicher zur
Verfügung steht.
Alternativ dazu sieht eine andere vorteilhafte Lösung vor, dass die aus der experimentell ermittelten Leistungsaufnahme errechneten Arbeitszustands- betriebsstromwerte für den jeweiligen Arbeitszustand und die jeweilige
Betriebsfrequenz festgehalten, insbesondere abgespeichert, werden. Dies heißt, dass für jeden Arbeitszustand und jede Betriebsfrequenz bereits die Arbeitszustandsbetriebsstromwerte errechnet und diese gespeichert werden, so dass bei der Auswahl des Frequenzumrichters unmittelbar auf die bereits abgespeicherten Arbeitszustandsbetriebsstromwerte zugegriffen werden kann und keine rechnerische Ermittlung derselben noch vor der Auswahl erfolgen muss.
Bei einer weiteren vorteilhaften Lösung ist vorgesehen, dass der Arbeits- zustandsbetriebsstromwert für jeden Arbeitszustand und für jede Betriebsfrequenz experimentell ermittelt und festgehalten, insbesondere
abgespeichert, wird.
Diese Vorgehensweise ist hinsichtlich der experimentellen Ermittlung des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts aufwändiger, macht jedoch eine
Berechnung des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts aus der elektrischen Leistungsaufnahme und Heranziehung des Ersatzschaltbildes überflüssig und kann daher bei bestimmten Umständen oder einer bestimmten Art des Ersatzschaltbildes eine günstige Lösung darstellen.
Da das erfindungsgemäße Verfahren zur Auswahl eines Frequenzumrichters die im Einsatzfeld des Einsatzdiagramms zur Verfügung stehenden Arbeits- zustände des Kältemittelverdichters einschränkt, ist vorzugsweise vorgesehen, dass auf der Basis des Umrichtermaximalstromwerts des ausgewählten
Frequenzumrichter die zu diesem Umrichtermaximalstromwert gehörenden Arbeitszustände im Einsatzfeld bei einer ausgewählten Betriebsfrequenz anhand der Antriebsdaten ermittelt werden.
Diese Ermittlung der Arbeitszustände ausgehend von dem nach der Auswahl des Frequenzumrichters bestimmten Umrichtermaximalstromwerts hat den großen Vorteil, dass damit die durch die erfindungsgemäße Auswahl des Frequenzumrichters bedingten Einschränkungen des Einsatzfeldes und der im Einsatzfeld realisierbaren Arbeitszustände bestimmt werden können. Vorzugsweise ist hierzu vorgesehen, dass die zu dem Umrichtermaximalstromwert ermittelten Arbeitszustände visuell im Einsatzdiagramm dargestellt werden.
Insbesondere ist hierzu eine übliche Visualisierungseinheit vorgesehen, die einerseits das Einsatzdiagramm und andererseits die eine Begrenzung des Einsatzfeldes im Einsatzdiagramm bildenden Arbeitszustände darstellt.
Im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der erfindungsgemäßen Lösung wird davon ausgegangen, dass für die zur Auswahl gestellten
Frequenzumrichter keine weiteren Spezifikationen gelten.
Dies hat jedoch den Nachteil, dass aufgrund der Einschränkungen des
Einsatzfeldes Arbeitszustände auftreten können, bei welchen der Arbeits- zustandsbetriebsstromwert bei hohen Betriebsfrequenzen den Umrichtermaximalstromwert überschreitet.
Üblicherweise führt dies bei einem konventionellen Frequenzumrichter zum Übergang in den Störungsbetrieb, um den Frequenzumrichter zu schützen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens sieht jedoch vor, dass nur Frequenzumrichter zur Auswahl gestellt werden, die eine Frequenzbegrenzungseinheit umfassen, welche bei Betriebsfrequenzen oberhalb einer Eckfrequenz die Betriebsfrequenz derart begrenzt, dass der Umrichtermaximalstromwert des Frequenzumrichters nicht überschritten wird .
Eine derartige Frequenzbegrenzungseinheit hat somit den Vorteil, dass trotz der erfindungsgemäßen Auswahl des Frequenzumrichters Arbeitszustände der Kältemittelverdichtereinheit erlaubt sind, die allerdings nicht im ganzen Frequenzbereich, insbesondere nicht bei über der Eckfrequenz liegenden Betriebsfrequenzen, realisiert werden können, dass allerdings bei Realisierung derartiger Arbeitszustände der Frequenzumrichter selbst die Betriebsfrequenz derart begrenzt, dass kein Übergang in den Störungsbetrieb erfolgt.
Insbesondere ist hierzu vorgesehen, dass von der Frequenzbegrenzungseinheit der Arbeitszustandsbetriebsstromwert des Frequenzumrichters ständig erfasst wird .
In diesem Fall ist es dann insbesondere möglich, dass der Arbeitszustands- betriebsstromwert des Frequenzumrichters mit einem Stromreferenzwert verglichen wird und die Betriebsfrequenz auf eine Grenzfrequenz begrenzt wird, die bei Erreichen des Stromreferenzwerts vorliegt.
Der Stromreferenzwert ist im einfachsten Fall unmittelbar der Umrichtermaximalstromwert.
Um jedoch auch den Fall zu erfassen, dass ein für die Kältemittelverdichtereinheit spezifisch festgelegter Verdichtermaximalbetriebsstromwert nicht überschritten wird, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Frequenzbegrenzungseinheit als Stromreferenzwert sowohl den Umrichtermaximalstromwert als auch den Verdichtermaximalbetriebsstromwert berücksichtigt und auf der Basis des niedrigsten der Maximalstromwerte die Grenzfrequenz ermittelt.
Damit ist sichergestellt, dass der ausgewählte Frequenzumrichter auch bei den nur bei bestimmten Betriebsfrequenzen realisierbaren Arbeitszuständen nicht in Störung geht, sondern es erlaubt, diese Arbeitszustände des Kältemittelverdichters zu realisieren, allerdings nur in einem eingeschränkten Bereich der Betriebsfrequenzen. Darüber hinaus ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren noch vorgesehen, dass nur ein Frequenzumrichter zur Auswahl gestellt wird, bei welchem durch eine Spannungsanpassungseinheit ein Anstieg der Ausgangsspannung über der Betriebsfrequenz unabhängig von einer Schwankung einer Netzspannung erfolgt.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass der ausgewählte Frequenzumrichter auch bei schwankender Netzspannung, insbesondere Schwankungen um bis zu 20 %, den für den Fluss im Antriebsmotor der Kältemittelverdichtereinheit wesentlichen Anstieg der Ausgangsspannung des Frequenzumrichters über der Betriebsfrequenz nicht verändert, sondern diesen Anstieg konstant hält.
Dies erfolgt insbesondere dadurch, dass eine Zwischenkreisspannung des Frequenzumrichters gemessen und durch einen Vergleich mit mindestens einem Referenzwert einen Spannungsverlauf der Ausgangsspannung des Frequenzumrichters korrigiert wird, um den Anstieg der Ausgangsspannung über der Betriebsfrequenz konstant zu halten.
Dabei stellt insbesondere die Zwischenkreisspannung eine für das erfindungsgemäße Verfahren günstige Spannung dar, da diese proportional zur Netzspannung ist und somit auch die Schwankungen der Netzspannung unmittelbar abbildet.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein von einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführtes Verfahren, welches die Verfahrensschritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 28 umfasst.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 28 auszuführen . Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Datenverarbeitungseinheit gemäß den Merkmalen der Ansprüche 29 bis 55, wobei hinsichtlich der Vorteile derselben auf die entsprechenden Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen wird.
Ferner betrifft die Erfindung unabhängig von den vorstehend beschriebenen Lösungen oder aber auch in Kombination mit diesen eine Kältemittelverdichteranlage umfassend eine Kältemittelverdichtereinheit mit einem
Kältemittelverdichter und einem elektrischen Antriebsmotor sowie umfassend einen Frequenzumrichter zum Betrieb des elektrischen Antriebsmotors, wobei der Frequenzumrichter eine Frequenzbegrenzungseinheit umfasst, welche bei Betriebsfrequenzen oberhalb einer Eckfrequenz die Betriebsfrequenz derart begrenzt, dass der Umrichtermaximalstromwert des Frequenzumrichters nicht überschritten wird .
Eine derartige Frequenzbegrenzungseinheit hat somit den Vorteil, dass bei dieser auch ohne besondere Eingriffe ein Betrieb der Kältemittelverdichteranlage bei Arbeitszuständen der Kältemittelverdichtereinheit möglich ist, die nicht im ganzen Frequenzbereich, insbesondere nicht bei allen über der Eckfrequenz liegenden Betriebsfrequenzen, mit dem zur Verfügung stehenden Umrichtermaximalbetriebsstrom, realisiert werden können, da bei Realisierung derartiger Arbeitszustände der Frequenzumrichter selbst die Betriebsfrequenz derart begrenzt, dass kein Übergang in den Störungsbetrieb erfolgt.
Insbesondere ist hierzu vorgesehen, dass von der Frequenzbegrenzungseinheit der Arbeitszustandsbetriebsstromwert des Frequenzumrichters ständig erfasst wird .
In diesem Fall ist es dann insbesondere möglich, dass der Arbeitszustands- betriebsstromwert des Frequenzumrichters mit einem Stromreferenzwert verglichen wird und die Betriebsfrequenz auf eine Grenzfrequenz begrenzt wird, die bei Erreichen des Stromreferenzwerts vorliegt. Der Stromreferenzwert ist im einfachsten Fall unmittelbar der Umrichtermaximalstromwert.
Um jedoch auch den Fall zu erfassen, dass ein für die Kältemittelverdichtereinheit spezifisch festgelegter Verdichtermaximalbetriebsstromwert nicht überschritten wird, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Frequenzbegrenzungseinheit als Stromreferenzwert sowohl den Umrichtermaximalstromwert als auch den Verdichtermaximalbetriebsstromwert berücksichtigt und auf der Basis des niedrigsten der Maximalstromwerte die Grenzfrequenz ermittelt.
Damit ist sichergestellt, dass der ausgewählte Frequenzumrichter auch bei den nur bei bestimmten Betriebsfrequenzen realisierbaren Arbeitszuständen nicht in Störung geht, sondern es erlaubt, diese Arbeitszustände des Kältemittelverdichters zu realisieren, allerdings nur in einem eingeschränkten Bereich der Betriebsfrequenzen.
Die Erfindung betrifft ferner unabhängig von den vorstehend beschriebenen Lösungen oder aber auch in Kombination mit diesen eine Kältemittelverdichteranlage umfassend eine Kältemittelverdichtereinheit mit einem
Kältemittelverdichter und einem elektrischen Antriebsmotor sowie umfassend einen Frequenzumrichter zum Betrieb des elektrischen Antriebsmotors, wobei der Frequenzumrichter eine Spannungsanpassungseinheit umfasst, die einen Anstieg der Ausgangsspannung über der Betriebsfrequenz so steuert, dass dieser unabhängig von einer Schwankung einer Netzspannung erfolgt.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass der ausgewählte Frequenzumrichter auch bei schwankender Netzspannung, insbesondere Schwankungen um bis zu 20 %, den für den Fluss im Antriebsmotor der Kältemittelverdichtereinheit wesentlichen Anstieg der Ausgangsspannung des Frequenzumrichters über der Betriebsfrequenz nicht verändert, sondern diesen Anstieg konstant hält. Dies erfolgt insbesondere dadurch, dass die Spannungsanpassungseinheit eine Zwischenkreisspannung des Frequenzumrichters erfasst und durch einen Vergleich mit mindestens einem Referenzwert den Anstieg der Ausgangsspannung des Frequenzumrichters bei Abweichungen von dem mindestens einen Referenzwert korrigiert, um den Anstieg der Ausgangsspannung über der Betriebsfrequenz konstant zu halten.
Dabei stellt insbesondere die Zwischenkreisspannung eine für das erfindungsgemäße Verfahren günstige Spannung dar, da diese proportional zur Netzspannung ist und somit auch die Schwankungen der Netzspannung unmittelbar abbildet.
Die Korrektur des Anstiegs der Ausgangsspannung über der Betriebsfrequenz lässt sich dann einfach realisieren, wenn die Spannungsanpassungseinheit einen Proportionalitätskorrekturfaktor erzeugt, mit welchem eine Korrektur des Anstiegs der Ausgangsspannung des Frequenzumrichters erfolgt.
Hinsichtlich der Referenzwerte wurden noch keine präzisierten Angaben gemacht.
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die von der Spannungsanpassungseinheit verwendeten Referenzwerte mindestens einen der Werte wie : eine Referenzfrequenz, einen Proportionalitätsfaktor und einen Zwischenkreis- spannungssollwert umfasst.
Eine zur Korrektur des Anstiegs der Ausgangsspannung vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Frequenzumrichter eine Frequenzumrichtersteuerung aufweist, welche auf der Basis eines Frequenzanforderungssignals ein
Spannungssteuerungssignal erzeugt, welches zusätzlich zu dem Frequenzanforderungssignal einer Wechselrichterstufensteuerung einer Wechselrichterstufe des Frequenzumrichters zugeführt wird und dass die Spannungsanpassungseinheit mit der Frequenzumrichtersteuerung zur Steuerung des Anstiegs der Ausgangsspannung über der Betriebsfrequenz zusammenwirkt. Hinsichtlich der Ausbildung der Frequenzumrichtersteuerung ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Frequenzumrichtersteuerung ein Proportionalglied aufweist, welches auf der Basis des Frequenzanforderungssignals des Spannungs- steuerungssignals das Spannungssteuerungssignal erzeugt und dass die Spannungsanpassungseinheit ein Proportionalitätsverhalten des Proportionalgliedes korrigiert.
Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass mit dem Proportionalitätskorrekturfaktor die Korrektur des Proportionalitätsverhaltens des Proportionalgliedes erfolgt.
Weitere Merkmale und Vorteile sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kältemittelkreislaufs mit einer
Kältemittelverdichtereinheit, betrieben mittels eines Umrichters;
Fig . 2 eine schematische Darstellung eines Einsatzdiagramms der Kältemittelverdichtereinheit mit einem von einer Einsatzgrenze umschlossenen Einsatzfeld, welches die erlaubten Arbeitszustände der Kältemittelverdichtereinheit festlegt;
Fig. 3 eine Darstellung eines Verlaufs einer Ausgangsspannung des
Frequenzumrichters über einer Betriebsfrequenz sowie eines Verlaufs eines Arbeitszustandsbetriebsstromwerts über der Betriebsfrequenz; eine schematische Darstellung einer Datenverarbeitungseinheit zur optimalen Auswahl eines Frequenzumrichters entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung; eine Darstellung eines Ersatzschaltbildes eines als Asynchronmotor ausgebildeten Antriebsmotors der Kältemittelverdichtereinheit mit Darstellung der Gleichungen für eine Motorimpedanz, eine
elektrische Leistungsaufnahme und einen Arbeitszustandsbetriebs- stromwert bei einer bestimmten Betriebsfrequenz; eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung von Begrenzungen des Einsatzfeldes bedingt durch die erfindungsgemäße Auswahl des Frequenzumrichters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswahl eines Frequenzumrichters; eine schematische Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Frequenzumrichters bei der Bestimmung der Einschränkungen des Einsatzfeldes; eine schematische Darstellung einer Datenverarbeitungseinheit zur optimalen Auswahl eines Frequenzumrichters entsprechen einem vierten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung; eine Darstellung eines Ersatzschaltbildes eines als Synchronmotor oder permanentmagnetunterstützen Synchronmotor ausgebildeten Antriebsmotors der Kältemittelverdichtereinheit mit Darstellung der Gleichungen für eine Polradspannung, eine elektrische Leistungsaufnahme und einen Arbeitszustandsbetriebsstromwert bei einer bestimmten Betriebsfrequenz; Fig. 11 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung von Begrenzungen des Einsatzfeldes bedingt durch die erfindungsgemäße Auswahl des Frequenzumrichters gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswahl eines Frequenzumrichters;
Fig. 13 eine schematische Darstellung des fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Frequenzumrichters bei der Bestimmung der Einschränkungen des Einsatzfeldes;
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Frequenzumrichters mit einer
Frequenzbegrenzungseinheit;
Fig. 15 eine schematische Darstellung eines Frequenzumrichters mit einer
Spannungsanpasseinrichtung;
Fig. 16 eine zeichnerische Darstellung eines Spannsteuerungssignals für den
Frequenzumrichter über der Betriebsfrequenz und
Fig. 17 eine Darstellung von Ausgangsspannungen des Frequenzumrichters ähnlich Fig. 3 im Fall einer schwankenden Netzspannung .
Ein in Fig. 1 schematisch dargestellter Kältemittelkreislauf 10 umfasst eine Kältemittelverdichtereinheit 20, welche einen Kältemittelverdichter 22 und einen den Kältemittelverdichter 22 antreibenden elektrischen Antriebsmotor 24 aufweist, wobei der Kältemittelverdichter 22 und der Antriebsmotor 24 beispielsweise in einer Einheit integriert sein können. Der Kältemittelverdichter 22 in dem Kältemittelkreislauf 10 verdichtet das in diesem umlaufend geführte Kältemittel, das dann im Kältemittelkreislauf 10 einer druckseitigen Wärmetauschereinheit 12 zugeführt wird, in welcher das verdichtete Kältemittel durch Abgabe von Wärme W abgekühlt wird,
insbesondere kondensiert.
Das abgekühlte, insbesondere kondensierte Kältemittel wird im Kältemittelkreislauf 10 einem Expansionsorgan 14 zugeführt, in welchem das verdichtete, insbesondere kondensierte und unter Druck stehende Kältemittel expandiert und dann im Kältemittelkreislauf 10 einer Wärmetauschereinheit 16 zugeführt wird, in welcher das expandierte Kältemittel in der Lage ist, Wärme W aufzunehmen, um dadurch seine Kühlwirkung zu entfalten.
Das in der Wärmetauschereinheit 16 expandierte Kältemittel wird nachfolgend wiederum dem Kältemittelverdichter 22 zugeführt und durch den Kältemittelverdichter 22 verdichtet.
Dem Kältemittelverdichter 22 wird somit an einem Einlass 32 das expandierte Kältemittel, das bereits in der Wärmetauschereinheit 16 Wärme aufgenommen hat, bei einer Sättigungstemperatur STE zugeführt, dann im Kältemittelverdichter 22 verdichtet und tritt an einem Auslass 34 des Kältemittelverdichters mit einer Sättigungstemperatur STA aus.
Der Kältemittelverdichter 22 arbeitet konstruktions- und kältemittelbedingt beschädigungsfrei nur bei bestimmten Wertepaarungen der Sättigungstemperatur STE am Einlass 32 und der Sättigungstemperatur STA am
Auslass 34 des Kältemittelverdichters 22, die durch ein in Fig. 2 dargestelltes Einsatzdiagramm 36 definiert sind, wobei in dem Einsatzdiagramm 36 auf der X-Achse die Sättigungstemperatur STE am Einlass 32 und auf der Y-Achse die Sättigungstemperatur STA am Auslass 34 aufgetragen ist. Dabei liegen in dem insbesondere auch kältemittelbedingt vorgegebenen Einsatzdiagramm 36 alle für den Kältemittelverdichter 22 zulässigen Wertepaarungen der Sättigungstemperatur STE am Einlass 32 und der Sättigungstemperatur STA am Auslass 34 des Kältemittelverdichters 22 in einem
Einsatzfeld EF, das durch eine Einsatzgrenze EG allseitig umschlossen ist.
Derartige Einsatzdiagramme für Kältemittelverdichter sind beispielsweise in dem Buch "Lexikon der Kältetechnik" von Dieter Schmidt (Hrsg Verlag C. F. Müller), erläutert, auf welches diesbezüglich Bezug genommen wird.
Die innerhalb des Einsatzfeldes EF zulässigen Wertepaarungen der
Sättigungstemperatur STE vom Einlass 32 und der Sättigungstemperatur STA am Auslass 34 definieren jeweils einen Arbeitszustand AZ des Kältemittelverdichters 22, der mit dem jeweiligen Kältemittelverdichter 22 realisiert werden kann.
Jeder Arbeitszustand AZ erfordert dadurch, dass der Kältemittelverdichter 22 durch den elektrischen Antriebsmotor 24 angetrieben ist, eine bestimmte elektrische Leistungsaufnahme PAz des Antriebsmotors 24.
Der elektrische Leistungsaufnahmewert PAZ des Antriebsmotors 24 ist dabei einerseits abhängig von dem jeweiligen Arbeitszustand AZ im Einsatzfeld EF und andererseits abhängig von der Drehzahl des Kältemittelverdichters 22.
Wird der Kältemittelverdichter 22 bei verschiedenen Drehzahlen mittels eines Frequenzumrichters 40 betrieben, so ist die Drehzahl des Kältemittelverdichters 22 proportional zur Betriebsfrequenz f, mit welcher der Antriebsmotor 24 durch den Frequenzumrichter 40 gespeist wird.
Somit ist jedem Arbeitszustand AZ innerhalb des Einsatzfeldes EF bei einer bestimmten Betriebsfrequenz f ein elektrischer Leistungsaufnahmewert PAZ zugeordnet. Der elektrische Leistungsaufnahmewert PAz des elektrischen Antriebsmotors 24 hängt jedoch nicht nur von dem Arbeitszustand AZ des Kältemittelverdichters 22 ab, sondern auch von dem Typ des elektrischen Antriebsmotors 24 und der Verschaltung der Wicklungen desselben mit dem Frequenzumrichter 40.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass der elektrische Antriebsmotor 24 ein Asynchronmotor oder auch ein Permanentmagnetmotor ist, dessen Wicklungen mit dem Frequenzumrichter 40 in Sternschaltung verschaltet sind .
Diese Verschaltung des Antriebsmotors 24 mit dem Frequenzumrichter 40 hat zur Folge, dass wie in Fig . 3 dargestellt, beim Frequenzumrichterbetrieb des Antriebsmotors 24 die vom Frequenzumrichter 40 erzeugte Ausgangsspannung UFu ausgehend von der Betriebsfrequenz f = 0 mit zunehmender Betriebsfrequenz f linear ansteigt, bis zum Erreichen einer Eckfrequenz fECK, ab welcher die Ausgangsspannung UFu nicht mehr ansteigt, sondern ihre maximale Ausgangsspannung UFUMAX erreicht hat.
Bei einem weiteren Anstieg der Betriebsfrequenz f bis zu einer Maximalfrequenz fmax bleibt die Ausgangsspannung U FUMAX, mit welcher der Antriebsmotor 24 betrieben wird konstant.
Die maximale Betriebsfrequenz fmax des Frequenzumrichters 40 zum Betreiben des elektrischen Antriebsmotors ist einerseits bedingt durch den Aufbau des elektrischen Antriebsmotors 24 und andererseits durch den Aufbau des Kältemittelverdichters 22 und liegt üblicherweise bei Werten von 80 Hertz oder weniger während die Eckfrequenz fECK üblicherweise im Bereich zwischen 40 und 60 Hertz liegt.
Bei dieser Betriebsweise des elektrischen Antriebsmotors 24 ist der Betriebsstrom im jeweiligen Arbeitszustand AZ ebenfalls abhängig von der Betriebsfrequenz f, so dass sich Arbeitszustandsbetriebsstromwerte IAz ergeben, die zwischen der Betriebsfrequenz f = 0 bis feci< konstant sind, jedoch bei über der Eckfrequenz fECK liegenden Betriebsfrequenzen f weiter ansteigen, beispielsweise bis zu der maximalen Betriebsfrequenz fmax.
Die maximale Ausgangsspannung UFUMAX, die am Ausgang des Frequenzumrichters 40 zum Betrieb des Antriebsmotors 24 zur Verfügung steht, ist dabei proportional zur Zwischenkreisspannung des Frequenzumrichters 40 und somit proportional zur Versorgungsspannung des Frequenzumrichters 40.
Wie in Fig . 2 und 3 dargestellt, ist beispielsweise der Leistungsaufnahmewert PAZI in einem Arbeitszustand AZ1 des Einsatzdiagramms 36 höher als in einem Arbeitszustand AZ2 des Einsatzdiagramms 36, was, wie in Fig. 3 dazu führt, dass die Arbeitspunktbetriebsstromwerte IAzi bei höheren Werten liegen als die Arbeitspunktbetriebsstromwerte IAz2 im Arbeitszustand AZ2.
In den Fig . 2 und 3 ist somit dargestellt, dass die vom Frequenzumrichter 40 zur Verfügung gestellten Arbeitszustandsbetriebsstromwerte IAz von den Arbeitszuständen AZ abhängen und somit der Frequenzumrichter 40 je nach Arbeitszustand AZ in der Lage sein muss, unterschiedlich hohe Arbeits- zustandsbetriebsstromwerte IAz zu erzeugen.
Die Kosten des Frequenzumrichters 40 hängen davon ab, welchen Umrichtermaximalstromwert IFUMAX ein Frequenzumrichter 40 zur Verfügung stellen kann und sind umso höher, je größer der Umrichtermaximalstromwert IFUMAX ist.
Soll nun die Auswahl des Frequenzumrichters 40 entsprechend dem vom Nutzer der Kältemittelverdichtereinheit 20 bei seiner Anwendung vorgesehenen Arbeitszustand AZS, der beispielsweise der Arbeitszustand AZ1 oder AZ2 sein kann, und der ausgewählten Betriebsfrequenz fs optimiert werden, so lässt sich eine Auswahl des Frequenzumrichters 40 unter Berücksichtigung der vom Nutzer vorgesehenen Arbeitszustands AZS und der Betriebsfrequenzen fs dadurch optimieren, dass die Auswahl des Frequenzumrichters 40 unter Berücksichtigung des vorgesehenen Arbeitszustandes AZS und Betriebsfrequenz fs derart erfolgt, dass der Frequenzumrichter 40 so ausgewählt wird, dass der Umrichtermaximalstromwert IFUMAX größer gewählt wird als der für den ausgewählten Arbeitszustand AZS bei der vorgesehenen Betriebsfrequenz fs erforderliche Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZfe.
Hierzu ist der Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZfe zu bestimmen.
Die Bestimmung des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts IAzfS bei der jeweiligen Betriebsfrequenz fs erfolgt, wie in Fig. 4 dargestellt, mit einer Datenverarbeitungseinheit 50, umfassend eine Eingabeeinheit 52, insbesondere kombiniert mit einer Visualisierungseinheit 53, zur Darstellung des Einsatzdiagramms 36 und zur Auswahl des Arbeitszustandes AZS und der Betriebsfrequenz fs.
Hierzu arbeitet die Datenverarbeitungseinheit 50 mit experimentell
bestimmten Antriebsdaten zur Charakterisierung des Antriebsmotors 24 der Kältemittelverdichtereinheit 20.
Beispielsweise ist bei einem ersten einen Asynchronmotor betreffenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, experimentell die Leistungsaufnahmewerte PAz für die jeweiligen Arbeitszustände AZ im Einsatzfeld EF der Kältemittelverdichtereinheit 20 bei der jeweiligen Betriebsfrequenz f zu bestimmen und in einem der Datenverarbeitungseinheit 50 zugeordneten Speicher 54 als experimentelle Leistungsaufnahmewerte PAzExf in Form eines Leistungsdatenfeldes abzulegen.
Mit diesen elektrischen Leistungsaufnahmewerten PAzExf besteht dann unter Berücksichtigung des Steinmetz-Ersatzschaltbildes für den Antriebsmotor 24, dargestellt in Fig. 5 und der bekannten Widerstandswerte R und Reaktanzwerte X, die in einem der Datenverarbeitungseinheit 50 zugeordneten
Speicher 56 gespeichert sind, die Möglichkeit die Impedanz Z gemäß Formel (Fl) des Antriebsmotors 24 zu berechnen und dann bei Gleichsetzung des experimentell bestimmten Leistungsaufnahmewertes PAzfS bei der ausgewählten Betriebsfrequenz fs mit dem theoretischen Leistungsaufnahmewert PAz mit der Impedanz Z, den Schlupf s aus der Formel (F2) iterativ zu ermitteln und dann mit dem Schlupf s den Arbeitszustandsbetriebsstromwert -Azfs aus der Formel (F3) bei der jeweiligen ausgewählten Betriebsfrequenz fs zu ermitteln.
Die in Fig . 5 dargestellten Zusammenhänge und Formeln können abhängig von den im Steinmetz-Ersatzschaltbild vorgenommenen Näherungen und
Annahmen geringfügig variieren.
So ist ein Steinmetz-Ersatzschaltbild mit den dazugehörigen Formeln in dem Buch "THE PERFORMANCE AND DESIGN OF ALTERNATING CURRENT
MACHINES", by M . G. SAY, THIRD EDITION, 1958, in PITMAN PAPERBACKS, 1968, SBN : 273 401998, Seite 270 ff. beschrieben.
Ein ähnliches Steinmetz-Ersatzschaltbild mit den entsprechenden Formeln ist im englischen WIKIPEDIA im Kapitel "Induction Motor", Stand 4. April 2016, und den dort genannten References zu finden.
Ausgehend von diesem Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZfs erfolgt nun eine Ermittlung des geeigneten Frequenzumrichters 40 dahingehend, dass der vom Frequenzumrichter 40 zur Verfügung gestellte Umrichtermaximalstromwert IFUMAX größer sein muss als der für den jeweiligen Arbeitszustand AZ bei der gewählten Frequenz fs ermittelte Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZfs.
Als weitere Randbedingung für den auszuwählenden Frequenzumrichter 40 wird ferner ein Anlaufstromwert IANLEX für die jeweilige Kältemittelverdichtereinheit 20 herangezogen, der ebenfalls experimentell ermittelt und in einem Speicher 58 gespeichert wurde und der gegebenenfalls größer als der Arbeits- zustandsbetriebsstromwert IAZfs sein kann. Für ein Anlaufen der Kältemittelverdichtereinheit 20 ist der Frequenzumrichter 40 überlastfähig konzipiert, so dass kurzzeitig ein Umrichteranlaufmaximal- stromwert IFUANLMAX zur Verfügung steht, der größer ist als der Umrichtermaximalstromwert IFUMAX, beispielsweise für einen Zeitraum von 3 Sekunden 170 % des Umrichtermaximalstromwerts IFUMAX betragen kann.
Somit ist für die Auswahl des Frequenzumrichters 40, schematisch dargestellt in Fig. 4, maßgebend, dass der Umrichtermaximalstromwert IFU größer ist als der Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZFE und der Umrichteranlaufmaximal- stromwert IFUANLMAX größer ist als der Anlaufstromwert IANLEX der Kältemittel¬ verdichtereinheit 20, wie dies beispielsweise in Fig . 3 dargestellt ist, wobei jedoch der Umrichtermaximalstrom IFUMAX und der Umrichteranlaufmaximal- strom IFUANLMAX möglichst nahe bei Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZfs und dem Anlaufstromwert IANLEX liegen sollten, um einem Frequenzumrichter mit einem möglichst kleinen Umrichtermaximalstromwert IFUMAXS auszuwählen, der die kostengünstigste Lösung darstellt.
Bei einem derart ausgewählten Frequenzumrichter 40 ist aufgrund des
Auswahlverfahrens sichergestellt, dass dieser in der Lage ist, die Kältemittelverdichtereinheit 20 in dem ausgewählten Arbeitszustand AZS zu betreiben, es ist jedoch mit einem derart ausgewählten Frequenzumrichter 40 nicht sichergestellt, dass damit der Kältemittelverdichter 22 in allen Arbeitszuständen AZ innerhalb des Einsatzfeldes EF betrieben werden kann.
Vielmehr ist durch diese Vorgehensweise und die Wahl des Frequenzumrichters 40 dergestalt, dass dieser lediglich in der Lage sein muss, den Arbeitszustandsbetriebsstrom IAZFE und den Anlaufstromwert IANLEX ZU liefern, das Einsatzfeld EF eingeschränkt.
Um einem Nutzer die Einschränkung des Einsatzfeldes EF aufgrund der vorgenommenen Auswahl des Frequenzumrichters 40 sichtbar zu machen, erfolgt, wie beispielsweise in Fig. 6 dargestellt, auf der Basis des Umrichtermaximalstromwerts IFUMAXS des ausgewählten Frequenzumrichters 40s eine Ermittlung der zu diesem Umrichtermaximalstromwert IFUMAX gehörenden Arbeitszustände AZ im Einsatzfeld EF bei der gewählten Betriebsfrequenz fs oder auch bei anderen Betriebsfrequenzen fs' unter Heranziehung des in Fig. 5 dargestellten Ersatzschaltbildes des Antriebsmotors 24 mit den bekannten Widerstandswerten R und den bekannten Reaktanz werten X aus dem Speicher 56 und unter Heranziehung der in Fig . 5 dargestellten, zu dem Ersatzschaltbild des Antriebsmotors 24 gehörenden Formeln für die elektrische Leistungsaufnahme und den Arbeitszustandsbetriebsstrom IAZ und unter Berücksichtigung der in dem Speicher 54 abgelegten Leistungsaufnahmewerte PAZEX für die verschiedenen Arbeitszustände AZ im Einsatzfeld EF bei den jeweils ausgewählten Betriebsfrequenzen fs.
Hierzu wird der Umrichtermaximalstromwert IFUMAXS des ausgewählten
Umrichters 40s für den Strom IAZfe gemäß Formel F3 eingesetzt, daraus der Schlupf s bestimmt und mit der Formel F2 der Leistungsaufnahmewert PAZCAL rechnerisch ermittelt und dann werden über die in Speicher 54 gespeicherten experimentellen Leistungsaufnahmewerte PAZEX alle Arbeitszustände AZCAL(fs) ermittelt, die dem rechnerisch ermittelten Leistungsaufnahmewert PAZCAL bei der ausgewählten Betriebsfrequenz fs entsprechen.
Diese Summe dieser Arbeitszustände AZcAi_fS ergibt eine Grenzlinie Gfs im Einsatzdiagramm 36, wie in Fig. 2 dargestellt.
Mit dieser Berechnung ergeben sich die in Fig. 2 und Fig. 6 dargestellten Grenzlinien Gfs für verschiedene ausgewählte Betriebsfrequenzen fs, beispielsweise repräsentiert die Grenzlinie Gfs die Grenzlinie für das Einsatzfeld EF bei der für die Auswahl des Frequenzumrichters 40 ausgewählten Betriebsfrequenz fs, die Grenzlinie Gfr repräsentiert beispielsweise eine Grenzlinie für die Begrenzung des Einsatzfeldes EF bei einer kleineren Betriebsfrequenz fr als die ausgewählte Betriebsfrequenz fs und die Grenzlinie Gfrr repräsentiert beispielsweise eine Grenzlinie des Einsatzfeldes EF für eine noch kleiner gewählte Betriebsfrequenz frr, die von der Datenverarbeitungseinheit 50 auf einer Visualisierungseinheit 53 zusammen mit dem Einsatzdiagramm 36 dargestellt werden.
Damit stehen für einen Nutzer des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichzeitig auch Informationen dafür zur Verfügung, welche Einschränkungen die Auswahl des Frequenzumrichters 40 entsprechend dem vorstehend beschriebenen Auswahlverfahren nach sich ziehen, und ein Nutzer kann überprüfen, ob diese Einschränkungen des Einsatzfeldes EF mögliche potentielle Arbeitszustände AZ, die für den Einsatz der Kältemittelverdichtereinheit 20 gegebenenfalls noch in Frage kommen könnten, damit ausgeschlossen werden oder nicht.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig . 7 dargestellt, alternativ zum ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen, mit der Datenverarbeitungseinheit 50 zu jedem experimentell bestimmten Leistungsaufnahmewert PAzExf bei der jeweiligen Betriebsfrequenz f unter Heranziehung der gemäß Fig . 5 bekannten Widerstandswerte R und Reaktanzwerte X des Steinmetz-Ersatzschaltbildes zu jedem einzelnen Arbeitszustand AZ in der im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Art und Weise den Strom IAzf zu ermitteln und in einem Speicher 54' abzulegen, so dass bei einer durch den Nutzer erfolgten Selektion des Arbeitszustands AZS und der ausgewählten Betriebsfrequenz fs unmittelbar in dem Speicher 56 auf den entsprechenden Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZfe zugegriffen werden kann und dieser dem ausgewählten Arbeitszustand AZS entsprechende Arbeitszustands- betriebsstromwert IAZfe ohne weiteren Aufwand unmittelbar ausgelesen werden kann und unter Heranziehung des experimentell bestimmten Anlaufstromwerts IANLEX die Auswahl des Frequenzumrichters 40s unter Heranziehung der im Speicher 62 gespeicherten Frequenzumrichtermaximalströme IFUMAX in der im Zusammenhang bereits mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläuterten Art und Weise beschrieben werden kann. Desgleichen kann bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Festlegung des Frequenzumrichters 40s der Frequenzumrichtermaximalstrom IFUMAXS dazu herangezogen werden, im Speicher 54' die zu diesem Stromwert gehörenden Arbeitszustände AZCALfs zu ermitteln und die Summe aller dieser Arbeits- zustände AZCALfs als die jeweilige Grenzlinie Gfs beispielsweise auf einer Visualisierungseinheit 64, wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, darzustellen.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist alternativ zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen, analog zum zweiten Ausführungsbeispiel in dem Speicher 54' die Arbeitszustandsbetriebsstromwerte IAzf experimentell zu bestimmen und im Speicher 54' abzulegen, so dass dann bei dem dritten Ausführungsbeispiel in ähnlicher Weise wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgehend von den Werten im Speicher 54' die Auswahl des
Frequenzumrichters 40s erfolgen kann.
Desgleichen kann die Datenverarbeitungseinheit 50 im umgekehrten Fall bei der Bestimmung der Grenzlinien Gfs entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgehen, wobei im Speicher 54' dann die experimentell bestimmten Arbeitszustandsbetriebsstromwerte IAzf gespeichert sind, die dann zur
Ermittlung der Grenzlinie Gf bei dem durch den ausgewählten Frequenzumrichter 40s festliegenden Umrichtermaximalstromwert IFUMAXS herangezogen werden.
Die Bestimmung des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts IAzfS bei der jeweiligen Betriebsfrequenz fs erfolgt bei einem vierten, einen Synchronmotor oder einen permanentmagnetunterstützten Synchronmotor betreffenden Ausführungsbeispiel, wie in Fig . 9 dargestellt, mit einer Datenverarbeitungseinheit 50, umfassend eine Eingabeeinheit 52, insbesondere kombiniert mit einer
Visualisierungseinheit 53, zur Darstellung des Einsatzdiagramms 36 und zur Auswahl des Arbeitszustandes AZS und der Betriebsfrequenz fs. Hierzu arbeitet die Datenverarbeitungseinheit 50 mit experimentell
bestimmten Antriebsdaten zur Charakterisierung des Antriebsmotors 24' der Kältemittelverdichtereinheit 20.
Beispielsweise ist bei dem vierten, einen Synchronmotor betreffenden
Ausführungsbeispiel vorgesehen, experimentell die Leistungsaufnahmewerte PAz für die jeweiligen Arbeitszustände AZ im Einsatzfeld EF der Kältemittelverdichtereinheit 20 bei der jeweiligen Betriebsfrequenz f zu bestimmen und in einem der Datenverarbeitungseinheit 50 zugeordneten Speicher 54 als experimentelle Leistungsaufnahmewerte PAzExf in Form eines Leistungsdatenfeldes abzulegen.
Mit diesen elektrischen Leistungsaufnahmewerten PAzExf besteht dann unter Berücksichtigung des Ersatzschaltbildes für den Antriebsmotor 24', dargestellt in Fig. 10 und der bekannten Widerstandswerte R und Reaktanzwerte X, die in einem der Datenverarbeitungseinheit 50 zugeordneten Speicher 56
gespeichert sind, die Möglichkeit bei Gleichsetzung des experimentell bestimmten Leistungsaufnahmewertes PAzfS bei der ausgewählten Betriebsfrequenz fs mit dem theoretischen Leistungsaufnahmewert PAz in Formel P2 unter Verwendung der Formel P3 den Polradwinkel Q iterativ zu ermitteln und dann mit dem Polradwinkel Q den Betrag des Arbeitszustandsbetriebs- stromwerts IAZfS aus der Formel P4 unter Verwendung der Formel P3 bei der jeweiligen ausgewählten Betriebsfrequenz fs zu ermitteln.
Die in Fig. 10 dargestellten Zusammenhänge und Formeln können abhängig von den im Ersatzschaltbild vorgenommenen Näherungen und Annahmen geringfügig variieren.
So ist ein Ersatzschaltbild mit den dazugehörigen Formeln in dem Dokument: Praktikum erneuerbare Energien, Versuch 3, Synchronmaschine, Universität Stuttgart, ieW Institut für elektrische Energieumwandlung, Stand April 2011, beschrieben. Ein ähnliches -Ersatzschaltbild mit den entsprechenden Formeln ist in
WIKIPEDIA im Kapitel "Synchronmaschine", und den dort genannten
Referenzen zu finden.
Ausgehend von diesem Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZFS erfolgt nun eine Ermittlung des geeigneten Frequenzumrichters 40 dahingehend, dass der vom Frequenzumrichter 40 zur Verfügung gestellte Umrichtermaximalstromwert IFUMAX größer sein muss als der für den jeweiligen Arbeitszustand AZ bei der gewählten Frequenz fs ermittelte Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZFS.
Als weitere Randbedingung für den auszuwählenden Frequenzumrichter 40 wird ferner ein Anlaufstromwert IANLEX für die jeweilige Kältemittelverdichtereinheit 20 herangezogen, der ebenfalls experimentell ermittelt und in einem Speicher 58 gespeichert wurde und der gegebenenfalls größer als der Arbeits- zustandsbetriebsstromwert IAZFS sein kann.
Für ein Anlaufen der Kältemittelverdichtereinheit 20 ist der Frequenzumrichter 40 überlastfähig konzipiert, so dass kurzzeitig ein Umrichteranlaufmaximal- stromwert IFUANLMAX zur Verfügung steht, der größer ist als der Umrichtermaximalstromwert IFUMAX, beispielsweise für einen Zeitraum von 3 Sekunden 170 % des Umrichtermaximalstromwerts IFUMAX betragen kann.
Somit ist für die Auswahl des Frequenzumrichters 40, schematisch dargestellt in Fig.9, maßgebend, dass der Umrichtermaximalstromwert IFU größer ist als der Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZFS und der Umrichteranlaufmaximal- stromwert IFUANLMAX größer ist als der Anlaufstromwert IANLEX der Kältemittel¬ verdichtereinheit 20, wie dies beispielsweise in Fig . 3 dargestellt ist, wobei jedoch der Umrichtermaximalstrom IFUMAX und der Umrichteranlaufmaximal- strom IFUANLMAX möglichst nahe bei Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZFS und dem Anlaufstromwert IANLEX liegen sollten, um einem Frequenzumrichter mit einem möglichst kleinen Umrichtermaximalstromwert IFUMAXS auszuwählen, der die kostengünstigste Lösung darstellt. Bei einem derart ausgewählten Frequenzumrichter 40 ist aufgrund des
Auswahlverfahrens sichergestellt, dass dieser in der Lage ist, die Kältemittelverdichtereinheit 20 in dem ausgewählten Arbeitszustand AZS zu betreiben, es ist jedoch mit einem derart ausgewählten Frequenzumrichter 40 nicht sichergestellt, dass damit der Kältemittelverdichter 22 in allen Arbeitszuständen AZ innerhalb des Einsatzfeldes EF betrieben werden kann.
Vielmehr ist durch diese Vorgehensweise und die Wahl des Frequenzumrichters 40 dergestalt, dass dieser lediglich in der Lage sein muss, den Arbeitszustandsbetriebsstrom IAZFE und den Anlaufstromwert IANLEX ZU liefern, das Einsatzfeld EF eingeschränkt.
Um einem Nutzer die Einschränkung des Einsatzfeldes EF aufgrund der vorgenommenen Auswahl des Frequenzumrichters 40 sichtbar zu machen, erfolgt, wie beispielsweise in Fig. 11 dargestellt, auf der Basis des Umrichtermaximalstromwerts IFUMAXS des ausgewählten Frequenzumrichters 40s eine Ermittlung der zu diesem Umrichtermaximalstromwert IFUMAX gehörenden Arbeitszustände AZ im Einsatzfeld EF bei der gewählten Betriebsfrequenz fs oder auch bei anderen Betriebsfrequenzen fs' unter Heranziehung des in Fig . 10 dargestellten Ersatzschaltbildes des Antriebsmotors 24' mit den bekannten Widerstandswerten R und den bekannten Reaktanzwerten X aus dem Speicher 56 und unter Heranziehung der in Fig . 10 dargestellten, zu dem Ersatzschaltbild des Antriebsmotors 24' gehörenden Formeln für die elektrische Leistungsaufnahme und den Arbeitszustandsbetriebsstrom IAZ und unter Berücksichtigung der in dem Speicher 54 abgelegten Leistungsaufnahmewerte PAZEX für die verschiedenen Arbeitszustände AZ im Einsatzfeld EF bei den jeweils ausgewählten Betriebsfrequenzen fs.
Hierzu wird der Umrichtermaximalstromwert IFUMAXS des ausgewählten
Umrichters 40s für den Betrag des Stroms IAzfS gemäß Formel P4 eingesetzt, daraus unter Verwendung der Formel P3 der Polradwinkel Q bestimmt und mit der Formel P2 der Leistungsaufnahmewert PAZCAL rechnerisch ermittelt und dann werden über die in Speicher 54 gespeicherten experimentellen
Leistungsaufnahmewerte PAZEX alle Arbeitszustände AZCAL(fs) ermittelt, die dem rechnerisch ermittelten Leistungsaufnahmewert PAZCAL bei der aus¬ gewählten Betriebsfrequenz fs entsprechen.
Diese Summe dieser Arbeitszustände AZcAi_fS ergibt eine Grenzlinie Gfs im
Einsatzdiagramm 36, wie in Fig. 2 dargestellt.
Mit dieser Berechnung ergeben sich die in Fig. 2 und Fig. 11 dargestellten Grenzlinien Gfs für verschiedene ausgewählte Betriebsfrequenzen fs, beispiels¬ weise repräsentiert die Grenzlinie Gfs die Grenzlinie für das Einsatzfeld EF bei der für die Auswahl des Frequenzumrichters 40 ausgewählten Betriebs¬ frequenz fs, die Grenzlinie Gfr repräsentiert beispielsweise eine Grenzlinie für die Begrenzung des Einsatzfeldes EF bei einer kleineren Betriebsfrequenz fr als die ausgewählte Betriebsfrequenz fs und die Grenzlinie Gfrr repräsentiert beispielsweise eine Grenzlinie des Einsatzfeldes EF für eine noch kleiner gewählte Betriebsfrequenz fr, die von der Datenverarbeitungseinheit 50 auf einer Visualisierungseinheit 53 zusammen mit dem Einsatzdiagramm 36 dargestellt werden.
Damit stehen für einen Nutzer des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichzeitig auch Informationen dafür zur Verfügung, welche Einschränkungen die Auswahl des Frequenzumrichters 40 entsprechend dem vorstehend beschriebenen Auswahlverfahren nach sich ziehen, und ein Nutzer kann überprüfen, ob diese Einschränkungen des Einsatzfeldes EF mögliche potentielle Arbeitszustände AZ, die für den Einsatz der Kältemittelverdichtereinheit 20 gegebenenfalls noch in Frage kommen könnten, damit ausgeschlossen werden oder nicht.
Bei einem fünften, einem Permanentmagnetmotor betreffenden Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 12 dargestellt, alternativ zum ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen, mit der Datenverarbeitungseinheit 50 zu jedem
experimentell bestimmten Leistungsaufnahmewert PAzExf bei der jeweiligen Betriebsfrequenz f unter Heranziehung der gemäß Fig. 10 bekannten Widerstandswerte R und Reaktanzwerte X des Ersatzschaltbildes zu jedem einzelnen Arbeitszustand AZ in der im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Art und Weise den Strom IAZf zu ermitteln und in einem Speicher 54' abzulegen, so dass bei einer durch den Nutzer erfolgten Selektion des Arbeitszustands AZS und der ausgewählten Betriebsfrequenz fs unmittelbar in dem Speicher 56 auf den entsprechenden Arbeitszustands- betriebsstromwert IAZfs zugegriffen werden kann und dieser dem ausgewählten Arbeitszustand AZS entsprechende Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZfs ohne weiteren Aufwand unmittelbar ausgelesen werden kann und unter Heranziehung des experimentell bestimmten Anlaufstromwerts IANLEX die Auswahl des Frequenzumrichters 40s unter Heranziehung der im Speicher 62
gespeicherten Frequenzumrichtermaximalströme IFUMAX in der im Zusammenhang bereits mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläuterten Art und Weise beschrieben werden kann.
Desgleichen kann bei dem fünften Ausführungsbeispiel nach Festlegung des Frequenzumrichters 40s der Frequenzumrichtermaximalstrom IFUMAXS dazu herangezogen werden, im Speicher 54' die zu diesem Stromwert gehörenden Arbeitszustände AZCALfs zu ermitteln und die Summe aller dieser Arbeits- zustände AZCALfs als die jeweilige Grenzlinie Gfs beispielsweise auf einer Visualisierungseinheit 64, wie im Zusammenhang mit dem vierten
Ausführungsbeispiel beschrieben, darzustellen (Fig . 13).
Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel ist alternativ zum vierten und fünften Ausführungsbeispiel vorgesehen, analog zum zweiten Ausführungsbeispiel in dem Speicher 54' die Arbeitszustandsbetriebsstromwerte IAZf experimentell zu bestimmen und im Speicher 54' abzulegen, so dass dann bei dem sechsten Ausführungsbeispiel in ähnlicher weise wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel ausgehend von den Werten im Speicher 54' die Auswahl des
Frequenzumrichters 40s erfolgen kann. Desgleichen kann die Datenverarbeitungseinheit 50 im umgekehrten Fall bei der Bestimmung der Grenzlinien Gfs entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgehen, wobei im Speicher 54' dann die experimentell bestimmten Arbeitszustandsbetriebsstromwerte IAzf gespeichert sind, die dann zur
Ermittlung der Grenzlinie Gf bei dem durch den ausgewählten Frequenzumrichter 40s festliegenden Umrichtermaximalstromwert IFUMAXS herangezogen werden.
Die Frequenzsteuerung des eingesetzten Frequenzumrichters 40s erfolgt vorzugsweise durch eine Frequenzregeleinheit 70, die einerseits die
Sättigungstemperatur STE oder auch alternativ den Sättigungsdruck am Eingang 32 des Kältemittelverdichters 22 erfasst und einem Vergleichsglied 74 zuführt, an welchem andererseits ein Temperaturvorgabesignal TV anliegt.
Abhängig davon, wie groß die Abweichung der Sättigungstemperatur STE von dem Temperaturvorgabesignal TV ist, erfolgt eine Ansteuerung eines
Proportionalreglers 76, welcher ein Frequenzanforderungssignal FAS erzeugt, welches einer Frequenzumrichtersteuerung 78 zugeführt wird, die dann entsprechend dem Frequenzanforderungssignal FAS die Frequenz f des
Frequenzumrichters 40s vorgibt, mit welcher dann der Antriebsmotor 24 betrieben wird .
Erfolgt die Auswahl des Frequenzumrichters 40s gemäß einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, so kann, wie in Fig . 3 dargestellt, beim Betrieb der Kältemittelverdichtereinheit 20, wie in Fig. 2 und 3 auch ein Arbeitszustand AZ3 auftreten, bei welchem der Arbeitszustandsbetriebsstrom IAz3, wie in Fig . 3 dargestellt, so hoch liegt, dass bei Frequenzen f oberhalb der Eckfrequenz fECK der Fall eintreten kann, dass bereits bei einer Grenzfrequenz fL der Umrichtermaximalstromwert IFUMAX erreicht wird, wobei die Grenzfrequenz fL niedriger liegt als die beispielsweise für den Arbeitszustand AZ1 vorgesehene Betriebsfrequenz fs. Dies würde dazu führen, dass der Frequenzumrichter 40s bei üblichem Aufbau wegen Überlast abschaltet.
Aus diesem Grund ist bei einem erfindungsgemäßen Frequenzumrichter 40, wie in Fig . 14 dargestellt, eine Frequenzbegrenzungseinheit 80 vorgesehen, welche die Betriebsfrequenz f des Frequenzumrichters 40 dann, wenn diese oberhalb der Eckfrequenz fECK liegt, so begrenzt, dass der Arbeitszustands- betriebsstromwert IAZ nicht den Umrichtermaximalstromwert IFUMAXS überschreitet, sondern höchstens den Umrichtermaximalstromwert IFUMAXS erreicht.
Damit ist sichergestellt, dass der Frequenzumrichter 40s auch bei Arbeits- zuständen, die bei Betriebsfrequenzen f oberhalb der Eckfrequenz fECK zu einem den Umrichtermaximalstromwert IFUMAX überschreitenden Strom des Frequenzumrichters 40 führen könnten, kein Abschalten des Frequenzumrichters 40 erfolgt.
Die Frequenzbegrenzungseinheit 80 umfasst, wie in Fig . 14 dargestellt, einen in einer Zuleitung 72, die vom Frequenzumrichter 40s zum Antriebsmotor 24 führt, angeordneten Stromsensor 84, der den tatsächlichen Arbeitszustands- betriebsstromwert IAZ misst und einem Vergleichsglied 86 zuführt, welches den tatsächlichen Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZ mit dem Umrichtermaximalstromwert IFUMAX als vorgegebenen Wert vergleicht und das
Vergleichsergebnis einem Begrenzungsregler 92, beispielsweise einen
Proportionalregler, zuführt, der dann, wenn der vom Stromsensor 84 tatsächlich gemessene Arbeitszustandsbetriebsstrom IAZ größer ist als der als Referenzwert dienende Umrichtermaximalstromwert IFUMAX ein Frequenzbegrenzungssignal für ein auf das Frequenzanforderungssignal FAS
einwirkendes Frequenzbegrenzungsglied 94 erzeugt, das eine weitere
Erhöhung der Betriebsfrequenz f verhindert. Vorzugsweise ist noch zusätzlich ein mit dem Stromsensor 84 gekoppeltes Vergleichsglied 88 vorgesehen, welches den vom Stromsensor 84 gemessenen Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZ mit einem Verdichtermaximalbetriebs- stromwert IVMAX vergleicht und einen Begrenzungsregler 98, beispielsweise einen Proportionalregler, ansteuert, der dann, wenn sich der vom Stromsensor 84 gemessene tatsächliche Arbeitszustandsbetriebsstromwert IAZ dem
Verdichtermaximalbetriebsstromwert IVMAX annähert, ebenfalls ein frequenzbegrenzendes Signal erzeugt und dieses dem Frequenzbegrenzungsglied 94 übermittelt.
Vorzugsweise werden die frequenzbegrenzenden Signale der Begrenzungsregler 92 und 98 in einem Minimierungsglied 102 miteinander verglichen und es wird jeweils das frequenzbegrenzende Signal dem Frequenzbegrenzungsglied 94 zugeleitet, welches zur der am niedrigsten liegenden Grenzfrequenz fL führt.
Ferner wird vorzugsweise dem Frequenzbegrenzungsglied 94 noch als
Referenzwert die Eckfrequenz fECK übermittelt, welche die minimale Frequenz darstellt, auf weiche eine Frequenzbegrenzung durch die das Frequenzbegrenzungsglied 94 erfolgt.
Für einen optimalen Betrieb des Frequenzumrichters 40 ist der Anstieg der Ausgangsspannung UFu des Frequenzumrichters 40 über der Frequenz f im Bereich von f = 0 bis f = fEcK von Bedeutung, da der Anstieg der Ausgangsspannung UFu über der Frequenz f des Frequenzumrichters 40 maßgeblich ist für die Ausbildung des Flusses in dem Antriebsmotor 24.
So lange die maximale Ausgangsspannung UFUMAX konstant ist, hat dies zur Konsequenz, dass auch die Eckfrequenz fECK konstant sein kann, so dass der Anstieg der Ausgangsspannung UFu über der Frequenz f stets ebenfalls konstant ist. Schwankt jedoch bei einem Frequenzumrichter 40s die Versorgungsspannung, beispielsweise durch ein qualitativ schlechtes Versorgungsnetz, so ist die maximale Ausgangsspannung UFUMAX des Frequenzumrichters 40 an dessen Ausgang nicht konstant, so dass bei einer konstanten Eckfrequenz fECK zwangsläufig der Anstieg der Ausgangsspannung UFu im Frequenzbereich zwischen f = 0 bis f = fEcK variieren würde.
Um auch bei nennenswerten Schwankungen des Versorgungsnetzes und somit nennenswerter Schwankung der maximalen Ausgangsspannung UFUMAX des Frequenzumrichters 40 den Anstieg der Ausgangsspannung UFu über der Frequenz konstant zu halten, ist es erforderlich auch entsprechend der
Variation der maximalen Ausgangsspannung U FUMAX die Eckfrequenz fECK zu variieren .
Ein konventioneller Frequenzumrichter 40, dargestellt in Fig . 15, umfasst eine Gleichrichterstufe 112, eine Wechselrichterstufe 114 und einen zwischen der Gleichrichterstufe 112 und der Wechselrichterstufe 114 vorgesehenen
Zwischenkreis 116 mit welchem die Zwischenkreisspannung Uz als Gleichspannung anliegt.
Die Zwischenkreisspannung Uz ist dabei abhängig von der der Gleichrichterstufe 112 zugeführten Netzspannung UN und schwankt proportional zur Netzspannung UN.
Die Wechselrichterstufe 114 des Frequenzumrichters 40 wird dabei durch die Frequenzumrichtersteuerung 78 angesteuert, der das Frequenzanforderungssignal FAS zugeführt wird .
Die Frequenzumrichtersteuerung 78 erzeugt dabei auf der Basis des Frequenzanforderungssignals FAS mit Hilfe eines Proportionalgliedes 118 ein
Spannungssteuerungssignal SSS, welches neben dem Frequenzanforderungssignal FAS einer Wechselrichterstufensteuerung 122 zugeführt wird, die basierend auf dem Frequenzanforderungssignal FAS und dem Spannungs- steuerungssignal SSS, welches beispielsweise Prozentwerte der maximalen Ausgangsspannung U FUMAX angibt, die Ausgangsspannung UFu erzeugt.
Zur Anpassung an stark schwankende Netzspannungen UN ist daher dem Frequenzumrichter 40 eine Spannungsanpasseinheit 130 zugeordnet, welche mit einer Spannungsmesseinheit 132 die Zwischenkreisspannung Uz im
Zwischenkreis 116 misst und diese Zwischenkreisspannung Uz einem Dividierglied 134 zuführt, welchem außerdem eine Referenzfrequenz fRE zugeführt wird .
Die Referenzfrequenz fREF ist so bemessen, dass bei einem Soll-Wert UZs der Zwischenkreisspannung Uz sich der für den Anstieg der Ausgangsspannung UFu des Umrichters 40 über der Frequenz F erwünschte Proportionalitätsfaktor ergibt.
Das Ergebnis dieses Dividierglieds 134 wird einem weiteren Dividierglied 136 zugeführt, dem andererseits der gewünschte Proportionalitätsfaktor PF für den Anstieg der Ausgangsspannung UFU des Frequenzumrichters 40 über der Betriebsfrequenz f zugeführt wird, der dem Zwischenkreisspannungssollwert Uzs dividiert durch die Referenzfrequenz fRE entspricht.
Das Ergebnis des zweiten Dividierglieds 136 ist ein Proportionalitätskorrekturfaktor PKF, der dann eins ist, wenn das diesem Dividierglied 136 zugeführte Ergebnis des ersten Dividierglieds 134 dem gewünschten Proportionalitätsfaktor entspricht und von 1 abweicht, wenn die Zwischenkreisspannung Uz vom Zwischenkreisspannungssollwert Uzs abweicht.
Wird nun der vom Dividierglied 136 generierte Proportionalitätskorrekturfaktor PKF dem Proportionalglied 118 zugeführt, so lässt sich über diesen das im Proportionalglied 118 vorgesehene Proportionalitätsverhalten PV zwischen der Betriebsfrequenz f des Frequenzanforderungssignals FAS und dem Spannungs- steuerungssignal SSS variieren . Wie die Proportionalität zwischen der Betriebsfrequenz f des Frequenzanforderungssignals FAS und dem Spannungssteuerungssignal SSS variiert, ist beispielsweise in Fig . 16 dargestellt.
Die Funktion der Spannungsanpasseinheit 130 ist dabei die, dass dann, wenn die Zwischenkreisspannung Uz dem Zwischenkreisspannungssollwert UZs entspricht, wie in Fig . 16 dargestellt, die Eckfrequenz der Soll-Eckfrequenz fECKso ist, die beispielsweise bei 50 Hertz liegt.
Weicht nun die Zwischenkreisspannung Uz von dem Zwischenkreisspannungssollwert Uzs um den Wert Δ ab, beispielsweise zu kleineren Spannungswerten, so wird das Spannungssteuerungssignal SSS von 100 % bei niedrigeren Betriebsfrequenzen als die Soll-Eckfrequenz fEci<so erreicht.
Liegt dagegen die Zwischenkreisspannung Uz um den Wert Δ über dem
Zwischenkreisspannungssollwert UZs, so wird das Spannungssteuerungssignal SSS von 100 % bei höheren Betriebsfrequenzen f als die Soll-Eckfrequenz fECKso erreicht.
Dies führt, wie in Fig . 17 dargestellt, dazu dass die Eckfrequenz fECK, also die Frequenz, bei welcher die maximale Ausgangsspannung UFUMAX am Ausgang des Frequenzumrichters 40 erreicht ist, variiert, und zwar entsprechend der Abweichung der Zwischenkreisspannung Uz von dem Zwischenkreisspannungssollwert Uzs, so dass auch die maximale Ausgangsspannung UFUMAX des Frequenzumrichters 40 variiert.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zur Auswahl eines Frequenzumrichters (40) für eine Kältemittelverdichtereinheit (20), umfassend einen Kältemittelverdichter (22) und einen elektrischen Antriebsmotor (24),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein für den Betrieb der Kältemittelverdichtereinheit (20) geeigneter Arbeitszustand (AZ) in einem Einsatzfeld (EF) eines Einsatzdiagramms (36) des Kältemittelverdichters (22) ausgewählt wird, dass zu diesem ausgewählten Arbeitszustand (AZS) eine Betriebsfrequenz (fs) ausgewählt wird und dass aus Antriebsdaten ein dem ausgewählten Arbeitszustand (AZS) und der ausgewählten Betriebsfrequenz (fs) entsprechender Arbeits- zustandsbetriebsstromwert (IAzfS) für den Betrieb der Kältemittelverdichtereinheit (20) ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts (IAzfs) aus Daten (IFUMAX) von zur Auswahl stehenden Frequenzumrichtern (40) derjenige Frequenzumrichter (40s) ausgewählt wird, dessen Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) gleich oder größer ist als der ermittelte Arbeitszustands- betriebsstromwert (IAzfS)
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Frequenzumrichter (40s) ausgewählt wird, dessen Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) möglichst nahe bei dem Arbeitszustands- betriebsstromwert (IAzfS) liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzumrichter (40s) so ausgewählt wird, dass dessen Umrichteranlaufmaximalstromwert (IFUANLMAX) gleich oder größer ist als ein Anlaufstromwert (IANL) der Kältemittelverdichtereinheit (20).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Auswahl des Frequenzumrichters (40) ein abgespeicherter Anlaufstromwert (IANL) herangezogen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlaufstromwert (IANL) experimentell bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzumrichter (40s) so ausgewählt wird, dass dessen Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) möglichst nahe bei dem Anlaufstromwert (IANL) liegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzumrichter (40s) so ausgewählt wird, dass dessen Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) möglichst nahe bei dem höheren der Werte von Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAzfs) und Anlaufstromwert (IANL) liegt.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Antriebsdaten experimentell bestimmt sind .
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zu jedem Arbeitszustand (AZ) der Kältemittelverdichtereinheit (20) experimentelle Antriebsdaten für die möglichen auszuwählenden Betriebsfrequenzen (f) hinterlegt sind.
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die auszuwählende Betriebsfrequenz (f) im Bereich von 0 Hertz bis 140 Hertz liegt.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdaten die experimentell bestimmte Leistungsaufnahme (ΡΑΖΕΧ zu jedem Arbeitszustand (AZ) im Einsatzfeld (EF) bei den verschiedenen Betriebsfrequenzen (f) aufweisen .
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Basis der experimentell ermittelten elektrischen Leistungsaufnahme ( PAZEX) bei der jeweiligen Betriebsfrequenz (f) unter Berücksichtigung eines Ersatzschaltbilds des Antriebsmotors (24) der Kältemittelverdichtereinheit (20) den Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAzfS) bei der ausgewählten Betriebsfrequenz (fs) rechnerisch ermittelt wird .
14. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Arbeitszustandsbetriebs- stromwerts (IAz) die Impedanz (Z) des Ersatzschaltbilds des Antriebsmotors (24) berücksichtigt wird .
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur
Ermittlung des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts (IAz) die
experimentell ermittelte elektrische Leistungsaufnahme (PAZEX) der Kältemittelverdichtereinheit (20) mit der sich aus dem Ersatzschaltbild ergebenden Leistungsaufnahme (PAz) gleichgesetzt und daraus der Schlupf (s) oder der Polradwinkel (θ) ermittelt wird .
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des ermittelten Schlupfes (s) oder des Polradwinkels (θ) und der Impedanz (Z) des Ersatzschaltbildes des Antriebsmotors (24) der Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAz) ermittelt wird .
17. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass durch Variation der Ausgangsspannung (U Fu) des Frequenzumrichters (40) eine Minimierung des Arbeitszustands- betriebsstromwerts (IAzfs) erfolgt.
18. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die experimentell bestimmte elektrische
Leistungsaufnahme (PAZEX) jedes Arbeitszustands (AZ) im Einsatzfeld (EF) bei der jeweiligen Betriebsfrequenz (f) festgehalten, insbesondere abgespeichert, wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der experimentell ermittelten elektrischen Leistungsaufnahme (PAZEX) errechneten Arbeitszustandsbetriebsstrom- werte (IAzf) für jeden Arbeitszustand (AZ) und für jede Betriebsfrequenz (f) festgehalten, insbesondere abgespeichert, werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAzf) für jeden Arbeitszustand (AZ) und jede Betriebsfrequenz (f) experimentell ermittelt und festgehalten, insbesondere abgespeichert, wird.
21. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass auf der Basis des Umrichtermaximalstromwerts (IFUMAXS) des ausgewählten Frequenzumrichters (40s) die zu diesem Umrichtermaximalstromwert (IFUMAXS) gehörenden Arbeitszustände (AZCAL) im Einsatzfeld (EF) bei einer ausgewählten Betriebsfrequenz (f) anhand der Antriebsdaten ermittelt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zu dem Umrichtermaximalstromwert (IFUMAXS) ermittelten Arbeitszustände (AZCAL) visuell im Einsatzdiagramm (36) dargestellt werden.
23. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur Frequenzumrichter (40) ausgewählt werden, die eine Frequenzbegrenzungseinheit (80) umfassen, welche bei Betriebsfrequenzen (f) oberhalb einer Eckfrequenz (fEci<) die Betriebsfrequenz (f) derart begrenzt, dass der Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) des Frequenzumrichters (40) nicht überschritten wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass von der Frequenzbegrenzungseinheit (80) der Arbeitszustandsbetriebsstrom- wert (IAz) des Frequenzumrichters (40) ständig erfasst wird.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAzfS) des Frequenzumrichters (40) mit einem Stromreferenzwert verglichen wird und die Betriebsfrequenz (f) auf eine Grenzfrequenz (fL) begrenzt wird, die bei
Erreichen des Stromreferenzwerts vorliegt.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die
Frequenzbegrenzungseinheit (80) als Stromreferenzwert sowohl den Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) als auch den Verdichtermaximal- betriebsstromwert (IVMAX) berücksichtigt und auf der Basis des niedrigsten der Maximalstromwerte die Grenzfrequenz (fL) ermittelt.
27. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass nur ein Frequenzumrichter (40) zur Auswahl gestellt wird, bei welchem durch eine Spannungsanpassungseinheit ( 130) einen Anstieg der Ausgangsspannung (UF) über der Betriebsfrequenz (f) unabhängig von einer Schwankung einer Netzspannung (UN) erfolgt.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenkreisspannung (Uz) des Frequenzumrichters (40) gemessen und durch einen Vergleich mit mindestens einem Referenzwert ein Spannungsverlauf der Ausgangsspannung (UFu) korrigiert wird .
29. Von einer Datenverarbeitungseinheit (50) ausgeführtes Verfahren, umfassend die Verfahrensschritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 28.
30. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 28 auszuführen.
31. Datenverarbeitungseinheit (50) zur Auswahl eines Frequenzumrichters (40) für eine Kältemittelverdichtereinheit (20), umfassend einen Kältemittelverdichter (22) und einen elektrischen Antriebsmotor (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit eine Visualisierungseinheit (53) auf welcher ein für den Betrieb der Kältemittelverdichtereinheit (20) geeigneter Arbeitszustand (AZ) in einem Einsatzfeld (EF) eines Einsatzdiagramms (36) des Kältemittelverdichters (22) ausgewählt und zu diesem ausgewählten Arbeitszustand (AZS) eine Betriebsfrequenz (fs) ausgewählt wird und dass die Datenverarbeitungseinheit (50) aus in einem Speicher (54)
abgespeicherten, Antriebsdaten einen dem ausgewählten Arbeitszustand (AZS) und der ausgewählten Betriebsfrequenz (fs) entsprechender Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAzfS) für den Betrieb der Kältemittelverdichtereinheit (20) ermittelt.
32. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (50) anhand des Arbeits- zustandsbetriebsstromwerts (IAzfs) aus abgespeicherten Daten (IFUMAX) von zur Auswahl stehenden Frequenzumrichtern (40) denjenigen Frequenzumrichter (40s) auswählt, dessen Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) gleich oder größer ist als der ermittelte Arbeitszustands- betriebsstromwert (IAzfs) -
33. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (50) denjenigen
Frequenzumrichter (40s) auswählt, dessen Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) möglichst nahe bei dem Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAZfs) liegt.
34. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (50) den Frequenzumrichter (40s) so auswählt, dass dessen Umrichteranlauf- maximalstromwert (IFUANLMAX) gleich oder größer ist als ein Anlaufstromwert (IANL) der Kältemittelverdichtereinheit (20).
35. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (50) für die Auswahl des Frequenzumrichters (40) einen in einem Speicher (58)
abgespeicherten Anlaufstromwert (IANL) heranzieht.
36. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlaufstromwert (IANL) experimentell bestimmt ist.
37. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (50) den Frequenzumrichter (40s) so auswählt, dass dessen Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) möglichst nahe bei dem Anlaufstromwert (IANL) liegt.
38. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (50) den Frequenzumrichter (40s) so auswählt, dass dessen Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) möglichst nahe bei dem höheren der Werte von Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAzfs) und Anlaufstromwert (IANL) liegt.
39. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 31 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdaten experimentell bestimmt sind .
40. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 31 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem Arbeitszustand (AZ) der Kältemittelverdichtereinheit (20) experimentelle Antriebsdaten für die möglichen auszuwählenden Betriebsfrequenzen (f) in dem Speicher (54) hinterlegt sind.
41. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 31 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die auszuwählende Betriebsfrequenz (f) im Bereich von 0 Hertz bis 140 Hertz liegt.
42. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 31 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdaten die experimentell bestimmte Leistungsaufnahme (PAZEX ZU jedem Arbeitszustand (AZ) im Einsatzfeld (EF) bei den verschiedenen Betriebsfrequenzen (f) aufweisen.
43. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass d ie Datenverarbeitungseinheit (50) auf der Basis der experimentell ermittelten elektrischen Leistungsaufnahme (PAZEX) bei der jeweiligen Betriebsfreq uenz (f) unter Berücksichtig ung eines Ersatzschaltbilds des Antriebsmotors (24) der Kältemittelverd ichter¬ einheit (20) den Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAzfS) bei der aus¬ gewählten Betriebsfreq uenz (fs) rechnerisch ermittelt.
44. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 31 bis 43, dad urch gekennzeichnet, dass d ie Datenverarbeitungseinheit (50) zur Ermittlung des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts (IAz) d ie Impedanz (Z) des Ersatzschaltbilds des Antriebsmotors (24) berücksichtigt.
45. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass d ie Datenverarbeitungseinheit (50) zur Ermittl ung des Arbeitszustandsbetriebsstromwerts (IAz) die experimentell ermittelte elektrische Leistungsaufnahme ( PAZEX) der Kältemittelverd ichtereinheit (20) mit der sich aus dem Ersatzschaltbild ergebenden Leistungs¬ aufnahme ( PAz) g leichsetzt u nd daraus den Schl upf (s) oder den Pol¬ winkel (θ) ermittelt.
46. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 44 oder 45, dad urch gekennzeichnet, dass d ie Datenverarbeitungseinheit (50) anhand des ermittelten Schlupfes (s) oder des Polwinkels (θ) und der Impedanz (Z) des Ersatzschaltbildes des Antriebsmotors (24) der Arbeits- zustandsbetriebsstromwert (IAz) ermittelt.
47. Datenverarbeitungseinheit nach einem der Ansprüche 31 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass diese zur Ermittlung des Arbeits- zustandsbetriebsstromwerts (IAZFS) die Ausgangsspannung (UFu) des Frequenzumrichters (40) variiert und die einem Minimum des Arbeits- zustandsbetriebsstromwerts(lAZFs) entsprechende Ausgangsspannung (UFu) des Frequenzumrichters (40) für die Auswahl des Frequenzumrichters (40) berücksichtigt.
48. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 31 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (50) die experimentell bestimmte elektrische Leistungsaufnahme (PAz) jedes Arbeitszustands (AZ) im Einsatzfeld (EF) bei der jeweiligen Betriebsfrequenz (f) abspeichert.
49. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 31 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (50) die aus der experimentell ermittelten elektrischen Leistungsaufnahme ( PAZEX) errechneten Arbeitszustandsbetriebsstromwerte (IAzf) für jeden Arbeitszustand (AZ) und für jede Betriebsfrequenz (f) insbesondere, abspeichert.
50. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 31 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAzf) für jeden Arbeitszustand (AZ) und jede Betriebsfrequenz (f)
experimentell ermittelt und von der Datenverarbeitungseinheit (50) abgespeichert, wird.
51. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 31 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (50) auf der Basis des Umrichtermaximalstromwerts (IFUMAXS) des ausgewählten Frequenzumrichters (40s) die zu diesem Umrichtermaximalstromwert (IFUMAXS) gehörenden Arbeitszustände (AZCAL) im Einsatzfeld (EF) bei einer ausgewählten Betriebsfrequenz (f) anhand der Antriebsdaten ermittelt.
52. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (50) die zu dem
Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) ermittelten Arbeitszustände (AZCAL) auf der Visualisierungseinheit (53) im Einsatzdiagramm (36) darstellt.
53. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der Ansprüche 31 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (50) nur Frequenzumrichter (40) ausgewählt, die eine Frequenzbegrenzungseinheit (80) umfassen, welche bei Betriebsfrequenzen (f) oberhalb einer Eckfrequenz (fEci<) die Betriebsfrequenz (f) derart begrenzt, dass der Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) des Frequenzumrichters (40) nicht überschritten wird .
54. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass von der Frequenzbegrenzungseinheit (80) der Arbeits- zustandsbetriebsstromwert (IAz) des Frequenzumrichters (40) ständig erfasst wird .
55. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 53 oder 54, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAzfS) des Frequenzumrichters (40) mit einem Stromreferenzwert verglichen wird und die Betriebsfrequenz (f) auf eine Grenzfrequenz (fL) begrenzt wird, die bei Erreichen des Stromreferenzwerts vorliegt.
56. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzbegrenzungseinheit (80) als Stromreferenzwert sowohl den Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) als auch den Verdichtermaximalbetriebsstromwert (IVMAX) berücksichtigt und auf der Basis des niedrigsten der Maximalstromwerte die Grenzfrequenz (fL) ermittelt.
57. Datenverarbeitungseinheit (50) nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Datenverarbeitungseinheit (50) nur ein Frequenzumrichter (40) zur Auswahl gestellt wird, bei welchem durch eine Spannungsanpassungseinheit ( 130) einen Anstieg der Ausgangsspannung (UF) über der Betriebsfrequenz (f) unabhängig von einer Schwankung einer Netzspannung (UN) erfolgt.
58. Datenverarbeitungseinheit (50) nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzumrichter (40) eine Zwischenkreis- spannung (Uz) des Frequenzumrichters (40) gemessen und durch einen Vergleich mit mindestens einem Referenzwert ein Spannungsverlauf der Ausgangsspannung (UFu) korrigiert.
59. Kältemittelverdichteranlage umfassend eine Kältemittelverdichtereinheit (20) mit einem Kältemittelverdichter (22) und einem
elektrischen Antriebsmotor (24) sowie einen Frequenzumrichter (40) zum Betreiben des elektrischen Antriebsmotors (24), dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzumrichter (40) eine Frequenzbegrenzungseinheit (80) umfasst, welche bei Betriebsfrequenzen (f) oberhalb einer Eckfrequenz (fEci<) die Betriebsfrequenz (f) derart begrenzt, dass der Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) des Frequenzumrichters (40) nicht überschritten wird .
60. Kältemittelverdichteranlage nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass von der Frequenzbegrenzungseinheit (80) der Arbeits- zustandsbetriebsstromwert (IAz) des Frequenzumrichters (40) ständig erfasst wird .
61. Kältemittelverdichteranlage nach Anspruch 59 oder 60, dadurch
gekennzeichnet, dass der Arbeitszustandsbetriebsstromwert (IAzfS) des Frequenzumrichters (40) mit einem Stromreferenzwert verglichen wird und die Betriebsfrequenz (f) auf eine Grenzfrequenz (fL) begrenzt wird, die bei Erreichen des Stromreferenzwerts vorliegt.
62. Kältemittelverdichteranlage nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzbegrenzungseinheit (80) als Stromreferenzwert sowohl den Umrichtermaximalstromwert (IFUMAX) als auch den Verdichtermaximalbetriebsstromwert (IVMAX) berücksichtigt und auf der Basis des niedrigsten der Maximalstromwerte die Grenzfrequenz (fL) ermittelt.
63. Kältemittelverdichteranlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 59 oder nach einem der Ansprüche 59 bis 62, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzumrichter (40) eine Spannungsanpassungseinheit (130) umfasst, die einen Anstieg der Ausgangsspannung (UF) über der Betriebsfrequenz (f) so steuert, dass dieser unabhängig von einer Schwankung einer Netzspannung (UN) erfolgt.
64. Kältemittelverdichteranlage nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsanpassungseinheit (130) eine Zwischen- kreisspannung (Uz) des Frequenzumrichters (40) misst und durch einen Vergleich mit mindestens einem Referenzwert den Anstieg der Ausgangsspannung (UFu) korrigiert.
65. Kältemittelverdichteranlage nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsanpassungseinheit (130) einen
Proportionalitätskorrekturfaktor (PKF) erzeugt, mit welchem eine Korrektur des Anstiegs der Ausgangsspannung (UFu) des Frequenzumrichters (40) erfolgt.
66. Kältemittelverdichteranlage nach Anspruch 64 oder 65, dadurch
gekennzeichnet, dass die von der Spannungsanpassungseinheit (130) verwendeten Referenzwerte mindestens einen der Werte wie : eine Referenzfrequenz (fREF) , einen Proportionalitätsfaktor (PF) und einen Zwischenkreisspannungssollwert (UZs) umfasst.
67. Kältemittelverdichteranlage nach einem der Ansprüche 63 bis 66,
dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzumrichter (40) eine
Frequenzumrichtersteuerung (78) aufweist, welche auf der Basis eines Frequenzanforderungssignals (FAS) ein Spannungssteuerungssignal (SSS) erzeugt, welches zusätzlich zu dem Frequenzanforderungssignal (FAS) einer Wechselrichterstufensteuerung (122) einer Wechselrichterstufe (114) des Frequenzumrichters zugeführt wird und dass die Spannungsanpassungseinheit (130) mit der Frequenzumrichtersteuerung (78) zur Steuerung des Anstiegs der Ausgangsspannung (UF) über der Betriebsfrequenz (F) zusammenwirkt.
68. Kältemittelverdichteranlage nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzumrichtersteuerung (78) ein Proportionalglied (118) aufweist, welche auf der Basis des Frequenzanforderungssignals (FAS) das Spannungssteuerungssignal (SSS) erzeugt und dass die Spannungsanpassungseinheit (130) ein Proportionalitätsverhalten des Proportionalglieds (118) korrigiert. Kältemittelverdichteranlage nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Proportionalitätskorrekturfaktor (PKF) die Korrektur des Proportionalitätsverhaltens (PV) des Proportionalglieds (118) erfolgt.
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US16/857,746 US11736053B2 (en) 2017-10-27 2020-04-24 Method for selecting a frequency converter for a refrigerant compressor unit
US18/342,419 US20230353078A1 (en) 2017-10-27 2023-06-27 Method for selecting a frequency converter for a refrigerant compressor unit

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5796237A (en) * 1995-03-13 1998-08-18 Tajima Engineering Kabushiki Kaishya Efficiency control system for an induction motor
US20050068001A1 (en) * 2001-11-23 2005-03-31 Danfoss Drives A/S Frequency converter for different mains voltages
EP1624562A1 (de) * 2003-05-08 2006-02-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Verfahern zur bereitstellung eines energeispardienstes, verfahren zur entscheidung über die spezifikation eines elektromotors, verfahren zur bereitstellung eines kompressor-version-aufwärts-dienstes, verfahren zur bereitstellung eines energiespardienstes mit ansteuereinrichtung für einen permanentmagnet-elektromotor, kompressor-austauschverfahren und frier-/klima anl.
WO2010043318A1 (de) * 2008-10-14 2010-04-22 John Philip Gibson Verfahren und anordnung zur lüfteransteuerung
US20160204728A1 (en) * 2015-01-14 2016-07-14 Hitachi, Ltd. Permanent Magnet Synchronous Motor and Winding-Switching Motor Driving Device, and Refrigeration Air Conditioner and Electric Vehicle Using Same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8079227B2 (en) * 2005-12-29 2011-12-20 Johnson Controls Technology Company Reduced compressor capacity controls
US8904814B2 (en) * 2008-06-29 2014-12-09 Bristol Compressors, International Inc. System and method for detecting a fault condition in a compressor
WO2013033502A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 Johnson Controls Technology Company System and method for controlling a variable speed drive of a compressor motor
US9631852B2 (en) * 2013-03-15 2017-04-25 Johnson Controls Technology Company System and method for controlling compressor motor voltage

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5796237A (en) * 1995-03-13 1998-08-18 Tajima Engineering Kabushiki Kaishya Efficiency control system for an induction motor
US20050068001A1 (en) * 2001-11-23 2005-03-31 Danfoss Drives A/S Frequency converter for different mains voltages
EP1624562A1 (de) * 2003-05-08 2006-02-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Verfahern zur bereitstellung eines energeispardienstes, verfahren zur entscheidung über die spezifikation eines elektromotors, verfahren zur bereitstellung eines kompressor-version-aufwärts-dienstes, verfahren zur bereitstellung eines energiespardienstes mit ansteuereinrichtung für einen permanentmagnet-elektromotor, kompressor-austauschverfahren und frier-/klima anl.
WO2010043318A1 (de) * 2008-10-14 2010-04-22 John Philip Gibson Verfahren und anordnung zur lüfteransteuerung
US20160204728A1 (en) * 2015-01-14 2016-07-14 Hitachi, Ltd. Permanent Magnet Synchronous Motor and Winding-Switching Motor Driving Device, and Refrigeration Air Conditioner and Electric Vehicle Using Same

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "Guide-Book, EMPFEHLUNGEN ZUM BETRIEB VON FREQUENZUMRICHTERN ANKÄLTEVERDICHTERN, DIE NACH DEM VERDRÄNGERPRINZIP ARBEITEN", INTERNET CITATION, 1 April 2012 (2012-04-01), XP002765983, Retrieved from the Internet <URL:http://asercom.org/sites/default/files/11_deu_inverter_gide-book.pdf> [retrieved on 20170116] *
DR JOHN P GIBSON: "Frequenzumrichter und ihreWirkung auf Kälteverdichter", INTERNET CITATION, 3 May 2012 (2012-05-03), XP002765985, Retrieved from the Internet <URL:http://www.frigokimo.com/fk/site/publication/FUVerdchtr_12bh.pdf> [retrieved on 20170116] *
DR JOHN P GIBSON: "Software allows the correct choice ofsuitable frequency inverters", INTERNET CITATION, 1 June 2013 (2013-06-01), XP002765984, Retrieved from the Internet <URL:http://www.frigokimo.com/fk/site/publication/DKlt+Kklmtchnk_13c.2.pdf> [retrieved on 20170116] *
JUNI 2014: "GEA Refrigeration Technologies GEA Bock Software VAP 11 (Online) Neues in dieser Version 1 GEA Bock Software VAP 11 (Online) -Neues in dieser Version", 1 June 2014 (2014-06-01), XP055354287, Retrieved from the Internet <URL:http://www.bock.de/media/files/PDF/VAP-11_Neues-in-dieser-Version_Kundeninfo_D_v1-5.pdf> [retrieved on 20170313] *
M. G. SAY: "THE PERFORMANCE AND DESIGN OF ALTERNATING CURRENT MACHINES", 1958, pages: 270ff
PITMAN PAPERBACKS, 1968, pages 270 ff

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