具有制冷剂回路的家用制冷器具及用于操作具有制冷剂回路的家用制冷器具的方法技术

本发明专利技术涉及一种家用制冷器具(1)并涉及一种用于操作家用制冷器具(1)的方法。所述家用制冷器具(1)包括：隔热的壳体(10)，其具有可冷却的内胆(2)，所述内胆限界出设置成用于储存食物的可冷却的内室(3)；制冷剂回路(20)，其设置成用于冷却可冷却的内室(3)并包括压缩机(21)；以及场定向式电力驱动器(30)。所述场定向式电力驱动器(30)包括场定向式控制器(34)、变流器(32)和永久励磁式同步电机(31)，所述同步电机连接在变流器(32)的下游，并且是压缩机(21)的一部分或设置成用于驱动压缩机(21)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有制冷剂回路的家用制冷器具及用于操作具有制冷剂回路的家用制冷器具的方法
本专利技术涉及一种具有制冷剂回路的家用制冷器具以及一种用于操作具有制冷剂回路的家用制冷器具的方法。
技术介绍
家用制冷器具包括用于储存食物的可冷却的内室和用于冷却可冷却的内室的制冷剂回路。制冷剂回路尤其包括压缩机、连接在压缩机下游的冷凝器、连接在冷凝器下游的节流装置和布置在节流装置与压缩机之间的蒸发器。DE102010030240A1公开了这种家用制冷器具，其中，压缩机由无刷直流电机驱动。无刷直流电机通常是永久励磁式三相同步电机。无刷直流电机由换流器操控。永久励磁式三相同步电机可以是受控的电力驱动器的一部分，其控制器可构造为原理上例如从DE10206191B4为技术人员已知的场定向式控制器。利用也称为矢量控制的场定向式控制，三相同步电机的电压和电流以空间矢量的形式组合。空间矢量与固定定子坐标系相关，并与三相同步电机的转子同步地运动。为了使变量与转子相关，所述变量转换为固定转子d-q坐标系。对于场定向式控制，控制结构优选地借助于PI控制器而形成，利用所述控制结构控制转换的电流id(纵向电流)、iq(横向电流)。这种电流控制器在串联结构内形成内部电流控制回路，其上叠加外部速度控制回路。横向电流iq在此主要提供三相同步电机的扭矩(主扭矩)。电流控制环路的用于纵向电流id的目标值通常为“零”。DE10206191B4的图1示出了用于异步电机的这种控制结构。当使用三相同步电机时，省略DE10206191B4中记载的磁通计算器，纵向电流id的电流控制环路的目标值为“零”。在永久励磁式三相同步电机的情况下，例如在所谓的无刷直流电机(BLDC电机)的情况下，配属于横向和纵向电流的横向电感Lq和纵向电感Ld可具有不同的值。因此，纵向电流id也可提供扭矩(磁阻贡献、磁阻扭矩)。也可从DE10206191B4知晓，在永久励磁式三相同步电机的情况下，如果在较高速度范围内注入场抵消电流，则速度范围可向上延伸。为此，电流控制环路的用于纵向电流id的目标值被选择为小于“零”，从而降低永久励磁式三相同步电机的总扭矩。这被称为磁场减弱模式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种家用制冷器具，其具有可冷却的内室和设置成能够利用压缩机冷却可冷却的内室的制冷剂回路，家用制冷器具的电力驱动器设置成能够驱动压缩机，家用制冷器具具有永久励磁式三相同步电机，并且具有改进的操作响应、尤其是改进的启动响应。本专利技术的目的通过一种家用制冷器具来实现，所述家用制冷器具具有：隔热的壳体，其具有可冷却的内胆，所述内胆限界出设置成能够储存食物的可冷却的内室；制冷剂回路，其设置成能够利用压缩机冷却可冷却的内室；以及受控的电力驱动器，其中，所述受控的电力驱动器具有场定向式控制器、变流器和永久励磁式三相同步电机，所述三相同步电机连接在变流器的下游，并且是压缩机的一部分或设置成能够驱动压缩机，其中，场定向式控制器具有第一电流控制回路、第二电流控制回路和叠加在电流控制回路上的速度控制回路，所述第一电流控制回路设置成能够控制产生永久励磁式三相同步电机的主扭矩的横向电流，所述第二电流控制回路设置成能够控制用于永久励磁式三相同步电机的纵向电流，所述速度控制回路根据永久励磁式三相同步电机的预定的目标速度和永久励磁式三相同步电机的实际速度产生用于第一电流控制回路的横向电流目标值，两个电流控制回路的输出信号设置成能够至少间接地操控变流器，家用制冷器具设计成能够根据可冷却的内室的冷却要求确定场定向式控制器的目标速度，以将永久励磁式三相同步电机从静止开始启动，并且能够根据预定的曲线将为第二电流控制回路提供的纵向电流目标值或其大小在第一时间段内从“零”开始调整至预定值，使得永久励磁式三相同步电机由于形成的纵向电流而产生相对于主扭矩而言附加的扭矩，从而永久励磁式三相同步电机的总扭矩大于主扭矩。本专利技术的另一方面是一种用于操作家用制冷器具的方法，所述家用制冷器具具有：隔热的壳体，其具有可冷却的内胆，所述内胆限界出设置成能够储存食物的可冷却的内室；制冷剂回路，其设置成能够利用压缩机冷却可冷却的内室；以及场定向式电力驱动器，所述场定向式电力驱动器具有场定向式控制器、变流器和永久励磁式三相同步电机，所述三相同步电机连接在变流器的下游，并且是压缩机的一部分或设置成能够驱动压缩机，场定向式控制器具有第一电流控制回路、第二电流控制回路和叠加在电流控制回路上的速度控制回路，所述第一电流控制回路设置成能够控制产生永久励磁式三相同步电机的主扭矩的横向电流，所述第二电流控制回路设置成能够控制用于永久励磁式三相同步电机的纵向电流，所述速度控制回路根据永久励磁式三相同步电机的预定的目标速度和永久励磁式三相同步电机的实际速度产生用于第一电流控制回路的横向电流目标值，两个电流控制回路的输出信号设置成能够至少间接地操控变流器，所述方法具有下述方法步骤：-为了将永久励磁式三相同步电机从静止开始启动，根据可冷却的内室的冷却要求，实现场用于定向式控制器的目标速度，以及-根据预定的曲线，将为第二电流控制回路提供的纵向电流目标值或其大小在第一时间段内从“零”开始接近预定值，使得永久励磁式三相同步电机由于形成的纵向电流而产生相对于主扭矩而言附加的扭矩，从而永久励磁式三相同步电机的总扭矩大于主扭矩。本专利技术的家用制冷器具由此构造成能够执行本专利技术的方法。本专利技术的家用制冷器具包括具有内胆的隔热的壳体，所述内胆限界出可冷却的内室。可冷却的内室设置成能够储存食物，并借助于制冷剂回路被冷却。可冷却的内室优选地可借助于门扇被关闭。门扇优选地安装成能够相对于优选地竖直地延伸的轴线枢转。可冷却的内室在打开状态下可被接近。制冷剂回路本身理论上为本领域技术人员已知，并且包括压缩机、尤其以及连接在压缩机下游的冷凝器、连接在冷凝器下游的节流装置和布置在节流装置与压缩机之间的蒸发器。在本专利技术的家用制冷器具的操作期间，压缩机借助于永久励磁式三相同步电机被驱动。永久励磁式三相同步电机也可以是压缩机的一部分。在压缩机的操作期间，永久励磁式三相同步电机例如通过电子控制装置或温度控制器以确定的或预定的速度运行。因此，永久励磁式三相同步电机是受控的电力驱动器的一部分。受控的电力驱动器基于用于改进的控制响应的场定向式控制。场定向式控制器包括两个电流控制回路，其中的第一电流控制回路设置成能够控制横向电流，第二电流控制回路设置成能够控制永久励磁式三相同步电机的纵向电流。两个电流控制回路的输出信号设置成能够至少间接地操控变流器。第一电流控制回路的参考变量尤其是横向电流目标值，第二电流控制回路的参考变量尤其是纵向电流目标值。第一电流控制回路可优选地具有第一电流控制器，第二电流控制回路可优选地具有第二电流控制器。所述两个电流控制器优选为PI电流控制器。用于第一电流控制器的输入信号优选为横向电流实际值相对于横向电流目标值的偏差，用于第二电流控制器的输入信号优选为纵向电流实际值相对于纵向电流实际值的偏差。速度控制回路叠加在两个电流控制回路上，所述速度控制回路根据永久励磁式三相同步电机的预定的目标速度和永久励磁式三相同步电机的实际速度产生用于第一电流控制回路的横向电流目标值。速度控制回路的参考变量优选地为永久励磁式三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作家用制冷器具(1)的方法，所述家用制冷器具具有：隔热的壳体(10)，其具有可冷却的内胆(2)，所述内胆限界出设置成能够储存食物的可冷却的内室(3)；制冷剂回路(20)，其设置成能够利用压缩机(21)冷却可冷却的内室(3)；以及受控的电力驱动器(30)，其中，所述受控的电力驱动器(30)具有场定向式控制器(34)、变流器(32)和永久励磁式三相同步电机(31)，所述三相同步电机连接在变流器(32)的下游，并且是压缩机(21)的一部分或设置成能够驱动压缩机(21)，其中，场定向式控制器(34)具有第一电流控制回路、第二电流控制回路和叠加在电流控制回路上的速度控制回路，所述第一电流控制回路设置成能够控制产生永久励磁式三相同步电机(31)的主扭矩的横向电流，所述第二电流控制回路设置成能够控制用于永久励磁式三相同步电机(31)的纵向电流，所述速度控制回路根据用于永久励磁式三相同步电机(31)的预定的目标速度(nsoll)和永久励磁式三相同步电机(31)的实际速度(nist)产生用于第一电流控制回路的横向电流目标值(iq,soll)，两个电流控制回路的输出信号设置成能够至少间接地操控变流器(32)，所述方法具有下述方法步骤：‑为了使永久励磁式三相同步电机(31)从静止开始启动，根据可冷却的内室(3)的冷却要求，实现用于场定向式控制器(34)的目标速度(nsoll)，以及‑根据预定的曲线，使为第二电流控制回路提供的纵向电流目标值(id,soll)或其大小在第一时间段内从“零”开始接近预定值，使得永久励磁式三相同步电机(31)由于形成的纵向电流而产生相对于主扭矩而言附加的扭矩，从而永久励磁式三相同步电机(31)的总扭矩大于主扭矩。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.23 DE 102015203144.61.一种用于操作家用制冷器具(1)的方法，所述家用制冷器具具有：隔热的壳体(10)，其具有可冷却的内胆(2)，所述内胆限界出设置成能够储存食物的可冷却的内室(3)；制冷剂回路(20)，其设置成能够利用压缩机(21)冷却可冷却的内室(3)；以及受控的电力驱动器(30)，其中，所述受控的电力驱动器(30)具有场定向式控制器(34)、变流器(32)和永久励磁式三相同步电机(31)，所述三相同步电机连接在变流器(32)的下游，并且是压缩机(21)的一部分或设置成能够驱动压缩机(21)，其中，场定向式控制器(34)具有第一电流控制回路、第二电流控制回路和叠加在电流控制回路上的速度控制回路，所述第一电流控制回路设置成能够控制产生永久励磁式三相同步电机(31)的主扭矩的横向电流，所述第二电流控制回路设置成能够控制用于永久励磁式三相同步电机(31)的纵向电流，所述速度控制回路根据用于永久励磁式三相同步电机(31)的预定的目标速度(nsoll)和永久励磁式三相同步电机(31)的实际速度(nist)产生用于第一电流控制回路的横向电流目标值(iq,soll)，两个电流控制回路的输出信号设置成能够至少间接地操控变流器(32)，所述方法具有下述方法步骤：-为了使永久励磁式三相同步电机(31)从静止开始启动，根据可冷却的内室(3)的冷却要求，实现用于场定向式控制器(34)的目标速度(nsoll)，以及-根据预定的曲线，使为第二电流控制回路提供的纵向电流目标值(id,soll)或其大小在第一时间段内从“零”开始接近预定值，使得永久励磁式三相同步电机(31)由于形成的纵向电流而产生相对于主扭矩而言附加的扭矩，从而永久励磁式三相同步电机(31)的总扭矩大于主扭矩。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一电流控制回路具有第一电流控制器(41)，第二电流控制回路具有第二电流控制器(42)，用于第一电流控制器(41)的输入信号是横向电流实际值(is,q)相对于横向电流目标值(iq,soll)的偏差，用于第二电流控制器(42)的输入信号是纵向电流实际值(is,d)相对于纵向电流目标值(id,soll)的偏差。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，纵向电流目标值(id,soll)或其大小的调整在第一时间段期间是斜坡式的，和/或，所述调整的曲线储存在查询表中或借助于数学公式来确定。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还具有下述方法步骤：-一旦永久励磁式三相同步电机(31)达到稳定的工作点或在预定的第二时间段之后，将纵向电流目标值(id,soll)或其大小减小至“零”，然后-以等于“零”的纵向电流目标值(id,soll)操作场定向式控制器(34)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据预定的曲线，纵向电流目标值(id,soll)或其大小在预...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·保尔杜罗，T·贝克曼，A·瓦尔特，M·克莱因，
申请(专利权)人：BSH家用电器有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE