在多压缩机冷却器系统中进行容量控制的系统和方法技术方案

提供了一种用于多压缩机液体冷却器系统３００的容量控制算法，其中控制操作中的压缩机３０２、３０３的速度和数目，从而获得剩余液体温度定位点。响应冷却器系统３００中的负载增加，该算法确定是否应该启动压缩机３０２、３０３，并在启动附加压缩机３０２、３０３的时候调整所有正在操作的压缩机３０２、３０３的操作速度。响应具有正在操作的多压缩机３０２、３０３的冷却器系统３００中的负载降低，该算法确定是否应该断开压缩机３０２、３０３，并且在断开压缩机３０２、３０３的时候调整所有剩余的正在操作的压缩机３０２、３０３的操作速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及控制冷却器系统的容量。更具体地，本专利技术涉及控制具有单一可变速度驱动器的多压缩机冷却器系统的容量，以便向冷却器系统的压缩机供电。
技术介绍
许多液体冷却器或者制冷应用系统在一个或多个对应的制冷电路中使用多个压缩机，即两个或更多压缩机。使用多个压缩机的一个目的是从冷却器系统获得增加的容量，该增加的容量是不能通过操作单个压缩机而获得的。此外，在压缩机发生故障并且不再能提供冷却容量的情况下，使用多个压缩机可通过让一个或多个压缩机保持运转以提供级别降低的冷却容量，而提供整体系统的可靠性改善。冷却器系统的压缩机电动机可以在系统位置上直接从AC电力网供电，这将致使压缩机仅仅以单一速度运转。可替换地，压缩机电动机可使用插入在系统电力网和电动机之间的可变速度驱动器，以便以可变的频率和可变的电压向电动机供电，这将致使压缩机能够以几个不同的速度运转。可通过为每个压缩机电动机提供对应的可变速度驱动器、或者通过将所有压缩机电动机并行连接到可变速度驱动器的逆变器(inverter)输出端，而获得电动机的可变速度运转。为每个压缩机使用可变速度驱动器的一个缺点是整个冷却器系统变得更昂贵，因为具有给定累积额定功率的多驱动器比相同输出额定功率的单驱动器更昂贵。将压缩机电动机并行连接到可变速度驱动器的单一逆变器输出端的一个缺点是一个电动机的失效或故障可能禁用该可变速度驱动器，并从而防止与该可变速度驱动器连接的其它电动机来操作冷却器系统中的剩余压缩机。与可变速度驱动器连接的其它电动机的禁用使冗余压缩机的功能失效，因为作为禁用电动机和可变速度驱动器的结果而使所有压缩机都被禁用。对AC电力网所供电的压缩机电动机的相应控制相对简单，主要包括电动机的启动和停止。而对可变速度驱动器供电的压缩机电动机的相应控制非常复杂，并包括根据系统状况来确定每个压缩机电动机(和压缩机)的合适速度。对多压缩机的一类控制包括压缩机的依次接合和切断，以获得期望的系统负载。这个控制过程通常包括启动一个压缩机以满足增加的系统需求，并随后添加附加的压缩机，直到满足了系统需求为止。然后，响应于降低的系统需求而以类似的方式关断或卸载压缩机。该类型控制的一个示例可见美国专利No.6,499,504(′504专利)。该′504专利针对一种响应系统压力和系统容积流量容量二者而工作的压缩机控制系统。特别地，在感测到压缩机系统的实际压力和容积流量容量之后，从压缩机系统加载或卸载压缩机。对多压缩机的另一类控制处理包括根据系统状况来确定领先(lead)压缩机的工作配置，并然后使用附加的控制指令来控制一个或多个滞后压缩机，以匹配该领先压缩机的输出。该类型控制的一个示例可见美国专利No.5,343,384(′384专利)。该′384专利针对一种在类似的操作点上操作多个压缩机的控制系统和方法。微控制器连续地比较系统压力和期望的压力，并进行对应的调整，或向上或向下，首先调整领先压缩机的进气阀的位置，并然后调整领先压缩机的旁通阀的位置，使得这些改变可通过CEM程序而传递到系统中的剩余压缩机。因此，需要这样一种系统和方法，用于通过控制压缩机的运转速度和运转中的压缩机的数目二者来维护多压缩机冷却器系统中的残余冷却液体温度定位点(setpoint)，而控制该冷却器系统的容量。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例针对一种用于控制多压缩机冷却器系统的容量的方法。该方法包括提供具有多个逆变器的可变速度驱动器的步骤。每个逆变器被配置为向多压缩机冷却器系统的对应压缩机电动机供电。该方法还包括如下步骤监视该多压缩机冷却器系统的至少一个操作条件；响应该至少一个所监视的操作条件，确定是否增加多压缩机冷却器系统的输出容量；以及响应增加输出容量的确定，调整多个逆变器的操作配置，以增加多压缩机冷却器系统的输出容量。该方法还包括如下步骤响应该至少一个所监视的操作条件，确定是否降低多压缩机冷却器系统的输出容量；以及响应降低输出容量的确定，调整多个逆变器的操作配置，以降低多压缩机冷却器系统的输出容量。本专利技术的另一个实施例针对一种具有多个压缩机的多压缩机冷却器系统。将通过对应的电动机所驱动的多个压缩机中的每个压缩机、和该多个压缩机合并在至少一个制冷电路中。每个制冷电路包括以闭合制冷环路连接的多个压缩机中的至少一个压缩机、冷凝器布置和蒸发器布置。该多压缩机冷却器系统也具有可变速度驱动器，以向多个压缩机的对应电动机供电。该可变速度驱动器包括转换器级、DC链路级和逆变器级。该逆变器级具有多个逆变器，每个都并联电连接到DC链路级，并且每个都向多个压缩机的对应电动机供电。该多压缩机冷却器系统还具有控制面板，用于控制可变速度驱动器，以从多个压缩机中产生预先选择的系统容量。该控制面板被配置为确定该可变速度驱动器中的所述多个逆变器中的正在工作的逆变器数目，并被配置为确定可变速度驱动器的多个逆变器中所述数目的正在工作的逆变器的操作频率，以从多个压缩机中产生预先选择的系统容量。本专利技术的又一个实施例针对一种用于多压缩机冷却器系统的容量控制方法。该方法包括提供具有多个逆变器的可变速度驱动器的步骤。每个逆变器被配置为以预先选择的输出频率向多压缩机冷却器系统的对应压缩机电动机供电。该方法还包括如下步骤监视多压缩机冷却器系统的至少一个操作条件；响应该至少一个所监视的操作条件，确定是否增加多压缩机冷却器系统中的容量；以及响应增加容量的确定，而配置多个逆变器，从而在多压缩机冷却器系统中产生已增加的容量。配置多个逆变器以产生已增加容量的步骤还包括确定是否使能多个逆变器的附加逆变器，从而启动多压缩机冷却器系统的附加压缩机电动机；响应使能附加逆变器的确定，而使能多个逆变器的附加逆变器；以及调整多个逆变器的每个操作中逆变器的预先选择的输出频率。该方法还包括如下步骤响应该至少一个所监视的操作条件，确定是否降低多压缩机冷却器系统的容量；以及响应降低容量的确定，而配置多个逆变器，以产生多压缩机冷却器系统的已降低容量。配置多个逆变器以产生已降低的容量的步骤包括确定是否禁用多个逆变器的操作中逆变器，以停止多压缩机冷却器系统的压缩机电动机；响应禁用操作中的逆变器的确定，而禁用多个逆变器中的操作中逆变器；以及降低多个逆变器的每个操作中逆变器的预先选择的输出频率。本专利技术的一个优点是减少了压缩机循环，同时提供了压缩机的最佳控制。本专利技术的另一个优点是通过操作尽可能多的压缩机以满足给定的负载条件来改善系统效率。根据接下来结合通过示例说明本专利技术原理的附图对优选实施例的更详细描述，本专利技术的其它特征和优点将变明显。附图说明图1图示了可用于本专利技术的通常应用。图2示意性地图示了可用于本专利技术的可变速度驱动器。图3图示了用于本专利技术的制冷器或冷却器系统的实施例。图4是示出本专利技术的基本容量控制过程的流程图。图5是示出本专利技术的压缩机启动控制过程的流程图。图6是示出了本专利技术的系统加载控制过程的流程图。图7是示出了本专利技术的系统卸载控制过程的流程图。在所有可能情况下，相同的附图标记在所有图中将始终用于表示相同或相似的部分。具体实施例方式图1一般图示了可用于本专利技术的应用。AC电源102供应可变速度驱动器(VSD)104，其向多个电动机106供电。电动机106优选地用于驱动可在制冷或冷却器系统中使用的对应压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制多压缩机冷却器系统的容量的方法，该方法包括以下步骤：提供具有多个逆变器的可变速度驱动器，其中每个逆变器被配置为向多压缩机冷却器系统的对应压缩机电动机供电；监视多压缩机冷却器系统的至少一个操作条件；响应该至 少一个所监视的操作条件，确定是否增加多压缩机冷却器系统的输出容量；响应增加输出容量的确定，调整所述多个逆变器的操作配置，以增加多压缩机冷却器系统的输出容量；响应该至少一个所监视的操作条件，确定是否降低多压缩机冷却器系统的输出 容量；以及响应降低输出容量的确定，调整多个逆变器的操作配置，以降低多压缩机冷却器系统的输出容量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯蒂斯C克兰，伊斯雷尔费德曼，
申请(专利权)人：约克国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]