容量调节压缩机和具有该容量调节压缩机的空调系统技术方案

所提供的是容量调节压缩机和具有该容量调节压缩机的空调系统，该容量调节压缩机包括：壳体，该壳体形成密封内部空间；压缩机构，该压缩机构定位在所述壳体内部并调节用于压缩工作流体的容量；以及定位在所述壳体内部的电动驱动单元，该电动驱动单元包括定子和转子，并驱动所述压缩机构；以及轴，该轴用于将所述电动单元的转矩传递到所述压缩机构，所述转子包括转子铁芯、导电棒、磁通壁垒以及永磁体，该转子通过由于存在所述导电棒而产生的感应转矩开始运行、通过由于存在所述磁通壁垒而产生的反应转矩和由所述永磁体产生的磁矩在同步速度运行，以及用于所述压缩机构压缩工作流体的压缩容量设置为低于最大压缩容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及由线性启动永磁体磁阻电机(LSPRM)驱动的容 量调节压縮机。更具体地说，本专利技术涉及具有克服在初始启动期间承 受大负载的LSPRM的缺点的机构的容量调节压縮机。
技术介绍
一般来说，单相感应电机包括缠绕有彼此物理间隔90。的主线 圈和次线圈的定子、以及直接施加到主线圈而间接(即，通过电容器 和开关)施加到次线圈的电源。这是因为，即使将电压施加到主线圈， 单相感应电机也不会启动。因此，需要诸如次线圈的启动装置以在定 子上产生转子系统，由此启动或起动转子。存在许多类型的启动装置，例如，分相启动式、屏蔽线圈启动式、 电容器启动式，推斥启动式等等。参照图1和图2将电容器启动式单相感应电机描述为单相感应电 机的实例。图1示出了传统单相感应电机中的定子10和转子20，以及图2 示出了具有转子线圈和定子线圈的简单电路。当主线圈12是缠绕定子10的唯一线圈时，定子10只产生交替磁 场，因此转子20不启动。但是，当次线圈14也缠绕定子以产生旋转 磁场，转子由此开始运行或在确定方向上旋转。也就是说，旋转磁场 产生启动转矩。同时，电容器15引起施加到次线圈14的电流相位延迟，以通过与主线圈12相互作用而产生启动转矩。 一旦启动，如果在负载中不会存在任何变化，即使不对次线圈供电，转子也保持旋转。因此， 一旦转子启动并以确定转速(RPM)或更高转速保持运行，则完全可以终 止对次线圈供电。但是，如果负载是可改变的，就需要启动转矩。在 这种情况下，次线圈必须总是通过电容器提供电源。相反，即使只有主线圈围绕定子，在三相感应电机中也容易产生 旋转系统，而没必要使前述次线圈缠绕定子。换句话说，对三相感应 电机来说，单独启动装置是没有必要的。但是，单相感应电机在价格上提供了超过其它电机的竞争优势， 这在于单相感应电机不需要BLDC (无刷DC)电机或磁阻电机的变频 驱动部件，并能在常用单相电源的协助下启动。参照图1和图2，下面详细描述通用单相感应电机。定子IO具有中空内部空间，其内周设置有以预定角度间隔排列的 多个齿11，每个齿在径向上向内突起并缠绕有主线圈12以在施加主电 流时具有N极或S极。在每个齿11和主线圈12之间设置有绝缘体(未示出)，以使齿 和主线圈之间绝缘并便于缠绕主线圈。定子IO还包括以预定角度与主线圈12物理间隔缠绕的次线圈14， 从而当将电流施加到次线圈时产生旋转磁场。自然地，次线圈通过绝 缘体缠绕齿11，主线圈12和次线圈14 一起被称为定子线圈或简称为 线圈。线圈12和线圈14彼此并联连接至单相电源。另外，次线圈串联连接至电容器15。尽管未示出，可通过开关将电容器选择性地连接至 电源。通常，在本领域中使用最多的是鼠笼式转子，因此在图1和图2 中所示的转子20表示鼠笼式转子。转子20通过堆叠多个相同形状的钢片形成，每个钢片具有在距铁 芯的预定径向位置沿着外周以预定角度间隔形成的多个槽21。另外， 转子20包括插入转子铁芯的槽21中的导电棒22，且导电棒通常由铜 或铝制成。为了通过导电棒产生电短路，通过端环(图1和图2中未示出， 参见后面的图11和图12)连接鼠笼式转子的两端，且端环通常通过铝 模压铸工艺形成。也就是说，通过铝模压铸集成导电棒22和端环，端 环分别形成在转子铁芯的上部和下部。同时，轴向孔24形成在转子20 的铁芯中，将转子的转矩传递到其它部件的轴(未示出)被压配在轴 向孔中，以便转子和轴能在一个单元中旋转。根据具有以上结构的单相感应电机如何工作，当将电源施加到线 圈时，在导电棒22中产生感应电流，由此产生感应转矩以旋转电机。 但是，在这种情况下，在导电棒22中会出现损耗，损耗就是所谓的导 电棒损耗。由于导电棒损耗，存在提高具有固定尺寸的电机的效率的 限制。因此，对于高效率工作，单相感应电机不适合，有时候甚至无 用。另外，转子20由于导电棒损耗变热，且转子这样的温度变化反过 来使得损耗更高。换句话说，当转子的温度升高时，导电棒损耗变得 更严重。这对在高温下改善电机的效率留下另一个限制。同时，公知的是，单相感应电机实质上应当总是运行得比预置同步速度慢以能产生感应转矩。理论上，这是由于单相感应电机的转矩 量在同步速度下保持为零，并在低转速(RPMs)下倾向于增加。简言之，由于电机轴的速度，即电机速度，随电机上的负载，即 电机轴上的负载变化，涉及响应于电机负载的电机控制的单相感应电 机出现了问题。
技术实现思路
技术问题因此，鉴于上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种能够调节制 冷容量的压縮机，该压縮机由用作其电动驱动单元的固定速度电机而 非诸如变频驱动器的昂贵部件驱动。本专利技术的另一个目的是提供一种由压縮单元和高效电动单元构成 的容量调节压縮机，该容量调节压縮机因此显现出提高的功率效率。本专利技术的又一个目的是提供一种容量调节压縮机，该容量调节压 縮机由在常规运行模式具有极好的功率效率的线性启动永磁体磁阻电机(LSPRM)驱动，且该容量调节压縮机被配置用来克服LSPRM在 启动期间承受大负载的缺点。技术方案本专利技术提供一种容量调节压縮机，包括壳体，该壳体限定密封 空间；压縮机构，该压縮机构定位在所述壳体内部并调节用于压縮工 作流体的容量；以及定位在所述壳体内部的电动驱动单元，该电动驱 动单元包括定子和转子，并驱动所述压縮机构；以及轴，该轴用于将所述电动单元的转矩传递到所述压縮机构，所述转子包括转子铁芯、 导电棒、磁通壁垒以及永磁体，该转子通过由于存在所述导电棒而产 生的感应转矩开始运行、通过由于存在所述磁通壁垒而产生的反应转 矩和由所述永磁体产生的磁矩在同步速度运行，以及用于所述压縮机构压縮工作流体的压縮容量设置为低于最大压縮容量。根据本专利技术的另一方面，所述压縮机构的构成为多个旋转压縮 单元；通过所述壳体以使汽缸吸入工作流体的吸管；以及吸阀，该吸 阀安装在所述吸管上以打开或关闭所述吸管，使得所述压縮单元的总 压縮容量根据所述吸阀是否被打开或关闭而变化。在本专利技术的另一个示例实施例中，所述压縮机还包括用于调节多 个阀的打开和关闭的控制器。根据本专利技术的另一方面，所述压縮机构包括多个旋转压縮单元， 且至少一个所述旋转压縮单元包括叶片槽，叶片插入该叶片槽；从所述叶片槽的外径侧与所述叶片槽相连通的后压力空间；以及叶片控 制单元，该叶片控制单元用于将吸入压力或排出压力供应到所述叶片 的后面以支承所述叶片，并用于同时将排出压力供应到所述叶片的横 向面，以使在施加到所述叶片的后面的压力和施加到所述叶片的横向 面的压力之间的差使得所述叶片被约束或被释放，由此使得所述叶片 与滚动活塞接触或分离，以及其中通过控制至少一个所述汽缸旋转压 縮单元的运行模式来调节所述压縮单元的总压縮容量。根据本专利技术的另一方面，所述叶片控制单元包括后压力连接管， 工作流体通过该后压力连接管被引入到所述后压力空间；连接至所述 后压力连接管的低压力连接管，未压縮的低压力工作流体通过该低压 力连接管流动；连接至所述后压力连接管的高压力连接管，已压縮的 高压力工作流体通过该高压力连接管流动；用于打开/关闭所述低压力 连接管的阀；以及用于打开/关闭所述高压力连接管的阀。根据本专利技术的另一方面，所述叶片控制单元包括后压力连接管， 工作流体通过该后压力连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种容量调节压缩机，包括：　壳体，该壳体限定密封的内部空间；　压缩机构，该压缩机构定位在所述壳体内部并调节用于压缩工作流体的容量；以及　定位在所述壳体内部的电动驱动单元，该电动驱动单元包括定子和转子，并驱动所述压缩机构；以 及　轴，该轴用于将所述电动驱动单元的转矩传递到所述压缩机构，　所述转子包括转子铁芯、导电棒、磁通壁垒以及永磁体，该转子通过由于存在所述导电棒而产生的感应转矩开始运行、通过由于存在所述磁通壁垒而产生的反应转矩和由所述永磁体产生的磁 矩在同步速度运行，以及　用于所述压缩机构压缩工作流体的压缩容量设置为低于最大压缩容量。

【技术特征摘要】
KR 2008-7-16 10-2008-00693081.一种容量调节压缩机，包括壳体，该壳体限定密封的内部空间；压缩机构，该压缩机构定位在所述壳体内部并调节用于压缩工作流体的容量；以及定位在所述壳体内部的电动驱动单元，该电动驱动单元包括定子和转子，并驱动所述压缩机构；以及轴，该轴用于将所述电动驱动单元的转矩传递到所述压缩机构，所述转子包括转子铁芯、导电棒、磁通壁垒以及永磁体，该转子通过由于存在所述导电棒而产生的感应转矩开始运行、通过由于存在所述磁通壁垒而产生的反应转矩和由所述永磁体产生的磁矩在同步速度运行，以及用于所述压缩机构压缩工作流体的压缩容量设置为低于最大压缩容量。2. 根据权利要求l所述的压縮机，其中所述压縮机构由以下部分 构成多个旋转压縮单元；通过所述壳体以使汽缸吸入工作流体的吸 管；以及吸阀，该吸阀安装在所述吸管上以打开或关闭所述吸管，使 得所述压縮单元的总压縮容量根据所述吸阀是被打开还是被关闭而变 化。3. 根据权利要求2所述的压縮机，还包括 用于调节多个阀的打开和关闭的控制器。4. 根据权利要求l所述的压縮机，其中所述压縮机构包括多个旋 转压縮单元，且至少一个所述旋转压縮单元包括叶片槽，叶片插入该叶片槽；从所述叶片槽的外径侧与所述叶片槽相连通的后压力空间；以及叶片控制单元，该叶片控制单元用于将吸入压力或排出压力供应 到所述叶片的后面以支承所述叶片，并用于同时将排出压力供应到所述叶片的横向面，从而施加到所述叶片的后面的压力和施加到所述叶 片的横向面的压力之间的差使得所述叶片被约束或被释放，由此使得 所述叶片与滚动活塞接触或分离，以及其中通过控制至少一个所述汽缸旋转压縮单元的运行模式来调节 所述压縮单元的总压縮容量。5. 根据权利要求4所述的压縮机，其中所述叶片控制单元包括 后压力连接管，工作流体通过该后压力连接管被引入到所述后压力空 间；连接至所述后压力连接管的低压力连接管，未压縮的低压力工作 流体通过该低压力连接管流动；连接至所述后压力连接管的高压力连 接管，己压縮的高压力工作流体通过该高压力连接管流动；用于打开/ 关闭所述低压力连接管的阀；以及用于打开/关闭所述高压力连接管的 阀。6. 根据权利要求4所述的压縮机，其中所述叶片控制单元包括 后压力连接管，工作流体通过该后压力连接管被引入到所述后压力空 间；连接至所述后压力连接管的低压力连接管，未压縮的低压力工作 流体通过该低压力连接管流动；连接至所述后压力连接管的高压力连 接管，已压縮的高压力工作流体通过该高压力连接管流动；开关阀， 该开关阀用于调节通过所述后压力连接管被引入到所述后压力空间的 工作流体的流动。7. 根据权利要求l所述的压縮机，其中，用于所述容量调节压縮机的所述电动驱动单元包括一个电容器，该电容器在所述转子产生让 压縮单元能以最大压縮容量压縮工作流体的转矩时具有最佳容量，且该电容器连接至定子线圈。8. 根据权利要求1所述的压縮机，其中所述电动驱动单元包括两 个彼此并联连接的电容器、以及串联连接至所述两个电容器中的一个 的电开关。9. 根据权利要求8所述的压縮机，还包括控制器，该控制器用于调节所述压縮机构的总压縮容量，以根据 启动期间电容器的容量施加小于所述转子的启动转矩的负载。10. 根据权利要求l所述的压縮机，还包括控制器，该控制器用于根据连接至所述压縮机的设备所需要的制 冷容量来调节在所述压縮机构内被压縮的工作流体的压縮容量，其中所述控制器在低于最大容量的压縮容量启动所述压縮机，而 不考虑连接至所述压縮机的所述设备所需要的制冷容量。11. 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：南赫，李康旭，河承亨，李根炯，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]