用于驱动空调的压缩机的设备及其驱动方法技术

一种用于驱动空调的压缩机的设备和方法。当补偿空调的压缩机（例如单转子压缩机）的负载扭矩时，应用一种使用最佳相位补偿角来提供补偿扭矩的方法。针对给定马达的相电流或频率，测量导致最小速率波动的最佳相位补偿角，并且所测量的最佳相位补偿角是以表格的方式存储的。在马达的实际驱动中，该方法通过参照表格来将具有最佳相位补偿角的补偿扭矩施加至所述马达。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其涉及一种用于 驱动压缩机以降低速率波动(speed ripple)的设备及其驱动方法。
技术介绍
一般而言，空调被布置在房间、起居室、办公室、商店等的任意室内空间或墙壁处， 以调节室内空气的温度、湿度、清洁度以及室内气流，从而可以在每个室内空间保持舒适的 室内环境。通常，空调被分为整体式空调和分体式空调。整体式空调与分体式空调具有 相同的功能。然而，两者之间也有一些区别。即，整体式空调将冷却功能和散热(heat radiation)功能集成到一个结构内，并经由在墙上形成的孔被直接安装到墙上或被直接悬 挂在窗户上。分体式空调包括安装在室内以加热/冷却室内空气的室内单元，以及安装在 室外以执行散热功能和压缩功能的室外单元。室内单元和室外单元经由制冷剂管道相互连 接。另一方面，马达用于空调的压缩机、风扇等，并且用于驱动马达的驱动装置(即马 达驱动装置)也用于空调。马达驱动装置接收商用AC电源作为输入，将商用AC电源转换 成DC电压，将DC电压转换成具有预定频率的其它商用AC电源，并将其它商用AC电源提供 给马达，从而可驱动空调的压缩机、风扇等。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种用于驱动空调的压缩机的设备和方法，其充分消除因现有 技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。从而，针对上述问题来完成本专利技术，并且本专利技术的一个目的是提供一种用于驱动 空调的压缩机的设备，以使得用于驱动压缩机的马达的速率波动得以最小化。根据本专利技术的一个方案，通过提供用于驱动空调的压缩机的设备，可以实现上述 和其他目的，该设备包括马达，被配置为使所述压缩机旋转；逆变器，包括多个切换元件， 该逆变器通过所述多个切换元件的切换操作来输出具有预定相位和预定幅度的AC电源， 并驱动所述马达；以及控制器，被配置为检测所述压缩机的马达的频率和相电流，确定与所 述频率或所述相电流对应的相位补偿角，并且使用所确定的相位补偿角来补偿所述马达的 负载扭矩。根据本专利技术的另一方案，提供了一种用于控制空调的压缩机驱动设备的方法，包括以下步骤检测用于所述压缩机中的马达的频率；检测用于所述压缩机中的所述马达的 相电流；确定与所述频率或所述相电流对应的相位补偿角；以及使用所确定的相位补偿角 来补偿所述马达的负载扭矩。附图说明从以下结合附图所进行的详细描述中，将更清楚地了解本专利技术的上述和其他目 的、特征以及其他优点，其中图1为示出根据本专利技术实施例的空调的示意图。图2为示出用于驱动根据本专利技术实施例的空调的压缩机的设备的电路图。图3-图6示出用于控制根据本专利技术一个实施例的压缩机驱动设备的方法。图7为示出针对各频率的最佳相位补偿角的测量值的视图，其中当马达的相电流 被固定为预定值且马达的频率改变时获得每个频率的测量值。图8为示出针对各相电流的最佳相位补偿角的测量值的视图，其中当马达的频率 被固定为预定值并且马达的相电流改变时获得每个相电流的测量值。图9为基于图7的测量结果配置的表格。图10为基于图8的测量结果配置的表格。图11为示出用于使用根据本专利技术实施例的最佳相位补偿角来补偿负载扭矩的方 法的流程图。图12和图13示出根据本专利技术实施例的负载扭矩模式(pattern)和补偿模式。图14示出根据本专利技术实施例的马达的速率波动。图15为示出用于控制根据本专利技术实施例的空调的压缩机驱动设备的方法的流程 图。图16和图17为分别示出图15中所示的第一补偿操作和第二补偿操作的流程图。 具体实施例方式下面将具体参阅本专利技术的优选实施例，在附图中示出其实例。如果可能，在全部附 图中相同的附图标记将用于表示相同或类似的部分。图1为示出根据本专利技术实施例的空调的示意图。参见图1，空调50 —般被分为室内单元I和室外单元0。室外单元0包括压缩机2，用于压缩制冷剂；压缩机驱动单元2b，用于驱 动压缩机2 ；室外热交换机4，用于散发被压缩的制冷剂的热量；室外风机(outdoor ventilator) 5，不仅包括设置在室外热交换机4的一侧以加速制冷剂的散热的室外风扇 51，还包括用于使室外风扇fe旋转的驱动单元恥；膨胀阀6，用于使被压缩的制冷剂膨胀； 冷却/加热切换阀10，用于切换被压缩的制冷剂的流动路径；蓄积器(accumulator) 3，用于 暂时存储气态制冷剂，去除来自气态制冷剂的湿气和杂质，并将具有恒定压强的制冷剂传 输到压缩机2;以及类似器件。室内单元I包括室内热交换器8 ；室内风机9 ；以及类似器件。室内热交换器8被 安装在室内以执行冷却/加热功能。室内风机9不仅包括安装在室内热交换器8的一侧以 加速制冷剂的散热的室内风扇9a，还包括用于使室内风扇9a旋转的驱动单元9b。可使用一个或多个室内热交换器。压缩机2可为变频压缩机或恒速压缩机至少之 一。此外，如有必要，空调50可被配置成用于冷却室内空气的冷却装置，或也可被配 置成用于冷却或加热室内空气的热泵(heat-pump)。另一方面，如图1所示，用于驱动根据本专利技术实施例的空调的压缩机的设备可为 用于操作空调的压缩机2的每个驱动单元2b。同时，尽管图1示出了一个室内单元I和一个室外单元0，然而用于驱动根据本发 明实施例的空调的压缩机的设备不限于此，其不仅还可以被应用于包括多个室内单元和多 个室外单元的复式空调，而且还可以应用于包括一个室内单元和多个室外单元的另一种空 调，而并未背离本专利技术的原则和精神。图2为示出用于驱动根据本专利技术实施例的空调的压缩机的设备的电路图。参见图2，用于驱动根据本专利技术实施例的空调的压缩机的设备可包括用于操作如 上所述的压缩机的马达。具体而言，压缩机驱动设备可为载控压缩机(load-d印endent compressor)(例如，单转子式压缩机(single-rotary-typecompressor)),其操作变化很 大程度上受到负载类型的影响。尽管多种压缩机可被应用于本专利技术而没有任何限制，为了 便于描述且更好地理解本专利技术，用于驱动根据本专利技术实施例的空调的压缩机的设备将在下 文的具体描述中以单转子压缩机为实例。参见图2，驱动设备200包括变频器(converter) 120、逆变器(inverter) 220、控制 器230、输入电流检测单元A以及输出电流检测器(E)。此外，如有必要，用于驱动马达的设 备200还可包括电容C、DC端电压检测器B等。电抗L可位于商用AC电源205和变频器120之间，从而其执行功率因子校正或升 压(增压)操作。此外，电抗L还可限制由变频器120的高速切换导致的谐波电流。输入电流检测器A可检测从商用AC电源205接收的输入电流(is)。为了检测输 入电流(is)，可使用电流传感器、电流互感器(CT)、分流电阻(shunt resistor)等。所检测 的输入电流(is)为脉冲形状的离散信号，并且可被输入到控制器230以估测输入电压(vs) 并用以产生变频器切换控制信号(See)。变频器120可将商用AC电源205经由电抗L转换成DC电源，并输出此DC电源。 尽管图2的商用AC电源205示出为单相AC电源，但是应注意如有必要商用AC电源205还 可为三相AC电源。变频器120的内部结构可根据商用AC电源205的类型而改变。例如， 假如商用AC电源205为单相AC电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于驱动空调的压缩机的设备，包括：马达，被配置为使所述压缩机旋转；逆变器，包括多个切换元件，该逆变器通过所述多个切换元件的切换操作来输出具有预定相位和预定幅度的ＡＣ电源，并驱动所述马达；以及控制器，被配置为检测用于所述压缩机的马达的频率和相电流，确定与所述频率或所述相电流对应的相位补偿角，并且使用所确定的相位补偿角来补偿所述马达的负载扭矩。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：洪暎昊，崔阳光，金元锡，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]