專利名稱：多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的啟動控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及冷卻器系統(tǒng)的啟動控制。更具體地說，本發(fā)明涉及在多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的啟動進(jìn)程中確定多壓縮器冷卻器系統(tǒng)中要啟動的壓縮器的數(shù)量。
背景技術(shù)：
許多液態(tài)冷卻器或致冷應(yīng)用在一條或多條相應(yīng)致冷劑線路中使用多個壓縮器，即，兩個或更多個壓縮器。使用多個壓縮器的一個目的是從冷卻器系統(tǒng)中獲得更高大的能力，這個更大的能力不能通過操作單個壓縮器來獲得。另外，使用多個壓縮器還可以在一個壓縮器出故障和不再能提供冷卻能力的情況下，讓一個或多個其它壓縮器工作起來提供水平降低了的冷卻能力，為整個系統(tǒng)的更高可靠性提供保證。
冷卻器系統(tǒng)的壓縮器電機(jī)可能由系統(tǒng)所在地的AC(交流)電網(wǎng)直接供電，這會導(dǎo)致壓縮器只在單一速度下工作?？商娲兀瑝嚎s器電機(jī)可以使用插在系統(tǒng)電網(wǎng)與電機(jī)之間的變速驅(qū)動器，以便將頻率可變和電壓可變的電力提供給電機(jī)，這樣就會使得壓縮器能夠在幾種不同速度下工作。電機(jī)的變速工作可以通過為每個壓縮器電機(jī)提供相應(yīng)變速驅(qū)動器或通過將所有壓縮器電機(jī)與變速驅(qū)動器的反相器輸出端并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。將變速驅(qū)動器用于每個壓縮器的一個缺點(diǎn)是整個冷卻器系統(tǒng)變得更加昂貴，因?yàn)椋哂薪o定總額定功率的多個驅(qū)動器比相同輸出額定功率的單個驅(qū)動器昂貴。將壓縮器電機(jī)與變速驅(qū)動器的單個反相器輸出端并聯(lián)的一個缺點(diǎn)是一個電機(jī)的故障或失靈可能使變速驅(qū)動器無法工作，從而妨礙與變速驅(qū)動器連接的其它電機(jī)操作冷卻器系統(tǒng)中的其余壓縮器。由于電機(jī)和變速驅(qū)動器無法工作的結(jié)果，所有壓縮器都無法工作，所以與變速驅(qū)動器連接的其它電機(jī)的無法工作使冗余壓縮器的功能發(fā)揮不出來。
不管壓縮器電機(jī)由AC電網(wǎng)供電還是由變速驅(qū)動器供電，多壓縮器系統(tǒng)的一種啟動控制都涉及首先啟動主壓縮器，隨后再啟動附加壓縮器。這種類型的控制的一個例子可以在美國專利第4,614,089號(′089專利)中找到。′089專利旨在控制包含多個壓縮器的致冷系統(tǒng)的操作。該控制含有激活對于每個壓縮器可以分別地，因此，不同地設(shè)置的延遲的“加電設(shè)置”(power-up set)功能。一旦系統(tǒng)被啟動，則可以例如每30秒啟動一個壓縮器，直到所有壓縮器被接通、或者少于總數(shù)的壓縮器(如果已達(dá)到所需吸入壓力)被接通。這種技術(shù)的一個缺點(diǎn)是不能一次啟動最大數(shù)目的壓縮器，而只有在延遲時間段之后才能達(dá)到壓縮器的最大數(shù)目。
因此，所需要的是，對于給定系統(tǒng)負(fù)載可以確定要啟動的壓縮器的最大數(shù)目的、用于啟動多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實(shí)施例旨在提供確定多壓縮器冷卻器系統(tǒng)中要啟動的壓縮器的數(shù)目的方法。該方法包括提供含有預(yù)定數(shù)目的壓縮器和變速驅(qū)動器的多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的步驟。變速驅(qū)動器含有預(yù)定數(shù)目的反相器，每個反相器被配置成向壓縮器的相應(yīng)電機(jī)供電。該方法還包括指定在多壓縮器冷卻器系統(tǒng)被啟動時啟用的反相器的數(shù)目的步驟。在啟動時啟用的反相器的數(shù)目最初等于反相器的預(yù)定數(shù)目，和在啟動多壓縮器冷卻器系統(tǒng)時反相器的啟用啟動相應(yīng)壓縮器。該方法進(jìn)一步包括確定與多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的狀況有關(guān)的至少一條預(yù)定準(zhǔn)則是否得到滿足，和響應(yīng)于預(yù)定準(zhǔn)則已得到滿足的確定，使得在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目減少預(yù)定數(shù)量的步驟。
本發(fā)明的另一個實(shí)施例旨在提供含有多個壓縮器的多壓縮器冷卻器系統(tǒng)。多個壓縮器的每個壓縮器由相應(yīng)電機(jī)驅(qū)動和多個壓縮器合并在至少一條致冷劑線路中。每條致冷劑線路包括連接在封閉致冷劑回路中的多個壓縮器的至少一個壓縮器、冷凝器布置和蒸發(fā)器布置。冷卻器系統(tǒng)還包括向多個壓縮器的相應(yīng)電機(jī)供電的變速驅(qū)動器。變速驅(qū)動器含有轉(zhuǎn)換器級、DC(直流)鏈路級和反相器級。反相器級包括多個反相器，每個反相器并聯(lián)地與DC鏈路級電連接和每個反相器向多個壓縮器的相應(yīng)電機(jī)供電。冷卻器系統(tǒng)進(jìn)一步包括含有微處理器和存儲至少一個控制程序的存儲設(shè)備的控制面板?？刂泼姘灞慌渲贸纱_定多個壓縮器當(dāng)中在多壓縮器冷卻器系統(tǒng)被啟動時要啟動的壓縮器的數(shù)目，并且包括將多個壓縮器當(dāng)中的至少一個壓縮器指定成多個壓縮器當(dāng)中要啟動的壓縮器的數(shù)目的裝置、評估與系統(tǒng)狀況有關(guān)的至少一條預(yù)定準(zhǔn)則的裝置、以及對滿足預(yù)定準(zhǔn)則作出響應(yīng)而將多個壓縮器當(dāng)中要啟動的壓縮器的數(shù)目調(diào)整預(yù)定數(shù)量的裝置。
本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)是，通過從最初啟動冷卻器系統(tǒng)開始為給定負(fù)載運(yùn)行最大數(shù)目的壓縮器，提高了冷卻器系統(tǒng)的效率。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)是，可以迅速和容易地確定對于給定系統(tǒng)負(fù)載要啟動和運(yùn)行的壓縮器的最大數(shù)目。
通過結(jié)合舉例說明本發(fā)明原理的附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作更詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。


圖1例示了可以與本發(fā)明一起使用的一般應(yīng)用；圖2示意性地例示了可以與本發(fā)明一起使用的變速驅(qū)動器；圖3例示了可以與本發(fā)明一起使用的致冷或冷卻器系統(tǒng)的實(shí)施例；和圖4是示出本發(fā)明的啟動控制進(jìn)程的實(shí)施例的流程圖。
無論在什么情況下，附圖中相同的標(biāo)號自始至終用于表示相同或相似的部分。
具體實(shí)施例方式
圖1一般性地例示了可以與本發(fā)明一起使用的應(yīng)用。AC電源102向變速驅(qū)動器(VSD)104供電，VSD 104向多個電機(jī)106供電。電機(jī)106優(yōu)選用于驅(qū)動可以用在致冷或冷卻器系統(tǒng)中的相應(yīng)壓縮器?？刂泼姘?10可以用于控制VSD 104的操作，并可以監(jiān)視和/或控制電機(jī)106和壓縮器的操作。
AC電源102將單相或多相(例如，三相)、固定電壓、和固定頻率AC電力從當(dāng)?shù)氐腁C電網(wǎng)或配電系統(tǒng)提供給VSD 104。視相應(yīng)AC電網(wǎng)而定，AC電源102最好可以將線頻率為50Hz或60Hz的200V、230V、380V、460V、或600V的AV電壓或線電壓供應(yīng)給VSD 104。
VSD 104從AC電源102接收具有特定固定線電壓和固定線頻率的AC電力，和以所需電壓和所需頻率將AC電力供應(yīng)給每個電機(jī)106，所需電壓和所需頻率兩者都可以改變以滿足特定要求。最好，VSD 104可以將電壓和頻率比每個電機(jī)106的額定電壓和頻率高和低的AC電力提供給每個電機(jī)106。在另一實(shí)施例中，VSD 104還可以提供比每個電機(jī)106的頻率高和低的頻率，但只提供與每個電機(jī)106的額定電壓相同或比每個電機(jī)106的額定電壓低的電壓。
電機(jī)106最好是能夠以可變速度運(yùn)行的感應(yīng)電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)可以具有包括兩個極、四個極、或六個極的任何適當(dāng)?shù)臉O布置。但是，可以通過可變速度運(yùn)行的任何適當(dāng)電機(jī)都可以與本發(fā)明一起使用。
圖2示意性地例示了VSD 104的一個實(shí)施例中的一些部件。VSD 104可以含有三個級轉(zhuǎn)換器或整流器級202、DC鏈路級204和含有多個反相器206的輸出級。轉(zhuǎn)換器202將來自AC電源102的固定線頻率、固定線電壓AC電力轉(zhuǎn)換成DC電力。轉(zhuǎn)換器202可以具有由只能通過選通(當(dāng)使用可控硅整流器時)、或正向偏置接通的電子開關(guān)(當(dāng)使用二極管時)所組成的整流器布置。可替代地，轉(zhuǎn)換器202可以具有由可以選通或開關(guān)的電子開關(guān)所組成的整流器布置，以在必要時，生成受控DC電壓，并將輸入電流信號整形為呈現(xiàn)正弦波。轉(zhuǎn)換器202的轉(zhuǎn)換器布置具有超過整流器布置的額外的靈活性水平，其中，不僅可以將AC電力整流成DC電力，而且可以將DC電平控制到特定值。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，二極管和可控硅整流器(SCR)可以為轉(zhuǎn)換器202提供大電流過負(fù)荷能力和低故障率。在另一個實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器202可以利用與升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器或脈寬調(diào)制升壓整流器耦合的二極管或晶閘管整流器，將升高的DC電壓提供給DC鏈路204，以便從VSD 104獲取比VSD 104的輸入電壓更高的輸出電壓。
DC鏈路204過濾來自轉(zhuǎn)換器202的DC電力，并提供儲能部件。DC鏈路204可以由電容器和電感器組成，它們是呈現(xiàn)高可靠度和極低故障率的無源器件。最后，反相器206并聯(lián)在DC鏈路204上，每個反相器206將來自DC鏈路204的DC電力轉(zhuǎn)換成可變頻率、可變電壓AV電力，供相應(yīng)電機(jī)106使用。反相器206是可以包括功率晶體管或與二極管并聯(lián)的集成雙極功率晶體管(IGBT)電源開關(guān)的電源模塊。并且，應(yīng)該明白，只要VSD 104的反相器206可以將適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷汉皖l率提供給電機(jī)106，VSD 104可以包含與如上所述和如圖2所示的那些不同的部件。
為了讓VSD 104對每個電機(jī)106供電，在VSD 104的輸出級中存在相應(yīng)反相器206?？捎蒝SD 104供電的電機(jī)106的數(shù)目取決于合并到VSD 104中的反相器206的數(shù)目。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，與DC鏈路204并聯(lián)、且用于對相應(yīng)電機(jī)106供電的VSD 104中合并的反相器206可以有2個或3個。雖然VSD 104含有2到3個的反相器206是優(yōu)選的，但應(yīng)該明白，只要DC鏈路204可以向每個反相器206提供和維持適當(dāng)?shù)腄C電壓，也可以使用多于3個的反相器206。
正如下面更詳細(xì)討論的那樣，在一個優(yōu)選實(shí)施例中，控制系統(tǒng)連帶控制反相器206，使得每個反相器206根據(jù)向反相器206提供的公共控制信號或控制指令，將具有相同的期望電壓和頻率的AC電力提供給相應(yīng)電機(jī)。反相器206的控制可以通過控制面板110或包含控制系統(tǒng)的其它適當(dāng)控制設(shè)備。
VSD 104可以在啟動電機(jī)106期間防止大的瞬間起峰電流到達(dá)電機(jī)106。另外，VSD 104的反相器206可以將基本上具有單一功率因數(shù)的電力提供給AC電源102。最后，VSD 104調(diào)整電機(jī)106接收的輸入電壓和輸入頻率兩者的能力使得配有VSD 104的系統(tǒng)可以在各種外來或本地電網(wǎng)上運(yùn)行，而無需為不同的電源改變電機(jī)106。
圖3一般性地例示了在致冷系統(tǒng)中合并的本發(fā)明的一個實(shí)施例。如圖3所示，HVAC、致冷或液態(tài)冷卻器系統(tǒng)300含有在相應(yīng)致冷劑線路中合并的兩個壓縮器，但是，應(yīng)該明白，系統(tǒng)300為了提供所需系統(tǒng)負(fù)載，可以含有一條致冷劑線路或多于兩條的致冷劑線路，并且，對于相應(yīng)致冷劑線路，可以含有多于一個的壓縮器。系統(tǒng)300包括第一壓縮器302、第二壓縮器303、冷凝器布置308、膨脹設(shè)備、液態(tài)冷卻器或蒸發(fā)器布置310和控制面板110?？刂泼姘?10可以包括模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器、微處理器、非易失性存儲器、以及接口板，以便控制致冷系統(tǒng)300的操作?？刂泼姘?10也可以用于控制VSD104、電機(jī)106以及壓縮器302和303的操作。傳統(tǒng)HVAC、致冷或液態(tài)冷卻器系統(tǒng)300包括在圖3中未示出的許多其它特征。為了簡化圖形以易于例示，這些特征被故意省略了。
壓縮器302和303壓縮致冷劑蒸氣，并將其傳送到冷凝器308。壓縮器302和303最好連接在分立致冷線路中，即，壓縮器302和303輸出的致冷劑不相互混合并在重新進(jìn)入壓縮器302和303開始另一個循環(huán)之前，在分立線路中經(jīng)過系統(tǒng)300。分立致冷線路最好將單個冷凝器機(jī)殼308和單個蒸發(fā)器機(jī)殼310，用于相應(yīng)熱交換。冷凝器機(jī)殼308和蒸發(fā)器機(jī)殼310通過帶有相應(yīng)機(jī)殼或帶有分立盤管布置的分隔物或其它分隔裝置維持分立致冷線路。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，壓縮器302和303輸出的致冷劑可以合在一起進(jìn)入單條致冷劑線路，以在被分開重新進(jìn)入壓縮器302和303之前通過系統(tǒng)300。
壓縮器302和303最好是螺旋壓縮器或離心壓縮器，但是，壓縮器也可以是包括往復(fù)壓縮器、渦形壓縮器、旋轉(zhuǎn)壓縮器或其它類型的壓縮器在內(nèi)的任何適當(dāng)類型的壓縮器。壓縮器302和303的輸出能力可以基于壓縮器302和303的工作速度，該工作速度取決于由VSD 104的反相器206驅(qū)動的電機(jī)106的輸出速度。傳送給冷凝器308的致冷劑蒸氣與流體(例如，空氣或水)開始熱交換，并且，作為與流體的熱交換關(guān)系的結(jié)果而發(fā)生相變到致冷劑液體。來自冷凝器308的冷凝液態(tài)致冷劑流過相應(yīng)膨脹設(shè)備到達(dá)蒸發(fā)器310。
蒸發(fā)器310可以包括有關(guān)冷卻負(fù)載的供應(yīng)線和返回線的連接。輔助液體(最好是水，但也可以是任何其它適用輔助液體，譬如，乙烯、氯化鈣鹵水或氯化鈉鹵水)通過返回線進(jìn)入蒸發(fā)器310并通過供應(yīng)線從蒸發(fā)器310出來。蒸發(fā)器310中的液態(tài)致冷劑與輔助液體開始熱交換，以降低輔助液體的溫度。作為與輔助液體的熱交換關(guān)系的結(jié)果，蒸發(fā)器310中的致冷劑液體相變到致冷劑蒸氣。然后，蒸發(fā)器310中的氣態(tài)致冷劑返回到壓縮器302和303，從而完成循環(huán)。應(yīng)該明白，只要在冷凝器308和蒸發(fā)器310中可以獲得致冷劑的適當(dāng)相變，在系統(tǒng)300中就可以使用冷凝器308和蒸發(fā)器310的任何適用配置。
優(yōu)選地，控制面板、微處理器或控制器110可以將控制信號提供給VSD104，以控制VSD 104的操作，尤其是反相器206的操作，以便為VSD 104提供最佳操作設(shè)置。正如下面詳細(xì)討論的那樣，控制面板110可以響應(yīng)于與初始系統(tǒng)負(fù)載狀況有關(guān)的幾條預(yù)定準(zhǔn)則，啟用或禁用VSD 104的反相器206，以便啟動滿足初始系統(tǒng)負(fù)載狀況的最大數(shù)目的壓縮器。
控制面板110執(zhí)行控制算法或軟件，以控制系統(tǒng)100的操作，并確定和實(shí)現(xiàn)VSD 104的反相器206的工作配置，從而啟動滿足初始系統(tǒng)負(fù)載狀況的最大數(shù)目的壓縮器。在一個實(shí)施例中，控制算法可以是在控制面板110的非易失性存儲器中存儲的計算機(jī)程序或軟件，和可以包括可由控制面板110的微處理器執(zhí)行的一系列指令。雖然控制算法被具體化成計算機(jī)程序和由處理器來執(zhí)行是優(yōu)選的，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，控制算法也可以利用數(shù)字和/或模擬硬件實(shí)現(xiàn)和執(zhí)行。如果使用硬件來執(zhí)行控制算法，則可以對控制面板110的相應(yīng)配置加以改變，以加入必要部件、和除去不再需要的任何部件。
圖4例示了本發(fā)明的啟動控制進(jìn)程的實(shí)施例?？梢皂憫?yīng)于來自冷卻器系統(tǒng)的能力控制進(jìn)程或其它控制程序的啟動命令或指令，初始化控制進(jìn)程。啟動控制進(jìn)程可以是單獨(dú)的進(jìn)程或程序，或者也可以合并到諸如冷卻器系統(tǒng)的能力控制程序那樣的較大的控制進(jìn)程或程序中在步驟402中，通過將VSD中的所有反相器指定或指派成要啟用的反相器，或類似地，將冷卻器系統(tǒng)中的所有壓縮器指定或指派成要啟動的壓縮器，該進(jìn)程開始。為了提高系統(tǒng)效率并避免必須為多個壓縮器多次重復(fù)啟動進(jìn)程，優(yōu)選啟動和運(yùn)行冷卻器系統(tǒng)中最大數(shù)目的壓縮器。接著，在步驟404中，確定第一預(yù)定準(zhǔn)則是否得到滿足。第一預(yù)定準(zhǔn)則是，冷卻器系統(tǒng)的最后工作時間段，即，冷卻器系統(tǒng)在它的最后工作循環(huán)內(nèi)處在工作狀態(tài)的時間量是否小于第一預(yù)定時間段(第1PTP)。第一預(yù)定時間段可以在大約1分鐘到大約30分鐘之間，優(yōu)選為大約5分鐘。如果冷卻器系統(tǒng)的最后工作時間段小于第一預(yù)定時間段，那么，在步驟406中，將要啟動的壓縮器的數(shù)目減少預(yù)定數(shù)目的壓縮器，優(yōu)選一個壓縮器。響應(yīng)于冷卻器系統(tǒng)的最后工作時間段小于第一預(yù)定時間段來減少要啟動的壓縮器的數(shù)目，這是因?yàn)槔鋮s器系統(tǒng)的短的最后工作時間段表示不需要所有壓縮器都處在工作狀態(tài)的減輕的系統(tǒng)負(fù)載。
在步驟406中減少了要啟動的壓縮器的數(shù)目之后，或如果在步驟404中第一預(yù)定準(zhǔn)則未得到滿足，則啟動控制進(jìn)程接著在步驟408中確定第二預(yù)定準(zhǔn)則是否得到滿足。第二預(yù)定準(zhǔn)則是，冷卻器系統(tǒng)的斷開或關(guān)閉時間段，即，自它的最后工作循環(huán)以來冷卻器系統(tǒng)被關(guān)閉的時間量是否小于第二預(yù)定時間段(第2PTP)。第二預(yù)定時間段可以在大約1分鐘到大約30分鐘之間，優(yōu)選為大約5分鐘。如果冷卻器系統(tǒng)的關(guān)閉時間段小于第二預(yù)定時間段，那么，在步驟410中，將要啟動的壓縮器的數(shù)目減少預(yù)定數(shù)目的壓縮器，最好，一個壓縮器。響應(yīng)于冷卻器系統(tǒng)的關(guān)閉時間段小于第二預(yù)定時間段來減少要啟動的壓縮器的數(shù)目，這是因?yàn)槔鋮s器系統(tǒng)的短關(guān)閉時間段表示不需要所有壓縮器都處在工作狀態(tài)的減輕的系統(tǒng)負(fù)載。
在步驟410中減少了要啟動的壓縮器的數(shù)目之后，或如果在步驟408中第二預(yù)定準(zhǔn)則未得到滿足，則啟動控制進(jìn)程接著在步驟412中確定第三預(yù)定準(zhǔn)則是否得到滿足。第三預(yù)定準(zhǔn)則是，離開冷卻液體溫度(LCHLT)變化率是否小于預(yù)定LCHLT變化率，以及LCHLT是否小于最高控制范圍溫度(CR)或設(shè)定點(diǎn)溫度+預(yù)定偏移溫度。LCHLT是在蒸發(fā)器中冷卻的液體在其離開或退出蒸發(fā)器時的溫度。預(yù)定LCHLT變化率可以在大約1/分鐘到大約5/分鐘的范圍之間，最好為3/分鐘。控制范圍溫度優(yōu)選是冷卻器系統(tǒng)的LCHLT的所需工作范圍溫度，優(yōu)選可以在大約38到大約52的范圍之間。設(shè)定點(diǎn)溫度最好是冷卻器系統(tǒng)的所需LCHLT，優(yōu)選可以是控制范圍的中點(diǎn)范圍。預(yù)定偏移溫度可在大約1到大約10的范圍之間，優(yōu)選5。如果離開冷卻液體溫度(LCHLT)變化率小于預(yù)定LCHLT變化率，并且LCHLT小于最高控制范圍溫度+預(yù)定偏移溫度，那么，在步驟414中，將要啟動的壓縮器的數(shù)目減少預(yù)定數(shù)目的壓縮器，最好，一個壓縮器。響應(yīng)于離開冷卻液體溫度(LCHLT)變化率小于預(yù)定LCHLT變化率，且LCHLT小于最高控制范圍溫度+預(yù)定偏移溫度而減少要啟動的壓縮器的數(shù)目，這是因?yàn)榈蚅CHLT和低LCHLT變化率表示不需要所有壓縮器都處在工作狀態(tài)的減輕的系統(tǒng)負(fù)載。
一旦完成步驟414，或如果在步驟412中第三預(yù)定準(zhǔn)則未得到滿足，則啟動進(jìn)程即告結(jié)束，并將要啟動的壓縮器的數(shù)目提供給初始化啟動進(jìn)程的控制程序，例如，冷卻器系統(tǒng)的能力控制程序。要啟動的壓縮器的數(shù)目等于壓縮器的最大數(shù)目減去在步驟406、410、或414中響應(yīng)于滿足任何一條預(yù)定準(zhǔn)則而減少的要啟動的壓縮器的任何減少量。如果由于壓縮器的最大數(shù)目小于等于壓縮器的相應(yīng)減少量，使得要啟動的壓縮器的數(shù)目小于等于零(或負(fù)值)，那么，啟動控制指示啟動一個壓縮器?？商娲?，一旦要啟動的壓縮器的數(shù)目變成等于1，則啟動控制可以防止要啟動的壓縮器的數(shù)目進(jìn)一步減少。
應(yīng)該明白，在步驟404、408、或412中進(jìn)行的確定可以以任何想要的順序完成，而如圖4所示的順序只是例示性的。并且，可以將附加預(yù)定準(zhǔn)則加入啟動控制進(jìn)程中，為調(diào)整所提供的壓縮器的數(shù)目提供其他機(jī)會。滿足附加預(yù)定準(zhǔn)則可以使得要啟動的壓縮器的數(shù)目增加、或使得要啟動的壓縮器的數(shù)目減少。類似地，在啟動控制進(jìn)程中可以使用較少的預(yù)定準(zhǔn)則來限制未啟動的壓縮器的數(shù)目，即，在冷卻器系統(tǒng)的初始啟動時，能夠啟動較多的壓縮器。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，用戶可以將第一預(yù)定時間段、第二預(yù)定時間段、預(yù)定變化率、包括最高控制范圍溫度的控制范圍溫度、設(shè)置點(diǎn)溫度和預(yù)定偏移溫度中的一個或多個設(shè)置或調(diào)整為想要的值。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，第一預(yù)定時間段、第二預(yù)定時間段、預(yù)定變化率、包括最高控制范圍溫度的控制范圍溫度、設(shè)置點(diǎn)溫度和預(yù)定偏移溫度中的一個或多個是預(yù)設(shè)的，不能被用戶改變或調(diào)整。
雖然通過參照優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)對本發(fā)明作了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以作各種各樣的改變和可以用一些等效物替代其中的單元，而不偏離本發(fā)明的范圍，另外，可以作許多修改，以便使特定狀況或原料與本發(fā)明的原理相適應(yīng)，而不偏離本發(fā)明的基本范圍。因此，我們的意圖是，本發(fā)明不限于作為為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而設(shè)想的最佳方式公開的特定實(shí)施例，而是，本發(fā)明包括在所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于確定多壓縮器冷卻器系統(tǒng)中要啟動的壓縮器的數(shù)目的方法，該方法包含如下步驟提供含有預(yù)定數(shù)目的壓縮器和變速驅(qū)動器的多壓縮器冷卻器系統(tǒng)，變速驅(qū)動器含有預(yù)定數(shù)目的反相器，其中，每個反相器被配置為向壓縮器的相應(yīng)電機(jī)供電；指定在多壓縮器冷卻器系統(tǒng)被啟動時要啟用的反相器的數(shù)目，其中，在啟動時啟用的反相器的數(shù)目初始等于反相器的預(yù)定數(shù)目，并且其中，在啟動多壓縮器冷卻器系統(tǒng)時反相器的啟用使得相應(yīng)壓縮器啟動；確定與多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的狀況有關(guān)的至少一條預(yù)定準(zhǔn)則是否得到滿足；以及響應(yīng)于對預(yù)定準(zhǔn)則已得到滿足的確定，使得在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目減少預(yù)定數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含步驟對于每條預(yù)定準(zhǔn)則，重復(fù)確定與多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的狀況有關(guān)的至少一條預(yù)定準(zhǔn)則是否得到滿足，并響應(yīng)于對預(yù)定準(zhǔn)則已得到滿足的確定，使得在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目減少預(yù)定數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定與多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的狀況有關(guān)的至少一條預(yù)定準(zhǔn)則是否得到滿足的步驟包括確定多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的最后工作時間段是否小于第一預(yù)定時間段的步驟；和減少在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目的步驟包括對多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的最后工作時間段小于第一預(yù)定時間段作出響應(yīng)、使得在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目減少預(yù)定數(shù)量的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，第一預(yù)定時間段是在大約1分鐘到大約30分鐘之間的時間段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，第一預(yù)定時間段是大約5分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定與多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的狀況有關(guān)的至少一條預(yù)定準(zhǔn)則是否得到滿足的步驟包括確定多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的關(guān)閉時間段是否小于第二預(yù)定時間段的步驟；和減少在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目的步驟包括對多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的關(guān)閉時間段小于第二預(yù)定時間段作出響應(yīng)、使得在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目減少預(yù)定數(shù)量的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，第二預(yù)定時間段是在大約1分鐘到大約30分鐘之間的時間段。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，第二預(yù)定時間段是大約5分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定與多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的狀況有關(guān)的至少一條預(yù)定準(zhǔn)則是否得到滿足的步驟進(jìn)一步包括如下步驟確定多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的離開冷卻液體溫度是否小于預(yù)定溫度；和確定多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的離開冷卻液體溫度變化率是否小于預(yù)定離開冷卻液體溫度變化率；以及減少在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目的步驟包括對多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的離開冷卻液體溫度小于預(yù)定溫度、和多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的離開冷卻液體溫度變化率小于預(yù)定離開冷卻液體溫度變化率作出響應(yīng)，使得在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目減少預(yù)定數(shù)量的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，預(yù)定離開冷卻液體溫度變化率是在大約1/分鐘到大約5/分鐘之間的變化率。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，預(yù)定離開冷卻液體溫度變化率是大約3/分鐘。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，預(yù)定溫度是控制范圍溫度加預(yù)定偏移溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中控制范圍溫度是在大約38到大約52之間的溫度；和預(yù)定偏移溫度是在大約1到大約10之間的溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，要啟用的反相器的指定數(shù)目是至少一個反相器。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，響應(yīng)于預(yù)定準(zhǔn)則已得到滿足的確定，使得在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目減少預(yù)定數(shù)量的步驟包括響應(yīng)于預(yù)定準(zhǔn)則已得到滿足的確定，使得在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目減少一個反相器的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中確定與多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的狀況有關(guān)的至少一條預(yù)定準(zhǔn)則是否得到滿足的步驟包括如下步驟確定多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的最后工作時間段是否小于第一預(yù)定時間段的步驟；確定多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的關(guān)閉時間段是否小于第二預(yù)定時間段的步驟；確定多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的離開冷卻液體溫度是否小于預(yù)定溫度；和確定多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的離開冷卻液體溫度變化率是否小于預(yù)定離開冷卻液體溫度變化率；以及減少在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目的步驟包括如下步驟對多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的最后工作時間段小于第一預(yù)定時間段作出響應(yīng)，使得在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目減少預(yù)定數(shù)量；對多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的關(guān)閉時間段小于第二預(yù)定時間段作出響應(yīng)，使得在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目減少預(yù)定數(shù)量；和對多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的離開冷卻液體溫度小于預(yù)定溫度、和多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的離開冷卻液體溫度變化率小于預(yù)定離開冷卻液體溫度變化率作出響應(yīng)，使得在啟動時啟用的反相器的指定數(shù)目減少預(yù)定數(shù)量。
17.一種多壓縮器冷卻器系統(tǒng)，包含多個壓縮器，多個壓縮器的每個壓縮器由相應(yīng)電機(jī)驅(qū)動，多個壓縮器合并到至少一條致冷劑線路中，每條致冷劑線路包含連接在封閉致冷劑回路中的多個壓縮器中的至少一個壓縮器、冷凝器布置和蒸發(fā)器布置；變速驅(qū)動器，用于向多個壓縮器的相應(yīng)電機(jī)供電，變速驅(qū)動器包含轉(zhuǎn)換器級、DC鏈路級和反相器級，反相器級含有多個反相器，每個反相器并聯(lián)地與DC鏈路級電連接和每個反相器向多個壓縮器的相應(yīng)電機(jī)供電；和控制面板，包含微處理器和存儲至少一個控制程序的存儲設(shè)備，控制面板被配置為確定多個壓縮器當(dāng)中在多壓縮器冷卻器系統(tǒng)被啟動時要啟動的壓縮器的數(shù)目，并且，控制面板包含將多個壓縮器當(dāng)中的至少一個壓縮器指定為多個壓縮器當(dāng)中要啟動的壓縮器的數(shù)目的裝置、評估與系統(tǒng)狀況有關(guān)的至少一條預(yù)定準(zhǔn)則的裝置、以及響應(yīng)于滿足預(yù)定準(zhǔn)則而將多個壓縮器當(dāng)中要啟動的壓縮器的數(shù)目調(diào)整預(yù)定數(shù)量的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多壓縮器冷卻器系統(tǒng)，其中，與系統(tǒng)狀況有關(guān)的至少一條預(yù)定準(zhǔn)則包含與系統(tǒng)狀況有關(guān)的多個預(yù)定準(zhǔn)則，多個預(yù)定準(zhǔn)則包括多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的最后工作時間段小于第一預(yù)定時間段；多壓縮器冷卻器系統(tǒng)的關(guān)閉時間段小于第二預(yù)定時間段；蒸發(fā)器布置的離開冷卻液體溫度小于預(yù)定溫度；和蒸發(fā)器布置的離開冷卻液體溫度變化率小于預(yù)定離開冷卻液體溫度變化率。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，第一預(yù)定時間段是在大約1分鐘到大約30分鐘之間的時間段。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，第一預(yù)定時間段是大約5分鐘。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，第二預(yù)定時間段是在大約1分鐘到大約30分鐘之間的時間段。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，第二預(yù)定時間段是大約5分鐘。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，預(yù)定離開冷卻液體溫度變化率是在大約1/分鐘到大約5/分鐘之間的變化率。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，預(yù)定離開冷卻液體溫度變化率是大約3/分鐘。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，預(yù)定溫度是控制范圍溫度加預(yù)定偏移溫度。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中控制范圍溫度是在大約38到大約52之間的溫度；和預(yù)定偏移溫度是在大約1到大約10之間的溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于多壓縮器冷卻器系統(tǒng)(300)的啟動控制算法，其中提供了滿足系統(tǒng)負(fù)載狀況啟動的壓縮器(302，303)的最大數(shù)目?？刂扑惴ㄔ趩訒r指定了多壓縮器冷卻器系統(tǒng)(300)的所有壓縮器(302，303)，并且對滿足幾條預(yù)定準(zhǔn)則作出響應(yīng)，減少要啟動的壓縮器的數(shù)目。預(yù)定準(zhǔn)則涉及離開冷卻液體溫度、多壓縮器冷卻器系統(tǒng)(300)的關(guān)閉時間段、以及多壓縮器冷卻器系統(tǒng)(300)的最后工作時間段。
文檔編號F25B49/02GK1969157SQ200580019302
公開日2007年5月23日 申請日期2005年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月12日
發(fā)明者柯蒂斯·C·克蘭, 蓋爾·E·林德伯格 申請人:約克國際公司