專利名稱：：用于供暖、通風(fēng)、空調(diào)以及制冷冷卻器的跨越方法和系統(tǒng)的制作方法用于供暖、通風(fēng)、空調(diào)以及制冷冷卻器的跨越方法和系統(tǒng)有關(guān)申請的相互引用本申請是于2005年9月2日提交的第11/218,757號美國申請的部分繼續(xù)申請。
背景技術(shù)：
：本發(fā)明總體涉及變速驅(qū)動(dòng)裝置，更具體地，涉及用于供暖、通風(fēng)、空調(diào)以及制冷(HVAC&R)裝置中的、具有電壓暫降跨越能力(voltage-sagridethroughcapability)的變速驅(qū)動(dòng)裝置。在HVAC&R系統(tǒng)中使用變速驅(qū)動(dòng)裝置(VSD),用以提供變幅和變頻的交流電壓給驅(qū)動(dòng)冷卻壓縮機(jī)的電機(jī)。VSD—般由輸入整流器、直流鏈路以及逆變器組成。VSD輸入整流器將由電力工業(yè)以固定幅度和固定頻率供應(yīng)的線交流電壓整流成直流電壓。在直流鏈路處，具有能量存儲(chǔ)能力的無源元件(例如電容器)過濾和穩(wěn)定該直流電壓。該直流鏈路電壓然后被轉(zhuǎn)換成供應(yīng)電力負(fù)載的、變幅變頻的交流電壓。在HVAC&R裝置中，電力負(fù)載通常是連接到壓縮機(jī)的電機(jī)。VSD特別易受到被稱作電壓暫降的欠壓現(xiàn)象的影響，該欠壓現(xiàn)象出現(xiàn)在電力供應(yīng)輸入。如果不以其他方法調(diào)整和補(bǔ)償這種電壓，電壓暫降現(xiàn)象會(huì)被一直反映到直流鏈路電壓和負(fù)載。大部分的線電壓暫降出現(xiàn)在大約幾毫秒到幾秒的短時(shí)間內(nèi)。這種電壓暫降可以引起直流鏈路電壓暫降，以及引起VSD系統(tǒng)關(guān)閉。VSD的跨越電壓暫降而不關(guān)閉以及在恢復(fù)輸入電壓之后繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的能力在VSD中被認(rèn)為是有利的，因?yàn)樗鼫p少了HVAC&R裝置的停機(jī)時(shí)間。對于基于電壓源逆變器(VSI)技術(shù)的VSD，一般是通過將直流鏈路電壓維持在額定值或額定值附近來實(shí)現(xiàn)跨越能力的。VSD然后能夠提供足夠的電壓來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。否則，如果該直流鏈路電壓完全降到其額定值以下，則VSD和冷卻器控制系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉以防止不規(guī)則的以及可能有害的電機(jī)或壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，用在VSD中的最常見類型的整流器是無源整流器。無源整流器一般包括三相式二極管橋。使用無源整流器，直流鏈路電壓直接與輸入線電壓成比例。因而，無源整流器沒有補(bǔ)償輸入線電壓的變化。因而，電壓暫降會(huì)引起直流鏈路電壓降低，這進(jìn)而可能引起VSD關(guān)閉。當(dāng)在VSD中使用無源整流器時(shí)，一種提高跨越能力的可能方式是提供一個(gè)連接到直流鏈路的附加電源，如在AnnettevonJouanne等人的AssessmentofRide—ThroughAlternativesforAdjustable-SpeedDrives,35IEEETransactionsonIndustryApplications908(1999)所述的，通過引用的方式將該文納入本i兌明書中。這種附加電源可由附加電容器、直流升壓變換器、蓄電池、超級電容器、電機(jī)-發(fā)電機(jī)組、飛輪、超導(dǎo)磁儲(chǔ)能系統(tǒng)、燃料電池等提供。所有這些都需要附加的硬件，因而大大增加了VSD的成本。一種增加帶無源前端的VSD的跨越能力的相對便宜的方法是使用負(fù)載慣性以在電壓暫降期間發(fā)電(也如上面引用的AnnettevonJouanne等人的文章中所述)。為了實(shí)現(xiàn)這種增加跨越能力的方法，在電壓暫降期間逆變器輸出頻率被調(diào)整到一稍微低于電機(jī)負(fù)栽頻率的值。這使得電機(jī)充當(dāng)發(fā)電機(jī)并且使得電機(jī)將直流鏈路電壓保持在所期望的水平上。這種方法一般需要電機(jī)速度和電流傳感器，這可能增加VSD的成本。美國專利第6，686，718號描述了多種增加VSD的跨越能力的^支術(shù)。例如，另一種增加VSD的跨越能力的可能方法是使用有源整流器。通過使用能夠打開和關(guān)閉線電流的電源設(shè)備以及專用的控制方法，這種整流器能夠補(bǔ)償輸入線電壓的變化。因而，可以將直流鏈路電壓保持在大到完全能夠阻止VSD關(guān)閉的值。在AnnabellevanZyl等人的VoltageSagRide—ThroughforAdjustable—SpeedDriveswithActiveRectifiers，34IEEETransactionsonIndustryApplications1270(1998)中描述了這種技術(shù)，通過引用的方式將該文納入本i兌明書中。一種有源整流器采用脈寬調(diào)制(PWM)升壓整流器。可以在輸入線電壓減小或暫降期間將直流鏈路電壓緊密地調(diào)節(jié)在標(biāo)稱值。但是，升壓整流器的輸入交流電流隨著線電壓減小而增大。由于升壓整流器元件的實(shí)際電流感應(yīng)和電流轉(zhuǎn)換限制，不能允i午輸入交流電流無限增大。相反，必須(通過升壓整流器控制算法)將它控制為使得它從不超出預(yù)定極值，該預(yù)定極值被稱為升壓整流器電流極值。只要升壓整流器的輸入電流低于或處于電流極值，就可以將升壓整流器的輸出直流電壓緊密控制在標(biāo)稱定位點(diǎn)。但是，如果在達(dá)到升壓整流器的電流極值之后線電壓繼續(xù)降低，則升壓整流器不再能夠?qū)⑤敵鲋绷麟妷赫{(diào)節(jié)到該定位點(diǎn)值，盡管輸入電流仍被控制在電流極值水平。隨著VSD的逆變器部分繼續(xù)從直流鏈路電容器提取電流以與電壓暫降開始之前相同的動(dòng)力水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)，存儲(chǔ)在直流鏈路電容器中的能量被傳遞到負(fù)載并且直流鏈路的電壓減小。如果這種情況繼續(xù)一個(gè)充足的時(shí)段，則直流鏈路電壓會(huì)減小到預(yù)定故障閾值以下并且冷卻系統(tǒng)會(huì)最終關(guān)閉。因而，需要的是，一種用于增加被應(yīng)用到HVAC&R系統(tǒng)中的VSD的跨越能力、使其超過上述技術(shù)水平的通用VSD的現(xiàn)有跨越能力的方法。這種新方法基于升高和控制直流鏈路的電壓以使電壓暫降期間VSD和HVAC&R系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)段最大化，為將能量保存在直流鏈路電路中，捕獲和保持旋轉(zhuǎn)電機(jī)慣性中所存儲(chǔ)的最大量的能量，以及利用HVAV&R系統(tǒng)的制冷劑和水回路中所存儲(chǔ)的能量以在輸入電壓暫降期間最大化該系統(tǒng)的跨越能力。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明公開了一種在用于HVAC&R系統(tǒng)的VSD中提供跨越能力的方法，該HVAC&R系統(tǒng)包括與壓縮機(jī)機(jī)械連接的電機(jī)，以及用于給該電機(jī)提供動(dòng)力的變速驅(qū)動(dòng)裝置。該變速驅(qū)動(dòng)裝置包括由直流鏈路級電連接的有源整流器級和逆變器級。線交流電壓、輸入交流電流、直流鏈路電壓以及電機(jī)交流電流都被系統(tǒng)監(jiān)控和/或檢測。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間和在電壓暫降期間通過有源整流器將直流鏈路級的直流電壓調(diào)節(jié)到定位點(diǎn)。直流鏈路級的直流電壓的調(diào)節(jié)還從有源整流器級轉(zhuǎn)移到逆變器級以響應(yīng)進(jìn)入有源整流器中的輸入電流達(dá)到預(yù)定電流極值，并且停止制冷劑系統(tǒng)中的壓縮機(jī)所做的工作。然后經(jīng)由逆變器通過逆轉(zhuǎn)能流使其從電機(jī)流到直流鏈路來控制直流鏈路級的直流電壓。對該直流鏈路級的直流電壓的控制轉(zhuǎn)移回到有源整流器級以響應(yīng)所監(jiān)控的線交流電壓恢復(fù)到預(yù)定閾值電壓值。本發(fā)明的一個(gè)方面，公開了一種用于控制變速驅(qū)動(dòng)裝置跨越電壓暫降的方法。該方法包括步驟提供連接到機(jī)械負(fù)載的電機(jī)和壓縮機(jī)；提供變速驅(qū)動(dòng)裝置來給電機(jī)提供動(dòng)力，該變速驅(qū)動(dòng)裝置包括由直流鏈路級電連接的有源變換器級和逆變器級；監(jiān)控該直流鏈路級的直流電壓；監(jiān)控該有源變換器級的輸入?yún)?shù)；用有源變換器調(diào)節(jié)該直流鏈路級的直流電壓以響應(yīng)所監(jiān)控的直流鏈路電壓的變化；將直流鏈路級的直流電壓的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移到逆變器級以響應(yīng)該直流電壓小于預(yù)定的第一闊值電壓；從壓縮機(jī)去掉機(jī)械負(fù)載；以及利用逆變器級通過逆轉(zhuǎn)能流使其從電機(jī)流到直流鏈路級來控制直流鏈路級的直流電壓。另一方面，本發(fā)明針對一種用于增加冷卻系統(tǒng)中的電壓暫降跨越能力的方法，包括步驟提供機(jī)械連接在一起的電機(jī)和壓縮機(jī)；提供變速驅(qū)動(dòng)裝置來給電機(jī)提供動(dòng)力，該變速驅(qū)動(dòng)裝置包括由直流鏈路級電連接的有源變換器級和逆變器級；監(jiān)控該直流鏈路級的直流電壓；監(jiān)控該有源變換器級的輸入?yún)?shù)；通過有源變換器級調(diào)節(jié)該直流鏈路級的直流電壓；通過逆變器級調(diào)節(jié)電機(jī)速度；將直流鏈路級的直流電壓的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移到逆變器級以響應(yīng)該直流鏈路級的直流電壓小于預(yù)定的第一閾值電壓；給壓縮機(jī)卸載；去活有源變換器級；以及利用逆變器級通過逆轉(zhuǎn)能流使其從電機(jī)流到直流鏈路級來控制直流鏈路級的直流電壓。本發(fā)明還針對一種冷卻系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器，它們被連接在封閉的制冷回路中；用于響應(yīng)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的減小給壓縮機(jī)卸載的卸載設(shè)備；連接到壓縮機(jī)以給壓縮機(jī)提供動(dòng)力的電機(jī);以及連接到電機(jī)的變速驅(qū)動(dòng)裝置，該變速驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)形為接收處于固定輸入交流電壓和固定輸入頻率的輸入交流電并且提供變壓變頻的輸出電給電機(jī)，該變速驅(qū)動(dòng)裝置具有幅度上大于固定輸入交流電壓的最大電壓以及該變速驅(qū)動(dòng)裝置具有大于固定輸入頻率的最大頻率，該變速驅(qū)動(dòng)裝置包括連接到提供輸入交流電的交流電源的變換器級，該變換器級被構(gòu)形為將輸入交流電壓變換到直流電壓；連接到該變換器級的直流鏈路，該直流鏈路被構(gòu)形為過濾該直流電壓并存儲(chǔ)來自變換器級的能量；連接到該直流鏈路的逆變器級，該逆變器級被構(gòu)形為將來自該直流鏈路的直流電壓變換成用于電機(jī)的、具有可變電壓和可變頻率的輸出電；控制變速驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的控制面板，該控制面板被構(gòu)形為用逆變器級調(diào)節(jié)直流鏈路級的直流電壓以響應(yīng)該直流電壓小于預(yù)定的第一閾值電壓；其中該控制面板通過提供控制信號以機(jī)械卸載壓縮機(jī)，利用逆變器級來調(diào)節(jié)直流鏈路級的直流電壓；以及逆轉(zhuǎn)能流使其從電機(jī)流到直流鏈路級來控制直流鏈路級的直流電壓。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠提供改善的輸入電壓暫降跨越能力以阻止在輸入電壓暫降期間冷卻系統(tǒng)關(guān)閉。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠在電壓暫降期間最小化直流鏈路電容器的放電、通過機(jī)械卸載冷卻系統(tǒng)來保持電機(jī)和壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量中所存儲(chǔ)的能量，同時(shí)依靠制冷劑和冷卻的水或者鹽水系統(tǒng)的熱量存儲(chǔ)能力，以最大化HVAC&R系統(tǒng)的熱跨越能力。本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)㈦姍C(jī)和壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量與直流鏈路之間的能流逆轉(zhuǎn)，以將能量供給該直流鏈路。從下面結(jié)合以舉例方式示出本發(fā)明原理的附圖對優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的更詳細(xì)的描述，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。圖1示意性地示出了本發(fā)明的總的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖2示意性地示出了用在本發(fā)明中的變速驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施方案。圖3示意性地示出了可以和本發(fā)明一起使用的制冷系統(tǒng)。圖4示出了本發(fā)明的簡化框圖。圖5A示出了本發(fā)明的實(shí)施方案的流程圖。圖5B示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的流程圖。圖6至9示出了在圖5A中顯示的流程圖的一部分。圖IO示出了圖5B的流程圖的一部分。盡可能地，將在所有的圖中使用相同的標(biāo)記號來指代相同或相似部件。具體實(shí)施例方式圖1總體上示出了本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。交流電源102將固定電壓和頻率的交流電供給變速驅(qū)動(dòng)裝置(VSD)104,該變速驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)而將可變電壓和頻率的交流電供給電機(jī)106。電機(jī)106優(yōu)選地用來驅(qū)動(dòng)制冷或冷卻系統(tǒng)對應(yīng)的壓縮機(jī)(大致參見圖3)。該交流電源102通過某一位置處的交流電力網(wǎng)或分布式系統(tǒng)對VSD104提供單相或多相(如三相)的、電壓固定和頻率固定的交流電。該交流電力網(wǎng)可直接供應(yīng)自電力工業(yè)或者可供應(yīng)自電力工業(yè)和交流電力網(wǎng)之間的一個(gè)或多個(gè)變電站。4艮據(jù)相應(yīng)的交流電力網(wǎng)，交流電源102可以優(yōu)選地將三沖目交流電壓或50Hz或60Hz線頻率的200V、230V、380V、460V或575V的線電壓供應(yīng)給VSD104。應(yīng)理解的是，根據(jù)交流電力網(wǎng)的構(gòu)型，交流電源102可以提供任意合適的固定線電壓或固定線頻率給VSD104。另外，個(gè)別位置可以有多個(gè)交流電力網(wǎng)，該多個(gè)交流電力網(wǎng)可以滿足不同的線電壓和線頻率的要求。例如，一個(gè)位置可以有230V交流電力網(wǎng)，以處理某些特定的應(yīng)用以及有460V交流電力網(wǎng)，以處理其他應(yīng)用。VSD104從交流電源102接收具有某一固定線電壓和固定線頻率的交流電并且將交流電以期望的電壓和期望的頻率提供給電機(jī)106,可以改變電壓和頻率兩者以滿足具體的要求。優(yōu)選地，VSD104可以將具有比接收自交流電源102的固定電壓和固定頻率更高的電壓和頻率或更低的電壓和頻率的交流電提供給電機(jī)106。圖2示意性地示出了一個(gè)VSD104實(shí)施方案中的一些部件。VSD104可以具有三個(gè)級整流器/變換器級202、直流鏈路級204以及逆變器級206。整流器/變換器202將來自交流電源102的固定頻率、固定幅度的交流電壓變換成直流電壓。直流鏈路204過濾來自變換器202的直流電并且提供諸如電容器和/或電感線圏等的儲(chǔ)能元件。最后，逆變器206將來自直流鏈路204的直流電壓變換成用于電機(jī)106的可變頻率、可變幅度的交;充電壓。由于VSD104可以提供可變輸出電壓和可變頻率給電機(jī)106,因此電機(jī)可以在多種不同的工況下運(yùn)行，例如根據(jù)電機(jī)的具體負(fù)載以固定流量(flux)或固定伏特/赫茲的方式運(yùn)行。優(yōu)選地，根據(jù)控制面板接收到的具體的傳感器讀數(shù)，控制面板、微處理器或者控制器可以提供控制信號給VSD104來控制VSD104和電才幾106的運(yùn)行，以對VSD104和電機(jī)106提供優(yōu)化的運(yùn)行設(shè)置。例如，在圖3的制冷系統(tǒng)300中，控制面板308可以調(diào)整VSD104的輸出電壓和頻率，以適應(yīng)制冷系統(tǒng)的不斷變化的狀況，即，為了獲得所期望的電機(jī)106的運(yùn)行速度以及所期望的壓縮機(jī)302的輸出負(fù)載，該控制面板308可以增加或減小VSD104的輸出電壓和頻率以響應(yīng)壓縮機(jī)302上增加或減小的負(fù)載狀況。在優(yōu)選實(shí)施方案中，整流器/變換器202是具有絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的三相脈寬調(diào)制升壓整流器，以提供升壓的直流電壓給直流鏈路204,以從VSD104獲得比VSD104的輸入電壓大的最大均方才艮(RMS)輸出電壓。在可替換的實(shí)施方案中，變換器202可以是二極管或閘流管整流器，為了從VSD104獲得比VSD104的輸入電壓大的輸出電壓，該二極管或閘流管整流器可能連接到升壓直流/直流變換器以提供升壓的直流電壓給直流鏈路204。在另一實(shí)施方案中，整流器/變換器202可以是沒有電壓升高能力的無源二極管或閘流管整流器。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，VSD104可以提供分別至少是被提供給VSD104的固定電壓和固定頻率的1.04倍和3倍的輸出電壓和頻率。另外，應(yīng)理解的是，VSD104可以包含與顯示在圖2中的元件不同的元件，只要VSD104可以給電機(jī)106提供適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷汉皖l率。VSD104還可以包括預(yù)充電系統(tǒng)(未示出)，該預(yù)充電系統(tǒng)可以控制直流鏈路電壓從OV增加到接近交流線電壓峰值的值，以避免在交流電壓首次凈皮施于VSD104時(shí)VSD104中大的沖擊電流，該沖擊電流可以損壞VSD104的元件。該預(yù)充電系統(tǒng)可以包括預(yù)充電觸頭(contactor)，該預(yù)充電觸頭(contactor)用來連接位于輸入交流電源102和整流器/變換器202之間的、或者有時(shí)也位于整流器/變換器202的輸出和直流鏈路204之間的預(yù)充電電阻器。這些預(yù)充電電阻器把沖擊電流限制在一個(gè)可管理的水平上。在完成預(yù)充電之后，通過打開預(yù)充電觸頭將預(yù)充電電阻器從電路中排除，并且通過閉合另一個(gè)被稱為供給觸頭的觸頭，將輸入交流電源102直接連接到變換器202。供給觸頭在系統(tǒng)運(yùn)行期間保持閉合?；蛘撸ㄟ^使用合適的功率半導(dǎo)體器件，并結(jié)合適當(dāng)?shù)念A(yù)充電控制裝置，可以將預(yù)充電裝置包含進(jìn)整流器/變換器202的設(shè)計(jì)中。另外，VSD104可以給HVAC&R系統(tǒng)提供具有大約單一功率因素的電。最后，VSD104將由電機(jī)106接收的電壓和頻率調(diào)整為高于或低于由VSD104接收的固定線電壓和固定線頻率的能力，使得HVAC&R系統(tǒng)可以運(yùn)行在多種國外和國內(nèi)的電力網(wǎng)上，而不必對不同的電源更換電機(jī)106或者VSD104。電機(jī)106優(yōu)選地是能夠以可變速度被驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)可以具有任意合適的電極布置，包括二極、四極或六極。感應(yīng)電才幾用來驅(qū)動(dòng)負(fù)栽，優(yōu)選地驅(qū)動(dòng)如圖3所示的制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)。如圖3所示，HVAC、制冷或者液體冷卻系統(tǒng)300包括壓縮機(jī)302、冷凝器304、蒸發(fā)器306以及控制面板308。控制面板308包括諸如模數(shù)(A/D)變換器、微處理器、非易失性存儲(chǔ)器以及接口板等的各種不同元件，以控制制冷系統(tǒng)300的運(yùn)行?？刂泼姘?08也可用來控制VSD104和電機(jī)106的運(yùn)行。常規(guī)的制冷系統(tǒng)300包括沒有顯示在圖3中的許多其他特征。為易于展示，故意省略了這些特征以簡化圖形。壓縮機(jī)302壓縮制冷劑蒸氣以及通過排出管將該蒸氣輸送到冷凝器304。壓縮機(jī)302優(yōu)選地是離心式壓縮機(jī)，但可以是任意合適類型的壓縮機(jī)，例如，螺桿式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮才幾等。被壓縮才幾302輸送到冷凝器304的制冷劑蒸氣與諸如空氣或水等的流體形成熱交換關(guān)系，并且由于與流體的熱交換關(guān)系，經(jīng)歷了到制冷劑液體的相變。來自冷凝器304的冷凝的液體制冷劑流經(jīng)膨脹設(shè)備(未示出)到達(dá)蒸發(fā)器306。壓縮機(jī)302可以包括用于改變壓縮機(jī)302的機(jī)械負(fù)載的變栽設(shè)備303。在離心式壓縮機(jī)中，變載設(shè)備303可以是預(yù)旋葉片(prerotationvane)。在從蒸發(fā)器306到壓縮機(jī)302的入口或吸入管301處，存在一個(gè)或多個(gè)控制制冷劑流到壓縮機(jī)302的預(yù)旋葉片或入口導(dǎo)向葉片303。利用激發(fā)器來打開預(yù)旋葉片303以增加到達(dá)壓縮機(jī)302的制冷劑的量以及從而提高系統(tǒng)300的冷卻能力。同樣，利用激發(fā)器來關(guān)閉預(yù)旋葉片303以減少到達(dá)壓縮機(jī)302的制冷劑的量以及從而降低系統(tǒng)300的冷卻能力。在螺桿式壓縮機(jī)中，變載設(shè)備303可以是滑閥。如下面更詳細(xì)描述的，為阻止制冷劑的逆向流動(dòng)，壓縮機(jī)的排出管307可以包括與其連接的單向閥305。在可替換的結(jié)構(gòu)中，單向閥305可以在吸入管301處連接到壓縮機(jī)302。蒸發(fā)器306可以包括用于冷卻負(fù)載的供給管和返回管的連接件。諸如水、乙烯、氯化鈣鹽溶液或氯化鈉鹽溶液的次級(secondary)液體，經(jīng)過返回管進(jìn)入蒸發(fā)器306并且經(jīng)過供給管排出蒸發(fā)器306。在蒸發(fā)器306中的液體制冷劑與次級液體形成熱交換關(guān)系以降低次級液體的溫度。在蒸發(fā)器306中的制冷劑液體由于與次級液體的熱交換關(guān)系經(jīng)歷了到制冷劑蒸氣的相變。在蒸發(fā)器306中的蒸氣制冷劑排出蒸發(fā)器306并且通過吸入管返回壓縮機(jī)302,從而完成循環(huán)。應(yīng)理解的是，冷凝器304和蒸發(fā)器306的任意合適的構(gòu)造都可以用在系統(tǒng)300中，只要在冷凝器304和蒸發(fā)器306中的制冷劑的適當(dāng)?shù)南嘧兊靡詫?shí)現(xiàn)。HVAC、制冷或液體冷卻系統(tǒng)300可以包括許多沒有顯示在圖3中的其他部件。為了易于展示，故意省略這些部件以筒化圖形。另外，雖然圖3示出HVAC、制冷或液體冷卻系統(tǒng)300具有一個(gè)連接在單個(gè)制冷劑回路中的壓縮機(jī)，但是應(yīng)理解的是，系統(tǒng)300可以具有多個(gè)壓縮機(jī)，該多個(gè)壓縮機(jī)由單個(gè)VSD來供電，并且被連接在一個(gè)或多個(gè)制冷劑回路的每個(gè)制冷劑回路中?？刂泼姘?08包含壓縮機(jī)控制單元406(見圖4)，該壓縮才幾控制單元406確定并實(shí)現(xiàn)用于壓縮機(jī)的機(jī)械加載設(shè)備303的位置，該用于壓縮機(jī)的機(jī)械加載設(shè)備303例如是在離心式壓縮機(jī)中的預(yù)旋葉片或者在螺桿式壓縮機(jī)中的滑閥。根據(jù)應(yīng)用于冷卻系統(tǒng)的控制面板308所產(chǎn)生的冷卻需求信號，控制面板308還控制壓縮機(jī)302和電機(jī)106的速度。控制面板308發(fā)送電機(jī)速度命令給逆變器控制單元404(見圖4),該逆變器控制單元404控制逆變器206以輸出電壓和頻率給電機(jī)106,以產(chǎn)生期望的壓縮機(jī)速度。該逆變器控制單元404優(yōu)選地使用矢量控制算法，以通過分開且獨(dú)立地控制電;^幾電流的流量生成分量和轉(zhuǎn)矩生成分量，經(jīng)過直接的扭矩控制來控制電機(jī)106的速度。在下面的控制描述中，直流鏈路電壓V^，直流鏈路電壓第一定位點(diǎn)VsTPn，直流鏈路電壓第一闊值VTH1，直流鏈路電壓第二定位點(diǎn)VSTPT2以及直流鏈路電壓斷路閾值V隱M，是直流值，其中VSTPT1〉VtH1〉VsTPT2〉V腳ER:檢測到的輸入交流線電壓Vnuc和輸入交流電壓閾值VTH—^是均方根(RMS)值。本發(fā)明的優(yōu)選方法通常包括兩步式操作模式以在VSD104的輸入處的電壓暫降期間提供跨越。第一步，隨著交流線電壓幅度減小，整流器/變換器202(在本實(shí)施方案中是升壓整流器)將直流鏈路電壓調(diào)節(jié)到其額定值，就像在正常的滿電壓運(yùn)轉(zhuǎn)下。升壓整流器通過增加進(jìn)入升壓整流器的輸入交流電流來補(bǔ)償輸入交流電壓暫降，以將直流鏈路電壓保持在其定位點(diǎn)(VSTPT1)。升壓整流器通過增加輸入電流來繼續(xù)補(bǔ)償電壓的暫降，直到該升壓整流器達(dá)到預(yù)定電流限值。當(dāng)升壓整流器達(dá)到預(yù)定電流限值時(shí)，若線電壓沒有恢復(fù)到可接受的水平，則該方法的第二步開始兩個(gè)基本同時(shí)的響應(yīng)第一，給壓縮機(jī)卸載；第二，通過電機(jī)和壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量中所存儲(chǔ)的能量向直流鏈路供電。參考圖4，壓縮機(jī)控制單元406激發(fā)壓縮機(jī)302的機(jī)械卸載設(shè)備303以最小化被制冷負(fù)載消耗的能量，該能量來自直流鏈路電容器以及電機(jī)轉(zhuǎn)子和壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性。雖然為了節(jié)約存儲(chǔ)在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量中的能量，壓縮機(jī)控制單元406分離了機(jī)械負(fù)栽，但是逆變器控制單元404從電機(jī)速度控制模式切換到直流鏈路電壓控制模式，并且通過控制電機(jī)速度將直流鏈路電壓的幅度控制到Vstpt2的水平。在電壓暫降持續(xù)期間，VSD104忽略那些接收自控制面板、微處理器或控制器308以#>據(jù)由控制面板308收到的具體的傳感器讀數(shù)來對VSD104和電機(jī)106提供優(yōu)化的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)置的命令。這迫使電機(jī)106和壓縮機(jī)302充當(dāng)發(fā)電機(jī)，使得存儲(chǔ)在電機(jī)106和壓縮機(jī)302的慣性中的必需量的能量轉(zhuǎn)移到直流鏈路電容器。電機(jī)106的轉(zhuǎn)子速度在跨越期間降低，而直流鏈路電壓被保持在VSTPT2。如果在線輸入電壓恢復(fù)到正常范圍之前，存儲(chǔ)在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量中的能量繼續(xù)耗盡，則直流鏈路電壓會(huì)降到表示為Vu鍾r的預(yù)定閾值以下并且系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉。在其中多個(gè)逆變器和壓縮機(jī)電機(jī)連接到同一直流鏈路的系統(tǒng)中，逆變器控制單元以與上述對單個(gè)逆變器情況所解釋的方式類似的方式運(yùn)行。主要的區(qū)別在于每個(gè)逆變器可以具有其自己的閾值Vm(例如，VTHla,VTHlb，VTHle，其中a，b，c代表不同的逆變器)和自己的定位點(diǎn)Vspt2(例如，VSPT2a，VSPT2b，VSPT2c;)。為了在多個(gè)逆變器試圖同時(shí)控制直流鏈路電壓時(shí)阻止?jié)撛诘牟环€(wěn)定性，不同逆變器和壓縮機(jī)電機(jī)之間的閾值數(shù)值和定位點(diǎn)數(shù)值的這種分開是需要的。VSD包括有源整流器202，該有源整流器可以是脈寬調(diào)制型升壓整流器或其他升壓整流器類型的。直流鏈路級204在節(jié)點(diǎn)400處提供被傳遞到整流器控制單元402和逆變器控制單元404的控制信號?？刂茊卧?02和404還接收除直流鏈路電壓以外的其他控制信號，為了易于展示，在該圖中省略了所述其他控制信號。控制單元402和404—般位于VSD殼體內(nèi)部，但可以位于控制面板308內(nèi)部，或者可以^皮分開地安裝在各自的裝置上。在圖5A中顯示了本發(fā)明的跨越方法的一個(gè)實(shí)施方案?？傮w上示出本發(fā)明的方法的一個(gè)方面的流程圖500從代表系統(tǒng)初始化的步驟502開始。在初始化系統(tǒng)之后，該系統(tǒng)進(jìn)入步驟204所示的正常運(yùn)行中——只要來自交流電源的線電壓處在標(biāo)稱線電壓附近，即，沒有電壓暫降，或者線電壓開始暫降到標(biāo)稱線電壓以下但是進(jìn)入升壓整流器的輸入電流低于電流限值以及直流鏈路電壓被保持在定位點(diǎn)VSTPT1。在步驟504a，升壓整流器調(diào)節(jié)直流鏈路電壓；在步驟504b，逆變器向正常一樣繼續(xù)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的速度；在步驟504c，控制硬件和軟件監(jiān)控直流鏈路電壓(見圖6)?？梢酝瑫r(shí)執(zhí)行步驟504a-504c，或如步驟504所示順次執(zhí)行。在圖6中指示的順序僅起示例作用。在步驟504中升壓整流器的輸入電流等于或小于升壓整流器的RMS電流極值。在步驟506中，將V。c與預(yù)定閾值Vtm比校。V頂?shù)姆刃∮谥绷麈溌冯妷旱臉?biāo)稱定位點(diǎn)VSTPT1。例如，如果標(biāo)稱的直流鏈路電壓是VSTPT1=950V，則Vm可以選為900V。如果V。e小于Vm,這表示升壓整流器已達(dá)到其電流極值以及不再能夠?qū)⒅绷麈溌冯妷赫{(diào)節(jié)到其定位點(diǎn)值，因此系統(tǒng)進(jìn)入步驟508(圖7和圖8)以卸載壓縮才幾302、去活升壓整流器202和預(yù)充電設(shè)備以及轉(zhuǎn)換逆變器206來控制直流鏈路電壓。否則，系統(tǒng)返回步驟504?？梢赃B續(xù)或順次進(jìn)行直流鏈路電壓VDc的監(jiān)控，并且如果V。c值的變化在系統(tǒng)中引起響應(yīng)，則直流鏈路電壓V。c的監(jiān)控被指示為離散的步驟。在圖7所示的步驟508中執(zhí)行步驟508a至508c。在步驟508a中，通過激發(fā)離心式壓縮機(jī)中的葉片，或者通過激發(fā)螺桿式壓縮機(jī)中的滑閥，或者在離心式壓縮機(jī)或螺桿式壓縮機(jī)的排出管中插入單向閥，壓縮機(jī)控制單元406機(jī)械地卸載壓縮機(jī)。如下所述，通過卸載壓縮機(jī)，為跨越操作節(jié)約了電機(jī)中所存儲(chǔ)的旋轉(zhuǎn)能量；極小的旋轉(zhuǎn)能量消耗在冷卻系統(tǒng)300的制冷劑負(fù)載上。在短暫的跨越期間，制冷劑回路和次級蒸發(fā)性冷卻回路中所存儲(chǔ)的熱能用來提供必要的冷卻給HVAC&R系統(tǒng)負(fù)載?；就瑫r(shí)，在步驟508b中，去活升壓整流器中的IGBT，并且在步驟508c中，去活與升壓整流器相關(guān)聯(lián)的預(yù)充電設(shè)備。系統(tǒng)現(xiàn)處于階段2跨越操作的第二級，該第二級在步驟510a至510c中描述。可以同時(shí)或順次執(zhí)行步驟508a至508c。在步驟508中還執(zhí)行步驟510a至510c。參見圖8,在步驟510a中，逆變器努力將直流鏈路電壓調(diào)節(jié)到標(biāo)稱值VSTPT2。為VsTPT2選擇的值低于為VTfu選擇的值。例如，如果Vm是900V，貝'JVstpt2可以是850V。逆變器控制單元404使得逆變器像整流器一樣運(yùn)轉(zhuǎn)。存儲(chǔ)在電機(jī)106和壓縮機(jī)302的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量中的能量從正常的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過逆變器206,逆向流到直流鏈路204。電機(jī)106和壓縮機(jī)302有效地成為給直流鏈路供電的發(fā)電機(jī)。這樣，直流鏈路電壓得到了存儲(chǔ)在包括電機(jī)106和壓縮機(jī)302的電-機(jī)械負(fù)載中的能量的支持。從電機(jī)106流動(dòng)通過逆變器206的能量將被連接到直流鏈路用于存儲(chǔ)電能的電容器(未示出)保持在充電狀態(tài)。在本發(fā)明的該實(shí)施方案中，在步驟508b中，去活了升壓整流器，以使得被提供給直流鏈路的所有能量都是通過逆變器從存儲(chǔ)在電機(jī)106和壓縮機(jī)302中的能量來提供的。因此直流鏈路204與輸入電源隔離，以及控制硬件和軟件在步驟510b中監(jiān)控直流鏈路電壓VDc，以及在步驟510c中監(jiān)控輸入線電壓VINAC。在步驟508中可以同時(shí)或順次執(zhí)行步驟510a至510c，并且圖8中示出的順序僅起說明作用。繼續(xù)步驟508，直到下面之一出現(xiàn)在如圖5A所示的步驟512或516中。在步驟512中，連續(xù)監(jiān)控直流鏈路電壓V。c，以及如杲Vdc降低到預(yù)定故障閾值電壓V畫erVvunder'J、于Vstpt2)，則表示系統(tǒng)故障。在步驟514中，立即關(guān)閉VSD。否則系統(tǒng)進(jìn)入步驟516，在所述步驟516中在輸入電源處監(jiān)控輸入線電壓VINAC。如果Vn^大于預(yù)定輸入線閾值電壓VTH_IN,這表示電壓暫降狀況不再存在，并且系統(tǒng)進(jìn)入步驟518以將系統(tǒng)重設(shè)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖9所示，在步驟518中執(zhí)行步驟518a至518e。在步驟518a中，激活處于VSD前端的預(yù)充電設(shè)備來控制直流鏈路電壓的增加。在步驟518b和518c中，激活升壓整流器開關(guān)以進(jìn)一步將直流鏈路電壓增加到預(yù)定值VSTPT1。在步驟518d中，將逆變器控制模式變回到通過接收自控制面板、微處理器或控制器的用以根據(jù)由控制面板接收的具體的傳感器讀數(shù)提供優(yōu)化的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)置給VSD104和電機(jī)106的命令，來控制電機(jī)的速度，以及直流鏈路電壓又由整流器控制單元402控制。最后，在步驟518e中，壓縮機(jī)被機(jī)械加載。系統(tǒng)然后繼續(xù)步驟504中的有規(guī)律的運(yùn)行。參見圖5B,現(xiàn)描述用于跨越順序(sequence)的優(yōu)選實(shí)施方案。在本發(fā)明的這個(gè)方面，在整個(gè)跨越期間升壓整流器保持激活狀態(tài)，供應(yīng)電流給直流鏈路202的電容器，同時(shí)伴隨著來自電機(jī)106的能量的再生。該可替代的方法的初始步驟502至506與上述圖5A和圖6中所示的相同。在本發(fā)明的該替換方法中，如果在步驟506中Vdc小于VTH1，則系統(tǒng)進(jìn)入步驟608;否則，系統(tǒng)返回步驟504。例如，如果標(biāo)稱直流鏈路電壓是VSTm=950V，則V現(xiàn)可以選為900V。如下描述的，步驟608、616和618代替步驟508、516和518。在圖10所示的步驟608中執(zhí)行步驟508a、510a、608a和510c。在步驟508a中，壓縮機(jī)控制單元406以與上述相同的方式機(jī)械地卸載壓縮機(jī)。在步驟510a中，逆變器控制單元404開始將直流鏈路電壓V。c調(diào)節(jié)到值VsTPT2并且通過忽略接收自控制面板、微處理器或控制器的用以根據(jù)由控制面板接收的具體的傳感器讀數(shù)提供優(yōu)化的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)置給VSD104和電機(jī)106的命令，來停止調(diào)節(jié)壓縮機(jī)電機(jī)106的速度。為VsTPT2所選的值小于為Vm所選的值。例如，如果V加是900V，則VSTPT2可以是850V。與圖7中列出的方法相反，在步驟608a中，升壓整流器繼續(xù)努力將直流鏈路調(diào)節(jié)到值VSTPT1,該升壓整流器運(yùn)行在電流極值內(nèi)。在步驟608中可以同時(shí)或順次執(zhí)行步驟508a、510a和510c，并且圖10中示出的順序僅起示例作用。在步驟510a中，逆變器充當(dāng)整流器以將直流鏈路電壓調(diào)節(jié)到預(yù)定值￥口12。直流鏈路電壓得到通過整流器/變換器傳導(dǎo)的能量和存儲(chǔ)在包括電機(jī)106和壓縮機(jī)302的電-機(jī)械負(fù)載中的能量的支持。在本優(yōu)選實(shí)施方案中，在步驟608a中，升壓整流器在其電流限值處保持活性并且還努力將直流鏈路電壓調(diào)節(jié)到更高的定位點(diǎn)值VSTPT1。在電流限值內(nèi)的運(yùn)行阻止升壓整流器實(shí)際上在其輸出端得到VSTPT1。當(dāng)輸入交流電壓升高到足夠的幅度時(shí)，有源整流器可以供應(yīng)足夠的能量以允許得到VSTPT1。換句話說，當(dāng)在電流限值(當(dāng)升壓整流器和逆變器運(yùn)行在封閉回路中試圖控制直流鏈路電壓時(shí)，該電流限值防止系統(tǒng)不穩(wěn)定性)內(nèi)運(yùn)行時(shí)，升壓整流器的電壓控制回路是飽和的，但是電繼續(xù)從輸入交流線流入直流鏈路。因此，電從輸入電壓源通過變換器以及從負(fù)載通過逆變器供應(yīng)到直流鏈路級，允許在電壓暫降期間最大能量被保留并且從而最大化系統(tǒng)的跨越能力。在到達(dá)步驟616之前，該替換方法進(jìn)入如上面在圖5A中描述的以及還在圖5B中顯示的步驟512。在步驟616中，將直流鏈路電壓Vdc與V皿限值比較，并且做出決定是繼續(xù)循環(huán)回到階段2運(yùn)行還是在步驟618終止跨越運(yùn)行。如果V。。大于Vth"則有源整流器不再運(yùn)行在電流限值內(nèi)，這表示輸入線電壓已恢復(fù)到標(biāo)稱線電壓的預(yù)定百分比，以及逆變器已返回到根據(jù)自控制面板、微處理器或控制器接收的用以根據(jù)由控制面板接收的具體的傳感器讀數(shù)提供優(yōu)化的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)置給VSD104和電機(jī)106的命令來控制電機(jī)106的速度。在步驟618中，機(jī)械加載壓縮機(jī)302。系統(tǒng)然后繼續(xù)步驟504中的有規(guī)律的運(yùn)行。雖然優(yōu)選的是，控制算法被包含在計(jì)算機(jī)程序中以及由位于VSD104內(nèi)的微處理器執(zhí)行，但是應(yīng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可使用數(shù)字和/或模擬硬件來實(shí)現(xiàn)和執(zhí)行該控制算法。如果使用硬件來執(zhí)行控制算法，則可以改變VSD104的相應(yīng)結(jié)構(gòu)以包含必需的元件以及去除可能不再被需要的元件。在根據(jù)本發(fā)明的又一方法中，VSD104的變換器202可以是無源整流器，即，用于將交流輸入電變換為用于直流鏈路級的直流電的二極管或閘流管整流器。雖然使用無源整流器/變換器202的方法比使用有源整流器/變換器的方法提供了更小些的跨越能力，但是因?yàn)橹评湄?fù)載的卸載以及從電機(jī)/壓縮機(jī)負(fù)載到直流鏈路204的能量再生，因而還是獲得了提高的跨越能力。當(dāng)使用無源整流器時(shí)，執(zhí)行圖5中所述的方法，在步驟508跨越有效地開始，其中直流鏈路電壓已衰減到閾值電壓V皿以下。在圖7的步驟508b中以及在圖9的步驟518b中，對無源整流器，而不是對有源整流器采取措施。在這種情況下，不能通過輸入變換器將直流鏈路電壓控制到諸如Vsm的具體定位點(diǎn)，但是相反，直流鏈路電壓幅度是輸入交流線電壓的無源整流的函數(shù)。在這種情況下，VTHi的幅度被選為處于低于最小期望直流電壓的水平，該最小期望直流電壓來自在系統(tǒng)的運(yùn)行輸入電壓范圍內(nèi)輸入線電壓的整流。VSTP2被選為小于VTH1，逆變器控制單元404在電壓暫降期間將直流鏈路電壓V。c調(diào)節(jié)到值VSTP2o再參照圖3，有多個(gè)可以用來實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)302的機(jī)械卸載的設(shè)備。預(yù)旋葉片303由虛線表示，以指示僅用在離心式壓縮機(jī)中。預(yù)旋葉片303連接到離心式壓縮機(jī)302中的壓縮機(jī)入口。預(yù)旋葉片303可用來改變壓縮機(jī)302的負(fù)載。優(yōu)選地，高速激發(fā)器(未示出)可以用來快速關(guān)閉預(yù)旋葉片303以響應(yīng)電暫降。同樣，如果壓縮機(jī)是螺桿式壓縮機(jī)，則可以像預(yù)旋葉片303在離心式壓縮機(jī)布置中所做的那樣，使用滑閥303來改變負(fù)載?；y303由虛線表示，以指示僅用在螺桿式壓縮機(jī)中。用于滑閥303的高速激發(fā)器也是優(yōu)選的，以允許系統(tǒng)快速響應(yīng)電壓暫降。當(dāng)電壓暫降出現(xiàn)時(shí)，通過關(guān)閉預(yù)旋葉片303來實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的機(jī)械卸載。圖3還示出了插入壓縮機(jī)的排出管307中的單向閥305?；蛘撸瑔蜗蜷y305可以插入壓縮機(jī)302的吸入管301中。單向閥305的運(yùn)轉(zhuǎn)消除了任何由冷卻器控制系統(tǒng)采取動(dòng)作以使壓縮機(jī)機(jī)械卸載的需要，即，單向閥305消除了對高速執(zhí)行設(shè)備的需要，如對螺桿式壓縮機(jī)中的滑閥303、離心式壓縮機(jī)中的預(yù)旋葉片303的需要。單向閥305也最小化壓縮機(jī)302的機(jī)械卸載時(shí)間。在替換的實(shí)施方案中，可以省略單向閥305，將預(yù)選葉片或滑閥303用于壓縮機(jī)302的機(jī)械卸栽。單向閥305可以單獨(dú)使用或者可以與其他類型的機(jī)械卸栽設(shè)備結(jié)合使用。壓縮機(jī)的快速機(jī)械卸載在離心式壓縮機(jī)的應(yīng)用中尤其有利，因?yàn)樵撓到y(tǒng)通常瀕于壓縮機(jī)喘振(compressorsurge)運(yùn)行。當(dāng)冷卻系統(tǒng)中的制冷劑的流動(dòng)改變方向背離離心的葉輪時(shí)，壓縮機(jī)喘振出現(xiàn)。如果壓縮機(jī)302在喘振點(diǎn)處或附近運(yùn)行，則壓縮機(jī)運(yùn)行速度的降低會(huì)使得壓縮機(jī)302進(jìn)入喘振區(qū)域。根據(jù)以上針對圖5至10所描述的跨越算法，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行速度的降低。插入壓縮機(jī)302的排出管中的單向閥305阻止制冷劑氣體回流，因此阻止了壓縮機(jī)302的喘振現(xiàn)象。當(dāng)葉輪的轉(zhuǎn)速減低時(shí)單向閥305關(guān)閉，因?yàn)榕懦龉苤屑訅旱闹评鋭怏w立即開始通過回流來平衡壓力。同時(shí)，該閥的關(guān)閉卸載壓縮;f幾系統(tǒng)，從而最大化存儲(chǔ)在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的能量以及延伸該系統(tǒng)的跨越能力。當(dāng)輸入交流電102恢復(fù)到標(biāo)稱電壓時(shí)，壓縮機(jī)葉輪的RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))恢復(fù)到額定運(yùn)行時(shí)的RPM。壓縮機(jī)排出管307中的壓力然后被控制并回到額定水平，迫使單向閥305打開，并且系統(tǒng)的機(jī)械加載回復(fù)到電壓暫降之前的值。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法不需要檢測電機(jī)速度以監(jiān)控和響應(yīng)電壓暫降現(xiàn)象，這降低了成本以及增加了系統(tǒng)的可靠性。該控制通過檢測直流鏈路電壓、輸入交流線電壓、輸入電流以及電機(jī)電流來實(shí)現(xiàn)。雖然已參照優(yōu)選實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以進(jìn)行多種改變并且采用等同物來替代本發(fā)明的部件。另外，在不偏離其本質(zhì)范圍的情況下，可以進(jìn)行許多變型來使具體情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。因而，意圖在于，本發(fā)明不限于作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式公開的特定實(shí)施方案，而是本發(fā)明包括所有落入所附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的實(shí)施方案。權(quán)利要求1.一種用于控制變速驅(qū)動(dòng)裝置以跨越電壓暫降的方法，包括步驟:提供連接到機(jī)械負(fù)載的電機(jī)和壓縮機(jī)；提供變速驅(qū)動(dòng)裝置來給電機(jī)供電，該變速驅(qū)動(dòng)裝置包括通過直流鏈路級電連接的有源變換器級和逆變器級；監(jiān)控該直流鏈路級的直流電壓；監(jiān)控該有源變換器級的輸入?yún)?shù)；用該有源變換器調(diào)節(jié)該直流鏈路級的直流電壓以響應(yīng)所監(jiān)控的直流鏈路電壓的變化；對該直流電壓小于預(yù)定的第一閾值電壓作出響應(yīng)，執(zhí)行步驟:將直流鏈路級的直流電壓的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移到逆變器級；從該壓縮機(jī)去掉機(jī)械負(fù)載；以及利用該逆變器級通過逆轉(zhuǎn)能流使其從該電機(jī)流到該直流鏈路級來控制該直流鏈路級的直流電壓。2.權(quán)利要求l的方法，其中從該壓縮機(jī)去除機(jī)械負(fù)栽的步驟由單向閥自動(dòng)執(zhí)行，該單向閥插入該壓縮機(jī)的制冷劑管內(nèi)來阻止逆向制冷劑流，以響應(yīng)該壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的降低。3.權(quán)利要求2的方法，其中該制冷劑管是該壓縮機(jī)的排出管。4.權(quán)利要求2的方法，其中該制冷劑管是該壓縮機(jī)的吸入管。5.權(quán)利要求l的方法，其中該壓縮機(jī)是離心式壓縮機(jī)，并且從該壓縮機(jī)去除機(jī)械負(fù)載的步驟包括運(yùn)行多個(gè)預(yù)旋葉片以基本消除該壓縮機(jī)的機(jī)械負(fù)載。6.權(quán)利要求l的方法，其中該壓縮機(jī)是螺桿式壓縮機(jī)，并且從該壓縮機(jī)去除機(jī)械負(fù)載的步驟包括運(yùn)行滑閥以基本消除該壓縮機(jī)的機(jī)械負(fù)載。7.權(quán)利要求l的方法，還包括步驟監(jiān)控交流輸入電源的交流輸入電壓；以及用有源變換器級控制該直流鏈路級的直流電壓，以響應(yīng)所監(jiān)控的交流電壓等于或大于預(yù)定的閣值電壓值。8.—種用于增加冷卻系統(tǒng)中的電壓暫降跨越能力的方法，包括步趿'提供機(jī)械連接在一起的電機(jī)和壓縮機(jī)；提供變速驅(qū)動(dòng)裝置來給電機(jī)供電，該變速驅(qū)動(dòng)裝置包括由直流鏈路級電連接的有源變換器級和逆變器級；監(jiān)控該直流鏈路級的直流電壓；監(jiān)控該有源變換器級的輸入?yún)?shù)；通過該有源變換器級調(diào)節(jié)該直流鏈路級的直流電壓；通過逆變器級調(diào)節(jié)電機(jī)速度；以及響應(yīng)于該直流電壓小于預(yù)定的第一閾值電壓，執(zhí)行步驟將直流鏈路級的直流電壓的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移到逆變器級；給該壓縮纟幾卸載；去活該有源變換器級；以及利用逆變器級通過逆轉(zhuǎn)能流使其從該電機(jī)流到該直流鏈路來控制該直流鏈路級的直流電壓。9.權(quán)利要求8的方法，其中卸載壓縮機(jī)的步驟由單向閥自動(dòng)執(zhí)行，該單向閥插入該壓縮機(jī)的制冷劑管內(nèi)來阻止逆向制冷劑流，以響應(yīng)該壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的降低。10.權(quán)利要求8的方法，其中該制冷劑管是該壓縮機(jī)的排出管。11.權(quán)利要求8的方法，其中該制冷劑管是該壓縮機(jī)的吸入管。12.權(quán)利要求8的方法，其中該壓縮機(jī)是離心式壓縮機(jī)，并且卸負(fù)載，以響應(yīng)直流鏈路中電壓的降低。13.權(quán)利要求8的方法，其中該壓縮機(jī)是螺桿式壓縮機(jī)，并且卸響應(yīng)直流鏈路中電壓的減小。14.權(quán)利要求8的方法，還包括步驟監(jiān)控交流輸入電源的交流輸入電壓；以及用該有源變換器級控制該直流鏈路級的直流電壓以響應(yīng)所監(jiān)控的交流電壓等于或大于預(yù)定的閾值電壓值。15.—種冷卻系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器，它們被連接在一個(gè)封閉的制冷劑回路內(nèi)；用于響應(yīng)該壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的減小來給該壓縮機(jī)卸載的卸載設(shè)備；連接到該壓縮機(jī)以給該壓縮機(jī)供電的電機(jī)；以及連接到該電機(jī)的變速驅(qū)動(dòng)裝置，該變速驅(qū)動(dòng)裝置被構(gòu)造成接收具有固定輸入交流電壓、固定輸入頻率的輸入交流電并且提供變壓變頻的輸出電給電機(jī)，該變速驅(qū)動(dòng)裝置具有幅度上大于固定輸入交流電壓的最大電壓，以及該變速驅(qū)動(dòng)裝置具有大于固定輸入頻率的最大頻率，該變速驅(qū)動(dòng)裝置包括連接到提供輸入交流電的交流電源的變換器級，該變換器級被構(gòu)造為將輸入交流電壓變換到直流電壓；連接到該變換器級的直流鏈路級，該直流鏈路級被構(gòu)造成過濾該直流電壓和存儲(chǔ)來自變換器級的能量；連接到該直流鏈路的逆變器級，該逆變器級被構(gòu)造成將來自該直流鏈路級的直流電壓變換成用于電機(jī)的、具有可變電壓和可變頻率的輸出電；以及控制變速驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的控制面板，該控制面板被構(gòu)造成利用逆變器級調(diào)節(jié)直流鏈路級的直流電壓以響應(yīng)該直流電壓小于預(yù)定的第一閾值電壓；其中該控制面板利用逆變器級通過提供控制信號以機(jī)械卸載壓縮機(jī)來調(diào)節(jié)直流鏈路級的直流電壓，并且逆轉(zhuǎn)能流使其從電機(jī)流到直流鏈路級來控制直流鏈路級的直流電壓。16.權(quán)利要求15的系統(tǒng)，該卸載設(shè)備是單向閥，該單向閥插入該壓縮才幾的制冷劑管來阻止逆向制冷劑流，以響應(yīng)該壓縮才幾的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的降低。17.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中該制冷劑管是該壓縮機(jī)的排出管。18.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中該制冷劑管是該壓縮機(jī)的吸入管。19.權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中該壓縮才幾是離心式壓縮機(jī)并且該卸栽設(shè)備是多個(gè)預(yù)旋葉片，具有激發(fā)器的該預(yù)旋葉片被操作用來基本消除該壓縮機(jī)的機(jī)械負(fù)載。20.權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中該壓縮機(jī)是螺桿式壓縮機(jī)并且該卸載設(shè)備是滑閥，該滑岡可被操作用來基本消除該壓縮機(jī)的機(jī)械負(fù)載。全文摘要一種在冷卻器/制冷系統(tǒng)中提供跨越能力的方法，利用具有有源變換器級、直流鏈路級以及逆變器級的變速驅(qū)動(dòng)裝置，該變速驅(qū)動(dòng)裝置用于提供變頻和變壓來給至少一個(gè)電機(jī)供電。感應(yīng)電機(jī)連接到該逆變器級的輸出端來驅(qū)動(dòng)在冷卻器/制冷系統(tǒng)中的壓縮機(jī)。該跨越方法包括運(yùn)行該有源變換器來將該直流鏈路級的直流鏈路電壓調(diào)節(jié)到預(yù)定的電壓水平，直到有源變換器中的電流等于預(yù)定的電流限值；然后，一旦達(dá)到該變換器的電流限值，將該直流鏈路的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移到該逆變器。卸載該壓縮機(jī)，并且逆向該逆變器中的能流以保持該直流鏈路級的電壓水平。預(yù)旋葉片、滑閥或者單向閥用來卸載該壓縮機(jī)。文檔編號H02M5/458GK101375490SQ200780003627公開日2009年2月25日申請日期2007年6月7日優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日發(fā)明者H·R·施尼茨卡,I·杰德瑞克申請人:江森自控科技公司