本公開(kāi)涉及渦輪壓縮機(jī)裝置。

背景技術(shù)：

對(duì)于使用了壓縮機(jī)的系統(tǒng)以及馬達(dá)控制，提出各種方案。例如，在專利文獻(xiàn)1中，記載了圖12所示那樣的制冷機(jī)900。制冷機(jī)900包括壓縮機(jī)901、蒸發(fā)器902、冷凝器904、冷卻塔916以及冷卻水泵918。在制冷機(jī)900中，水作為制冷劑而使用。壓縮機(jī)901具有旋轉(zhuǎn)軸910、葉輪912以及軸承920。冷卻水泵918的排出壓將水從冷卻塔916向冷凝器904供給，并且從冷卻塔916向軸承920供給。供給到軸承920的水作為潤(rùn)滑劑而發(fā)揮作用。在專利文獻(xiàn)2以及非專利文獻(xiàn)1中，對(duì)馬達(dá)控制進(jìn)行了記載。

【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)1】特許第5575379號(hào)

【專利文獻(xiàn)2】特開(kāi)2015－126598號(hào)公報(bào)

【非專利文獻(xiàn)】

【非專利文獻(xiàn)1】前田雄一郎、井上征則、森本茂雄、真田雅之、“用于利用逆變器的過(guò)調(diào)制區(qū)的埋入磁體同步馬達(dá)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性(operatingcharacteristicsofdirecttorquecontrolsystemforinteriorpermanentmagnetsynchronousmotorsinovermodulationregion)”平成24年電氣學(xué)會(huì)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用部門(mén)大會(huì)、vol.3,pp243－246(2012－8)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與軸承的接觸，存在旋轉(zhuǎn)軸磨損、軸承磨損的情況。在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，從磨損減少的觀點(diǎn)具有改善的余地。本公開(kāi)鑒于這樣的事情而提出。

即，本公開(kāi)提供一種渦輪壓縮機(jī)裝置，是能夠連接于電源的渦輪壓縮機(jī)裝置，其中：

所述渦輪壓縮機(jī)裝置具備：渦輪壓縮機(jī)、潤(rùn)滑泵、轉(zhuǎn)換器、第1逆變器和第2逆變器，

渦輪壓縮機(jī)具有：

旋轉(zhuǎn)軸；

支撐所述旋轉(zhuǎn)軸的軸承；

通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而壓縮以及排出制冷劑的壓縮機(jī)構(gòu)；

使所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)馬達(dá)；以及

向所述軸承供給潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑劑供給路，

潤(rùn)滑泵具有：產(chǎn)生經(jīng)由所述潤(rùn)滑劑供給路向所述軸承供給所述潤(rùn)滑劑的驅(qū)動(dòng)力的泵馬達(dá)，

轉(zhuǎn)換器在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給繼續(xù)時(shí)，在所述電源的電壓與直流電壓部的直流電壓vdc之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，

第1逆變器在所述直流電壓vdc與所述壓縮機(jī)馬達(dá)的第1交流電壓向量之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，

第2逆變器在所述直流電壓vdc與所述泵馬達(dá)的第2交流電壓向量之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給被切斷時(shí)，所述壓縮機(jī)馬達(dá)通過(guò)再生驅(qū)動(dòng)生成再生電力，所述泵馬達(dá)通過(guò)所述再生電力驅(qū)動(dòng)。

本公開(kāi)所涉及的渦輪壓縮機(jī)裝置從旋轉(zhuǎn)軸以及軸承的磨損減少的觀點(diǎn)有利。

附圖說(shuō)明

圖1是渦輪壓縮機(jī)裝置的構(gòu)成圖。

圖2是壓縮機(jī)的構(gòu)成圖。

圖3是空調(diào)裝置的構(gòu)成圖。

圖4是表示控制方法的流程圖。

圖5是用于對(duì)控制進(jìn)行說(shuō)明的時(shí)間圖。

圖6是空調(diào)裝置的構(gòu)成圖。

圖7是空調(diào)裝置的構(gòu)成圖。

圖8是坐標(biāo)系的說(shuō)明圖。

圖9是控制部的框圖。

圖10是控制部的框圖。

圖11是上位控制裝置的說(shuō)明圖。

圖12是以往技術(shù)中的制冷機(jī)的構(gòu)成圖。

具體實(shí)施方式

(本發(fā)明者們的見(jiàn)解)

為了驅(qū)動(dòng)專利文獻(xiàn)1所記載那樣的制冷機(jī)，可考慮設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的逆變器以及用于驅(qū)動(dòng)冷卻水泵的逆變器。但是，在由于某些原因而使來(lái)自電力系統(tǒng)的電力供給切斷時(shí)，壓縮機(jī)以及冷卻水泵變?yōu)椴粡倪@些逆變器被供給電力的狀態(tài)。另外，變?yōu)椴皇芸刂频臓顟B(tài)(自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài))。在這樣的狀況下，冷卻水泵的轉(zhuǎn)速由于冷卻水泵前后的差壓而下降，在比較短的時(shí)間內(nèi)變?yōu)榱?。在專利文獻(xiàn)1的制冷機(jī)中利用冷卻水泵向壓縮機(jī)的軸承供給潤(rùn)滑劑(水)，所以不能在比較短的時(shí)間內(nèi)向軸承供給潤(rùn)滑劑。另一方面，在專利文獻(xiàn)1的制冷機(jī)中，水作為制冷劑使用，所以在壓縮機(jī)通過(guò)的制冷劑變?yōu)楸却髿鈮旱偷呢?fù)壓狀態(tài)。因此，在上述的狀況下，壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)能量緩慢下降。而且，可在比較長(zhǎng)的期間維持壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的高速旋轉(zhuǎn)。作為結(jié)果，產(chǎn)生不向壓縮機(jī)的軸承輸送潤(rùn)滑劑、壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)的期間。在該期間，壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與軸承容易接觸，所以旋轉(zhuǎn)軸以及軸承容易磨損。磨損縮短壓縮機(jī)的壽命、使壓縮機(jī)容易發(fā)生故障。

鑒于這樣的事情，本發(fā)明者們研究了即使來(lái)自電源的電力供給切斷也能夠維持向壓縮機(jī)的軸承供給潤(rùn)滑劑的技術(shù)。

即，本公開(kāi)的第1技術(shù)方案提供一種渦輪壓縮機(jī)裝置，是能夠連接于電源的渦輪壓縮機(jī)裝置，其中：

所述渦輪壓縮機(jī)裝置具備：渦輪壓縮機(jī)、潤(rùn)滑泵、轉(zhuǎn)換器、第1逆變器和第2逆變器，

渦輪壓縮機(jī)具有：

旋轉(zhuǎn)軸；

支撐所述旋轉(zhuǎn)軸的軸承；

通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而壓縮以及排出制冷劑的壓縮機(jī)構(gòu)；

使所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)馬達(dá)；以及

向所述軸承供給潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑劑供給路，

潤(rùn)滑泵具有：產(chǎn)生經(jīng)由所述潤(rùn)滑劑供給路向所述軸承供給所述潤(rùn)滑劑的驅(qū)動(dòng)力的泵馬達(dá)，

轉(zhuǎn)換器在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給繼續(xù)時(shí)，在所述電源的電壓與直流電壓部的直流電壓vdc之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，

第1逆變器在所述直流電壓vdc與所述壓縮機(jī)馬達(dá)的第1交流電壓向量之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，

第2逆變器在所述直流電壓vdc與所述泵馬達(dá)的第2交流電壓向量之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給被切斷時(shí)，所述壓縮機(jī)馬達(dá)通過(guò)再生驅(qū)動(dòng)生成再生電力，所述泵馬達(dá)通過(guò)所述再生電力驅(qū)動(dòng)。

根據(jù)第1技術(shù)方案，在從電源向轉(zhuǎn)換器的電力供給被切斷時(shí)，壓縮機(jī)馬達(dá)作為發(fā)電機(jī)而驅(qū)動(dòng)，生成再生電力。通過(guò)該再生電力，驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑泵。這樣一來(lái)，即使從電源向轉(zhuǎn)換器的電力供給被切斷，也能夠維持潤(rùn)滑泵的驅(qū)動(dòng)而繼續(xù)向軸承供給潤(rùn)滑劑。因此，能夠既繼續(xù)軸承的潤(rùn)滑又使渦輪壓縮機(jī)減速以及停止。即，根據(jù)第1技術(shù)方案，能夠提供可信性較高的渦輪壓縮機(jī)裝置。

本公開(kāi)的第2技術(shù)方案提供如第1技術(shù)方案所述的渦輪壓縮機(jī)裝置，其中：

所述渦輪壓縮機(jī)裝置，

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給繼續(xù)時(shí)，進(jìn)行使用所述電源的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)所述泵馬達(dá)的通常運(yùn)轉(zhuǎn)；

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給被切斷、且所述第1交流電壓向量的振幅為第1閾值振幅以上時(shí)，進(jìn)行使得所述第1交流電壓向量的振幅為所述直流電壓vdc的r1倍以下的第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)。

在這里，所述第1閾值振幅為所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的所述第2交流電壓向量的振幅以上，所述r1為所述第1逆變器在線性區(qū)域工作的情況下的、所述第1交流電壓向量的振幅相對(duì)于所述直流電壓vdc的比率的上限值，所述第1逆變器的所述線性區(qū)域是所述第1交流電壓向量的振幅相對(duì)于所述直流電壓vdc理論上線性地變化的工作區(qū)域。

第2技術(shù)方案的第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)在第1交流電壓向量的振幅為第1閾值振幅以上時(shí)進(jìn)行。第1閾值振幅，為通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第2交流電壓向量的振幅以上，充分大，所以難以導(dǎo)致在第1交流電壓向量的振幅不充分時(shí)進(jìn)行第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)、該振幅進(jìn)一步下降的事態(tài)。即，該振幅難以不足，壓縮機(jī)馬達(dá)的再生電力難以不足，直流電壓vdc難以不足，第2交流電壓向量的振幅難以不足，潤(rùn)滑劑向壓縮機(jī)的軸承的供給難以不足。另外，在第2技術(shù)方案的第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，第1逆變器的工作區(qū)域變?yōu)榫€性區(qū)域。即，根據(jù)第2技術(shù)方案，可防止第1逆變器在過(guò)調(diào)制區(qū)域工作，可防止壓縮機(jī)馬達(dá)的電壓波形較大地失真。因此，能夠維持壓縮機(jī)的穩(wěn)定控制。

本公開(kāi)的第3技術(shù)方案提供如第2技術(shù)方案所述的渦輪壓縮機(jī)裝置，其中：

在所述第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，通過(guò)調(diào)整所述壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)矩，使得所述第1交流電壓向量的振幅為所述直流電壓vdc的所述r1倍以下。

根據(jù)壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)矩的調(diào)整，能夠容易地使得第1交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r1倍以下。

本公開(kāi)的第4技術(shù)方案提供如第1至第3技術(shù)方案的任意1個(gè)所述的渦輪壓縮機(jī)裝置，其中：

所述渦輪壓縮機(jī)裝置，

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給繼續(xù)時(shí)，進(jìn)行使用所述電源的電壓驅(qū)動(dòng)所述泵馬達(dá)的通常運(yùn)轉(zhuǎn)；

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給被切斷、且所述第1交流電壓向量的振幅大于等于第2閾值振幅且小于第1閾值振幅時(shí)，進(jìn)行使所述直流電壓vdc接近目標(biāo)直流電壓的第2減速運(yùn)轉(zhuǎn)。

在這里，所述第1閾值振幅為所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的所述第2交流電壓向量的振幅以上，所述第2閾值振幅小于所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的所述第2交流電壓向量的振幅，所述目標(biāo)直流電壓為所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的所述第2交流電壓向量的振幅的1/r2倍以上，所述r2為所述第2逆變器在線性區(qū)域工作的情況下的、所述第2交流電壓向量的振幅相對(duì)于所述直流電壓vdc的比率的上限值，所述第2逆變器的所述線性區(qū)域?yàn)樗龅?交流電壓向量的振幅相對(duì)于所述直流電壓vdc理論上線性地變化的工作區(qū)域。

在第1交流電壓向量的振幅下降時(shí)，再生電力下降，直流電壓vdc容易變得不足。如果直流電壓vdc不足，則第2交流電壓向量的振幅不足，有可能潤(rùn)滑劑向壓縮機(jī)的軸承的供給不足。另外，如果盡管直流電壓vdc不足而強(qiáng)行增大第2交流電壓向量的振幅，則第2逆變器的工作區(qū)域變?yōu)檫^(guò)調(diào)制區(qū)域，有可能泵馬達(dá)的控制變得不穩(wěn)定。因此，優(yōu)選即使第1交流電壓向量的振幅下降也確保充分的直流電壓vdc。該點(diǎn)，在第4技術(shù)方案的第2減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，在第1交流電壓向量的振幅小于第1閾值振幅時(shí)，使直流電壓vdc接近目標(biāo)直流電壓。目標(biāo)直流電壓為通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第2交流電壓向量的振幅的1/r2倍以上，r2是第2逆變器在線性區(qū)域工作的情況下的、第2交流電壓向量的振幅相對(duì)于直流電壓vdc的比率的上限值。因此，直流電壓vdc接近能夠既使第2逆變器在線性區(qū)域工作又得到與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同的第2交流電壓向量的振幅的直流電壓。即，根據(jù)第4技術(shù)方案的第2減速運(yùn)轉(zhuǎn)，容易將直流電壓vdc增大到能夠既維持泵馬達(dá)的穩(wěn)定控制又充分且穩(wěn)定地向軸承供給潤(rùn)滑劑的程度。

本公開(kāi)的第5技術(shù)方案提供如第4技術(shù)方案所述的渦輪壓縮機(jī)裝置，其中：

在所述第2減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，通過(guò)調(diào)整所述壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)矩，使所述直流電壓vdc接近所述目標(biāo)直流電壓。

根據(jù)壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)矩的調(diào)整，能夠容易地使直流電壓vdc接近目標(biāo)直流電壓。

本公開(kāi)的第6技術(shù)方案提供如第1至第5技術(shù)方案的任意1個(gè)所述的渦輪壓縮機(jī)裝置，其中：

所述渦輪壓縮機(jī)裝置，

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給繼續(xù)時(shí)，進(jìn)行使用所述電源的電壓驅(qū)動(dòng)所述泵馬達(dá)的通常運(yùn)轉(zhuǎn)；

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給被切斷、所述第1交流電壓向量的振幅小于第2閾值振幅且所述壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為閾值轉(zhuǎn)速以上時(shí)，進(jìn)行向所述壓縮機(jī)馬達(dá)施加零電壓并且使得所述第2交流電壓向量的振幅為所述直流電壓vdc的r2倍以下的第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

在這里，所述第2閾值振幅小于所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的所述第2交流電壓向量的振幅，所述r2為所述第2逆變器在線性區(qū)域工作的情況下的、所述第2交流電壓向量的振幅相對(duì)于所述直流電壓vdc的比率的上限值，所述第2逆變器的所述線性區(qū)域?yàn)樗龅?交流電壓向量的振幅相對(duì)于所述直流電壓vdc理論上線性地變化的工作區(qū)域。

在第1交流電壓向量的振幅充分小時(shí)，與該振幅較大時(shí)相比，能夠安全地進(jìn)行渦輪壓縮機(jī)裝置的停止運(yùn)轉(zhuǎn)。該點(diǎn)，在第6技術(shù)方案中，在第1交流電壓向量的振幅小于第2閾值振幅時(shí)，進(jìn)行向壓縮機(jī)馬達(dá)施加零電壓的第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)。因向壓縮機(jī)馬達(dá)施加零電壓，壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速下降。另外，在第6技術(shù)方案的第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下。r2是第2逆變器在線性區(qū)域工作的情況下的、第2交流電壓向量的振幅相對(duì)于直流電壓vdc的比率的上限值。因此，能夠使第2逆變器在線性區(qū)域工作。即，根據(jù)第6技術(shù)方案的第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)，即使在停止運(yùn)轉(zhuǎn)按某種程度進(jìn)行了時(shí)(壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速較低時(shí))，也容易維持潤(rùn)滑泵的穩(wěn)定控制以及潤(rùn)滑劑向軸承的穩(wěn)定供給，容易抑制軸承以及旋轉(zhuǎn)軸的磨損。

本公開(kāi)的第7技術(shù)方案提供如第6技術(shù)方案所述的渦輪壓縮機(jī)裝置，其中：

在所述第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，通過(guò)所述泵馬達(dá)的弱磁通控制以及/或者通過(guò)調(diào)整所述泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，使得所述第2交流電壓向量的振幅為所述直流電壓vdc的所述r2倍以下。

根據(jù)泵馬達(dá)的弱磁通控制以及/或者泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的調(diào)整，能夠容易地使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下。

本公開(kāi)的第8技術(shù)方案提供如第1至第7技術(shù)方案的任意1個(gè)所述的渦輪壓縮機(jī)裝置，其中：

所述渦輪壓縮機(jī)裝置，

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給繼續(xù)時(shí)，進(jìn)行使用所述電源的電壓驅(qū)動(dòng)所述泵馬達(dá)的通常運(yùn)轉(zhuǎn)；

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給被切斷、所述第1交流電壓向量的振幅小于第2閾值振幅且所述壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速小于閾值轉(zhuǎn)速時(shí)，進(jìn)行向所述壓縮機(jī)馬達(dá)通入直流電流并且使得所述第2交流電壓向量的振幅為所述直流電壓vdc的r2倍以下的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

在這里，所述第2閾值振幅小于所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的所述第2交流電壓向量的振幅，所述r2為所述第2逆變器在線性區(qū)域工作的情況下的、所述第2交流電壓向量的振幅相對(duì)于所述直流電壓vdc的比率的上限值，所述第2逆變器的所述線性區(qū)域?yàn)樗龅?交流電壓向量的振幅相對(duì)于所述直流電壓vdc理論上線性地變化的工作區(qū)域。

在第8技術(shù)方案的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，向壓縮機(jī)馬達(dá)通入直流電流(進(jìn)行直流勵(lì)磁控制)。由此，能夠迅速使得壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為零。因此，能夠抑制軸承以及旋轉(zhuǎn)軸的磨損。另外，在第8技術(shù)方案的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下。如上所述，這樣一來(lái)，能夠使第2逆變器在線性區(qū)域工作。因此，能夠維持潤(rùn)滑泵的穩(wěn)定控制。

本公開(kāi)的第9技術(shù)方案提供如第8技術(shù)方案所述的渦輪壓縮機(jī)裝置，其中：

在所述第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，通過(guò)所述泵馬達(dá)的弱磁通控制以及/或者通過(guò)調(diào)整所述泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，使得所述第2交流電壓向量的振幅為所述直流電壓vdc的所述r2倍以下。

根據(jù)泵馬達(dá)的弱磁通控制以及/或者泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的調(diào)整，能夠容易地使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下。

本公開(kāi)的第10技術(shù)方案提供如第1至第7技術(shù)方案的任意1個(gè)所述的渦輪壓縮機(jī)裝置，其中：

所述渦輪壓縮機(jī)裝置，

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給繼續(xù)時(shí)，進(jìn)行使用所述電源的電壓驅(qū)動(dòng)所述泵馬達(dá)的通常運(yùn)轉(zhuǎn)；

在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給被切斷、所述第1交流電壓向量的振幅小于第2閾值振幅且所述壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速小于閾值轉(zhuǎn)速時(shí)，向所述壓縮機(jī)馬達(dá)通入直流電流并且使得所述泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為零。

在這里，所述第2閾值振幅小于所述通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的所述第2交流電壓向量的振幅。

在第10技術(shù)方案的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，使直流電流在壓縮機(jī)馬達(dá)中流通(進(jìn)行直流勵(lì)磁控制)。由此，能夠使得壓縮機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速迅速為零。因此，能夠抑制軸承以及旋轉(zhuǎn)軸的磨損。另外，在第10技術(shù)方案的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，使得泵馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為零。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)渦輪壓縮機(jī)裝置的迅速停止。

本公開(kāi)的第11技術(shù)方案提供一種流體裝置，其中：

包含第1技術(shù)方案至第10技術(shù)方案的任意1個(gè)的渦輪壓縮機(jī)裝置。

第11技術(shù)方案的流體裝置出于與第1技術(shù)方案相同的理由，可信性較高。另外，流體裝置為例如空調(diào)裝置。

本公開(kāi)的第12技術(shù)方案提供如第11技術(shù)方案所述的流體裝置，其中：

所述制冷劑為具有組分c的流體，所述潤(rùn)滑劑也為具有所述組分c的流體。

在第12技術(shù)方案中，制冷劑以及潤(rùn)滑劑為具有相同組分的流體。因此，即使在渦輪壓縮機(jī)內(nèi)制冷劑與潤(rùn)滑劑混合，也不需要將它們分離。該情況有助于裝置的簡(jiǎn)化。

本公開(kāi)的第13技術(shù)方案提供如第12技術(shù)方案所述的流體裝置，其中：

具有所述組分c的流體是以水為主成分的流體。

水對(duì)地球環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)較小。例如，不會(huì)破壞臭氧層、不會(huì)成為地球溫室化的原因。即，第13技術(shù)方案的流體裝置保護(hù)地球環(huán)境。

本公開(kāi)的第14技術(shù)方案提供如第11～第13技術(shù)方案的任意1個(gè)所述的流體裝置，其中：

所述潤(rùn)滑劑為具有組分c的流體，

所述渦輪壓縮機(jī)具有排出潤(rùn)滑所述軸承后的所述潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑劑排出路，

所述流體裝置包括具有所述組分c的流體循環(huán)的1個(gè)或者多個(gè)流路，

所述潤(rùn)滑劑供給路以及所述潤(rùn)滑劑排出路連接所述1個(gè)或者多個(gè)流路與所述軸承。

在第14技術(shù)方案中，潤(rùn)滑劑在流體裝置內(nèi)循環(huán)。即，根據(jù)第14技術(shù)方案，能夠有效利用潤(rùn)滑劑。

本公開(kāi)的第15技術(shù)方案提供一種渦輪壓縮機(jī)裝置的控制方法，是包括渦輪壓縮機(jī)、潤(rùn)滑泵、轉(zhuǎn)換器、第1逆變器和第2逆變器的渦輪壓縮機(jī)裝置的控制方法，

渦輪壓縮機(jī)具有：

旋轉(zhuǎn)軸；

支撐所述旋轉(zhuǎn)軸的軸承；

通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而壓縮以及排出制冷劑的壓縮機(jī)構(gòu)；

使所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)馬達(dá)；以及

向所述軸承供給潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑劑供給路，

潤(rùn)滑泵具有：產(chǎn)生經(jīng)由所述潤(rùn)滑劑供給路向所述軸承供給所述潤(rùn)滑劑的驅(qū)動(dòng)力的泵馬達(dá)，

轉(zhuǎn)換器在從電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給繼續(xù)時(shí)，在所述電源的電壓與直流電壓部的直流電壓vdc之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，

第1逆變器在所述直流電壓vdc與所述壓縮機(jī)馬達(dá)的第1交流電壓向量之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，

第2逆變器在所述直流電壓vdc與所述泵馬達(dá)的第2交流電壓向量之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，

渦輪壓縮機(jī)裝置的控制方法中，在從所述電源向所述轉(zhuǎn)換器的電力供給切斷時(shí)，使得所述壓縮機(jī)馬達(dá)再生驅(qū)動(dòng)而生成再生電力，使得所述泵馬達(dá)通過(guò)所述再生電力驅(qū)動(dòng)。

根據(jù)第15技術(shù)方案，能夠得到與第1技術(shù)方案的效果相同的效果。

本公開(kāi)的第16技術(shù)方案提供一種流體裝置的控制方法，是包含第15技術(shù)方案的渦輪壓縮機(jī)裝置的流體裝置的控制方法，其中：

通過(guò)第15技術(shù)方案的控制方法控制所述渦輪壓縮機(jī)裝置。

根據(jù)第16技術(shù)方案，能夠得到與第11技術(shù)方案的效果相同的效果。

渦輪壓縮機(jī)裝置以及流體裝置的技術(shù)能夠適用于渦輪壓縮機(jī)裝置的控制方法以及流體裝置的控制方法。渦輪壓縮機(jī)裝置的控制方法以及流體裝置的控制方法的技術(shù)能夠適用于渦輪壓縮機(jī)裝置以及流體裝置。

以下，基于附圖對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

(第一實(shí)施方式)

圖1是本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100的概略構(gòu)成圖。如圖1所示，渦輪壓縮機(jī)裝置100具有壓縮機(jī)逆變器(第1逆變器)103、泵逆變器(第2逆變器)105、轉(zhuǎn)換器107、直流電壓部106、控制裝置104、壓縮機(jī)120、潤(rùn)滑泵130、電壓傳感器108以及電壓傳感器109。壓縮機(jī)120具有壓縮機(jī)馬達(dá)101。潤(rùn)滑泵130具有泵馬達(dá)102。渦輪壓縮機(jī)裝置100能夠與電源110連接。具體地說(shuō)，轉(zhuǎn)換器107能夠與電源110連接。

電源110向渦輪壓縮機(jī)裝置100輸入電壓vs。電壓vs為交流電壓。在本實(shí)施方式中，電源110為系統(tǒng)電源。電源110可以為單相的系統(tǒng)電源，也可以為3相的系統(tǒng)電源。即，電壓vs可以為單相的系統(tǒng)電壓，也可以為3相的系統(tǒng)電壓。電源110也可以為系統(tǒng)電源以外的外部電源。

直流電壓部106典型地為電線。以下，將直流電壓部106的直流電壓稱為直流電壓vdc。在圖1所示的例子中，轉(zhuǎn)換器107、壓縮機(jī)逆變器103以及泵逆變器105連接于直流電壓部106。即，轉(zhuǎn)換器107、壓縮機(jī)逆變器103以及泵逆變器105通過(guò)直流電壓部106電連接。

轉(zhuǎn)換器107具有一次側(cè)端子以及二次側(cè)端子。一次側(cè)端子為電源110側(cè)的端子。二次側(cè)端子為逆變器103、105側(cè)的端子，連接于直流電壓部106。

在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給繼續(xù)時(shí)，轉(zhuǎn)換器107在電源110的電壓與直流電壓部106的直流電壓vdc之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。具體地說(shuō)，通過(guò)對(duì)電壓vs整流，將電壓vs轉(zhuǎn)換為直流電壓vdc。本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換器107能夠使直流電壓vdc變化。另外，在壓縮機(jī)馬達(dá)101再生驅(qū)動(dòng)時(shí)，直流電壓vdc來(lái)自于壓縮機(jī)馬達(dá)101的再生電力。作為轉(zhuǎn)換器107，能夠采用眾所周知的轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器107的例子包含二極管橋。轉(zhuǎn)換器107的具體例為3相pwm轉(zhuǎn)換器。

壓縮機(jī)逆變器103連接于直流電壓部106以及壓縮機(jī)馬達(dá)101。壓縮機(jī)逆變器103在直流電壓部106的直流電壓vdc與壓縮機(jī)馬達(dá)101的第1交流電壓向量之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。壓縮機(jī)逆變器103在壓縮機(jī)馬達(dá)101動(dòng)力運(yùn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，能夠以使得第1交流電壓向量變?yōu)樗Ｍ慕涣麟妷合蛄康姆绞剑瑢⒅绷麟妷簐dc轉(zhuǎn)換為第1交流電壓向量。壓縮機(jī)逆變器103在壓縮機(jī)馬達(dá)101再生驅(qū)動(dòng)時(shí)，能夠以使得直流電壓vdc變?yōu)樗Ｍ闹绷麟妷旱姆绞剑瑢⒌?交流電壓向量轉(zhuǎn)換為直流電壓vdc。本實(shí)施方式的壓縮機(jī)逆變器103是使用了功率mosfet、igbt等半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的3相交流逆變器。本實(shí)施方式的壓縮機(jī)逆變器103為pwm逆變器。本實(shí)施方式的第1交流電壓向量為3相交流電壓。

壓縮機(jī)120為渦輪(離心型)壓縮機(jī)。圖2所示的本實(shí)施方式的壓縮機(jī)120具有殼體121、旋轉(zhuǎn)體123、軸承124、壓縮機(jī)馬達(dá)101、壓縮機(jī)吸入管125、壓縮機(jī)排出管126、潤(rùn)滑劑供給路127和潤(rùn)滑劑排出路128。另外，壓縮機(jī)120可以通過(guò)1級(jí)構(gòu)成，也可以通過(guò)多級(jí)構(gòu)成。

殼體121具有內(nèi)部空間。在該內(nèi)部空間，配置有旋轉(zhuǎn)體123、軸承124以及壓縮機(jī)馬達(dá)101。

旋轉(zhuǎn)體123包含壓縮機(jī)構(gòu)123a以及旋轉(zhuǎn)軸123b。壓縮機(jī)馬達(dá)101包含定子101a以及轉(zhuǎn)子101b。在旋轉(zhuǎn)軸123b，安裝有壓縮機(jī)構(gòu)123a以及轉(zhuǎn)子101b。轉(zhuǎn)子101b、旋轉(zhuǎn)軸123b以及壓縮機(jī)構(gòu)123a通過(guò)壓縮機(jī)馬達(dá)101的驅(qū)動(dòng)力而旋轉(zhuǎn)，壓縮機(jī)構(gòu)123a對(duì)制冷劑(工作流體)進(jìn)行壓縮。制冷劑具體地為制冷劑氣體，更具體地為以水為主成分的蒸氣。制冷劑從殼體121外通過(guò)壓縮機(jī)吸入管125吸入到壓縮機(jī)構(gòu)123a。壓縮后的制冷劑從壓縮機(jī)構(gòu)123a通過(guò)壓縮機(jī)排出管126向殼體121外排出。壓縮機(jī)吸入管125以及壓縮機(jī)排出管126連接于壓縮機(jī)構(gòu)123a。

在本實(shí)施方式中，軸承124存在多個(gè)。多個(gè)軸承124沿著旋轉(zhuǎn)軸123b空開(kāi)間隔而配置。在本實(shí)施方式中，軸承124為滑動(dòng)軸承，被設(shè)置于壓縮機(jī)馬達(dá)101的包含兩端的位置?；瑒?dòng)軸承的例子包含軸頸軸承與推力軸承。向軸承124，從殼體121外通過(guò)潤(rùn)滑劑供給路127供給潤(rùn)滑劑(在該例中為以水為主成分的潤(rùn)滑劑)。另外，潤(rùn)滑后的潤(rùn)滑劑通過(guò)潤(rùn)滑劑排出路128向殼體121外排出。另外，軸承124也可以為滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承也可與滑動(dòng)軸承同樣被潤(rùn)滑。

壓縮機(jī)馬達(dá)101的例子為同步馬達(dá)或者感應(yīng)馬達(dá)。壓縮機(jī)馬達(dá)101的具體例為作為永久磁體馬達(dá)的一種的埋入磁體同步馬達(dá)(ipmsm：interiorpermanentmagnetsynchronousmotor)。埋入磁體同步馬達(dá)具有d軸電感l(wèi)d與q軸電感l(wèi)q不同的突極性(一般為，ld＞lq的反突極性)，除了磁轉(zhuǎn)矩也能夠利用磁阻轉(zhuǎn)矩。因此，埋入磁體同步馬達(dá)的馬達(dá)效率極高。進(jìn)而，壓縮機(jī)馬達(dá)101在制動(dòng)時(shí)進(jìn)行再生工作時(shí)，表現(xiàn)出極高的發(fā)電效率。壓縮機(jī)馬達(dá)101的軸輸出被向壓縮機(jī)120的壓縮機(jī)構(gòu)123a傳遞。

返回到圖1，泵逆變器105連接于直流電壓部106以及泵馬達(dá)102。泵逆變器105在直流電壓部106的直流電壓vdc與泵馬達(dá)102的第2交流電壓向量之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。泵逆變器105能夠?qū)⒅绷麟妷簐dc轉(zhuǎn)換為第2交流電壓向量，使得第2交流電壓向量變?yōu)樗Ｍ慕涣麟妷合蛄?。本?shí)施方式的泵逆變器105是使用功率mosfet、igbt等半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的3相交流逆變器。本實(shí)施方式的泵逆變器105為pwm逆變器。在本實(shí)施方式中，泵逆變器105為與壓縮機(jī)逆變器103相同的逆變器。但是，泵逆變器105也可以是與壓縮機(jī)逆變器103不同的逆變器。本實(shí)施方式的第2交流電壓向量為3相交流電壓。

潤(rùn)滑泵130使用泵馬達(dá)102向軸承124壓送潤(rùn)滑劑。具體地說(shuō)，潤(rùn)滑泵130吸入潤(rùn)滑劑，經(jīng)由壓縮機(jī)120的潤(rùn)滑劑供給路127將潤(rùn)滑劑向軸承124供給。

泵馬達(dá)102的例子與壓縮機(jī)馬達(dá)101同樣為同步馬達(dá)或者感應(yīng)馬達(dá)。泵馬達(dá)102的具體例與壓縮機(jī)馬達(dá)101同樣為埋入磁體同步馬達(dá)(ipmsm：interiorpermanentmagnetsynchronousmotor)。泵馬達(dá)102的軸輸出被向潤(rùn)滑泵130的壓送機(jī)構(gòu)傳遞。

電壓傳感器109檢測(cè)電壓vs。電壓傳感器109被設(shè)置于轉(zhuǎn)換器107的一次端子側(cè)(電源110側(cè))。

電壓傳感器108檢測(cè)直流電壓vdc。電壓傳感器108被設(shè)置于轉(zhuǎn)換器107的二次端子側(cè)(逆變器103、105側(cè))。

圖3是空調(diào)裝置140的構(gòu)成圖。如圖3所示，空調(diào)裝置140包括渦輪壓縮機(jī)裝置100、制冷劑回路144、第1循環(huán)路145和第2循環(huán)路146。在本實(shí)施方式中，在制冷劑回路144、第1循環(huán)路145以及第2循環(huán)路146內(nèi)，填充有以水為主成分的制冷劑。在本說(shuō)明書(shū)中，所謂“主成分”，指的是以重量為基準(zhǔn)時(shí)被包含最多的成分。制冷劑也可以包含防凍劑等成分。制冷劑回路144、第1循環(huán)路145以及第2循環(huán)路146內(nèi)變?yōu)楸却髿鈮旱偷呢?fù)壓狀態(tài)。

潤(rùn)滑泵130是渦輪壓縮機(jī)裝置100的構(gòu)成要素的一部分。本實(shí)施方式的潤(rùn)滑泵130從制冷劑回路144、第1循環(huán)路145以及第2循環(huán)路146中的任意的場(chǎng)所吸入潤(rùn)滑劑(在該例中為以水為主成分的潤(rùn)滑劑)。潤(rùn)滑泵130通過(guò)潤(rùn)滑劑供給路127將吸入的潤(rùn)滑劑向軸承124壓送。這樣一來(lái)，將潤(rùn)滑劑向軸承124供給。潤(rùn)滑軸承124后的潤(rùn)滑劑通過(guò)潤(rùn)滑劑排出路128排出。本實(shí)施方式的潤(rùn)滑劑的排出目的地也可以是制冷劑回路144、第1循環(huán)路145以及第2循環(huán)路146的任意的場(chǎng)所。

制冷劑回路144包含蒸發(fā)器141、壓縮機(jī)120、冷凝器142以及減壓機(jī)構(gòu)143。在制冷劑回路144中，蒸發(fā)器141、壓縮機(jī)120、冷凝器142以及減壓機(jī)構(gòu)143通過(guò)流路按照該順序連接。制冷劑回路144使制冷劑循環(huán)。

蒸發(fā)器141貯存制冷劑液并且在內(nèi)部使制冷劑液蒸發(fā)。

壓縮機(jī)120是制冷劑回路144的構(gòu)成要素的一部分，也是渦輪壓縮機(jī)裝置100的構(gòu)成要素的一部分。壓縮機(jī)120的詳細(xì)情況如使用圖2說(shuō)明那樣。

冷凝器142在內(nèi)部使制冷劑蒸氣冷凝并且貯存制冷劑液。

減壓機(jī)構(gòu)143對(duì)從冷凝器142向蒸發(fā)器141引導(dǎo)的制冷劑液進(jìn)行減壓。減壓機(jī)構(gòu)143能夠變更減壓幅度。在本實(shí)施方式中，作為減壓機(jī)構(gòu)143采用電子膨脹閥。減壓機(jī)構(gòu)143可被調(diào)整為確保所希望的循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。

第1循環(huán)路145包含第1換熱器147、第1輸送路149以及第1返回路150。第1換熱器147具有送風(fēng)機(jī)151。第1輸送路149具有第1泵148。第1循環(huán)路145(具體地說(shuō)，是第1循環(huán)路145的兩端)連接于蒸發(fā)器141。第1循環(huán)路145以經(jīng)由第1換熱器147的方式使得貯存于蒸發(fā)器141的制冷劑液循環(huán)。

具體地說(shuō)，通過(guò)第1泵148，壓送制冷劑液。第1輸送路149從蒸發(fā)器141向第1換熱器147引導(dǎo)制冷劑液。第1換熱器147被設(shè)置于室內(nèi)或者室外，通過(guò)與制冷劑液的換熱將通過(guò)送風(fēng)機(jī)151供給的空氣冷卻。第1返回路150從第1換熱器147向蒸發(fā)器141引導(dǎo)制冷劑液。

這樣，制冷劑液通過(guò)第1換熱器147加熱，然后從第1循環(huán)路145的下游端返回到該蒸發(fā)器141內(nèi)。該返回后的制冷劑液在蒸發(fā)器141內(nèi)在減壓條件下沸騰。另外，向蒸發(fā)器141內(nèi)返回的制冷劑液也可以從第1循環(huán)路145的下游端被噴霧。

第2循環(huán)路146包含第2換熱器152、第2輸送路154以及第2返回路155。第2換熱器152具有送風(fēng)機(jī)156。第2輸送路154具有第2泵153。第2循環(huán)路146(具體地說(shuō)，是第2循環(huán)路146的兩端)連接于冷凝器142。第2循環(huán)路146以經(jīng)由第2換熱器152的方式使貯存于冷凝器142的制冷劑液循環(huán)。

具體地說(shuō)，通過(guò)第2泵153，壓送制冷劑液。第2輸送路154從冷凝器142向第2換熱器152引導(dǎo)制冷劑液。第2換熱器152與第1換熱器147相反設(shè)置于室外或者室內(nèi)，通過(guò)與制冷劑液的換熱將通過(guò)送風(fēng)機(jī)156供給的空氣加熱。第2返回路155從第2換熱器152向冷凝器142引導(dǎo)制冷劑液。

這樣，制冷劑液通過(guò)第2換熱器152冷卻，從第2循環(huán)路146的下游端返回到冷凝器142內(nèi)。該返回后的制冷劑液與從壓縮機(jī)120排出的制冷劑蒸氣在蒸發(fā)器141內(nèi)直接接觸，由此制冷劑蒸氣被冷卻而冷凝。另外，向冷凝器142內(nèi)返回的制冷劑液也可以從第2循環(huán)路146的下游端被噴霧。

作為第1換熱器147以及第2換熱器152，能夠使用例如翅片管型換熱器。在將第1換熱器147設(shè)置于室內(nèi)的情況下可得到冷氣專用的空調(diào)裝置140；在將第2換熱器152設(shè)置于室內(nèi)的情況下可得到暖氣專用的空調(diào)裝置140。另外，第1換熱器147以及第2換熱器152中的設(shè)置于室外的一方不需要一定在空氣與制冷劑液之間進(jìn)行換熱，也可以在例如工業(yè)用水等液體與制冷劑液之間進(jìn)行換熱。

返回到圖1，控制裝置104控制壓縮機(jī)逆變器103以及泵逆變器105。控制裝置104能夠使用例如微型計(jì)算機(jī)或者dsp(digitalsignalprocessor)、和存儲(chǔ)器而構(gòu)成。控制裝置104在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(從電源110向渦輪壓縮機(jī)裝置100的電力供給繼續(xù)時(shí))等壓縮機(jī)馬達(dá)101進(jìn)行動(dòng)力運(yùn)行驅(qū)動(dòng)的情況下和電源切斷時(shí)(從電源110向渦輪壓縮機(jī)裝置100的電力供給被切斷時(shí))等壓縮機(jī)馬達(dá)101進(jìn)行再生驅(qū)動(dòng)的情況下，都進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤?/p>

在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制裝置104以使得壓縮機(jī)120發(fā)揮在后述的空調(diào)裝置140中要求的能力的方式控制壓縮機(jī)逆變器103。控制裝置104通過(guò)控制壓縮機(jī)逆變器103，在一例中調(diào)整壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca，在其他例子中調(diào)整壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)矩?？刂蒲b置104以使得向壓縮機(jī)120的軸承124供給與壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca相應(yīng)的必要的潤(rùn)滑劑的方式控制泵逆變器105?？刂蒲b置104通過(guò)泵逆變器105的控制，在一例中調(diào)整泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa。

在本實(shí)施方式中，控制裝置104使用電壓傳感器109，判斷從電源110向渦輪壓縮機(jī)裝置100的(具體地為向轉(zhuǎn)換器107的)電力供給是繼續(xù)還是被切斷。在電力供給被切斷的情況下，控制裝置104與電壓傳感器108的檢測(cè)電壓和壓縮機(jī)馬達(dá)101的電壓相應(yīng)，使壓縮機(jī)馬達(dá)101進(jìn)行再生驅(qū)動(dòng)。另外，控制裝置104與電壓傳感器108的檢測(cè)電壓與泵馬達(dá)102的電壓相應(yīng)，變更泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa、電壓等。

＜通常運(yùn)轉(zhuǎn)＞

對(duì)渦輪壓縮機(jī)裝置100的通常運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行說(shuō)明。通常運(yùn)轉(zhuǎn)在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給繼續(xù)時(shí)進(jìn)行。在通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，渦輪壓縮機(jī)裝置100使用電源110的電壓驅(qū)動(dòng)泵馬達(dá)102。以下具體地說(shuō)明。

在通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，壓縮機(jī)逆變器103基于指令轉(zhuǎn)速ωc^*向壓縮機(jī)馬達(dá)101施加電壓。指令轉(zhuǎn)速ωc^*從例如上位控制裝置向渦輪壓縮機(jī)裝置100(具體地說(shuō)為控制裝置104)給予。指令轉(zhuǎn)速ωc^*是壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca應(yīng)該追隨的轉(zhuǎn)速。在本實(shí)施方式的通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，以使得壓縮機(jī)馬達(dá)101在最大效率(最小銅損)下工作的方式向壓縮機(jī)馬達(dá)101施加電壓。具體地說(shuō)，執(zhí)行能夠通過(guò)最小的電流產(chǎn)生最大的轉(zhuǎn)矩的最大轉(zhuǎn)矩/電流控制(mtpa)。泵逆變器105基于指令轉(zhuǎn)速ωp^*向泵馬達(dá)102施加電壓。指令轉(zhuǎn)速ωp^*被從例如上位控制裝置向渦輪壓縮機(jī)裝置100(具體地說(shuō)是控制裝置104)給予。指令轉(zhuǎn)速ωp^*是泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa應(yīng)該追隨的轉(zhuǎn)速。在本實(shí)施方式的通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，以使得泵馬達(dá)102在最大效率(最小銅損)下工作的方式向泵馬達(dá)102施加電壓。具體地說(shuō)，執(zhí)行mtpa。為了實(shí)施這些控制，能夠利用基于與馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的位置同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)(d－q坐標(biāo))的方式、基于靜止的坐標(biāo)(α―β坐標(biāo))的方式等。

在本實(shí)施方式中，根據(jù)指令轉(zhuǎn)速ωc^*特定第1指令交流電壓向量。第1指令交流電壓向量為壓縮機(jī)馬達(dá)101的第1交流電壓向量應(yīng)該追隨的電壓向量。具體地說(shuō)，基于α―β坐標(biāo)，運(yùn)算2相的指令電壓vcα^*、vcβ^*。而且，基于(式1)，根據(jù)指令電壓vcα^*、vcβ^*運(yùn)算3相的指令電壓vcu^*、vcv^*、vcw^*。第1指令交流電壓向量的振幅vca能夠基于(式2)運(yùn)算。這些運(yùn)算由控制裝置104承擔(dān)。另外，除了通過(guò)不同的坐標(biāo)系表示之點(diǎn)以外，第1指令交流電壓向量、指令電壓vcα^*、vcβ^*以及指令電壓vcu^*、vcv^*、vcw^*相同。對(duì)于基于α―β坐標(biāo)根據(jù)指令轉(zhuǎn)速ωc^*特定指令電壓vcu^*、vcv^*、vcw^*的方法的詳細(xì)，請(qǐng)參照例如專利文獻(xiàn)2(圖4等)。在本實(shí)施方式中，也能夠仿照專利文獻(xiàn)2，進(jìn)行使用壓縮機(jī)馬達(dá)101的電流的測(cè)定值的控制。在本說(shuō)明書(shū)中，“振幅”有時(shí)單指大小(絕對(duì)值)。

在本實(shí)施方式中，根據(jù)指令轉(zhuǎn)速ωp^*特定第2指令交流電壓向量。第2指令交流電壓向量是泵馬達(dá)102的第2交流電壓向量應(yīng)該追隨的電壓向量。具體地說(shuō)，基于d―q坐標(biāo)，運(yùn)算2相的指令電壓vpd^*、vpq^*。而且，基于(式3)，根據(jù)指令電壓vpd^*、vpq^*運(yùn)算3相的指令電壓vpu^*、vpv^*、vpw^*。(式3)的角度θ是從u軸觀察的d軸的超前角。第2指令交流電壓向量的振幅vpa能夠基于(式4)運(yùn)算。這些運(yùn)算由控制裝置104承擔(dān)。另外，除了通過(guò)不同的坐標(biāo)系表示之點(diǎn)以外，第2指令交流電壓向量、指令電壓vpd^*、vpq^*以及指令電壓vpu^*、vpv^*、vpw^*相同。對(duì)于基于d―q坐標(biāo)根據(jù)指令轉(zhuǎn)速ωp^*特定指令電壓vpu^*、vpv^*、vpw^*的方法的詳細(xì)，請(qǐng)參照例如眾所周知的文獻(xiàn)(武田洋次、森本茂雄、松井信行、本田幸夫、“埋入磁體同步馬達(dá)的設(shè)計(jì)與控制”、株式會(huì)社オーム社、2001年10月25日發(fā)行等)。

另外，也能夠不基于指令轉(zhuǎn)速ωc^*而基于指令轉(zhuǎn)矩tc^*向壓縮機(jī)馬達(dá)101施加電壓。在本實(shí)施方式的其他例子中，那樣地向壓縮機(jī)馬達(dá)101施加電壓。指令轉(zhuǎn)矩tc^*是壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)矩tca應(yīng)該追隨的轉(zhuǎn)矩。指令轉(zhuǎn)矩tc^*被從例如上位控制裝置向渦輪壓縮機(jī)裝置100(具體地說(shuō)是控制裝置104)給予。在通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，可以以使得壓縮機(jī)馬達(dá)101在最大效率(最小銅損)下工作的方式向壓縮機(jī)馬達(dá)101施加電壓。具體地說(shuō)，可以執(zhí)行mtpa。具體地說(shuō)，可根據(jù)指令轉(zhuǎn)矩tc^*特定第1指令交流電壓。這些運(yùn)算也可由控制裝置104承擔(dān)。

在本實(shí)施方式的通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，壓縮機(jī)馬達(dá)101的指令轉(zhuǎn)速ωc^*被設(shè)定為壓縮機(jī)用的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。典型地，該目標(biāo)轉(zhuǎn)速為一定(即，不隨時(shí)間變化)。因此，第1指令交流電壓向量的振幅也被維持為一定。第1交流電壓向量的振幅也被維持為一定。泵馬達(dá)102的指令轉(zhuǎn)速ωp^*設(shè)定為泵用的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。典型地，該目標(biāo)轉(zhuǎn)速為一定。因此，第2指令交流電壓向量的振幅也被維持為一定。第2交流電壓向量的振幅也被維持為一定。在基于指令轉(zhuǎn)矩tc^*向壓縮機(jī)馬達(dá)101施加電壓的其他例子中，指令轉(zhuǎn)矩tc^*能夠設(shè)定為壓縮機(jī)用的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩、第1指令交流電壓向量的振幅以及第1交流電壓向量的振幅可為一定。

為了向壓縮機(jī)馬達(dá)101施加波形失真較少的第1交流電壓向量、向泵馬達(dá)102施加波形失真較少的第2交流電壓向量，直流電壓vdc需要充分大。具體地說(shuō)，需要振幅vca以及直流電壓vdc滿足(式5a)所示的關(guān)系、振幅vpa以及直流電壓vdc滿足(式5b)所示的關(guān)系。另外，(式5a)的等號(hào)成立是壓縮機(jī)逆變器103在線性區(qū)域與過(guò)調(diào)制區(qū)域的邊界工作時(shí)，(式5b)的等號(hào)成立是泵逆變器105在線性區(qū)域與過(guò)調(diào)制區(qū)域的邊界工作時(shí)。即，(式5a)成立是壓縮機(jī)逆變器103在線性區(qū)域工作時(shí)，(式5b)成立是泵逆變器105在線性區(qū)域工作時(shí)。在本實(shí)施方式的通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，壓縮機(jī)逆變器103以及泵逆變器105在線性區(qū)域工作。另外，(式5a)以及(式5b)的右邊的系數(shù)√3/2√2是作為逆變器103、105的調(diào)制方式而采用正弦波pwm方式的情況下的系數(shù)。在使用其他的調(diào)制方式的情況下，可使用其他的系數(shù)。例如，在采用第3諧波注入調(diào)制方式的情況下，(式5a)以及(式5b)的右邊的系數(shù)從√3/2√2變更為1/√2。

為了明確起見(jiàn)，對(duì)線性區(qū)域進(jìn)行說(shuō)明。線性區(qū)域是逆變器的二次側(cè)的交流電壓向量的振幅相對(duì)于逆變器的一次側(cè)的直流電壓理論上線性地變化的工作區(qū)域。即，壓縮機(jī)逆變器103的線性區(qū)域是第1交流電壓向量的振幅相對(duì)于直流電壓vdc理論上線性地變化的工作區(qū)域。另外，泵逆變器105的線性區(qū)域是第2交流電壓向量的振幅相對(duì)于直流電壓vdc理論上線性地變化的工作區(qū)域。在眾所周知的文獻(xiàn)(例如非專利文獻(xiàn)1)中也進(jìn)行了線性區(qū)域的說(shuō)明。如上述所述，如果使逆變器在線性區(qū)域工作，則能夠得到波形失真較少的交流電壓向量。

通過(guò)逐次(典型地是按每個(gè)控制周期)實(shí)施上述運(yùn)算，控制裝置104生成用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)馬達(dá)101以及泵馬達(dá)102的指令電壓vcu^*、vcv^*、vcw^*以及指令電壓vpu^*、vpv^*、vpw^*?；谒傻闹噶铍妷?，壓縮機(jī)逆變器103以及泵逆變器105向壓縮機(jī)馬達(dá)101以及泵馬達(dá)102施加實(shí)際電壓。由此，壓縮機(jī)馬達(dá)101以及泵馬達(dá)102以所希望的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)。具體地說(shuō)，壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca追隨指令轉(zhuǎn)速ωc^*，泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa追隨指令轉(zhuǎn)速ωp^*。

另外，通過(guò)如上述那樣驅(qū)動(dòng)泵馬達(dá)102，潤(rùn)滑泵130能夠壓送制冷劑。通過(guò)潤(rùn)滑泵130壓送的制冷劑在壓縮機(jī)120中的潤(rùn)滑劑供給路127中向軸承124流動(dòng)，作為潤(rùn)滑劑向軸承124供給。所供給的制冷劑(潤(rùn)滑劑)通過(guò)潤(rùn)滑劑排出路128向殼體121的外部排出。由此，即使在壓縮機(jī)120高速驅(qū)動(dòng)時(shí)，也能夠向軸承124供給預(yù)定量的潤(rùn)滑劑，可實(shí)現(xiàn)可信性較高的渦輪壓縮機(jī)裝置100。

接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式的空調(diào)裝置140的通常運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行說(shuō)明。在蒸發(fā)器141內(nèi)氣化的飽和狀態(tài)的制冷劑蒸氣被吸入到壓縮機(jī)120而被壓縮而變?yōu)檫^(guò)熱狀態(tài)。從壓縮機(jī)120排出的制冷劑蒸氣在冷凝器142與通過(guò)第2換熱器152過(guò)度冷卻的制冷劑液換熱而冷凝。在冷凝器142冷凝了的制冷劑液的大部分通過(guò)第2泵153向第2換熱器152壓送。壓送到第2換熱器152的制冷劑液在這里向空氣散熱后返回到冷凝器142。在冷凝器142冷凝了的制冷劑液的剩余由減壓機(jī)構(gòu)143減壓，然后被導(dǎo)入到蒸發(fā)器141。減壓機(jī)構(gòu)143的開(kāi)度以確保所希望的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)的方式被調(diào)整。具體地說(shuō)，從壓縮機(jī)120排出的制冷劑蒸氣的壓力比預(yù)定值高時(shí)，進(jìn)行減小減壓機(jī)構(gòu)143的開(kāi)度的控制。蒸發(fā)器141內(nèi)的制冷劑液的大部分通過(guò)第1泵148向第1換熱器147壓送。被壓送到第1換熱器147的制冷劑液在這里從空氣吸熱，然后返回到蒸發(fā)器141。蒸發(fā)器141內(nèi)的制冷劑液通過(guò)減壓條件下的沸騰而蒸發(fā)，氣化了的制冷劑蒸氣被吸入到壓縮機(jī)120。通過(guò)壓縮機(jī)120將制冷劑蒸氣再次壓縮。這樣，反復(fù)進(jìn)行基于飽和蒸氣線以及飽和液線的制冷循環(huán)。

＜減速運(yùn)轉(zhuǎn)以及停止運(yùn)轉(zhuǎn)＞

本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100以及空調(diào)裝置140能夠進(jìn)行減速運(yùn)轉(zhuǎn)以及停止運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)施方式的減速運(yùn)轉(zhuǎn)以及停止運(yùn)轉(zhuǎn)在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給被切斷時(shí)進(jìn)行。渦輪壓縮機(jī)裝置100在減速運(yùn)轉(zhuǎn)以及停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，基于與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不同的指令轉(zhuǎn)速ωc^*以及指令轉(zhuǎn)速ωp^*工作。因此，空調(diào)裝置140也進(jìn)行與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不同的工作。

在本實(shí)施方式中，在減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，以維持潤(rùn)滑泵130對(duì)軸承124的潤(rùn)滑為目的，將泵馬達(dá)102的指令轉(zhuǎn)速ωp^*設(shè)定為與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同的泵用的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。第2指令交流電壓向量和其振幅、第2交流電壓向量和其振幅，都與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同。在停止運(yùn)轉(zhuǎn)中也可以設(shè)為同樣，但在也可以使?jié)櫥瑒┫蜉S承124的供給量下降的情況下等也可以使指令轉(zhuǎn)速ωp^*下降。另外，在本實(shí)施方式的停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，有時(shí)進(jìn)行泵馬達(dá)102的弱磁通控制。弱磁通控制是用于將馬達(dá)的電壓向量的大小抑制為電壓限制值以下的控制。對(duì)于弱磁通控制的詳細(xì)，請(qǐng)參照非專利文獻(xiàn)1、上述的文獻(xiàn)“埋入磁體同步馬達(dá)的設(shè)計(jì)與控制”等。

＜通常運(yùn)轉(zhuǎn)、減速運(yùn)轉(zhuǎn)以及停止運(yùn)轉(zhuǎn)的控制流程以及時(shí)間圖＞

在以往技術(shù)中，在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給被切斷的情況下，直流電壓部106的直流電壓vdc下降而變?yōu)榱?。在該情況下，不能從泵逆變器105向泵馬達(dá)102進(jìn)行電力供給，也不能進(jìn)行潤(rùn)滑泵130對(duì)軸承124的潤(rùn)滑。但是，在本實(shí)施方式中，即使電力供給被切斷的情況下，也在某種程度的期間繼續(xù)進(jìn)行潤(rùn)滑泵130對(duì)軸承124的潤(rùn)滑。本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100以及空調(diào)裝置140的通常運(yùn)轉(zhuǎn)、減速運(yùn)轉(zhuǎn)以及停止運(yùn)轉(zhuǎn)的控制流程以及時(shí)間圖如圖4以及圖5所示。圖5的橫軸為時(shí)間?？v軸為電壓。實(shí)線表示直流電壓vdc的時(shí)間變化(隨時(shí)間的變化)。單點(diǎn)劃線表示泵馬達(dá)102的第2指令交流電壓向量的振幅vpa的時(shí)間變化。雙點(diǎn)劃線表示壓縮機(jī)馬達(dá)101的第1指令交流電壓向量的振幅vca的時(shí)間變化。

首先，在步驟s101中，電壓傳感器108檢測(cè)直流電壓部106的直流電壓vdc(轉(zhuǎn)換器的二次側(cè)端子的直流電壓)，電壓傳感器109檢測(cè)電壓vs(轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)端子的電壓)。然后，進(jìn)入到步驟s102。

在步驟s102中，判斷從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給是否被切斷。

在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給繼續(xù)的情況下(在步驟s102中為“否”的情況下)，進(jìn)入到步驟s103，進(jìn)行通常運(yùn)轉(zhuǎn)。如上所述，在本實(shí)施方式的通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，將壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca維持為壓縮機(jī)馬達(dá)用的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，將泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa維持為泵馬達(dá)用的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在該例的通常運(yùn)轉(zhuǎn)中，兩目標(biāo)轉(zhuǎn)速為一定(不隨時(shí)間變化)。另外，圖5的vdc_u表示通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的直流電壓vdc。

在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給被切斷的情況下(在步驟s102中為“是”的情況下)，進(jìn)入到步驟s104。在步驟s104中，對(duì)壓縮機(jī)馬達(dá)101的第1指令交流電壓向量的振幅vca與第1閾值振幅vth1進(jìn)行比較。在本實(shí)施方式中，第1閾值振幅vth1為常數(shù)。在圖5所示的例子中，第1閾值振幅vth1與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的泵馬達(dá)102的第2指令交流電壓向量的振幅vpa相同。在其他例子中，第1閾值振幅vth1比通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振幅vpa大。

在振幅vca為第1閾值振幅vth1以上的情況下(在步驟s104中為“否”的情況下)，進(jìn)入到步驟s105，進(jìn)行第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)。第1閾值振幅vth1充分大，所以在振幅vca不充分的情況下不進(jìn)行第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，不會(huì)出現(xiàn)下述情況：因第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)，直流電壓vdc變得不充分，振幅vpa變得不充分，變得不能確保泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa。在本實(shí)施方式的第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，以使得振幅vca變?yōu)閷?duì)直流電壓vdc乘以√3/2√2所得的值以下的方式，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca。這樣一來(lái)，壓縮機(jī)逆變器103的工作區(qū)域變?yōu)榫€性區(qū)域，能夠進(jìn)行壓縮機(jī)馬達(dá)101的穩(wěn)定控制。另外，從壓縮機(jī)馬達(dá)101的穩(wěn)定控制的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選振幅vca比對(duì)直流電壓vdc乘以√3/2√2所得的值稍小。從該觀點(diǎn)出發(fā)，振幅vca能夠?yàn)槔鐚?duì)直流電壓vdc乘以√3/2√2所得的值的80％～95％。另外，也能夠通過(guò)代替調(diào)整壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca而調(diào)整轉(zhuǎn)矩tca，使得振幅vca為對(duì)直流電壓vdc乘以√3/2√2所得的值以下。在本實(shí)施方式的第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，振幅vpa維持為與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同(在該例中與第1閾值振幅vth1相同)。在該例的第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，泵用的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同。因此，泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa維持為與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

在振幅vca小于第1閾值振幅vth1的情況下(在步驟s104中為“是”的情況下)，進(jìn)入到步驟s106。在步驟s106中，對(duì)振幅vca與第2閾值振幅vth2進(jìn)行比較。在本實(shí)施方式中，第2閾值振幅vth2為常數(shù)，小于通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的泵馬達(dá)102的第2指令交流電壓向量的振幅vpa。第2閾值振幅vth2為例如通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的泵馬達(dá)102的第2指令交流電壓向量的振幅vpa的5％～30％。

在振幅vca為第2閾值振幅vth2以上的情況下(在步驟s106中為“否”的情況下)，進(jìn)入到步驟s107，進(jìn)行第2減速運(yùn)轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式的第2減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，以使得直流電壓vdc接近目標(biāo)直流電壓vdc1的方式，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca。目標(biāo)直流電壓vdc1通過(guò)(式6)給予。裕量(margin)δv為0以上，為例如第1閾值振幅vth1的20％以下，在一具體例中為第1閾值振幅vth1的5～15％。通過(guò)使直流電壓vdc接近這樣的目標(biāo)直流電壓vdc1，即使如圖5所示振幅vca下降，也可確保電壓vdc，能夠既使得泵逆變器105的工作區(qū)域?yàn)榫€性區(qū)域又確保振幅vpa。另外，通過(guò)代替調(diào)整壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca而調(diào)整轉(zhuǎn)矩tca，也能夠使直流電壓vdc接近目標(biāo)直流電壓vdc1。在本實(shí)施方式的第2減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，振幅vpa維持為與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同(在該例中與第1閾值振幅vth1相同)的一定值。泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa維持為與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

在振幅vca小于第2閾值振幅vth2的情況下(在步驟s106中為“是”的情況下)，進(jìn)入到步驟s108。在步驟s108中，對(duì)壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca與閾值轉(zhuǎn)速ωth進(jìn)行比較。在本實(shí)施方式中，閾值轉(zhuǎn)速ωth為常數(shù)，為通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速ωca的0.1～5％。

在轉(zhuǎn)速ωca為閾值轉(zhuǎn)速ωth以上的情況下(在步驟s108中為“否”的情況下)，進(jìn)入到步驟s109，進(jìn)行第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式的第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，使用壓縮機(jī)逆變器103相對(duì)于壓縮機(jī)馬達(dá)101施加零電壓(進(jìn)行零電壓控制)。即使不施加零電壓，轉(zhuǎn)速ωca也下降，但通過(guò)施加零電壓，能夠積極地使轉(zhuǎn)速ωca下降。另外，在本實(shí)施方式的第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，使用泵逆變器105通過(guò)弱磁通控制驅(qū)動(dòng)泵馬達(dá)102。具體地說(shuō)，通過(guò)弱磁通控制，使得第2指令交流電壓向量的振幅vpa為直流電壓vdc的√3/2√2倍以下的振幅。這樣一來(lái)，能夠使得泵逆變器105的工作區(qū)域?yàn)榫€性區(qū)域，能夠維持潤(rùn)滑泵130的穩(wěn)定控制。容易將泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa維持為與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同。在本實(shí)施方式的其他例子中，代替進(jìn)行弱磁通控制或者進(jìn)行弱磁通控制同時(shí)，使泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa下降。這樣，振幅vpa也下降，所以能夠?qū)⒈媚孀兤?05的工作區(qū)域維持為線性區(qū)域。

在轉(zhuǎn)速ωca小于閾值轉(zhuǎn)速ωth的情況下(在步驟s108中為“是”的情況下)，進(jìn)入到步驟s110，進(jìn)行第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，使用壓縮機(jī)逆變器103向壓縮機(jī)馬達(dá)101通入直流電流(執(zhí)行直流勵(lì)磁控制)。根據(jù)直流勵(lì)磁控制，能夠?qū)嚎s機(jī)120的轉(zhuǎn)子進(jìn)行磁性鎖定，能夠使得轉(zhuǎn)速ωca迅速且可靠地為零。另外，在本實(shí)施方式的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，使用泵逆變器105通過(guò)弱磁通控制驅(qū)動(dòng)泵馬達(dá)102。具體地說(shuō)，通過(guò)弱磁通控制，使得第2指令交流電壓向量的振幅vpa維持為直流電壓vdc的√3/2√2倍以下的振幅。這樣一來(lái)，能夠?qū)⒈媚孀兤?05的工作區(qū)域維持為線性區(qū)域，能夠維持潤(rùn)滑泵130的穩(wěn)定控制。在本實(shí)施方式的其他例子中，代替進(jìn)行弱磁通控制或者進(jìn)行弱磁通控制同時(shí)，使泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa下降。這樣振幅vpa也下降，所以能夠?qū)⒈媚孀兤?05的工作區(qū)域維持為線性區(qū)域。另外，在本實(shí)施方式的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)的又一其他例子中，使泵馬達(dá)102停止(使得轉(zhuǎn)速ωpa為零)。在潤(rùn)滑泵130的前后具有差壓，所以能夠使得泵馬達(dá)102為自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而使泵馬達(dá)102停止。自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是泵馬達(dá)102不由控制裝置104(以及泵逆變器105)控制的狀態(tài)。另外，也可以使用泵逆變器105(例如向泵馬達(dá)102施加零電壓或通入直流電流)而使泵馬達(dá)102停止。

另外，壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca追隨指令轉(zhuǎn)速ωc^*，所以轉(zhuǎn)速ωca與指令轉(zhuǎn)速ωc^*實(shí)質(zhì)相同。出于同樣的原因，泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa與指令轉(zhuǎn)速ωp^*實(shí)質(zhì)相同。壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)矩tca與指令轉(zhuǎn)矩tc^*實(shí)質(zhì)相同。第1交流電壓向量與第1指令交流電壓向量實(shí)質(zhì)相同。第1指令交流電壓向量的振幅與第1指令交流電壓向量的振幅vca實(shí)質(zhì)相同。第2交流電壓向量與第2指令交流電壓向量實(shí)質(zhì)相同。第2指令交流電壓向量的振幅與第2指令交流電壓向量的振幅vpa實(shí)質(zhì)相同。

(效果)

總結(jié)本實(shí)施方式的效果。在本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100中，在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給被切斷時(shí)，壓縮機(jī)馬達(dá)101通過(guò)再生驅(qū)動(dòng)生成再生電力，泵馬達(dá)102通過(guò)該再生電力驅(qū)動(dòng)。因此，即使從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給被切斷，也能夠維持潤(rùn)滑泵130的驅(qū)動(dòng)而使?jié)櫥瑒┫蜉S承124的供給繼續(xù)。因此，能夠既使軸承124的潤(rùn)滑繼續(xù)又使得壓縮機(jī)120減速以及停止。

本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100，在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給繼續(xù)時(shí)，進(jìn)行使用電源110的電壓驅(qū)動(dòng)泵馬達(dá)102的通常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100，在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給被切斷、且第1交流電壓向量的振幅為第1閾值振幅以上時(shí)，進(jìn)行使得第1交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r1倍以下的第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)。具體地說(shuō)，通過(guò)調(diào)整壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca或者轉(zhuǎn)矩tca，使得第1交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r1倍以下。第1閾值振幅為通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第2交流電壓向量的振幅以上，r1為壓縮機(jī)逆變器(第1逆變器)103在線性區(qū)域工作的情況下的、第1交流電壓向量的振幅相對(duì)于直流電壓vdc的比率的上限值，壓縮機(jī)逆變器103的線性區(qū)域?yàn)榈?交流電壓向量的振幅相對(duì)于直流電壓vdc理論上線性地變化的工作區(qū)域。r1為例如√3/2√2～1/√2。具體地說(shuō)，r1在壓縮機(jī)逆變器103基于正弦波pwm方式而工作的情況下為√3/2√2，在壓縮機(jī)逆變器103基于第3諧波注入調(diào)制方式而工作的情況下為1/√2。這樣，本實(shí)施方式的第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)在第1交流電壓向量的振幅為第1閾值振幅以上時(shí)進(jìn)行。第1閾值振幅為通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第2交流電壓向量的振幅以上，充分大，所以難以導(dǎo)致在第1交流電壓向量的振幅不充分時(shí)進(jìn)行第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)、該振幅進(jìn)一步下降的事態(tài)。即，該振幅難以不足，壓縮機(jī)馬達(dá)101的再生電力難以不足，直流電壓vdc難以不足，第2交流電壓向量的振幅難以不足，潤(rùn)滑劑向壓縮機(jī)120的軸承124的供給難以不足。另外，在本實(shí)施方式的第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，壓縮機(jī)逆變器103的工作區(qū)域變?yōu)榫€性區(qū)域。即，根據(jù)本實(shí)施方式，可防止壓縮機(jī)逆變器103在過(guò)調(diào)制區(qū)域工作，可防止壓縮機(jī)馬達(dá)101的電壓波形較大地失真。因此，能夠維持壓縮機(jī)120的穩(wěn)定控制。另外，“通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第2交流電壓向量的振幅”指的是第2交流電壓向量被正常地控制時(shí)的振幅，并非指的是因干擾(擾亂控制那樣的外在的作用)等從而第2交流電壓向量沒(méi)有被正常地控制時(shí)的振幅。

本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100，在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給被切斷、并且第1交流電壓向量的振幅為第2閾值振幅以上且小于第1閾值振幅時(shí)，進(jìn)行使直流電壓vdc接近目標(biāo)直流電壓的第2減速運(yùn)轉(zhuǎn)。具體地說(shuō)，通過(guò)調(diào)整壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca或者轉(zhuǎn)矩tca而使直流電壓vdc接近目標(biāo)直流電壓。第2閾值振幅小于通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第2交流電壓向量的振幅，目標(biāo)直流電壓為通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第2交流電壓向量的振幅的1/r2倍以上，r2是泵逆變器(第2逆變器)105在線性區(qū)域工作的情況下的、第2交流電壓向量的振幅相對(duì)于直流電壓vdc的比率的上限值，泵逆變器105的線性區(qū)域?yàn)榈?交流電壓向量的振幅相對(duì)于直流電壓vdc理論上線性地變化的工作區(qū)域。r2為例如√3/2√2～1/√2。具體地說(shuō)，r2在泵逆變器105基于正弦波pwm方式而工作的情況下為√3/2√2，在泵逆變器105基于第3諧波注入調(diào)制方式而工作的情況下為1/√2。在第1交流電壓向量的振幅下降時(shí)，再生電力下降，直流電壓vdc容易變得不足。在直流電壓vdc不足時(shí)，第2交流電壓向量的振幅不足，有可能潤(rùn)滑劑向壓縮機(jī)120的軸承124的供給不足。另外，如果盡管直流電壓vdc不足仍強(qiáng)行增大第2交流電壓向量的振幅，則有可能泵逆變器105的工作區(qū)域變?yōu)檫^(guò)調(diào)制區(qū)域、泵馬達(dá)102的控制變得不穩(wěn)定。因此，優(yōu)選即使第1交流電壓向量的振幅下降也確保充分的直流電壓vdc。該點(diǎn)，在本實(shí)施方式的第2減速運(yùn)轉(zhuǎn)中，在第1交流電壓向量的振幅小于第1閾值振幅時(shí)，使直流電壓vdc接近目標(biāo)直流電壓。目標(biāo)直流電壓為通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的第2交流電壓向量的振幅的1/r2倍以上，r2是第2逆變器在線性區(qū)域工作的情況下的、第2交流電壓向量的振幅相對(duì)于直流電壓vdc的比率的上限值。因此，直流電壓vdc接近能夠既使泵逆變器105在線性區(qū)域工作又得到與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同的第2交流電壓向量的振幅的直流電壓。即，根據(jù)本實(shí)施方式的第2減速運(yùn)轉(zhuǎn)，容易將直流電壓vdc增大到能夠既維持泵馬達(dá)102的穩(wěn)定控制又充分且穩(wěn)定地向軸承124供給潤(rùn)滑劑的程度。

本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100，在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給被切斷、第1交流電壓向量的振幅小于第2閾值振幅且壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca為閾值轉(zhuǎn)速ωth以上時(shí)，進(jìn)行向壓縮機(jī)馬達(dá)101施加零電壓并且使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下的第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在第1交流電壓向量的振幅充分小時(shí)，與該振幅較大時(shí)相比，能夠安全地進(jìn)行渦輪壓縮機(jī)裝置100的停止運(yùn)轉(zhuǎn)。該點(diǎn)，在本實(shí)施方式中，在第1交流電壓向量的振幅小于第2閾值振幅時(shí)，進(jìn)行向壓縮機(jī)馬達(dá)101施加零電壓的第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)向壓縮機(jī)馬達(dá)101施加零電壓，使得壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca下降。另外，在本實(shí)施方式的第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下。r2是泵逆變器105在線性區(qū)域工作的情況下的、第2交流電壓向量的振幅相對(duì)于直流電壓vdc的比率的上限值。因此，能夠使泵逆變器105在線性區(qū)域工作。即，根據(jù)本實(shí)施方式的第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)，即使在以某種程度進(jìn)行了停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca較低時(shí))，也容易維持潤(rùn)滑泵130的穩(wěn)定控制以及潤(rùn)滑劑向軸承124的穩(wěn)定供給，容易抑制軸承124以及旋轉(zhuǎn)軸123b的磨損。

在本實(shí)施方式的第1停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，通過(guò)泵馬達(dá)102的弱磁通控制以及/或者通過(guò)調(diào)整泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa，使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下。根據(jù)泵馬達(dá)102的弱磁通控制以及/或者泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa的調(diào)整，能夠容易地使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下。

本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100，在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給被切斷、第1交流電壓向量的振幅小于第2閾值振幅且壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca小于閾值轉(zhuǎn)速ωth時(shí)，進(jìn)行向壓縮機(jī)馬達(dá)101通入直流電流并且使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣，在本實(shí)施方式的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，向壓縮機(jī)馬達(dá)101通入直流電流(進(jìn)行直流勵(lì)磁控制)。由此，能夠迅速使得壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca為零。因此，能夠抑制軸承124以及旋轉(zhuǎn)軸123b的磨損。另外，在本實(shí)施方式的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下。如上所述，這樣一來(lái)，能夠使泵逆變器105在線性區(qū)域工作。因此，能夠維持潤(rùn)滑泵130的穩(wěn)定控制。

在本實(shí)施方式的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，通過(guò)泵馬達(dá)102的弱磁通控制以及/或者通過(guò)調(diào)整泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa，使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下。根據(jù)泵馬達(dá)102的弱磁通控制以及/或者泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa的調(diào)整，能夠容易地使得第2交流電壓向量的振幅為直流電壓vdc的r2倍以下。

本實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100，在從電源110向轉(zhuǎn)換器107的電力供給被切斷、第1交流電壓向量的振幅小于第2閾值振幅且壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca小于閾值轉(zhuǎn)速ωth時(shí)，向壓縮機(jī)馬達(dá)101通入直流電流并且使得泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa為零。在本實(shí)施方式的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，向壓縮機(jī)馬達(dá)101通入直流電流(進(jìn)行直流勵(lì)磁控制)。由此，能夠迅速使得壓縮機(jī)馬達(dá)101的轉(zhuǎn)速ωca為零。因此，能夠抑制軸承124以及旋轉(zhuǎn)軸123b的磨損。另外，在本實(shí)施方式的第2停止運(yùn)轉(zhuǎn)中，使得泵馬達(dá)102的轉(zhuǎn)速ωpa為零。由此，能夠迅速使得渦輪壓縮機(jī)裝置100停止。

本實(shí)施方式的流體裝置(空調(diào)裝置)140包含渦輪壓縮機(jī)裝置100。因此，在流體裝置140，具有與渦輪壓縮機(jī)裝置100相同的優(yōu)點(diǎn)。

在本實(shí)施方式中，制冷劑為具有組分c的流體，潤(rùn)滑劑也為具有組分c的流體。即，制冷劑以及潤(rùn)滑劑為具有相同組分的流體。因此，即使制冷劑與潤(rùn)滑劑在壓縮機(jī)120內(nèi)混合，也不需要將它們分離。該情況有助于裝置的簡(jiǎn)化。

在本實(shí)施方式中，具有組分c的流體為以水為主成分的流體。水對(duì)地球環(huán)境的負(fù)擔(dān)較小。例如，水不會(huì)破壞臭氧層、不會(huì)成為地球溫室化的原因。本實(shí)施方式的流體裝置140保護(hù)地球環(huán)境。但是，具有組分c的流體也可以是氟利昂制冷劑或者氟利昂替代制冷劑。

在本實(shí)施方式中，潤(rùn)滑劑為具有組分c的流體。壓縮機(jī)120具有排出潤(rùn)滑軸承124后的潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑劑排出路128。流體裝置140包含具有組分c的流體進(jìn)行循環(huán)的1個(gè)或者多個(gè)流路144、145、146。潤(rùn)滑劑供給路127以及潤(rùn)滑劑排出路128連接1個(gè)或者多個(gè)流路144、145、146與軸承124。在本實(shí)施方式中，潤(rùn)滑劑在流體裝置140內(nèi)循環(huán)。即，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠有效利用潤(rùn)滑劑。

(第二實(shí)施方式)

以下，對(duì)第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在第二的本實(shí)施方式中，對(duì)與第一實(shí)施方式同樣的部分賦予同一附圖標(biāo)記，有時(shí)將說(shuō)明省略。

在圖6中表示第二實(shí)施方式的空調(diào)裝置240。在空調(diào)裝置240中，第2輸送路154具有第2泵253。在第2輸送路154中的比第2泵253靠下游側(cè)的位置連接分支路227。該分支路227連接于壓縮機(jī)120。第2泵253將制冷劑不僅向第2換熱器152也向壓縮機(jī)120壓送。這樣一來(lái)，引導(dǎo)到壓縮機(jī)120的制冷劑作為潤(rùn)滑劑向軸承124供給。即，第2泵253可以稱為潤(rùn)滑泵，分支路227可以稱為潤(rùn)滑劑供給路。第二實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置200，代替第一實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100的潤(rùn)滑泵130以及潤(rùn)滑劑供給路127，具有潤(rùn)滑泵(第2泵)253以及潤(rùn)滑劑供給路(分支路)227。

在第二實(shí)施方式中，1個(gè)泵(第2泵253)起到第一實(shí)施方式的潤(rùn)滑泵130以及第2泵153的作用。因此，第二實(shí)施方式對(duì)系統(tǒng)的小型化以及低成本化有利。

(第三實(shí)施方式)

以下，對(duì)第三實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在第三實(shí)施方式中，對(duì)于與第一實(shí)施方式或者第二實(shí)施方式同樣的部分賦予同一附圖標(biāo)記，有時(shí)將說(shuō)明省略。

在圖7中表示第三實(shí)施方式的空調(diào)裝置340。在空調(diào)裝置340中，在第2返回路155連接有分支路327。該分支路327連接于壓縮機(jī)120。第2泵253將制冷劑不僅向第2換熱器152也向壓縮機(jī)120壓送。這樣一來(lái)，引導(dǎo)到壓縮機(jī)120的制冷劑作為潤(rùn)滑劑而向軸承124供給。即，第2泵253可以稱為潤(rùn)滑泵，分支路327可以稱為潤(rùn)滑劑供給路。第三實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置300，代替第一實(shí)施方式的渦輪壓縮機(jī)裝置100的潤(rùn)滑泵130以及潤(rùn)滑劑供給路127，具有潤(rùn)滑泵(第2泵)253以及潤(rùn)滑劑供給路(分支路)327。

在第三實(shí)施方式中，1個(gè)泵(第2泵253)起到第一實(shí)施方式的潤(rùn)滑泵130以及第2泵153的作用。因此，第三實(shí)施方式對(duì)系統(tǒng)的小型化以及低成本化有利。

(參考：根據(jù)指令轉(zhuǎn)矩或者指令轉(zhuǎn)速特定指令電壓向量的手法的具體例)對(duì)根據(jù)壓縮機(jī)馬達(dá)101的指令轉(zhuǎn)矩tc^*或者指令轉(zhuǎn)速ωc^*運(yùn)算3相的指令電壓vcu^*、vcv^*、vcw^*、根據(jù)泵馬達(dá)102的指令轉(zhuǎn)速ωp^*運(yùn)算3相的指令電壓vpu^*、vpv^*、vpw^*的手法的具體例進(jìn)行說(shuō)明。另外，以下說(shuō)明的手法為一例，也可采用其他的運(yùn)算。

使用圖8對(duì)α－β坐標(biāo)以及d－q坐標(biāo)進(jìn)行說(shuō)明。α－β坐標(biāo)是固定坐標(biāo)。α－β坐標(biāo)也稱為靜止坐標(biāo)或交流坐標(biāo)。α軸設(shè)定為向與u軸(在圖8中省略)同一方向延伸的軸。d－q坐標(biāo)為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)。θ是從u軸觀察的d軸的超前角。θ也稱為轉(zhuǎn)子位置。

在圖9中，表示用于基于α－β坐標(biāo)而根據(jù)指令轉(zhuǎn)速ωref^*運(yùn)算3相的指令電壓vu^*、vv^*、vw^*的控制部531?？刂撇?31包括u、w/α、β轉(zhuǎn)換部506、電壓指令運(yùn)算部507、磁通運(yùn)算部508、轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部509、速度·位置運(yùn)算部510、轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部521、轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部511、振幅指令生成部522、磁通指令運(yùn)算部512、α軸磁通偏差運(yùn)算部513a、β軸磁通偏差運(yùn)算部513b以及α、β/u、v、w轉(zhuǎn)換部514。控制部531可通過(guò)控制裝置104實(shí)現(xiàn)。

(u、w/α、β轉(zhuǎn)換部506)

u、w/α、β轉(zhuǎn)換部506將馬達(dá)的相電流iu、iw轉(zhuǎn)換為軸電流iα、iβ。具體地說(shuō)，u、w/α、β轉(zhuǎn)換部506通過(guò)(式7)、(式8)將相電流iu、iw轉(zhuǎn)換為軸電流iα、iβ。相電流iu、iw可使用眾所周知的電流傳感器測(cè)定。

(磁通運(yùn)算部508)

磁通運(yùn)算部508推定馬達(dá)的磁通(馬達(dá)磁通)。具體地說(shuō)，磁通運(yùn)算部508根據(jù)軸電流iα、iβ以及指令軸電壓vα^*、vβ^*求出推定磁通ψs(推定磁通ψα、ψβ)。更具體地說(shuō)，磁通運(yùn)算部508使用(式9)、(式10)以及(式11)，求出推定磁通ψα、ψβ以及推定磁通ψs的絕對(duì)值|ψs|。(式9)以及(式10)中的ψα|t＝0、ψβ|t＝0分別為推定磁通ψα、ψβ的初始值。(式9)以及(式10)中的r為馬達(dá)的繞線電阻。在磁通運(yùn)算部508組裝于dsp、微型計(jì)算機(jī)等數(shù)字控制裝置的情況下，用于(式9)以及(式10)中的運(yùn)算所需要的積分器可通過(guò)離散系統(tǒng)構(gòu)成。在該情況下，對(duì)1控制周期前的推定磁通ψα、ψβ加減運(yùn)算來(lái)自于當(dāng)前的控制周期的值即可。

ψα＝∫(vα^*-riα)dt+ψα|t＝0(式9)

ψβ＝∫(vβ^*-riβ)dt+ψβ|t＝0(式10)

(轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部509)

轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部509推定馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩(馬達(dá)轉(zhuǎn)矩)。具體地說(shuō)，轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部509根據(jù)軸電流iα、iβ以及推定磁通ψs(推定磁通ψα、ψβ)求出推定轉(zhuǎn)矩te。更具體地說(shuō)，轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部509使用(式12)求出推定轉(zhuǎn)矩te。(式12)中的pn為馬達(dá)的極對(duì)數(shù)。

te＝pn(ψαiβ-ψβiα)(式12)

(速度·位置運(yùn)算部510)

速度·位置運(yùn)算部510根據(jù)推定磁通ψs(推定磁通ψα、ψβ)求出推定磁通ψs的相位θs。具體地說(shuō)，速度·位置運(yùn)算部510通過(guò)(式13)求出推定磁通ψs的相位θs。另外，速度·位置運(yùn)算部510使用在當(dāng)前的控制周期求出的相位θs(n)與在前次的控制周期求出的相位θs(n－1)，通過(guò)(式14)求出推定轉(zhuǎn)速ωr。速度·位置運(yùn)算部510為眾所周知的相位推定器。在這里，ts指的是控制周期(采樣周期)。n為時(shí)間步(timestep)。

θs＝tan^-1(ψβ/ψα)(式13)

(轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部521)

轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部521根據(jù)指令轉(zhuǎn)速ωref^*以及推定轉(zhuǎn)速ωr求出指令轉(zhuǎn)矩te^*。具體地說(shuō)，轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部521通過(guò)(式15)求出指令轉(zhuǎn)矩te^*。(式15)中的ksp為比例增益。ksi為積分增益。轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部521為眾所周知的pi補(bǔ)償器。

te^*＝(ksp+ksi/s)(ωref^*-ωr)(式15)

(振幅指令生成部522)

振幅指令生成部522根據(jù)指令轉(zhuǎn)矩te^*求出指令振幅|ψs^*|。振幅指令生成部522能夠使用儲(chǔ)存有查找表、計(jì)算式(近似式)的運(yùn)算件等構(gòu)成。在使用查找表的情況下，事先準(zhǔn)備表示指令轉(zhuǎn)矩te^*與指令振幅|ψs^*|的對(duì)應(yīng)關(guān)系的查找表即可。運(yùn)算件中的計(jì)算式也能夠事先準(zhǔn)備。這樣的查找表以及計(jì)算式能夠基于預(yù)先進(jìn)行的測(cè)定數(shù)據(jù)或者理論而設(shè)定。指令振幅|ψs^*|的具體的特定方法可通過(guò)參照眾所周知的文獻(xiàn)(武田洋次、森本茂雄、松井信行、本田幸夫、“埋入磁體同步馬達(dá)的設(shè)計(jì)與控制”、株式會(huì)社オーム社、2001年10月25日發(fā)行等)而理解。也能夠利用滿足能夠以最小的電流產(chǎn)生最大的轉(zhuǎn)矩的最大轉(zhuǎn)矩/電流控制(mtpa)的轉(zhuǎn)矩與磁通的關(guān)系。

(轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部511)

轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部511求出指令轉(zhuǎn)矩te^*與推定轉(zhuǎn)矩te的偏差(轉(zhuǎn)矩偏差δt：te^*－te)。作為轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部511，使用眾所周知的運(yùn)算件即可。

(磁通指令運(yùn)算部512)

磁通指令運(yùn)算部512根據(jù)指令振幅|ψs^*|、轉(zhuǎn)矩偏差δt以及相位θs求出指令磁通向量ψs^*(指令磁通ψα^*、ψβ^*)。具體地說(shuō)，通過(guò)(式16)，使用求出馬達(dá)磁通的旋轉(zhuǎn)量δθs的(式17)，求出指令磁通向量ψs^*的相位θs^*。使用(式18)以及(式19)，求出指令磁通ψα^*、ψβ^*。(式16)中的kθp為比例增益。kθi為積分增益。磁通指令運(yùn)算部512使轉(zhuǎn)矩偏差δt接近零。在該點(diǎn)，磁通指令運(yùn)算部512也可以說(shuō)構(gòu)成轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。在磁通指令運(yùn)算部512被組裝于dsp、微型計(jì)算機(jī)等數(shù)字控制裝置的情況下，用于(式16)中的運(yùn)算所需要的積分器可通過(guò)離散系統(tǒng)構(gòu)成。

δθs＝(kθp+kθi/s)δt(式16)

θs^*＝θs+δθs(式17)

ψα^*＝|ψs^*|cosθs^*(式18)

ψβ^*＝|ψs^*|sinθs^*(式19)

(α軸磁通偏差運(yùn)算部513a、β軸磁通偏差運(yùn)算部513b)

α軸磁通偏差運(yùn)算部513a獲取指令磁通ψα^*與推定磁通ψα，求出這些的偏差(磁通偏差δψα：ψα^*－ψα)。β軸磁通偏差運(yùn)算部513b獲取指令磁通ψβ^*與推定磁通ψβ，求出這些的偏差(磁通偏差δψβ：ψβ^*－ψβ)。作為磁通偏差運(yùn)算部513a、513b，使用眾所周知的運(yùn)算件即可。

(電壓指令運(yùn)算部507)

電壓指令運(yùn)算部507根據(jù)磁通偏差δψα、δψβ以及軸電流iα、iβ求出指令軸電壓vα^*、vβ^*。具體地說(shuō)，電壓指令運(yùn)算部507使用(式20)求出α軸指令電壓vα^*。另外，電壓指令運(yùn)算部507使用(式21)求出β軸指令電壓vβ^*。

(α、β/u、v、w轉(zhuǎn)換部514)

α、β/u、v、w轉(zhuǎn)換部514將指令軸電壓vα^*、vβ^*轉(zhuǎn)換為指令電壓向量vu^*、vv^*、vw^*。具體地說(shuō)，α、β/u、v、w轉(zhuǎn)換部514通過(guò)(式22)將指令軸電壓vα^*、vβ^*轉(zhuǎn)換為指令電壓向量vu^*、vv^*、vw^*。

在圖9的例子中，如果使用指令轉(zhuǎn)速ωc^*來(lái)作為指令轉(zhuǎn)速ωref^*，則可得到3相的指令電壓vcu^*、vcv^*、vcw^*。另外，如果使用指令轉(zhuǎn)速ωp^*作為指令轉(zhuǎn)速ωref^*，則可得到3相的指令電壓vpu^*、vpv^*、vpw^*。

另外，在圖9的例子中，根據(jù)指令轉(zhuǎn)速ωref^*特定指令轉(zhuǎn)矩te^*。在指令轉(zhuǎn)矩te^*從上位控制裝置給予的情況下，不需要根據(jù)指令轉(zhuǎn)速ωref^*特定指令轉(zhuǎn)矩te^*。在該情況下，如果將轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部521省略、將給予的指令轉(zhuǎn)矩te^*輸入到振幅指令生成部522以及轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部511，則能夠進(jìn)行與圖9的例子同樣的控制。當(dāng)然，也能夠通過(guò)使用指令轉(zhuǎn)矩tc^*作為指令轉(zhuǎn)矩te^*，根據(jù)指令轉(zhuǎn)矩tc^*特定3相的指令電壓vpu^*、vpv^*、vpw^*。

在圖10中，表示用于基于d－q坐標(biāo)根據(jù)指令轉(zhuǎn)速ωref^*運(yùn)算3相的指令電壓vu^*、vv^*、vw^*的控制部600。如圖10所示，控制部600包括位置檢測(cè)部601、速度檢測(cè)部602、電流向量控制部603、速度控制部604和電流反饋控制部605?？刂撇?00可通過(guò)控制裝置104實(shí)現(xiàn)。

(位置檢測(cè)部601)

位置檢測(cè)部601檢測(cè)馬達(dá)的磁通(馬達(dá)磁通)的相位θs。位置檢測(cè)部601可通過(guò)位置傳感器(編碼器、分解器(resolver)等)實(shí)現(xiàn)。但是，也能夠不使用位置傳感器而推定相位θs(例如，參照“埋入磁體同步馬達(dá)的設(shè)計(jì)與控制”的5章)。

(速度檢測(cè)部602)

速度檢測(cè)部602檢測(cè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速ωr。位置檢測(cè)部601可通過(guò)速度傳感器實(shí)現(xiàn)。但是，也能夠不使用速度傳感器而推定轉(zhuǎn)速ωr(例如，參照“埋入磁體同步馬達(dá)的設(shè)計(jì)與控制”的5章)。能夠使用(式14)根據(jù)相位θs求出轉(zhuǎn)速ωr。

另外，使用了位置傳感器的相位θs的檢測(cè)以及使用了速度傳感器的轉(zhuǎn)速ωr的檢測(cè)也能夠適用于圖9的控制部531。

(速度控制部604)

速度控制部604根據(jù)轉(zhuǎn)速ωr以及指令轉(zhuǎn)速ωref^*特定q軸指令電流iq^*。具體地說(shuō)，速度控制部604通過(guò)使得轉(zhuǎn)速ωr以及指令轉(zhuǎn)速ωref^*的偏差為零的反饋控制(pi控制等)特定q軸指令電流iq^*。

(電流向量控制部603)

電流向量控制部603根據(jù)q軸指令電流iq^*以及轉(zhuǎn)速ωr特定d軸指令電流id^*。具體地說(shuō)，在進(jìn)行mtpa時(shí)，電流向量控制部603基于(式23)特定d軸指令電流id^*。|ψa|為磁通參數(shù)。磁通參數(shù)|ψa|是作為馬達(dá)中的永久磁體產(chǎn)生的磁體磁通向量(也稱為激磁磁通向量)的振幅而給予的常數(shù)。ld為d軸電感。lq為q軸電感。在進(jìn)行弱磁通控制時(shí)，電流向量控制部603基于(式24)特定d軸指令電流id^*。vom為電壓限制值。根據(jù)基于(式24)的控制，可防止馬達(dá)的電壓向量的大小超過(guò)電壓限制值vom。對(duì)于基于(式23)以及(式24)的控制的詳細(xì)情況，請(qǐng)參照“埋入磁體同步馬達(dá)的設(shè)計(jì)與控制”的2章等。

(電流反饋控制部605)

電流反饋控制部605根據(jù)指令軸電流id^*、iq^*、馬達(dá)的相電流iu、iw以及相位θs特定指令電壓vu^*、vv^*、vw^*。相電流iu、iw可使用眾所周知的電流傳感器測(cè)定。具體地說(shuō)，電流反饋控制部605基于(式25)以及(式26)將相電流iu、iw轉(zhuǎn)換為軸電流id、iq。電流反饋控制部605通過(guò)使得軸電流id、iq以及指令軸電流id^*、iq^*的偏差為零的反饋控制(具體地說(shuō)為pi控制)，特定指令軸電壓vd^*、vq^*。具體地說(shuō)，電流反饋控制部605基于(式27)以及(式28)特定指令軸電壓vd^*、vq^*。(式27)以及(式28)中的kcdp以及kcqp為比例增益。kcdi以及kcqi為積分增益。電流反饋控制部605根據(jù)相位θs以及指令軸電壓vd^*、vq^*特定指令電壓vu^*、vv^*、vw^*。具體地說(shuō)，電流反饋控制部605基于(式29)，將指令軸電壓vd^*、vq^*轉(zhuǎn)換為指令電壓vu^*、vv^*、vw^*。

iv＝-(iu+iw)(式25)

vd^*＝(kcdp+kcdi/s)id^*-id)(式27)

vq^*＝(kcqp+kcqi/s)(iq^*-iq)(式28)

在圖10的例子中，如果使用指令轉(zhuǎn)速ωc^*作為指令轉(zhuǎn)速ωref^*，則可得到3相的指令電壓vcu^*、vcv^*、vcw^*。另外，如果使用指令轉(zhuǎn)速ωp^*作為指令轉(zhuǎn)速ωref^*，則可得到3相的指令電壓vpu^*、vpv^*、vpw^*。

上位控制裝置中的指令轉(zhuǎn)速ωref^*的特定方法沒(méi)有特別限定。上位控制裝置的一例根據(jù)圖11而工作。具體地說(shuō)，該例的上位控制裝置能夠通過(guò)使得第1指令交流電壓向量的振幅vca以及目標(biāo)電壓vref^*的偏差為零的反饋控制(pi控制等)，特定指令轉(zhuǎn)速ωref^*。這樣特定的指令轉(zhuǎn)速ωref^*可在圖9以及圖10的控制中使用。另外，在渦輪壓縮機(jī)裝置進(jìn)行第2減速運(yùn)轉(zhuǎn)(與圖5的步驟s107相對(duì)應(yīng))時(shí)，能夠使得壓縮機(jī)馬達(dá)101用的目標(biāo)電壓vref^*為(式6)的vth1+δv。在渦輪壓縮機(jī)裝置進(jìn)行第1減速運(yùn)轉(zhuǎn)(與圖5的步驟s105相對(duì)應(yīng))時(shí)，能夠在vth1+δv以上的范圍內(nèi)逐漸減小壓縮機(jī)馬達(dá)101用的目標(biāo)電壓vref^*。另外，上位控制裝置也可以通過(guò)使得第1指令交流電壓向量的振幅vca以及目標(biāo)電壓vref^*的偏差為零的反饋控制(pi控制等)，特定指令轉(zhuǎn)矩te^*。

【工業(yè)應(yīng)用前景】

本公開(kāi)所涉及的空調(diào)裝置在家用空調(diào)、商用空調(diào)等中有用。本公開(kāi)所涉及的渦輪壓縮機(jī)裝置在空調(diào)裝置等中有用。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

100、200、300：渦輪壓縮機(jī)裝置

101：壓縮機(jī)馬達(dá)

101a：定子

101b：轉(zhuǎn)子

102：泵馬達(dá)

103：壓縮機(jī)逆變器

104：控制裝置

105：泵逆變器

106：直流電壓部

107：轉(zhuǎn)換器

108：電壓傳感器

109：電壓傳感器

110：電源

120：(渦輪)壓縮機(jī)

121：殼體

123：旋轉(zhuǎn)體

123a：壓縮機(jī)構(gòu)

123b：旋轉(zhuǎn)軸

124：軸承

125：壓縮機(jī)吸入管

126：壓縮機(jī)排出管

127：潤(rùn)滑劑供給路

128：潤(rùn)滑劑排出路

130：潤(rùn)滑泵

140、240、340：空調(diào)裝置

141：蒸發(fā)器

142：冷凝器

143：減壓機(jī)構(gòu)

144：制冷劑回路

145：第1循環(huán)路

146：第2循環(huán)路

147：第1換熱器

148：第1泵

149：第1輸送路

150：第1返回路

151：送風(fēng)機(jī)

152：第2換熱器

153、253：第2泵

154：第2輸送路

155：第2返回路

156：送風(fēng)機(jī)

227、327：分支路(潤(rùn)滑劑供給路)

506：u、w/α、β轉(zhuǎn)換部

507：電壓指令運(yùn)算部

508：磁通運(yùn)算部

509：轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部

510：速度·位置運(yùn)算部

511：轉(zhuǎn)矩偏差運(yùn)算部

512：磁通指令運(yùn)算部

513a：α軸磁通偏差運(yùn)算部

513b：β軸磁通偏差運(yùn)算部

514：α、β/u、v、w轉(zhuǎn)換部

521：轉(zhuǎn)矩指令運(yùn)算部

522：振幅指令生成部

531：控制部

600：控制部

601：位置檢測(cè)部

602：速度檢測(cè)部

603：電流向量控制部

604：速度控制部

605：電流反饋控制部

900：制冷機(jī)

901：壓縮機(jī)

902：蒸發(fā)器

904：冷凝器

910：旋轉(zhuǎn)軸

912：葉輪

916：冷卻塔

918：冷卻水泵

920：軸承