專利名稱：變頻壓縮機的控制方法及變頻壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及變頻壓縮機(converter compressor)的發生逆變器跳閘 時的重試控制(再起動控制)。
背景技術：
作為變頻壓縮機的一個例子是變頻油冷式螺旋壓縮機。油冷式螺 旋壓縮機，將潤滑油供給壓縮機的螺旋部，但是當壓縮機停止時在壓 縮機本體內部殘留微少的潤滑油。因此，例如在設計說明溫度下限以 下進行低溫時的起動中，因為殘留在壓縮機本體內部的油的粘度增高 所以起動后由于液體壓縮發生過大的轉矩，因此在逆變器(converter compressor)中發生過電流而跳閘。又即便在無油壓縮機中當壓縮機本 體起動時殘留在軸承單元中的潤滑油的粘度上升，因此起動時發生過 大的轉矩逆變器發生過電流而跳閘。特別是作為驅動馬達，高效率的 同步馬達因為起動轉矩小所以多見這種傾向。關于發生這種逆變器跳 閘時的重試控制的以往技術，例如有日本專利第3255213號專利公報 "封裝型螺旋壓縮機的控制方法和控制裝置"。 [專利文獻l]日本第3255213號專利公報
發明內容
在上述的以往技術中，當發生逆變器跳閘時，在使分離器6的內 壓(壓縮機本體吐出側的壓力)降低到可以再起動壓縮機本體的壓力 (起動轉矩十分小的壓力)后進行重試控制。
又，在油冷式螺旋壓縮機中，當發生跳閘使壓縮機停止時，混入 到分離器內的潤滑油中的空氣，隨著分離器內壓降低而膨脹，同時上 升到分離器內部的潤滑油上面，發生起泡現象。當該起泡現象過度地 發生時，因為起泡消耗油，起動時發生油變得不足等的不適合情況， 所以作為使分離器內壓大致減少到大氣壓的時間，大致需要10 30秒的長時間。因此重試待機時間也需要相同程度的時間。在上述的以往
技術中，作為一個例子也需要20秒的等待時間。
另一方面，當逆變器起動后發生跳閘時，因為壓縮機本體吐出側 的壓力幾乎不從起動前的待機壓力上升，不需要降低壓縮機吐出側的 壓力，所以可以立即再起動壓縮機。但是，存在著如上述的那樣從抑 制分離器內部的起泡的觀點來看，因為將重試待機時間一律設定在 10 30秒，所以即便在起動后的逆變器跳閘中也需要長時間的重試待 機，不能夠迅速地確保在壓縮機中需要的壓力那樣的問題。
本發明提供在逆變器起動后的跳閘中，能夠短時間重試的變頻壓 縮機的控制方法和變頻壓縮機。
為了解決上述課題，在變頻壓縮機的控制方法中，該變頻壓縮機 是在發生逆變器跳閘時，在經過預先設定的用于使壓縮機本體的吐出 側的壓力下降到能夠使壓縮機本體再起動的重試待機時間后，進行再
起動的變頻壓縮機，其特征在于檢測發生逆變器跳閘時的條件，根
據檢測出的條件而經過不同的重試待機時間進行再起動。
又，其特征在于，作為上述條件，檢測從逆變器起動到發生跳閘
的運轉經過時間，根據該檢測出的運轉經過時間決定重試待機時間。 又，其特征在于，作為上述條件，檢測逆變器臨近發生跳閘前的
馬達轉速，根據該檢測出的馬達轉速決定重試待機時間。
又，其特征在于，作為上述條件，檢測逆變器發生跳閘時的壓縮
機本體的吐出側的壓力，根據該檢測出的壓力決定重試待機時間。
又，其特征在于，設定至少2個不同的重試待機時間，令逆變器 在剛起動后即發生跳閘時的重試待機時間為t2，逆變器在通常運轉中 發生跳閘時的重試待機時間為tl時，設定為t2〈tl。
進一步本發明的變頻壓縮機，其在發生逆變器跳閘時，在經過預 先設定的用于使壓縮機本體的吐出側的壓力下降到能夠使壓縮機本體
再起動的重試待機時間后，進行再起動，其特征在于具有，檢測發
生逆變器跳閘時的條件，根據檢測出的條件而經過不同的重試待機時 間發出再起動指令的控制單元。
又，其特征在于，其特征在于上述控制單元具有檢測從逆變器 起動到發生跳閘的運轉經過時間的檢測部，根據該檢測出的運轉經過時間決定重試待機時間。
又，其特征在于上述控制單元具有檢測逆變器臨近發生跳閘前 的馬達轉速的檢測部，根據該檢測出的馬達轉速決定重試待機時間。
又，其特征在于上述控制單元具有檢測逆變器發生跳閘時的壓 縮機本體的吐出側的壓力的檢測部，根據該檢測出的壓力決定重試待 機時間。
又，其特征在于上述控制單元具有存儲至少2個不同的重試待 機時間的存儲器，令逆變器在剛起動后即發生跳閘時的重試待機時間 為t2，逆變器在通常運轉中發生跳閘時的重試待機時間為tl，設定為
t2< tl 。
根據本發明，因為能夠確保通常運轉時的逆變器跳閘中需要的重 試待機時間，并且在起動后的逆變器跳閘中使重試待機時間更短，所 以可以在短時間中進行再起動，能夠迅速地確保需要的壓力。
圖1是本發明的實施例1的重試控制流程圖。 圖2是同一實施例1的工作的操作流程圖。 圖3是同一實施例1的穩定運轉中發生跳閘時的時序圖。 圖4是同一實施例1的起動后發生跳閘時的時序圖。
具體實施例方式
下面說明本發明的實施例1。 [實施例1]
圖1是表示油冷式螺旋壓縮機的流程的圖。1是油冷式螺旋壓縮機 本體，例如由同步電動機2進行旋轉驅動。被旋轉驅動的壓縮機本體1， 經過過濾器3和吸入單向閥吸入大氣中的空氣，壓縮到規定的壓力。 因為壓縮機本體1內的壓縮空氣含有潤滑油，所以在油分離器5中大 致分離了潤滑油后，經過單向閥6和壓縮空氣熱交換器7吐出到外殼8 的外部負載。另一方面，在油分離器5中從壓縮空氣分離了的潤滑油， 經過潤滑油溫度調節閥9和潤滑油熱交換器10，自動調整潤滑油溫度 后，再次向壓縮機本體l供油。控制單元12，向逆變器(coiwerter) 13發出運轉指令使電動機2 運轉，根據由壓力檢測單元11檢測出的吐出到外部負載的壓力控制轉 速。14是由控制單元12進行開閉控制，而對壓縮機吐出側進行減壓的 排氣閥，使其與逆變器跳閘同時開放，并經過與逆變器重試待機時間 同時的時間而關閉。
控制單元12具有檢測從逆變器13起動時到發生跳閘時的運轉經 過時間的檢測單元12a、和分別存儲逆變器重試待機時間的tl和t2的 存儲器12b和12c。這兩個待機時間具有tl〉t2的關系。又，將圖2的 工作流程裝入到控制單元12中。在圖2中，tm表示從逆變器13起動 時到發生跳閘時的運轉經過時間，t3為預先設定的標準經過時間，表 示從逆變器13起動到跳閘的經過時間(例如約l秒左右)，tr表示重 試待機吋間。
下面，說明逆變器發生跳閘后的重試控制(再起動控制)工作。 當工作中的逆變器發生跳閘時，在圖2的步驟(S) 101，由控制單元 12的檢測部12a檢測直到發生跳閘時為止的運轉經過時間tm。檢測該 時間tm作為從逆變器起動時到發生跳閘時的經過時間。與此同時根據 控制單元12的指令開放排氣閥14，而使油分離器5的壓力開始下降。
接著，在S102中，比較運轉經過時間tm和標準經過時間t3。當 比較結果為tm33時，在S103作為重試待機tr選擇存儲器12b內的時 間tl，在發生跳閘后逆變器的停止狀態下進行tl時間的待機。接著， 經過tl時間后，在S105中關閉排氣閥14，對逆變器進行重試控制。 這時的時間tm，剛經過逆變器13起動后(標準經過時間)，壓縮機額 定運轉，或在向著額定運轉提升的狀態的水平下而運轉，因此吐出側 的內部壓力升高。
這里，將時間tl決定為，在重試待機時間內為使油分離器5的內 部壓力降低到能夠再起動的壓力而利用排氣閥14進行降壓的時間(例 如10 30秒)。從而，在經過時間tl后如果對逆變器進行重試控制， 則能夠確實地起動電動機，而驅動壓縮機。
在上述S102中當tm<t3時，在S104中選擇存儲器12c內的時間 t2作為重試待機時間tr，在發生跳閘后逆變器的停止狀態下進行t2時 間的待機。接著，經過tl時間后，在S105中重試控制逆變器。此時的時間tm與逆變器13的起動后相當，所以壓縮機幾乎沒有工作，壓縮 機本體吐出側的壓力(油分離器5的壓力)幾乎未從起動前的壓力上 升。這里，將時間t2設定為，不需要使油分離器5的壓力下降的十分 小的待機時間(例如5秒)。從而，在發生跳閘后，即便在短時間中 重試控制逆變器，也能夠確實地起動電動機。
圖3是表示在逆變器13的穩定狀態的運轉中，輸出電流急劇地增 大，在tm33的狀態下發生跳閘時的再起動工作的時序圖。因為從逆 變器13起動時(運轉指令發生時)到發生跳閘時的運轉經過時間tm 超過標準經過時間t3，所以按照圖2的操作程序圖的S102， S103，選 擇tl作為重試待機時間tr。當發生跳閘時油分離器壓力達到額定壓力 PS，因為就這樣由壓力PS產生的再起動時的轉矩(負載)過大，所以 即便進行重試控制也不能夠再起動電動機。
在發生跳閘后停止來自逆變器13的運轉指令，壓縮機在時間tl 間在停止狀態下待機，使排氣閥14開放。通過tl時間的排氣閥14的 開放，油分離器的壓力降低到可以再起動同步電動機2的壓力，在圖3 中成為大致為零的壓力。在該狀態下，同步電動機2利用磁鐵的引入 工作在相位匹配的狀態下停止。從跳閘經過時間tl后(從起動經過 tm+tl后)，關閉排氣閥，并且由控制單元12發出再起動的控制指令， 逆變器13發出再運轉指令。同步電動機不失敗地進行再起動，驅動壓 縮機，隨之油分離器5的壓力再度上升。
圖4是表示在逆變器13起動后輸出電流急劇地增大，當在tm<t3 的狀態下發生過電流跳閘時的再起動工作的時序圖。因為從逆變器起 動時到發生跳閘時的運轉經過時間tm不超過標準經過時間t3，所以按 照圖2的操作程序圖的S102， S103，選擇t2作為重試待機時間。這時 的時間tm，因為與逆變器13起動后相當所以油分離器5的壓力幾乎不 從起動前的待機壓力上升，所以再起動時的轉矩極小。在發生跳閘后， 經過選出的短的重試待機時間t2后由控制單元12發出重試控制指令， 從逆變器13發出再運轉指令。同步電動機2不失敗地進行再起動，驅 動壓縮機，隨之油分離器5的壓力再度上升。
在本實施例中，令重試待機時間tr的設定值為tl和t2兩種，在該 tl和t2，在標準經過時間t3前后使運轉經過時間tm的大小與兩種對應，但是也可以使重試待機時間的設定值增加到2種以上。這時，只 要與重試待機時間的各設定值對應地增加標準經過時間t3的種類數就 行。如果這樣地增加重試待機時間的設定值的種類數，則因為在經過 更細致的重試待機時間后，能夠進行重試控制，所以在多種定時發生 的跳閘后的再起動能夠在更短時間中進行。
又在本實施例1中，根據發出運轉指令(起動逆變器)到發生逆 變器跳閘的運轉經過時間tm，選擇重試待機時間tr，但是因為運轉經 過時間tm與跳閘前的電動機的轉速和油分離器5內的壓力成正比，所 以也可以根據該轉速(nm)和油分離器5內的壓力(pm)，選擇重試 待機時間tr。
作為實施例2當根據電動機的轉速nm時，設定與實施例1的標準 經過時間t3相當的標準轉速n3。當電動機起動后發生跳閘時，在圖2 的S101中檢測逆變器跳閘并且檢測電動機的轉速nm，在下一個S102 中比較上述檢測出的電動機的轉速nm和標準轉速n3。當比較結果為 nm^i3時，在S103作為重試待機tr選擇tl，
當nm<n3時在S103中作為重試待機時間tr選擇t2。此后的工作 步驟與實施例1相同。
在本實施例中，因為通過將從逆變器13發出到電動機2的指令頻 率取入到控制單元12中由檢測部12a檢測電動機的轉速nm，所以在 電動機中不需要旋轉傳感器等。又在本實施例中，電動機的轉速nm為 判斷基準，但是因為預先知道可否再起動的壓縮機的轉矩和電動機的 轉速，所以能夠通過只設定標準轉速n3不試行地執行。
作為實施例3當根據油分離器5內的壓力pm時，設定與實施例1 的標準經過時間t3相當的標準壓力p3。當電動機起動后發生跳閘時， 在圖2的S101檢測逆變器跳閘并且檢測油分離器5內的壓力pm，在 下一個S102中比較上述檢測出的壓力pm和標準壓力p3。比較結果， 當pm^p3時，在S103作為重試待機tr選擇tl，當pm<p3時在S103 作為重試待機時間tr選擇t2。此后的工作步驟與實施例1相同。在本實施例中，從內部設置的壓力傳感器5a輸出油分離器5內的 壓力pm，取入到控制單元12中由檢測部12a進行檢測。又在本實施 例中，油分離器5內的壓力pm成為判斷基準，但是因為預先知道可以 再起動的壓縮機吐出側的壓力，所以能夠通過只將該壓力設定為標準 壓力p3不試行地實施。進一步，如果代替重試待機時間，待機到油分 離器5內的壓力成為可以再起動的壓力地進行重試控制，則因為能夠 進行按照實際狀態的重試控制，所以可以取消無用的待機時間而進行 控制。
權利要求
1. 一種變頻壓縮機的控制方法，所述變頻壓縮機是在發生逆變器跳閘時，在經過預先設定的用于使壓縮機本體的吐出側的壓力下降到能夠使壓縮機本體再起動的重試待機時間后，進行再起動的變頻壓縮機，其特征在于檢測發生逆變器跳閘時的條件，根據檢測出的條件而經過不同的重試待機時間進行再起動。
2. 根據權利要求1所述的變頻壓縮機的控制方法，其特征在于 檢測從逆變器起動到發生跳閘的運轉經過時間，根據該檢測出的運轉經過時間決定重試待機時間。
3. 根據權利要求1所述的變頻壓縮機的控制方法，其特征在于 檢測逆變器臨近發生跳閘前的馬達轉速，根據該檢測出的馬達轉速決定重試待機時間。
4. 根據權利要求1所述的變頻壓縮機的控制方法，其特征在于 檢測逆變器發生跳閘時的壓縮機本體的吐出側的壓力，根據該檢測出的壓力決定重試待機時間。
5. 根據權利要求1 4中任一項所述的變頻壓縮機的控制方法，其 特征在于設定至少2個不同的重試待機時間，令逆變器在剛起動后即發生 跳閘時的重試待機時間為t2，逆變器在通常運轉中發生跳閘時的重試待機時間為tl時，設定為t2〈tl。
6. —種變頻壓縮機，其在發生逆變器跳閘時，在經過預先設定的用于使壓縮機本體的吐出側的壓力下降到能夠使壓縮機本體再起動的重試待機時間后，進行再起動，其特征在于具有，檢測發生逆變器跳閘時的條件，根據檢測出的條件而經過 不同的重試待機時間發出再起動指令的控制單元。
7. 根據權利要求6所述的變頻壓縮機，其特征在于 所述控制單元具有檢測從逆變器起動到發生跳閘的運轉經過時間的檢測部，根據該檢測出的運轉經過時間決定重試待機時間。
8. 根據權利要求6所述的變頻壓縮機，其特征在于 所述控制單元具有檢測逆變器臨近發生跳閘前的馬達轉速的檢測部，根據該檢測出的馬達轉速決定重試待機時間。
9. 根據權利要求6所述的變頻壓縮機，其特征在于 所述控制單元具有檢測逆變器發生跳閘時的壓縮機本體的吐出側的壓力的檢測部，根據該檢測出的壓力決定重試待機時間。
10. 根據權利要求6 9中任一項所述的變頻壓縮機，其特征在于 所述控制單元具有存儲至少2個不同的重試待機時間的存儲器，令逆變器在剛起動后即發生跳閘時的重試待機時間為t2，逆變器在通 常運轉中發生跳閘時的重試待機時間為tl，設定為t2<tl。
全文摘要
本發明涉及變頻壓縮機的控制方法及變頻壓縮機，在發生逆變器跳閘時，在經過預先設定的用于使壓縮機本體的吐出側的壓力下降到能夠使壓縮機本體再起動的重試待機時間后，進行再起動時，檢測發生逆變器跳閘時的條件，根據檢測出的條件而經過不同的重試待機時間進行再起動。具有2種以上的重試待機時間，使起動后的重試待機時間為比除此以外的情形短的時間。因此，提供了在逆變器起動后的跳閘中，能夠短時間地再起動的變頻壓縮機的控制方法和變頻壓縮機。
文檔編號F04C28/06GK101532494SQ20091000515
公開日2009年9月16日 申請日期2009年2月6日 優先權日2008年3月11日
發明者后藤真吾, 田中英晴 申請人:株式會社日立產機系統