[发明专利]压缩机单元、包括压缩机单元的制冷回路和操作压缩机单元的方法

说明书

一种在制冷回路中使用的压缩机单元(2)，包括至少两个压缩机(8、10)；和被配置成连接到三相栅极电压电源(4)的通用变频驱动器(6)；每个压缩机(8、10)具有被配置成经由吸入线与蒸发器的出口进行制冷剂连通的进气口(12)；被配置成经由压力线制冷剂连通到冷凝器的入口的出气口(14)；具有三相电源线(32‑1、32‑2)的压缩机马达(18)，特别是交流感应马达；根据所述压缩机(8、10)的所述负载需求用于控制其功率的功率调制装置(24)；其中每个压缩机(8、10)可独立于所述相应的其他一个或多个压缩机(8、10)切换，以在所述相应压缩机(8、10)的启动和加速期间连接到所述通用变频驱动器(6)，并且在所述相应压缩机(8、10)的额定速度操作期间连接到通用三相栅极电压电源(4)。

本发明涉及在制冷回路中使用的压缩机单元、包括压缩机单元的制冷回路和操作压缩机单元的方法。

传统制冷系统使用压缩机用于压缩在其中循环的制冷剂。有时使用大型交流马达来驱动此类压缩机。当启动此类大型交流马达时，瞬态涌流可变得非常高，这是不期望的。因此，通常需要在栅极电压侧设置昂贵的变压器

因此，期望提供在制冷回路中使用的压缩机单元，其中可靠地避免启动期间的高涌流，同时使压缩机单元便宜且当全速运行时高度有效。

根据本发明的示例性实施方案，在制冷回路中使用的压缩机单元包括至少两个压缩机；和被配置成连接到三相栅极电压电源的通用变频驱动器；每个压缩机具有被配置成经由吸入线与蒸发器的出口进行制冷剂连通的进气口；被配置成经由压力线制冷剂连通到冷凝器入口的出气口；具有三相电源线的压缩机马达，特别是交流感应马达；根据压缩机的负载需求用于控制其功率的功率调制装置；其中每个压缩机可独立于相应的其他一个或多个压缩机切换，以在相应的压缩机的启动和加速期间连接到通用变频驱动器，并且在相应的压缩机的额定速度操作 期间连接到通用三相栅极电压电源

利用此类压缩机单元，可靠地避免了过高的涌流。可以省略通常设置在传统系统中的栅极电压侧以避免高涌流的昂贵的变压器。

与在其中采用永久为一个或多个压缩机供电的变频驱动单元的系统相比，根据本发明的示例性实施方案的压缩机单元还更便宜。与此类系统相比，根据本发明的示例性实施方案的压缩机单元在较高的速度（特别是在压缩机马达的额定速度）下具有更好的效率。

术语“额定速度”被理解为定速压缩机在正常操作中运行的速度，例如50Hz或60Hz，这取决于电源。在这种额定速度下，功率调制装置，特别是在螺杆式压缩机情况下的滑阀或者在离心式压缩机情况下的引导叶片，被用于在正常操作期间控制压缩机功率。

压缩机的速度通常以rpm为单位（每分钟的转数），并且它代表转子的旋转速度。频率（以赫兹为单位）表示交流电压的频率。压缩机马达的频率与速度之间的关系是速度=（频率×60×2）/（马达的极对）。

根据本发明的示例性实施方案的压缩机单元的压缩机可以是定速压缩机，所述定速压缩机不使用速度的变化来管理或控制其功率，但是设置有功率调制装置以根据压缩机的负载需求控制其功率。

通常在压缩机马达的铭牌上标出其额定电压、额定速度并且有时标出其他参数。以额定速度运行的压缩机马达按其额定电压及其额定频率供电。压缩机马达操作的铭牌状态（电压、频率、机械速度、负载、cos phi等）通常被称为额定状态。

此外，两个或更多个压缩机共用一个通用变频驱动器的事实有助于降低压缩机单元的成本。

根据本发明的示例性实施方案，因为压缩机单元的马达在额定速度操作期间不经由通用VFD驱动，而是由到通用三相栅极电压电源的直接连接驱动，VFD的尺寸可设定为用于更低的功率要求，这也有助于保持整个压缩机单元的低成本。