專利名稱：壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置及冷凍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置及冷凍裝置。
背景技術(shù)：
一般，空調(diào)裝置的冷媒回路由按順序連接的壓縮機(jī)、室外熱交換器、膨脹閥和室內(nèi)熱交換器構(gòu)成，進(jìn)行蒸發(fā)壓縮式的冷凍循環(huán)。該冷媒回路，有時(shí)在壓縮機(jī)的加減速、負(fù)荷的急劇變化或壓縮機(jī)以外的其他機(jī)器的動(dòng)作不良引起的的不適合的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，上述壓縮機(jī)有時(shí)會(huì)因?yàn)閮?nèi)部的損傷而發(fā)生故障。
因此，在以往，這種冷媒回路通過(guò)例如控制壓縮機(jī)的吸入管中的吸入冷媒的過(guò)熱度來(lái)避免液壓縮和潤(rùn)滑油的稀釋。
另外，上述冷媒回路是將壓縮機(jī)的排出管溫度控制為通過(guò)比較低壓冷媒的飽和溫度與壓縮機(jī)的排出氣體的溫度而決定的溫度，由此來(lái)避免壓縮機(jī)內(nèi)部的油和磁鐵的劣化。
具體是，在特開(kāi)平7-180933號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的冷凍裝置是，檢測(cè)出壓縮機(jī)的油溫和壓縮機(jī)的吸入冷媒的壓力根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果計(jì)算出針對(duì)該油的冷媒的溶解度。然后根據(jù)上述冷媒溶解度控制壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，由此來(lái)防止油的稀釋。
另外，在特開(kāi)2001-99070號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的冷凍裝置是，在壓縮機(jī)的運(yùn)畫(huà)布為設(shè)置了超聲波探頭。根據(jù)來(lái)自上述超聲波探頭的超聲波強(qiáng)度來(lái)判斷是否是潤(rùn)滑不良。
但是，上述特開(kāi)平7-180933號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的冷凍裝置，不能直接檢測(cè)出壓縮機(jī)內(nèi)部所發(fā)生的現(xiàn)象。因此，在進(jìn)行控制時(shí)，存在著時(shí)間延遲及檢測(cè)誤差等。因此，在設(shè)計(jì)冷凍裝置時(shí)，由于要考慮到安全性，所以形成了對(duì)壓縮機(jī)等的過(guò)度的保護(hù)。結(jié)果不能充分發(fā)揮冷凍循環(huán)的性能。
另外，特開(kāi)2001-99070號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的冷凍裝置需要設(shè)置超聲波探頭，增加了零件的數(shù)目，因而存在著壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是要解決上述的以往技術(shù)中缺點(diǎn)和問(wèn)題，目的是高精度地推測(cè)出壓縮機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)，防止因壓縮機(jī)的異常運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)生的事故，并且抑制對(duì)壓縮機(jī)等的過(guò)度的保護(hù)，維持高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
首先，本發(fā)明之1以具有馬達(dá)6的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置為對(duì)象。而且，具有檢測(cè)所述馬達(dá)6的電流和/或電壓的檢測(cè)單元16、17。并且具有根據(jù)該檢測(cè)單元16、17的檢測(cè)值推測(cè)其內(nèi)部狀態(tài)的推測(cè)單元28。
在上述本發(fā)明之1中由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路(例如變頻器電路)檢測(cè)出馬達(dá)6的電路和/或電壓。根據(jù)該電氣信息推測(cè)出壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。這樣，通過(guò)無(wú)時(shí)間延遲的實(shí)時(shí)處理進(jìn)行電流和/或電壓的檢測(cè)，可在短時(shí)間內(nèi)高精度地推測(cè)出上述壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。
本發(fā)明之2是在本發(fā)明之1所述的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，所述推測(cè)單元28具有根據(jù)檢測(cè)單元16、17的檢測(cè)值決定馬達(dá)模型的參數(shù)的決定單元20、和根據(jù)該決定單元20所決定的參數(shù)導(dǎo)出內(nèi)部狀態(tài)的導(dǎo)出單元21。
在上述本發(fā)明之2中，決定單元20根據(jù)檢測(cè)單元16、17的檢測(cè)值決定馬達(dá)模型的參數(shù)。而且由導(dǎo)出單元21根據(jù)上述決定單元20所決定的參數(shù)導(dǎo)出內(nèi)部狀態(tài)。
本發(fā)明之3是在本發(fā)明之1所述的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，所述推測(cè)單元28推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)是軸承的異常或潤(rùn)滑不良。
在上述本發(fā)明之3中可推測(cè)出軸承異常和潤(rùn)滑不良的發(fā)生。由此可把運(yùn)轉(zhuǎn)條件轉(zhuǎn)到緩和的狀態(tài)，從而可避免嚴(yán)重的損傷。
本發(fā)明之4是在本發(fā)明之1所述的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，所述推測(cè)單元28推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)是馬達(dá)溫度。
在本發(fā)明之4中，由于是推測(cè)馬達(dá)的溫度，所以省略了溫度檢測(cè)傳感器。而且，例如根據(jù)該推測(cè)的馬達(dá)溫度，可判斷出馬達(dá)是否被正常地驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明之5是在本發(fā)明之1所述的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，所述馬達(dá)6是無(wú)刷DC馬達(dá)。
在上述本發(fā)明之5中，由于使用無(wú)刷DC馬達(dá)，所以可正確地推測(cè)出內(nèi)部狀態(tài)。
本發(fā)明之6～38是具有上述本發(fā)明之1的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的冷凍裝置的發(fā)明。
首先，本發(fā)明之6以具有冷媒回路，在冷媒回路中設(shè)有具備馬達(dá)6的壓縮機(jī)1的冷凍裝置為對(duì)象。而且包括檢測(cè)所述馬達(dá)6的電流和/或電壓的檢測(cè)單元16、17；和根據(jù)該檢測(cè)單元16、17的檢測(cè)值推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)的推測(cè)單元28。
在本發(fā)明之6中，由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路例如變頻器電路檢測(cè)出馬達(dá)6的電路和/或電壓。根據(jù)該電氣信息推測(cè)出壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。這樣，通過(guò)無(wú)時(shí)間延遲的實(shí)時(shí)處理進(jìn)行電流和/或電壓的檢測(cè)，可在短時(shí)間內(nèi)高精度地推測(cè)出上述壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。
本發(fā)明之7是在據(jù)本發(fā)明之6的冷凍裝置中，所述推測(cè)單元28具有根據(jù)檢測(cè)單元16、17的檢測(cè)值決定馬達(dá)模型的參數(shù)的決定單元20、和根據(jù)該決定單元20所決定的參數(shù)導(dǎo)出壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)的導(dǎo)出單元21。
在本發(fā)明之7中，決定單元20根據(jù)檢測(cè)單元16、17的檢測(cè)值決定馬達(dá)模型的參數(shù)。而且，所述導(dǎo)出單元21根據(jù)上述決定單元20決定的參數(shù)導(dǎo)出內(nèi)部狀態(tài)。
本發(fā)明之8是在本發(fā)明之6的冷凍裝置中，所述馬達(dá)6是無(wú)刷DC馬達(dá)。
本發(fā)明之9是在本發(fā)明之7的冷凍裝置中，所述決定單元20所決定的參數(shù)是馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
上述本發(fā)明之9中，由于決定馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以根據(jù)該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩推測(cè)冷媒回路中的冷媒壓力等。
本發(fā)明之10是在本發(fā)明之6的冷凍裝置中，所述推測(cè)單元28推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)是冷媒回路的高壓冷媒壓力或低壓冷媒壓力。
在上述本發(fā)明之10中，由于推測(cè)冷媒回路的高壓冷媒壓力等，所以根據(jù)該高壓壓力等來(lái)掌握冷媒回路的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
本發(fā)明之11是在本發(fā)明之9的冷凍裝置中，在所述冷媒回路中設(shè)有檢測(cè)冷媒狀態(tài)的冷媒檢測(cè)單元22、23。而且，所述導(dǎo)出單元21根據(jù)由決定單元20決定的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和由冷媒檢測(cè)單元22、23檢測(cè)出的冷媒狀態(tài)，導(dǎo)出冷媒回路的高壓冷媒壓力或低壓冷媒壓力。
在上述本發(fā)明之11中，由于根據(jù)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和冷媒回路的冷媒狀態(tài)推測(cè)冷媒回路的高壓冷媒壓力等，所以推測(cè)出的高壓冷媒壓力等的可靠性高。
本發(fā)明之12是在本發(fā)明之9的冷凍裝置中，在所述冷媒回路中設(shè)有檢測(cè)冷媒狀態(tài)的冷媒檢測(cè)單元22、23。而且，所述導(dǎo)出單元21預(yù)先設(shè)定了與冷媒回路中的冷媒溫度和/或冷媒壓力對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和壓縮機(jī)1的吸收過(guò)熱度之間的關(guān)系，根據(jù)由決定單元20決定的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和由冷媒檢測(cè)單元22、23檢測(cè)出的冷媒狀態(tài)導(dǎo)出壓縮機(jī)1的吸收過(guò)熱度。
上述本發(fā)明之12由于推測(cè)壓縮機(jī)1的吸入過(guò)熱度，所以可調(diào)整為適當(dāng)?shù)奈脒^(guò)熱度，可避免過(guò)度的過(guò)熱運(yùn)轉(zhuǎn)和濕運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明之13是在本發(fā)明之6的冷凍裝置中，所述推測(cè)單元28推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)是壓縮機(jī)1內(nèi)部的沖擊負(fù)載的發(fā)生。
在上述本發(fā)明之13中，可推測(cè)出被外加了如軸承異?；蛞簤嚎s那樣的沖擊負(fù)荷。由此，例如可轉(zhuǎn)移到降低壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等緩和了運(yùn)轉(zhuǎn)條件的狀態(tài)，從而可避免嚴(yán)重的損傷。
本發(fā)明之14是在本發(fā)明之13的冷凍裝置中，所述檢測(cè)單元16的檢測(cè)值是馬達(dá)6的電流，所述推測(cè)單元28根據(jù)檢測(cè)單元16的檢測(cè)電流的高次諧波成分推測(cè)沖擊負(fù)載的發(fā)生。
在上述的本發(fā)明之14中，分析檢測(cè)電流中的高次諧波成分，當(dāng)該高次諧波成分電流波形的基波成分發(fā)生異常時(shí)，推測(cè)為被外加了軸承異?；蛞簤嚎s等的沖擊負(fù)載。
本發(fā)明之15是在本發(fā)明之14的冷凍裝置中，所述推測(cè)單元28根據(jù)檢測(cè)電流的高次諧波成分的相對(duì)正弦波的偏差量推測(cè)沖擊負(fù)載的發(fā)生。
在本發(fā)明之15中，由于分析檢測(cè)電流的高頻波成分，根據(jù)相對(duì)正弦波的偏差量推測(cè)壓縮機(jī)1的沖擊負(fù)載，所以，可穩(wěn)定地推測(cè)出壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)潤(rùn)滑不良或液壓縮等。
本發(fā)明之16是在本發(fā)明之14的冷凍裝置中，所述推測(cè)單元28當(dāng)檢測(cè)電流的高次諧波成分大于預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值時(shí)，推定為發(fā)生了沖擊負(fù)載。
在本發(fā)明之16中，由于通過(guò)比較基準(zhǔn)值和檢測(cè)電流的高頻波成分來(lái)推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)，所以可簡(jiǎn)單地推測(cè)出壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)潤(rùn)滑不良或液壓縮等。
本發(fā)明之17是在本發(fā)明之16的冷凍裝置中，對(duì)應(yīng)冷媒回路中的冷媒溫度和/或冷媒壓力，設(shè)定所述推測(cè)單元28的基準(zhǔn)值。
在本發(fā)明之17中，由于規(guī)定的基準(zhǔn)值是對(duì)應(yīng)冷媒回路的冷媒溫度等而設(shè)定的，所以，可提高推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)的可靠性。
本發(fā)明之18是在本發(fā)明之6的冷凍裝置中，所述推測(cè)單元28推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)時(shí)壓縮機(jī)1的潤(rùn)滑不良或液壓縮。
在上述本發(fā)明之18中，由于推測(cè)出發(fā)生了潤(rùn)滑不良和液壓縮，所以，在該情況下，通過(guò)轉(zhuǎn)移到緩和了運(yùn)轉(zhuǎn)條件的狀態(tài)，可避免嚴(yán)重的損傷。
本發(fā)明之19是在本發(fā)明之18的冷凍裝置中，所述檢測(cè)單元16的檢測(cè)值是馬達(dá)6的電流，所述推測(cè)單元28根據(jù)檢測(cè)單元16的檢測(cè)電流的上升率推測(cè)壓縮機(jī)1的潤(rùn)滑不良或液壓縮。
在上述本發(fā)明之19中，由于當(dāng)電流急劇上升時(shí)，會(huì)發(fā)生潤(rùn)滑不良或液壓縮，所以根據(jù)該上升來(lái)推測(cè)潤(rùn)滑不良等的壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。
本發(fā)明之20是在本發(fā)明之19的冷凍裝置中，在所述冷媒回路中設(shè)有檢測(cè)冷媒狀態(tài)的冷媒檢測(cè)單元22、23。而且所述推測(cè)單元28根據(jù)檢測(cè)單元16的檢測(cè)電流和由冷媒檢測(cè)單元22、23檢測(cè)出的冷媒狀態(tài)，設(shè)定馬達(dá)6的穩(wěn)定狀態(tài)的穩(wěn)定電流，通過(guò)比較該穩(wěn)定電流和檢測(cè)單元16的檢測(cè)電流，推測(cè)壓縮機(jī)1的潤(rùn)滑不良或液壓縮。
在上述本發(fā)明之20中，由于根據(jù)檢測(cè)電流和冷媒溫度或冷媒壓力而設(shè)定穩(wěn)定電流，所以該設(shè)定的穩(wěn)定電流的可靠性高。而且根據(jù)該穩(wěn)定電流與檢測(cè)電流的比較結(jié)果來(lái)推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。其結(jié)果，可高精度地推測(cè)出潤(rùn)滑不良等的壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。
本發(fā)明之21是在本發(fā)明之9的冷凍裝置中，所述推測(cè)單元28根據(jù)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的上升超過(guò)了規(guī)定的值，推定為壓縮機(jī)1的潤(rùn)滑不良或液壓縮。
在上述本發(fā)明之21中，由于如果馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩超過(guò)了規(guī)定的量，有大幅的上升，則被推測(cè)為發(fā)生了潤(rùn)滑不良或液壓縮，所以可根據(jù)該上升來(lái)推測(cè)出潤(rùn)滑不良等的壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。
本發(fā)明之22是在本發(fā)明之21的冷凍裝置中，在所述冷媒回路中設(shè)有檢測(cè)冷媒狀態(tài)的冷媒檢測(cè)單元22、23。而且，所述推測(cè)單元28根據(jù)由決定單元20決定的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和由冷媒檢測(cè)單元22、23檢測(cè)出的冷媒狀態(tài)，設(shè)定馬達(dá)6的穩(wěn)定狀態(tài)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩，通過(guò)將該穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩與由決定單元20決定的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相比較，推測(cè)壓縮機(jī)1的潤(rùn)滑不良或液壓縮。
在上述本發(fā)明之22中，由于根據(jù)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和冷媒回路的冷媒溫度或冷媒壓力等來(lái)設(shè)定穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩，所以該被設(shè)定的穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩的可靠性高。而且，根據(jù)該穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩與所決定的轉(zhuǎn)矩的比較結(jié)果，來(lái)推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。其結(jié)果，可高精度地推測(cè)出潤(rùn)滑不良等的壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。
本發(fā)明之23是在本發(fā)明之9的冷凍裝置中，所述推測(cè)單元28構(gòu)成為可輸出所推測(cè)的壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)的信息。
在本發(fā)明之23中，由于輸出所推測(cè)的冷媒溫度、冷媒壓力或軸潤(rùn)滑狀態(tài)等的信息，所以能夠使用戶確實(shí)地掌握壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。
本發(fā)明之24是在本發(fā)明之9的冷凍裝置中，具有根據(jù)所述推測(cè)單元28所推測(cè)的壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)的信息，保護(hù)壓縮機(jī)1的保護(hù)單元29。
在上述本發(fā)明之24中，由保護(hù)單元29對(duì)壓縮機(jī)1實(shí)施保護(hù)。
本發(fā)明之25是在本發(fā)明之24所述的冷凍裝置中，所述保護(hù)單元29構(gòu)成為通過(guò)控制用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)1的變頻控制單元26，來(lái)進(jìn)行壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在上述本發(fā)明之25中，根據(jù)馬達(dá)6的電流等推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)，根據(jù)該內(nèi)部狀態(tài)控制變頻器控制單元26。其結(jié)果，可進(jìn)行壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明之26是在本發(fā)明之25的冷凍裝置中，所述保護(hù)單元29優(yōu)先于變頻控制單元26對(duì)冷媒回路的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，進(jìn)行壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在上述本發(fā)明之26中，由于優(yōu)先于冷媒回路的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的指令進(jìn)行壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以可穩(wěn)定地保護(hù)壓縮機(jī)1。
本發(fā)明之27是在本發(fā)明之24的冷凍裝置中，具有根據(jù)由所述推測(cè)單元28推測(cè)的壓縮機(jī)1內(nèi)部狀態(tài)的信息，從所述保護(hù)單元29的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的切換單元。
在上述本發(fā)明之27中，由于具有從壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的切換單元，所以在推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)，即使返回到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)也不會(huì)發(fā)生異常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，可返回到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明之28是在本發(fā)明之24的冷凍裝置中，所述保護(hù)單元29可進(jìn)行壓縮機(jī)1的故障診斷。在此所說(shuō)的故障診斷是指根據(jù)電流的紊亂診斷潤(rùn)滑不良，根據(jù)電流的變化診斷液壓縮，并且通過(guò)推測(cè)冷媒壓力診斷高壓異?；虻蛪寒惓！?br> 在上述的本發(fā)明之28中，由于根據(jù)推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行故障診斷，所以故障診斷的可靠性高，可特定故障部位和推測(cè)故障原因。
本發(fā)明之29是在本發(fā)明之28的冷凍裝置中，具有保存所述保護(hù)單元29的診斷結(jié)果的存儲(chǔ)單元21。
在上述本發(fā)明之29中，由于把故障診斷的結(jié)果保存在存儲(chǔ)單元21中，所以在停止運(yùn)轉(zhuǎn)之后等，可利用故障診斷的結(jié)果進(jìn)行故障部位的修正。
本發(fā)明之30是在本發(fā)明之24的冷凍裝置中，所述保護(hù)單元29可進(jìn)行壓縮機(jī)1的故障預(yù)測(cè)。這里所說(shuō)的故障預(yù)測(cè)是指根據(jù)電流的紊亂進(jìn)行潤(rùn)滑不良的預(yù)測(cè)、根據(jù)電流的變化進(jìn)行液壓縮的預(yù)測(cè)、還有通過(guò)推測(cè)冷媒壓力進(jìn)行高壓異?；虻蛪寒惓５念A(yù)測(cè)。
在上述本發(fā)明之30中，由于根據(jù)推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行故障的預(yù)測(cè)，所以故障預(yù)測(cè)的可靠性高，根據(jù)該故障預(yù)測(cè)可避免導(dǎo)致故障的異常運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明之31是在本發(fā)明之30的冷凍裝置中，具有輸出所述保護(hù)單元29的預(yù)測(cè)信息的通信單元31。
在上述本發(fā)明之31中，由于可把故障預(yù)測(cè)的信息通知給外部，所以用戶等可得知故障預(yù)測(cè)的信息，可避免導(dǎo)致故障的異常運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明之32是在本發(fā)明之24的冷凍裝置中，所述保護(hù)單元29構(gòu)成為可變更冷媒回路的控制內(nèi)容或控制參數(shù)。
在上述本發(fā)明之32中，由于根據(jù)推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)變更冷媒回路的控制內(nèi)容和控制參數(shù)，所以可進(jìn)行高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明之33是在本發(fā)明之6的冷凍裝置中，預(yù)先具備冷媒回路的冷媒系統(tǒng)模型，根據(jù)所述推測(cè)單元28所推測(cè)的壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)的信息，推測(cè)冷媒回路的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
在本發(fā)明之33中，由于使用冷媒系統(tǒng)模型，根據(jù)推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)，推測(cè)冷媒回路的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以可進(jìn)行響應(yīng)性高的內(nèi)部狀態(tài)的推測(cè)。
本發(fā)明之34是在本發(fā)明之7的冷凍裝置中，所述馬達(dá)6由無(wú)刷DC馬達(dá)構(gòu)成。而且，所述推測(cè)單元28根據(jù)馬達(dá)6的電流、電壓及機(jī)器常數(shù)推測(cè)馬達(dá)的溫度。
在上述本發(fā)明之34中，由于根據(jù)馬達(dá)6的電流、電壓及機(jī)器常數(shù)推測(cè)馬達(dá)的溫度，所以不需要溫度檢測(cè)用傳感器。而且在此時(shí)推測(cè)轉(zhuǎn)子1a的旋轉(zhuǎn)位置，則不需要附加其他的零部件便可推測(cè)出馬達(dá)溫度。
本發(fā)明之35是在本發(fā)明之7的冷凍裝置中，所述馬達(dá)6由無(wú)刷DC馬達(dá)構(gòu)成。而且，所述決定單元20根據(jù)由馬達(dá)6的電流、電壓、電阻及電感構(gòu)成的馬達(dá)模型進(jìn)行參數(shù)的決定。并且，所述導(dǎo)出單元21根據(jù)由決定單元20決定的參數(shù)導(dǎo)出馬達(dá)的溫度。
在上述本發(fā)明之35中，由于使用馬達(dá)模型，所以可通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算推測(cè)出磁鐵1b的溫度。而且，可以把該磁鐵1b的溫度作為馬達(dá)溫度來(lái)使用。
本發(fā)明之36是在本發(fā)明之35的冷凍裝置中，所述決定單元20在馬達(dá)6的磁鐵1b的N極方向確定d軸，在由此正向旋轉(zhuǎn)π/2的方向上設(shè)定q軸，把三相PMSM馬達(dá)基本電壓方程式轉(zhuǎn)換到以電角速度ω旋轉(zhuǎn)的d、q軸坐標(biāo)系中，求出馬達(dá)電壓方程式，根據(jù)該馬達(dá)電壓方程式?jīng)Q定關(guān)于由磁鐵1b產(chǎn)生電樞交鏈磁通的磁通特性值。而且，所述導(dǎo)出單元21根據(jù)由決定單元20決定的磁通特性值，作為馬達(dá)溫度而導(dǎo)出磁鐵1b的溫度。
在上述本發(fā)明之36中，不使用溫度傳感器而利用簡(jiǎn)單的基本運(yùn)算式便可準(zhǔn)確地推測(cè)馬達(dá)溫度。
本發(fā)明之37是在本發(fā)明之36的冷凍裝置中，所述決定單元20根據(jù)馬達(dá)電壓方程式求出穩(wěn)定時(shí)的電壓方程式，在進(jìn)行決定時(shí)，將該穩(wěn)定時(shí)的電壓方程式的電樞電流的d軸成分設(shè)為0。
在上述本發(fā)明之37中，由于求出穩(wěn)定時(shí)的馬達(dá)6的電壓方程式，在進(jìn)行推測(cè)時(shí)，在該電壓方程式中把電樞電流的d分量設(shè)為0，所以減少了運(yùn)算要素，從而減少了運(yùn)算誤差。
本發(fā)明之38是在本發(fā)明之35的冷凍裝置中，在所述冷媒回路中，設(shè)有檢測(cè)壓縮機(jī)1的排出管溫度的冷媒檢測(cè)單元24。而且，具有把由所述導(dǎo)出單元21導(dǎo)出的馬達(dá)溫度作為壓縮機(jī)1的內(nèi)部溫度，根據(jù)溫度檢測(cè)單元24檢測(cè)出的排出管溫度對(duì)由所述導(dǎo)出單元21導(dǎo)出的所述內(nèi)部溫度進(jìn)行校正的校正單元36。
在上述本發(fā)明之38中，由于校正內(nèi)部溫度，所以提高了所推測(cè)的溫度的可靠性。并且，在該校正中使用的實(shí)際溫度時(shí)壓縮機(jī)1的排出管溫度。在進(jìn)行冷媒回路的排出管溫度控制時(shí)使用該排出管溫度，在冷媒回路中通常配置有檢測(cè)排出管溫度的溫度傳感器。因此，上述的校正不需要額外追加溫度傳感器。
因此，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)無(wú)時(shí)間延遲的實(shí)時(shí)處理可高精度地推測(cè)出上述壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。因此，從該內(nèi)部狀態(tài)中，可檢測(cè)出內(nèi)部特性的歷時(shí)變化，事前預(yù)告故障的發(fā)生、通過(guò)關(guān)注相對(duì)初始特性所發(fā)生的變化來(lái)確定故障部位、推測(cè)故障的原因。即，通過(guò)推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)，可實(shí)時(shí)地且高精度地進(jìn)行故障的預(yù)測(cè)或診斷等，可預(yù)防應(yīng)壓縮機(jī)1的異常運(yùn)轉(zhuǎn)而造成的損壞，可提高壓縮機(jī)1的可靠性。
而且，根據(jù)本發(fā)明之2，由于決定馬達(dá)模型的參數(shù)，根據(jù)該決定的參數(shù)導(dǎo)出內(nèi)部狀態(tài)，所以可更準(zhǔn)確地推測(cè)出內(nèi)部狀態(tài)。其結(jié)果，可正確地進(jìn)行異常運(yùn)轉(zhuǎn)的回避動(dòng)作等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之3，由于推測(cè)軸承異常和潤(rùn)滑不良，所以，例如可轉(zhuǎn)移到在異常時(shí)降低運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等，緩和了運(yùn)轉(zhuǎn)條件的狀態(tài)。其結(jié)果，可避免嚴(yán)重的損傷。
并且，根據(jù)本發(fā)明之4，由于是推測(cè)馬達(dá)的溫度，所以不需要溫度檢測(cè)傳感器。而且，如果使用用于推測(cè)旋轉(zhuǎn)位置的數(shù)據(jù)，則不需要附加其他的零部件。這樣，可低成本地實(shí)現(xiàn)馬達(dá)溫度的檢測(cè)。而且，例如能夠根據(jù)該推測(cè)的馬達(dá)溫度進(jìn)行馬達(dá)是否被正常驅(qū)動(dòng)的判斷。由于如果發(fā)生異常，則馬達(dá)會(huì)發(fā)生故障，所以通過(guò)在故障發(fā)生之前停止運(yùn)轉(zhuǎn)，可避免故障。
根據(jù)本發(fā)明之5，由于使用無(wú)刷DC馬達(dá)，所以可正確地推測(cè)出內(nèi)部狀態(tài)。
并且，根據(jù)本發(fā)明之6，由于可高精度地推測(cè)出上述壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)，所以可避免設(shè)計(jì)余度的過(guò)大，可充分發(fā)揮冷媒回路的性能。
并且，根據(jù)本發(fā)明之7，由于決定馬達(dá)模型的參數(shù)，根據(jù)該決定的參數(shù)導(dǎo)出內(nèi)部狀態(tài)，所以可更準(zhǔn)確地推測(cè)出壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。其結(jié)果，可有效地避免冷媒回路的異常運(yùn)轉(zhuǎn)等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之8，由于使用無(wú)刷DC馬達(dá)，所以可更正確地推測(cè)出內(nèi)部狀態(tài)。
并且，根據(jù)本發(fā)明之9，由于推測(cè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以可根據(jù)該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩推測(cè)出冷媒回路中的冷媒壓力等。從而可避免壓縮機(jī)1的異常運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且，根據(jù)本發(fā)明之10，由于推測(cè)冷媒回路的高壓冷媒壓力等，所以可根據(jù)該高壓壓力等來(lái)掌握冷媒回路的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。其結(jié)果，可避免壓力異常的運(yùn)轉(zhuǎn)，可防止壓縮機(jī)1的故障等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之11，由于推測(cè)出的高壓冷媒壓力等的可靠性高，所以可避免異常狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)，可防止壓縮機(jī)1的故障等。
根據(jù)本發(fā)明之12，由于推測(cè)壓縮機(jī)1的吸入過(guò)熱度，所以如果吸入過(guò)熱度不合適，可通過(guò)調(diào)整為適當(dāng)?shù)奈脒^(guò)熱度來(lái)避免過(guò)度的過(guò)熱運(yùn)轉(zhuǎn)和濕運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且，根據(jù)本發(fā)明之13，由于可推測(cè)出被外加了如軸承異?；蛞簤嚎s那樣的沖擊負(fù)荷，所以，此時(shí)例如可降低壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。其結(jié)果，由于轉(zhuǎn)移到緩和了運(yùn)轉(zhuǎn)條件的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而可避免嚴(yán)重的損傷。
并且，根據(jù)上述本發(fā)明之14，根據(jù)電流中的高次諧波成分，可穩(wěn)定地推測(cè)出軸承異常或液壓縮等。從而可避免在被外加了沖擊負(fù)載的狀態(tài)下的運(yùn)轉(zhuǎn)，可防止壓縮機(jī)1的故障等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之15，根據(jù)相對(duì)正弦波的偏差量可穩(wěn)定地推測(cè)出軸承異常和液壓縮等。從而可有效地避免異常運(yùn)轉(zhuǎn)，可有效地防止壓縮機(jī)1的故障等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之16，由于根據(jù)電流的高頻波成分的上升來(lái)推測(cè)沖擊負(fù)載的發(fā)生，所以可簡(jiǎn)單且高精度地推測(cè)出壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。從而可有效避免異常運(yùn)轉(zhuǎn)，可有效地防止壓縮機(jī)1的故障等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之17，由于規(guī)定的基準(zhǔn)值是對(duì)應(yīng)冷媒狀態(tài)而設(shè)定的，所以，可提高推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)的可靠性。從而可有效地防止壓縮機(jī)1的故障等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之18，由于推測(cè)潤(rùn)滑不良和液壓縮，所以，在該情況下，例如可降低壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等。其結(jié)果，可轉(zhuǎn)到緩和了運(yùn)轉(zhuǎn)條件的狀態(tài)，可避免嚴(yán)重的損傷。
并且，根據(jù)本發(fā)明之19，由于根據(jù)電流的上升率推測(cè)潤(rùn)滑不良或液壓縮，所以可有效避免異常運(yùn)轉(zhuǎn)，可防止壓縮機(jī)1的故障等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之20，由于比較馬達(dá)6的穩(wěn)定電流和檢測(cè)電流，所以可高精度地推測(cè)出潤(rùn)滑不良等的壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。由此，可有效地避免異常運(yùn)轉(zhuǎn)，可有效地防止壓縮機(jī)1的故障等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之21，由于根據(jù)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的上升來(lái)推測(cè)潤(rùn)滑不良等的壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)，所以可正確地避免異常運(yùn)轉(zhuǎn)，可有效地防止壓縮機(jī)1的故障等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之22，由于將馬達(dá)6的穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩與決定的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行比較，所以可高精度地推測(cè)出潤(rùn)滑不良等的壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。由此，可有效地避免異常運(yùn)轉(zhuǎn)，可有效地防止壓縮機(jī)1的故障等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之23，由于輸出壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)的信息，所以能夠使用戶確實(shí)地掌握壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。
并且，根據(jù)本發(fā)明之24，由于進(jìn)行壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以可防止壓縮機(jī)1的故障等，可提高耐久性。
并且，根據(jù)本發(fā)明之25，由于通過(guò)改變變頻器控制進(jìn)行保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以可有效地防止壓縮機(jī)1的故障。
并且，根據(jù)本發(fā)明之26，由于優(yōu)先于冷媒回路的控制來(lái)進(jìn)行壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以可提高耐久性，能夠進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且，根據(jù)本發(fā)明之27，由于在即使返回到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)也不會(huì)發(fā)生異常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，可返回到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，只要推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)為正常，便可進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)，可提高空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率。
并且，根據(jù)本發(fā)明之28，由于進(jìn)行故障診斷，所以能夠確定發(fā)生故障的部位，可推測(cè)出故障原因。由此，可對(duì)故障發(fā)生部位進(jìn)行修理，去除故障原因，從而可避免故障狀態(tài)下的運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且，根據(jù)本發(fā)明之29，由于保存故障診斷的結(jié)果，所以在停止運(yùn)轉(zhuǎn)之后等，可利用故障診斷的結(jié)果進(jìn)行故障部位的修正。
并且，根據(jù)本發(fā)明之30，由于進(jìn)行故障的預(yù)測(cè)，所以根據(jù)該故障預(yù)測(cè)，可避免導(dǎo)致故障的異常運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且，根據(jù)本發(fā)明之31，由于可輸出故障預(yù)測(cè)的信息，所以用戶等可得知故障預(yù)測(cè)的信息，可避免導(dǎo)致故障的異常運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且，根據(jù)本發(fā)明之32，由于變更控制內(nèi)容，所以可進(jìn)行高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)，可降低運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
并且，根據(jù)本發(fā)明之33，由于推測(cè)冷媒回路的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以可有效地避免異常運(yùn)轉(zhuǎn)，可有效地防止壓縮機(jī)1的故障等。
并且，根據(jù)本發(fā)明之34，由于推測(cè)馬達(dá)的溫度，所以可省略冷媒回路中的溫度檢測(cè)用傳感器。而且，如果使用用于推測(cè)馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)位置的數(shù)據(jù)，則可避免附加其他的構(gòu)成部件。由此，能夠以較低的成本來(lái)獲得馬達(dá)溫度。而且，如果能夠推測(cè)出馬達(dá)溫度，則能夠例如進(jìn)行該馬達(dá)是否從該推測(cè)的馬達(dá)溫度被正常地驅(qū)動(dòng)。而且，如果為異常，則能夠在該馬達(dá)發(fā)生故障之前停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而可避免故障。
并且，根據(jù)本發(fā)明之35，可通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算來(lái)推測(cè)出磁鐵1b的溫度。而且，能夠把該磁鐵1b的溫度作為馬達(dá)溫度來(lái)使用。因此，該推測(cè)的馬達(dá)溫度的可靠性高。
并且，根據(jù)本發(fā)明之36，能夠不使用溫度傳感器而利用簡(jiǎn)單的基本運(yùn)算式來(lái)準(zhǔn)確地推測(cè)馬達(dá)溫度。
并且，根據(jù)本發(fā)明之37，由于求出穩(wěn)定時(shí)的馬達(dá)電壓方程式，在進(jìn)行推測(cè)時(shí)，在該電壓方程式中把電樞電流的d分量設(shè)為0，所以減少了運(yùn)算要素，從而減少了運(yùn)算誤差。由此，可高精度地推測(cè)溫度。
并且，根據(jù)本發(fā)明之38，由于對(duì)所推測(cè)的溫度進(jìn)行校正，所以提高了所推測(cè)的溫度的可靠性。由此，壓縮機(jī)1在正常狀態(tài)下被驅(qū)動(dòng)時(shí)，不用進(jìn)行是否為異常的判斷，反之，壓縮機(jī)1在異常狀態(tài)下被驅(qū)動(dòng)時(shí)，不用進(jìn)行是否為正常的判斷。
并且，在該校正中使用的實(shí)際溫度是壓縮機(jī)1的排出管溫度。在進(jìn)行冷媒回路的排出管溫度控制時(shí)使用該排出管溫度，在冷媒回路中通常配置有檢測(cè)排出管溫度的溫度傳感器。因此，上述的校正不需要額外追加溫度傳感器，由此可降低成本。


圖1是表示壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)施方式1的簡(jiǎn)略圖。
圖2是表示使用了壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的空調(diào)裝置的簡(jiǎn)略圖。
圖3是表示空調(diào)裝置的轉(zhuǎn)矩與高壓的關(guān)系的圖。
圖4是表示空調(diào)裝置的轉(zhuǎn)矩與過(guò)熱度的關(guān)系的圖。
圖5是表示空調(diào)裝置的油稀釋度與電流的關(guān)系的圖。
圖6是表示空調(diào)裝置的轉(zhuǎn)矩與時(shí)間的關(guān)系的圖。
圖7是表示空調(diào)裝置的轉(zhuǎn)矩與油稀釋度的關(guān)系的圖。
圖8是表示實(shí)施方式1的驅(qū)動(dòng)裝置的變形例的簡(jiǎn)略圖。
圖9是表示圖8的驅(qū)動(dòng)裝置的瞬時(shí)電流的高次諧波成分的波形圖。
圖10是表示壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的其他變形例的簡(jiǎn)略圖。
圖11是表示壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)施方式2的簡(jiǎn)略圖。
圖12是表示使用了實(shí)施方式2的驅(qū)動(dòng)裝置的空調(diào)裝置的簡(jiǎn)略圖。
圖13是將實(shí)施方式2的壓縮機(jī)削去其一部分進(jìn)行表示的立體圖。
圖14是無(wú)刷DC馬達(dá)的簡(jiǎn)略俯視圖。
圖15是表示無(wú)刷DC馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)模型的圖。
圖16是表示根據(jù)馬達(dá)電壓方程式求出關(guān)于基于磁鐵的電樞交鏈磁通的磁通特性值的圖。
圖17表示磁通特性值與溫度的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
(實(shí)施方式1)圖1表示具有推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)的推測(cè)裝置(推測(cè)單元)28的壓縮機(jī)1的驅(qū)動(dòng)裝置40的簡(jiǎn)略圖。把具有推測(cè)裝置28的壓縮機(jī)1的驅(qū)動(dòng)裝置40被使用在作為圖2所示的冷凍裝置的空調(diào)裝置中。
該空調(diào)裝置具有按順序連接了壓縮機(jī)1、室外熱交換器2、膨脹閥(電動(dòng)膨脹閥)3和室內(nèi)熱交換器4的作為冷媒回路的冷媒循環(huán)回路(冷媒系統(tǒng))。上述冷媒循環(huán)回路通過(guò)切換四路切換閥5，可進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)和制熱運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，在室外熱交換器2和室內(nèi)熱交換器4中分別設(shè)有溫度檢測(cè)單元22、23，用于檢測(cè)各個(gè)熱交換器2、4的冷媒溫度。另外，各個(gè)溫度檢測(cè)單元22、23由溫度熱敏電阻等的溫度傳感器構(gòu)成。
如圖1所示，上述壓縮機(jī)1具有無(wú)刷DC馬達(dá)6，該無(wú)刷DC馬達(dá)具有U相7、V相8和W相9這三相的線圈10以及變頻器11。另外，變頻器11是正弦波PWM控制方式。并且，上述變頻器11通過(guò)AC-DC轉(zhuǎn)換電路12將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流，并通過(guò)平滑電路13使其平滑化，再通過(guò)作為DC-AC轉(zhuǎn)換電路的變頻部14轉(zhuǎn)換成任意頻率的交流電。上述的變頻器11在來(lái)自變頻器控制裝置(未圖示)的變頻器信號(hào)的控制下，通過(guò)改變變頻部14的晶體管的開(kāi)·關(guān)模式，來(lái)控制頻率和電壓。
流過(guò)上述馬達(dá)6的三相線圈10的瞬時(shí)電流，通過(guò)電流檢測(cè)器(電流傳感器)16檢測(cè)出來(lái)，施加在馬達(dá)6的三相線圈10上的瞬時(shí)電壓由電壓檢測(cè)器(電壓傳感器)17檢測(cè)出來(lái)。在這種情況下，電流檢測(cè)器16和電壓檢測(cè)器17構(gòu)成檢測(cè)裝置，并被設(shè)在AC-DC轉(zhuǎn)換電路12與平滑電路部13之間。電壓是通過(guò)根據(jù)晶體管的開(kāi)/關(guān)比和DC電壓的計(jì)算而求出，電流是通過(guò)根據(jù)晶體管的開(kāi)關(guān)模式和DC電流的計(jì)算而求出。
另外，上述空調(diào)裝置在進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，是將四路切換閥5切換成圖2中實(shí)線所示的狀態(tài)，來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)1的馬達(dá)6。由此，從該壓縮機(jī)1排出的冷媒在通過(guò)室外熱交換器2之后，經(jīng)過(guò)膨脹閥3的減壓而膨脹，然后通過(guò)室內(nèi)熱交換器4返回到壓縮機(jī)1。此時(shí)，通過(guò)使室外熱交換器2發(fā)揮冷凝器的功能，同時(shí)使室內(nèi)熱交換器4發(fā)揮蒸發(fā)器的功能，進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且，在進(jìn)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，是將四路切換閥5切換成圖2中虛線所示的狀態(tài)，來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)1的馬達(dá)6。由此，從該壓縮機(jī)1排出的冷媒在通過(guò)室內(nèi)熱交換器4之后，經(jīng)過(guò)膨脹閥3的減壓而膨脹，然后通過(guò)室外熱交換器2返回到壓縮機(jī)1。此時(shí)，通過(guò)使室內(nèi)熱交換器4發(fā)揮冷凝器的功能，同時(shí)使室外熱交換器2發(fā)揮蒸發(fā)器的功能，進(jìn)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)。
而且，在各種運(yùn)轉(zhuǎn)中，在壓縮機(jī)1的加減速和負(fù)荷的急劇變化以及壓縮機(jī)1以外的其他機(jī)器的動(dòng)作不良引起的不適當(dāng)?shù)臈l件下的運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)發(fā)生因壓縮機(jī)1內(nèi)部的損傷而導(dǎo)致的故障。因此，上述推測(cè)裝置28通過(guò)推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)，來(lái)事前預(yù)測(cè)故障的發(fā)生，或確定故障的部位或者推測(cè)故障的原因。
即，圖1所示的推測(cè)裝置28根據(jù)線圈10的瞬時(shí)電流和/或瞬時(shí)電壓的檢測(cè)值推測(cè)壓縮機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)。而且，上述推測(cè)裝置28具有作為運(yùn)算裝置的運(yùn)算單元20和作為存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)單元21。此外，上述運(yùn)算單元20和存儲(chǔ)單元21等由微計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
上述運(yùn)算單元20構(gòu)成了根據(jù)電流檢測(cè)器16和電壓檢測(cè)器17的檢測(cè)值來(lái)決定馬達(dá)模型的參數(shù)的決定單元。具體是，上述運(yùn)算單元20根據(jù)馬達(dá)模型來(lái)決定馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
上述存儲(chǔ)單元21構(gòu)成為可根據(jù)運(yùn)算單元20所決定的參數(shù)導(dǎo)出內(nèi)部狀態(tài)。具體是，上述存儲(chǔ)單元21導(dǎo)出冷媒溫度和冷媒壓力。
作為決定無(wú)刷DC馬達(dá)6中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的運(yùn)算，有使用由電感和電流值構(gòu)成的運(yùn)算式的情況，和使用由磁通和電流值構(gòu)成的運(yùn)算式的情況等。
由電感和電流值構(gòu)成的運(yùn)算式使用下面的式(1)至式(4)表示為式(5)。即，瞬時(shí)電壓V可用式(1)表示，而且，磁通φ可用式(2)表示，磁通的矢量方向可用式(3)及式(4)表示。
V＝L×dI/dt+dφ/dt……(1)L電感；φ磁通φ＝∫Vdt+L×I ……(2)φcosθ＝∫Vαdt+L×Iα……(3)φsinθ＝∫Vβdt+L×Iβ……(4)而且，能夠從這些式(1)～式(4)中推測(cè)出θ，即，根據(jù)檢測(cè)出的瞬時(shí)電流I和瞬時(shí)電壓V可推測(cè)出馬達(dá)位置(轉(zhuǎn)子位置)θ。直接使用此時(shí)所使用的檢測(cè)值和常數(shù)，進(jìn)一步求出將壓縮機(jī)1的輸入電流iu、iv、iW進(jìn)行了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的電流值id、iq，根據(jù)這些值，如式(5)那樣求出馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tm。
Tm＝P{φa+(Ld-Lq)×id}×iq……(5)P磁極對(duì)的數(shù)量Id、iq將壓縮機(jī)輸入電流進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的電流值φa永磁鐵的交鏈磁通Ldd軸電感Lqq軸電感并且，由磁通和電流值構(gòu)成的運(yùn)算式可通過(guò)對(duì)一次磁通和電流進(jìn)行外積來(lái)求出作用于定子的轉(zhuǎn)矩，馬達(dá)6的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩是定子轉(zhuǎn)矩的反力。因此，可由下面的式(6)表示。
Tm＝P×(λα×iβ-λβ×iα)……(6)P磁極對(duì)數(shù)量λα、λβ一次磁通(馬達(dá)端子電壓的時(shí)間積-在阻抗處的電壓降)iβ、iα一次電流(馬達(dá)的線電流)另外，在該式(6)中，α、β是固定坐標(biāo)系，其將u、v、w的三相轉(zhuǎn)換為二相。而且，λα使用下面的式(7)計(jì)算，λβ使用下面的式(8)計(jì)算。
λα∫Vαdt ……式(7)λβ∫Vβdt ……式(8)另一方面，作為冷媒循環(huán)回路的冷媒狀態(tài)的冷媒系統(tǒng)的溫度信息(由溫度檢測(cè)單元22、23、檢測(cè)出的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度)被輸入到上述存儲(chǔ)單元21中。而且，如圖3所示，對(duì)于壓縮機(jī)1的每個(gè)轉(zhuǎn)速，預(yù)先制作出對(duì)應(yīng)多個(gè)蒸發(fā)溫度Te的轉(zhuǎn)矩-高壓曲線圖(轉(zhuǎn)矩-冷凝溫度曲線圖)，把該曲線圖輸入到存儲(chǔ)單元21中。因此，上述推測(cè)裝置28能夠根據(jù)該曲線圖從計(jì)算出的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tm和蒸發(fā)溫度Te中推測(cè)出冷凝溫度Tc，并且能夠根據(jù)該冷凝溫度Tc并根據(jù)冷媒特性推測(cè)出冷凝壓力(高壓冷媒壓力)Pc。
例如，在壓縮機(jī)1的轉(zhuǎn)速為60rps、蒸發(fā)溫度Te為10℃時(shí)，如果馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tm為10Nm，則可推測(cè)出冷凝溫度Tc約為50℃。
并且，對(duì)于壓縮機(jī)1的每個(gè)轉(zhuǎn)速制作出對(duì)應(yīng)多個(gè)冷凝溫度Tc的轉(zhuǎn)矩-低壓曲線圖(轉(zhuǎn)矩-蒸發(fā)溫度曲線圖)，根據(jù)該曲線圖，從馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tm、冷凝溫度Tc中可推測(cè)出蒸發(fā)溫度Te，從該蒸發(fā)溫度Te可推測(cè)出蒸發(fā)壓力(低壓冷媒壓力)Pe。
能夠這樣地推測(cè)出冷凝溫度Tc和蒸發(fā)溫度Te，并且通過(guò)該控制，可獲得如下的有益效果。即，在如以往那樣進(jìn)行冷凝溫度Tc和蒸發(fā)溫度Te的測(cè)定時(shí)，測(cè)定部的溫度在達(dá)到穩(wěn)定溫度之前，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間延遲，因而不能獲得準(zhǔn)確的溫度。而在根據(jù)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)推測(cè)高壓冷媒壓力或低壓冷媒壓力的情況下，沒(méi)有這樣的時(shí)間延遲。因此，可以進(jìn)行無(wú)延遲的高低壓異常的保護(hù)控制。其結(jié)果，可避免嚴(yán)重的損壞。
另外，通過(guò)該控制所得到的冷凝溫度Tc和蒸發(fā)溫度Te也可以用于判定測(cè)定冷凝溫度Tc和蒸發(fā)溫度Te的傳感器是否存在異常。
而且，也可以預(yù)先掌握冷媒系統(tǒng)的在每個(gè)規(guī)定的溫度條件和/或壓力條件下的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩與吸入過(guò)熱度的關(guān)系。在這種情況下，根據(jù)檢測(cè)出的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和當(dāng)時(shí)的溫度信息和/或壓力信息，可推測(cè)出運(yùn)轉(zhuǎn)中的壓縮機(jī)1的吸入過(guò)熱度。即，例如，對(duì)于每個(gè)所定的冷凝壓力Pc和蒸發(fā)壓力Pe，掌握其馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tm與吸入過(guò)熱度SH的關(guān)系，預(yù)先制作出轉(zhuǎn)矩-過(guò)熱度曲線圖。然后，根據(jù)檢測(cè)出的冷凝壓力Pc和蒸發(fā)壓力Pe選擇出如圖4所示的特定的關(guān)系曲線圖，根據(jù)掌握(計(jì)算出)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tm推測(cè)出此時(shí)的吸入過(guò)熱度。
因此，該圖4的轉(zhuǎn)矩-過(guò)熱度曲線圖由于用橫軸表示吸入過(guò)熱度，用縱軸表示馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以，例如，如果轉(zhuǎn)矩為圖4的Tmot，則可從表示該Tmot的吸入過(guò)熱度的軸(橫軸)的值推測(cè)出吸入過(guò)熱度。如果推測(cè)的吸入過(guò)熱度不適當(dāng)，可將其調(diào)整為適當(dāng)?shù)奈脒^(guò)熱度，由此可避免過(guò)度的過(guò)熱運(yùn)轉(zhuǎn)和濕運(yùn)轉(zhuǎn)。
而且，上述推測(cè)裝置28也可以根據(jù)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電流和冷媒系統(tǒng)的溫度信息和/或壓力信息預(yù)先檢測(cè)出穩(wěn)定狀態(tài)(穩(wěn)定狀態(tài)下的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩或穩(wěn)定狀態(tài)下的瞬時(shí)電流)。然后，將該穩(wěn)定狀態(tài)的數(shù)據(jù)事先輸入到存儲(chǔ)單元21中，通過(guò)將該數(shù)據(jù)表與檢測(cè)出的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩或瞬時(shí)電流進(jìn)行比較，來(lái)推測(cè)潤(rùn)滑不良和液壓縮等。
即，滑動(dòng)面的摩擦特性是潤(rùn)滑不良時(shí)滑動(dòng)面變粗糙，摩擦阻力增大。在這種情況下，對(duì)應(yīng)該圖5的范圍H2的部分，相對(duì)虛線所示的通常電流，流過(guò)的電流增大。而且，在圖7的表示油稀釋度與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的曲線圖中，相對(duì)通常轉(zhuǎn)矩，在范圍H3中的轉(zhuǎn)矩增加。
而且，如圖6所示，液壓縮等使轉(zhuǎn)矩或電流大幅上升。這里所說(shuō)的大幅上升是指超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的規(guī)定量的上升。因此，根據(jù)壓縮機(jī)1的軸承異常時(shí)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩大幅增加超過(guò)了正常時(shí)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的情況，可檢測(cè)出發(fā)生了潤(rùn)滑不良或液壓縮等。在這種情況下，可通過(guò)降低壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等來(lái)避免異常運(yùn)轉(zhuǎn)。
此外，也可以取代上述那樣的根據(jù)轉(zhuǎn)矩或電流的增加量的大小推測(cè)異常運(yùn)轉(zhuǎn)，而根據(jù)轉(zhuǎn)矩或電流的急劇增加進(jìn)行推測(cè)。即，也可以根據(jù)轉(zhuǎn)矩等的單位時(shí)間的增加量(上升率)超過(guò)了基準(zhǔn)量的情況，推測(cè)為異常運(yùn)轉(zhuǎn)。
而且，瞬時(shí)電流也可以用正弦波表示，該電流波形如圖9所示，如果為異常波形，則可推測(cè)為軸承異?；蛞簤嚎s等的被外加了沖擊負(fù)荷。即，如果被外加了軸承異?；蛞簤嚎s等的沖擊負(fù)荷，則如圖9所示，在電流波形中產(chǎn)生失真，即所謂的“產(chǎn)生毛刺”。因此，通過(guò)檢測(cè)波形，如果有毛刺的產(chǎn)生，則可推測(cè)為被外加了沖擊負(fù)荷。
即，根據(jù)通過(guò)對(duì)檢測(cè)出的瞬時(shí)電流的高次諧波成分的分析而得出的相對(duì)正弦波的失真量，推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。由此，可根據(jù)瞬時(shí)電流的紊亂來(lái)推測(cè)潤(rùn)滑不良等。
而且，除了這樣地根據(jù)失真量推測(cè)潤(rùn)滑不良等，也可以根據(jù)該失真在每個(gè)機(jī)械旋轉(zhuǎn)頻率的反復(fù)量進(jìn)行判斷。即，可以根據(jù)一定兩以上的失真的反復(fù)次數(shù)、或反復(fù)產(chǎn)生的失真量的總和量進(jìn)行判斷。
因此，上述推測(cè)裝置28，只要能夠如圖8所示的變形例那樣，使存儲(chǔ)單元21存儲(chǔ)與來(lái)自冷媒系統(tǒng)的溫度信息和/或壓力信息對(duì)應(yīng)的閾值(規(guī)定的基準(zhǔn)值)，并且使運(yùn)算單元20分析瞬時(shí)電流的高次諧波成分即可。
由此，通過(guò)比較該閾值和檢測(cè)的瞬時(shí)電流高次諧波成分，可推測(cè)出潤(rùn)滑不良和液壓縮。而且，在該情況下通過(guò)降低壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率等，可避免異常運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，在該情況下，由于上述的閾值(規(guī)定的基準(zhǔn)值)與冷媒系統(tǒng)的溫度信息和壓力信息相對(duì)應(yīng)，所以可提高推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)的可靠性。由此，可確實(shí)地防止壓縮機(jī)的故障。
(變形例)下面，圖10表示作為實(shí)施方式1的變形例的其他空調(diào)裝置。在這種情況下，首先，檢測(cè)出馬達(dá)6的三相線圈10的瞬時(shí)電流和/或瞬時(shí)電壓，根據(jù)該檢測(cè)值推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。根據(jù)該推測(cè)出的內(nèi)部狀態(tài)改變用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)1的變頻器控制單元26的變頻信號(hào)，進(jìn)行壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這里所說(shuō)的壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)是避免發(fā)生故障的運(yùn)轉(zhuǎn)，被稱為不會(huì)發(fā)生潤(rùn)滑不良和液壓縮等的運(yùn)轉(zhuǎn)。
具體是，壓縮機(jī)1具有馬達(dá)6；變頻器11；作為檢測(cè)單元的傳感器25，用于檢測(cè)被施加在馬達(dá)6上的瞬時(shí)電流和/或瞬時(shí)電壓；變頻器控制單元26和控制部27。該控制部27具有推測(cè)裝置28和接受該推測(cè)裝置28的指令的故障避免控制單元29。上述推測(cè)裝置28具有存儲(chǔ)單元21，并且具有未被圖示的上述圖1的運(yùn)算單元20。另外，關(guān)于其他結(jié)構(gòu)，由于與圖1所示的空調(diào)裝置相同，所以省略對(duì)相同部分的說(shuō)明，并使用相同的符號(hào)表示。
這樣，在圖10所示的空調(diào)裝置中，也是通過(guò)檢測(cè)出馬達(dá)6的線圈10的瞬時(shí)電流和/或瞬時(shí)電壓，根據(jù)該檢測(cè)值來(lái)推測(cè)壓縮機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)(潤(rùn)滑不良和液壓縮等)。而且，把該壓縮機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)的信息輸入到故障避免控制單元29。
該故障避免控制單元29存儲(chǔ)有預(yù)先設(shè)定的冷媒系統(tǒng)模型的數(shù)據(jù)。而且，進(jìn)行冷媒系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制的冷媒系統(tǒng)控制單元30的指令信號(hào)被輸入到故障避免控制單元29。
因此，在該圖10的空調(diào)裝置中，推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)，根據(jù)冷媒系統(tǒng)模型推測(cè)冷媒循環(huán)回路的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。而且，例如如果上述的推測(cè)結(jié)果為潤(rùn)滑不良，則由故障避免控制單元29向壓縮機(jī)1的控制單元26輸出使壓縮機(jī)1不成為潤(rùn)滑不良的控制信號(hào)。因此，例如進(jìn)行改變作為控制內(nèi)容的馬達(dá)6轉(zhuǎn)速的控制、或進(jìn)行改變冷媒系統(tǒng)控制單元30的系統(tǒng)控制指令值(運(yùn)轉(zhuǎn)控制參數(shù))的控制，以此來(lái)避免異常運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，在進(jìn)行空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，通過(guò)冷媒系統(tǒng)控制單元30進(jìn)行各種機(jī)器的控制。此時(shí)，推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)，在推測(cè)為正在進(jìn)行潤(rùn)滑不良等的異常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，優(yōu)先于該冷媒系統(tǒng)控制單元30運(yùn)轉(zhuǎn)控制，而先進(jìn)行變頻控制單元26的控制(壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn))。由此，可提高壓縮機(jī)1的避免故障的可靠性。
而且，如果推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)，則從上述保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。即，故障避免控制單元29具有切換單元(省略圖示)。該切換單元在推測(cè)為進(jìn)行潤(rùn)滑不良等的異常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，切換為壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在規(guī)測(cè)為恢復(fù)到正常狀態(tài)時(shí)，切換到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，可提高空調(diào)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
并且，上述故障避免控制單元29也可以根據(jù)推測(cè)的壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行裝置故障診斷。這里所說(shuō)的故障診斷是指根據(jù)檢測(cè)出的瞬時(shí)電流的失真診斷潤(rùn)滑不良，或根據(jù)檢測(cè)的瞬時(shí)電流的變化診斷液壓縮，或者進(jìn)一步通過(guò)推測(cè)高低壓來(lái)診斷吸入過(guò)熱度異常。而且，該診斷結(jié)果被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元21中。由此，在運(yùn)轉(zhuǎn)停止后等，可以利用該裝置故障診斷的結(jié)果進(jìn)行故障部位的修正等。
這樣，圖10所示空調(diào)裝置能夠進(jìn)行故障診斷，并且故障診斷的可靠性高，能夠根據(jù)該故障診斷確定故障部位或推測(cè)故障原因。由此，能夠在之后對(duì)故障部位進(jìn)行修理，去除故障原因，可避免在發(fā)生了故障的狀態(tài)下的運(yùn)轉(zhuǎn)。
并且，故障避免控制單元29在雖然未能夠診斷出故障，但是如果在這樣的狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，則預(yù)計(jì)可能發(fā)生故障的情況下，進(jìn)行故障預(yù)測(cè)。這里所說(shuō)的故障預(yù)測(cè)是指，例如根據(jù)檢測(cè)的瞬時(shí)電流的失真預(yù)測(cè)將會(huì)發(fā)生潤(rùn)滑不良。而且，該故障預(yù)測(cè)的信息通過(guò)通信單元31被發(fā)送到外部(也就是用戶等)。通信單元31例如由用于向用戶等通知該故障預(yù)測(cè)信息的顯示裝置(顯示光的閃爍、發(fā)出聲音)等構(gòu)成。
因此，該圖10所示的空調(diào)裝置可進(jìn)行故障預(yù)測(cè)，而且該故障預(yù)測(cè)的可靠性高，根據(jù)該故障預(yù)測(cè)，可避免導(dǎo)致故障的異常運(yùn)轉(zhuǎn)。并且，由于能夠通過(guò)通信單元31把故障預(yù)測(cè)的信息發(fā)送到外部，所以用戶等可得知故障預(yù)測(cè)的信息，能夠籌劃出之后所要采取的對(duì)策。
(實(shí)施方式1的其他變形例)以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式1，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以實(shí)施各種變更。
例如，圖1所示的空調(diào)裝置可推測(cè)高低壓、吸入過(guò)熱度、潤(rùn)滑不良、液壓縮等，但也可以只推測(cè)其中的一項(xiàng)，或推測(cè)其中多項(xiàng)的任意組合。
而且，圖10所示的空調(diào)裝置能夠進(jìn)行壓縮機(jī)1的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)、故障診斷、故障預(yù)測(cè)，但也可以只進(jìn)行保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不進(jìn)行故障診斷和故障預(yù)測(cè)，也可以只進(jìn)行故障診斷而不進(jìn)行保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)和故障預(yù)測(cè)，也可以只進(jìn)行故障預(yù)測(cè)而不進(jìn)行保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)和故障診斷，并且也可以進(jìn)行其中任意項(xiàng)的組合。
而且，可以在不造成異常運(yùn)轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)，任意變更用于推測(cè)內(nèi)部狀態(tài)的、作為判斷瞬時(shí)電流急劇上升的基準(zhǔn)的規(guī)定量，和用于推測(cè)內(nèi)部狀態(tài)的、作為判斷馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩急劇上升的基準(zhǔn)的規(guī)定量等。
并且，作為壓縮機(jī)1的驅(qū)動(dòng)裝置40可以具有輸出被推測(cè)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩、溫度、高壓壓力、低壓壓力、軸潤(rùn)滑狀態(tài)等信息的功能，也可以進(jìn)一步具有通過(guò)輸入冷媒系統(tǒng)的信息，計(jì)算出為了提高精度和使系統(tǒng)進(jìn)行最佳運(yùn)轉(zhuǎn)的信息的功能。
這樣，如果能夠輸出推測(cè)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩等的信息，則能夠使用戶等掌握壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)，通過(guò)計(jì)算出為了提高精度和使系統(tǒng)進(jìn)行最佳運(yùn)轉(zhuǎn)的信息，可實(shí)現(xiàn)精度的提高，并且使系統(tǒng)進(jìn)行最佳狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
此外，作為馬達(dá)6，不限于無(wú)刷DC馬達(dá)。
而且，在使用馬達(dá)模型推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)的情況下，可以省略儲(chǔ)壓器、壓力傳感器、壓力開(kāi)關(guān)或吸入管溫度傳感器。
具體是，如上所述，在推測(cè)壓縮機(jī)1的液壓縮時(shí)，在圖2中也可以不設(shè)置儲(chǔ)壓器。例如，決定作為馬達(dá)模型參數(shù)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，根據(jù)該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)推測(cè)液壓縮。即，推測(cè)液逆流。由此，在冷媒循環(huán)回路中不用設(shè)置儲(chǔ)壓器便可避免液逆流。
特別是適合于壓縮機(jī)1為旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的情況。旋轉(zhuǎn)柱塞式壓縮機(jī)以及柱塞與壓板成為一體的所謂的振擺式壓縮機(jī)，由于是旋轉(zhuǎn)一周壓縮一次的結(jié)構(gòu)，所以壓縮速度快，存在著液逆流的壓力急劇上升的重大問(wèn)題。如果像本實(shí)施方式1那樣推測(cè)液逆流，則不僅省略了儲(chǔ)壓器，而且可有效避免液逆流。
而且，如果采用決定馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，根據(jù)該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩推測(cè)冷媒壓力的結(jié)構(gòu)，則可省略設(shè)在壓縮機(jī)1的排出側(cè)的高壓壓力傳感器和高壓壓力開(kāi)關(guān)。而且，可省略設(shè)在壓縮機(jī)1的吸入側(cè)的低壓壓力傳感器和低壓壓力開(kāi)關(guān)。
而且，如果采用決定馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，根據(jù)該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩推測(cè)壓縮機(jī)的冷媒過(guò)熱度的結(jié)構(gòu)，則可省略設(shè)在壓縮機(jī)1的吸入側(cè)的吸入管溫度傳感器。
(實(shí)施方式2)下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)于本實(shí)施方式2，僅說(shuō)明其中與圖1的實(shí)施方式1不同的部分。即，在本實(shí)施方式2中，對(duì)于與圖1的實(shí)施方式1相同的部分采用相同的符號(hào)表示，并省略對(duì)該部分的說(shuō)明。
如圖11所示，在變頻部14中，取代實(shí)施方式1的電流檢測(cè)器16和電壓檢測(cè)器17，而設(shè)置檢測(cè)單元15。該檢測(cè)單元15用于檢測(cè)無(wú)刷DC馬達(dá)6的三相線圈10的電流和電壓。上述檢測(cè)單元15例如具有由能夠檢測(cè)出電流的電流檢測(cè)傳感器等構(gòu)成的電流檢測(cè)部、和由能夠檢測(cè)出電壓的電壓檢測(cè)傳感器等構(gòu)成的電壓檢測(cè)部。
如圖13所示，上述壓縮機(jī)1為渦旋式壓縮機(jī)，其無(wú)刷DC馬達(dá)6具有作為線圈的電樞10和轉(zhuǎn)子1a。在這種情況下，如圖14所示，無(wú)刷DC馬達(dá)6的轉(zhuǎn)子1a構(gòu)成在內(nèi)部嵌入磁鐵(永磁鐵)1b的磁鐵嵌入結(jié)構(gòu)。另外，永磁鐵同步馬達(dá)(PMSM)是把直流馬達(dá)的由電刷和換向器構(gòu)成的機(jī)械整流置換為利用半導(dǎo)體的開(kāi)關(guān)作用進(jìn)行整流的馬達(dá)，因此被稱為無(wú)刷DC馬達(dá)。而且，PMSM由于把機(jī)械整流作用置換為半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)作用，所以構(gòu)成了把磁鐵(永磁鐵)1b設(shè)在轉(zhuǎn)子側(cè)，把電樞10設(shè)在定子側(cè)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)型的結(jié)構(gòu)。而且，對(duì)于該無(wú)刷DC馬達(dá)6，使用電流、電壓及機(jī)器常數(shù)推測(cè)轉(zhuǎn)子1a的旋轉(zhuǎn)位置，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)位置的推測(cè)結(jié)果進(jìn)行控制。
另外，在圖12所示的冷媒系統(tǒng)中，在壓縮機(jī)1的排出管18中設(shè)有溫度檢測(cè)單元24。該溫度檢測(cè)單元24用于檢測(cè)壓縮機(jī)1的排出管溫度。
另一方面，推測(cè)裝置28由馬達(dá)溫度推定裝置構(gòu)成，把推測(cè)的馬達(dá)溫度推測(cè)為壓縮機(jī)1的內(nèi)部溫度。而且，該推測(cè)裝置28具有上述檢測(cè)單元15、作為運(yùn)算裝置的運(yùn)算單元20、作為存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)單元21和機(jī)器常數(shù)輸入單元35。
在這種情況下，馬達(dá)溫度的推測(cè)是根據(jù)馬達(dá)6的電流、電壓及機(jī)器常數(shù)推測(cè)轉(zhuǎn)子1a的磁鐵(永磁鐵)1b的溫度。具體是，使用由作為馬達(dá)6的電流、電壓和機(jī)器常數(shù)的電阻和電感構(gòu)成的馬達(dá)模型(旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)模型)來(lái)推測(cè)馬達(dá)的溫度。
即，上述運(yùn)算單元20構(gòu)成為可決定作為馬達(dá)模型參數(shù)的與磁鐵1b的電樞交鏈磁通相關(guān)的磁通特性值。
上述短處單元21根據(jù)所決定的磁通特性值推測(cè)馬達(dá)溫度。此時(shí)，使用如式(9)所示的PM同步馬達(dá)的電壓方程式。
vuvvvw=Ra+pLupMuvpMwupMuvRa+pLvpMvwpMwupMvwRa+pLwiuiviw-ωψfsinθωψfsin(θ-23π)ωψfsin(θ+23π)---(9)]]>其中Lu、Lv、Lw各相的自身電感Muv、Mvw、Mwu相間的相互電感θ＝ωt從d軸的U相的前進(jìn)角ω電角速度ψf每一相的永磁鐵的電樞交鏈磁通的最大值vu、vv、vw各相的電樞電壓iu、iv、iw；各相的電樞電流p＝d/dt微分運(yùn)算符Ra電樞繞組電阻即，如圖15所示的三相PMSM的2極的基本模型(旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)模型)那樣，朝向磁鐵1b的N極方向確定d軸，在由此正向旋轉(zhuǎn)π/2的方向上確定q軸。此時(shí)，如果把以U相繞組為基準(zhǔn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的d軸的前進(jìn)角設(shè)為θ，則電樞自身電感的表達(dá)式為式(10)，相互電感的表達(dá)式為(11)，磁鐵1b的電樞交鏈磁通的表達(dá)式為(12)。
Lu=la+La-Lascos2θLv=la+La-Lascos(2θ+23π)Lw=la+La-Lascos(2θ-23π)---(10)]]>其中Lu、Lv、Lw各相的自身電感La每一相的漏電感La每一相的有效電阻的平均值Las每一相的有效電感的振幅θ＝ωtd軸的U相的前進(jìn)角ω電角速度Muv=-La-12Lascos(2θ-23π)Mvw=-La-12Lascos2θMwv=-La-12Lascos(2θ+23π)---(11)]]>其中，Muv、Mvw、Mwu相間的相互電感ψfu=ψfcosθψfv=ψfcos(θ-23π)ψfw=ψfcos(θ+23π)---(12)]]>其中，ψfu、ψfv、ψfw各相的永磁鐵的電樞交鏈磁通ψf每一相的永磁鐵的電樞交鏈磁通的最大值可從該式(10)和式(12)得出上述式(9)。而且，從三相坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成d、q坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣為下面的式(13)。如果使用該轉(zhuǎn)換矩陣把上述式(1)的基本電壓方程式轉(zhuǎn)換成以電角速度ω旋轉(zhuǎn)的d、q軸坐標(biāo)系中，則PMSM的電壓方程式成為下面的式(14)。
C=23cosθcos(θ-23π)cos(θ+23π)-sin-sin(θ-23π)-sin(θ+23π)---(13)]]>VdVq=Ra+pLd-ωLqωLdRa+plqidiq+0ωψ---(14)]]>其中，ψ=32ψf=3ψe]]>ψe永磁鐵的電樞交鏈磁通的有效值vd、vq電樞電壓的d、q軸分量id、iq電樞電流的d、q軸分量Ld＝1a+3/2(La-Las)d軸電感Lq＝1a+3/2(La+Las)q軸電感而且，在穩(wěn)定時(shí)，在上述式(14)中，由于積分運(yùn)算符為0，所以該穩(wěn)定時(shí)的馬達(dá)電壓方程式成為下面的式(15)。
vdvq=R-ωLqωLdRidiq+0ωψ---(15)]]>然后，利用式(15)求出ψ，根據(jù)該ψ推測(cè)磁鐵1b的溫度。這里，ψ是關(guān)于由磁鐵1b所形成的電樞交鏈磁通的磁通特性值。具體是，可利用ψ=3ψe]]>求出，ψe是永磁鐵所形成的電樞交鏈磁通的有效值。此時(shí)，如圖16所示，在使β為0、電流相位為0時(shí)，如果使id(電樞電流的d軸分量)為0，則vq(電樞電流的q軸分量)成為下面的式(16)，并且能夠如式(17)那樣從其中求出上述ψ。如果能夠求出該ψ，便可根據(jù)如圖17那樣的表示ψ與溫度的關(guān)系的曲線圖(磁通-溫度曲線圖)推測(cè)出溫度(磁鐵的溫度)。即，預(yù)先作成表示對(duì)應(yīng)實(shí)際溫度的ψ值的該曲線圖，并輸入到上述存儲(chǔ)單元21中。然后，只要通過(guò)上述運(yùn)算單元20計(jì)算出ψ，把該計(jì)算結(jié)果輸入到存儲(chǔ)單元21中，便可由此推測(cè)馬達(dá)溫度。
Vq＝R×iq+ω×ψ ……(16)ψ＝(vq-R×iq)/ω ……(17)而且，在通常的控制時(shí)，vq成為下面的式(18)，能夠如式(19)那樣從中求出ψ。然后，能夠從上述曲線圖(磁通-溫度曲線圖)中根據(jù)該求出的ψ推測(cè)溫度(磁鐵的溫度)。另外，在上述的運(yùn)算中，由檢測(cè)單元15檢測(cè)出馬達(dá)電流和電壓，把該馬達(dá)電流和電壓以及從機(jī)器常數(shù)輸入單元35輸入的作為機(jī)器常數(shù)的電阻和電感輸入到運(yùn)算單元20。因此，可確實(shí)地獲得上述各個(gè)運(yùn)算式中所必要的數(shù)據(jù)(數(shù)值)。
Vq＝ω×Ld×id+R×iq+ω×ψ ……(18)ψ＝(vq-ω×Ld×id-R×iq)/ω……(19)而且，作為關(guān)于電樞交鏈磁通的磁通特性值不限于上述的ψ，由于該ψ為 所以能夠把該ψe作為磁通特性值，作成表示該ψe與溫度的關(guān)系的曲線圖(磁通-溫度曲線圖)。由此，也可以推測(cè)馬達(dá)溫度。另外，所謂ψe是如上所述的由磁鐵1b所形成的電樞交鏈磁通的有效值。
能夠如上所述那樣推測(cè)馬達(dá)溫度(磁鐵1b的溫度)，并且可根據(jù)推測(cè)的溫度推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部溫度。由此，可判斷出壓縮機(jī)1是否正常，可避免異常狀態(tài)下的運(yùn)轉(zhuǎn)，可避免發(fā)生因壓縮機(jī)內(nèi)部的損傷而導(dǎo)致的故障等。另外，該溫度推測(cè)也可以在運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常進(jìn)行。而且，也可以在某些條件下，例如當(dāng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速或馬達(dá)電流達(dá)到規(guī)定的值時(shí)進(jìn)行溫度推測(cè)。此時(shí)，如上所述的那樣，作成使β為0的狀態(tài)，并使id(電樞電流的d軸分量)為0，求出ψ，根據(jù)該ψ推測(cè)溫度。
另外，只要作成使β為0的狀態(tài)，則不再使用d軸電感Ld，因此，可減少隨著由溫度變化而造成的常數(shù)變化所帶來(lái)的計(jì)算誤差，可提高溫度推測(cè)精度。而且，再本實(shí)施方式的空調(diào)裝置中，即使在冷媒氣體不足的區(qū)域也能夠進(jìn)行溫度推測(cè)。但是，在該情況下，測(cè)定區(qū)域窄，在運(yùn)轉(zhuǎn)中需要設(shè)定使β為0的測(cè)定模式。而且，在β不為0的通常狀態(tài)時(shí)，能夠在全部的區(qū)域中進(jìn)行溫度推測(cè)，而且，能夠在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中持續(xù)進(jìn)行推測(cè)。但是，需要提高d軸電感Ld的決定精度。即，無(wú)論是使β為0的情況還是使作成使β不為0的情況，都有各自的長(zhǎng)處和短處，可以采用任意一種。
而且，如圖12所示，在排出管18內(nèi)設(shè)有溫度檢測(cè)單元24。而且，空調(diào)裝置進(jìn)行基于壓縮機(jī)1的排出管溫度的排出管溫度控制。因此，上述推測(cè)裝置28也可以具有在上述推測(cè)的溫度與實(shí)際溫度不相符的情況下，利用該排出管溫度把推測(cè)的溫度校正為實(shí)際溫度的校正單元36。該校正單元36由運(yùn)算單元20構(gòu)成。
即，如果冷媒氣體的流量正常，則排出管溫度與壓縮機(jī)1的內(nèi)部溫度基本一致。在推測(cè)的溫度與排出管溫度不同的情況下，所推測(cè)的溫度是不正確的溫度。因此，在這種情況下，可以對(duì)推測(cè)的溫度附加修正值。而且，也可以在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中經(jīng)常進(jìn)行該校正。而且，也可以在馬達(dá)6的電流和排出管溫度在某一定的時(shí)間期間表示了某范圍時(shí)進(jìn)行上述的校正。
上述推測(cè)裝置28由于根據(jù)馬達(dá)6的電流、電壓及機(jī)器常數(shù)推測(cè)馬達(dá)溫度，所以不需要溫度檢測(cè)用傳感器，而且，由于使用用于推測(cè)旋轉(zhuǎn)位置的數(shù)據(jù)，所以不需要附加其他的構(gòu)成部件。因此能夠以低成本、高可靠性地檢測(cè)出馬達(dá)溫度。
特別是由于使用由上述電流和電壓以及作為機(jī)器常數(shù)的電阻和電感構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)模型，把磁鐵1b的溫度作為馬達(dá)溫度進(jìn)行推測(cè)，所以，可簡(jiǎn)單地推測(cè)出磁鐵1b的溫度。
并且，可利用簡(jiǎn)單的運(yùn)算式(基本電壓方程式)確實(shí)地推測(cè)出馬達(dá)溫度。
而且，由于是朝向磁鐵1b的N極方向確定d軸，在從d軸正向旋轉(zhuǎn)π/2的方向上設(shè)定q軸，通過(guò)把三相PMSM的馬達(dá)基本電壓方程式轉(zhuǎn)換到以電角速度ω旋轉(zhuǎn)的d、q軸坐標(biāo)系中來(lái)求出馬達(dá)電壓方程式，根據(jù)該馬達(dá)電壓方程式求出穩(wěn)定時(shí)的電壓方程式，在進(jìn)行推測(cè)時(shí)，在該穩(wěn)定時(shí)的電壓方程式中使電樞的d軸分量為0，所以不需要使用d軸電感Ld，可減少運(yùn)算因子。因此，可減少伴隨因溫度變化等造成的常數(shù)變化的運(yùn)算誤差。
而且，上述推測(cè)裝置28可根據(jù)馬達(dá)溫度推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部溫度，由此可推測(cè)出壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)。特別是通過(guò)校正單元36可提高所推測(cè)的溫度的可靠性。
因此，該推測(cè)裝置28在壓縮機(jī)1為正常狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的情況下，不會(huì)判斷為異常，反之，在壓縮機(jī)1為異常狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的情況下，不會(huì)判斷為正常。
即，如果在正常狀態(tài)時(shí)也被判斷為異常，則根據(jù)該判斷停止其運(yùn)轉(zhuǎn)，不能在室內(nèi)獲得舒適的空間。反之，如果在異常狀態(tài)時(shí)被判斷為正常，則空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)繼續(xù)進(jìn)行，會(huì)使空調(diào)機(jī)發(fā)生故障，或增大耗電量。
而根據(jù)本發(fā)明的推測(cè)裝置28，由于可高精度地推測(cè)出壓縮機(jī)1的內(nèi)部狀態(tài)(內(nèi)部溫度)，所以不會(huì)發(fā)生上述的現(xiàn)象。
另外，在進(jìn)行壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也可以在啟動(dòng)時(shí)推測(cè)壓縮機(jī)1的內(nèi)部溫度，并且推測(cè)之后的溫度的上升幅度，如果該啟動(dòng)時(shí)的溫度或溫度上升發(fā)生異常，停止其運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，能夠進(jìn)行早期的異常檢測(cè)，可避免異常狀態(tài)下的長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)，防止壓縮機(jī)1的損傷等，從而可實(shí)現(xiàn)可靠性的提高。
(實(shí)施方式2的其他變形例)以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式2，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變更。
例如，作為轉(zhuǎn)子1a雖然是使用了圖14所示那樣的磁鐵嵌入式結(jié)構(gòu)，但當(dāng)然也可以使用在轉(zhuǎn)子表面貼附永磁鐵的表面磁鐵結(jié)構(gòu)。
另外，作為壓縮機(jī)1不限于旋轉(zhuǎn)式，也可以是振擺式等其他的形式。
并且，在校正單元36中，作為與推測(cè)的溫度相比較的實(shí)際溫度不限于排出管溫度，可以采用與實(shí)際的壓縮機(jī)內(nèi)部溫度實(shí)質(zhì)相同、或與實(shí)際的壓縮機(jī)內(nèi)部溫度成比例的溫度等。
另外，作為冷凍裝置不限于圖12所示的空調(diào)裝置，也可以是使用了具有能夠被推測(cè)溫度的無(wú)刷DC馬達(dá)6的壓縮機(jī)1的各種冷凍裝置。
并且，作為在進(jìn)行馬達(dá)溫度推測(cè)中所使用的模型，不限于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)模型，也可以使用固定坐標(biāo)系。、綜上所述，本發(fā)明的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置及冷凍裝置，適合用于進(jìn)行冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，特別是適合用于根據(jù)壓縮機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行控制的場(chǎng)合。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)具有馬達(dá)(6)的壓縮機(jī)，其特征在于，包括檢測(cè)所述馬達(dá)(6)的電流和/或電壓的檢測(cè)單元(16、17)；和根據(jù)該檢測(cè)單元(16、17)的檢測(cè)值推測(cè)其內(nèi)部狀態(tài)的推測(cè)單元(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述推測(cè)單元(28)具有根據(jù)檢測(cè)單元(16、17)的檢測(cè)值決定馬達(dá)模型的參數(shù)的決定單元(20)、和根據(jù)該決定單元(20)所決定的參數(shù)導(dǎo)出內(nèi)部狀態(tài)的導(dǎo)出單元(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述推測(cè)單元(28)推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)是軸承的異?；驖?rùn)滑不良。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述推測(cè)單元(28)推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)是馬達(dá)溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述馬達(dá)(6)是無(wú)刷DC馬達(dá)。
6.一種冷凍裝置，具有冷媒回路，在冷媒回路中設(shè)有具備馬達(dá)(6)的壓縮機(jī)(1)，其特征在于，包括檢測(cè)所述馬達(dá)(6)的電流和/或電壓的檢測(cè)單元(16、17)；和根據(jù)該檢測(cè)單元(16、17)的檢測(cè)值推測(cè)壓縮機(jī)(1)的內(nèi)部狀態(tài)的推測(cè)單元(28)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷凍裝置，其特征在于，所述推測(cè)單元(28)具有根據(jù)檢測(cè)單元(16、17)的檢測(cè)值決定馬達(dá)模型的參數(shù)的決定單元(20)、和根據(jù)該決定單元(20)所決定的參數(shù)導(dǎo)出壓縮機(jī)(1)的內(nèi)部狀態(tài)的導(dǎo)出單元(21)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷凍裝置，其特征在于，所述馬達(dá)(6)是無(wú)刷DC馬達(dá)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷凍裝置，其特征在于，所述決定單元(20)所決定的參數(shù)是馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷凍裝置，其特征在于，所述推測(cè)單元(28)推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)是冷媒回路的高壓冷媒壓力或低壓冷媒壓力。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷凍裝置，其特征在于，在所述冷媒回路中設(shè)有檢測(cè)冷媒狀態(tài)的冷媒檢測(cè)單元(22、23)，所述導(dǎo)出單元(21)根據(jù)由決定單元(20)決定的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和由冷媒檢測(cè)單元(22、23)檢測(cè)出的冷媒狀態(tài)，導(dǎo)出冷媒回路的高壓冷媒壓力或低壓冷媒壓力。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷凍裝置，其特征在于，在所述冷媒回路中設(shè)有檢測(cè)冷媒狀態(tài)的冷媒檢測(cè)單元(22、23)，所述導(dǎo)出單元(21)預(yù)先設(shè)定了與冷媒回路中的冷媒溫度和/或冷媒壓力對(duì)應(yīng)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和壓縮機(jī)(1)的吸收過(guò)熱度之間的關(guān)系，根據(jù)由決定單元(20)決定的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和由冷媒檢測(cè)單元(22、23)檢測(cè)出的冷媒狀態(tài)導(dǎo)出壓縮機(jī)(1)的吸收過(guò)熱度。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷凍裝置，其特征在于，所述推測(cè)單元(28)推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)是壓縮機(jī)(1)內(nèi)部的沖擊負(fù)載的發(fā)生。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的冷凍裝置，其特征在于，所述檢測(cè)單元(16)的檢測(cè)值是馬達(dá)(6)的電流，所述推測(cè)單元(28)根據(jù)檢測(cè)單元(16)的檢測(cè)電流的高次諧波成分推測(cè)沖擊負(fù)載的發(fā)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的冷凍裝置，其特征在于，所述推測(cè)單元(28)根據(jù)檢測(cè)電流的高次諧波成分的相對(duì)正弦波的偏差量推測(cè)沖擊負(fù)載的發(fā)生。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的冷凍裝置，其特征在于，所述推測(cè)單元(28)當(dāng)檢測(cè)電流的高次諧波成分大于預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值時(shí)，推定為發(fā)生了沖擊負(fù)載。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的冷凍裝置，其特征在于，對(duì)應(yīng)冷媒回路中的冷媒溫度和/或冷媒壓力，設(shè)定所述推測(cè)單元(28)的基準(zhǔn)值。
18.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷凍裝置，其特征在于，所述推測(cè)單元(28)推測(cè)的內(nèi)部狀態(tài)時(shí)壓縮機(jī)(1)的潤(rùn)滑不良或液壓縮。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的冷凍裝置，其特征在于，所述檢測(cè)單元(16)的檢測(cè)值是馬達(dá)(6)的電流，所述推測(cè)單元(28)根據(jù)檢測(cè)單元(16)的檢測(cè)電流的上升率推測(cè)壓縮機(jī)(1)的潤(rùn)滑不良或液壓縮。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的冷凍裝置，其特征在于，在所述冷媒回路中設(shè)有檢測(cè)冷媒狀態(tài)的冷媒檢測(cè)單元(22、23)，所述推測(cè)單元(28)根據(jù)檢測(cè)單元(16)的檢測(cè)電流和由冷媒檢測(cè)單元(22、23)檢測(cè)出的冷媒狀態(tài)，設(shè)定馬達(dá)(6)的穩(wěn)定狀態(tài)的穩(wěn)定電流，通過(guò)比較該穩(wěn)定電流和檢測(cè)單元(16)的檢測(cè)電流，推測(cè)壓縮機(jī)(1)的潤(rùn)滑不良或液壓縮。
21.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷凍裝置，其特征在于，所述推測(cè)單元(28)根據(jù)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的上升超過(guò)了規(guī)定的值，推定為壓縮機(jī)(1)的潤(rùn)滑不良或液壓縮。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的冷凍裝置，其特征在于，在所述冷媒回路中設(shè)有檢測(cè)冷媒狀態(tài)的冷媒檢測(cè)單元(22、23)，所述推測(cè)單元(28)根據(jù)由決定單元(20)決定的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和由冷媒檢測(cè)單元(22、23)檢測(cè)出的冷媒狀態(tài)，設(shè)定馬達(dá)(6)的穩(wěn)定狀態(tài)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩，通過(guò)將該穩(wěn)定轉(zhuǎn)矩與由決定單元(20)決定的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩相比較，推測(cè)壓縮機(jī)(1)的潤(rùn)滑不良或液壓縮。
23.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷凍裝置，其特征在于，所述推測(cè)單元(28)構(gòu)成為可輸出所推測(cè)的壓縮機(jī)(1)的內(nèi)部狀態(tài)的信息。
24.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷凍裝置，其特征在于，具有根據(jù)所述推測(cè)單元(28)所推測(cè)的壓縮機(jī)(1)的內(nèi)部狀態(tài)的信息，保護(hù)壓縮機(jī)(1)的保護(hù)單元(29)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的冷凍裝置，其特征在于，所述保護(hù)單元(29)構(gòu)成為通過(guò)控制用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)(1)的變頻控制單元(26)，來(lái)進(jìn)行壓縮機(jī)(1)的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的冷凍裝置，其特征在于，所述保護(hù)單元(29)優(yōu)先于變頻控制單元(26)對(duì)冷媒回路的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，進(jìn)行壓縮機(jī)(1)的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的冷凍裝置，其特征在于，具有根據(jù)由所述推測(cè)單元(28)推測(cè)的壓縮機(jī)(1)內(nèi)部狀態(tài)的信息，從所述保護(hù)單元(29)的保護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的切換單元。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的冷凍裝置，其特征在于，所述保護(hù)單元(29)可進(jìn)行壓縮機(jī)(1)的故障診斷。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的冷凍裝置，其特征在于，具有保存所述保護(hù)單元(29)的診斷結(jié)果的存儲(chǔ)單元(21)。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的冷凍裝置，其特征在于，所述保護(hù)單元(29)可進(jìn)行壓縮機(jī)(1)的故障預(yù)測(cè)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的冷凍裝置，其特征在于，具有輸出所述保護(hù)單元(29)的預(yù)測(cè)信息的通信單元(31)。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的冷凍裝置，其特征在于，所述保護(hù)單元(29)構(gòu)成為可變更冷媒回路的控制內(nèi)容或控制參數(shù)。
33.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷凍裝置，其特征在于，預(yù)先具備冷媒回路的冷媒系統(tǒng)模型，根據(jù)所述推測(cè)單元(28)所推測(cè)的壓縮機(jī)(1)的內(nèi)部狀態(tài)的信息，推測(cè)冷媒回路的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
34.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷凍裝置，其特征在于，所述馬達(dá)(6)由無(wú)刷DC馬達(dá)構(gòu)成，所述推測(cè)單元(28)根據(jù)馬達(dá)(6)的電流、電壓及機(jī)器常數(shù)推測(cè)馬達(dá)的溫度。
35.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷凍裝置，其特征在于，所述馬達(dá)(6)由無(wú)刷DC馬達(dá)構(gòu)成，所述決定單元(20)根據(jù)由馬達(dá)(6)的電流、電壓、電阻及電感構(gòu)成的馬達(dá)模型進(jìn)行參數(shù)的決定，所述導(dǎo)出單元(21)根據(jù)由決定單元(20)決定的參數(shù)導(dǎo)出馬達(dá)的溫度。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的冷凍裝置，其特征在于，所述決定單元(20)在馬達(dá)(6)的磁鐵(1b)的N極方向確定d軸，在由此正向旋轉(zhuǎn)π/2的方向上設(shè)定q軸，把三相PMSM馬達(dá)基本電壓方程式轉(zhuǎn)換到以電角速度ω旋轉(zhuǎn)的d、q軸坐標(biāo)系中，求出馬達(dá)電壓方程式，根據(jù)該馬達(dá)電壓方程式?jīng)Q定關(guān)于由磁鐵(1b)產(chǎn)生電樞交鏈磁通的磁通特性值，所述導(dǎo)出單元(21)根據(jù)由決定單元(20)決定的磁通特性值，作為馬達(dá)溫度而導(dǎo)出磁鐵(1b)的溫度。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的冷凍裝置，其特征在于，所述決定單元(20)根據(jù)馬達(dá)電壓方程式求出穩(wěn)定時(shí)的電壓方程式，在進(jìn)行決定時(shí)，將該穩(wěn)定時(shí)的電壓方程式的電樞電流的d軸分量設(shè)為0。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的冷凍裝置，其特征在于，在所述冷媒回路中，設(shè)有檢測(cè)壓縮機(jī)(1)的排出管溫度的冷媒檢測(cè)單元(24)，具有把由所述導(dǎo)出單元(21)導(dǎo)出的馬達(dá)溫度作為壓縮機(jī)(1)的內(nèi)部溫度，根據(jù)溫度檢測(cè)單元(24)檢測(cè)出的排出管溫度對(duì)由所述導(dǎo)出單元(21)導(dǎo)出的所述內(nèi)部溫度進(jìn)行校正的校正單元(36)。
全文摘要
檢測(cè)無(wú)刷DC馬達(dá)(6)的三相線圈(10)的瞬時(shí)電流及瞬時(shí)電壓，根據(jù)該檢測(cè)值推測(cè)壓縮機(jī)(1)的內(nèi)部狀態(tài)。壓縮機(jī)(1)的內(nèi)部狀態(tài)的推測(cè)是，決定馬達(dá)模型的參數(shù)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，根據(jù)該決定的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩推測(cè)潤(rùn)滑不良和液壓縮等。由此，來(lái)實(shí)時(shí)地進(jìn)行壓縮機(jī)(1)的故障的預(yù)測(cè)和診斷等。
文檔編號(hào)F04B49/02GK1671964SQ0381780
公開(kāi)日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月25日
發(fā)明者檜皮武史, 前田敏行, 笠原伸一, 山口貴弘, 泉茂伸, 小泉清嗣, 喜多正信 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社