專利名稱：變速驅(qū)動(dòng)器及其控制方法和冷卻器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及變速驅(qū)動(dòng)器的控制。具體地，本發(fā)明涉及變速驅(qū)動(dòng)器及其控制 方法和冷卻器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
變速驅(qū)動(dòng)器(VSD)可以具有三個(gè)級(jí)轉(zhuǎn)換器級(jí)；DC鏈接級(jí)；逆變器級(jí)。所述轉(zhuǎn)換器 級(jí)將固定線頻率的、固定線電壓的AC電源轉(zhuǎn)換為DC電源。DC鏈接級(jí)從轉(zhuǎn)換器級(jí)濾除DC電 壓。最后，逆變器級(jí)將來(lái)自DC鏈接級(jí)的DC電壓轉(zhuǎn)換為可變頻率的、可變電壓的AC電源。電壓源類型的VSD可能在VSD的DC鏈接級(jí)中需要大的電容值，以提供用于轉(zhuǎn)換 器級(jí)的過(guò)濾。這些電容器經(jīng)常與電感器結(jié)合工作，以形成在較大的VSD——例如提供超過(guò) IOOhp的VSD——中的低通濾波器。電感器可以被置于在電容器緊前的DC鏈接級(jí)中、在饋 送轉(zhuǎn)換器級(jí)的AC線路中、或在DC鏈接級(jí)和饋送轉(zhuǎn)換器級(jí)的AC線路中。形成低通濾波器的 電感器和電容器是無(wú)源器件，它們可能體積大和昂貴，并且可能增加VSD的大小和成本。在VSD中使用的電容器通常是鋁電解質(zhì)類型的，并且包括導(dǎo)電箔片和絕緣紙的多 層“三明治”，其被卷為圓柱體，并且被插入到圓柱體罐中。所述圓柱體罐被填充電解液，并 且在所述罐上提供了兩個(gè)電端子以使得可以進(jìn)行電連接。導(dǎo)電箔片可以被蝕刻，以在電容 器中提供改善的表面面積和較低的內(nèi)部電阻。在所述電容器中的內(nèi)部電阻是關(guān)于在VSD的 DC鏈接級(jí)中使用電容器的限制因素，因?yàn)橛呻娙萜飨牡墓β适芟抻谒鲭娙萜髯柚蛊浔?身的內(nèi)部功耗的能力。電容器的內(nèi)部電阻作為流過(guò)電容器的電流的頻率和被施加到電容器 的電壓的函數(shù)而變化。當(dāng)電流的頻率提高時(shí)，電容器的內(nèi)部電阻或等效串聯(lián)電阻(ESR)降 低。電容器制造商要降低電容器的內(nèi)部電阻，并且改善其熱耗散能力，因?yàn)殡娙萜鞯膬?nèi)部工 作溫度可影響電容器的壽命。電解電容器的主要故障模式是，由于通過(guò)電容器罐的密封泄 露電解液而丟失電解液。這種從電容器泄露電解液，作為電容器的內(nèi)部工作溫度的函數(shù)會(huì) 趨向于提高，導(dǎo)致有效電容的降低和器件的最終耗盡或故障。電壓源類型的VSD使用多個(gè)電容器，為從脈動(dòng)的轉(zhuǎn)換器和逆變器電流產(chǎn)生的脈動(dòng) 的DC鏈接波紋電流提供充分的過(guò)濾，所述電流匯聚在DC鏈接。被選擇來(lái)用于特定應(yīng)用的 所述DC鏈接電容器的大小和數(shù)量，可以基于在DC鏈接看到的波紋電流的幅度。電容器選 擇中的一些次級(jí)問(wèn)題包括在電壓的效用損失的情況下的VSD的通過(guò)(ride-through)能 力、與在DC鏈接的濾波器中的電感性和電容性元件相關(guān)聯(lián)的諧振頻率的幅度、以及從電機(jī) 角度看的VSD的輸出阻抗。但是，選擇電容器中的最重要的因素是電容器的預(yù)期壽命，所述 預(yù)期壽命基于電容器的波紋電流和內(nèi)部工作溫度。連接到單個(gè)DC鏈接級(jí)的多個(gè)逆變器級(jí) 的使用，通過(guò)提高在DC鏈接的脈動(dòng)逆變器電流，可以進(jìn)一步提高電容器中的波紋電流量。因此，所需要的是一種系統(tǒng)和方法，用于控制具有連接到公共DC鏈接的有源轉(zhuǎn)換器和/或多個(gè)逆變器級(jí)的變速驅(qū)動(dòng)器，以便降低在DC鏈接中所需要的電容器的數(shù)量，或者 延長(zhǎng)應(yīng)用中的DC鏈接電容器的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例指向一種用于控制變速驅(qū)動(dòng)器的方法，所述變速驅(qū)動(dòng)器具有 轉(zhuǎn)換器級(jí)、DC鏈接級(jí)和逆變器級(jí)。所述方法包括以下步驟利用轉(zhuǎn)換器級(jí)將來(lái)自AC電源的 固定線頻率、固定線電壓的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電壓，所述轉(zhuǎn)換器級(jí)配置為控制DC電壓為特 定值；利用DC鏈接級(jí)濾波和存儲(chǔ)來(lái)自所述轉(zhuǎn)換器級(jí)的能量；提供逆變器級(jí)，所述逆變器級(jí) 具有與DC鏈接級(jí)電并聯(lián)的多個(gè)逆變器，所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器被配置來(lái)對(duì)于電機(jī) 供電；利用多個(gè)調(diào)制器產(chǎn)生用于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器的切換信號(hào)，所述切換信號(hào) 能操作來(lái)激活和減活所述逆變器，以從逆變器獲得可變頻率的可變AC電壓，所述可變頻率 的可變AC電壓基于由所述逆變器接收的所述切換信號(hào)，所述可變AC電壓包括大于來(lái)自AC 電源的固定線電壓的電壓。產(chǎn)生切換信號(hào)包括提供共同的第一輸入信號(hào)給所述多個(gè)調(diào)制 器的每個(gè)調(diào)制器；以及提供相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)給所述多個(gè)調(diào)制器的每個(gè)調(diào)制器， 其中用于所述調(diào)制器之一的所述相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)相對(duì)于提供給其它調(diào)制器的 對(duì)應(yīng)的第二輸入信號(hào)移位，其中所述第一輸入信號(hào)是載波信號(hào)或調(diào)制信號(hào)之一并且所述第 二輸入信號(hào)是所述載波信號(hào)或所述調(diào)制信號(hào)的另一個(gè)；并且對(duì)于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆 變器交織所述切換信號(hào)，以降低在DC鏈接級(jí)的RMS波紋電流。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例指向一種用于控制變速驅(qū)動(dòng)器的方法，所述變速驅(qū)動(dòng)器具有 轉(zhuǎn)換器級(jí)、DC鏈接級(jí)和逆變器級(jí)。所述方法包括以下步驟利用轉(zhuǎn)換器級(jí)將來(lái)自AC電源的 固定線頻率、固定線電壓的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電壓，所述轉(zhuǎn)換器級(jí)配置為控制DC電壓為特 定值；利用DC鏈接級(jí)濾波和存儲(chǔ)來(lái)自所述轉(zhuǎn)換器級(jí)的能量；提供逆變器級(jí)，所述逆變器級(jí) 具有與DC鏈接級(jí)電并聯(lián)的多個(gè)逆變器，所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器被配置來(lái)對(duì)對(duì)應(yīng)的 電機(jī)供電；產(chǎn)生用于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器的切換信號(hào)，所述切換信號(hào)能操作來(lái)激 活和減活所述逆變器，以從逆變器獲得可變頻率的可變AC電壓，所述可變頻率的可變AC電 壓基于由所述逆變器接收的所述切換信號(hào)，所述可變AC電壓包括大于來(lái)自AC電源的固定 線電壓的電壓，其中產(chǎn)生切換信號(hào)包括提供調(diào)制器以產(chǎn)生單個(gè)切換信號(hào)；并且對(duì)于所述多 個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器交織所述切換信號(hào)，以降低在DC鏈接級(jí)的RMS波紋電流。對(duì)于所述 多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器交織所述切換信號(hào)包括向所述多個(gè)逆變器的一個(gè)逆變器提供單 個(gè)切換信號(hào)；并且在向所述多個(gè)逆變器的剩余逆變器提供被延遲的單個(gè)切換信號(hào)之前，將 所述單個(gè)切換信號(hào)延遲預(yù)定數(shù)量。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例指向一種用于控制變速驅(qū)動(dòng)器的方法，所述變速驅(qū)動(dòng)器具 有轉(zhuǎn)換器級(jí)、DC鏈接級(jí)和逆變器級(jí)。所述方法包括以下步驟提供轉(zhuǎn)換器級(jí)，所述轉(zhuǎn)換器級(jí) 具有連接到DC鏈接級(jí)的有源轉(zhuǎn)換器；并且提供逆變器級(jí)，所述逆變器級(jí)具有與所述DC鏈接 級(jí)電并聯(lián)的至少一個(gè)逆變器。所述方法也包括以下步驟產(chǎn)生用于所述有源轉(zhuǎn)換器的第一 切換信號(hào)；產(chǎn)生用于所述至少一個(gè)逆變器的第二切換信號(hào)；并且將所述第一切換信號(hào)和所 述第二切換信號(hào)交織，以降低在DC鏈接級(jí)的RMS波紋電流。所述第一切換信號(hào)能操作來(lái)激 活和減活所述有源轉(zhuǎn)換器，以在DC鏈接級(jí)產(chǎn)生預(yù)選的DC電壓，并且所述第二切換信號(hào)能操 作來(lái)激活和減活所述至少一個(gè)逆變器，以從所述至少一個(gè)逆變器獲得預(yù)選的輸出功率和預(yù)選的輸出頻率。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例指向一種變速驅(qū)動(dòng)器，它具有轉(zhuǎn)換器級(jí)，用于將來(lái)自AC 電源的固定線頻率、固定線電壓的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電壓，所述轉(zhuǎn)換器級(jí)被配置來(lái)控制DC 電壓為特定值；DC鏈接級(jí)，用于過(guò)濾和存儲(chǔ)來(lái)自轉(zhuǎn)換器級(jí)的能量，所述DC鏈接級(jí)電連接到 所述轉(zhuǎn)換器級(jí)；逆變器級(jí)，包括與所述DC鏈接級(jí)電并聯(lián)的多個(gè)逆變器，所述多個(gè)逆變器的 每個(gè)逆變器被配置來(lái)將DC電壓轉(zhuǎn)換為在可變頻率的可變AC電壓，以便以可變速度對(duì)對(duì)應(yīng) 的電機(jī)供電，所述可變AC電壓包括大于來(lái)自AC電源的固定線電壓的電壓；控制系統(tǒng)，用于 控制所述逆變器級(jí)的操作，所述控制系統(tǒng)包括多個(gè)調(diào)制器，被配置來(lái)產(chǎn)生用于所述多個(gè)逆 變器的每個(gè)逆變器的切換信號(hào)，所述控制系統(tǒng)被配置為提供共同的第一輸入信號(hào)給所述多 個(gè)調(diào)制器以及提供相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)給所述多個(gè)調(diào)制器的每個(gè)調(diào)制器，用于所述 調(diào)制器之一的所述相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)相對(duì)于提供給其它調(diào)制器的對(duì)應(yīng)的第二輸 入信號(hào)移位，其中所述第一輸入信號(hào)是載波信號(hào)或調(diào)制信號(hào)之一并且所述第二輸入信號(hào)是 所述載波信號(hào)或所述調(diào)制信號(hào)的另一個(gè)；并且其中，用于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器的 切換信號(hào)，與用于所述多個(gè)逆變器的其他逆變器的切換信號(hào)交織。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例指向一種冷卻器系統(tǒng)，它具有第一冷卻電路，所述第一冷 卻電路包括在閉合的冷卻環(huán)路中連接的、由第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一壓縮機(jī)、第一冷凝器和第 一蒸發(fā)器；第二冷卻電路，所述第二冷卻電路包括在閉合的冷卻環(huán)路中連接的、由第二電機(jī) 驅(qū)動(dòng)的第二壓縮機(jī)、第二冷凝器和第二蒸發(fā)器；變速驅(qū)動(dòng)器，包括用于將來(lái)自AC電源的固 定線頻率、固定線電壓的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電壓的轉(zhuǎn)換器級(jí)，所述轉(zhuǎn)換器級(jí)被配置來(lái)控制DC 電壓為特定值；用于過(guò)濾和存儲(chǔ)來(lái)自轉(zhuǎn)換器級(jí)的能量的DC鏈接級(jí)，所述DC鏈接級(jí)電連接到 轉(zhuǎn)換器級(jí)；以及逆變器級(jí)，包括第一逆變器和第二逆變器，其每個(gè)與DC鏈接級(jí)電并聯(lián)，所述 第一逆變器被配置來(lái)將DC電壓轉(zhuǎn)換為在可變頻率的可變AC電壓，以向可變速度的第一電 機(jī)供電，而第二逆變器被配置來(lái)將DC電壓轉(zhuǎn)換為在可變頻率的可變AC電壓，以向可變速度 的第二電機(jī)供電，來(lái)自第一逆變器和第二逆變器兩者的可變AC電壓都包括大于來(lái)自AC電 源的固定線電壓的電壓；控制系統(tǒng)，用于控制變速驅(qū)動(dòng)器的操作，所述控制系統(tǒng)包括被配置 來(lái)產(chǎn)生用于所述第一逆變器的切換信號(hào)的第一調(diào)制器和被配置來(lái)產(chǎn)生用于所述第二逆變 器的切換信號(hào)的第二調(diào)制器，所述控制系統(tǒng)被配置為提供共同的第一輸入信號(hào)給所述第一 調(diào)制器和第二調(diào)制器以及提供相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)給所述第一調(diào)制器和第二調(diào)制 器，用于所述調(diào)制器之一的所述相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)相對(duì)于提供給其它調(diào)制器的對(duì) 應(yīng)的第二輸入信號(hào)移位，其中所述第一輸入信號(hào)是載波信號(hào)或調(diào)制信號(hào)之一并且所述第二 輸入信號(hào)是所述載波信號(hào)或所述調(diào)制信號(hào)的另一個(gè)；并且其中，用于所述第一逆變器的切 換信號(hào)與用于所述第二逆變器的切換信號(hào)交織，以降低在DC鏈接級(jí)中的RMS波紋電流。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它可以降低由DC鏈接看到的波紋電流的RMS值。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是所述變速驅(qū)動(dòng)器可以具有較小和更便宜的設(shè)計(jì)，同時(shí)保 留在較大和更昂貴的設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的在DC鏈接的電容器中的類似的核心溫度閾值。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它可以提高所述電容器和所述變速驅(qū)動(dòng)器的工作壽命。通過(guò)下面結(jié)合附圖更詳細(xì)地說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)顯 然，所述附圖通過(guò)舉例而圖解了本發(fā)明的原理。


圖1圖解了本發(fā)明的一般應(yīng)用。圖2示意地圖解了用于本發(fā)明的變速驅(qū)動(dòng)器。圖3圖解了用于制冷或冷卻器系統(tǒng)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖4A和4B圖解了用于本發(fā)明的變速驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)實(shí)施例。圖5A-5C圖解了用于在PWM調(diào)制器中產(chǎn)生切換信號(hào)的調(diào)制波形和載波波形的配 置。圖6A-6C圖解了響應(yīng)于在圖5A-5C中產(chǎn)生的切換信號(hào)的模擬DC鏈接電容器波紋 電流值。每當(dāng)可能時(shí)，將在全部附圖中使用相同的附圖標(biāo)號(hào)來(lái)指示相同或類似的部分。
具體實(shí)施例方式圖1 一般地圖解了可以用于本發(fā)明的應(yīng)用。AC電源102供電于變速驅(qū)動(dòng)器 (VSD) 104，所述VSD 104對(duì)于多個(gè)電機(jī)106供電。電機(jī)106最好用于驅(qū)動(dòng)可以用于制冷或 冷卻器系統(tǒng)中的對(duì)應(yīng)壓縮機(jī)?？刂泼姘?10可以用于控制VSD 104的操作，并且可以監(jiān)視 和/或控制電機(jī)106和壓縮機(jī)的操作。AC電源102從存在于一個(gè)地點(diǎn)的AC電力網(wǎng)格或分配系統(tǒng)，向VSD 104提供單相或 多相(例如三相)、固定電壓和固定頻率的AC電源。AC電源102最好可以根據(jù)對(duì)應(yīng)的AC 電力網(wǎng)格，向VSD 104供應(yīng)在50Hz或60Hz的線頻率的200V、230V、380V、460V或600V的AC 電壓或線電壓。VSD 104從AC電源102接收具有特定的固定線電壓和固定線頻率的AC電力，并 且以期望的電壓和期望的頻率向每個(gè)電機(jī)106提供AC電力，所述期望的電壓和期望的頻率 可以改變以滿足特定要求。優(yōu)選的是，VSD 104可以提供AC電力給每個(gè)電機(jī)106，每個(gè)電 機(jī)106可以具有比每個(gè)電機(jī)106的額定電壓和頻率更高的電壓和頻率以及更低的電壓和頻 率。在另一個(gè)實(shí)施例中，VSD 104可以再次提供比每個(gè)電機(jī)106的額定電壓和頻率更高和 更低的頻率、但是僅僅相同或更低的電壓。電機(jī)106最好是感應(yīng)電機(jī)，它能夠以可變的速度工作。所述感應(yīng)電機(jī)可以具有任 何適合的電極布置，包括兩個(gè)電極、四個(gè)電極或六個(gè)電極。但是，可以以可變速度工作的任 何適合的電機(jī)可以用于本發(fā)明。圖2示意地圖解了在VSD 104的一個(gè)實(shí)施例中的一些部件。VSD 104可以具有三 個(gè)級(jí)轉(zhuǎn)換器或整流器級(jí)202、DC鏈接級(jí)204和具有多個(gè)逆變器206的輸出級(jí)。轉(zhuǎn)換器202 將來(lái)自AC電源102的固定線頻率、固定線電壓的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電力。轉(zhuǎn)換器202可以 是由多個(gè)電子開(kāi)關(guān)構(gòu)成的整流器布置，所述電子開(kāi)關(guān)可以當(dāng)使用硅控整流器時(shí)僅僅通過(guò)門(mén) 控(gating)被導(dǎo)通，或者當(dāng)使用二極管時(shí)通過(guò)正向偏置被導(dǎo)通?；蛘?，轉(zhuǎn)換器202可以是 由如下多個(gè)電子開(kāi)關(guān)構(gòu)成的有源轉(zhuǎn)換器布置，所述多個(gè)電子開(kāi)關(guān)可以被門(mén)控或通斷，以產(chǎn) 生受控的DC電壓，并且如果期望的話整形輸入電流信號(hào)以表現(xiàn)為正弦波。所述轉(zhuǎn)換器202 的有源轉(zhuǎn)換器布置相對(duì)于整流器布置具有附加的靈活性AC電源不僅可以被整流為DC電 源，而且DC電壓電平也可以被控制為特定值。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，二極管和硅控整 流器(SCR)可以向轉(zhuǎn)換器202提供大電流浪涌能力和低故障率。在另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器202可以使用耦合到升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器或脈沖寬度調(diào)制升壓整流器的二極管或可控硅整 流器，向DC鏈接204提供升壓的DC電壓，以便獲得大于VSD 104的輸入電壓的、來(lái)自VSD 104的輸出電壓。DC鏈接204過(guò)濾來(lái)自轉(zhuǎn)換器202的DC電力，并且提供能量存儲(chǔ)部件，DC鏈接204 可以由電容器和電感器構(gòu)成，它們是顯示高可靠率、即很低的故障率的無(wú)源器件。最后，逆 變器206在DC鏈接204上并聯(lián)，并且每個(gè)逆變器206將來(lái)自DC鏈接204的DC電力，轉(zhuǎn)換 為用于對(duì)應(yīng)的電機(jī)106的可變頻率、可變電壓的AC電力。逆變器206是功率模塊，它們可 以包括功率晶體管，例如具有反并聯(lián)的二極管的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。而且，要明白， VSD 104可以從在圖2中所示和上述的那些部件中并入不同的部件，只要VSD 104的逆變器 206可以向電機(jī)106提供適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷汉皖l率。對(duì)于要由VSD 104供電的每個(gè)電機(jī)106，在VSD 104的輸出級(jí)中有對(duì)應(yīng)的逆變器 206?？梢员籚SD 104供電的電機(jī)106的數(shù)量依賴于被并入到VSD104中的逆變器206的數(shù) 量。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可以有被并入到VSD 104中的2或3個(gè)逆變器206，它們并聯(lián)到 DC鏈接204，并且用于對(duì)對(duì)應(yīng)的電機(jī)106供電。雖然優(yōu)選的是VSD 104具有2和3個(gè)之間 的逆變器206，但是要明白，可以使用超過(guò)3個(gè)的逆變器206，只要DC鏈接204可以向每個(gè) 逆變器206提供和保持適當(dāng)?shù)腄C電壓。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，多個(gè)逆變器206被控制系統(tǒng)共同控制，如下更詳細(xì)所述，以 便每個(gè)逆變器206根據(jù)被提供到逆變器206的公共控制信號(hào)或控制指令，以相同的期望電 壓和頻率向其對(duì)應(yīng)的電機(jī)提供AC電力。逆變器206的控制可以通過(guò)控制面板110或并入 所述控制系統(tǒng)的其他適當(dāng)控制器件。VSD 104可以防止大的瞬間起峰電流在電機(jī)106的啟動(dòng)期間達(dá)到電機(jī)106。附力口， VSD 104的逆變器206可以向AC電源102提供大約具有單位功率因數(shù)的電力。最后，VSD 104用于調(diào)整由電機(jī)106接收的輸入電壓和輸入頻率的能力，使得配備了 VSD 104的系統(tǒng)可 以工作在多種國(guó)內(nèi)外的電力網(wǎng)格上，而不必對(duì)不同的電源改變電機(jī)106。圖4A和4B示出了 VSD 104的一個(gè)實(shí)施例的電路圖。在VSD 104的這個(gè)實(shí)施例 中，來(lái)自三相AC電源102的輸入線L1-L3連接到斷路器402，當(dāng)向VSD 104提供過(guò)大的電 流、電壓或功率時(shí)，所述斷路器402可以將VSD 104從AC電源102斷開(kāi)，或用作系統(tǒng)斷開(kāi)開(kāi) 關(guān)。斷路器402然后連接到可選的自耦變壓器404。所述自耦變壓器404當(dāng)被使用時(shí)最好 用于將來(lái)自AC電源102的輸入電壓(向上或向下)調(diào)整為期望的輸入電壓。每條線路的 保險(xiǎn)器406可以用于響應(yīng)于在那條線路中的過(guò)大電流，斷開(kāi)VSD 104的那個(gè)輸入相或線路。 每條線路的電感器408用于平滑在VSD的對(duì)應(yīng)線路中的電流。每個(gè)電感器408的輸出然后 被提供到在轉(zhuǎn)換器202中的對(duì)應(yīng)的SCR/ 二極管410，以將輸入AC電力的每相轉(zhuǎn)換為DC電 力。轉(zhuǎn)換器202具有轉(zhuǎn)換器配置，使用SCR/二極管模塊410和到控制面板110的對(duì)應(yīng)的連 接，控制SCR 410的轉(zhuǎn)換。每個(gè)SCR/二極管410具有連接到DC總線412的正端子或軌道 的一個(gè)輸出、和連接到所述DC總線412的負(fù)端子或軌道的第二個(gè)輸出。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)來(lái)自SCR/ 二極管模塊410的SCR被完全地選通為 “導(dǎo)通”并且類似于二極管工作時(shí)，轉(zhuǎn)換器202在VSD 104的穩(wěn)定狀態(tài)工作期間是無(wú)源轉(zhuǎn)換 器。但是，在VSD 104的初始操作或加電期間，當(dāng)控制對(duì)于SCR的選通信號(hào)，允許DC鏈接 204的電容器414的慢充電，因此允許DC鏈接電壓的慢充電時(shí)，轉(zhuǎn)換器202是有源轉(zhuǎn)換器。電容器414和DC鏈接電壓的慢充電，防止在VSD 104的初始操作或加電期間大電流浪涌達(dá) 到電容器414，如果僅僅二極管用于轉(zhuǎn)換器202中就可能發(fā)生所述電流浪涌。DC鏈接204與SCR/ 二極管模塊410的輸出并聯(lián)。在本實(shí)施例中的DC鏈接204包 括電容器414和電阻器416，用于從DC總線412過(guò)濾DC電力和存儲(chǔ)能量。電阻器416可以 用作為電壓平衡器件，用于保持在電容器組414之間的基本上相等的DC鏈接電壓。電阻器 416也可以用作為電荷消耗器件，用于當(dāng)電力從AC電源102移開(kāi)時(shí)“放出”電容器組414中 所存儲(chǔ)的電壓。兩個(gè)逆變器部分206也與DC總線412連接，所述兩個(gè)逆變器部分206將在 DC總線412上的DC電力轉(zhuǎn)換為用于壓縮機(jī)電機(jī)的三相AC電力。在圖4A和4B中所示的實(shí) 施例中，使用兩個(gè)逆變器部分或模塊206。但是，可以增加附加的逆變器模塊206，并且所述 附加的逆變器模塊206將具有與在圖4B中所示的逆變器模塊206類似的電路表示。逆變 器模塊206包括三對(duì)(每個(gè)輸出相一個(gè))IGBT電源開(kāi)關(guān)和逆二極管。逆變器模塊206也包 括到控制面板110的對(duì)應(yīng)連接，以控制IGBT電源開(kāi)關(guān)的切換。逆變器模塊206通過(guò)下述方式將在DC總線412上的DC電力轉(zhuǎn)換為三相AC電力， 以從每個(gè)逆變器模塊206獲得期望的AC電壓和頻率使用調(diào)制方案，在“接通”或激活位置 和“關(guān)斷”或失活位置之間，選擇性地切換在逆變器模塊206中的每個(gè)IGBT電源開(kāi)關(guān)。根 據(jù)所述調(diào)制方案，由控制面板110向IGBT電力開(kāi)關(guān)提供選通信號(hào)或切換信號(hào)，以在“接通” 位置和“關(guān)斷”位置之間切換IGBT電源開(kāi)關(guān)。所述IGBT電源開(kāi)關(guān)最好當(dāng)所述切換信號(hào)為 “高”、即邏輯1時(shí)在“接通”位置，并且當(dāng)所述切換信號(hào)是“低”、即邏輯0時(shí)在“關(guān)斷”位置。 但是，要明白，所述IGBT電源開(kāi)關(guān)的激活和減活可以基于切換信號(hào)的相反狀態(tài)。類似地，如 果有源轉(zhuǎn)換器用于轉(zhuǎn)換器202，則將替代無(wú)源轉(zhuǎn)換器的IGBT模塊——如在圖4A中所示的 SCR/二極管級(jí)——可以以與在VSD 104的逆變器部分206中的IGBT電源開(kāi)關(guān)類似的方式， 在對(duì)應(yīng)的“導(dǎo)通”和“關(guān)斷”狀態(tài)之間切換。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，控制面板110使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)，產(chǎn)生 用于在逆變器模塊206中的IGBT電源開(kāi)關(guān)的切換信號(hào)?？刂泼姘?10最好具有用于每個(gè)逆 變器模塊206的PWM調(diào)制器(參見(jiàn)圖4B)，以產(chǎn)生用于在逆變器模塊206中的IGBT電源開(kāi) 關(guān)的對(duì)應(yīng)的切換信號(hào)。類似地，如果使用有源轉(zhuǎn)換器，則控制面板110也具有PWM調(diào)制器， 用于產(chǎn)生用于在轉(zhuǎn)換器202中的IGBT模塊的切換信號(hào)。所述PWM調(diào)制器最好是具有第三 諧波注入的正弦_三角調(diào)制器。但是，要明白，可以使用任何適當(dāng)?shù)腜WM調(diào)制器來(lái)產(chǎn)生用于 IGBT電源開(kāi)關(guān)和有源轉(zhuǎn)換器模塊的切換信號(hào)。每個(gè)PWM調(diào)制器具有載波波形和調(diào)制波形作為輸入，并且產(chǎn)生切換信號(hào)或波形作 為輸出。根據(jù)載波和調(diào)制波形的比較產(chǎn)生所述切換信號(hào)。當(dāng)調(diào)制波形幅度大于載波波形幅 度時(shí)，所述切換信號(hào)是“高”，即邏輯1。類似地，當(dāng)調(diào)制波形幅度小于載波波形幅度時(shí)，切換 信號(hào)是“低”，即邏輯0。要明白，可以根據(jù)由PWM調(diào)制器輸出的切換信號(hào)的期望頻率和形狀， 選擇調(diào)制波形和載波波形的幅度和頻率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在由PWM調(diào)制器產(chǎn)生切換信號(hào)后，控制面板110可以隨 后提供所述切換信號(hào)給用于附加的處理的附加的電路——可以或可以不被并入到控制面 板110中——以將所述切換信號(hào)調(diào)整為適合于逆變器模塊206的IGBT電源開(kāi)關(guān)或有源轉(zhuǎn) 換器模塊的形式。例如，可以向驅(qū)動(dòng)器板提供所述切換信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)器板操作于在向IGBT 電源開(kāi)關(guān)提供切換信號(hào)之前電平移位和隔離所述切換信號(hào)。
11
控制面板110執(zhí)行控制算法或軟件以控制PWM調(diào)制器的操作，特別是被提供到PWM 調(diào)制器的調(diào)制波形和載波波形，以降低在DC鏈接204的RMS波紋電流值，由此降低由DC鏈 接204的電容器414所需要的電容量。在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制算法可以是在控制面板 110的非易失性存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序或軟件，并且可以包括由控制面板110的微處 理器可執(zhí)行的一系列指令。雖然最好所述控制算法被體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)程序中并且由微處理器 執(zhí)行，但是要明白，所述控制算法可以由本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員使用數(shù)字和/或模擬硬件來(lái) 實(shí)現(xiàn)和執(zhí)行。如果使用硬件來(lái)執(zhí)行所述控制算法，則可以改變控制面板110的對(duì)應(yīng)配置，以 并入必要的部件和去除可能不再需要的任何部件。本發(fā)明的控制算法控制被提供到PWM調(diào)制器的調(diào)制波形和載波波形，以產(chǎn)生彼此 交織的來(lái)自PWM調(diào)制器的切換信號(hào)。來(lái)自PWM調(diào)制器的切換信號(hào)的交織降低了在DC鏈接 204的RMS波紋電流量，由此使得DC鏈接204能夠使用在電容器414中的電容的較小值—— 如果沒(méi)有切換信號(hào)的交織則需要它——或通過(guò)降低在電容器414中產(chǎn)生的最大溫度，使得 DC鏈接204能夠具有較長(zhǎng)的服務(wù)壽命。另外，切換信號(hào)的交織可以提高由DC鏈接204看到 的DC鏈接電流的有效頻率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制算法交織被提供到在多逆變器VSD104中的 每個(gè)逆變器模塊206的切換信號(hào)。通過(guò)向每個(gè)PWM調(diào)制器提供公共的調(diào)制信號(hào)和相移或時(shí) 移的載波信號(hào)，可以交織用于逆變器模塊206的切換信號(hào)。在另一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)向每 個(gè)PWM調(diào)制器提供公共的載波信號(hào)和相移或時(shí)移的調(diào)制信號(hào)，可以交織逆變器模塊206的 切換信號(hào)。當(dāng)使用兩個(gè)逆變器模塊時(shí)，可以彼此異相地在大約30度和大約90度之間切換 所述載波信號(hào)(或所述調(diào)制信號(hào))。優(yōu)選的是，在所述信號(hào)之間的切換是在大約60度和大 約90度之間，包括優(yōu)選的切換大約72度，并且最好是大約90度。相反，當(dāng)使用超過(guò)2個(gè)的 逆變器模塊時(shí)，至少一個(gè)逆變器模塊的載波信號(hào)(或調(diào)制信號(hào))可以與其他逆變器模塊異 相地在大約30度和大約90度之間切換。優(yōu)選的是，在每個(gè)所述信號(hào)之間的切換在大約45 度和大約75度之間，并且最好是大約60度。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)所述控制算法來(lái) 交織逆變器模塊206的切換信號(hào)，以產(chǎn)生用于一個(gè)逆變器模塊206的切換信號(hào)，然后使用在 所述切換信號(hào)上的簡(jiǎn)單數(shù)字延遲線，產(chǎn)生用于其他逆變器模塊206的相移或時(shí)移的切換信 號(hào)。圖5A-5C圖解了具有兩個(gè)逆變器模塊206的變速驅(qū)動(dòng)器104——諸如在圖4A和4B 中所示的——的PWM調(diào)制器的調(diào)制波形和載波波形的不同配置。圖5A-5C也示出了由被提 供到對(duì)應(yīng)的逆變器模塊206的PWM調(diào)制器產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)的切換波形。在圖5A中，PWM調(diào)制器 接收公共調(diào)制波形和公共載波波形，并且產(chǎn)生大致相同的切換信號(hào)，而沒(méi)有切換信號(hào)的任 何交織。在圖5B中，PWM調(diào)制器接收被相移72度的公共調(diào)制波形和載波波形。這個(gè)載波 波形的72度的相移提供了在圖5B中所示的逆變器模塊206的切換信號(hào)的相移和交織。在 圖5C中，PWM調(diào)制器接收被相移90度的公共調(diào)制波形和載波波形。這個(gè)載波波形的90度 的相移提供了在圖5C中所示的逆變器模塊206的對(duì)應(yīng)切換信號(hào)的相移和交織。在圖5A-5C中產(chǎn)生的切換信號(hào)然后被應(yīng)用到模擬程序Saber 2003. 6，以模擬在配 置上類似于在圖4A-4B中所示的VSD的VSD的性能，并且連接到對(duì)應(yīng)的電機(jī)。所述模擬程序 使用下面的參數(shù)線電壓-460V ；線頻率-60Hz ；線電感-每相115 μ H ;DC鏈接電容_18mF ； 電機(jī)定子電阻-25毫歐姆；電機(jī)定子泄露電感-166 μ H ；電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻-27毫歐姆；電機(jī)轉(zhuǎn)子泄露電感_196μ H;電機(jī)磁化電感-6. 28mH;電機(jī)轉(zhuǎn)差率(slip)_3.4% ；逆變器輸出頻 率-200Hz ；逆變器切換頻率-3125Hz。圖6A-6C圖解了如上詳細(xì)所述的、來(lái)自VSD的模擬的對(duì)應(yīng)模擬DC鏈接波紋電流 值。在圖6A中，DC鏈接電流的RMS值是210. 09A。在圖6B中，DC鏈接電流的RMS值是 163. 95A。在圖6C中，DC鏈接電流的RMS值是155. 87A。因此，通過(guò)相移被提供到PWM調(diào)制 器的對(duì)應(yīng)載波信號(hào)，交織逆變器模塊206的切換信號(hào)，降低了在DC鏈接204的RMS DC鏈接 波紋電流。在使用具有有源轉(zhuǎn)換器202和多個(gè)逆變器模塊206的VSD 104的本發(fā)明的另一個(gè) 實(shí)施例中，所述控制算法可以將由PWM調(diào)制器提供到有源轉(zhuǎn)換器202的切換信號(hào)，與被對(duì)應(yīng) 的PWM調(diào)制器提供到每個(gè)逆變器模塊206的切換信號(hào)交織。通過(guò)向每個(gè)PWM調(diào)制器提供相 移或者時(shí)移的載波信號(hào)，可以交織逆變器模塊206和有源轉(zhuǎn)換器202的切換信號(hào)。所述載 波信號(hào)可以彼此異相地在大約30度和大約90度之間切換。優(yōu)選的是，在所述信號(hào)之間的 相移在大約60度和大約90度之間。在使用具有有源轉(zhuǎn)換器和僅僅單個(gè)逆變器的VSD的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所 述控制算法可以將由PWM調(diào)制器提供到有源轉(zhuǎn)換器的切換信號(hào)，與被PWM調(diào)制器提供到所 述逆變器的切換信號(hào)交織。通過(guò)向每個(gè)PWM調(diào)制器提供相移或者時(shí)移的載波信號(hào)，可以交 織逆變器和有源轉(zhuǎn)換器的切換信號(hào)。所述載波信號(hào)可以彼此異相地在大約30度和大約90 度之間切換。優(yōu)選的是，在所述信號(hào)之間的相移在大約60度和大約90度之間，并且最好是 大約90度。在本發(fā)明的一個(gè)相關(guān)的實(shí)施例中，如果使用單個(gè)PWM調(diào)制器來(lái)向多個(gè)逆變器模 塊提供切換信號(hào)，則對(duì)于單個(gè)逆變器，可以如上所述交織有源轉(zhuǎn)換器和多個(gè)逆變器模塊的 切換信號(hào)。圖3 —般地圖解了在冷卻系統(tǒng)中并入的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。如圖3中所示， HVAC、冷卻或液體制冷系統(tǒng)300具有在對(duì)應(yīng)的冷卻電路中并入的兩個(gè)壓縮機(jī)，但是要明白， 系統(tǒng)300可以具有用于提供期望的系統(tǒng)負(fù)荷的一個(gè)冷卻電路或超過(guò)兩個(gè)的冷卻電路，并且 可以具有用于對(duì)應(yīng)的冷卻電路的多于一個(gè)壓縮機(jī)。系統(tǒng)300包括第一壓縮機(jī)302、第二壓縮 機(jī)303、冷凝器裝置308、擴(kuò)展設(shè)備、水冷卻器或蒸發(fā)器裝置310和控制面板110。控制面板 110可以包括模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器、微處理器、非易失性存儲(chǔ)器和接口板，用于控制冷卻系統(tǒng) 300的操作?？刂泼姘?10可以用于控制VSD 104、電機(jī)106和壓縮機(jī)302與303的操作。 傳統(tǒng)的HVAC、冷卻或液體制冷系統(tǒng)300包括在圖3中未示出的許多其他特征。這些特征已 經(jīng)被有意省略以為了容易說(shuō)明而簡(jiǎn)化附圖。壓縮機(jī)302和303壓縮冷卻蒸汽，并且將其提供到冷凝器308。壓縮機(jī)302和303 最好被連接在分開(kāi)的冷卻電路中，即由壓縮機(jī)302和303輸出的冷卻劑不被混合，并且在 重新進(jìn)入壓縮機(jī)302和303中以開(kāi)始另一個(gè)循環(huán)之前，在分開(kāi)的電路中穿行通過(guò)系統(tǒng)300。 所述分開(kāi)的冷卻電路最好使用單個(gè)冷凝器外殼308和單個(gè)蒸發(fā)器外殼310用于對(duì)應(yīng)的熱交 換。冷凝器外殼308和蒸發(fā)器外殼310通過(guò)具有對(duì)應(yīng)的外殼或分開(kāi)的線圈裝置的分區(qū)或其 他分割手段，保持所述分開(kāi)的冷卻電路。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，由壓縮機(jī)302和303 輸出的冷卻劑可以被組合到單個(gè)的冷卻電路中，以在被分離以重新進(jìn)入壓縮機(jī)302和303 之前穿行通過(guò)系統(tǒng)300。壓縮機(jī)302和303最好是螺桿式壓縮機(jī)或離心壓縮機(jī)，但是所述壓縮機(jī)可以是任何適合類型的壓縮機(jī)，包括往復(fù)式壓縮機(jī)、螺旋壓縮機(jī)、旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)或其他類型的壓縮 機(jī)。壓縮器302和303的輸出容量可以基于壓縮器302和303的運(yùn)行速度，所述運(yùn)行速度 依賴于由VSD 104的逆變器206驅(qū)動(dòng)的電機(jī)106的輸出速度。被提供到冷凝器308的冷卻 劑蒸汽進(jìn)入與流體——例如空氣或水——的熱交換關(guān)系，并且作為與所述流體的熱交換關(guān) 系的結(jié)果，經(jīng)歷到冷卻液體的相變。來(lái)自冷凝器308的冷凝的液體冷卻劑流過(guò)對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展 設(shè)備到達(dá)蒸發(fā)器310。蒸發(fā)器310可以包括用于冷卻負(fù)荷的供應(yīng)線和返回線的連接。輔助液體經(jīng)由返回 線進(jìn)入蒸發(fā)器310，并且經(jīng)由供應(yīng)線退出蒸發(fā)器310，所述輔助液體最好是水，但是也可以 是任何其他適合的輔助液體，如乙烯、氯化鈣鹽水或氯化鈉鹽水。在蒸發(fā)器310中的液體冷 卻劑進(jìn)入與所述輔助液體的熱交換關(guān)系，以冷卻輔助液體的溫度。作為與輔助液體的熱交 換關(guān)系的結(jié)果，在蒸發(fā)器310中的冷卻劑液體經(jīng)歷到冷卻劑蒸汽的相變。在蒸發(fā)器310中 的蒸汽冷卻劑然后返回到壓縮機(jī)302和303，以完成所述循環(huán)。要明白，如果獲得在冷凝器 304和蒸發(fā)器306中的冷卻劑的適當(dāng)相變，則冷凝器308和蒸發(fā)器310的任何適合的配置可 以在系統(tǒng)300中使用。雖然已經(jīng)參見(jiàn)優(yōu)選實(shí)施例而說(shuō)明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會(huì)明白， 在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種改變，并且可以對(duì)其各元素替代等效物。另 外，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以進(jìn)行許多修改以將特定的情形或材料適配 于本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，意欲本發(fā)明不限于作為考慮用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式而公開(kāi)的 所述特定實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于控制變速驅(qū)動(dòng)器的方法，所述變速驅(qū)動(dòng)器具有轉(zhuǎn)換器級(jí)、DC鏈接級(jí)和逆變 器級(jí)，所述方法包括利用轉(zhuǎn)換器級(jí)將來(lái)自AC電源的固定線頻率、固定線電壓的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電壓，所 述轉(zhuǎn)換器級(jí)配置為控制DC電壓為特定值；利用DC鏈接級(jí)濾波和存儲(chǔ)來(lái)自所述轉(zhuǎn)換器級(jí)的能量；提供逆變器級(jí)，所述逆變器級(jí)具有與DC鏈接級(jí)電并聯(lián)的多個(gè)逆變器，所述多個(gè)逆變器 的每個(gè)逆變器被配置來(lái)對(duì)于電機(jī)供電；利用多個(gè)調(diào)制器產(chǎn)生用于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器的切換信號(hào)，所述切換信號(hào)能 操作來(lái)激活和減活所述逆變器，以從逆變器獲得可變頻率的可變AC電壓，所述可變頻率的 可變AC電壓基于由所述逆變器接收的所述切換信號(hào)，所述可變AC電壓包括大于來(lái)自AC電 源的固定線電壓的電壓，其中，產(chǎn)生切換信號(hào)包括提供共同的第一輸入信號(hào)給所述多個(gè)調(diào)制器的每個(gè)調(diào)制器；以及提供相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)給所述多個(gè)調(diào)制器的每個(gè)調(diào)制器，其中用于所述調(diào)制 器之一的所述相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)相對(duì)于提供給其它調(diào)制器的對(duì)應(yīng)的第二輸入信 號(hào)移位，其中所述第一輸入信號(hào)是載波信號(hào)或調(diào)制信號(hào)之一并且所述第二輸入信號(hào)是所述 載波信號(hào)或所述調(diào)制信號(hào)的另一個(gè)；并且對(duì)于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器交織所述切換信號(hào)，以降低在DC鏈接級(jí)的RMS波紋 電流。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中，產(chǎn)生切換信號(hào)包括提供用于所述多個(gè)逆變器的每個(gè) 逆變器的調(diào)制器，以產(chǎn)生用于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器的切換信號(hào)。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中，產(chǎn)生切換信號(hào)包括向每個(gè)被提供的調(diào)制器輸入載波信號(hào)；并且向每個(gè)被提供的調(diào)制器輸入調(diào)制信號(hào)。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其中，對(duì)于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器交織所述切換信 號(hào)包括將被輸入到每個(gè)被提供的調(diào)制器的載波信號(hào)移位預(yù)定的相移。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其中，所述載波信號(hào)的預(yù)定相移在30度和90度之間。
6.按照權(quán)利要求4的方法，其中，所述多個(gè)逆變器包括兩個(gè)逆變器，并且所述預(yù)定的相 移是大約90度。
7.按照權(quán)利要求4的方法，其中，所述多個(gè)逆變器包括三個(gè)逆變器，并且所述預(yù)定的相 移是大約60度。
8.按照權(quán)利要求4的方法，其中，所述多個(gè)逆變器包括兩個(gè)逆變器，并且所述預(yù)定相移 是大約72度。
9.按照權(quán)利要求3的方法，其中，對(duì)于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器交織所述切換信 號(hào)包括將被輸入到每個(gè)調(diào)制器的調(diào)制信號(hào)移位預(yù)定的相移。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其中，所述調(diào)制信號(hào)的預(yù)定相移在30度和90度之間。
11.按照權(quán)利要求3的方法，其中，對(duì)于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器交織所述切換信 號(hào)包括將被輸入到每個(gè)調(diào)制器的載波信號(hào)移位預(yù)定的時(shí)移。
12.按照權(quán)利要求3的方法，其中，對(duì)于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器交織所述切換信 號(hào)包括將被輸入到每個(gè)調(diào)制器的調(diào)制信號(hào)移位預(yù)定的時(shí)移。
13.一種用于控制變速驅(qū)動(dòng)器的方法，所述變速驅(qū)動(dòng)器具有轉(zhuǎn)換器級(jí)、DC鏈接級(jí)和逆 變器級(jí)，所述方法包括利用轉(zhuǎn)換器級(jí)將來(lái)自AC電源的固定線頻率、固定線電壓的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電壓，所 述轉(zhuǎn)換器級(jí)配置為控制DC電壓為特定值；利用DC鏈接級(jí)濾波和存儲(chǔ)來(lái)自所述轉(zhuǎn)換器級(jí)的能量；提供逆變器級(jí)，所述逆變器級(jí)具有與DC鏈接級(jí)電并聯(lián)的多個(gè)逆變器，所述多個(gè)逆變器 的每個(gè)逆變器被配置來(lái)對(duì)對(duì)應(yīng)的電機(jī)供電；產(chǎn)生用于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器的切換信號(hào)，所述切換信號(hào)能操作來(lái)激活和減 活所述逆變器，以從逆變器獲得可變頻率的可變AC電壓，所述可變頻率的可變AC電壓基于 由所述逆變器接收的所述切換信號(hào)，所述可變AC電壓包括大于來(lái)自AC電源的固定線電壓 的電壓，其中產(chǎn)生切換信號(hào)包括提供調(diào)制器以產(chǎn)生單個(gè)切換信號(hào)；并且對(duì)于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器交織所述切換信號(hào)，以降低在DC鏈接級(jí)的RMS波紋 電流；其中對(duì)于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器交織所述切換信號(hào)包括 向所述多個(gè)逆變器的一個(gè)逆變器提供單個(gè)切換信號(hào)；并且在向所述多個(gè)逆變器的剩余逆變器提供被延遲的單個(gè)切換信號(hào)之前，將所述單個(gè)切換 信號(hào)延遲預(yù)定數(shù)量。
14.一種變速驅(qū)動(dòng)器，包括轉(zhuǎn)換器級(jí)，用于將來(lái)自AC電源的固定線頻率、固定線電壓的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電壓，所 述轉(zhuǎn)換器級(jí)被配置來(lái)控制DC電壓為特定值；DC鏈接級(jí)，用于過(guò)濾和存儲(chǔ)來(lái)自轉(zhuǎn)換器級(jí)的能量，所述DC鏈接級(jí)電連接到所述轉(zhuǎn)換器級(jí)；逆變器級(jí)，包括與所述DC鏈接級(jí)電并聯(lián)的多個(gè)逆變器，所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器 被配置來(lái)將DC電壓轉(zhuǎn)換為在可變頻率的可變AC電壓，以便以可變速度對(duì)對(duì)應(yīng)的電機(jī)供電， 所述可變AC電壓包括大于來(lái)自AC電源的固定線電壓的電壓；控制系統(tǒng)，用于控制所述逆變器級(jí)的操作，所述控制系統(tǒng)包括多個(gè)調(diào)制器，被配置來(lái)產(chǎn) 生用于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器的切換信號(hào)，所述控制系統(tǒng)被配置為提供共同的第一 輸入信號(hào)給所述多個(gè)調(diào)制器以及提供相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)給所述多個(gè)調(diào)制器的每 個(gè)調(diào)制器，用于所述調(diào)制器之一的所述相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)相對(duì)于提供給其它調(diào)制 器的對(duì)應(yīng)的第二輸入信號(hào)移位，其中所述第一輸入信號(hào)是載波信號(hào)或調(diào)制信號(hào)之一并且所 述第二輸入信號(hào)是所述載波信號(hào)或所述調(diào)制信號(hào)的另一個(gè)；并且其中，用于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器的切換信號(hào)，與用于所述多個(gè)逆變器的其他 逆變器的切換信號(hào)交織。
15.按照權(quán)利要求14的變速驅(qū)動(dòng)器，其中，多個(gè)調(diào)制器每個(gè)被配置為使用脈沖寬度調(diào) 制技術(shù)，并且所述多個(gè)調(diào)制器的每個(gè)調(diào)制器包括用于從所述控制系統(tǒng)接收載波信號(hào)的載波 信號(hào)輸入和用于從所述控制系統(tǒng)接收調(diào)制信號(hào)的調(diào)制信號(hào)輸入。
16.按照權(quán)利要求15的變速驅(qū)動(dòng)器，其中，所述控制系統(tǒng)被配置來(lái)將被提供到所述多 個(gè)調(diào)制器的載波信號(hào)輸入的載波信號(hào)移位預(yù)定的相移。
17.按照權(quán)利要求16的變速驅(qū)動(dòng)器，其中，所述載波信號(hào)的預(yù)定相移在30度和90度之間。
18.按照權(quán)利要求17的變速驅(qū)動(dòng)器，其中，所述多個(gè)逆變器包括兩個(gè)逆變器，并且所述 預(yù)定相移是大約90度。
19.按照權(quán)利要求17的變速驅(qū)動(dòng)器，其中，所述多個(gè)逆變器包括三個(gè)逆變器，并且所述 預(yù)定的相移是大約60度。
20.按照權(quán)利要求17的變速驅(qū)動(dòng)器，其中，所述多個(gè)逆變器包括兩個(gè)逆變器，并且所述 預(yù)定相移是大約72度。
21.按照權(quán)利要求15的變速驅(qū)動(dòng)器，其中，所述控制系統(tǒng)被配置來(lái)將被提供到多個(gè)調(diào) 制器的調(diào)制信號(hào)輸入的調(diào)制信號(hào)移位預(yù)定的相移。
22.按照權(quán)利要求21的變速驅(qū)動(dòng)器，其中，所述調(diào)制信號(hào)的預(yù)定相移在30度和90度之間。
23.按照權(quán)利要求15的變速驅(qū)動(dòng)器，其中，所述控制系統(tǒng)被配置來(lái)將被提供到所述多 個(gè)調(diào)制器的載波信號(hào)輸入的載波信號(hào)移位預(yù)定的時(shí)移。
24.按照權(quán)利要求15的變速驅(qū)動(dòng)器，其中，所述控制系統(tǒng)被配置來(lái)將被提供到所述多 個(gè)調(diào)制器的調(diào)制信號(hào)輸入的調(diào)制信號(hào)移位預(yù)定的時(shí)移。
25.按照權(quán)利要求14的變速驅(qū)動(dòng)器，其中，交織用于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器的 切換信號(hào)，導(dǎo)致在DC鏈接級(jí)中的RMS波紋電流降低。
26.—種冷卻器系統(tǒng)，包括第一冷卻電路，所述第一冷卻電路包括在閉合的冷卻環(huán)路中連接的、由第一電機(jī)驅(qū)動(dòng) 的第一壓縮機(jī)、第一冷凝器和第一蒸發(fā)器；第二冷卻電路，所述第二冷卻電路包括在閉合的冷卻環(huán)路中連接的、由第二電機(jī)驅(qū)動(dòng) 的第二壓縮機(jī)、第二冷凝器和第二蒸發(fā)器； 變速驅(qū)動(dòng)器，包括用于將來(lái)自AC電源的固定線頻率、固定線電壓的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電壓的轉(zhuǎn)換器級(jí)， 所述轉(zhuǎn)換器級(jí)被配置來(lái)控制DC電壓為特定值；用于過(guò)濾和存儲(chǔ)來(lái)自轉(zhuǎn)換器級(jí)的能量的DC鏈接級(jí)，所述DC鏈接級(jí)電連接到轉(zhuǎn)換器級(jí)；以及逆變器級(jí)，包括第一逆變器和第二逆變器，其每個(gè)與DC鏈接級(jí)電并聯(lián)，所述第一逆變 器被配置來(lái)將DC電壓轉(zhuǎn)換為在可變頻率的可變AC電壓，以向可變速度的第一電機(jī)供電，而 第二逆變器被配置來(lái)將DC電壓轉(zhuǎn)換為在可變頻率的可變AC電壓，以向可變速度的第二電 機(jī)供電，來(lái)自第一逆變器和第二逆變器兩者的可變AC電壓都包括大于來(lái)自AC電源的固定 線電壓的電壓；控制系統(tǒng)，用于控制變速驅(qū)動(dòng)器的操作，所述控制系統(tǒng)包括被配置來(lái)產(chǎn)生用于所述第 一逆變器的切換信號(hào)的第一調(diào)制器和被配置來(lái)產(chǎn)生用于所述第二逆變器的切換信號(hào)的第 二調(diào)制器，所述控制系統(tǒng)被配置為提供共同的第一輸入信號(hào)給所述第一調(diào)制器和第二調(diào)制 器以及提供相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)給所述第一調(diào)制器和第二調(diào)制器，用于所述調(diào)制器 之一的所述相移或時(shí)移的第二輸入信號(hào)相對(duì)于提供給其它調(diào)制器的對(duì)應(yīng)的第二輸入信號(hào) 移位，其中所述第一輸入信號(hào)是載波信號(hào)或調(diào)制信號(hào)之一并且所述第二輸入信號(hào)是所述載 波信號(hào)或所述調(diào)制信號(hào)的另一個(gè)；并且其中，用于所述第一逆變器的切換信號(hào)與用于所述第二逆變器的切換信號(hào)交織，以降低在DC鏈接級(jí)中的RMS波紋電流。
27.按照權(quán)利要求26的冷卻器系統(tǒng)，其中，所述第一調(diào)制器被配置為使用脈沖寬度調(diào) 制技術(shù)來(lái)產(chǎn)生用于第一逆變器的切換信號(hào)，并且所述第二調(diào)制器被配置為使用脈沖寬度調(diào) 制技術(shù)來(lái)產(chǎn)生用于所述第二逆變器的切換信號(hào)，所述第一調(diào)制器和所述第二調(diào)制器每個(gè)包 括用于從所述控制系統(tǒng)接收載波信號(hào)的載波信號(hào)輸入和用于從所述控制系統(tǒng)接收調(diào)制信 號(hào)的調(diào)制信號(hào)輸入。
28.按照權(quán)利要求27的冷卻器系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)被配置來(lái)移位提供到所述第 一調(diào)制器和所述第二調(diào)制器之一的載波信號(hào)。
29.按照權(quán)利要求28的冷卻器系統(tǒng)，其中，所述載波信號(hào)被移位預(yù)定相移。
30.按照權(quán)利要求29的冷卻器系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定相移在30度和90度之間。
31.按照權(quán)利要求27的冷卻器系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)被配置來(lái)移位提供到所述第 一調(diào)制器和所述第二調(diào)制器之一的調(diào)制信號(hào)。
全文摘要
提供了一種變速驅(qū)動(dòng)器和用于控制變速驅(qū)動(dòng)器的方法。該變速驅(qū)動(dòng)器具有轉(zhuǎn)換器級(jí)、DC鏈接級(jí)和逆變器級(jí)。該方法包括利用轉(zhuǎn)換器級(jí)將來(lái)自AC電源的固定線頻率、固定線電壓的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電壓，所述轉(zhuǎn)換器級(jí)配置為控制DC電壓為特定值；利用DC鏈接級(jí)濾波和存儲(chǔ)來(lái)自所述轉(zhuǎn)換器級(jí)的能量；提供逆變器級(jí)，所述逆變器級(jí)具有與DC鏈接級(jí)電并聯(lián)的多個(gè)逆變器，所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器被配置來(lái)對(duì)于電機(jī)供電；利用多個(gè)調(diào)制器產(chǎn)生用于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器的切換信號(hào)，其中對(duì)于所述多個(gè)逆變器的每個(gè)逆變器交織所述切換信號(hào)，以降低在DC鏈接級(jí)的RMS波紋電流。
文檔編號(hào)H02M5/458GK102111076SQ20111004601
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2005年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月12日
發(fā)明者伊凡·賈德里克, 哈羅爾德·R·施內(nèi)茨卡, 斯科特·V·斯洛索沃 申請(qǐng)人:約克國(guó)際公司