专利名称：变频压缩机的控制方法及变频压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及变频压縮机(converter compressor)的发生逆变器跳闸 时的重试控制(再起动控制)。
背景技术：
作为变频压縮机的一个例子是变频油冷式螺旋压缩机。油冷式螺 旋压缩机，将润滑油供给压縮机的螺旋部，但是当压缩机停止时在压 縮机本体内部残留微少的润滑油。因此，例如在设计说明温度下限以 下进行低温时的起动中，因为残留在压縮机本体内部的油的粘度增高 所以起动后由于液体压縮发生过大的转矩，因此在逆变器(converter compressor)中发生过电流而跳闸。又即便在无油压縮机中当压縮机本 体起动时残留在轴承单元中的润滑油的粘度上升，因此起动时发生过 大的转矩逆变器发生过电流而跳闸。特别是作为驱动马达，高效率的 同步马达因为起动转矩小所以多见这种倾向。关于发生这种逆变器跳 闸时的重试控制的以往技术，例如有日本专利第3255213号专利公报 "封装型螺旋压縮机的控制方法和控制装置"。 [专利文献l]日本第3255213号专利公报
发明内容
在上述的以往技术中，当发生逆变器跳闸时，在使分离器6的内 压(压縮机本体吐出侧的压力)降低到可以再起动压缩机本体的压力 (起动转矩十分小的压力)后进行重试控制。
又，在油冷式螺旋压縮机中，当发生跳闸使压縮机停止时，混入 到分离器内的润滑油中的空气，随着分离器内压降低而膨胀，同时上 升到分离器内部的润滑油上面，发生起泡现象。当该起泡现象过度地 发生时，因为起泡消耗油，起动时发生油变得不足等的不适合情况， 所以作为使分离器内压大致减少到大气压的时间，大致需要10 30秒的长时间。因此重试待机时间也需要相同程度的时间。在上述的以往
技术中，作为一个例子也需要20秒的等待时间。
另一方面，当逆变器起动后发生跳闸时，因为压缩机本体吐出侧 的压力几乎不从起动前的待机压力上升，不需要降低压缩机吐出侧的 压力，所以可以立即再起动压缩机。但是，存在着如上述的那样从抑 制分离器内部的起泡的观点来看，因为将重试待机时间一律设定在 10 30秒，所以即便在起动后的逆变器跳闸中也需要长时间的重试待 机，不能够迅速地确保在压縮机中需要的压力那样的问题。
本发明提供在逆变器起动后的跳闸中，能够短时间重试的变频压 縮机的控制方法和变频压缩机。
为了解决上述课题，在变频压縮机的控制方法中，该变频压缩机 是在发生逆变器跳闸时，在经过预先设定的用于使压縮机本体的吐出 侧的压力下降到能够使压缩机本体再起动的重试待机时间后，进行再
起动的变频压縮机，其特征在于检测发生逆变器跳闸时的条件，根
据检测出的条件而经过不同的重试待机时间进行再起动。
又，其特征在于，作为上述条件，检测从逆变器起动到发生跳闸
的运转经过时间，根据该检测出的运转经过时间决定重试待机时间。 又，其特征在于，作为上述条件，检测逆变器临近发生跳闸前的
马达转速，根据该检测出的马达转速决定重试待机时间。
又，其特征在于，作为上述条件，检测逆变器发生跳闸时的压縮
机本体的吐出侧的压力，根据该检测出的压力决定重试待机时间。
又，其特征在于，设定至少2个不同的重试待机时间，令逆变器 在刚起动后即发生跳闸时的重试待机时间为t2，逆变器在通常运转中 发生跳闸时的重试待机时间为tl时，设定为t2〈tl。
进一步本发明的变频压缩机，其在发生逆变器跳闸时，在经过预 先设定的用于使压縮机本体的吐出侧的压力下降到能够使压縮机本体
再起动的重试待机时间后，进行再起动，其特征在于具有，检测发
生逆变器跳闸时的条件，根据检测出的条件而经过不同的重试待机时 间发出再起动指令的控制单元。
又，其特征在于，其特征在于上述控制单元具有检测从逆变器 起动到发生跳闸的运转经过时间的检测部，根据该检测出的运转经过时间决定重试待机时间。
又，其特征在于上述控制单元具有检测逆变器临近发生跳闸前 的马达转速的检测部，根据该检测出的马达转速决定重试待机时间。
又，其特征在于上述控制单元具有检测逆变器发生跳闸时的压 縮机本体的吐出侧的压力的检测部，根据该检测出的压力决定重试待 机时间。
又，其特征在于上述控制单元具有存储至少2个不同的重试待 机时间的存储器，令逆变器在刚起动后即发生跳闸时的重试待机时间 为t2，逆变器在通常运转中发生跳闸时的重试待机时间为tl，设定为
t2< tl 。
根据本发明，因为能够确保通常运转时的逆变器跳闸中需要的重 试待机时间，并且在起动后的逆变器跳闸中使重试待机时间更短，所 以可以在短时间中进行再起动，能够迅速地确保需要的压力。
图1是本发明的实施例1的重试控制流程图。 图2是同一实施例1的工作的操作流程图。 图3是同一实施例1的稳定运转中发生跳闸时的时序图。 图4是同一实施例1的起动后发生跳闸时的时序图。
具体实施例方式
下面说明本发明的实施例1。 [实施例1]
图1是表示油冷式螺旋压縮机的流程的图。1是油冷式螺旋压縮机 本体，例如由同步电动机2进行旋转驱动。被旋转驱动的压縮机本体1， 经过过滤器3和吸入单向阀吸入大气中的空气，压縮到规定的压力。 因为压縮机本体1内的压縮空气含有润滑油，所以在油分离器5中大 致分离了润滑油后，经过单向阀6和压缩空气热交换器7吐出到外壳8 的外部负载。另一方面，在油分离器5中从压縮空气分离了的润滑油， 经过润滑油温度调节阀9和润滑油热交换器10，自动调整润滑油温度 后，再次向压縮机本体l供油。控制单元12，向逆变器(coiwerter) 13发出运转指令使电动机2 运转，根据由压力检测单元11检测出的吐出到外部负载的压力控制转 速。14是由控制单元12进行开闭控制，而对压縮机吐出侧进行减压的 排气阀，使其与逆变器跳闸同时开放，并经过与逆变器重试待机时间 同时的时间而关闭。
控制单元12具有检测从逆变器13起动时到发生跳闸时的运转经 过时间的检测单元12a、和分别存储逆变器重试待机时间的tl和t2的 存储器12b和12c。这两个待机时间具有tl〉t2的关系。又，将图2的 工作流程装入到控制单元12中。在图2中，tm表示从逆变器13起动 时到发生跳闸时的运转经过时间，t3为预先设定的标准经过时间，表 示从逆变器13起动到跳闸的经过时间(例如约l秒左右)，tr表示重 试待机吋间。
下面，说明逆变器发生跳闸后的重试控制(再起动控制)工作。 当工作中的逆变器发生跳闸时，在图2的步骤(S) 101，由控制单元 12的检测部12a检测直到发生跳闸时为止的运转经过时间tm。检测该 时间tm作为从逆变器起动时到发生跳闸时的经过时间。与此同时根据 控制单元12的指令开放排气阀14，而使油分离器5的压力开始下降。
接着，在S102中，比较运转经过时间tm和标准经过时间t3。当 比较结果为tm33时，在S103作为重试待机tr选择存储器12b内的时 间tl，在发生跳闸后逆变器的停止状态下进行tl时间的待机。接着， 经过tl时间后，在S105中关闭排气阀14，对逆变器进行重试控制。 这时的时间tm，刚经过逆变器13起动后(标准经过时间)，压縮机额 定运转，或在向着额定运转提升的状态的水平下而运转，因此吐出侧 的内部压力升高。
这里，将时间tl决定为，在重试待机时间内为使油分离器5的内 部压力降低到能够再起动的压力而利用排气阀14进行降压的时间(例 如10 30秒)。从而，在经过时间tl后如果对逆变器进行重试控制， 则能够确实地起动电动机，而驱动压缩机。
在上述S102中当tm<t3时，在S104中选择存储器12c内的时间 t2作为重试待机时间tr，在发生跳闸后逆变器的停止状态下进行t2时 间的待机。接着，经过tl时间后，在S105中重试控制逆变器。此时的时间tm与逆变器13的起动后相当，所以压缩机几乎没有工作，压縮 机本体吐出侧的压力(油分离器5的压力)几乎未从起动前的压力上 升。这里，将时间t2设定为，不需要使油分离器5的压力下降的十分 小的待机时间(例如5秒)。从而，在发生跳闸后，即便在短时间中 重试控制逆变器，也能够确实地起动电动机。
图3是表示在逆变器13的稳定状态的运转中，输出电流急剧地增 大，在tm33的状态下发生跳闸时的再起动工作的时序图。因为从逆 变器13起动时(运转指令发生时)到发生跳闸时的运转经过时间tm 超过标准经过时间t3，所以按照图2的操作程序图的S102， S103，选 择tl作为重试待机时间tr。当发生跳闸时油分离器压力达到额定压力 PS，因为就这样由压力PS产生的再起动时的转矩(负载)过大，所以 即便进行重试控制也不能够再起动电动机。
在发生跳闸后停止来自逆变器13的运转指令，压缩机在时间tl 间在停止状态下待机，使排气阀14开放。通过tl时间的排气阀14的 开放，油分离器的压力降低到可以再起动同步电动机2的压力，在图3 中成为大致为零的压力。在该状态下，同步电动机2利用磁铁的引入 工作在相位匹配的状态下停止。从跳闸经过时间tl后(从起动经过 tm+tl后)，关闭排气阀，并且由控制单元12发出再起动的控制指令， 逆变器13发出再运转指令。同步电动机不失败地进行再起动，驱动压 縮机，随之油分离器5的压力再度上升。
图4是表示在逆变器13起动后输出电流急剧地增大，当在tm<t3 的状态下发生过电流跳闸时的再起动工作的时序图。因为从逆变器起 动时到发生跳闸时的运转经过时间tm不超过标准经过时间t3，所以按 照图2的操作程序图的S102， S103，选择t2作为重试待机时间。这时 的时间tm，因为与逆变器13起动后相当所以油分离器5的压力几乎不 从起动前的待机压力上升，所以再起动时的转矩极小。在发生跳闸后， 经过选出的短的重试待机时间t2后由控制单元12发出重试控制指令， 从逆变器13发出再运转指令。同步电动机2不失败地进行再起动，驱 动压縮机，随之油分离器5的压力再度上升。
在本实施例中，令重试待机时间tr的设定值为tl和t2两种，在该 tl和t2，在标准经过时间t3前后使运转经过时间tm的大小与两种对应，但是也可以使重试待机时间的设定值增加到2种以上。这时，只 要与重试待机时间的各设定值对应地增加标准经过时间t3的种类数就 行。如果这样地增加重试待机时间的设定值的种类数，则因为在经过 更细致的重试待机时间后，能够进行重试控制，所以在多种定时发生 的跳闸后的再起动能够在更短时间中进行。
又在本实施例1中，根据发出运转指令(起动逆变器)到发生逆 变器跳闸的运转经过时间tm，选择重试待机时间tr，但是因为运转经 过时间tm与跳闸前的电动机的转速和油分离器5内的压力成正比，所 以也可以根据该转速(nm)和油分离器5内的压力(pm)，选择重试 待机时间tr。
作为实施例2当根据电动机的转速nm时，设定与实施例1的标准 经过时间t3相当的标准转速n3。当电动机起动后发生跳闸时，在图2 的S101中检测逆变器跳闸并且检测电动机的转速nm，在下一个S102 中比较上述检测出的电动机的转速nm和标准转速n3。当比较结果为 nm^i3时，在S103作为重试待机tr选择tl，
当nm<n3时在S103中作为重试待机时间tr选择t2。此后的工作 步骤与实施例1相同。
在本实施例中，因为通过将从逆变器13发出到电动机2的指令频 率取入到控制单元12中由检测部12a检测电动机的转速nm，所以在 电动机中不需要旋转传感器等。又在本实施例中，电动机的转速nm为 判断基准，但是因为预先知道可否再起动的压縮机的转矩和电动机的 转速，所以能够通过只设定标准转速n3不试行地执行。
作为实施例3当根据油分离器5内的压力pm时，设定与实施例1 的标准经过时间t3相当的标准压力p3。当电动机起动后发生跳闸时， 在图2的S101检测逆变器跳闸并且检测油分离器5内的压力pm，在 下一个S102中比较上述检测出的压力pm和标准压力p3。比较结果， 当pm^p3时，在S103作为重试待机tr选择tl，当pm<p3时在S103 作为重试待机时间tr选择t2。此后的工作步骤与实施例1相同。在本实施例中，从内部设置的压力传感器5a输出油分离器5内的 压力pm，取入到控制单元12中由检测部12a进行检测。又在本实施 例中，油分离器5内的压力pm成为判断基准，但是因为预先知道可以 再起动的压縮机吐出侧的压力，所以能够通过只将该压力设定为标准 压力p3不试行地实施。进一步，如果代替重试待机时间，待机到油分 离器5内的压力成为可以再起动的压力地进行重试控制，则因为能够 进行按照实际状态的重试控制，所以可以取消无用的待机时间而进行 控制。
权利要求
1. 一种变频压缩机的控制方法，所述变频压缩机是在发生逆变器跳闸时，在经过预先设定的用于使压缩机本体的吐出侧的压力下降到能够使压缩机本体再起动的重试待机时间后，进行再起动的变频压缩机，其特征在于检测发生逆变器跳闸时的条件，根据检测出的条件而经过不同的重试待机时间进行再起动。
2. 根据权利要求1所述的变频压缩机的控制方法，其特征在于 检测从逆变器起动到发生跳闸的运转经过时间，根据该检测出的运转经过时间决定重试待机时间。
3. 根据权利要求1所述的变频压縮机的控制方法，其特征在于 检测逆变器临近发生跳闸前的马达转速，根据该检测出的马达转速决定重试待机时间。
4. 根据权利要求1所述的变频压縮机的控制方法，其特征在于 检测逆变器发生跳闸时的压縮机本体的吐出侧的压力，根据该检测出的压力决定重试待机时间。
5. 根据权利要求1 4中任一项所述的变频压縮机的控制方法，其 特征在于设定至少2个不同的重试待机时间，令逆变器在刚起动后即发生 跳闸时的重试待机时间为t2，逆变器在通常运转中发生跳闸时的重试待机时间为tl时，设定为t2〈tl。
6. —种变频压縮机，其在发生逆变器跳闸时，在经过预先设定的用于使压縮机本体的吐出侧的压力下降到能够使压缩机本体再起动的重试待机时间后，进行再起动，其特征在于具有，检测发生逆变器跳闸时的条件，根据检测出的条件而经过 不同的重试待机时间发出再起动指令的控制单元。
7. 根据权利要求6所述的变频压縮机，其特征在于 所述控制单元具有检测从逆变器起动到发生跳闸的运转经过时间的检测部，根据该检测出的运转经过时间决定重试待机时间。
8. 根据权利要求6所述的变频压縮机，其特征在于 所述控制单元具有检测逆变器临近发生跳闸前的马达转速的检测部，根据该检测出的马达转速决定重试待机时间。
9. 根据权利要求6所述的变频压縮机，其特征在于 所述控制单元具有检测逆变器发生跳闸时的压縮机本体的吐出侧的压力的检测部，根据该检测出的压力决定重试待机时间。
10. 根据权利要求6 9中任一项所述的变频压縮机，其特征在于 所述控制单元具有存储至少2个不同的重试待机时间的存储器，令逆变器在刚起动后即发生跳闸时的重试待机时间为t2，逆变器在通 常运转中发生跳闸时的重试待机时间为tl，设定为t2<tl。
全文摘要
本发明涉及变频压缩机的控制方法及变频压缩机，在发生逆变器跳闸时，在经过预先设定的用于使压缩机本体的吐出侧的压力下降到能够使压缩机本体再起动的重试待机时间后，进行再起动时，检测发生逆变器跳闸时的条件，根据检测出的条件而经过不同的重试待机时间进行再起动。具有2种以上的重试待机时间，使起动后的重试待机时间为比除此以外的情形短的时间。因此，提供了在逆变器起动后的跳闸中，能够短时间地再起动的变频压缩机的控制方法和变频压缩机。
文档编号F04C28/06GK101532494SQ20091000515
公开日2009年9月16日 申请日期2009年2月6日 优先权日2008年3月11日
发明者后藤真吾, 田中英晴 申请人:株式会社日立产机系统