用於在非恆定轉矩分布條件下啟動泵的方法
2024-03-10 05:12:15
專利名稱：用於在非恆定轉矩分布條件下啟動泵的方法
技術領域：
本發明涉及應用於壓縮機的電動機的方法，所述電動機在啟動期間，尤其是在轉子能夠克服峰值轉矩分布值，例如往復壓縮機的上止點位置，即壓縮相位(compressionphase)，之前需要在轉子內建立角動量的情形中，受到非恆定轉矩。具體而言，本發明涉及應用於受到可變機械負載的電動機的方法，其中需要在轉子能夠通過最大機械負載點，例如活塞氣缸壓縮機系統的上止點位置，之前，尤其是在壓縮相位期間在轉子內建立角動量。
背景技術：
必須解決的重要目標或目標(如果不是重要目標)是存在可變機械負載時，例如如果在存在不平衡的壓力條件的冷卻系統內，提高啟動性能。這可以通過獲得在對準期間(正好在啟動電動機之前)有關實際轉子位置的信息來實現。已知使用對準相位將轉子定位在最遠離壓縮相位。對準相位是基於有關電動機類型和機械負載的配置的信息。這通過在轉子進入壓縮相位之前在轉子內積累更大的角動量提高啟動性能。當存在壓カ差時更需要在轉子內積累額外的角動量，這是由於在壓縮相位的較高的負載(在壓縮機系統的情形中)。在電動機最後停止之後立即需要重新啟動的情況通常是這種情形。在這種情況下，通常不同的壓カ還沒有例如通過毛細管被平衡。當使用無傳感器換向電動機和具有四極或更多極(兩極對或更多)的電動機，不能獲得任何當應用特定換向時轉子定位在哪個換向部分中的信息。通常，可以假定轉子不是停止在「上部的」 120度範圍(該範圍將等於活塞的上止點位置)，因為當電動機停止時存在的壓カ差將向下驅使活塞。此外，轉子可能在活塞的上止點位置之前或上止點位置之後停止。這引起轉子相對活塞的下止點位置的方向前進或倒轉。依賴於由轉子磁體和定子齒之間的磁力和/或磨損引起的阻力，會發生轉子可能停止在離開活塞的下止點位置的某個位置的情形。這導致在活塞的下止點位置之前和之後、在剩餘240度範圍內的某些可能位置(在前面假定的具有六極的電動機的情形中)。
發明內容
為了獲得對系統的更好的控制，期望檢測活塞是否在壓縮相位附近。通過移動轉子和檢測實際的運動可以獲得這個目標，由此再次將轉子定位在最佳位置用於實現最佳的啟動性能。目前，提出實施ー種控制連接至可變機械負載的電動機的方法，其中所述電動機設計成從靜止位置沿向前方向啟動，通過首先移動電動機至轉矩極限位置建立所述靜止位置，其中通過施加磁場沿旋轉方向旋轉電動機的軸直到通過可變機械負載施加到電動機的軸的轉矩停止由磁場引起的所述軸的旋轉運動到達所述轉矩極限位置，因此即使所述磁場仍然在轉動，也將所述軸留在所述轉矩極限位置處。可變機械負載可以來自多種技術裝置。作為示例，其可以包括凸輪形裝置。尤其在這種情形中，可變機械負載可以是反覆的和/或循環的(例如正弦曲線或類似的)。然而，可變機械負載可以依賴於附加的參數，例如可變機械負載的最後的啟動和可變機械負載的重新啟動之間的時間間隔。如果涉及能夠由於洩漏效應、排放效應等導致發生殘餘力的平衡的系統，則會出現這種對時間差的依賴。如果電動機被放置在這種「極端(extreme) 」位置上，則通常可以很好地確定電動機的「機械位置」。具體地，通常可以決定電動機的轉子(軸)當前處於多極電動機的哪個換向或哪個換向部分(換向的角部分)。從這種「極端」位置開始，可以直接啟動電動機並且獲得角動量以克服(靜態)轉矩極限位置。 附加地或替換地，還可以從「極端」位置啟動電動機並將電動機重新定位至有利的啟動位置。應該注意到，在許多情況下(尤其在泵送系統)可變機械負載通常呈現多個轉矩極限位置，尤其是兩個非常顯著的轉矩極限位置。具體地，可以通過施加沿反方向旋轉所述電動機的所述軸的磁場到達轉矩極限位 置。在這種情況下，可以顛倒旋轉場的方向並獲得角動量以最終克服在不首先獲得角動量的情況下可以達到的電動機的角位置的「另一」側的(靜態)轉矩極限。具體地，可以使電動機的靜止位置和轉矩極限位置實質上是相同的。在這種情況下，有利的是可以在較小的施加到電動機的電流的情況下獲得最大角動量和/或獲得一定角動量。優選地，以這種方式執行所述方法，使得可變機械負載是實質上或基本上循環地發生的可變機械負載，尤其是泵送裝置或抽吸裝置，優選為循環地改變體積類型的泵送裝置或抽吸裝置。這裡提供的方法尤其適於這種裝置。根據本方法的一個實施例，可變機械負載是泵送裝置或抽吸裝置，尤其是真空泵和/或隔膜泵和/或活塞和氣缸泵和/或往復泵。正如在前面提到的情形中，所述方法尤其適於這種裝置。具體而言，可變機械負載可以包括最大機械負載位置，尤其是上止點位置和/或最小轉矩位置，尤其是下止點位置。這種位置通常在使用活塞和氣缸裝置(以及這種裝置的衍生物)的時候發生或出現。這種裝置通常呈現被施加以移動這種裝置的機械負載的顯著的變化。很常見的是，對於啟動這種裝置，必須使用角動量效應。因此，目前提出的方法尤其適用於這種裝置。此外，至少在軸的兩個不同的機械位置出現電動機的至少ー個電氣位置，具體而言，至少在軸的兩個不同的機械位置處出現至少位於所述最大轉矩位置和/或最小轉矩位置的電動機的電氣位置。如果使用多極對電動機可能發生這種情形(通常是這種情況，因為這種電動機通常呈現較好的啟動性能和/或具有較好的可控制性)。具體地，可以以這種方式採用所述方法使得電動機的軸的機械位置至少部分地和/或至少有時通過電動機的周期參數確定。具體地，可以避免通常非常昂貴、需要相當大的安裝空間以及頻繁地示出隨時間變化效應的位置傳感器的存在。根據提出的方法的具體實施例，施加至電動機的磁場從第一值增大至第二值，所述增大優選在時間段發生，並且其中優選第二值是所施加的磁場的最大值。使用這種増大，通常可以獲得電動機的軸的準靜態運動。因此，可以在轉矩極限位置或在轉矩極限位置附近沒有主要的瞬態振蕩效應的情況下到達「好」的靜態末端位置(轉矩極限位置)。通過這種方式，可以實現電動機的特別快的啟動(或更確切地是機械單元的特別快的啟動，機械単元包括電動機和/或可變機械負載)。可以以這種方式選定磁場的最大值使得其實質上是電動機的DC電流上限(或更準確地電動機的導線的DC電流上限)。然而，也可以使用安全餘量以改善系統的可靠性。作為示例，可以採用10%或5%的安全餘量。具體地,第一值選自最大設計值的0%至100%之間的區間，優選選自最大設計值的3 %至50 %之間的區間，更優選選自最大設計值的5 %至50 %之間的區間，和/或其中所述區間至少部分地和/或至少有時依賴於選自包括摩擦力、轉矩和齒槽轉矩(coggingtorque)的組的至少ー個參數。再次，最大設計值可以是電動機(電動機的導線)允許的直流電流值上限，優選如上所述那樣包括安全餘量。如果時間區間或時間間隔依賴於所提出的參數，則可以在不便系統包括不想要的瞬態振蕩的情況下最小化該時間，如前面已經討論的。附加地，提出一種機械単元，包括至少ー個可變機械負載、至少ー個電動機以及至少ー個控制裝置，其中所述機械単元以這種方式設計並布置使得其至少部分地和/或至少有時執行根據前面描述的方法。具體地，控制裝置可以執行控制用於執行前面提出的方法。 控制裝置可以具體是電子計算單元(作為示例，包括單板計算機)。如果機械單元設計用於由根據本發明的方法操作，通常可以，至少類似地，實現前述的效果和優點。此外，可以，至少類似地，根據前面給出的描述修改機械單元。如果執行這種修改，通常可以實現前面描述的類似的效果和優點。具體地，提出以這樣的方式設計ー種機械単元，使得由泵送或抽吸裝置，尤其是壓縮機裝置的壓縮カ形成所述可變機械負載的至少ー個。這種裝置通常呈現可變機械負載，其可以有利地通過使用所提出的方法來處理。
這裡附圖，通過與附圖一起給出的本發明的詳細實施例進ー步闡述本發明。所述附圖示出為圖I :以示意圖的方式示出驅動活塞氣缸泵的電動機的實施例；圖2 :用於啟動連接至可變機械負載的電動機的方法的流程圖；圖3 :沿21/2個機械旋轉圈在電動機的軸上的可能負載轉矩分布的曲線；圖4 電動機的軸上的轉矩、電動機的軸的旋轉速度以及電動機的轉子的旋轉位置的曲線。
具體實施例方式在圖I中，以示意圖示出電動機1，其具有轉子2和定子(未示出)，轉子2具有旋轉軸線4。轉子2連接至曲軸或機軸4，曲軸或機軸移動連接杆5，連接杆5驅動用於泵送流體的活塞氣缸泵7的活塞6。在此處圖示的實施方式中，活塞氣缸泵7被設計為真空泵，但是其他的設計也是可以同等地使用的。轉子2的磁極(未示出)和定子的磁極(未示出)可以通過電線圈(未示出)磁化。電線圈通過電子控制器(未示出)通過多個電導線(未示出)驅動。電子控制器以產生引起定子內的轉子2旋轉移動(如果不存在阻止旋轉移動的可變機械負載)的旋轉磁場的方式施加電流至各個電線圈。通過曲軸4和連接杆5，活塞氣缸泵7的活塞6在具有通過活塞界定的內腔9的對應的氣缸8內執行往復移動。如現有技術所知，用於流體(例如氣體)的入口 10和出口11經由單向閥10、11連接至氣缸8的內腔9。由於活塞6在氣缸8內的往復運動，內腔9的體積循環地膨脹和收縮，使得流體可以通過活塞氣缸泵7泵送。如果活塞6處於中間位置,活塞氣缸泵7的內腔9內部將存在具有一定值的流體壓力。因此，如果電動機將沿順時針方向轉動(在圖I中示出的示例中)。不但必須克服氣缸8內部活塞6的通常的摩擦力，而且必須克服內腔9內的流體壓力。如果活塞氣缸泵7近期已經停止工作使得在內腔9內部存在相當大的殘餘壓力，則這種效應尤其明顯。解決方案是通過使用足夠高的相電流水平以逆時針旋轉轉子緩慢地逆時針(與 正常操作期間順時針旋轉方向相反)旋轉轉子2通過ー個機械旋轉圈的一部分，克服當逆時針旋轉時產生的內部壓カ減小，但是所述相電流太小以致於不能克服內腔9內減小壓力導致的轉矩。效果在於，在內腔內的減壓已經達到最大數值之前轉子2 「滯後」。通過轉子2逆時針(如圖I所示)旋轉獲得減壓，因此活塞6増大內腔9的體積，同時關閉入口 10，因而阻止流體進入內腔9並阻止通過入口 10的壓カ補償。在這種預對準之後，轉子2已經在機械旋轉圈的ー小部分內逆時針(見圖I)移動，並且隨後可以在全部或滿相電流的情況下進行正常對準以最終將轉子2定位在實現最佳啟動性能的位置處。該方法要求在對準期間可以控制實際相電流。如果該方法與用於檢測活塞6的位置的電機相電流方法一起使用(後面進行說明)，則提高用於實現最優啟動性能的轉子2的定位。原理是使用相電流信息以監測轉子2是否遵循對準步驟以確保轉子2的已知的定位和由此確保活塞6的定位。相電流信息表明，轉子2是否遵循所進行的換向步驟，移動方向，以及轉子2在對準期間是否「滯後(lost) 」，這隨後可以用於在啟動之前建立正確的位置。在實際應用中，可以代替僅ー個公共的電流檢測電阻器使用三個單獨的電流檢測電阻器測量換流器或逆變器中的每個半橋階段的每個相電流。在對準期間，總電流等於實際使用的電流極限。電流流過單個連接至電源或接地的相。其他兩相在它們之間分享該電流，但是依賴於轉子2的運動，在它們之間的電流分配改變。如果轉子2不運動或當運動已經停止吋，兩個電流相等並且每個電流對應上述的單個連接的相中的電流的一半。但是只要轉子2移動，其誘發電磁作用力，EMF，並且通過正弦停止波(sinusoidal ceasing wave)改變「半單相電流」。當出現轉子2 「滯後」的效果吋，電流波的振幅提供有關速度的信息和有關系統的「剛性」(壓カ和磁力)的頻率。當轉子2運動時，停止時間提供有關系統的滯後的信息。在這裡的電動機的情況下上面的效果的實際頻率大約等於75ms，並且峰值到峰值的振幅通常等於所施加的總電流的50-100%。這使得可以使用8比特微控制器通過使用簡單且相對緩慢的測量來檢測。根據本發明的方法導致獲得在無傳感器電動機(例如六極電動機中)中有關轉子2的實際位置的信息，其中存在三個機械位置可用於每個電氣換向(每電氣周期或每電氣旋轉圈六次換向步驟，每機械旋轉圈十八個換向步驟)。因為系統是沒有傳感器的，因而不能直接測量轉子2的實際位置。因而，毎次進行的換向對三個不同的機械位置是有效的(每個機械位置間隔120機械度數)。然而，由於壓縮相位電流消耗在ー個機械旋轉圈上變化。由於壓縮相位中增大電流的效果，可以將對應一個機械旋轉圈的十八個換向步驟與機械位置匹配。該方法可以附加地用作檢測轉子的哪個實際位置導致了電動機I的成功啟動的的方法，用於微調本發明的對準方法。這消除了微調時存在的部分不確定性，因為在微調期間不能測量轉子在沒有傳感器的電機系統中的實際位置。在終端用戶系統的正常操作期間，該方法使得能夠確定何時由於內腔9內的減壓預期可變機械負載改變。這可以驗證系統的操作(例如，當執行破壞(pull down)測試吋，壓縮滯後可能指示系統內的錯誤，並且壓縮的突然滯後也可能指示錯誤)。
圖3示出包括根據本發明的用於在啟動期間控制和驅動電動機的方法的多個步驟的一般算法的曲線圖，並且其中電機在不恆定轉矩分布條件下驅動泵。該圖示出用於啟動電動機的方法,例如如圖I和以示意流程2所示的連接至活塞氣缸泵的電動機。首先，當啟動電動機時，系統尤其是電子控制器被初始化。用電流控制的啟動的開始通過第一步驟啟動，並通過第七步驟結束，下面參照圖3進行描述。第一步驟是為預對準換向步驟n設定持續時間，用Tn表示。第一步驟導致設定預對準換向步驟n的施加至電動機的電流的持續時間。該時間是基於負載轉矩分布和系統慣性矩以及尤其是所使用的電動機類型的信息或知識。第二步驟是設定電流模式，也就是流至轉子的電流模式，並因此設定在預對準換向步驟n電動機的軸的轉矩方式。第二步驟導致設定在執行預對準換向步驟n時所採用的轉矩/電流控制的電流基準(current reference)。電流基準設定為相對低的值(相對於電流的峰值)，並且對應於遠低於負載轉矩分布峰值的低的電動機轉矩。在該實施例中，對於預對準換向步驟n電流基準被設定為恆定值。替換地，可以設定不同的電流模式(currentpattern)作為電流基準。第三步驟是設定預對準換向步驟n。第三步驟導致設定哪個電動機相應該經受施加至電動機的電流。所施加的電流產生靜磁場。電子控制器控制驅動系統，尤其是驅動系統的換流器部分或逆變器部分。通過控制換流器部分或逆變器部分，可以設定不同的預對準換向步驟。第四步驟是執行預對準換向步驟序列n。第四步驟導致對應於電動機轉矩施加電流至電動機。如果電動機轉矩高於負載轉矩，電動機的轉子旋轉一定量的機械度數。所旋轉的機械度數的量由機器類型確定，例如極對的數目。影響預對準換向步驟的其他參數是，例如持續時間、電流模式以及所選擇的預對準換向步驟。 第一至第四步驟是通過根據本發明的方法啟動電動機的基本步驟。對於預對準步驟n，第五步驟是控制電流，也就是控制至定子的電流，因此控制至電動機的軸的轉矩。第五步驟導致在持續時間Tn期間控制電動機相電流。實質上是控制電動機電流以便控制電動機轉矩。本發明依靠能夠控制電動機轉矩。此外，實質上電動機相電流不超過電動機和驅動系統的額定電流。如果用於執行數量n的第一至第五步驟流逝的實際時間小於Tn，則重複第五步驟直到所流逝的時間為Tn。如果執行第一步驟至第五步驟的數量n少於執行第一至第五步驟的最大數量X，重複第一至第五步驟直到執行第一步驟至第五步驟的數量n已經達到數量X。接下來,控制器和驅動系統將在第六步驟中處理後對準(post-alignment)。接下來控制器和驅動系統將在第七步驟中處理機器(即電動機)的加速過程，即實際正常操作過程。接下來，結束包括根據本發明的方法的步驟用於在啟動期間控制和驅動電動機的 一般的算法。圖4是示出電動機的軸的負載轉矩分布作為電動機的軸的機械角旋轉的函數的曲線。該曲線示出可變機械負載提供的負載轉矩。沿橫坐標從左邊至右邊稱為順時針旋轉，沿橫坐標從右邊至左邊稱為逆時針旋轉。相對於時鐘的旋轉方向是電動機的軸f 的旋轉。順時針旋轉是正常操作旋轉方向，同時逆時針旋轉與正常操作旋轉方向相反。在替換的實施例中，逆時針旋轉可以是正常操作旋轉方向，而順時針旋轉可以與正常操作旋轉方向相反。在圖中，假定電動機的轉子定位在機械旋轉圈(Mechanical revolution) I中。轉子可以具有初始位置。初始位置可以是沿平行於橫坐標的負載轉矩分布線的任何位置。然後轉子逆時針旋轉，即沿橫坐標從右邊向左邊，直到轉子的旋轉位置到達所謂的停轉位置(或打滑位置)。停轉位置是預對準位置，在初始位置之後。預對準位置可以是沿不平行於橫坐標的負載轉矩分布曲線的任何位置，但是在圖中從右向左看，預對準位置是後對準位置之前的位置。依賴於施加至轉子用於轉子從右向左的旋轉的電流，進ー步旋轉轉子直到轉子的旋轉位置到達在正常操作旋轉方向上從左向右、加速之前的位置。加速之前的位置是後對準位置。在預對準和後對準之後，並且當在正常操作旋轉方向上在圖中從左向右加速時，在泵送時電動機的正常操作期間電動機的轉子和軸將如壓縮機中一樣運行通過多個循環的機械旋轉圏。電動機將在正常操作期間和啟動期間受到如圖4中曲線示出的可變機械負載。曲線的實際延伸將依賴於電動機和電動機驅動的泵的結構和配置。然而，通過根據本發明的方法的任何電動機和泵操作的所有曲線將呈現在泵送期間泵必須克服的最大負載轉矩，並且其中對於轉子需要在啟動期間對準轉子以在泵正常操作期間在ー個或多個循環的機械旋轉圈期間克服至少第一最大負載轉矩。圖4是示出預對準步驟(即在圖4示出的第四步驟)期間和後對準(即圖3中示出的第六步驟)期間以及加速(即圖3中示出的第七步驟)期間的機器轉矩、機器速度以及機械轉子位置的多個曲線。機器(電動機)轉矩曲線顯示，在預對準期間，相對於正常操作期間的值具有負值的小轉矩被施加至轉子。轉矩沿與轉子的正常操作旋轉方向相反方向從初始位置向預對準位置旋轉轉子(見圖4)。
在後對準期間，轉矩在數值上進一歩増大，但是仍然相對於正常操作期間的值具有負值，該轉矩被施加至轉子。轉矩旋轉轉子沿與轉子的正常操作旋轉方向相反方向進ー步從預對準位置至後對準位置(見圖4)。在加速期間，施加至轉子的轉矩反向並且在數值上和實際上從相對於正常操作期間的值的負值増大為作為正常操作期間的正值。轉矩沿轉子的正常操作旋轉方向從後對準位置旋轉轉子(見圖4)。機器速度曲線示出機器速度，即轉子旋轉速度。當轉子逆時針旋轉，即與正常操作旋轉方向相反旋轉，旋轉速度被設定為負的。當轉子順時針旋轉，即沿正常操作旋轉方向旋轉時，旋轉速度被設定為正的。在預對準期間，機器速度是負的具有相對小的值，直到轉子到達如圖3所示的位置2。在該位置處，機器速度為零，即施加至轉子的電流不足以抵抗可變機械負載沿正常操作旋轉方向的相反方向進ー步旋轉轉子。在後對準期間，機器速度也是負的具有相對小的值，直到轉子到達如圖3所示的位置3。在該位置處，機器速度再次為零。後對準是加速前電動機的轉子的最終「停靠或停留(parking) 」。在加速期間，只要轉子在一個機械旋轉圈內(如圖3)運行，機器速度是正的具有増大的值。在加速期間，機器速度是正的，即施加至轉子的電流沿正常操作旋轉方向抵抗可變機械負載恆定地旋轉轉子。機械轉子位置顯示轉子的旋轉位置，即電動機的軸和轉子的機械度數。當轉子逆時針旋轉時，即與正常操作旋轉方向相反，旋轉位置被設定為負的。當轉子順時針旋轉時，即沿正常操作旋轉方向旋轉時，旋轉速度被設定為正的。本發明的方法的可能的多個方面可以公開如下控制隔膜真空泵7的方法，所述泵7設計為從靜止不動和向前方向啟動，通過施加反向磁場或電場至泵7的電動機I的轉子2建立所述靜止位置，所述反向電場或磁場沿與向前旋轉方向相反的反向旋轉方向旋轉電動機I的軸，並朝向下止點移動活塞6,所述下止點被限定為位置，在該位置泵7的ー個或多個隔膜17閉合以建立朝向電動機I的軸4也沿反向旋轉方向的旋轉的壓力，並且通過活塞6和一個或多個閉合的隔膜12、13建立的所述壓カ將轉矩施加在電動機I的軸4上，由活塞6和一個或多個閉合的隔膜17施加在驅動軸4上的所述轉矩大於通過反向電場或磁場施加在電動機I的軸4上的轉矩，所述比通過反向電場或磁場施加在電動機I的軸4上的轉矩大的轉矩即使在電場或磁場仍然在轉動時將在軸4保持在或留在一定的機械位置處，由此建立轉子2不能克服轉矩的機械旋轉圈的區域內的電氣換向確定的、電動機I的軸4的機械旋轉位置。本發明ー個方面涉及根據前面描述的方法，所述泵7包括電動機1，電機具有多於ー個的極對，並且其中由於更多極對的結果下止點與軸4的其他機械位置共用相同的電氣位置，所述電氣位置對應唯一的電氣換向條件。本發明另一方面涉及根據前述的方法，所述泵7包括是無刷直流電動機I的電動機1，並且其中所述電動機I不包括用於監測電動機I的軸4的旋轉位置或用於監測相對於泵7的泵元件6的上止點或下止點的位置的傳感器。本發明的還一方面涉及根據前述的方法，其中施加至泵7的電動機I的電場從第、一值增大至第二值，所述第二值大於第一值，所述增大在時間段發生，並且其中第二值是施加的電場的最大值。本發明的還一方面涉及根據上述的方法，依賴於下面的參數的至少ー個第一值選自3%至50%的區間內摩擦カ以及齒槽轉矩。本發明的還一方面涉及根據前述的方法，其中依賴於電動機的類型、功率輸出以及其他電動機具體特徵第二值選自0至最大可允許電動機電流的區間內。本發明的另一方面涉及根據前述的方法，其中時間段被選擇為從施加磁場至轉子2不能克服轉矩時的時間。本發明的泵的可能的方面可以公開為用於壓縮機系統的隔膜真空泵7，所述泵7設有電動機1，並且所述泵7設有用於施加磁場至電動機I的電動機驅動器11，所述電動機驅動器11能夠施加磁場用於沿反向旋轉反向旋轉電動機I的軸4，所述反方向與向前旋轉 反向相反，所述向前旋轉方向是在壓縮機系統的正常操作期間電動機I的軸4的旋轉方向。本發明的壓縮機系統的可能方面可以公開為用於冷卻系統的壓縮機系統，所述壓縮機系統設置有用於壓縮製冷劑的泵7，壓縮機系統的所述泵7設置有電動機1，並且所述泵7設置有用於施加磁場至電動機I的驅動系統，所述驅動系統能夠施加磁場用於沿反向旋轉反向旋轉電動機I的軸4，所述反向旋轉反向與向前旋轉反向相反，所述向前旋轉方向是在壓縮機系統7的正常操作期間電動機I的軸4的旋轉方向。本發明的一方面涉及使用根據前述的壓縮機系統用於冷卻用途。附圖標記列表I電動機2 轉子3 軸線4曲軸或機軸5連接杆6 活塞7活塞和氣缸慄8 氣缸9 內腔10 入口11 出口
權利要求
1.一種控制電動機⑴的方法，所述電動機⑴連接至可變機械負載(7)，其中所述電動機(I)的轉子(2)設計成從靜止位置沿向前方向啟動，所述靜止位置通過首先移動電動機⑴至轉矩極限位置來確立，其中通過施加磁場用於沿旋轉方向旋轉電動機⑴的軸(4)直到由可變機械負載(7)施加在電動機(I)的軸(4)上的轉矩停止所述軸(4)由磁場引起的旋轉運動而到達所述轉矩極限位置，由此即使磁場仍然在轉動也使軸(4)留在所述轉矩極限位置。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，通過沿相反方向施加磁場用於旋轉所述電動機⑴的所述軸⑷達到所述轉矩極限位置。
3.如權利要求I或2所述的方法，其特徵在於，電動機(I)的所述靜止位置和所述轉矩極限位置實質上是相同的。
4.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，所述可變機械負載(7)是實質上循環地發生的可變機械負載(7)，尤其是泵送裝置(7)，優選是循環地改變體積(16)類型的泵送裝置⑵。
5.如前述權利要求中任一項、尤其根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述可變機械負載(7)，尤其是所述泵送裝置(7)是泵送裝置(7)，尤其是真空泵和/或隔膜泵和/或活塞氣缸泵(7)和/或往復泵(7)。
6.如前述權利要求中任一項、尤其根據權利要求4或5所述的方法，其中，所述可變機械負載(7)包括最大轉矩位置，具體是上止點位置，和/或最小轉矩位置，具體是下止點位置。
7.如前述權利要求中任一項、尤其根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，至少在軸(4)的兩個不同的機械位置處存在電動機(I)的至少一個電氣位置，具體地，其中至少軸(4)的兩個不同的機械位置處存在至少在所述最大轉矩位置和/或最小轉矩位置的電動機(I)的電氣位置。
8.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，電動機(I)的軸(4)的機械位置至少部分地和/或至少有時由電動機(I)的電場參數確定。
9.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中施加至電動機(I)的磁場從第一值增大至第二值，所述增大優選在時間段發生，並且其中優選第二值是施加的磁場的最大值。
10.如權利要求9所述的方法，其中第一值選自最大設計值的0%和100%之間的區間，優選最大設計值的3 %和50 %之間的區間，更優選最大設計值的5 %和50 %之間的區間，和/或其中所述區間至少部分地和/或至少有時依賴於選自包括摩擦力、轉矩以及齒槽轉矩的組的至少一個參數。
11.如權利要求9或10所述的方法，其中所述時間段從初始施加磁場和轉子(2)不能克服反作用轉矩，具體地不能克服通過可變機械負載施加的反作用轉矩時之間的時間間隔延期或延遲。
12.—種機械單元，包括至少一個可變機械負載(7)、至少一個電動機(I)和至少一個控制裝置(11)，其特徵在於，所述機械單元設計並布置為使得所述機械單元至少部分地和/或至少有時執行根據前述權利要求1-11中任一項所述的方法。
13.如權利要求12所述的機械單元，其特徵在於，至少一個所述可變機械負載是泵(7)，尤其是壓縮機裝置(7)。
全文摘要
一種用於在非恆定轉矩分布條件下啟動泵的方法。本發明涉及一種控制連接至可變機械負載的電動機(1)的方法。電動機(1)設計成從靜止位置沿向前方向啟動。靜止位置通過首先「向後」旋轉電動機(1)的轉子至轉矩極限位置來確立，其中通過施加磁場用於沿旋轉方向旋轉電動機(1)的軸(4)直到由可變機械負載(7)施加到電動機(1)的軸(4)上的轉矩停止所述軸(4)由磁場引起的旋轉運動而到達所述轉矩極限位置。由此即使磁場仍然在調節的情況下轉子(2)被「遺失」在所述轉矩極限位置。
文檔編號H02P1/16GK102739123SQ20121009637
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月1日 優先權日2011年4月1日
發明者克裡斯汀·斯文森, 尼爾斯·佩德森, 傑普·默勒·荷姆, 漢斯·朗貝格·澤倫森, 波·拓蘭克爾·彼得森 申請人:思科普有限責任公司