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ES2913801T3 - Compresor y dispositivo de refrigeración - Google Patents

Compresor y dispositivo de refrigeración Download PDF

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ES2913801T3
ES2913801T3 ES18897970T ES18897970T ES2913801T3 ES 2913801 T3 ES2913801 T3 ES 2913801T3 ES 18897970 T ES18897970 T ES 18897970T ES 18897970 T ES18897970 T ES 18897970T ES 2913801 T3 ES2913801 T3 ES 2913801T3
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ES
Spain
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permanent magnet
magnet motor
winding
frequency converter
compressor
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ES18897970T
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English (en)
Inventor
Zhengzhong Qiao
Fei Xu
Xiaohua Qiu
Linshu Mao
Chaocong Liu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd
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Abstract

Un compresor (1) para un dispositivo de refrigeración, comprendiendo el dispositivo de refrigeración un conjunto de acoplamiento y un convertidor de frecuencia (10) conectado a un extremo del conjunto de acoplamiento, en el que el compresor comprende: una primera carcasa; y un motor de imanes permanentes (20) colocado en la primera carcasa y conectado al otro extremo del conjunto de acoplamiento; en el que una velocidad de rotación crítica del motor de imanes permanentes es n0, en el que la velocidad de rotación crítica es la velocidad de rotación a la que la eficiencia del devanado de conexión en estrella del motor de imanes permanentes está en modo descendente, y la eficiencia del devanado de conexión en ángulo del motor de imanes permanentes está en modo ascendente; el número de polos del motor de imanes permanentes es P; cuando un devanado (206) del motor de imanes permanentes está en conexión en estrella, una tensión en barra colectora del convertidor de frecuencia es Udc, un coeficiente de fuerza contra-electromotriz sin carga del motor de imanes permanentes es E0, cuando una velocidad de rotación preestablecida del motor de imanes permanentes es n1, una inductancia de eje directo del motor de imanes permanentes es Ld, y una corriente de salida del convertidor de frecuencia es I1, caracterizado porque: una relación entre E0, P, I1, Ld, n1 y Udc satisface (EO - P × I1 × Ld) × n1 >= 0,6 Udc, donde n1 < n0, y n0 - n1 <= 1 revoluciones por segundo, r/s, y cuando el devanado del motor de imanes permanentes está en conexión en estrella, una velocidad de rotación del motor de imanes permanentes es menor que la n0.

Description

DESCRIPCIÓN
Compresor y dispositivo de refrigeración
Campo
La presente invención se refiere al campo de la tecnología de fabricación de compresores, y específicamente a un compresor y un dispositivo de refrigeración.
Antecedentes
El compresor es un componente importante y central del dispositivo de refrigeración. La tecnología relacionada propuso un esquema de conmutación de devanado, es decir, cuando el motor del compresor está funcionando a baja velocidad, el devanado del estator del compresor está en conexión de estrella, y cuando el motor del compresor está funcionando a alta velocidad, el devanado del estator del compresor está en conexión de triángulo. Sin embargo, la tecnología relacionada no implica el diseño de los parámetros relacionados del motor del compresor. Si el diseño del motor no es el adecuado, dará como resultado una baja eficiencia integral del motor, un rango de expansión pequeño y una mala experiencia para el usuario.
El documento JP 2006 246674 A discute un dispositivo de accionamiento de motor eléctrico, un procedimiento de accionamiento de motor eléctrico, y un compresor equipado con el dispositivo de accionamiento de motor eléctrico.
Sumario
La presente invención tiene por objeto resolver al menos uno de los problemas técnicos existentes en la técnica anterior o en las tecnologías relacionadas.
Los aspectos de la presente invención se exponen en las reivindicaciones adjuntas.
Para ello, el primer aspecto de la presente invención propone un compresor.
El segundo aspecto de la presente invención propone un dispositivo de refrigeración.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un compresor para un dispositivo de refrigeración como se establece en la reivindicación 1 y un dispositivo de refrigeración como se establece en la reivindicación 6. Otros aspectos de la invención pueden encontrarse en las reivindicaciones dependientes.
En vista de ello, el primer aspecto de la presente invención propone un compresor para un dispositivo de refrigeración, comprendiendo el dispositivo de refrigeración un conjunto de acoplamiento y un convertidor de frecuencia conectado a un extremo del conjunto de acoplamiento, en el que el compresor comprende: una primera carcasa; y un motor de imanes permanentes que está colocado en la primera carcasa y conectado al otro extremo del conjunto de acoplamiento; una velocidad de rotación crítica del motor de imanes permanentes es n0; un número de polos del motor de imanes permanentes es P; cuando un devanado del motor de imanes permanentes es de conexión en estrella, una tensión de barra colectora del convertidor de frecuencia es Udc, un coeficiente de fuerza contra-electromotriz sin carga del motor de imanes permanentes es E0, cuando una velocidad de rotación preestablecida del motor de imanes permanentes es n1 una inductancia de eje directo del motor de imanes permanentes es Ld, y una corriente de salida del convertidor de frecuencia es I1, una relación entre E0, P, I1, Ld, n1, y Udc satisface (EO - P * I1 * Ld) * ni > 0,6 Udc, donde ni < n0, y nO-nl < 1r/s, cuando un devanado del motor de imanes permanentes está en conexión en estrella, una velocidad de rotación del motor de imanes permanentes es menor que n0.
La velocidad de rotación crítica del motor de imanes permanentes del compresor proporcionado por la presente invención es n0. Cuando un devanado del motor de imanes permanentes está en conexión en estrella, la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes es inferior a n0. Cuando un devanado del motor de imanes permanentes está en conexión en ángulo, la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes es mayor que n0. Bajo la premisa de que un devanado del motor de imanes permanentes está en conexión en ángulo, se puede establecer una relación entre E0, P, I1, Ld, ni y Udc que satisfaga (EO - P * I1 * Ld) * ni > 0,6 Udc, haciendo que el motor de imanes permanentes también tenga un rendimiento de alta eficiencia a baja velocidad y a alta velocidad, a fin de lograr el propósito de un mayor rendimiento del producto en toda la banda de frecuencias, además, mediante el ajuste adecuado de la velocidad de rotación preestablecida ni, la velocidad de rotación ni < n0, y n0 -ni < ir/s. Cuando la velocidad de rotación ni está cerca de la velocidad de rotación crítica n0, el motor de imanes permanentes con devanado en modo de conexión en estrella tiene un cierto ángulo de debilitamiento del campo, y el rendimiento del motor de imanes permanentes disminuye con el aumento de la velocidad, cuando la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes es mayor que la velocidad de rotación crítica n0, y está muy cerca de la velocidad de rotación crítica n0, el motor de imanes permanentes con devanado en modo de conexión en ángulo tiene un campo magnético débil. El rendimiento del motor de imanes permanentes aumenta con el incremento de la velocidad, de modo que se asegura que tiene una cierta profundidad de debilitamiento del campo, cerca de la velocidad de rotación crítica n0 cuando está en conexión en estrella, y tiene un cierto rango de aumento de la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes sin debilitamiento del campo cuando está en conexión en ángulo, de modo que si se cambia el modo de conexión del devanado del motor de imanes permanentes, la conmutación es más suave, el impacto se puede reducir en gran medida, la transición es más estable, la eficiencia energética de funcionamiento del producto se mejora, y el rendimiento de uso del producto y la competitividad del mercado se mejoran.
Según el compresor de la presente invención, también puede tener las siguientes características técnicas adicionales:
En la solución técnica mencionada, opcionalmente, un rango de valores de n0 es n0 > 40 r/s.
En la solución técnica, estableciendo adecuadamente el rango de valores de la velocidad de rotación crítica n0 a n0 > 40 r/s, cuando la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes está dentro de la velocidad de rotación crítica n0, la eficiencia del devanado de conexión en estrella del motor de imanes permanentes está en modo descendente, y la eficiencia del devanado de conexión en ángulo del motor de imanes permanentes está en modo ascendente, garantizando así que el producto tenga un mayor rendimiento en toda la banda de frecuencias. Al mismo tiempo, si el procedimiento de conexión del devanado del motor de imanes permanentes se cambia en la región mencionada, la conmutación es más suave, el impacto puede reducirse en gran medida, la transición es más estable, la eficiencia energética de funcionamiento del producto se mejora, y el rendimiento de uso del producto y la competitividad del mercado se mejoran.
En cualquiera de las soluciones técnicas mencionadas, opcionalmente, el motor de imanes permanentes es un motor de imanes permanentes trifásico.
En la solución técnica, el motor de imanes permanentes no se limita a los motores de imanes permanentes trifásico, sino que también pueden ser otros motores de imanes permanentes de múltiples fases.
En cualquiera de las soluciones técnicas mencionadas, opcionalmente, el motor de imanes permanentes comprende: un estator provisto de un núcleo de estator y el devanado enrollado en el núcleo de estator; y un rotor provisto en una cámara de montaje del estator, y provisto de un núcleo de rotor y un imán permanente situado en el núcleo de rotor.
En la realización, el estator incluye un núcleo del estator y un devanado, al enrollar el devanado en el núcleo del estator, el estator es estacionario cuando el compresor está funcionando, cuando la corriente pasa a través del devanado, el estator genera un campo magnético, el rotor incluye un núcleo del rotor y un imán permanente, el polo magnético del imán permanente no cambia, colocando el imán permanente en el núcleo del rotor, cuando el compresor está funcionando, el rotor se coloca en la cámara de montaje del estator, el estator genera un campo magnético giratorio, y el rotor es cortado por las líneas de campo magnético en el campo magnético giratorio para generar corriente de salida, que proporciona energía para el funcionamiento del compresor.
En cualquiera de las soluciones técnicas mencionadas, opcionalmente, el devanado del estator es un devanado trifásico del estator, y el devanado de cada fase del estator comprende juntas de cabeza y juntas de cola, todas las juntas de cabeza están conectadas a un terminal del compresor, todas las juntas de cola están conectadas al otro terminal del compresor.
En la realización, un devanado de cada fase del estator comprende juntas de cabeza y juntas de cola, todas las juntas de cabeza del devanado trifásico del estator están conectadas a un terminal del compresor, todas las juntas de cola del devanado trifásico del estator están conectadas al otro terminal del compresor, de modo que el conjunto de acoplamiento está conectado a los dos terminales del compresor respectivamente. De este modo, a través de las diferentes acciones del conjunto de acoplamiento, se pueden conseguir diferentes modos de conexión del devanado, como la conexión en estrella y la conexión en ángulo.
En cualquiera de las soluciones técnicas mencionadas, opcionalmente, el imán permanente es un imán permanente de tierras raras, o el imán permanente es un imán permanente de ferrita.
En cualquiera de las soluciones técnicas mencionadas, opcionalmente, el núcleo del rotor incluye ranuras, y el número de ranuras es al menos uno, todas las ranuras están distribuidas a intervalos a lo largo de la dirección circunferencial del núcleo del rotor, y los imanes permanentes están dispuestos en las ranuras.
En la solución técnica, se limita específicamente un esquema de ajuste del imán permanente del rotor. Mediante el procesamiento de las ranuras en el núcleo del rotor, es posible proporcionar una posición de instalación para el imán permanente, lo que facilita la colocación y el montaje del imán permanente. Al mismo tiempo, la estructura tiene menos etapas de procesamiento y una tecnología de procesamiento simple, bajo costo de producción y es conveniente para la producción en masa.
En cualquiera de las soluciones técnicas mencionadas, opcionalmente, el imán permanente es cilíndrico, y el imán permanente está encamisado en la pared exterior del núcleo del rotor.
En la solución técnica, se limita específicamente un esquema de ajuste del imán permanente del rotor. El imán permanente está encamisado en la pared exterior del núcleo del rotor, y el núcleo del rotor desempeña una función de soporte, lo que facilita la colocación y el montaje del imán permanente. Al mismo tiempo, la estructura tiene pocas etapas de procesamiento, tecnología de procesamiento simple, bajo costo de producción, y es conveniente para la producción en masa.
El segundo aspecto de la presente invención proporciona un dispositivo de refrigeración, que comprende: una segunda carcasa; un convertidor de frecuencia que se establece en la segunda carcasa; estando el compresor provisto según uno cualquiera del primer aspecto en la segunda carcasa; estando un conjunto de acoplamiento provisto en la segunda carcasa y conectado al convertidor de frecuencia y el compresor, respectivamente; y estando un controlador establecido en la segunda carcasa y conectado al conjunto de acoplamiento, el convertidor de frecuencia y el compresor, y que se utiliza para controlar el convertidor de frecuencia y el compresor, de manera que una relación entre E0, P, I1, Ld, ni y Udc satisface (EO - P * I1 * Ld) * ni ^ 0,6 Udc.
El dispositivo de refrigeración proporcionado por la presente invención incluye: una segunda carcasa, un convertidor de frecuencia, un compresor, un conjunto de acoplamiento y un controlador. Configurando el controlador para que el devanado del motor de imanes permanentes esté en conexión de estrella, el controlador controla el convertidor de frecuencia y el compresor, de manera que una relación entre E0, P, I1, Ld, ni y el Udc satisface (EO - P * I1 * Ld) * ni ^ 0,6 Udc, asegurando así que cuando la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes está muy cerca de la velocidad de rotación crítica, el motor de imanes permanentes con conexión en estrella del devanado tiene una cierta profundidad de debilitamiento del campo, y el motor de imanes permanentes con conexión en ángulo del devanado no entra en la región de debilitamiento del campo, asegurando así que el producto tiene un alto rendimiento en toda la banda de frecuencias, y la conmutación del modo de conexión del devanado del motor de imanes permanentes no tiene estancamiento, y la conmutación es más suave, asegurando la suavidad de la transición.
En la solución técnica mencionada, opcionalmente, cuando una corriente de entrada del convertidor de frecuencia es de CA, el convertidor de frecuencia comprende: un rectificador; y un inversor que está conectado con el rectificador. En la solución técnica, la composición del convertidor de frecuencia se determina en función de las características de la corriente de entrada del convertidor de frecuencia. Cuando la corriente de entrada del convertidor de frecuencia es de CA, el convertidor de frecuencia incluye un rectificador y un inversor, después de que la corriente de entrada del convertidor de frecuencia sea filtrada por el rectificador, de modo que la CA se convierta en CC, y la CC es la energía suministrada al inversor.
En cualquiera de las soluciones técnicas mencionadas, opcionalmente, cuando una corriente de entrada del convertidor de frecuencia es de CC, el convertidor de frecuencia comprende un inversor.
En la solución técnica, la composición del convertidor de frecuencia se determina en función de las características de la corriente de entrada del convertidor de frecuencia. Cuando la corriente de entrada del convertidor de frecuencia es de CC, el convertidor de frecuencia incluye un inversor, que utiliza el inversor para convertir la energía de CC en energía de CA.
En cualquiera de las soluciones técnicas mencionadas, opcionalmente, el conjunto de acoplamiento comprende: un interruptor selector que se utiliza para cambiar un devanado del motor de imanes permanentes entre la conexión en estrella y la conexión en ángulo.
En la solución técnica, mediante el ajuste de un interruptor selector, utilizando el interruptor selector encendido o apagado para lograr el estado de conexión del devanado del motor de imanes permanentes y el convertidor de frecuencia, y luego lograr el devanado del motor de imanes permanentes en conexión en estrella y el devanado del motor de imanes permanentes en conexión en ángulo. Al mismo tiempo, el ajuste de la estructura es conveniente para el procesamiento, la instalación y el posterior desmontaje, sustitución, y tiene una fuerte capacidad de intercambio.
En cualquiera de las soluciones técnicas mencionadas anteriormente, opcionalmente, el dispositivo de refrigeración comprende además: un dispositivo de detección que se proporciona en la segunda carcasa y está conectado con el controlador y el compresor.
En la solución técnica, al establecer un dispositivo de detección en la segunda carcasa y utilizar el dispositivo de detección para detectar la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes en tiempo real, proporciona datos en tiempo real para que el controlador determine si la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes alcanza la velocidad de rotación preestablecida ni, lo cual es conveniente para que el controlador controle de forma precisa y oportuna el movimiento de otros componentes, garantizando así la fiabilidad y precisión del uso del producto.
Otros aspectos y ventajas de la presente invención se apreciarán en la siguiente descripción o por la práctica de la presente invención.
Breve descripción de los dibujos
Los aspectos y ventajas anteriores y/o adicionales de la presente invención se apreciarán fácilmente a partir de la siguiente descripción de las realizaciones junto con los dibujos:
La Fig. 1 es un diagrama esquemático estructural de un convertidor de frecuencia, un motor de imanes permanentes y un interruptor selector según una realización de la presente invención;
La Fig. 2 es un diagrama esquemático estructural de un cableado externo del motor de imanes permanentes de la primera realización de la presente invención;
La Fig. 3 es un diagrama esquemático estructural de un devanado del motor de imanes permanentes de la primera realización de la presente invención;
La Fig. 4 es un diagrama esquemático estructural de un cableado externo del motor de imanes permanentes de la segunda realización de la presente invención;
La Fig. 5 es un diagrama esquemático estructural de un devanado del motor de imanes permanentes de la segunda realización de la presente invención;
La Fig. 6 es una vista en sección transversal del motor de imanes permanentes de una realización de la presente invención;
La Fig. 7 es una vista en sección transversal de un compresor de una realización de la presente invención; Descripción detallada de la invención
Para que los objetivos, las características y las ventajas de la presente invención mencionados anteriormente puedan apreciarse con mayor claridad, a continuación se ofrecerá una descripción más detallada de la presente invención en relación con los dibujos y las realizaciones específicas que la acompañan. Cabe señalar que las realizaciones de la presente invención y las características de las realizaciones pueden combinarse entre sí si no hay conflicto.
En la siguiente descripción, se exponen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión completa de la presente invención. Sin embargo, la presente invención también puede implementarse de otras maneras que las descritas en el presente documento. Por lo tanto, el alcance de protección de la presente invención no se limita a las realizaciones específicas que se divulgan a continuación.
A continuación se describe el compresor 1 y el dispositivo de refrigeración según algunas realizaciones de la presente invención con referencia a las Figs. 1 a 7.
Como se muestra en las Figs. 1 a 3, el primer aspecto de la presente invención propone un compresor 1 para un dispositivo de refrigeración, comprendiendo el dispositivo de refrigeración un conjunto de acoplamiento y un convertidor de frecuencia 10 conectado a un extremo del conjunto de acoplamiento, en el que el compresor 1 comprende: una primera carcasa; y un motor de imanes permanentes 20 que está colocado en la primera carcasa y conectado al otro extremo del conjunto de acoplamiento; una velocidad de rotación crítica del motor de imanes permanentes 20 es n0; un número de polos del motor de imanes permanentes 20 es P; cuando un devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 es de conexión en estrella, una tensión de barra colectora del convertidor de frecuencia 10 es Udc, un coeficiente de fuerza contra-electromotriz sin carga del motor de imanes permanentes 20 es E0, cuando una velocidad de rotación preestablecida del motor de imanes permanentes 20 es n1 una inductancia de eje directo del motor de imanes permanentes 20 es Ld, y una corriente de salida del convertidor de frecuencia 10 es I1, una relación entre E0, el P, I1, Ld, n1, y Udc satisface (EO - P * I1 * Ld) * n1 >0,6 Udc, donde n1 < n0, y n0 -n1 < 1 r/s, y cuando el devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 está en conexión en estrella, una velocidad de rotación del motor de imanes permanentes 20 es menor que n0.
La velocidad de rotación crítica del motor de imanes permanentes 20 del compresor 1 proporcionado por la presente invención es n0. Cuando un devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 está en conexión en estrella, la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes 20 es inferior a n0. Cuando un devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 está en conexión en ángulo, la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes 20 es mayor que n0. Bajo la premisa de que un devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 está en conexión en ángulo, se puede establecer una relación entre E0, P, I1, Ld, n1 y Udc que satisfaga (EO - P * I1 * Ld) * n1 > 0,6 Udc, haciendo que el motor de imanes permanentes 20 tenga también un rendimiento de alta eficiencia a baja velocidad y a alta velocidad, para lograr el propósito de un mayor rendimiento del producto en toda la banda de frecuencias, además, ajustando adecuadamente la velocidad de rotación preestablecida n1, la velocidad de rotación n1 < n0, y n0 - n1< 1 r/s. Cuando la velocidad de rotación n1 está cerca de la velocidad de rotación crítica n0, el motor de imanes permanentes 20 con el devanado 206 en modo de conexión en estrella tiene un cierto ángulo de debilitamiento del campo, y el rendimiento del motor de imanes permanentes 20 disminuye con el aumento de la velocidad, cuando la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes 20 es mayor que la velocidad de rotación crítica n0, y está muy cerca de la velocidad de rotación crítica n0, el motor de imanes permanentes 20 con el devanado 206 en modo de conexión en ángulo tiene un campo magnético débil. El rendimiento del motor de imanes permanentes 20 aumenta con el incremento de la velocidad, de modo que se garantiza que tiene una cierta profundidad de debilitamiento del campo, cerca de la velocidad crítica n0 cuando está en conexión en estrella, y tiene un cierto rango de aumento de la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes 20 sin debilitamiento del campo cuando está en conexión en ángulo, de modo que si se cambia el modo de conexión del devanado 206 del motor de imanes permanentes 20, la conmutación es más suave, el impacto puede reducirse en gran medida, la transición es más estable, se mejora la eficiencia energética de funcionamiento del producto, y se mejora el rendimiento de uso del producto y la competitividad en el mercado. Específicamente, la unidad de la velocidad de rotación crítica n0 es rps, la unidad de la tensión de barra colectora Udc es V, la unidad del coeficiente de fuerza contra-electromotriz sin carga E0 es V / rps, la unidad de la velocidad de rotación preestablecida n1 es rps, la unidad de la inductancia de eje directo Ld es H, y la unidad de la corriente de salida I1 es A.
En una realización específica, como se muestra en la Fig. 1, el número de interruptores selectores 40 es de 6, a saber, S1, S2, S3, S4, S5 y S6. El motor de imanes permanentes 20 es alimentado por el convertidor de frecuencia 10, y 6 interruptores selectores 40 están colocados en el conjunto de acoplamiento. Como se muestra en las Fig. 2 y 3, cuando S1, S2 y S3 están encendidos, y S4, S5 y S6 están apagados, el devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 está en conexión en estrella. Como se muestra en las Figs. 4 y 5, cuando S1, S2 y S3 están apagados, S4, S5 y S6 están encendidos, el devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 está en conexión en ángulo.
En una realización de la presente invención, opcionalmente, un rango de valores de n0 es n0 > 40 r/s.
En la realización, estableciendo adecuadamente el rango de valores de la velocidad de rotación crítica n0 a n0 > 40 r / s, cuando la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes 20 está dentro de la velocidad de rotación crítica n0, la eficiencia del devanado de conexión en estrella 206 del motor de imanes permanentes 20 está en modo descendente, y la eficiencia del devanado de conexión en ángulo 206 del motor de imanes permanentes 20 está en modo ascendente, asegurando así que el producto tiene un mayor rendimiento en toda la banda de frecuencias. Al mismo tiempo, si el procedimiento de conexión del devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 se conmuta en la región mencionada, la conmutación es más suave, el impacto puede reducirse en gran medida, la transición es más estable, la eficiencia energética de funcionamiento del producto se mejora, y el rendimiento de uso del producto y la competitividad del mercado se mejoran.
En la realización, opcionalmente, el motor de imanes permanentes 20 es un motor de imanes permanentes trifásico. En la realización, el motor de imanes permanentes 20 no se limita a los motores de imanes permanentes trifásicos, sino que también pueden ser otros motores de imanes permanentes de múltiples fases.
En una realización de la presente invención, opcionalmente, como se muestra en la Fig. 6, el motor de imanes permanentes 20 comprende: un estator 202 provisto de un núcleo de estator 204 y el devanado 206 enrollado en el núcleo de estator 204; y un rotor 208 provisto en una cámara de montaje del estator 202, y provisto de un núcleo de rotor 210 y un imán permanente 212 situado en el núcleo de rotor 210.
En la realización, el estator 202 comprende un núcleo de estator 204 y un devanado 206, al enrollar el devanado 206 en el núcleo de estator 204, el estator 202 está estacionario cuando el compresor 1 está funcionando, cuando la corriente pasa por el devanado 206, el estator 202 genera un campo magnético, el rotor 208 comprende un núcleo de rotor 210 y un imán permanente 212, el polo magnético del imán permanente 212 no cambia, al colocar el imán permanente 212 en el núcleo del rotor 210, cuando el compresor 1 está funcionando, el rotor 208 se coloca en la cámara de montaje del estator 202, el estator 202 genera un campo magnético giratorio, y el rotor 208 es cortado por las líneas de campo magnético en el campo magnético giratorio para generar corriente de salida, que proporciona energía para el funcionamiento del compresor 1.
En una realización de la presente invención, opcionalmente, un devanado 206 del estator 202 es un devanado de estator trifásico, un devanado 206 de cada fase del estator 202 comprende juntas de cabeza 214 y juntas de cola 216, todas las juntas de cabeza 214 están conectadas a un terminal del compresor 1, todas las juntas de cola 216 están conectadas al otro terminal del compresor 1.
En la realización, un devanado 206 de cada fase del estator 202 comprende juntas de cabeza 214 y juntas de cola 216, todas las juntas de cabeza 214 del devanado trifásico del estator están conectadas a un terminal del compresor 1, todas las juntas de cola 216 del devanado trifásico del estator están conectadas al otro terminal del compresor 1, de modo que el conjunto de acoplamiento está conectado a los dos terminales del compresor 1 respectivamente. De esta manera, a través de las diferentes acciones del conjunto de acoplamiento, se pueden lograr diferentes modos de conexión del devanado 206, como la conexión en estrella y la conexión en ángulo.
En una realización específica, el imán permanente 212 es un imán permanente de tierras raras, o el imán permanente 212 es un imán permanente de ferrita.
En una realización específica, el núcleo del rotor 210 comprende ranuras, y el número de ranuras es al menos uno, todas las ranuras están distribuidas a intervalos a lo largo de la dirección circunferencial del núcleo del rotor 210, y los imanes permanentes 212 están dispuestos en las ranuras. Un esquema de ajuste del imán permanente 212 del rotor 208 está específicamente limitado. Mediante el procesamiento de las ranuras en el núcleo del rotor 210, es posible proporcionar una posición de instalación para el imán permanente 212, lo que facilita el posicionamiento y el montaje del imán permanente 212. Al mismo tiempo, la estructura tiene menos etapas de procesamiento y una tecnología de procesamiento simple, bajo costo de producción y es conveniente para la producción en masa.
En una realización específica, el imán permanente 212 es cilíndrico, y el imán permanente 212 está encamisado en la pared exterior del núcleo del rotor 210. Un esquema de ajuste del imán permanente 212 del rotor 208 está específicamente limitado. El imán permanente 212 está encamisado en la pared exterior del núcleo del rotor 210, y el núcleo del rotor 210 desempeña una función de soporte que facilita el posicionamiento y el montaje del imán permanente 212. Al mismo tiempo, la estructura tiene pocos pasos de procesamiento, tecnología de procesamiento simple, bajo costo de producción, y es conveniente para la producción en masa.
En una realización específica, como se muestra en la Fig. 6, el motor de imanes permanentes 20 es una estructura de 9 ranuras y 6 polos. Tomando como ejemplo cada fase del devanado 206 conectado en serie, cada fase del devanado 206 tiene una junta de cabeza 214 y una junta de cola 216, y la junta de cabeza 214 y la junta de cola 216 están conectadas a los cables conductores respectivamente. Según la aplicación real, el número de conectores para cada fase del devanado 206 también puede ser 2k (k = 1,2 ...).
Como se muestra en la Fig. 7, el segundo aspecto de la presente invención proporciona un dispositivo de refrigeración, que comprende: una segunda carcasa 30; un convertidor de frecuencia 10 que se establece en la segunda carcasa 30; estando el compresor 1 provisto según uno cualquiera del primer aspecto en la segunda carcasa 30; estando un conjunto de acoplamiento provisto en la segunda carcasa 30 y conectado al convertidor de frecuencia 10 y el compresor 1 respectivamente; y estando un controlador establecido en la segunda carcasa 30 y conectado al conjunto de acoplamiento, el convertidor de frecuencia 10 y el compresor 1, y que se utiliza para controlar el convertidor de frecuencia 10 y el compresor 1, de manera que una relación entre E0, P, I1, Ld, n1 y Udc satisface (EO - P * I1 * Ld) * n1 ^ 0,6 Udc.
El dispositivo de refrigeración proporcionado por la presente invención comprende: una segunda carcasa 30, un convertidor de frecuencia 10, un compresor 1, un conjunto de acoplamiento y un controlador. Configurando el controlador para que el devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 esté en conexión en estrella, el controlador controla el convertidor de frecuencia 10 y el compresor 1, de manera que una relación entre E0, P, I1, Ld, n1 y Udc satisface (EO - P * I1 * Ld) * n1 ^ 0,6 Udc, asegurando así que cuando la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes 20 está muy cerca de la velocidad de rotación crítica, el motor de imanes permanentes 20 con conexión en estrella del devanado 206 tiene una cierta profundidad de debilitamiento del campo, y el motor de imanes permanentes 20 con conexión en ángulo del devanado 206 no entra en la región de debilitamiento del campo, asegurando así que el producto tiene un alto rendimiento en toda la banda de frecuencias, y la conmutación del modo de conexión del devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 no tiene estancamiento, y la conmutación es más suave, asegurando la suavidad de la transición.
En una realización de la presente invención, opcionalmente, como se muestra en la Fig. 1, cuando una corriente de entrada del convertidor de frecuencia 10 es de CA, el convertidor de frecuencia 10 comprende: un rectificador 102; y un inversor 104 que está conectado con el rectificador 102.
En la realización, la composición del convertidor de frecuencia 10 se determina en función de las características de la corriente de entrada del convertidor de frecuencia 10. Cuando la corriente de entrada del convertidor de frecuencia 10 es de CA, el convertidor de frecuencia 10 comprende un rectificador 102 y un inversor 104, después de que la corriente de entrada del convertidor de frecuencia 10 sea filtrada por el rectificador 102, de modo que la CA se convierte en CC, y la CC es la energía suministrada al inversor 104.
En una realización de la presente invención, opcionalmente, cuando la corriente de entrada del convertidor de frecuencia 10 es de CC, el convertidor de frecuencia 10 comprende un inversor 104.
En la realización, la composición del convertidor de frecuencia 10 se determina en función de las características de la corriente de entrada del convertidor de frecuencia 10. Cuando la corriente de entrada del convertidor de frecuencia 10 es de CC, el convertidor de frecuencia 10 comprende un inversor 104, que utiliza el inversor 104 para convertir la energía de CC en energía de CA.
En una realización de la presente invención, opcionalmente, como se muestra en la Fig. 1, el conjunto de acoplamiento comprende: un interruptor selector 40 que se utiliza para conmutar un devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 entre la conexión en estrella y la conexión en ángulo.
En la realización, mediante el ajuste de un interruptor selector 40, utilizando el interruptor selector 40 en encendido o apagado para lograr el estado de conexión del devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 y el convertidor de frecuencia 10, y luego lograr el devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 en conexión en estrella y el devanado 206 del motor de imanes permanentes 20 en conexión en ángulo. Al mismo tiempo, el ajuste de la estructura es conveniente para el procesamiento, la instalación y el posterior desmontaje, sustitución, y tiene una fuerte capacidad de intercambio.
En una realización de la presente invención, opcionalmente, el dispositivo de refrigeración comprende además: un dispositivo de detección que se proporciona en la segunda carcasa 30 y está conectado con el controlador y el compresor 1.
En la realización, al establecer un dispositivo de detección en la segunda carcasa 30 y utilizar el dispositivo de detección para detectar la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes 20 en tiempo real, proporciona datos en tiempo real para que el controlador determine si la velocidad de rotación del motor de imanes permanentes 20 alcanza la velocidad de rotación preestablecida n1, lo cual es conveniente para que el controlador controle de forma precisa y oportuna el movimiento de otros componentes, garantizando así la fiabilidad y precisión del uso del producto.
En la descripción de la presente invención, el término "pluralidad" se refiere a dos o más, a menos que se defina explícitamente lo contrario. Los términos "montaje", "conectado", "conexión", "fijación" y similares deben apreciarse en un sentido amplio. Por ejemplo, "conexión" puede ser una conexión fija, una conexión extraíble o una conexión integral; y "conectado" puede ser una conexión directa y puede ser una conexión indirecta a través de un intermediario. Un experto en la materia podría entender el significado específico de los términos de la presente invención según situaciones concretas.
En la descripción de la presente memoria, las descripciones de los términos "una realización", "algunas realizaciones" y "realizaciones específicas" y similares significan que las características, estructuras, materiales o características específicas descritas junto con la(s) realización(es) o el(los) ejemplo(s) están incluidas en al menos una realización o ejemplo de la presente invención. En la memoria, la representación esquemática de los términos anteriores no se refiere necesariamente a la misma realización o ejemplo. Además, los rasgos, estructuras, materiales o características particulares descritos pueden combinarse de manera adecuada en una o más realizaciones o ejemplos.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un compresor (1) para un dispositivo de refrigeración, comprendiendo el dispositivo de refrigeración un conjunto de acoplamiento y un convertidor de frecuencia (10) conectado a un extremo del conjunto de acoplamiento, en el que el compresor comprende:
una primera carcasa; y
un motor de imanes permanentes (20) colocado en la primera carcasa y conectado al otro extremo del conjunto de acoplamiento;
en el que una velocidad de rotación crítica del motor de imanes permanentes es n0, en el que la velocidad de rotación crítica es la velocidad de rotación a la que la eficiencia del devanado de conexión en estrella del motor de imanes permanentes está en modo descendente, y la eficiencia del devanado de conexión en ángulo del motor de imanes permanentes está en modo ascendente;
el número de polos del motor de imanes permanentes es P;
cuando un devanado (206) del motor de imanes permanentes está en conexión en estrella,
una tensión en barra colectora del convertidor de frecuencia es Udc,
un coeficiente de fuerza contra-electromotriz sin carga del motor de imanes permanentes es E0, cuando una velocidad de rotación preestablecida del motor de imanes permanentes es n1, una inductancia de eje directo del motor de imanes permanentes es Ld, y una corriente de salida del convertidor de frecuencia es I1, caracterizado porque:
una relación entre E0, P, I1, Ld, ni y Udc satisface (EO - P * I1 * Ld) * ni > 0,6 Udc,
donde ni < n0, y n0 - ni < 1 revoluciones por segundo, r/s, y cuando el devanado del motor de imanes permanentes está en conexión en estrella, una velocidad de rotación del motor de imanes permanentes es menor que la n0.
2. El compresor según la reivindicación 1, en el que un rango de valores de n0 es n0 > 40 revoluciones por segundo r/s.
3. El compresor según la reivindicación 1, en el que el motor de imanes permanentes es un motor trifásico de imanes permanentes.
4. El compresor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que
el motor de imanes permanentes comprende:
un estator (202) provisto de un núcleo de estator (204) y el devanado enrollado en el núcleo de estator; y un rotor (208) proporcionado en una cámara de montaje del estator (202), y provisto de un núcleo de rotor (210) y de un imán permanente (212) situado en el núcleo del rotor.
5. El compresor según la reivindicación 4, en el que
el devanado del estator es un devanado trifásico del estator, y el devanado de cada fase del estator comprende juntas de cabeza (214) y juntas de cola (216), todas las juntas de cabeza están conectadas a un terminal del compresor, todas las juntas de cola están conectadas al otro terminal del compresor.
6. Un dispositivo de refrigeración comprende:
una segunda carcasa (30);
un convertidor de frecuencia colocado en la segunda carcasa;
el compresor según una de las reivindicaciones 1 a 5 proporcionado en la segunda carcasa;
un conjunto de acoplamiento proporcionado en la segunda carcasa y conectado al convertidor de frecuencia y al compresor, respectivamente; y
un controlador colocado en la segunda carcasa y conectado al conjunto de acoplamiento, al convertidor de frecuencia y al compresor, y que se utiliza para controlar el convertidor de frecuencia y el compresor, de manera que una relación entre E0, P, I1, Ld, n1 y Udc satisface (E0 - P * I1 * Ld) * n1 ^ 0,6 Udc.
7. El dispositivo de refrigeración según la reivindicación 6, en el que
cuando la corriente de entrada del convertidor de frecuencia es de CA,
el convertidor de frecuencia comprende:
un rectificador (102); y
un inversor (104) conectado al rectificador.
8. El dispositivo de refrigeración según la reivindicación 6, en el que
cuando una corriente de entrada del convertidor de frecuencia es de CC, el convertidor de frecuencia comprende un inversor.
9. El dispositivo de refrigeración según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que
el conjunto de acoplamiento comprende:
un interruptor selector (40) que se utiliza para cambiar el devanado del motor de imanes permanentes entre conexión en estrella y conexión en ángulo.
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