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JPS61211553A - 回転圧縮機の振動低減装置 - Google Patents

回転圧縮機の振動低減装置

Info

Publication number
JPS61211553A
JPS61211553A JP60052947A JP5294785A JPS61211553A JP S61211553 A JPS61211553 A JP S61211553A JP 60052947 A JP60052947 A JP 60052947A JP 5294785 A JP5294785 A JP 5294785A JP S61211553 A JPS61211553 A JP S61211553A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load torque
inverter
rotary compressor
induction motor
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60052947A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Fujimoto
悟 藤本
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.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP60052947A priority Critical patent/JPS61211553A/ja
Priority to US06/839,735 priority patent/US4716347A/en
Publication of JPS61211553A publication Critical patent/JPS61211553A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53873Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with digital control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D19/00Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase
    • G05D19/02Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase characterised by the use of electric means

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ローリングピストン形圧縮機等の回転圧縮機
における振動を低減するための振動低減装置に関し、特
に回転圧縮機の負荷トルク変動に起因する振動の低減対
策に関する。
(従来の技術) 一般に、回転圧縮機においては、その肋バランスがほぼ
完全にとれるために、その振動は負荷トルク変動に起因
するところが大である。つまり、回転圧縮機の回転部分
が負荷トルク変動により回転変動し、この回転変動の反
力で圧縮機がねじれ振動を引き起すのである。したがっ
て1回転圧縮機のタイプが決まり、負荷トルク変動パタ
ーンが決まると、それに応じてほぼ一定のねじれ振動を
生じることになる。
そして、従来、このような負荷1〜ルク変肋に起因する
振動を低減するための対策として、例えば特開昭59−
50244号公報に開示されるように圧#li機容器に
動吸振器を付設して、該動吸振器の1次の固有振動数を
圧縮機の回転周波数又は電源周波数とほぼ一致させるこ
とにより、負荷トルク変動に起因して生じる振動を吸振
するようにしたものは知られている。また、回転圧縮機
の回転部分の慣性モーメントを大きくして該回転部分の
回転変動を小さく抑えたりすることにより、負荷トルク
変動に起因する撮動を低減づることも公知である。
(発明が解決しようとする問題点) しかるに、上記従来の技術はいずれも、負荷トルク変動
に起因Jる振動に対しては抜本的な対策ではなく、その
ため振動低減に自ずと限度があり、振動低減を有効に図
り得ないという問題がある。
そこで、本発明者は上記の負荷トルク変動に起因する撮
動について究明すべく、回転圧縮機の回転部分の運動に
ついて検討し【みるに、その運動は下記式によって表さ
れる。
lO・(d2 θ/dt’ ) =TM−TL   (
1)ここぐ、■0:圧縮機の回転部分の慣性モーメント θ:回転部分の回転角 TM:モータの発生トルク TL:圧縮機の負荷トルク 上記(1)式において、圧縮機の負荷トルクTLの変動
を前提にするとき、その右辺の値を小さくして回転部分
の回転変動を小さくするためにはモータ発生トルクTM
を負荷トルクTLの変動に応じて変動させればよいこと
が判る。しかし、誘111電動機の場合には、電気回転
角と機械系回転角との間にすべりがあるため、電源とし
てモータ発生トルクTMを負荷トルクTLの変動に応じ
C変動させることは困難であるが、電源周波数を一回転
の間に細かく制御すれば、モータ発生トルクTMの制御
が可能である。しかも、インバータにより制御される誘
導筒vJIIIを備えた回転圧縮機の場合には、位置検
出器により該誘導電動機の回転位置がほぼ推定できるの
で、モータ発生トルクTMの変動を負荷トルクTLの変
動に同期させることが可能である。
このことから、本発明の目的は、インバータにより制御
される誘導電動機を備えた回転圧縮機において、負荷ト
ルクの変動に応じて誘導電動機の一回転中の電源周波数
および印加電圧を変化させることにより、誘導電動機の
発生トルクを負荷トルクの変動に対応させて、負荷トル
ク変動に起因する振動を根本的にかつ有効に低減させる
ことにある。
(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、第1
図に示寸ように、回転圧縮機(1)の誘導電動機(2)
の電源周波数および印加電圧を変化させるインバータ(
4)と、回転圧縮機(1)の一回転中の負荷トルクを検
出する負荷トルク検出手段(8)と、該負荷トルク検出
手段(8)の出力を受け、一回転中の負荷トルクに応じ
て上記誘導電動機(2)の電源周波数および印加電圧が
変化するように上記インバータ(4)を制御する制御手
段(9)とを備えたものである。
(作用) 上記の構成により、本発明では、一回転中の負荷トルク
に応じてインバータ(4)により誘導電動機(1)のT
i電源周波数よび印加電圧を変化させて該誘導電動1f
f(1)の発生トルクを変化させることにより、負荷ト
ルクの変動とモータ発生トルクの変動とを対応させて、
回転部分の回転変動を抑制することになる。
〈実施例) 以下、本発明の実施例を第2図以下の図面に基づいて説
明する。
第2図〜第7図は本発明をローリングピストン形圧縮機
に適用した実施例を示す。第2図はその概略構成を示し
、(1)はローリングピストン形圧縮機、(2)は該圧
縮機(1)の駆動部としての誘導電動機、(3)は該誘
導電動機(1)の電源としての交流電源であって、該交
流電源(3)と誘導雷vJ機(2)との間には、交流電
源(3)の周波数および電圧をそれぞれ後述のマイクロ
コンピュータ(7)からの周波数パターン信号および出
力電圧パターン信号に応じで変化させて、これを誘導電
動機(2)の電源周波数および印加電圧とするインバー
タ(4)が介設されている。
一方、(5)は上記誘導電動機(2)のロータの回転角
により圧縮機(1)のクランク角を検出する位置検出器
、(6)は上記誘導雷vJ機(2)に給電される′il
流値を検出する電流検出器であって、これら各検出器(
5)、(6)は、上記インバーク(4)を制御するマイ
クロコンピュータ(7)に信号の授受可能に接続されて
いる。
上記マイクロコンピュータ(7)は、位置検出器(5)
および電流検出器(6)の各信号を受けて、一回転中の
負荷トルクを検出する負荷トルク検出手段(8)と、該
負荷トルク検出手段(8)の出力を受けて、一回転中の
負荷トルクに応じて誘導電動機(2)の電源周波数およ
び印加電圧が変化するようにインバータ(4)を制御す
る制御手段(9)とを構成している。
そして、マイクロコンピュータ(7)の作動を第3図に
示すフローチャートにより説明、するに、ステップS1
で位置検出器(5)から圧縮機(1)のクランク角信号
を入力し、ステップS2でこのクランク角の基準となる
べきOoの回転角度を設定する。また、ステップS3に
おいて、ROMに予め記憶されている第4図に示すよう
な基本周波数パターンを読み出す。さらに、ステップS
4で電流検出器(6)から一回転中の誘導電動1m(2
)への給電電流値lの信号を連続入力して、ステップS
5において、上記連続入力した給N電流値lのうち最大
値に相当する周波数上昇幅Δω0をΔωO/ [= c
onstの関係から算出する。しかる後、ステップS6
において、上記基本周波数パターンに塁づいてクランク
角と周波数上昇幅ΔωOとにより第5図に示すような基
準周波数(指令周波ti>ωCを基準とするインバータ
出力の周波数パターンを算出し、次いでステップS7に
おいて、この周波数パターンに基づいてω/V−con
st  (Vはインバータ4の出力電圧)の関係から第
6図に示すようなインバータ出力の電圧パターンを算出
する。上記インバータ出力の周波数パターンおよび電圧
パターンは一回転中の負荷トルク変動パターンに相当す
る。そして、ステップS8で上記周波数パターンおよび
電圧パターンに応じてインバータ(4)の出力を制御す
る。
したがって、このように負荷トルク検出手段(8)から
の周波数パターンおよび出力電圧パターンに応じて制御
手段(9)によりインバータ(4)が出力I、II !
Ilされて、誘導電動機(2)の電源周波数パターンお
よび印加電圧パターンが上記周波数パターンおよび出力
電圧パターンに対応することにより、一回転中の負荷ト
ルクと誘導電動機(2)の発生トルクとが対応すること
になるので、上記(1)式の右辺の値がほぼ零になって
、上記(1)式左辺のd2dθ/ dt2つまり回転圧
縮機(1)の回転変動を十分に小さく抑制することがで
き、よって負荷トルク変動に起因する振動を根本的にか
つ有効に低減することができる。
今、具体的に、クランク軸の回転速idθ/dtの変動
について測定してみるに、第7図に示すような結果が得
られ、本発明例(実線で示す〉では従来例(破線で示す
)に較べて回転速度dθ/dtの変動が極めて小さく抑
えることができ、振動低減を大幅に図ることができるこ
とが判る。
尚、上記実施例では、ローリングピストン形圧縮機につ
いて述べたが、本発明はその他スライプインベーン形等
の各種の回転圧縮機に適用でき、同様の作用効果を秦す
ることができる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の回転圧縮機の振動低減装
置によれば、負荷トルクの変動に応じてXi!!j電動
機の発生i−ルクを変化させて回転部分の回転変動を抑
制することができるので、負荷トルク変動の大きい回転
圧縮機においても、該負荷トルク変動に起因する振動を
根本的にかつ有効に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図〜第7
図は本発明の実施例を示し、第2図は概略構成図、第3
図は制御手段の作動を示すフローチャート図、第4図は
ROMに記憶されている基本周波数パターンを示す波形
図、第5図は算出された周波数パターンを示す波形図、
第6図は算出された出力電圧パターンを示す波形図、第
7図はクランク軸の回転速度の変動を示す実験結果図で
ある。 (1)・・・圧縮機、(2)・・・誘導電動機、(4)
・・・インバータ、(5)・・・位置検出器、(6)・
・・電流検出器、(7)・・・マイクロコンピュータ、
(8)・・・負荷トルク検出手段、(9)・・・制御手
段。 、 3.−−l 第3 図 手続補正書(自発) 昭和60年5月17日 特許庁長官  志 賀   学 殿 1、事件の表示 昭和60年 特 許 願 第52947号2 発明の名
称 回転圧縮機の振動低減装置 3、補正をする者 事件との関係   特 許 出 願 人体 所  大阪
府大阪市北区梅田1丁目12番39号新阪急ピル 名 称   <285)ダイキン工業株式会社代表者 
 山 1)  稔 5 補正命令の日付 く自発補正) 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転圧縮機(1)の誘導電動機(2)の電源周波
    数および印加電圧を変化させるインバータ(4)と、回
    転圧縮機(1)の一回転中の負荷トルクを検出する負荷
    トルク検出手段(8)と、該負荷トルク検出手段(8)
    の出力を受け、一回転中の負荷トルクに応じて上記誘導
    電動機(2)の電源周波数および印加電圧が変化するよ
    うに上記インバータ(4)を制御する制御手段(9)と
    を備えたことを特徴とする回転圧縮機の振動低減装置。
JP60052947A 1985-03-15 1985-03-15 回転圧縮機の振動低減装置 Pending JPS61211553A (ja)

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US06/839,735 US4716347A (en) 1985-03-15 1986-03-14 Oscillation reducing apparatus for rotary compressor

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