(57)【要約】  本発明は、給電ネットワークの広範囲の電圧において動作するように配置されるモータ及びモータ‐コンプレッサの制御システム、方法、及び配置に関する。このモータ及びモータ‐コンプレッサの制御システム、方法、及び配置は、電気エネルギネットワークの予期される最小電圧において始動及び動作トルクを十分に満たすように適当な大きさにされる巻線と磁心とを有するモータに給電する電圧を調整する能力を有し且つ関係する電子制御（１０）を基本的に有する。電子制御（１０）は、モータ巻線の実効電圧を制限する方法を包含し、ネットワークに予期される最小電圧より高い電圧にネットワーク電圧が上昇することとは無関係に、用途から特定される最小トルクを満たす能力を保つようになる。【選択図】図１
2010521953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータによって作動するコンプレッサ制御システムであって、
電子制御（１０）と、
最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動する給電ネットワーク電圧（ＶAC）と電気的に接続される少なくとも１つの電力スイッチ（５）と、
前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）と前記電気モータの巻線とを相互接続する電力スイッチ（５）と、
を有し、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）の前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）と前記制御電圧（ＶC）が常に基本的に近くなるように、前記電子制御（１０）は、前記電力スイッチ（５）を周期的に作動させるように構成されることを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記コンプレッサ（３）と前記電気モータ（２）とで形成されるアセンブリは、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）の近くで動作する大きさにされる請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）を測定するネットワーク電圧測定手段（１１）と、前記制御電圧（ＶC）を測定する制御電圧測定手段（１２）とをさらに有する請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記電気モータ（２）は、前記ネットワーク電圧（ＶAC）の前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い電圧範囲で基本的に動作する大きさにされる請求項３に記載の制御システム。
【請求項５】
前記電子制御（１０）は、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値の近くに前記制御電圧（ＶC）を保ち、前記電圧測定手段（１１）が測定する前記ネットワーク電圧（ＶAC）がこの値に近いほど、前記制御電圧（ＶC）レベルが前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値に近くなる請求項４に記載の制御システム。
【請求項６】
前記電子制御（１０）は、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値の近くに前記制御電圧（ＶC）を保ち、前記電圧測定手段（１１）が測定する前記ネットワーク電圧（ＶAC）がこの値から離れるほど、前記制御電圧（ＶC）レベルが前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値から離れる請求項４に記載の制御システム。
【請求項７】
前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値と、前記制御電圧（ＶC）値との間の差異は、前記測定されるネットワーク電圧（ＶAC）と、前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）との間の差異に比例する請求項４に記載の制御システム。
【請求項８】
前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値と、前記制御電圧（ＶC）値との間の差異は、前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に基本的に近いレベルに到達するために、前記ネットワーク電圧（ＶAC）において前記電力スイッチ（５）によって生じたカットレベルに比例する請求項４に記載の制御システム。
【請求項９】
前記電子制御（１０）は、二重の前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルを有する制御電圧（ＶC）で動作するように構成される請求項８に記載の制御システム。
【請求項１０】
電気誘導モータ（２）と電子制御（１０）とのアセンブリであって、
最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動する給電ネットワーク電圧（ＶAC）と電気的に接続され、
前記電子モータ（２）は、前記ネットワーク電圧（ＶAC）の前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い電圧範囲で基本的に動作する大きさにされること、
を特徴とするアセンブリ。
【請求項１１】
前記電気制御（１０）は、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い値に制限される制御電圧（ＶC）を前記電気モータ（２）に印加する請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
電気誘導モータ（２）と接続される圧縮機構によって形成され、前記電気誘導モータ（２）は、給電ネットワーク電圧（ＶAC）からの制御電圧（ＶC）によって給電され、前記制御電圧（ＶC）は、電子制御（１０）によって調整され、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）は、最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動するモータ‐コンプレッサの配置であって、
前記モータ‐コンプレッサ（１）は、前記給電ネットワークの予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い電圧範囲で基本的に動作する大きさであることを特徴とするモータ‐コンプレッサの配置。
【請求項１３】
前記電子制御（１０）は、前記電気モータ（２）に印加する前記制御電圧（ＶC）を前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に基本的に近いレベルに制限する請求項１２に記載のモータ‐コンプレッサの配置。
【請求項１４】
前記電子制御（１０）は、二重の前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルを有する制御電圧（ＶC）で動作するように構成される請求項１３に記載のモータ‐コンプレッサの配置。
【請求項１５】
最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動する給電ネットワーク電圧（ＶAC）から取得した制御電圧（ＶC）によって給電される電気モータ（２）の制御方法であって、
前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）値を継続的に測定するステップと、
前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に基本的に近いレベルに前記制御電圧（ＶC）値を降下させて、前記制御電圧（ＶC）値をこのレベルに保つステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１６】
前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルの近くに保つ前記ステップにおいて、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）がこの値に近いほど、前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値のより近くに保つ請求項１４に記載の制御方法。
【請求項１７】
前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルの近くに保つ前記ステップにおいて、前記測定される給電ネットワーク電圧（ＶAC）がこの値から離れるほど、前記制御電圧（ＶC）レベルが前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値より上昇する請求項１５に記載の制御方法。
【請求項１８】
前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルの近くに保つ前記ステップにおいて、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値と、前記制御電圧（ＶC）値との間の差異は、前記測定されるネットワーク電圧（ＶAC）と、前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）との間の差異に比例する請求項１６に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電ネットワークの広範囲の電圧において動作するように配置されるモータ及びモータ‐コンプレッサの制御システム、方法、及び配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
単相誘導電動機は、モータ‐コンプレッサ、ポンプ、通風器、工具セット、及び電気器具で広く使用され、その性能は、ネットワーク電圧の変動に敏感である。始動時の過負荷、効率、温度、及び最大給電電力という性能は、モータの大きさと、ネットワークからモータに給電される電圧の範囲とに依存する。
【０００３】
モータの大きさは、電気鋼鉄の量と導電体の量（銅の量）とで規定される。ここで、金属の量が多いほどモータの性能は良くなり、モータから引き出される最大電圧は高くなる。モータの通常の動作電圧は、巻線の特性で規定され、モータが回転する最低電圧を規定して特定の負荷トルクを超える性能を維持する必要がある。所与の巻線では、電気モータに印加される電圧が上昇すると、引き出される動力は増加することになる。一方、モータに印加できる最大電圧は、使用する金属の最大耐熱温度によって規定され、最大使用温度の条件を決定する。
【０００４】
最小電圧と比較して非常に大きい最大電圧で動作する大きさに電気モータをする必要があるとき、つまり、最大電圧と最小電圧との間の関係が大きくなると、このモータを適当に製作するのに必要な金属の追加量が多くなるので、モータが高価になる。
【０００５】
したがって、ネットワーク電圧が広い範囲に変動する条件で使用するモータは、ネットワークの変動が小さい条件で使用するモータより高価になる。
【０００６】
一般的には、発展途上国では、環境上の制限のために、給電ネットワークは、その大きさに厳しい制限を有している。電圧調整が小さく、需要が非常に小さいと非常に高電圧になり、多くの負荷が接続されると非常に低電圧になり、浮動が大きく、結果としてエネルギの質の損失がある。
【０００７】
例えば、エネルギの質が高く、公称電圧が２３０ボルトの給電ネットワークでは、電圧の変動範囲は、通常−１０から＋１５％であるのに対し、エネルギの質が低い場合は、電圧の変動範囲は、−３０から＋３５％となる可能性がある。
【０００８】
したがって、経済的な制限が課される市場では、一方の面で電気エネルギの質が低く、他方の面でより経済的な製品が要求されるという、好ましくない要因が同時に発生することが通常である。このため、これらの用途に適したモータの設計は、困難であり、実現が大変難しい。
【０００９】
この出願の先行技術は、国際公開第２００５０５３１４７号に記載されている。ここでは、給電ネットワーク電圧の予期される最小電圧よりも低い、実行値とも称される公称動作電圧、すなわち二乗平均平方根電圧値で動作するように電気モータが配置される。この構造の目的は、モータへの常時給電を可能にすることである。このために制御電圧値は、最小ネットワーク電圧値よりも低くする必要がある。しかしながら、この構成では、電気モータの大きさを従来よりも小さくすることができない。また、高調波により生じる損失を補償するために印加される電圧レベルの修正を予見することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、広範囲の電圧で動作可能であり、特に鋼鉄及び銅材料の使用を減らすことが可能であり、多くの冷却ソリュージョンを可能とする小型コンプレッサなどに使用可能な構成であり、大きさに特に関係する、モータ及びモータ‐コンプレッサの制御システム、電気モータを有する電子制御アセンブリ、方法、及び配置を予見する。例えば、大きさが小さい、又は高さが低いコンプレッサの枠組みに利用することによって、冷却器において大きな空間を利用して、組み立てが簡単になる一方、材料の必要量を少なくして、経済的になる。
【００１１】
したがって、本発明の教示によると、給電ネットワークの広範囲の電圧で動作するように配置されるモータ及びモータ‐コンプレッサの制御システム、アセンブリ、方法、及び配置は、給電ネットワークから電圧を受電して、冷却のための電気モータ又はモータ‐コンプレッサの巻線に給電する電子制御を有し、予期される最大値に電圧が上昇する給電ネットワークとは無関係に始動及び負荷動作トルクを超える性能をモータが有するように、給電ネットワークの予期される最小電圧値に近い実効電圧値に制限する。給電ネットワーク電圧が予期される最小電圧よりも高い値を示すときは、電子制御は、給電ネットワークの予期される最小電圧に近い値をモータに給電する電圧を制限する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的において、広範囲の電圧で動作する能力を有する一方で、最小レベルの電圧を給電ネットワークが示すときに、十分なトルク性能を維持する単相誘導モータを使用するシステムを提供する。
【００１３】
本発明の他の目的は、広範囲の電圧で動作する能力を有し、最大レベルの電圧を給電ネットワークが示すときに、材料が過熱することを防ぐ単相誘導モータを使用するシステムを提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、広範囲の電圧で動作する能力を有する一方で、最大レベルの電圧を給電ネットワークが示すときでさえも、十分に高い効率性能を保つ単相誘導モータを使用するシステムを提供することである。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、コストを削減するとともに、広範囲の電圧で動作する能力有する単相誘導モータを使用するシステムを提供することである。
【００１６】
モータ及びモータ‐コンプレッサの制御システム、方法、及び配置は、電気エネルギネットワークの予期される最小電圧において始動及び動作トルクを十分に満たすような適当な大きさにされ、巻線と磁心とを有するモータに給電する電圧を調整することができる電子制御を接続する。ここで、電子制御は、ネットワークの予期される最小電圧よりも高い値に給電ネットワークが上昇しても、用途で特定される最小トルクを満たす能力を維持するようにモータ巻線の実効電圧を制限する方法を有する。
【００１７】
これらの目的は、電気モータで作動するコンプレッサを制御する制御システムの手段によって達成される。システムは、電子制御と、給電ネットワーク電圧に接続される少なくとも１つの電力スイッチとを有する。給電ネットワーク電圧は、最小ネットワーク電圧から浮動する。電力スイッチは、ネットワーク電圧と電気モータの巻線とを相互接続する。そして、これらの目的は、給電ネットワーク電圧の電圧と、電気モータの巻線に印加される制御電圧とを測定する手段によって達成される。電気制御は、ネットワーク電圧の予期される最小ネットワーク電圧に、制御電圧が常に基本的に近くなるように、電力スイッチを周期的に作動するように構成される。
【００１８】
さらに、これらの目的は、電気誘導モータと電子制御とのアセンブリの手段によって達成される。アセンブリは、最小ネットワーク電圧から浮動する給電ネットワーク電圧と電気的に接続される。電気モータは、ネットワーク電圧の予期される最小ネットワーク電圧に近い電圧範囲で基本的に動作する大きさにされる。
【００１９】
本発明の目的を達成する他の方法は、モータ‐コンプレッサの配置を通じて、圧縮機構を形成し、電気誘導モータと接続することである。電気誘導モータは、制御電圧によって給電される。給電ネットワークからの制御電圧は、最小ネットワーク電圧から浮動するネットワーク電圧に電子制御によって調整される。配置は、給電ネットワークの予期される最小ネットワーク電圧に近い電圧範囲で基本的に動作する大きさにされる。
【００２０】
本発明の目的を達成するさらなる方法は、電気モータを制御する制御方法からなる。電気モータは、ネットワーク電圧から取得する制御電圧によって給電される。ネットワーク電圧は、最小ネットワーク電圧から浮動する。この方法は、継続的にネットワーク電圧値を測定するステップと、予期される最小ネットワーク電圧に基本的に近いレベルに制御電圧値を降下してそのレベルに保つステップとを有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の教示に従って、給電ネットワークの広範囲の電圧で動作するように配置されるモータ及びモータ‐コンプレッサの制御システム及び配置ブロックを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
ここで、本発明は、図面に表される実施形態を参照してより詳細に説明される。図１から理解できるように、本発明に係る、電気モータで動作させるコンプレッサを制御する制御システムは、少なくとも１つの電力スイッチ５に電気的に接続される処理部によって構成される電子制御１０を有する。電力スイッチ５は、ネットワーク電圧ＶACと電気的に接続される。電力スイッチ５は、給電ネットワーク電圧ＶACと電気モータ２の巻線（図示せず）とを相互接続する。電子制御１０は、ネットワーク電圧ＶACレベルを制御電圧ＶCレベルに制御するように電力スイッチ５を周期的に動作するように構成される。
【００２３】
また、ネットワーク電圧を測定する測定手段１１と、制御電圧を測定する測定手段１２とは、ネットワーク電圧ＶACと制御電圧ＶCとをそれぞれ測定することにために予見される。
【００２４】
操作的には、電子制御１０は、給電ネットワークに現れる電圧（ネットワーク電圧ＶAC）値、及びモータの巻線に印加される電圧（制御電圧ＶC）の情報を受信して、その情報に基づいて一定の実効電圧をモータ巻線に印加するように電子スイッチを周期的に駆動する。言い換えると、制御電圧ＶCは、ネットワーク電圧ＶACの予期される最小ネットワーク電圧ＶAC-MINに基本的に常にほぼ等しくなるようになる。
【００２５】
使用される電子スイッチ即ち電力スイッチ５は、電気モータ２の巻線に印加される交流電流を導通、遮断できる双方向サイリスタ（ＴＲＩＡＣ）型などとできる。スイッチが双方向サイリスタ型である場合、スイッチの周期的な動作は、ネットワーク電圧のサイクル毎に、電流がゼロの値を横切るのに対して遅延を有した後に生じることになる。そしてこの遅延が大きいほど、給電ネットワークの実効値とモータ巻線に印加される値との間の関係は大きくなる。
【００２６】
〔給電ネットワーク電圧ＶACの変動に対する制御電圧ＶCの調整〕
双方向サイリスタを使用すると、本来正弦波であるＶACの波形がカットされ、カットされることによって正弦波でなくなる。カットが増えると、高調波が生成され始め、波のカットが増えるにつれて徐々に増加する。つまり、ネットワーク電圧ＶACの値が大きくなり、最小ネットワーク電圧ＶAC-MINからさらに離れると、制御電圧ＶCの値を最小ネットワーク電圧ＶAC-MINとなるようにさらに正弦波がカットされる状況になる。
【００２７】
制御電圧ＶCの値を最小ネットワーク電圧ＶAC-MINにするためにネットワーク電圧ＶACで行うカットによって、高調波が大きくなると、電気モータ２の巻線内の高調波は、様々なトルク曲線を電気モータ２の巻線内で増加・生成して、回転子の制動と、過熱及びモータトルク特有の損失の発生とを生じる。トルクの損失は、高調波によって生じる損失に基づいて補償できる。
【００２８】
そして、トルクの損失を補償するために、本発明の教示に従って電圧の高調波成分による電気モータ２のトルクの損失の影響を補償するように、ネットワーク電圧ＶACの値に比例する最小ネットワーク電圧ＶAC-MINの値よりも高い値に制御電圧ＶCレベルを上昇させることができる。モータに印加される電圧の高調波成分によって生じる派生的な影響を補償するための電圧上昇は、モータの電気的モデルとコンピュータシミュレーションのルーティンの電気的モデルとから理論的に決定する以外に、電気モータ２の性能をチェックすることによってベンチ分析で実験的に決定できる。派生的な影響なので、これらの補償は、概して重要なものではない。
【００２９】
双方向サイリスタによるネットワーク電圧ＶACのカットレベルと、結果として生じる高調波成分量の増加によって必要な補償とが実質的に線形の動作をするので、最小ネットワーク電圧ＶAC-MINの値と制御電圧ＶCの値との間の差異は、ネットワーク電圧ＶACと予期される最小ネットワーク電圧ＶAC-MINとの間の差異に原則として比例すると考えることができる。
【００３０】
本発明の教示に従った実際の実施の観点から、最小ネットワーク電圧ＶAC-MINの値に制御電圧ＶCを基本的に近くして、ネットワーク電圧測定手段１１によって測定されるネットワーク電圧ＶACがこの値に近いほど、制御電圧ＶCレベルを最小ネットワーク電圧ＶAC-MINに近くに保つように電子制御１０を構成できる。逆の視点から、最小ネットワーク電圧ＶAC-MINの値に制御電圧ＶCを基本的に近くにして、ネットワーク電圧測定手段１１によって測定されるネットワーク電圧ＶACがこの値から離れるほど、制御電圧ＶCレベルが最小ネットワーク電圧ＶAC-MINを離れて上昇するように電子制御１０を構成できる。
【００３１】
本発明の教示に従う他の作動方法では、最小ネットワーク電圧ＶAC-MINの値と制御電圧ＶCの値との間の差異が、ネットワーク電圧ＶACにおいて電力スイッチ５によって生じたカットレベルに比例して、予期される最小ネットワーク電圧ＶAC-MINに基本的に近いレベルにすることができる。
【００３２】
上述のように、このようにして、制御電圧ＶCレベルの必要な補償は、高調波成分が現れたことにより生じた影響を除去できるように行われる。
【００３３】
〔加熱の影響の補償〕
公知のように、ネットワーク電圧ＶACレベルがカットされると、信号の高調波成分が生じて、電気モータ２の加熱が生じる。しかしながら、この影響は、モータ２にネットワーク電圧ＶACの全ての正弦値を印加するときの加熱レベル、すなわち、双方向サイリスタでカットしないときの加熱レベルと比較して非常に小さい。全ての正弦波形を印加する状況では、鉄の飽和によって銅に損失が生じるためである。
【００３４】
本発明は、モータに損失が生じない、すなわちこれ以上の加熱が生じないので、この問題を解決することになる。制御電圧ＶCレベルのためにネットワーク電圧ＶACが降下することに応じた高調波成分により生じる加熱は、ネットワーク電圧ＶACの全ての正弦値を印加する場合に生じる加熱レベルと比較した場合、非常に小さい。このため、実用的な意味では、本発明に係るシステムでは、これ以上加熱が生じないのに対して、ネットワーク電圧ＶACの全ての正弦値を印加する技術では、加熱が生じると考えることができる。
【００３５】
〔電気モータ及び電子制御の組み立て構造、並びにモータ‐コンプレッサの配置〕
特に冷却システムに利用できることを念頭に置くと、本発明の概念は、電気誘導モータ２と電子制御１０とのアセンブリの形をした構造、及び本発明に係るシステムに利用される構造によって達成される同様の制御を有する電気誘導モータ２と接続される圧縮機構によって形成されるモータ‐コンプレッサの配置が予見される。すなわち、電気モータ２は、ネットワーク電圧ＶACの予期される最小ネットワーク電圧ＶAC-MINに近い電圧範囲、つまり本発明に係るシステムに利用される同一の概念の中で実質的に動作する大きさにされる。
【００３６】
したがって、この電子制御及び方法と同時に動作するモータの配置は、問題となる給電ネットワークの予期される最小電圧と等しい電圧において、用途に必要な最大負荷を十分に超えるトルク値を提供するような大きさにモータの巻線をする。このようにして、給電ネットワーク電圧が最小値のときでさえも問題なく動作する能力を有することになる。そしてこの状態では、電子制御は、ネットワークの電圧に限定されないことになる。これによって、電圧は、モータに十分に印加できる。
【００３７】
さらに、電気モータ２が冷却用のモータ‐コンプレッサを作動させる用途においては、電気モータは、先行技術によって配置されるコンプレッサのモータの大きさに対して大きさが非常に小さいので、このコンプレッサ３の大きさによって、ガス圧縮機構と電気モータ２とは、より小さな構造物に組み込むことができる。本発明で提案される技術に従うこのモータとポンプとのアセンブリは、ネットワークの予期される最低電圧よりも高い電圧を適用ネットワークが表す間において、付加的な加熱はなく、コンプレッサの効率性能及び材料の耐久性において許容可能な値内にコンプレッサの電気的及び機械的アセンブリの温度範囲を管理することを容易にする。これにより、非常に小型且つ軽量のモータ‐コンプレッサを提供して電気ネットワークの電圧変動が広範囲に亘る過酷な条件で、従来の材料を使用してコストを削減することが可能になる。
【００３８】
〔電気モータ１０の大きさ〕
モータの大きさに関しては、電気モータ５が低下した電圧レベルで動作し、ネットワークで予期される最小ネットワーク電圧ＶAC-MINレベルで動作するように配置されるので、モータは、適当な大きさにできる。すなわち大きさを小さくできる。
【００３９】
このようにして、例えば、通常予期される公称電圧より３０％低下した最小ネットワーク電圧ＶAC-MINを給電ネットワークが示す場合、電気モータ２の巻線は、巻数を減らして３０％の不足電圧で動作することになる。これは、公称電圧に対して１０％だけ低下した電圧を示す給電ネットワークに提供されるモータとは異なる配置を有する。巻数を削減することと併せて、最小ネットワーク電圧ＶAC-MINの最小値の条件において、用途に必要な最小の効率に留意して、最大可能なレベルの誘導を有して動作するような大きさに磁心もする。公称電圧よりも３５％高い、給電ネットワークの予期される最大電圧を考慮するのではなく、ネットワーク電圧の最小値のみを考慮することによって大きさを決定できるので、使用する磁気材料の量を大幅に削減することになる。
【００４０】
さらに上述の例によると、ネットワーク電圧ＶACを３０％下回る最小ネットワーク電圧ＶAC-MINとネットワーク電圧ＶACを３５％上回る範囲で動作する給電ネットワークとにおいては、電気モータ２を構成するために必要な銅の約２０％削減、及び鉄の約３３％削減をもたらす。さらにネットワーク電圧ＶACの−３０％から＋３５％までの変動によって、モータの高さを約２０〜２５％の範囲で削減することが可能になる。
【００４１】
〔二重電圧（bi-volt）動作のオプション〕
本発明の特徴を念頭に置くと、電気モータ２は、二重電圧モータとすることが可能である。このために、制御電圧ＶCは、二重の最小ネットワーク電圧ＶAC-MINとするように調整した場合、自動的に調整する能力を有するシステムを構成して２２０Ｖネットワーク又は１２７Ｖネットワークの何れか一方と接続して動作することなどができる。モータは、高電圧では比較的低い効率で動作するが、過熱及び過負荷の問題などが生ずることなく常に動作が可能となる。
【００４２】
本発明の教示に基づいて所望の目的を達成することができ、著しく体積を削減したコンプレッサを製造すると同時に二重電圧の製品を含む広範囲のネットワーク電圧ＶACで動作する製品を有することが可能となる。
【００４３】
好適な実施形態を説明してきたが、本発明の範囲は、可能な均等物を含む特許請求の範囲に記載される内容によってのみ限定される可能他の可能な変形にも及ぶことが理解できる。
【図１】
2010521953.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月4日(2009.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータによって作動するコンプレッサ制御システムであって、
電子制御（１０）と、
最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動する給電ネットワーク電圧（ＶAC）と電気的に接続される少なくとも１つの電力スイッチ（５）と、
前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）と前記電気モータの巻線とを相互接続する電力スイッチ（５）と、
を有し、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）の前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）と前記制御電圧（ＶC）が常に基本的に近くなるように、前記電子制御（１０）は、前記電力スイッチ（５）を周期的に作動させるように構成され、前記コンプレッサ（３）と前記電気モータ（２）とで形成されるアセンブリは、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）の近くで動作する大きさにされ、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）を測定するネットワーク電圧測定手段（１１）と、前記制御電圧（ＶC）を測定する制御電圧測定手段（１２）とをさらに有する、
ことを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記電気モータ（２）は、前記ネットワーク電圧（ＶAC）の前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い電圧範囲で基本的に動作する大きさにされる請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記電子制御（１０）は、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値の近くに前記制御電圧（ＶC）を保ち、前記電圧測定手段（１１）が測定する前記ネットワーク電圧（ＶAC）がこの値に近いほど、前記制御電圧（ＶC）レベルが前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値に近くなる請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記電子制御（１０）は、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値の近くに前記制御電圧（ＶC）を保ち、前記制御電圧（ＶC）は、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）と、前記電圧測定手段（１１）が測定する前記ネットワーク電圧（ＶAC）との間の差異に比例する形で、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値からさらに離れている請求項２に記載の制御システム。
【請求項５】
前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値と、前記制御電圧（ＶC）値との間の差異は、前記測定されるネットワーク電圧（ＶAC）と、前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）との間の差異に比例する請求項２に記載の制御システム。
【請求項６】
前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値と、前記制御電圧（ＶC）値との間の差異は、前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に基本的に近いレベルに到達するために、前記ネットワーク電圧（ＶAC）において前記電力スイッチ（５）によって生じたカットレベルに比例する請求項２に記載の制御システム。
【請求項７】
前記電子制御（１０）は、二重の前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルを有する制御電圧（ＶC）で動作するように構成される請求項６に記載の制御システム。
【請求項８】
電気誘導モータ（２）と電子制御（１０）とのアセンブリであって、
最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動する給電ネットワーク電圧（ＶAC）と電気的に接続され、
前記電子モータ（２）は、前記ネットワーク電圧（ＶAC）の前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い電圧範囲で基本的に動作する大きさにされ、前記アセンブリは、前記電気制御（１０）が基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値の近くに前記制御電圧（ＶC）を保つようにさらに構成され、前記制御電圧（ＶC）は、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）と、前記電圧測定手段（１１）が測定する前記ネットワーク電圧（ＶAC）との間の差異に比例する形で、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値からさらに離れている、
ことを特徴とするアセンブリ。
【請求項９】
前記電気制御（１０）は、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い値に制限される制御電圧（ＶC）を前記電気モータ（２）に印加する請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
電気誘導モータ（２）と接続される圧縮機構によって形成され、前記電気誘導モータ（２）は、給電ネットワーク電圧（ＶAC）からの制御電圧（ＶC）によって給電され、前記制御電圧（ＶC）は、電子制御（１０）によって調整され、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）は、最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動するモータ‐コンプレッサの配置であって、
前記モータ‐コンプレッサ（１）は、前記給電ネットワークの予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い電圧範囲で基本的に動作する大きさであることを特徴とするモータ‐コンプレッサの配置。
【請求項１１】
前記電子制御（１０）は、前記電気モータ（２）に印加する前記制御電圧（ＶC）を前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に基本的に近いレベルに制限する請求項１０に記載のモータ‐コンプレッサの配置。
【請求項１２】
前記電子制御（１０）は、二重の前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルを有する制御電圧（ＶC）で動作するように構成される請求項１１に記載のモータ‐コンプレッサの配置。
【請求項１３】
最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動する給電ネットワーク電圧（ＶAC）から取得した制御電圧（ＶC）によって給電され、コンプレッサ（３）に適用される電気モータ（２）の制御方法であって、
ネットワーク電圧測定手段（１１）と電子制御（１０）とによって、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）値を継続的に測定するステップと、
制御電圧測定手段（１２）と前記電子制御（１０）とによって、前記制御電圧（ＶC）値を継続的に測定するステップと、
前記ネットワーク電圧（ＶAC）において電力スイッチ（５）によって生じたカットレベルに比例して、前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に基本的に近いレベルに前記制御電圧（ＶC）値を降下させて、前記制御電圧（ＶC）値をこのレベルに保つステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルの近くに保つ前記ステップにおいて、前記測定される給電ネットワーク電圧（ＶAC）がこの値に近いほど、前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値のより近くに保つ請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルの近くに保つ前記ステップにおいて、前記測定される給電ネットワーク電圧（ＶAC）がこの値から離れるほど、前記制御電圧（ＶC）レベルが前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値より上昇する請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルの近くに保つ前記ステップにおいて、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値と、前記制御電圧（ＶC）値との間の差異は、前記測定されるネットワーク電圧（ＶAC）と、前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）との間の差異に比例する請求項１４に記載の制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月28日(2010.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
〔電気モータ２の大きさ〕
モータの大きさに関しては、電気モータ２が低下した電圧レベルで動作し、ネットワークで予期される最小ネットワーク電圧ＶAC-MINレベルで動作するように配置されるので、モータは、適当な大きさにできる。すなわち大きさを小さくできる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータによって作動するコンプレッサ制御システムであって、
電子制御（１０）と、
最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動する給電ネットワーク電圧（ＶAC）と電気的に接続される少なくとも１つの電力スイッチ（５）と、
を有し、前記電力スイッチは、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）と前記電気モータの巻線とを相互接続し、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）の前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）と前記制御電圧（ＶC）が常に基本的に近くなるように、前記電子制御（１０）は、前記電力スイッチ（５）を周期的に作動させるように構成され、前記コンプレッサ（３）と前記電気モータ（２）とで形成されるアセンブリは、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）の近くで動作する大きさにされ、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）を測定するネットワーク電圧測定手段（１１）と、前記制御電圧（ＶC）を測定する制御電圧測定手段（１２）とをさらに有する、
ことを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記電気モータ（２）は、前記ネットワーク電圧（ＶAC）の前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い電圧範囲で基本的に動作する大きさにされる請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記電子制御（１０）は、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値の近くに前記制御電圧（ＶC）を保ち、前記電圧測定手段（１１）が測定する前記ネットワーク電圧（ＶAC）がこの値に近いほど、前記制御電圧（ＶC）レベルが前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値に近くなる請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記電子制御（１０）は、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値の近くに前記制御電圧（ＶC）を保ち、前記制御電圧（ＶC）は、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）と、前記電圧測定手段（１１）が測定する前記ネットワーク電圧（ＶAC）との間の差異に比例する形で、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値からさらに離れている請求項２に記載の制御システム。
【請求項５】
前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値と、前記制御電圧（ＶC）値との間の差異は、前記測定されるネットワーク電圧（ＶAC）と、前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）との間の差異に比例する請求項２に記載の制御システム。
【請求項６】
前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値と、前記制御電圧（ＶC）値との間の差異は、前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に基本的に近いレベルに到達するために、前記ネットワーク電圧（ＶAC）において前記電力スイッチ（５）によって生じたカットレベルに比例する請求項２に記載の制御システム。
【請求項７】
前記電子制御（１０）は、二重の前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルを有する制御電圧（ＶC）で動作するように構成される請求項６に記載の制御システム。
【請求項８】
電気誘導モータ（２）と電子制御（１０）とのアセンブリであって、
最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動する給電ネットワーク電圧（ＶAC）と電気的に接続され、
前記電子モータ（２）は、前記ネットワーク電圧（ＶAC）の前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い電圧範囲で基本的に動作する大きさにされ、前記アセンブリは、前記電気制御（１０）が基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値の近くに前記制御電圧（ＶC）を保つようにさらに構成され、前記制御電圧（ＶC）は、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）と、前記電圧測定手段（１１）が測定する前記ネットワーク電圧（ＶAC）との間の差異に比例する形で、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値からさらに離れている、
ことを特徴とするアセンブリ。
【請求項９】
前記電気制御（１０）は、基本的に前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い値に制限される制御電圧（ＶC）を前記電気モータ（２）に印加する請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
電気誘導モータ（２）と接続される圧縮機構によって形成され、前記電気誘導モータ（２）は、給電ネットワーク電圧（ＶAC）からの制御電圧（ＶC）によって給電され、前記制御電圧（ＶC）は、電子制御（１０）によって調整され、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）は、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動するモータ‐コンプレッサの配置であって、
前記モータ‐コンプレッサ（１）は、前記給電ネットワークの予期される前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に近い電圧範囲で基本的に動作する大きさであることを特徴とするモータ‐コンプレッサの配置。
【請求項１１】
前記電子制御（１０）は、前記電気モータ（２）に印加する前記制御電圧（ＶC）を前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に基本的に近いレベルに制限する請求項１０に記載のモータ‐コンプレッサの配置。
【請求項１２】
前記電子制御（１０）は、二重の前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルを有する制御電圧（ＶC）で動作するように構成される請求項１１に記載のモータ‐コンプレッサの配置。
【請求項１３】
最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）から浮動する給電ネットワーク電圧（ＶAC）から取得した制御電圧（ＶC）によって給電され、コンプレッサ（３）に適用される電気モータ（２）の制御方法であって、
ネットワーク電圧測定手段（１１）と電子制御（１０）とによって、前記給電ネットワーク電圧（ＶAC）値を継続的に測定するステップと、
制御電圧測定手段（１２）と前記電子制御（１０）とによって、前記制御電圧（ＶC）値を継続的に測定するステップと、
前記ネットワーク電圧（ＶAC）において電力スイッチ（５）によって生じたカットレベルに比例して、前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）に基本的に近いレベルに前記制御電圧（ＶC）値を降下させて、前記制御電圧（ＶC）値をこのレベルに保つステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルの近くに保つ前記ステップにおいて、前記測定される給電ネットワーク電圧（ＶAC）がこの値に近いほど、前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値のより近くに保つ請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルの近くに保つ前記ステップにおいて、前記測定される給電ネットワーク電圧（ＶAC）がこの値から離れるほど、前記制御電圧（ＶC）レベルが前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値より上昇する請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記制御電圧（ＶC）レベルを前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）レベルの近くに保つ前記ステップにおいて、前記最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）値と、前記制御電圧（ＶC）値との間の差異は、前記測定されるネットワーク電圧（ＶAC）と、前記予期される最小ネットワーク電圧（ＶAC-MIN）との間の差異に比例する請求項１４に記載の制御方法。
【国際調査報告】
2010521953.tif 000004
2010521953.tif 000005