全工況高效熱泵壓縮機(jī)，所述熱泵壓縮機(jī)的電機(jī)上設(shè)置主相繞組、附加繞組及副相繞組，其中，所述主相繞組與副相繞組并聯(lián)后與公共端連接，所述副相繞組與電容串聯(lián)；所述附加繞組串聯(lián)于所述主相繞組上或串聯(lián)于所述副相繞組上，所述附加繞組的一端引出第一引線；所述主相繞組與附加繞組之間或所述副相繞組與附加繞組之間引出第二引線。本發(fā)明專利技術(shù)通過給壓縮機(jī)電機(jī)增加附加繞組，使電機(jī)具有不同的繞組方案，不同的繞組方案主、副相繞組匝比不同，由此具有不同的工作點和對應(yīng)不同的扭矩，使熱泵壓縮機(jī)在不同工況下可以進(jìn)行調(diào)節(jié)切換，從而保持高能效狀態(tài)。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于壓縮機(jī)
，特別涉及一種熱泵專用的壓縮機(jī)，尤其是用于空氣能熱水器上的熱泵壓縮機(jī)。
技術(shù)介紹
空氣能熱水器也稱空氣能熱泵熱水器，空氣能熱水器是通過熱泵把空氣中的低溫?zé)崮芪者M(jìn)來，經(jīng)過熱泵壓縮機(jī)壓縮后轉(zhuǎn)化為高溫?zé)崮埽瑥亩鴮崿F(xiàn)將空氣中的能量轉(zhuǎn)移至水中，達(dá)到加熱水的目的。與普通電熱水器和燃?xì)鉄崴飨啾龋諝饽軣崴骶哂泄?jié)能高效的特點，其能耗是同等容量電熱水器能耗的1/4，是同等容量燃?xì)鉄崴髂芎牡?/3，而且空氣能熱水器的日常運行成本較低，更綠色環(huán)保，也更安全，因此空氣能熱水器正越來越多地被應(yīng)用于商業(yè)和民用領(lǐng)域。目前，現(xiàn)有的熱泵專用壓縮機(jī)所使用的電機(jī)僅有一套繞組方案，即電機(jī)只有一個工作點，其高效率點跨的扭矩區(qū)間窄，高能效點不能覆蓋全工況，電機(jī)的工作能力不能隨著工況的改變而改變。因此，當(dāng)環(huán)境溫度(或水溫)過高或過低時，會使壓縮機(jī)的負(fù)荷突然增大或減小，在這些區(qū)間，單套繞組方案的普通熱泵壓縮機(jī)常會出現(xiàn)效率偏低的情況，比如壓縮機(jī)在低溫制熱、高溫制熱、水箱低水溫等工況下壓縮機(jī)能效較低，不利于熱水器能效提升，也不能滿足高能效、寬工況、高水溫型熱水器系統(tǒng)需求。但是如果將電機(jī)工作點降太低，則壓縮機(jī)的可靠性也會降低且不能滿足高水溫需求，在長期工作的情況下容易出現(xiàn)燒機(jī)現(xiàn)象。因此，如何調(diào)整并擴(kuò)寬空氣能熱水器上使用的熱泵壓縮機(jī)中電機(jī)高效率區(qū)間所對應(yīng)的扭矩范圍，使熱泵壓縮機(jī)在多種工況下依舊能夠保持高能效是目前空氣能熱水器使用過程中急需解決的技術(shù)問題
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種具有多個高效率扭矩工作點的熱泵壓縮機(jī)，通過給壓縮機(jī)電機(jī)增加附加繞組，使電機(jī)具有不同的繞組方案，不同的繞組方案主、副相繞組匝比不同，由此具有不同的工作點和對應(yīng)不同的扭矩，使熱泵壓縮機(jī)在不同工況下可以進(jìn)行調(diào)節(jié)切換，從而保持聞能效狀態(tài)。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取如下的技術(shù)解決方案:全工況高效熱泵壓縮機(jī)，所述熱泵壓縮機(jī)的電機(jī)上設(shè)置主相繞組、附加繞組及副相繞組，其中，所述主相繞組與副相繞組并聯(lián)后與公共端連接，所述副相繞組與電容串聯(lián)；所述附加繞組串聯(lián)于所述主相繞組上或串聯(lián)于所述副相繞組上，所述附加繞組的一端引出第一引線；所述主相繞組與附加繞組之間或所述副相繞組與附加繞組之間引出第二引線。優(yōu)選的，所述附加繞組連接于所述主相繞組上，所述第二引線從所述主相繞組與附加繞組之間引出，所述第二引線與主相繞組連接。優(yōu)選的，所述第一引線和公共端接通時，所述主相繞組與附加繞組構(gòu)成運行主相繞組；所述第二引線和公共端接通時，主相繞組構(gòu)成運行主相繞組。優(yōu)選的,所述電容包括由切換開關(guān)控制的第一電容和第二電容,所述第一電容和所述第二電容并聯(lián)后與所述副相繞組相連。優(yōu)選的，所述第一引線和公共端接通時，所述副相繞組只與第一電容連接；所述第二引線和公共端接通時，所述副相繞組與并聯(lián)后的第一電容和第二電容連接。優(yōu)選的，所述主、副相繞組匝比為1.0 1.6。優(yōu)選的，所述主相繞組、附加繞組及副相繞組為正弦繞組。優(yōu)選的，所述附加繞組為扭矩系數(shù)較小的繞組。由以上技術(shù)方案可知，本專利技術(shù)讓熱泵壓縮機(jī)的電機(jī)具有多套繞組方案，通過加入附加繞組使不同的繞組方案具有不同的主、副相繞組匝比，以此來調(diào)節(jié)電機(jī)的扭矩，從而對應(yīng)不同的工作點。在低負(fù)荷(低水溫、低溫制熱)工況下采用額定功率小的電機(jī)，在大負(fù)荷(高水溫、高溫制熱)工況下切換至額定功率大的電機(jī)，使電機(jī)具有較強(qiáng)的過負(fù)荷能力，通過調(diào)整并擴(kuò)寬熱泵壓縮機(jī)電機(jī)高效率區(qū)間所對應(yīng)的扭矩范圍，使熱泵壓縮機(jī)在低溫制熱，高溫制熱、低水溫制熱等不同情況下仍能夠保持較高能效。經(jīng)過測試可知，本專利技術(shù)的熱泵壓縮機(jī)在低溫制熱、高溫制熱、低水溫情況下壓縮機(jī)能效能夠平均提高6%，低水溫情況下能效能夠提聞10%,并可有效提聞壓縮機(jī)的可罪性。附圖說明圖1為熱泵壓縮機(jī)額定工況下的環(huán)境溫度-效率曲線圖；圖2為熱泵壓縮機(jī)額定工況下的水溫-效率曲線圖；圖3為熱泵壓縮機(jī)的水溫-扭矩曲線圖；圖4為本專利技術(shù)一個實施例的壓縮機(jī)接線端子切換電路原理圖；圖5為本專利技術(shù)低負(fù)荷工況下壓縮機(jī)接線原理圖；圖6為本專利技術(shù)高負(fù)荷工況下壓縮機(jī)接線原理圖；圖7為本專利技術(shù)熱泵壓縮機(jī)電機(jī)的扭矩-效率曲線圖；圖8為本專利技術(shù)另一實施例熱泵壓縮機(jī)電機(jī)的扭矩-效率曲線圖。以下結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。具體實施例方式空氣能熱水器以空氣作為熱源，采用電驅(qū)動，使熱泵壓縮機(jī)從蒸發(fā)器中吸入低溫低壓氣體制冷劑，通過熱泵壓縮機(jī)做工將制冷劑壓縮成高溫高壓氣體，高溫高壓氣體進(jìn)入冷凝器與水交換熱量后，在冷凝器中被冷凝成低溫液體而釋放出大量的熱量，水吸收其釋放出的熱量而溫度不斷上升；被冷凝的高壓低溫液體經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓后，在蒸發(fā)器中通過風(fēng)扇的作用，吸收周圍空氣熱量從而揮發(fā)成低壓氣體，又被吸入熱泵壓縮機(jī)中壓縮，如此反復(fù)循環(huán)從而制取熱水。因此，空氣能熱水器的能效比以及正常工作與否和空氣源的溫度及水溫直接相關(guān)。參照圖1和圖2，圖1為熱泵壓縮機(jī)額定工況下的環(huán)境溫度-效率曲線圖，圖2為熱泵壓縮機(jī)額定工況下的水溫-效率曲線圖。圖1中的曲線A為現(xiàn)有技術(shù)中普通熱泵壓縮機(jī)電機(jī)額定工況下的環(huán)境溫度-效率曲線，圖2中的曲線a為現(xiàn)有技術(shù)中普通熱泵壓縮機(jī)電機(jī)額定工況下的水溫-效率曲線，從圖1和圖2可以看出，在外界環(huán)境溫度或水溫較低時，普通熱泵壓縮機(jī)的效率不高，隨著外界環(huán)境溫度或水溫的升高，普通熱泵壓縮機(jī)的效率逐漸提高并在一定區(qū)間范圍內(nèi)保持，但當(dāng)外界環(huán)境溫度或水溫再繼續(xù)升高時，普通熱泵壓縮機(jī)的效率開始有明顯的降低。這是因為現(xiàn)有普通熱泵壓縮機(jī)的電機(jī)只有一個繞組方案，電機(jī)的額定功率固定，高效率區(qū)間較小，當(dāng)水溫、環(huán)境溫度過高或過低時，會使熱泵壓縮機(jī)的負(fù)荷突然減小，導(dǎo)致普通熱泵壓縮機(jī)出現(xiàn)效率突然降低的情況。專利技術(shù)人研究發(fā)現(xiàn)，熱泵壓縮機(jī)中電機(jī)的主相繞組匝數(shù)與電機(jī)的額定輸入功率相關(guān)，當(dāng)主相繞組匝數(shù)較多時，電機(jī)的額定輸入功率較低，電機(jī)的最高效率點對應(yīng)的扭矩較小。同時參照圖3，圖3為熱泵壓縮機(jī)的水溫-扭矩曲線圖，從圖3可以看出，當(dāng)水溫上升時，扭矩也增大。因此要改善熱泵壓縮機(jī)在環(huán)境溫度或水溫過高或過低時效率不高的情況，可以在電機(jī)主相繞組中引入或者去掉部分主相繞組(附加繞組)，使得一個電機(jī)具有兩套或多套主相繞組方案，通過切換不同主相繞組可以改變電機(jī)的主、副相繞組匝比，從而調(diào)整電機(jī)工作點，使電機(jī)能夠切換工作點，以調(diào)節(jié)電機(jī)的扭矩，轉(zhuǎn)變運行狀態(tài)，來使其滿足寬工作點需求。以下結(jié)合附圖，以一個具體的實施方案來對本專利技術(shù)的全工況高效熱泵壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)以工作過程做詳細(xì)說明。與現(xiàn)有的熱泵壓縮機(jī)相同，本實施例的熱泵壓縮機(jī)同樣包括封閉殼體，封閉殼體內(nèi)設(shè)置電機(jī)和壓縮泵體，壓縮泵體通過吸氣管與氣液分離器連通。參照圖4，本專利技術(shù)熱泵壓縮機(jī)的電機(jī)上設(shè)置主相繞組S、附加繞組SI以及副相繞組S2，主相繞組S與附加繞組SI串聯(lián)，附加繞組SI的一端引出第一引線J1，第一引線Jl從附加繞組SI的與主相繞組S連接端相對的另一端引出。主相繞組S與附加繞組SI之間引出與主相繞組S相連的第二引線J2，在同一時刻，第一引線Jl和第二引線J2中只有一個被連通。主相繞組S與副相繞組S2并聯(lián)后與公共端JO連接。副相繞組S2與電容串聯(lián)，從而使主、副相電流相位間相差一定的電角度。本實施例的電容包括第一電容Cl和第二電容C2,第一電容Cl為25uF,第二電本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
全工況高效熱泵壓縮機(jī)，其特征在于：所述熱泵壓縮機(jī)的電機(jī)上設(shè)置主相繞組（S）、附加繞組（S1）及副相繞組（S2），其中，所述主相繞組（S）與副相繞組（S2）并聯(lián)后與公共端（J0）連接，所述副相繞組（S2）與電容串聯(lián)；所述附加繞組（S1）串聯(lián)于所述主相繞組（S）上或串聯(lián)于所述副相繞組（S2）上，所述附加繞組（S1）的一端引出第一引線（J1）；所述主相繞組（S）與附加繞組（S1）之間或所述副相繞組（S2）與附加繞組（S1）之間引出第二引線（J2）。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳達(dá)光，謝利昌，楊開成，呂浩福，程成，
申請(專利權(quán))人：珠海格力電器股份有限公司，珠海凌達(dá)壓縮機(jī)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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