[发明专利]空调机

说明书

技术领域

本发明涉及使用用于磁场的永久磁铁的电动机，更具体地说，涉及用于驱动空调机的电动机和控制电动机的方法，并且涉及一种电动机，该电动机的转子由一第一场磁铁和一第二场磁铁构成，第一场磁铁和第二场磁铁的磁极中心的位置根据转矩的方向进行变化，有效的磁通密度可以根据旋转的速度进行变化，以及涉及控制电动机的方法。

背景技术

在已有技术的永久磁场型电动机中，设置在转子中的永久磁铁产生的一恒定的磁通量Φ和电动机的旋转角速度ω可确定一感应电动势E。也就是说，当电动机的旋转角速度ω(旋转速度)增加时，感应电动势成比例地增加。

因此，在较低的速度范围中可获得高转矩，但由于旋转速度的可变范围较窄，因此高速范围中的运行较为困难。因此，可考虑使用磁场变弱控制技术来加宽高速运行的范围。

此外，在空调机中，在供暖运行期间定期地完成除霜运行。然而，存在的问题是当除霜运行时间较长时，供暖能力降低。

由于励磁电流变弱，因此使用如上所述的磁场变弱控制技术来加宽高速运行范围的方法具有制热和效率降低的局限性。

此外，由于除霜运行的负荷较低，因此最好是在供暖运行期间高速运行完成除霜操作，但由于永久磁铁的感应电动势增加，因此磁场变弱控制具有局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种包括永磁电动机的空调机，该永磁电动机在制冷和供暖范围内具有高输出功率的特征，即使在高速范围内的除霜运行中也具有高输出的特征。

在本发明中，空调机包括：至少一压缩机构成的制冷循环；用作所述压缩机动力源的一电动机；用于驱动电动机的一电气驱动回路(一逆变器)；一室内热交换器；一电动膨胀阀；一室外热交换器，通过改变电动机的旋转速度和电动膨胀阀的开度可以控制制冷循环中的制冷剂循环的流动速率，其中

电动机包括：一定子，该定子具有一初级绕组以及具有场磁铁的一转子，场磁铁包括：一第一场磁铁，该第一场磁铁具有若干沿旋转方向顺序排列的不同极性的磁极；以及一第二场磁铁，该第二场磁铁具有若干沿旋转方向顺序排列的不同极性的磁极，第二场磁铁能相对于第一场磁铁旋转，第一和第二场磁铁与定子的磁极相对；以及一机构，该机构可根据转矩的方向相对于所述第一场磁铁的磁极来改变所述第一和第二场磁铁的合成磁极的相位，根据转矩方向进行改变的机构包括：通过转子产生的转矩方向，以及第一与所述第二场磁铁之间的磁作用力的平衡，使第一和所述第二场磁铁的同极性的磁极中心成为同相的装置；以及当转子中产生的转矩方向相反时，使第一和第二场磁铁的磁极中心成为异相的装置。

附图说明

图1是一示意图，该图示出了具有永磁型同步电动机的实施例的一制冷循环；

图2是一图表，该图表示出了供暖运行期间空调机的特性；

图3是一示意图，该图示出了图1中的电动机的转子的相同极性的磁极中心是异相的情况(第一种情况)；

图4是一示意图，该图示出了图1中的电动机的转子的相同极性的磁极中心是同相的情况；

图5是一示意图，该图示出了图1中的电动机的转子的相同极性的磁极中心是异相的情况(第二种情况)；

图6是若干曲线图，示出了各种特性相对图1中的电动机的旋转速度的关系曲线；

图7是图1中的电动机的控制框图；

图8是一示意图，该图示出了本发明的电动机的又一实施例(致动器处于关闭状态)；

图9是一示意图，该图示出了本发明的电动机的又一实施例(致动器处于打开状态)；

图10是一示意图，该图示出了本发明的电动机的又一实施例的转子的内部；

图11是一示意图，该图示出了本发明的电动机的又一实施例的转子的内部；

图12是一示意图，该图示出了本发明的电动机的又一实施例(致动器处于打开状态)；

图13是一示意图，该图示出了本发明的电动机的又一实施例的转子(增加了间隙差)；

图14是一示意图，该图示出了本发明的电动机的又一实施例的转子(将本发明应用于八极电动机的情况)；

图15是一示意图，该图示出了本发明的电动机的又一实施例的转子(可以沿轴向移动)；

图16是一示意图，该图示出了本发明的电动机的又一实施例中的轴向位移的测量；

具体实施方式

下面将叙述本发明的实施例。

图1是一示意图，该图示出了具有永磁型同步电动机的实施例的一制冷循环。