[发明专利]一种电动涡旋压缩机动态驱动扭矩测量装置及测量方法

说明书

本发明提供了一种车用空调电动涡旋压缩机动态负载力矩测量装置及测量方法，涉及车用空调电动涡旋压缩机领域。该装置包括电流传感器和电源控制器，所述电流传感器测量电动涡旋压缩机定子线圈电流，所述电源控制器采集电流传感器信号，计算定子与转子之间感生电动势。当规定转子相位所对应的感生电动势超过限值时，判断电动涡旋压缩机负载力矩存在异常，降低定子驱动电压与频率，保护电动涡旋压缩机。该测量装置及矩测量方法可以评价涡旋压缩机动态工作状况，避免车用电动空调压缩机寒区工作发生“液击”故障。

技术领域

本发明涉及车用空调电动涡旋压缩机技术领域，具体涉及一种车用空调电动涡旋压缩机动态驱动扭矩测量装置及测量方法。

背景技术

车用空调涡旋式压缩机是由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机。在吸气、压缩、排气的工作过程中，定盘固定在机架上，动盘由偏心轴驱动并由防自转机构制约，围绕定盘基圆中心，作很小半径的平面转动。气体通过空气滤芯吸入定盘的外围，随着偏心轴的旋转，气体在动定盘拟合所组成的若干个月牙形压缩腔内被逐步压缩，然后由定盘中心部件的轴向孔连续排出。在寒冷的冬季或者是北方等常年低温地区，传统车用空调在启动过程中，需要先进行三到五分钟低转速预热。这是因为在低温状态下，压缩腔内可能存在液态的制冷剂，在涡旋压缩机高速旋转下，由于制冷剂的不可压缩性，压缩腔内的压强会很大，这就使得涡旋压缩机处于非常恶劣的工作状态，严重影响压缩机零部件的使用寿命。车用电动涡旋压缩机启动预热时间较长，影响车内乘员舱舒适性，因此需要提出一种判断电动涡旋压缩机工作状态的测量方法和装置，缩短电动涡旋压缩机启动预热时间。

涡旋压缩机动盘与定盘处于时刻变化的啮合状态，随着电机转子转角逐渐增加，定盘与动盘之间的月牙形腔体内气体的压缩比是逐渐增加的，故偏心轴的驱动力矩也逐渐增大。而在最终的压缩腔排气过程，随着压缩腔内的气体突然排出，这又使得驱动力矩骤然降低，所以压缩机驱动力矩处于快速变化的状态，驱动电机转速也随着驱动力矩变化而剧烈波动。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种车用空调电动涡旋压缩机动态驱动扭矩测量装置及测量方法。

本发明的技术方案如下：一种车用空调电动涡旋压缩机动态驱动扭矩测量装置，包括涡旋压缩机，所述涡旋压缩机电源由电源控制器提供，所述电源控制器和涡旋压缩机之间连接有电流传感器，所述电流传感器的输出端与电源控制器电连接，所述电流传感器的输入端与涡旋压缩机电连接，所述电源控制器和涡轮压缩机分别与驱动器电连接。

所述涡旋压缩机包括机壳，第一轴承，第二轴承，偏心轴，偏心部，定子，转子，动盘，定盘，进气口和出气口，所述机壳内设置有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承的轴心插入安装有偏心轴，所述偏心轴的中部设置有偏心部，所述机壳的内壁上固定设置有定子，所述偏心轴上与定子对应位置处设置有转子，所述偏心轴的一端的偏心部固定连接有动盘，所述机壳的内壁与动盘对应的位置处设有定盘，所述定盘和动盘相互拟合且偏心设置，所述机壳上设置有进气口和出气口。

所述定子内部中空且设置有绕组，所述转子内部固定设置有磁钢。

所述定子位于第一轴承和第二轴承之间。

所述机壳的外壁靠近定盘的远离动盘一侧设置有出气口，所述机壳的外壁靠近动盘的远离定盘一侧设置有进气口。

一种基于车用空调电动涡旋压缩机动态负载力矩测量装置的测量方法，包括如下步骤：

1)电动涡旋压缩机启动，电源控制器为定子提供启动励磁电压和频率控制；

2)启动励磁电压与频率远低于额定值，目的在于驱动电动涡旋压缩机使空调制冷剂开始循环，检查压缩机内是否有液态制冷剂沉积；

3)电源控制器通过电流传感器测量定子励磁电流，通过以下公式计算规定转子转角相位所对应的定子感生电动势和磁通量：