许多液体冷却器或者制冷应用系统在一个或多个对应的制冷电路中使 用多个压缩机，即两个或更多压缩机。使用多个压缩机的一个目的是从冷却 器系统获得增加的容量，该增加的容量是不能通过操作单个压缩机而获得 的。此外，在压缩机发生故障并且不再能提供冷却容量的情况下，使用多个 压缩机可通过让一个或多个压缩机保持运转以提供级别降低的冷却容量，而 提供整体系统的可靠性改善。
冷却器系统的压缩机电动机可以在系统位置上直接从AC电力网供电， 这将致使压缩机仅仅以单一速度运转。可替换地，压缩机电动机可使用插入 在系统电力网和电动机之间的可变速度驱动器，以便以可变的频率和可变的 电压向电动机供电，这将致使压缩机能够以几个不同的速度运转。可通过为 每个压缩机电动机提供对应的可变速度驱动器、或者通过将所有压缩机电动 机并行连接到可变速度驱动器的逆变器(inverter)输出端，而获得电动机的 可变速度运转。为每个压缩机使用可变速度驱动器的一个缺点是整个冷却器 系统变得更昂贵，因为具有给定累积额定功率的多驱动器比相同输出额定功 率的单驱动器更昂贵。将压缩机电动机并行连接到可变速度驱动器的单一逆 变器输出端的一个缺点是一个电动机的失效或故障可能禁用该可变速度驱 动器，并从而防止与该可变速度驱动器连接的其它电动机来操作冷却器系统 中的剩余压缩机。与可变速度驱动器连接的其它电动机的禁用使冗余压缩机 的功能失效，因为作为禁用电动机和可变速度驱动器的结果而使所有压缩机 都被禁用。
对AC电力网所供电的压缩机电动机的相应控制相对简单，主要包括电 动机的启动和停止。而对可变速度驱动器供电的压缩机电动机的相应控制非 常复杂，并包括根据系统状况来确定每个压缩机电动机(和压缩机)的合适速 度。
对多压缩机的一类控制包括压缩机的依次接合和切断，以获得期望的系 统负载。这个控制过程通常包括启动一个压缩机以满足增加的系统需求，并 随后添加附加的压缩机，直到满足了系统需求为止。然后，响应于降低的系 统需求而以类似的方式关断或卸载压缩机。该类型控制的一个示例可见美国 专利No.6,499,504(′504专利)。该′504专利针对一种响应系统压力和系统容 积流量容量二者而工作的压缩机控制系统。特别地，在感测到压缩机系统的 实际压力和容积流量容量之后，从压缩机系统加载或卸载压缩机。
对多压缩机的另一类控制处理包括根据系统状况来确定领先(lead)压 缩机的工作配置，并然后使用附加的控制指令来控制一个或多个滞后压缩 机，以匹配该领先压缩机的输出。该类型控制的一个示例可见美国专利 No.5,343,384(′384专利)。该′384专利针对一种在类似的操作点上操作多个压 缩机的控制系统和方法。微控制器连续地比较系统压力和期望的压力，并进 行对应的调整，或向上或向下，首先调整领先压缩机的进气阀的位置，并然 后调整领先压缩机的旁通阀的位置，使得这些改变可通过CEM程序而传递 到系统中的剩余压缩机。
因此，需要这样一种系统和方法，用于通过控制压缩机的运转速度和运 转中的压缩机的数目二者来维护多压缩机冷却器系统中的残余冷却液体温 度定位点(setpoint)，而控制该冷却器系统的容量。

本发明的一个实施例针对一种用于控制多压缩机冷却器系统的容量的 方法。该方法包括提供具有多个逆变器的可变速度驱动器的步骤。每个逆变 器被配置为向多压缩机冷却器系统的对应压缩机电动机供电。该方法还包括 如下步骤：监视该多压缩机冷却器系统的至少一个操作条件；响应该至少一 个所监视的操作条件，确定是否增加多压缩机冷却器系统的输出容量；以及 响应增加输出容量的确定，调整多个逆变器的操作配置，以增加多压缩机冷 却器系统的输出容量。该方法还包括如下步骤：响应该至少一个所监视的操 作条件，确定是否降低多压缩机冷却器系统的输出容量；以及响应降低输出 容量的确定，调整多个逆变器的操作配置，以降低多压缩机冷却器系统的输 出容量。
本发明的另一个实施例针对一种具有多个压缩机的多压缩机冷却器系 统。将通过对应的电动机所驱动的多个压缩机中的每个压缩机、和该多个压 缩机合并在至少一个制冷电路中。每个制冷电路包括以闭合制冷环路连接的 多个压缩机中的至少一个压缩机、冷凝器布置和蒸发器布置。该多压缩机冷 却器系统也具有可变速度驱动器，以向多个压缩机的对应电动机供电。该可 变速度驱动器包括转换器级、DC链路级和逆变器级。该逆变器级具有多个 逆变器，每个都并联电连接到DC链路级，并且每个都向多个压缩机的对应 电动机供电。该多压缩机冷却器系统还具有控制面板，用于控制可变速度驱 动器，以从多个压缩机中产生预先选择的系统容量。该控制面板被配置为确 定该可变速度驱动器中的所述多个逆变器中的正在工作的逆变器数目，并被 配置为确定可变速度驱动器的多个逆变器中所述数目的正在工作的逆变器 的操作频率，以从多个压缩机中产生预先选择的系统容量。
本发明的又一个实施例针对一种用于多压缩机冷却器系统的容量控制 方法。该方法包括提供具有多个逆变器的可变速度驱动器的步骤。每个逆变 器被配置为以预先选择的输出频率向多压缩机冷却器系统的对应压缩机电 动机供电。该方法还包括如下步骤：监视多压缩机冷却器系统的至少一个操 作条件；响应该至少一个所监视的操作条件，确定是否增加多压缩机冷却器 系统中的容量；以及响应增加容量的确定，而配置多个逆变器，从而在多压 缩机冷却器系统中产生已增加的容量。配置多个逆变器以产生已增加容量的 步骤还包括：确定是否使能多个逆变器的附加逆变器，从而启动多压缩机冷 却器系统的附加压缩机电动机；响应使能附加逆变器的确定，而使能多个逆 变器的附加逆变器；以及调整多个逆变器的每个操作中逆变器的预先选择的 输出频率。该方法还包括如下步骤：响应该至少一个所监视的操作条件，确 定是否降低多压缩机冷却器系统的容量；以及响应降低容量的确定，而配置 多个逆变器，以产生多压缩机冷却器系统的已降低容量。配置多个逆变器以 产生已降低的容量的步骤包括：确定是否禁用多个逆变器的操作中逆变器， 以停止多压缩机冷却器系统的压缩机电动机；响应禁用操作中的逆变器的确 定，而禁用多个逆变器中的操作中逆变器；以及降低多个逆变器的每个操作 中逆变器的预先选择的输出频率。
本发明的一个优点是减少了压缩机循环，同时提供了压缩机的最佳控 制。
本发明的另一个优点是通过操作尽可能多的压缩机以满足给定的负载 条件来改善系统效率。
根据接下来结合通过示例说明本发明原理的附图对优选实施例的更详 细描述，本发明的其它特征和优点将变明显。

图1图示了可用于本发明的通常应用。
图2示意性地图示了可用于本发明的可变速度驱动器。
图3图示了用于本发明的制冷器或冷却器系统的实施例。
图4是示出本发明的基本容量控制过程的流程图。
图5是示出本发明的压缩机启动控制过程的流程图。
图6是示出了本发明的系统加载控制过程的流程图。
图7是示出了本发明的系统卸载控制过程的流程图。
在所有可能情况下，相同的附图标记在所有图中将始终用于表示相同或 相似的部分。

图1一般图示了可用于本发明的应用。AC电源102供应可变速度驱动 器(VSD)104，其向多个电动机106供电。电动机106优选地用于驱动可在制 冷或冷却器系统中使用的对应压缩机。控制面板110可用于控制VSD104 的操作，并可监视和/或控制电动机106和压缩机的操作。
AC电源102从AC电力网或者存在于一场所的分布系统向VSD104提 供单相或多相(例如，三相)、固定电压、且固定频率的AC电力。该AC电 源102可优选地根据对应的AC电力网而以50Hz或60Hz的线频率向VSD 104供应200V、230V、380V、460、或600V的AC电压或线电压。
VSD 104从AC电源102接收具有特定的固定线电压和固定线频率的 AC电力，并以期望的电压和期望的频率提供AC电力到每个电动机106，固 定线电压和固定线频率二者都可以变化以满足特定的需要。优选地，VSD104 可提供AC电力到每个电动机106，所述电动机106可能具有比每个电动机 106的额定电压和频率更高的电压和频率、以及更低的电压和频率。在另一 个实施例中，VSD 104可再次提供比每个电动机106的额定电压和频率更高 和更低的频率、但仅相同或更低的电压。
电动机106优选地为电感电动机，其能够以可变速度运转。该电感电动 机可具有包括两个电极、四个电极、或者六个电极的任何合适的电极布置。 然而，可以以可变速度运转的任何合适电动机都可用于本发明。
图2示意性地图示了在VSD 104的一个实施例中的一些组件。VSD 104 可有三级：转换器或整流器级202、DC链路级204、和具有多个逆变器的输 出级206。转换器202将来自AC电源102的具有固定线频率、固定线电压 的AC功率转换为DC功率。转换器202可位于包括电子开关的整流器布置 中，其中该电子开关可仅仅在使用硅控整流器时通过选通来接通、或者在使 用二极管时通过正向偏压来接通。可替换地，转换器202可位于包括电子开 关的转换器布置中，其中该电子开关可被接通和关断，以产生受控的DC电 压并对输入电流信号进行整形以呈现正弦波，如果需要如此的话。由于AC 功率不仅能被整流为DC功率，而且DC功率电平也可被控制为特定值，所 以转换器202的转换器布置具有优于整流器布置的附加灵活度。在本发明的 一个实施例中，二极管和硅控整流器(SCR)可向转换器202提供大电流浪涌 能力和低故障率。在另一个实施例中，转换器202可利用与升压DC/DC转 换器或者脉宽调制的升压整流器耦接的二极管或闸流管整流器，来提供已升 压的DC电压到DC链路204，从而获得比VSD 104的输入电压更大的VSD 104的输出电压。
DC链路204过滤来自转换器202的DC功率，并提供能量存储组件。 该DC链路204可包括电容器和电感器，其是展现高可靠率和非常低的故障 率的无源器件。最后，逆变器206并联连接在DC链路204上，并且每个逆 变器206将来自DC链路204的DC功率转换为用于对应电动机106的可变 频率、可变电压的AC功率。逆变器206是电源模块，其可包括与二极管并 联连接的功率晶体管或者集成双极功率晶体管(IGBT)电力开关。此外，要理 解，只要VSD 104的逆变器206可向电动机106提供适当的输出电压和频率， VSD 104可合并与如上所述和如图2所示的组件不同的组件。
对于通过VSD 104所要供电的每个电动机106，在VSD 104的输出级中 存在对应的逆变器206。VSD 104可供电的电动机106的数目取决于被合并 到VSD 104中的逆变器206的数目。在优选实施例中，可以有2个或3个逆 变器206被合并在VSD 104中，所述逆变器并联连接到DC链路204并用于 向对应的电动机106供电。尽管VSD 104优选具有2和3个逆变器206，但 可理解的是，可使用多于3个逆变器206，只要DC链路204可为每个逆变 器206提供并维持适当的DC电压。
在优选实施例中，如下面更详细地描述的，逆变器206由控制系统联合 控制，使得每个逆变器206根据提供到逆变器206的公共控制信号或控制指 令而向对应电动机提供具有相同的期望电压和频率的AC功率。可以由控制 面板110或者合并控制系统的其它合适控制器件来进行逆变器206的控制。
VSD 104可防止大侵入电流在电动机106的启动期间到达电动机106。 此外，VSD 104的逆变器206可向AC电源102提供具有大约整功率因数的 功率。最后，VSD 104调整电动机106接收的输入电压和输入频率的能力允 许配备有VSD 104的系统在各种外国和国内电力网上工作，而无需为了不同 的电源变更电动机106。
图3一般图示了合并在制冷系统中的本发明的一个实施例。如图3所示， HVAC、制冷或者液体冷却器系统300具有合并在对应的制冷电路中的两个 压缩机，但是要理解，系统300可具有用于提供期望的系统负载的一个制冷 电路或多于两个的制冷电路，并可具有用于对应制冷电路的多于一个压缩 机。系统300包括第一压缩机302、第二压缩机303、冷凝器布置308、扩展 器件、水冷却器或蒸发器布置310、和控制面板110。控制面板110可包括 模数(A/D)转换器、微处理器、非易失性存储器、和用于控制制冷系统300 的操作的接口板。控制面板110还可用于控制VSD 104、电动机106、以及 压缩机302和303的操作。传统的HVAC、制冷或者液体冷却器系统300包 括图3中没有示出的许多其它特征。这些特征已经被故意省略，以简化该图， 从而便于说明。
压缩机302和303压缩制冷蒸汽，并将其传递到冷凝器308。优选地， 压缩机302和303在分离的制冷电路中连接，即，压缩机302和303输出的 制冷剂在重新进入压缩机302和303以开始另一个循环之前，没有被混合， 而在分离电路中穿行通过系统300。该分离的制冷电路优选地使用单个冷凝 器外壳308和单个蒸发器外壳310进行对应的热交换。冷凝器外壳308和蒸 发器外壳310利用具有对应的外壳或具有分离的旋管布置的隔板或其它划分 装置，来维持分离的制冷电路。在本发明的又一个实施例中，可以将压缩机 302和303输出的制冷剂组合到单个制冷电路中，以便在被分离以重新进入 压缩机302和303之前穿过系统300。
压缩机302和303优选地为螺杆式压缩机或者离心式压缩机，然而这些 压缩机可以为任何合适类型的压缩机，包括往复式压缩机、涡旋式压缩机、 旋转式压缩机、或其它类型压缩机。压缩机302和303的输出容量可基于压 缩机302和303的运转速度，其运转速度取决于VSD 104的逆变器206所驱 动的电动机106的输出速度。传递到冷凝器308的制冷剂蒸汽进入与流体(例 如空气或水)之间的热交换联系，并作为与流体进行热交换的结果，而经历 到制冷剂液体的相变。来自冷凝器308的已冷凝的液体制冷剂流经对应的扩 展器件到达蒸发器310。
蒸发器310可包括用于冷却负荷的供应管线和回流管线的连接。辅助液 体经由回流管线而穿行进入到蒸发器310，并经由供应管线存在于蒸发器310 中，其中该辅助液体优选为水，但可以是任何其它的辅助液体，例如乙烯、 氯化钙卤水、或者氯化钠卤水。蒸发器310中的液体制冷剂进入与辅助液体 之间的热交换联系，以使得辅助液体的温度变冷。作为与辅助液体之间的热 交换联系的结果，蒸发器310中的制冷剂液体经历了到制冷剂蒸汽的相变。 然后，蒸发器310中的蒸汽制冷剂返回到压缩机302和303以完成循环。要 理解，在系统300中可使用任何合适配置的冷凝器308和蒸发器310，只要 能获得冷凝器304和蒸发器306中的制冷剂的合适相变即可。
优选地，控制面板110或控制器可提供控制信号到VSD 104以控制VSD 104的操作，并特别控制逆变器206的操作，以便为VSD 104提供最佳的 操作设置。如下面详细描述的，控制面板110可响应压缩机302和303的 增加的或降低的负载状态而增加或降低VSD 104的逆变器206的输出电压 和/或频率，从而获得电动机106的期望运转速度和压缩机302和303的期 望容量。
控制面板110执行(多个)控制算法或软件，来控制系统100的操作， 并确定和实现对VSD 104的逆变器206的操作配置，从而响应于对于系统 100的特定输出容量需求来控制压缩机302和303的容量。在一个实施例中， 所述(多个)控制算法可以是存储在控制面板110的非易失性存储器中的计 算机程序或软件，并可包括一系列可通过控制面板110的微处理器执行的指 令。尽管优选的是该控制算法体现为(多个)计算机程序并由微处理器执行， 但是要理解的是，本领域的技术人员也可以使用数字和/或模拟硬件来实现和 执行该控制算法。如果使用硬件来执行控制算法，则可改变控制面板110的 对应配置，从而合并必要的组件并去除不再需要的任何组件。
图4图示了本发明的基本容量控制过程。该过程在步骤402通过监视压 缩机和对应的冷却器系统的当前运转状态而开始。多于一个传感器或其它的 合适监视器件被放置在冷却器系统中，以监视冷却器系统的一个或多个运转 状态。传感器将信号提供到与所测量的系统参数对应的控制面板110。所测 量的冷却器系统的系统参数可对应于可以测量的任何合适冷却器系统参数， 诸如制冷剂温度、制冷剂压力、制冷剂流量、来自蒸发器的剩余冷却液体温 度、或者任何其它的合适参数。
根据在步骤402中获得的所监视的系统状态，控制过程然后在步骤404 中确定是否需要初始系统启动。初始系统启动包括启动一个或多个压缩机， 以便将系统从不活动或关断状态转变到活动或运转状态。如果确定需要初始 系统启动，则控制前进到图5所示的、并将在下面更详细地描述的启动控制 过程。如果不需要初始系统启动，这通常是因为已经预先启动了一个或多个 压缩机，则控制过程进入步骤406，以确定是否需要系统加载或者增加的系 统容量。
如果控制过程基于步骤402中所监视的系统状态、响应对附加系统容量 的需要而确定需要系统加载，则控制过程前进到图6所示的、并在下面更详 细描述的系统加载过程，以增加压缩机上的负载，从而增加系统容量。如果 不需要系统加载，则控制过程进入步骤408，以确定是否需要系统卸载或者 降低的系统容量。
如果控制过程基于步骤402中的所监视的系统状态、响应对系统容量需 求的降低而确定需要系统卸载，则控制过程前进到图7所示的、并在下面更 详细描述的系统卸载过程，以降低压缩机上的负载，从而降低系统容量。如 果不需要系统卸载，则控制过程返回步骤402并重复所述过程。
图4的基本控制过程优选地使用模糊逻辑控制技术，但可使用任何合适 的控制技术来确定何时启动冷却器系统的压缩机、何时增加冷却器系统的容 量、以及何时降低冷却器系统的容量。优选地，图5、6和7的控制过程响 应由图4的基本控制过程进行的上述确定之一，而针对冷却器系统的控制过 程。
图5图示了本发明的启动控制过程。该启动控制过程包括一个或多个压 缩机的启动，以便将系统从不活动或关断状态转变到活动或运转状态。该过 程通过确定是否所有压缩机都是关、不活动、或关断而开始于步骤502。如 果在步骤502中压缩机之一处于活动或运转状态，则过程返回到图4的步骤 402以进一步监视系统状态，因为由于一个或多个压缩机在运转而不需要该 启动过程。接下来，在步骤502中确定所有压缩机都不活动或断开(即压缩 机没有工作)之后，启动控制过程确定来自蒸发器的剩余冷却液体温度 (LCHLT)是否大于定位点温度加上预定偏移或控制范围。该预定偏移提供定 位点温度周围的控制区域，即期望的LCHLT，以防止响应系统状态的非常 小的改变而频繁调整冷却器系统。
优选地，用户可编程或设置预定的定位点温度和预定的偏移，但是要理 解的是，也可以将预定的定位点温度和预定的偏移编程到系统中。预定的定 位点温度可在大约10℉和大约60℉之间的范围内，这取决于蒸发器中将要 冷却的具体液体。当将要冷却水时，预定的定位点温度优选地在大约40℉ 到大约55℉之间的范围内，而当将要冷却乙二醇混合物时，预定的定位点 温度优选地在大约15℉到大约55℉之间的范围内。预定偏移可在大约±1℉ 和大约±5℉之间的范围内，并优选地在大约±1.5℉和大约±2.5℉之间。
如果在步骤504中LCHLT大于定位点温度加上预定偏移，则在步骤506 中确定将要启动的压缩机数目。要启动的压缩机数目可通过任何合适技术而 确定，并通常响应诸如LCHLT和LCHLT的变化率之类的特定系统特征或参 数来确定。如果步骤504中LCHLT不大于定位点温度加上预定偏移，则过 程返回到图4的步骤402，以进一步监视系统状态。在确定了将要启动的压 缩机数目之后，在步骤508中测试压缩机，以确定该压缩机是否能启动或运 转。在步骤508中，控制面板110可优选地根据防止压缩机启动的内部压缩 机控制或者信号(例如，存在“不允许运行”信号，压缩机已经有故障或者 压缩机被锁定)、或根据与系统中的问题或限制有关的其它系统控制或者信 号(例如，系统开关已经关断，系统已经出故障，系统已经锁定，或者系统 反再循环定时器在活动)，来确定压缩机是否不能启动或运转、或者要不然 不能工作。如果在步骤508中所有压缩机都不能启动，则过程返回到图4的 步骤402，以进一步监视系统条件。一旦确定要启动的所有压缩机能够启动 和操作，则压缩机在步骤510中启动，并以与VSD输出的最小频率对应的 频率来操作。VSD输出的用于压缩机运转的最小频率可在从15Hz到75Hz 的范围内，并优选地为40Hz。要理解的是，VSD可能能够提供比压缩机运 转所需要的最小频率输出更小的最小频率输出。在步骤510中启动了压缩机 之后，过程返回到图4的步骤402，以再次开始该过程并监视系统条件。
图6图示了本发明的系统加载控制过程。系统加载控制过程包括：响应 系统的增加的负载或需求、或者来自向压缩机供电的VSD的输出频率的增 加，而激活或启动一个或多个压缩机，以便响应系统的增加的负载或需求而 增加压缩机的输出容量。该过程通过确定加载定时器或计数器是否已经完成 其计数而开始于步骤602。在本发明的一个实施例中，加载定时器优选地设 置为2秒。然而，任何合适的时长都可用于该加载定时器。如果加载定时器 还没有完成其计数，则系统将不加载任何压缩机，并返回到图4的步骤402 以进一步监视系统条件，直到加载定时器结束或系统条件改变位置。加载定 时器用于给予系统足够的时间来响应以前的控制指令，该控制指令启动新压 缩机、或者增加向压缩机和它们各自的电动机供电的VSD的输出频率。
在加载定时器已经完成其计数之后，系统加载控制过程然后在步骤604 中确定是否存在当前没有操作但能够操作的任何压缩机。如果存在当前没有 操作的任何压缩机，则在步骤606中比较VSD的输出频率(即压缩机的操作 频率)和停止频率加上预定偏移频率。该停止频率优选地被计算为如上所述 的VSD最小频率输出乘以由正在运转的压缩机数目加一与该正在运转的压 缩机数目相除的比率。该预定频率偏移可在大约0Hz和大约50Hz之间的范 围内，并优选地在大约5Hz和大约10Hz之间。VSD输出频率与停止频率加 上偏移频率的比较用于确定启动另一个压缩机是否适合。由于压缩机以最小 频率操作，所以偏移频率和停止频率的相加用于防止通过仅满足启动压缩机 的条件(即处于停止频率)而启动压缩机，并然后响应系统的降低的负载或需 求(即请求卸载)而必须关断压缩机。偏移和停止频率的相加用于让压缩机以 在最小频率之上的频率操作，在附加压缩机启动之后，通过在需要关断压缩 机之前降低VSD的输出频率而存在卸载压缩机的空间。
在步骤606中确定VSD输出频率大于停止频率加上偏移之后，在步骤 608中启动另一个压缩机并控制VSD而以启动频率向正在运转的压缩机供 电。优选地，将启动频率计算为启动压缩机之前的VSD输出频率乘以运转 中压缩机数目(包括将要启动的压缩机)减一与运转中压缩机数目(包括将要 启动的压缩机)相除的比率。一旦压缩机被启动并被加速到启动频率，则过 程返回到图4的步骤402，以进一步监视系统条件。
向回参考步骤604，如果所有压缩机当前都在操作中，则在步骤610中 确定向压缩机供电的VSD输出频率是否低于最大VSD输出频率。VSD最大 输出频率可在120Hz与300HZ之间的范围内，并优选地为200Hz。然而， 要理解的是，VSD可具有任何合适的最大输出频率。如果VSD输出频率等 于最大VSD输出频率，则由于系统没有产生附加容量，所以过程返回到图4 的步骤402以进一步监视系统条件。然而，如果VSD输出频率小于最大VSD 输出频率，则检查并评估压缩机和它们的对应制冷电路，以便在步骤612中 确定压缩机是否达到它们的卸载限制。该卸载限制用于通过在出现某些预定 参数或条件时卸载压缩机，而防止对压缩机和对应的制冷电路的破坏。
如果没有压缩机或对应的制冷电路达到卸载限制，则在步骤616中控制 VSD以便以与当前输出频率加上预定增加量相等的增加的VSD输出频率向 压缩机供电。该预定增加量可处于大约0.1Hz和大约25Hz之间，并优选地 在大约0.1Hz和大约1Hz之间。优选地，该预定增加量可通过模糊逻辑控制 器或控制技术计算，然而，可使用任何合适的控制器或控制技术，例如PID 控制。所增加的VSD输出频率可增加到上至该最大VSD输出频率。一旦压 缩机加速到该增加的VSD输出频率，则过程返回到图4的步骤402以进一 步监视系统条件。向回参考步骤612，如果确定一个或多个压缩机或者对应 的制冷电路达到了卸载限制，则在步骤614中为这些压缩机和对应的制冷电 路计算基于负载限制控制表中的信息的受限负载值。接下来，在步骤616中， 如上面详细描述的，该过程调整压缩机的VSD输出频率，经受来自步骤614 的任何负载限制，并返回到图4的步骤402以进一步监视系统条件。
图7图示了本发明的系统卸载控制过程。该系统卸载控制过程包括：响 应系统的减少的负载或需求、或者来自向压缩机供电的VSD的输出频率的 降低，使一个或多个压缩机不活动或关断，以便响应系统的降低的负载或需 求而降低压缩机的输出容量。该过程通过确定卸载定时器或计数器是否已经 完成其计数而开始于步骤702。在本发明的一个实施例中，卸载定时器优选 地设置为2秒。然而，任何合适的时长都可用于卸载定时器。如果卸载定时 器还没有完成其计数，则系统将不卸载任一个压缩机，并返回到图4的步骤 402以进一步监视系统条件，直到卸载定时器结束或系统条件改变位置。
卸载定时器用于给予系统足够的时间来响应以前的控制指令，该控制指 令停止操作中的压缩机、或者降低向压缩机和它们各自的电动机供电的VSD 的输出频率。在卸载定时器已经完成其计数之后，压缩机卸载控制过程然后 在步骤704中确定是否当前仅有单个压缩机或领先压缩机在操作。如果仅有 单个压缩机或领先压缩机在操作，则在步骤706中比较VSD的输出频率和 最小VSD频率，以确定VSD的输出频率是否大于最小VSD频率。如果VSD 的输出频率不大于最小VSD频率，则评估LCHLT以在步骤708中确定其是 否小于定位点温度减去预定偏移。如果在步骤708中LCHLT小于定位点温 度减去预定偏移，则过程在步骤710中开始对压缩机和对应制冷系统的关断 过程，并且该过程结束。如果LCHLT小于定位点温度减去预定偏移，则压 缩机关断，因为系统已经完成了其操作目标，即达到了定位点温度，并且操 作目标取决于冷却器中的液体的凝固点，以便通过具有过低的LCHLT来避 免破坏压缩机或者对应的制冷电路。如果在步骤708中LCHLT不小于定位 点温度减去预定偏移，则压缩机继续以最小速度操作，并且过程返回到步骤 402以进一步监视。
如果在步骤706中VSD的输出频率大于最小VSD频率，则在步骤712 中控制VSD以便以与当前输出频率减去预定减少量相等的降低的VSD输出 频率向压缩机供电。该预定减少量可处于大约0.1Hz和大约25Hz之间，并 优选地在大约0.1Hz和大约1Hz之间。优选地，该预定减少量可利用模糊逻 辑控制来计算，然而，可使用任何合适的控制，例如PID控制。所述降低的 VSD输出频率可降低到下至最小VSD输出频率。一旦压缩机调整到该降低 的VSD输出频率，则过程返回到图4的步骤402以进一步监视系统条件。
向回参考步骤704，如果除领先压缩机之外还有任一压缩机在运转，则 在步骤714中确定向压缩机供电的VSD输出频率是否等于该最小VSD输出 频率。如果VSD输出频率等于VSD最小输出频率，则在步骤716中停止或 关断滞后压缩机并控制VSD以停止频率向剩余的运转压缩机供电。如上所 述，优选地将停止频率计算为VSD最小频率输出乘以运转压缩机数目加一 与运转压缩机数目相除的比率。一旦剩余的压缩机启动并加速到停止频率， 则过程返回到图4的步骤402以进一步监视系统条件。
如果在步骤714中VSD输出频率不等于最小VSD输出频率，则如上面 更详细地描述的，在步骤712中控制VSD以便以与当前输出频率减去预定 减少量相等的降低VSD输出频率向压缩机供电。一旦压缩机调整到该降低 的VSD输出频率，则过程返回到图4的步骤402以进一步监视系统条件。
尽管上面的控制过程论述了通过调整提供到电动机的VSD的输出频率 来控制系统容量，但要理解的是，也可以调整VSD的输出电压来控制系统 容量。在上面的控制过程中，优选地控制VSD以维持操作的恒定volts/Hz 或者恒定转距模式。用于具有基本上恒定的转距轮廓的负载的、电动机操作 的恒定磁通量(flux)或者恒定volts/Hz模式(诸如螺旋压缩机)需要对提供给电 动机的频率的任何增加或降低，以通过提供给电动机的电压的对应增加和降 低来进行匹配。例如，当四电极电感电动机以其额定电压的两倍和其额定频 率的两倍运转时，可输送其额定输出马力和速度的两倍。当处于恒定磁通量 或者恒定volts/Hz模式时，电动机电压的任何增加导致电动机的输出马力的 对等增加。类似地，电动机频率的任何增加导致电动机输出速度的对等增加。
当启动或停止压缩机以便调整冷却器系统的容量时，诸如在步骤608和 716中描述的，VSD优选地遵循下面的过程。首先，将VSD减速到受控停 止中的零速度。接下来，对应地使能或禁用要被添加或移除的压缩机。然后 控制VSD，以便在增加压缩机时以启动频率提供输出功率到运转压缩机，或 者在移除压缩机时以停止频率提供输出功率到运转压缩机。要理解的是，还 控制VSD，以对于对应的频率提供合适的电压。最后，将VSD加速到合适 的频率和电压，以向运转压缩机供电。
尽管已经结合优选实施例描述了本发明，但本领域的技术人员将理解， 在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变和将其元件替换为等价 物。此外，可进行许多变化，以使特定的情形或材料适合于本发明的示教， 而不脱离本发明的实质范围。因此，本发明不是想要限于这里描述的、作为 为执行本发明所构思的最佳模式而公开的特定实施例，而是要包括落入所附 权利要求的范围内的所有实施例。