外，如下文所讨论的，响应于通过改变旋转压缩机22的容积比而形成的负荷条件来匹配马达64的速度的能力进一步提高了效率。
[0043]马达系统30和变速驱动器54具有用于低压(小于约600伏)、50 Hz和60 Hz的应用的电力电子器件。通常，AC电源(未示出)将向变速驱动器54供给多相电压和频率。传送至变速驱动器38的AC电压或者线电压取决于AC电源在50 Hz至60 Hz的线频率下通常将具有200V、230V、380V、415V、480V 或者600V 的标称值。
[0044]现在参考图3和图6，旋转压缩机22被示出为包括多个配合的螺杆型转子24、26的螺杆压缩机。配合的螺杆转子24、26在转子24、26与限定旋转压缩机22的外壳60的工作室66的内室壁之间限定一个或者多个压缩袋。由马达系统30供给的扭矩使螺杆转子24、26旋转，从而从吸气口 14闭合压缩袋。随着转子24、26使流体朝排气口 16运动，转子24、26的旋转进一步减小压缩袋的容积。由于减小压缩袋的容积，转子24、26将流体传送至在大于吸气压力的排气压力下并且在高于吸气温度的排气温度下的排气口 16。
[0045]压缩机系统12进一步包括安装于邻近进气口14的压缩机外壳60的电动马达外壳62。马达外壳62封装联接至变频驱动器54的电动马达64。电动马达64可运行为驱动配合的螺杆转子24、26。在另一实施例中，马达外壳62对于压缩机外壳60而言是必需的。压缩机外壳60可以具有带有吸气口 14的低压端和带有排气口 16的高压端。吸气口 14和排气口 16与由压缩机外壳60限定的工作室66形成畅流连通(open-flow communicat1n)。吸气口 14和排气口 16可以分别是轴向口、径向口或者轴向口和径向口的混合组合，以接收和排出制冷剂流体。
[0046]吸气口 14和排气口 16被配置为当转子24、26中的至少一个在近似恒定的圆周速度下运行时使流动损失最小化。吸气口 14可以定位在制冷剂被抽吸入工作室66的位置。可以将吸气口 14的尺寸定为尽可能的大，以使至少制冷剂的行近速度最小化，并且吸气口 14的位置也可以被配置为在进入转子24、26之前使制冷剂的湍流最小化。可以将排气口 16的尺寸定为大于理论上必要的尺寸，以提供热力学的最佳尺寸，并且由此降低制冷剂离开工作室66的速度。排气口 16可以总体上位于制冷剂离开旋转压缩机22的工作室66的位置。可以标称地配置压缩机外壳60中的排气口 16的位置，使得在传送入排气口 16内之前，能够在转子24、26中获得最大排气压力。另外，旋转压缩机22可以结合消声器68或者适合于降噪的其它设备。消声器68安装至轴承外壳90，该轴承外壳90封装旋转地安装至相应的转子24、26的轴的轴承组件70、71。
[0047]安装转子24、26以便在工作室66中旋转。工作室66限定成形为一对带有平端的平行的、纵向相交的圆筒，并且紧密地容限相互配合的螺杆转子24、26的外部大小和几何结构，以在螺杆转子24、26与压缩机外壳60的内室壁之间限定一个或者多个压缩袋。第一转子24和第二转子26布置在反向旋转、相互配合的关系中并且协作以压缩流体。第一转子24可操作地联接至将以针对预选的螺杆压缩机容量范围内的螺杆压缩机容量的旋转速度旋转的马达64。在一个实施例中，在满负荷容量下所选的旋转速度实质上大于在压缩机系统12的额定容量(本文中也称为额定螺杆压缩机容量)下的同步马达旋转速度。
[0048]在所示的实施例中，第一转子24可以被称为凸形螺杆转子并且包括凸形有凸出部分的/有凹槽的主体或者工作部分，通常是螺旋地或者盘旋地延伸的平台和沟槽。第二转子
26可以被称为凹形螺杆转子并且包括凹形有凸出部分的/有凹槽的主体或者工作部分，通常是螺旋地或者盘旋地延伸的平台和沟槽。在其它实施例中，第一转子24是凹形转子，并且第二转子26是凸形转子。转子24、26各自包括轴部分，其相应地安装至压缩机外壳60。例如，一个或者多个轴承组件70、72使转子24的端部分别安装于轴承外壳90和压缩机外壳60。轴承组件71、73使转子26的端部分别安装于轴承外壳90和压缩机外壳60。
[0049]一个示例性实施例中的电动马达64可以响应于从控制器50接收到的命令信号52来驱动转子24、26中的至少一个。马达64的马力能够在例如约125马力至约2500马力的范围中变化。由电动马达64供给的扭矩可以直接使螺杆转子24、26中的至少一个(诸如，在所示实施例中的第一转子24)旋转。通过采用马达64和变速驱动器54，本发明的实施例的压缩机系统12可以具有在约35吨至约500吨或者更大的范围内的额定螺杆压缩机容量。
[0050]当采用本文所公开的实施例时，虽然能够使用常规类型的马达(比如感应马达)并且其将提供益处，但是在具体的实施例中，电动马达64包括直接驱动的、变速的、密封的、永磁马达。永磁类型的马达64能够超过其它马达类型提高系统效率。马达64的永磁实施例包括马达定子74和马达转子76。定子74包括在叠片钢极周围形成的绕线线圈，其将变速驱动器54施加的电流转换为旋转磁场。定子74在压缩机系统12中安装于固定位置，并且围绕马达转子76，从而利用旋转磁场包封转子76。马达转子76是马达64的旋转部件，并且可以包括带有永磁体的钢结构，其提供与旋转的定子磁场相互作用的磁场以产生转子扭矩。另外，马达64可以被配置为接收变频控制信号并且每接收到变频控制信号则驱动至少两个螺杆转子。能够从通过制冷系统10循环的流体提供马达64的冷却。
[0051]除了通过将电动马达64与变速驱动器54连接来提供压缩机系统12的容量控制之外，压缩机系统12还包括容积控制组件17、170。当马达64经由对应于制冷系统1上的负荷的变频驱动器54，以压缩机速度运行压缩机22时，容积控制组件17、170基于制冷系统10的运行条件来调节压缩机22的容积比(Vi ) ο在一个实施例中，可变的容积控制组件17、170可运行为基于饱和的吸气温度和饱和的排气温度来控制压缩机22的容积比，以当根据制冷系统10上的负荷控制压缩机22的速度时提供最大效率。改变容积比以匹配运行条件(诸如，冷凝器系统18的饱和压力)能够避免压缩后的制冷剂气体压缩不足或者过度压缩中的任一者，这两种情况都会导致不必要的额外工作。变频驱动器54响应于控制器50来控制马达64以将压缩机22的容量与负荷匹配并且优化效率。
[0052]旋转压缩机22的容积比由在吸气口14处收集的制冷剂气体的容积与在释放至排气口 16之前收集的制冷剂气体的容积之比确定。因此，在释放之前调整在排气口 16处储存制冷剂的转子24、26的压缩袋的开启的定时导致旋转压缩机22的容积比变化。在运行中，蒸发器系统20的出口压力确定吸气口 14处的制冷剂的压力，并且假设压缩机容积恒定，转子24、26的设计以及工作室66的几何结构将排气口 16处的制冷剂的压力确定为随着吸气压力而变化。如果冷凝器系统18的运行压力低于排气口 16处的排气压力，那么制冷剂被过度压缩并且压缩机系统12已经在不必要地过多工作。如果冷凝系统18的运行压力高于压缩机22在排气口 16处的排气压力，那么制冷剂从排气口 16回流至转子24、26的最后一个压缩袋内，从而因为已压缩的制冷剂的再次压缩和位移以及压缩机22中的制冷剂的加热而为压缩机系统12产生附加工作。容积控制组件17、170可运行为在排气口 16处调整压缩后的制冷剂的容积，并且因此调整压缩机22的容积比以匹配冷凝器系统18的运行条件，并且通过压缩机系统12来避免不必要的工作，从而提高系统效率。
[0053]现在参考图4A-5B，示出了容积控制组件的一个实施例，并且将其标记为容积控制组件170。容积控制组件170包括容积控制构件，其能够横向运动至转子24、26的旋转轴线以调整径向排气口容积。在所示实施例中，容积控制构件包括排气口 16处的能够径向运动的阀构件172，其利用致动机构径向地运动，S卩，横向地运动至转子24、26的旋转轴线、在图4A-4B中所示的第一位置与图5A-5B中所示的第二位置之间向内地和向外地运动。在所示实施例中，致动机构包括封装在压缩机外壳60的腔室176中的活塞174和偏压构件178，该压缩机外壳60的腔室176与压缩机外壳60的工作室66形成流体连通。
[0054]容积控制组件170包括连接至活塞174的阀172，活塞174能够运动地封装在邻近排气口 16的压缩机外壳160的腔室176中。在图4A-4B的第一位置中，阀172位于转子24、26之间的工作室66中并且紧密靠近转子24、26的排气端，以沿转子24、26闭合排气口 16的径向部分。第一位置为压缩机22提供增加的容积比。在图5A-5B的第二位置中，阀172朝向外壳60退回以沿转子24、26的排气端提供附加径向容积，从而增加排气口容积并且降低压缩机22的容积比。阀172能够是开启的、闭合的、或者脉动的中的任一者以影响开启位置与闭合位置之间的容积比。
[0055]阀172能够由螺纹连接、摩擦配合、焊接连接或者其它合适的连接连接至活塞174。能够将偏压构件178(诸如所示实施例中的螺旋弹簧)定位在闭合腔室176的端盖180与活塞174之间，以辅助使阀172在第一位置与第二位置之间运动。由来自偏压构件178和通过端口182