ES2289053T3

ES2289053T3 - Sistema de diagnostico para compresor.

Info

Publication number: ES2289053T3
Application number: ES02252235T
Authority: ES
Inventors: Nagaraj Jayanth; Hung M. Pham
Original assignee: Emerson Climate Technologies Inc
Current assignee: Copeland LP
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2008-02-01
Anticipated expiration: 2022-03-27
Also published as: US6758051B2; US20100101250A1; TW544492B; US7313923B2; US7980085B2; KR20070042514A; KR20020076185A; US7260948B2; US20040154319A1; EP1245913B1; CN1384290A; US20060080978A1; US7647783B2; US20040159112A1; KR101009285B1; CN1293307C; US7162883B2; BR0201825A; DE60221177T2; DE60221177D1

Abstract

Un montaje de compresor que comprende un compresor (10); un motor (28, 46, 48) acoplado a dicho compresor para accionar dicho compresor; un protector (54) de motor asociado a dicho motor, siendo accionado dicho protector (54) de motor entre una primera posición cuando dicho motor está dentro de unos parámetros de funcionamiento específicos, y una segunda posición cuando dicho motor está fuera de dichos parámetros de funcionamiento específicos; un sensor (330; 332; 334) que monitoriza una característica de funcionamiento de dicho compresor; caracterizado por: un sistema (100) de diagnóstico asociado a dicho protector (54) de motor, incluyendo dicho sistema (100) de diagnóstico circuitería (104) lógica asociada a dicho protector de motor que funciona analizando un estado de dicho protector de motor como una función del tiempo e identificando una causa de fallo específica; donde dicho sensor (330; 332; 334) está en comunicación con dicho sistema (100) de diagnóstico.

Description

Sistema de diagnóstico para compresor.

La presente invención se refiere a un sistema de diagnóstico para un sistema de refrigeración o aire acondicionado. Más particularmente, la presente invención se refiere a un sistema de diagnóstico para un sistema de refrigeración o aire acondicionado que utiliza diferentes características de funcionamiento y la información de "disparo" del compresor para diagnosticar los problemas asociados al sistema de refrigeración o aire-acondicionado.

Existe una clase de máquinas en la técnica conocidas generalmente como máquinas de desplazamiento que se utilizan para el desplazamiento de varios tipos de fluidos. Estas máquinas de desplazamiento pueden estar configuradas como un expansor, un motor de desplazamiento, una bomba, un compresor, etc. y las características de la presente invención son aplicables a cualquiera de estas máquinas. Con el objetivo de ilustrar, sin embargo, la realización descrita está en la forma de un compresor de desplazamiento de refrigeración hermético utilizado en un sistema de refrigeración o aire acondicionado.

Se está haciendo más y más popular el uso de compresores de desplazamiento como compresores en aplicaciones tanto de refrigeración como de aire acondicionado, debido principalmente a su capacidad para funcionar de manera extremadamente eficiente. Generalmente, estas máquinas incorporan un par de envolventes en espiral engranadas, una de las cuales es hecha girar con relación a la otra, para definir una o más cámaras en movimiento cuyo tamaño decrece progresivamente mientras se desplazan desde un orificio de succión externo hacia un orificio de descarga central. Se proporciona un motor eléctrico que funciona accionando el miembro de desplazamiento giratorio mediante un eje motor adecuado fijado al rotor del motor. En un compresor hermético, la parte inferior de la cubierta hermética normalmente contiene un colector de aceite para lubricación y enfriamiento. Aunque el sistema de diagnóstico de la presente invención se describirá en conjunto con un compresor de desplazamiento, se debe entender que el sistema de diagnosis de la presente invención se puede utilizar también con otros tipos de compresores.

Tradicionalmente, cuando un sistema de aire acondicionado o de refrigeración no está funcionando de acuerdo con su diseño, se llama a un técnico al lugar para que resuelva el problema. El técnico lleva a cabo una serie de comprobaciones que ayuda a aislar el problema del sistema. Una de las causas del problema del sistema podría ser el compresor del sistema. Un compresor defectuoso presenta algunos patrones de funcionamiento que se podrían utilizar para detectar el hecho de que el compresor es defectuoso. Desafortunadamente, también se pueden atribuir muchas otras causas de problemas del sistema a otros componentes del sistema, y estas otras causas también pueden afectar al funcionamiento del compresor y su patrón de funcionamiento. Es posible analizar los problemas y patrones de funcionamiento del sistema y determinar que el compresor es defectuoso cuando, de hecho, el problema está en otro lugar y el compresor no es el problema. Esta confusión de causas normalmente provoca la sustitución de un compresor en buen estado. Este error de diagnóstico es costoso, ya que el compresor es generalmente el componente más caro del sistema. Además, agrava aún más el problema el hecho de que la causa raíz del problema del sistema no se ha resuelto y el problema se vuelve a producir con el tiempo. Cualquier herramienta que pueda ayudar a evitar el mal diagnóstico del problema del sistema, según se ha descrito arriba, sería útil y rentable. La presente invención describe un dispositivo que aumenta la precisión del diagnóstico de problemas para un sistema de aire acondicionado o refrigeración.

Una gran parte de los compresores utilizados en sistemas de aire acondicionado y refrigeración tienen dispositivos de protección incorporados llamados "protectores internos de interrupción de línea". Estos protectores son dispositivos térmicamente sensitivos que se cablean en serie con el motor. Los protectores reaccionan térmicamente a la corriente de línea consumida por el motor y también a otras temperaturas del compresor, que incluyen pero no se limitan a la temperatura del gas de descarga, la temperatura del gas de succión o la temperatura de un componente particular del compresor. Cuando una de estas temperaturas excede un umbral designado, el protector abrirá la conexión eléctrica al motor. Esto apaga el motor que hace funcionar el compresor, lo que a su vez apaga el compresor y evita que funcione en regiones que lo podrían dañar. Después de un período de tiempo, cuando las temperaturas han caído a niveles seguros, el protector se reinicia automáticamente y el compresor vuelve a funcionar. Las temperaturas ante las que reacciona el protector son un resultado del funcionamiento del compresor y de todo el sistema de refrigeración o aire acondicionado. Bien el funcionamiento del compresor o el funcionamiento de todo el sistema pueden tener influencia sobre las temperaturas detectadas por estos protectores. El aspecto significativo del sistema de protección es que algunas categorías de fallos hacen disparar repetidamente el protector con tiempos de encendido de compresor muy cortos y otras categorías de fallos hacen saltar el protector con menos frecuencia, proporcionando así tiempos de encendido de compresor más largos. Por ejemplo, un compresor con rodamientos atascados haría disparar el protector en aproximadamente veinte segundos o menos de tiempo de encendido. Por otro lado, un sistema que tiene una carga de refrigerante muy baja haría disparar el protector después de típicamente más de noventa minutos de tiempo de encendido. Un análisis de la frecuencia de disparo, tiempos de reinicio de disparo y tiempos de encendido del compresor proporcionaría pistas valiosas para identificar la causa de los problemas del
sistema.

El documento US 5,454,229, en el que se basa la parte precaracterizante de la reivindicación 1, describe medios para monitorizar estados defectuosos del compresor. Sin embargo, no se hace ningún intento de diagnosticar el problema.

La presente invención proporciona un dispositivo que se basa en este principio y se define en la reivindicación 1. El dispositivo de la realización preferida registra continuamente el estado del protector (abierto o cerrado) como una función del tiempo y luego analiza esta información de estado para determinar una situación defectuosa. El dispositivo va más allá y aísla el fallo, bien en el compresor o en el resto del sistema. Una vez se ha aislado el fallo, el dispositivo activará un indicador visual (luz) y también enviará una señal eléctrica a cualquier dispositivo inteligente (controlador, ordenador, etc) avisando acerca de la situación. El técnico, al llegar al lugar, tiene entonces una indicación clara de que el problema se halla con mayor probabilidad en los componentes del sistema diferentes del compresor, o de que el problema se halla con mayor probabilidad en el compresor. Así, puede centrar sus investigaciones en el área identificada. El dispositivo, por tanto, evita la situación antes descrita de un diagnóstico erróneo y la posibilidad de sustituir erróneamente un compresor en buenas condiciones.

Además del estado del protector, se puede obtener información adicional por sensores que monitorizan otras características de funcionamiento del sistema de refrigeración, como el voltaje de alimentación o la temperatura ambiente exterior. Esta información adicional se puede usar entonces para diagnosticar más problemas asociados al sistema de refrigeración o aire acondicionado.

Otras áreas de aplicabilidad de la presente invención serán evidentes a partir de la descripción detallada que se proporciona a continuación. Se debería entender que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican la realización preferida de la invención, tienen sólo como objetivo ilustrar y no pretenden limitar el alcance de la invención.

La presente invención se entenderá más completamente a partir de la descripción detallada y los dibujos adjuntos, donde:

La Figura 1 es una sección transversal vertical de un compresor de desplazamiento hermético que incorpora el sistema de diagnóstico de compresor de acuerdo con la presente invención;

La Figura 2 es una representación esquemática del sistema de diagnóstico para un motor monofásico para el compresor de acuerdo con la presente invención;

La Figura 3 es una representación esquemática de un sistema de diagnóstico para un motor trifásico para el compresor de acuerdo con otra realización de la presente invención;

La Figura 4 es un diagrama de flujo del sistema de diagnóstico para el motor monofásico para el compresor de acuerdo con la presente invención;

La Figura 5 es un diagrama de flujo del sistema de diagnóstico para el motor trifásico para el compresor de acuerdo con la presente invención;

La Figura 6 es un diagrama de flujo que se sigue cuando se diagnostica un sistema de compresor;

La Figura 7 es una vista esquemática de un sistema de refrigeración típico que utiliza el compresor y el sistema de diagnóstico de acuerdo con la presente invención;

La Figura 8 es una vista en perspectiva de un contactor integrado en la circuitería del sistema de diagnóstico de acuerdo con otra realización de la presente invención;

La Figura 9 es una vista esquemática que ilustra la circuitería del contactor ilustrada en la Figura 8;

La Figura 10 es una vista esquemática de un conector del compresor que ilustra la circuitería del sistema de diagnóstico de acuerdo con otra 15 realización de la presente invención;

La Figura 11 es un diagrama de flujo de un sistema de diagnóstico para el compresor de acuerdo con otra realización de la presente invención;

La Figura 12 es una tabla que indica los posibles fallos del sistema basándose en los tiempos de encendido antes de los disparos;

La Figura 13 es un gráfico que muestra corriente eléctrica frente a la temperatura del condensador;

La Figura 14 es un gráfico que muestra el porcentaje de tiempo de encendido frente a la temperatura ambiente exterior; y

La Figura 15 es una ilustración esquemática de un sistema de diagnóstico de acuerdo con la presente invención.

La siguiente descripción de la(s) realización(es) preferida(s) es meramente un ejemplo y no se pretende, en ningún modo, que limite la invención, sus aplicaciones o usos.

Haciendo referencia ahora a los dibujos, en los que números de referencia similares designan partes similares o correspondientes en las diferentes vistas, se muestra en la Figura 1 un compresor de desplazamiento que incorpora el sistema de diagnóstico de compresor único de acuerdo con la presente invención y que se designa generalmente con el número 10. Aunque el compresor 10 se ilustra como un compresor de desplazamiento en conjunto con un sistema de refrigeración o aire acondicionado, está dentro del alcance de la presente invención utilizar otros tipos de compresores en el sistema de refrigeración o aire acondicionado si se desea, así como tener cualquiera de los diseños de compresor en conjunto con otros tipos de sistemas.

El compresor 10 de desplazamiento comprende una cubierta 12 hermética generalmente cilíndrica que tiene una tapa 14 soldada en el extremo superior de la misma y una base 16 en el extremo inferior de la misma que tiene una pluralidad de pies de montaje (no mostrados) formados integralmente. La tapa 14 está dotada de un accesorio 18 de descarga de refrigerante que puede tener la válvula de descarga normal. Un tabique 20 que se extiende transversalmente está fijado a la cubierta 12 mediante soldadura alrededor de su periferia en el mismo punto en que la tapa 14 está soldada a la cubierta 12. Un marco 22 de montaje de compresor se fija por presión en la cubierta 12 y se soporta por el extremo de la base 16. La base 16 tiene un diámetro ligeramente menor que la cubierta 12, de forma que la base 16 es recibida en la cubierta 12 y soldada alrededor de su periferia, como se muestra en la Figura 1.

Los elementos principales del compresor 10 que están fijados al marco 22 incluyen un montaje 24 de carcasa de rodamiento principal de dos piezas, una carcasa 26 de rodamiento inferior y un estator 28 de motor. Un eje motor o cigüeñal 30 que tiene un pasador 32 de cigüeñal excéntrico en el extremo superior del mismo está articulado de modo rotativo a un rodamiento 34 fijado en el montaje 24 de carcasa de rodamiento principal y un segundo rodamiento 36 fijado en una carcasa 26 de rodamiento inferior. El cigüeñal 30 tiene, en el extremo inferior del mismo, un orificio 38 concéntrico de relativamente gran diámetro que comunica con un orificio 40 de inferior diámetro situado radialmente hacia fuera y que se extiende hacia arriba desde el mismo hacia el cigüeñal 30. La porción inferior del interior de la cubierta 12 define un colector 44 de aceite que está lleno de aceite lubricante hasta un nivel ligeramente por encima del extremo inferior de un rotor, y el orificio 38 actúa como una bomba para bombear fluido lubricante por el cigüeñal 30 y hacer que entre en el orificio 40, y en último lugar, a todas las diferentes porciones del compresor 10 que requieren lubricación.

El cigüeñal 30 es accionado de modo rotativo por un motor eléctrico que incluye un estator 28, arrollamientos 46 que pasan a través del mismo y un rotor 48 fijado por presión a un cigüeñal 30. Se fija un contrapeso 50 superior al cigüeñal 30 y se fija un contrapeso 52 inferior al rotor 48. Se proporciona un protector 54 de temperatura, del tipo normal, cerca de los arrollamientos 46 del motor. El protector 54 de temperatura, desexcitará el motor si el protector 54 térmico excede su rango de temperatura normal. El protector 54 se puede calentar por los arrollamientos 46 del motor, el gas de succión de una cámara 56 de succión y/o el gas de descarga dentro de una cámara 58 de descarga que es liberado hacia la cámara 56 de succión. Tanto la cámara 56 de succión como la cámara 58 de descarga están definidas por la cubierta 12, la tapa 14, la base 16 y la partición 22, como se muestra en la Figura 1.

La superficie superior del montaje 24 de carcasa de rodamiento principal de dos piezas está dotada de una superficie de rodamiento de empuje plana sobre la cual se encuentra dispuesto un miembro 60 de desplazamiento orbital que tiene la envolvente o álabe 62 en espiral habitual que se extiende hacia arriba desde una placa 64 de extremo. Sobresaliendo hacia abajo desde la superficie interior de la placa 64 de extremo del miembro 60 de desplazamiento orbital hay un buje 66 cilíndrico que tiene un rodamiento articulado al mismo y donde está dispuesto de forma rotativa un casquillo 68 de accionamiento que tiene un orificio interior en el que se dispone un pasador 32 de cigüeñal para transmitir el movimiento. El pasador 32 de cigüeñal tiene una parte plana en una superficie que se acopla, transmitiendo el movimiento, a una superficie plana formada en una porción del orificio interno del casquillo 68 de accionamiento del motor para proporcionar una disposición motriz radial adecuada, como la que se muestra en la patente U.S. 4,877,382. También se proporciona un acoplamiento 70 Oldham situado entre el miembro 60 de desplazamiento orbital y el montaje 24 de carcasa de rodamiento de dos piezas. El acoplamiento 70 Oldham se ajusta al miembro 60 de desplazamiento orbital y a un miembro 72 de desplazamiento no-orbital para evitar el movimiento rotativo del miembro 60 de desplazamiento orbital.

También se dota al miembro 72 de desplazamiento no orbital con una envolvente 74 que se extiende hacia abajo desde una placa 76 de extremo que está situada acoplada a la envolvente 62 del miembro 60 de desplazamiento orbital. El miembro 72 de desplazamiento no orbital tiene un conducto 78 de descarga dispuesto centralmente que se comunica con un hueco 80 que se abre hacia arriba, que, a su vez, está en comunicación con la cámara 58 de descarga. También se forma un hueco 82 anular en el miembro 72 de desplazamiento no orbital, dentro del cual se dispone un montaje 84 de sellado flotante.

Los huecos 80 y 82 y el montaje 84 de sellado flotante cooperan para definir las cámaras de desviación de presión axial que reciben el fluido a presión comprimido por las envolventes 62 y 74, de forma que ejerce una fuerza de desviación axial sobre el miembro 72 de desplazamiento no orbital, para empujar así las puntas de las envolventes 62 y 74 respectivas de forma que se acoplen de forma estanca con las superficies de extremo opuestas de las placas 76 y 64 de extremo, respectivamente. El montaje de sellado flotante es preferiblemente del tipo descrito con mayor detalle en la patente US 5,156,639. El miembro 72 de desplazamiento no orbital se diseña para su montaje con un movimiento axial limitado con respecto del montaje 24 de carcasa de rodamiento principal de dos piezas, de un modo adecuado, según se describe en las patentes US 4,877,382 o US 5,102,316 mencionadas anteriormente.

El compresor 10 es alimentado por la electricidad que se proporciona al motor eléctrico que está dentro de la cubierta 12 a través de un conector 90 eléctrico moldeado.

Haciendo referencia ahora a las Figuras 1 a 3, la presente invención está dirigida a un sistema 100 de diagnóstico de compresor único. El sistema 100 de 30 diagnóstico comprende uno o más dispositivos 102 detectores de corriente y la circuitería 104 lógica asociada. Los dispositivos 102 de detección de corriente están montados en una carcasa 106 montada externamente con respecto de la cubierta 12. La circuitería 104 lógica se puede montar en la carcasa 106 o puede estar situada en una posición conveniente con respecto del compresor 10, como se muestra con línea discontinua en la Figura 2. Opcionalmente, el dispositivo de detección y la circuitería pueden estar integrados en un contactor especial, un cableado especial o en un conector moldeado que se utiliza para algunos diseños de compresor.

Los dispositivos 102 de detección de corriente detectan la corriente en los cables de alimentación que alimentan el compresor 10. La Figura 2 ilustra dos dispositivos 102 de detección de corriente en conjunto con un motor monofásico. Uno de los dispositivos 102 de detección de corriente está asociado con los arrollamientos principales del motor del compresor y el otro dispositivo 102 de detección de corriente está asociado a los arrollamientos auxiliares del motor del compresor. La Figura 3 también ilustra dos dispositivos 102 de detección de corriente en conjunto con un motor trifásico. Cada dispositivo 102 de detección de corriente está asociado a una de las fases de la alimentación trifásica. Mientras que la Figura 3 ilustra dos dispositivos de detección de corriente que detectan la corriente en dos fases de la alimentación trifásica, está dentro del alcance de la presente invención incluir un tercer sensor 102 de corriente para detectar la corriente en la tercera fase de la alimentación trifásica, como se muestra en línea discontinua en la Figura 3, si se desea. Estas señales de corriente representan una indicación del estado del protector 54 (abierto o cerrado). Aunque los dispositivos 102 de detección de corriente detectan el estado del protector 54 utilizando la corriente en los cables de la alimentación, también es posible detectar el estado del protector 54 detectando la presencia o ausencia de voltaje en el lado el motor del protector 54. Los inventores de la presente invención consideran que este método es menos deseable aunque efectivo en algunos casos, ya que requiere un conector hermético adicional atravesando la cubierta 12. Las señales recibidas desde los dispositivos 102 de detección de corriente se combinan en la circuitería 104 lógica con la señal de demanda del compresor 10. La señal de demanda del compresor 10 se adquiere detectando la presencia de voltaje de alimentación o haciendo que un controlador (no mostrado) de sistema suministre una señal discreta que represente la demanda. La señal de demanda y la señal recibida por la circuitería 104 lógica son procesadas por la circuitería 104 lógica para obtener la información acerca de la frecuencia de disparo del protector 54 y el tiempo de encendido y apagado medio del compresor 10. La circuitería 104 lógica analiza la combinación de señales de corriente, la señal de demanda y las frecuencias de disparo del protector obtenidas para determinar si existe un estado de fallo. La circuitería lógica también tiene la capacidad única de identificar un caso específico basándose en algunos fallos. La información es suministrada al personal de servicio utilizando una luz 110 LED verde y una luz 112 LED amarilla. La luz 110 LED verde se utiliza para indicar que actualmente no hay ningún fallo y que el sistema está funcionando con normalidad.

La luz 112 LED amarilla se utiliza para indicar la presencia de un fallo. Cuando la luz 112 LED amarilla está encendida, la luz 110 LED verde está apagada. Por tanto, la luz 112 LED amarilla se utiliza para comunicar de forma visual que existe un fallo, así como para indicar el tipo de fallo presente. La comunicación se consigue encendiendo y apagando la luz 112 LED amarilla con una duración y secuencia específicas para indicar tanto que existe un fallo como para identificar cuál es el fallo. Por ejemplo, encender la luz 112 durante un segundo y apagarla durante diecinueve segundos y repetir esta secuencia cada veinte segundos creará el efecto de una luz intermitente que se enciende una vez cada veinte segundos. Esta secuencia corresponde a un tipo de fallo que se codifica como fallo de tipo 1. Si la luz 112 parpadea un segundo dos veces durante la ventana de veinte segundos, es una indicación de que existe un fallo que se codifica como un fallo de tipo 2. Esta secuencia continúa para indicar un tipo 3, un tipo 4, y así sucesivamente con el tipo de fallo que indica el número de parpadeos de la luz 112. Este esquema de parpadeo de la luz 112 un número específico de veces se emplea para comunicar visualmente al técnico los diferentes tipos de fallos detectados por la circuitería 104 lógica. Aunque la presente invención utiliza el parpadeo de la luz 112 para transmitir los códigos de fallo, está dentro del alcance de la presente invención utilizar una pluralidad de luces para aumentar la efectividad al transmitir un gran número de códigos de fallo si se desea. Además, también se pueden emplear otros métodos de proporcionar el código por defecto, incluyendo proporcionar un voltaje de salida codificado que permita la comunicación con otros dispositivos electrónicos.

Además de comunicar visualmente el código de fallo específico utilizando la luz 112, la circuitería 104 lógica también genera una secuencia codificada de pulsos eléctricos para otros controladores inteligentes que puedan existir en el sistema. Estos pulsos codificados representan el tipo de fallo que el sistema 100 de diagnóstico ha detectado. Los tipos de fallos que puede detectar la circuitería 104 lógica incluyen, aunque no se limitan a éstos:

1.: El protector se ha "disparado".

2.: El arrollamiento auxiliar de un motor monofásico no tiene alimentación o está abierto o tiene un condensador defectuoso.

3.: El arrollamiento principal de un motor monofásico no tiene alimentación o el arrollamiento está abierto.

4.: El interruptor principal del circuito tiene contactos que se han fundido y ha quedado pegados.

5.: Falta una de las fases de un circuito trifásico.

6.: La secuencia de fase en un sistema trifásico está invertida.

7.: El voltaje de alimentación es muy bajo.

8.: El rotor del compresor se ha atascado.

9.: El protector está saltando debido a problemas del circuito de refrigeración del lado de alta presión del sistema.

10.: El protector está saltando debido a problemas del circuito de refrigeración del lado de baja presión del sistema.

11.: Los arrollamientos del motor están abiertos o el protector de desconexión de la línea interna es defectuoso.

12.: El voltaje de alimentación al compresor es bajo.

Como una variación de lo descrito arriba, como se muestra en la Figura 3, el sistema 100 de diagnóstico puede enviar el estado del protector 54 solamente a un dispositivo 116 inteligente. En esta opción, los parámetros de las frecuencias de disparo, tiempos de encendido y tiempos de apagado con la información de diagnóstico se pueden generar en un dispositivo 116 inteligente. El dispositivo 116 inteligente puede ser un controlador de compresor asociado al compresor 10, puede ser un controlador de sistema que monitoriza una pluralidad de compresores 10, puede ser un dispositivo situado en un lugar remoto o puede ser cualquier otro dispositivo que se seleccione para monitorizar el sistema 100 de diagnóstico de uno o más compresores.

La Figura 4 representa un diagrama de flujo para el sistema 100 de diagnóstico en conjunto con un compresor monofásico. La señal de demanda es proporcionada a la circuitería 104 lógica desde un dispositivo o contactor 120 (Figuras 2 y 3) junto con la señal de corriente de los dispositivos 102 de detección. Cuando el sistema se alimenta inicialmente, se lleva a cabo un proceso de inicialización en 122, y, si tiene éxito, el sistema, como muestra la flecha 124, pasa a un estado de apagado normal, como se muestra en 126. Cuando está en el estado 126 de apagado normal, si se proporciona una señal de demanda al sistema, el sistema se mueve según muestra la flecha 128 a una condición de funcionamiento normal mostrada en 130. Una vez que se ha satisfecho la demanda, el sistema vuelve a la condición 126 de apagado normal, como muestra la flecha 132.

Mientras está en el estado 126 de apagado normal, si se detecta corriente en el arrollamiento principal o corriente en el arrollamiento auxiliar y no ha habido señal de demanda, el sistema se mueve según muestra la flecha 134 hasta un estado 136 de contactor cortocircuitado. Mientras indica el estado 136 de contactor cortocircuitado, si se recibe la señal de demanda, el sistema mueve según muestra la flecha 138 hasta el estado 130 de funcionamiento normal. El estado 130 de funcionamiento normal continua hasta que se ha satisfecho la demanda, donde el sistema se mueve según muestra la flecha 132 de vuelta al estado 126 de apagado normal, que de nuevo puede pasar al estado 136 de contactor cortocircuitado dependiendo de si se detecta o no corriente en los arrollamientos principal o secundario.

Cuando funciona en el estado 130 de funcionamiento normal, se puede seguir uno de entre tres caminos además de volver al estado 126 de apagado normal. En primer lugar, si el sistema detecta demanda y corriente en el arrollamiento principal pero no detecta corriente en el arrollamiento auxiliar, el sistema se mueve según muestra la flecha 140 hasta un estado 142 de circuito auxiliar abierto. Desde aquí, el sistema se mueve hasta un estado 144 de protector disparado, como muestra la flecha 146 cuando no se detecta la corriente del arrollamiento principal ni la corriente del arrollamiento auxiliar. En segundo lugar, si el sistema detecta demanda y corriente en el arrollamiento auxiliar pero no detecta corriente en el arrollamiento principal, el sistema se mueve según muestra la flecha 148 hasta un estado 150 de circuito principal abierto. Desde aquí, el sistema se mueve hasta el estado 144 de protector disparado según muestra la flecha 152 cuanto no se detecta la corriente del arrollamiento principal ni la corriente del arrollamiento auxiliar. En tercer lugar, si el sistema detecta demanda y no detecta corriente en el arrollamiento auxiliar ni corriente en el arrollamiento principal, el sistema se mueve según muestra la flecha 154 hasta el estado 144 de protector disparado.

Cuando funciona en el estado 144 de protector disparado, se pueden seguir uno de entre cuatro caminos. En primer lugar, si se detecta corriente en el arrollamiento principal o en el arrollamiento auxiliar y la demanda es satisfecha, el sistema se mueve según muestra la flecha 160 hasta el estado 130 de funcionamiento normal. En segundo lugar, con el protector disparado, y la media de ventana móvil del tiempo de encendido del sistema ha sido menor de doce segundos, el sistema se mueve según muestra la flecha 162 hasta un estado 164 de funcionamiento corto múltiple. Desde el estado de funcionamiento corto múltiple, el sistema vuelve al estado 144 de protector disparado según muestra la flecha 166. En tercer lugar, con el protector disparado, y la media de ventana móvil del tiempo de encendido del sistema mayor de quince minutos, el sistema se mueve según muestra la flecha 168 hasta un estado 170 de funcionamiento largo múltiple. El sistema vuelve al estado 144 de protector disparado según muestra la flecha 172. En cuarto lugar, con el protector disparado, si el tiempo de disparo excede de cuatro horas, el sistema se mueve según muestra la flecha 174 hasta un estado 176 de pérdida de alimentación o de protector defectuoso. Si, mientras el sistema está en el estado 176 de pérdida de alimentación o de protector defectuoso y se detecta corriente en el arrollamiento principal o en el arrollamiento auxiliar, el sistema vuelve al estado 144 de protector disparado, según muestra la flecha 178.

Cuando el sistema se mueve hasta las diferentes posiciones mostradas en la Figura 4, el parpadeo de la luz 112 es dictado por el estado de fallo detectado. En la realización particular, si se detecta un estado de protector disparado en 154 debido a que existe demanda pero falta la corriente, la luz 112 parpadea una vez. Si el compresor 10 se atasca o hay un problema de bajo voltaje de alimentación, como indica la flecha 162 debido a que el tiempo de encendido medio durante los últimos cinco disparos ha sido de menos de doce segundos, la luz 112 parpadea dos veces. Si los arrollamientos del motor están abiertos, el protector es defectuoso o el contactor es defectuoso, como se indica mediante la flecha 174 debido a que el tiempo de apagado es mayor de cuatro horas, la luz 112 parpadea tres veces. Si los arrollamientos auxiliares están abiertos o existe un condensador que funciona de modo defectuoso, como indica la flecha 140, la luz 112 parpadea cuatro veces. Si el arrollamiento principal está abierto, como indica la flecha 148, la luz 112 parpadea cinco veces. Si el contactor está fundido, como indica la flecha 134, debido a que se detecta corriente pero no hay demanda, la luz 112 parpadea seis veces. Finalmente, si se producen disparos del protector repetidamente debido a otros problemas del sistema indicados por la flecha 168 debido a que el tiempo de encendido medio durante los últimos cinco disparos ha sido menor de quince minutos, la luz 112 parpadea siete veces.

La Figura 5 representa un diagrama de flujo para un sistema 100 de diagnóstico en conjunto con un compresor trifásico. La señal de demanda es proporcionada a la circuitería 104 lógica desde el contactor 120 (Figuras 2 y 3) junto con la señal de corriente de los dispositivos 102 de detección. Cuando el sistema se alimenta inicialmente, se lleva a cabo un proceso de inicialización en 122 y, si tiene éxito, el sistema, según muestra la flecha 124, pasa a un estado de apagado normal, como se muestra en 126. Cuando está en el estado 126 de apagado normal, si llega al sistema una señal de demanda, el sistema se mueve según muestra la flecha 128 hasta un estado de funcionamiento normal mostrado en 130. Una vez se ha satisfecho la demanda, el sistema vuelve al estado 126 de apagado normal, como muestra la flecha 132.

Cuando está en el estado 126 de apagado normal, si se detecta corriente en una de las tres fases o corriente en una segunda de entre las tres fases y no ha habido señal de demanda, el sistema se mueve según muestra la flecha 234 hasta un estado 136 de contactor cortocircuitado. Cuando indica el estado 136 de contactor cortocircuitado, si se señaliza la demanda, el sistema se mueve según muestra la flecha 238 hasta el estado 130 de funcionamiento normal. El estado 130 de funcionamiento normal continua hasta que se ha satisfecho la demanda, cuando el sistema se mueve según muestra la flecha 132 de vuelta al estado 126 de apagado normal, que de nuevo se puede mover hasta el estado 136 de contactor cortocircuitado dependiendo de si se detecta o no corriente en los arrollamientos principal o auxiliar.

Mientras está funcionando en el estado 130 de funcionamiento normal, se puede seguir uno de entre tres caminos en lugar de volver al estado 126 de apagado normal. En primer lugar, si el sistema detecta demanda y once milisegundos es menor que la diferencia en el tiempo de cruce por cero entre la primera y la segunda fases de la alimentación trifásica o esta diferencia de tiempo es menor que catorce milisegundos, el sistema se mueve según muestra la flecha 240 hasta un estado 242 de secuencia de fase invertida. Desde aquí, el sistema se mueve hasta un estado 144 de protector disparado, como muestra la flecha 246, si no se detecta ni corriente en una primera fase ni corriente en una segunda fase. En segundo lugar, si el sistema detecta demanda y dieciséis milisegundos es menor que la diferencia de cruce por cero entre la primera y la segunda fases o si esta diferencia de tiempo es menor que veintiún milisegundos, el sistema se mueve según muestra la flecha 248 hasta un estado 250 de falta de fase. Desde aquí, el sistema se mueve hasta un estado 144 de protector disparado, según muestra la flecha 252, cuando no se detectan ni corriente por la primera fase ni corriente por la segunda fase. En tercer lugar, si el sistema detecta demanda y no detecta corriente por la primera fase ni corriente por la segunda fase, el sistema se mueve según muestra la flecha 254 hasta el estado 144 de protector disparado.

Cuando funciona en el estado 144 de protector disparado, se puede seguir uno de entre cuatro caminos. En primer lugar, si se detecta corriente en la primera fase o corriente en la segunda fase y se satisface la demanda, el sistema se mueve según muestra la flecha 260 hacia el estado 130 de funcionamiento normal. En segundo lugar, con el protector disparado, y la media de ventana móvil del tiempo de encendido del sistema ha sido menor de doce segundos, el sistema se mueve según muestra la flecha 162 hacia un estado 164 de funcionamiento corto múltiple. Desde el estado de funcionamiento corto múltiple, el sistema vuelve hacia el estado 144 de protector disparado, según muestra la flecha 166. En tercer lugar, con el protector disparado, y la media de ventana móvil del tiempo de encendido del sistema ha sido mayor de quince minutos, el sistema se mueve según muestra la flecha 168 hacia un estado 170 de funcionamiento largo múltiple. El sistema vuelve al estado 144 de protector disparado según muestra la flecha 172. En cuarto lugar, con el protector disparado, si el tiempo en que está disparado excede de cuatro horas, el sistema se mueve según muestra la flecha 174 hacia un estado 176 de pérdida de alimentación o de protector defectuoso. Si, mientras el sistema está en el estado 176 de pérdida de alimentación o de protector defectuoso y se detecta corriente en la primera fase o corriente en la segunda fase, el sistema vuelve al estado 144 de protector disparado, según muestra la flecha 278.

Cuando el sistema se mueve hacia las varias posiciones mostradas en la Figura 5, el parpadeo de la luz 112 es dictado por el estado de fallo detectado. En la realización preferida, si se detecta un estado 254 de protector disparado debido a que existe demanda pero falta la corriente, la luz 112 parpadea una vez. Si el compresor 10 está atascado o si hay un problema de bajo voltaje de alimentación, como indica la flecha 162, debido a que el tiempo medio de encendido durante los últimos cinco disparos ha sido menor de doce segundos, la luz 112 parpadea dos veces. Si los arrollamientos del motor están abiertos, el protector es defectuoso o el contactor es defectuoso, según indica la flecha 174, debido a que el tiempo de apagado es mayor de cuatro horas, la luz 112 parpadea tres veces. Si el contactor está fundido, según indica la flecha 234 debido a que se detecta corriente pero no existe demanda, la luz 112 parpadea cuatro veces. Si hay repetidos disparos del protector debido a otros problemas del sistema según indica la flecha 168 debido a que el tiempo de encendido medio durante los últimos cinco disparos ha sido menor de quince minutos, la luz 112 parpadea cinco veces. Si las fases de la alimentación se invierten como indica la flecha 240 debido a que la diferencia de tiempo en el cruce por cero está entre once y catorce milisegundos; la luz 112 parpadea seis veces. Finalmente, si falta una fase en la alimentación trifásica según indica la flecha 248 debido a que la diferencia de tiempo en el cruce por cero está entre dieciséis y veintiún milisegundos, la luz 112 parpadea siete veces.

Aunque en la técnica que se ha descrito anteriormente se monitorizan las medias de ventana móvil para el compresor 10, está dentro del alcance de la presente invención hacer que la circuitería 104 lógica utilice las condiciones en tiempo real o instantáneas del compresor 10. Por ejemplo, al mirar las flechas 162 ó 168, en vez de mirar la media de ventana móvil, la circuitería 104 lógica podría mirar el tiempo de funcionamiento previo del compresor 10.

La Figura 6 representa un diagrama de flujo que se sigue cuando se diagnostica un problema del sistema. En la operación 300, el técnico determina si existe un problema comprobando los LEDs en la operación 302. Si el LED verde 110 está encendido, la indicación en 304 es que el compresor 10 está funcionando normalmente y el problema está en otros componentes. Si la luz 112 LED amarilla está parpadeando, el técnico cuenta el número de parpadeos en 306. Basándose en el número de parpadeos de la luz 112, la determinación del tipo de fallo se realiza en 308. El fallo es reparado y el sistema se recicla y comienza en 310. El sistema vuelve a la operación 300, que volverá a indicar cualquier fallo en el compresor 10.

Por tanto, el sistema 100 de diagnóstico proporciona al técnico que llega a la escena una indicación clara del lugar en que es más probable que se encuentre el problema del sistema. El técnico puede entonces dirigir su atención a la causa más probable del problema y posiblemente evitar la sustitución de un compresor bueno.

La Figura 7 ilustra un sistema 320 de refrigeración típico. El sistema 320 de refrigeración incluye un compresor 10 en comunicación con un condensador 322, que está en comunicación con un dispositivo 324 de expansión, que está en comunicación con un evaporador 326, que está en comunicación con el compresor 10. Tuberías 328 de refrigerante conectan los diferentes componentes, como se muestra en la Figura 7.

Haciendo referencia ahora a la Figura 8, se ilustra un contactor 120 que incorpora un sistema 100 de diagnóstico en la forma de sensores 102 de corriente, circuitería 104 lógica, luz 110 LED verde y luz 112 amarilla. El contactor 120 está diseñado para recibir información desde varios controles del sistema, como un termostato 350 de sistema (Figuras 2 y 3), un grupo de dispositivos 352 de seguridad del sistema (Figuras 2 y 3) y/o otros sensores incorporados al sistema y, basándose en tres entradas, proporciona alimentación al compresor 10.

El contactor 120 incluye un conjunto de conectores 354 de entrada de alimentación, un conjunto de conectores 356 de salida de alimentación, un conjunto de conectores 358 de bobina de contactor, luz 110 y luz 112. El esquema interno del contactor 120 se muestra en la Figura 9. Una fuente 360 de alimentación recibe la alimentación de los conectores 354, convierte la alimentación de entrada según se necesite y suministra la alimentación eléctrica requerida a la circuitería 362 de entrada, circuitería 364 de procesamiento y circuitería 366 de salida, que en conjunto forman la circuitería 104 lógica.

La circuitería 362 de entrada recibe la entrada de los sensores 102 de corriente y la señal de demanda para diagnosticar el estado del compresor 10. La información recibida por la circuitería 362 de entrada es dirigida a la circuitería 364 de procesamiento, que analiza la información suministrada y entonces suministra información a la circuitería 366 de salida para hacer funcionar el compresor 10 y/o para activar las luces 110 y 112 LED. La incorporación de circuitería 104 lógica en el contactor 120 simplifica el sistema debido al hecho de que tanto la potencia de línea como la señal de demanda ya son suministradas al contactor 120. Las funciones y funcionamiento del sistema 100 de diagnóstico incorporados en el contactor 120 son las mismas que se describieron arriba para la carcasa 106.

Haciendo referencia ahora a la Figura 10, se ilustra el conector 90 moldeado que incorpora el sistema 100 de diagnóstico en la forma de sensores 102 de corriente, circuitería 104 lógica, luz 110 y luz 112. En algunas aplicaciones, la incorporación del sistema 100 de diagnóstico en el conector 90 moldeado ofrece algunas claras ventajas. Cuando el sistema 100 de diagnóstico se incorpora a un conector 90 moldeado, la energía eléctrica se suministra a través de los conectores 354 y también debe ser suministrada al sistema de diagnóstico desde la alimentación eléctrica de entrada o puede ser suministrada separadamente a través del conector 370. Además, también se debe suministrar la señal de demanda al enchufe 90 y esto se puede hacer a través de los conectores 372. Las funciones y funcionamiento del sistema 100 de diagnóstico incorporado en el conector 90 moldeado son las mismas que se han descrito arriba para la carcasa 106. La comunicación desde el conector 90 se consigue a través de la conexión 374.

Las Figuras 4 y 5 ilustran diagramas de flujo para el sistema 100 de diagnóstico. Cuando funciona en el estado 144 de protector disparado, se siguen diferentes caminos dependiendo de la media de ventana móvil del tiempo de encendido o del tiempo de ciclo de encendido previo. Estos diferentes caminos ayudan a determinar qué tipo de fallo está presente.

Este concepto se puede expandir haciendo suposiciones adicionales con base en el tiempo de encendido del compresor entre disparos por sobrecarga. El tiempo de duración del encendido del compresor antes del disparo por sobrecarga se puede expandir para que sea útil al diagnosticar si el fallo está probablemente situado en el lado de alta (condensador) o en el lado de baja (evaporador) del sistema de refrigeración o aire acondicionado. Esta información adicional ayudaría al técnico a acelerar su búsqueda del fallo. La Figura 11 ilustra el diagrama de flujo para el sistema 100 de diagnóstico. Aunque la Figura 11 ilustra un sistema de diagnóstico para un motor monofásico, el sistema de diagnóstico ilustrado en la Figura 11 y descrito más abajo se puede utilizar con un motor trifásico si se
desea.

Utilizando este método, hay cuatro fallos de sistema principales, según se muestra en la Figura 12, que pueden ser identificados con base en el tiempo de encendido y/o apagado. En primer lugar, un estado de "rotor bloqueado" (Disparo LR) es resultado típicamente de un bloqueo mecánico del compresor o de un problema de arranque duro. Esto da como resultado el tiempo de disparo más corto, normalmente de veinte segundos o menos. Esto se ilustra en la Figura 11 mediante la flecha 162', que conduce a un estado 164 de rotor bloqueado: desde el estado 164 de rotor bloqueado, el sistema vuelve al estado 144 de protector disparado, según muestra la flecha 166'. En segundo lugar, un estado de "ciclos cortos" es típicamente debido a la conexión y desconexión de los interruptores de presión de seguridad, bien del lado de baja o del lado de alta. Tanto el tiempo de encendido como el tiempo de apagado durante los ciclos cortos están típicamente en el orden de dos minutos o menos. Esto se ilustra en la Figura 11 mediante la flecha 162'', que conduce a un estado 164'' de funcionamiento de ciclos cortos. Desde el estado 164'' de funcionamiento de ciclos cortos, el sistema vuelve al estado 144 de protector disparado, mostrado por la flecha 166''. En tercer lugar, un estado de "disparo por sobrecarga normal" (disparo del protector) es el que se espera se produzca con mayor frecuencia e impone una condición de carga máxima sobre el compresor debido a fallos del sistema, como un ventilador del condensador bloqueado o defectuoso. El tiempo de encendido entre disparos puede ser cualquiera entre cuatro y noventa minutos dependiendo de la severidad de los fallos. Esto se ilustra en la Figura 11 mediante la flecha 168', que lleva al estado 170' de disparo por sobrecarga normal. Desde el estado 170' de disparo por sobrecarga normal, el sistema vuelve al estado 144 de protector disparado que muestra la flecha 172'. Como se muestra en la Figura 12, el disparo por sobrecarga normal se puede dividir en dos áreas diferentes de temperatura si se conoce la (T_{c}) del condensador 322. En cuarto lugar, se produce un estado de fallo de "tiempo de funcionamiento alto" cuando hay tiempos de funcionamiento muy largos, típicamente mayores de noventa minutos. Un ciclo de termostato de cincuenta por ciento de tiempo de funcionamiento normal basado en un ritmo de tres ciclos por hora produciría tiempos de encendido de diez minutos. Por tanto, funcionar durante más de noventa minutos es típicamente un fallo. Esto se ilustra en la Figura 11 mediante la flecha 174' que lleva a un fallo 176' de pérdida de carga. Desde el fallo 176' de pérdida de carga, el sistema vuelve al estado 144 de protector disparado, según muestra la flecha 178'. El sistema 100' de diagnóstico puede sustituir al sistema 100 de diagnóstico mostrado en las Figuras 4 y 5, o el sistema 101' de diagnóstico puede funcionar conjuntamente con estos otros dos sistemas de
diagnóstico.

Se puede obtener información adicional utilizando sensores adicionales. Añadiendo sensor clave, los sistemas de diagnóstico descritos arriba pueden extender sus capacidades para distinguir claramente entre un fallo de compresor y un fallo de sistema en cualquier situación o condiciones.

Específicamente, para un tipo de voltaje y alimentación dados, la corriente de funcionamiento para el compresor 10 es fundamentalmente una función determinada de su presión de descarga y su presión de succión, según representan tablas o ecuaciones de funcionamiento típicas publicadas. Típicamente, para la mayoría de compresores de desplazamiento, la corriente de compresor varía fundamentalmente con la presión de descarga y es bastante insensible a la presión de succión. Cuando se produce un fallo mecánico dentro de los compresores de desplazamiento, su consumo de corriente aumenta significativamente a la misma presión de descarga. Por tanto, detectando la corriente mediante dispositivos 102 de detección de corriente y detectando la presión de descarga utilizando un sensor 330, como se muestra en la Figura 7, se pueden detectar la mayoría de los fallos dentro del compresor. Para una alimentación eléctrica dada, un cambio en el voltaje puede afectar a su corriente. Sin embargo, estos cambios de voltaje son normalmente intermitentes y no permanentes, mientras que un fallo es típicamente permanente e irreversible. Esta diferencia se puede distinguir detectando la corriente con dispositivos 102 de detección de corriente y detectando la presión de descarga con un sensor 330 para varios ciclos repetitivos.

Típicamente, el sensor 330 de presión de descarga es un componente bastante caro, especialmente para implementar permanentemente en el sistema. Una alternativa de bajo coste es utilizar un sensor de temperatura termistor 332 CR, como se muestra en la Figura 7, montado en el punto medio del condensador 322 sobre una de las horquillas del tubo o curvas de retorno. Esta detección de temperatura es bastante bien conocida, ya que se utiliza para el control de descongelamiento de tipo demanda para bombas de calor residenciales. La Figura 13 ilustra una relación típica entre la corriente del compresor y la temperatura de condensación. Una ecuación o tabla genérica para esta relación se puede pre-programar en los sistemas 100 y 100' de diagnóstico. Así, midiendo dos o tres puntos de coordenadas durante las veinticuatro horas de funcionamiento iniciales después de la primera instalación completa, se puede obtener la curva y calibrarla para el sistema para su uso como referencia de la falta de fallos.

Además de dispositivos 102 de detección de corriente, un sensor 330 de presión o un sensor 332 de presión, se puede añadir un sensor 334 de temperatura ambiente exterior, como se muestra en las Figuras 2 y 3. La adición del sensor 334 es fundamentalmente para detectar fallos del compresor completando los datos de los sensores 102, 330 y 332 con los datos del sensor 334. Debido a que tanto el sensor 332 de temperatura como el sensor 334 de temperatura se utilizan típicamente para el control de descongelamiento de tipo demanda en bombas de calor residenciales, este concepto es bastante atractivo, ya que los técnicos ya están familiarizados con estos sensores y el coste añadido es pequeño.

La combinación de la temperatura de condensación y la delta T del condensador (temperatura de condensación menos temperatura ambiente) proporciona ahora una mayor capacidad de diagnóstico de fallos del sistema, según se ilustra más abajo incluyendo bombas de calor en el modo de calentamiento, ya que la delta T se convierte en la temperatura de evaporación menos la temperatura ambiente. En la tabla siguiente en el modo de enfriamiento, delta T representa el delta T del condensador y en el modo de calentamiento, delta T representa delta T del
evaporador.

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Finalmente, ahora es posible diagnosticar la pérdida de capacidad con la adición del sensor 334 de temperatura ambiente exterior utilizando el porcentaje de tiempo de funcionamiento, según se muestra en la Figura 14. También es posible predecir el uso de energía del compresor debido a que son conocidos la corriente, el voltaje y el tiempo de funcionamiento. Se puede monitorizar e informar acerca del uso de energía a lo largo del tiempo.

En general, la implementación de una herramienta de diagnóstico electrónica se ilustra en la Figura 15 con los dispositivos 102 de detección de corriente, el sensor 332 de temperatura del condensador y el sensor 334 de temperatura ambiente exterior. Debido a que estos sensores proporcionan una monitorización continua del sistema y no simples interruptores, es ahora posible integrar de modo seguro la capacidad de protección en este control y eliminar la necesidad de interruptores de seguridad de alta y baja presión.

Se pueden conseguir capacidades adicionales de diagnóstico detectando el voltaje en los cables de alimentación que alimentan el compresor 10. Como se muestra en las Figuras 2 y 3, se ilustran sensores 402 de voltaje incorporados con este propósito. Los compresores con interruptores de línea internos, como el sensor 54 de temperatura, se "dispararán" si el voltaje de alimentación al compresor 10 cae por debajo de un valor específico. Este valor está típicamente un diez por ciento por debajo del voltaje nominal. Por debajo de este estado de voltaje reducido, la corriente del motor aumentará hasta un nivel que generará suficiente calor para "disparar" el protector 54. Así, si el voltaje es conocido cuando el protector 54 se dispara, esta condición de bajo voltaje se puede utilizar para detectar un fallo específico. El técnico de servicio puede entonces concentrarse en encontrar la causa del estado de bajo voltaje. El voltaje se puede detectar mediante múltiples métodos. Se puede detectar directamente en los terminales del compresor, como se muestra mediante los sensores 402 o en otros puntos del circuito eléctrico que alimenta al compresor 10. También se puede detectar indirectamente monitorizando el voltaje de control del sistema utilizando un sensor 404, como se muestra en las Figuras 2 y 3. El voltaje de control es típicamente un circuito (24 VAC) de bajo voltaje y se obtiene utilizando un transformador reductor (no mostrado). Este voltaje de control también cambiaría en proporción directa al cambio en el voltaje de línea. Por tanto, monitorizar el voltaje de control podría proporcionar una idea del voltaje de línea.

La descripción de la invención es de naturaleza meramente ejemplar y, por tanto, se pretende que variaciones que no se aparten de las reivindicaciones adjuntas estén dentro del ámbito de la invención.

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Referencias citadas en la descripción

Esta lista de referencias citadas por el solicitante se presenta por la comodidad del lector. No forma parte del documento de patente europea. A pesar de las extremadas precauciones tomadas al recopilar las referencias, no se pueden descartar errores u omisiones y la EPO declina toda responsabilidad al respecto.

Documentos de patente citados en la descripción

\bullet US 5454229 A

\bullet US 4877382 A

\bullet US 5156639 A

\bullet US 5102316 A

Claims

1. Un montaje de compresor que comprende

: un compresor (10);

: un motor (28, 46, 48) acoplado a dicho compresor para accionar dicho compresor;

: un protector (54) de motor asociado a dicho motor, siendo accionado dicho protector (54) de motor entre una primera posición cuando dicho motor está dentro de unos parámetros de funcionamiento específicos, y una segunda posición cuando dicho motor está fuera de dichos parámetros de funcionamiento específicos;

: un sensor (330; 332; 334) que monitoriza una característica de funcionamiento de dicho compresor;

: caracterizado por:

: un sistema (100) de diagnóstico asociado a dicho protector (54) de motor, incluyendo dicho sistema (100) de diagnóstico circuitería (104) lógica asociada a dicho protector de motor que funciona analizando un estado de dicho protector de motor como una función del tiempo e identificando una causa de fallo específica;

: donde dicho sensor (330; 332; 334) está en comunicación con dicho sistema (100) de diagnóstico.

2. Un sistema de enfriamiento, que comprende:

: un condensador (322);

: un dispositivo de expansión en comunicación con dicho condensador;

: un evaporador en comunicación con dicho dispositivo de expansión;

: un montaje de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, estando el compresor (10) de dicho montaje en comunicación con dicho evaporador y dicho compresor;

: por lo cual dicho sensor también monitoriza una característica de funcionamiento de dicho sistema de enfriamiento.

3. El montaje de compresor de acuerdo con la reivindicación 1 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con la reivindicación 2, donde dicho sistema (100) de diagnóstico incluye un indicador (110) que muestra el estado de dicho protector de motor.

4. El montaje de compresor de acuerdo con la reivindicación 1 ó 3 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, donde dicho sistema (100) de diagnóstico incluye un indicador (112) que muestra un problema del sistema.

5. El montaje de compresor de acuerdo con la reivindicación 1, 3 ó 4 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con las reivindicaciones 2, 3 ó 4, donde dicho sistema (100) de diagnóstico monitoriza cuándo dicho compresor (100) está funcionando y cuándo dicho compresor (10) está inactivo.

6. El montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1, 3 ó 5 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, donde dicho sistema (100) de diagnóstico monitoriza la longitud del período de tiempo en que dicho protector (54) de motor permanece en dicha segunda posición.

7. El montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 6 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, que además comprende al menos un sensor (102) de corriente para determinad dicho estado de dicho protector de motor.

8. El montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 7 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, que además comprende una señal de demanda, utilizándose dicha señal de demanda en conjunto con dicho estado de dicho protector (54) de motor para diagnosticar dicha causa de fallo.

9. El montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 8 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, donde dicho sensor es un sensor de presión (330) que monitoriza una presión de descarga de dicho compresor (10).

\newpage

10. El montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 9 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, que además comprende al menos un sensor (102) de corriente que monitoriza la corriente eléctrica que se suministra a dicho motor.

11. El montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 10 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10, que además comprende un sensor (334) de temperatura que monitoriza la temperatura ambiente.

12. El montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 11 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, donde dicho sensor es un sensor (332) de temperatura que monitoriza una temperatura de dicho condensador (322).

13. El montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 12 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12, que además comprende un sensor (402) de voltaje que monitoriza el voltaje eléctrico que se suministra a dicho motor.

14. El montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 13 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13, que además comprende un sistema de control y un sensor (404) de voltaje que monitoriza el voltaje eléctrico que se suministra a dicho sistema de control.

15. El montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 14 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 14, donde dicho compresor funciona entre un lado de presión de succión y un lado de presión de descarga, siendo dicha causa de fallo diagnosticada por dicho sistema (100) de diagnóstico de forma asociada a dicho lado de presión de succión.

16. El montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 15 o el sistema de enfriamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 15, donde dicho compresor funciona entre un lado de presión de succión y un lado de presión de descarga, y siendo diagnosticada dicha causa de fallo por dicho sistema (100) de diagnóstico de forma asociada a dicho lado de presión de descarga.

17. El funcionamiento del montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 16 o el sistema de enfriamiento de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 16, comprendiendo dicho funcionamiento:

: detectar la presencia de un voltaje de alimentación;

: generar una señal de demanda para el compresor basada en dicho voltaje detectado;

: detectar una corriente en las líneas de alimentación que alimentan dicho compresor;

: generar una señal de corriente indicativa de dicha corriente en dichas líneas de alimentación; y

: enviar dicha señal de demanda y dicha señal de corriente a dicha circuitería lógica para diagnosticar dicho compresor.

18. El funcionamiento del montaje de compresor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3 a 16 o el sistema de enfriamiento de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 16, comprendiendo dicho funcionamiento:

: generar una señal de demanda para el compresor desde un controlador del sistema;

19. El funcionamiento de las reivindicaciones 17 ó 18, que además comprende determinar una frecuencia de disparo de dicho protector de motor a partir de dicha señal de demanda y dicha señal de corriente.

20. El funcionamiento de la reivindicación 19, donde dicha circuitería lógica analiza dicha señal de corriente, dicha señal de demanda y dicha frecuencia de disparo para determinar si existe un estado de fallo.

21. El funcionamiento de la reivindicación 17 ó 18, comprendiendo además dicho montaje de compresor o sistema de enfriamiento un indicador asociado a dicha circuitería lógica que recibe una señal desde dicha circuitería lógica para indicar un fallo con base en dicha señal de corriente y dicha señal de demanda.

22. El funcionamiento de la reivindicación 21, donde dicho indicador es una pluralidad de luces que indican la presencia o ausencia de un estado de fallo.