BE1024101A9

BE1024101A9 - Werkwijze voor het beschermen van een elektrische motor van een inrichting met een motorgedreven verbruiker met een continu capaciteitsregelsysteem en keuze van een motor hiervoor.

Info

Publication number: BE1024101A9
Application number: BE20165824A
Authority: BE
Inventors: Keyser Karel De
Original assignee: Atlas Copco Airpower Nv
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2018-01-16
Also published as: BE1024061A1; JP6940520B2; RU2713457C1; BR112018071021A2; BE1025415A1; BE1025417B1; EP3443630B1; JP2019520014A; BR112018071021B1; BE1025416B1; CN109075563B; BE1025416A1; EP3443630A2; US20190154024A1; BE1024061B9; CN109075563A; KR102297053B1; FI3443630T3; US10935016B2; BE1024101B1

Abstract

Werkwijze voor het beschermen van een elektrische motor van een motorgedreven verbruiker uitgerust met een sturing voor het regelen van de capaciteit of van het vermogen van de verbruiker, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze de volgende stappen omvat: het bepalen van de thermische staat van de mater door rechtstreekse meting op de motor; en- het beperken van de maximum capaciteit of het maximum vermogen van de verbruiker in functie van de voornoemde bepaalde thermische staat.

Description

(71) Aanvrager(s) :

ATLAS COPCO AIRPOWER naamloze vennootschap

2610, WILRIJK

België (72) Uitvinder(s) :

DE KEYSER Karel 2610 WILRIJK België (54) Werkwijze voor het beschermen van een elektrische motor van een inrichting met een motorgedreven verbruiker met een continu capaciteitsregelsysteem en keuze van een motor hiervoor.

(57) Werkwijze voor het beschermen van een elektrische motor van een motorgedreven verbruiker uitgerust met een sturing voor het regelen van de capaciteit of van het vermögen van de verbruiker, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze de volgende stappen omvat: het bepalen van de thermische Staat van de mater door rechtstreekse meting op de motor; en- het beperken van de maximum capaciteit of het maximum vermögen van de verbruiker in functie van de voornoemde bepaalde thermische Staat.

BE2016/5824 .1 berkwi j zo voor feet beschermen van een elekt r.i sehe mphdr van een inrichting met een. motorgedreven verbruiker met een continu capacitaitsreoelsysteem en keuze van een motor fei e r voo r ____________________________________________________________________________________

De uitvinding heeft hetrekking op een elektrische motor van een motorgedreven verbrniker met een continu cape c z te it s rege1 sys teem,

Neer speoiaal, doch nier, bemerkt tot, 'heeft de uitvinding betrekking op een verforuiker in de vorm van een compressor voor bet eomprimeren van gas en aangedreven door een eiektr i sehe motor >

.15

In het geval. van een compressor wordt de capaciteit van de Verbreiter uitgedrukt in hot. maximum debiet samengeperst gas dat de compressor kan leveren, bijvoorbeeld uïtgedrukt in fiter per tijdseenheid, bij opgelegde inlaatvoorwaarden van het aangezogen samen te pereen gas. De maximum, capaciteit van een compressor hangt neue samen met net rsa xi morn vermögen van de compressor, waarbij het vermögen afhangt van de voornoemde capaciteit en van de druk aan de uitgang van de compresser,

Bij compressoren kan de capaciteit bijvoorbeeld gereoeid worden door het toerental van de elektrische motor te regelen om eefe feepaalde iirdfc fee handbgven. aan. de uitgang van de compressor., Wanneer deze druk bij dergeiijke regaling bijvoorbeeld dealt omdat het verbruik van samengeperst ça s toeneemt, dan zal de storing voor het regelen van de capaciteit het toerental van de motor doen

BE2016/5824 toenemen om aldus het geieverde debiet samengeperst gas te verhogen sn daardoor ook ophieuh de drak stroomaiwaarts van de corneressor te doen stijg&n.

De regaling van de capaciteit gebenrt in dit gavai duo door regeling van het toerentai.

a ompre seo ren ini a at sohoepen andere types capacité!tsregoiingen bij die zijn uitgernst met variabele of met variabel uitiaatsoboepen die verdraaibaar zijn rond bon longions en op die panier het debiet van net gas doorheen de compressor kunnen heïnvloeden.

Het ia bekend dat het vermögen van compressoren afhankelijk le van de omgevingscondrties. Bij voorbeeld een konde inlaattemperatuur en een hoge omgevingsdrsk zullen dein la3tdeneite.it van net aangezogen gas verbogen, »at een verbog ing van de capaciteit en van het vermogensverbraik m e t z i c b re eh r e n g t.

3Ö bijkomend is bet eveneens bokend dat net vermögen kan toensrsen over de levensdnur, voornamelijk «egens verhoogde verlieren en lehren.

hangesien de elektrische motor typisch de dourste o.f op een na dnnrsto component is van een compressor!nrlohting, kan geen risico genomen cordon dir het. on twerp van de g root to van de Opponenten. Onzekerbeid met betrekking tot de bodrijfscondities on het veronderingsgedrag brengt een significant compromis met rich mee sen gunsto van het. overdimeosioneren van de motor.

BE2016/5824

Belangrijke elektrische motordefecten zijn thermisch gerelateerd_f bij voorbeeld door het degraderen van de isolatie ten de windIngen bij hege hehpehahoheh en vnornamelijk het feien van de anti-wri jvinqsiagers wegans degene.nsf.ie van de smoring bi j hogere temperatoran . here temperatoren werden veernamelij k bainvioed door d.e mechanische belastlag on da koelingomstandigheden van de motor.

.10

Volgende verkwijzen worden heden toegepast cs de elektrische motor te bescherten.

Een eerste gehende werkwijze voor het. base tie roan van do 15 motor barest op aan conservâtieve keuze van componenhen gebaseerd op een schatting van het vermögen en van de knelingomstandighaden in een hypothetisch ergste-geva!

scenario.

Tijdens ont. warp worden het vermögen en de koalingomstandigheden van de motor geschat op basis van een vermoeden van de ärgste werkingseonditias en van een s 1 ec h t s t e p r e s t a f I e v a r m i n d e r i ng s f a c t o r w e g a n s v a r o u de r i ng. De ccnditiee worden. typisch geschat door de comprassorfabrikantf terwijl de bapaling van da vereiste grootte van de elektrische motor; typisch wordt uitgevoerd door de motorleverancierg waarbij doorgaans uitgegaan wordt van een bangs t mbnwae h s chi j hl 1 j ke “-mus r-mdge 11 ή ke h i t h ht. i e , Een nadeel van de eerste gehende werkwijze is dat. zij sorgt voor een over dimans inner i hg: va h da ei ah t r i s one who r,. typisch met eéh factor van 10%, vnot hah grantSta dee1 van

BE2016/5824 de wckbngstbjb van aipn levensddap, Da levenakdsf van sie inrichting wordr daardoor significant verhoogd.

Deze overdimensionering doet rich trouvons voor op twee niveau», nsmelijk op het niveau van do compressorfabrikant door een overschattinq -van het vermögen in het siechfste gevsl, en, op het niveau van de motor leva fancier vegans schattingen gepaard gaande met de »chatting van de thermische Staat van_: de whet nttgaande van de aieehpste v e r mog e n » - e n koe 1 i ng a s pe o i f i c a t i. e s.

Een ander nadeei ia da» de werkvijze geen garen tie biesit in rosie tijd dat Oe sohafhingen en veronderstelringen geistig blijven of gerespecteerd worden tijdens de levensdnur van de elektrische motor, Immers, eon vermindersie ievensduor van de motor en een vrpegrtijdig/; covet wacht ha leg zijn element en süss kennen voor kernen.

twee coca kendo ver ta I à ne· bernât op een '©verbelasfcings*beschernûng gebaseerd op een schatting van het elektrisch vermögen en van de koeiingsoondities.

Deze tweede werkwijze maakt typisch gebruik van:

;η.<ηη\ 5?ÖT' ϊΐΐ^ΐΤ C-OriT 5 ΠΛ'ΐ t'irai.Τί?'*' r eg s1ays teem;

- een elektrische motor gekoeld door middel. van een koelmedium, hit voor beeid. lucht of wafer;

- een meettoestei dat da igamiddalde) atroom moet in ee« fasse of in alls? fa sen van de elektrische motor; en,

- een moetaoparaat dar. de temperetuur van het koeimedium

BE2016/5824 bij dene tweede werkMij'W wordt; het aetdeel mechanisch vermögen ga achat door het regelsystesis gebaseerd ορ de hnid.i,ge mating van de atroom en. de tompernto.gr: en verenderstellIngen in verband stet spanning , Vermögensfactor en sc tor vor Ixezen.,

De nui cm ge koe.iingsconnitre von de motor wordt in dit geval geschat, gebaseerd ep de gemeten inlaattemperatuur van het koelmadium, sex's. (implicieie) verende rs he Hing van de dansiteit van het koeimedium, het koeldehiet en de wa rmteovereracht eo.rest.at ies, wordt dan geconverteerd t oe 1 a a t haar isechani och conversieregeis die door gegeven.

De z e a c t n e I e k ο e 1 i ng s c ο n d i t. i e naar een actuee'l maximum vermögen, gebaseerd op de motorlaverancier worden

In het geval dat het rsgel.syeteem dekeoteert dat het gescharte actusel mechanisch. vermögen hot maximum foeiaathaar mechanisch vermögen overschri jdt, wordt de maximum capaciteit. van de compressor afgetopt, het io te taggen beperkt, om de elektrische motor hegen ovarbeiasting te beschermen, Typisch wordt een PI- cf PID~ragelkring geactiveerd om het gescharte actuxeei mechanisch versiegen te varlagen tot hot setpunt van hat actoeel maximum toeiaethaer mechanisch vermögen. Het regelsysteem last typisch geieide'iijk meer capaciteit toe. wanneer het vermögen io afgenomen tot beneden een grenswaarde gedurende een bepaalde tijd.

Dose tweede werkwijze voor net beschermen van de motor biodt twee voordelen, namelijk dat;

BE2016/5824 ~ de specificaties van de compressorfabrik&nt versoepeld kunnen worden van hoogst-onwaarschijnlijk-maarmogeli jk rot teal i sei sens sieohtste condition ~ er een zekere vorm van reële tijd~beseherming van da S motor is.

De tweeds werkwijze heeft noohtans meerdere nadelen., meer bepaald data de methods is indirect in het schatten van de thermische Staat van de motor, waarbij in feite aiio onderstaande relevante factoren niet joist worden geëv&iueerd en bijgevolg moeten gecompenseerd worden door een overdimensionsrincp wat do kostprijs van de motor doet. townsmen :

o afwijking van de spanning; o on.baia.ns van de mo tor fa sen; o läge densiteit van het koelmedium; o on vo i d oe n d e de b i e f van fhe t k oe ime d i urn ;

o onvoldoende wurmteoverdracht over een (interne)

wa rmf ew i ose iaa r laatste;	wegens	vervalilng	van deze
o de acoursetheid stroom; ©: an to voor t ;	van de	gemeten	elektrische

de motorleverancier is conservât ref .in het specifioeren van de conversieregels aangezien hij nog steeds de thermische staat van de motor meet schatten enkel aan de hand van twee parameters;,

BE2016/5824 typisch is het systeem nerveus wegens te körte tijdsoonstentco yah de elektrische stroom.. Korea variä/iss van de gemeten stroom feaopeb onnodige resctios van het regelsysteem met zieh meebrengee;

de werkwijze voor het beschermen van Je motor meet tijdeiijik: worden uitgesChskald. tijdons het opstarten van de motor vendis hege strömen opireden bij het opstarten;

meetapparaten voor het meten van elektrische stroom zijn du er;

het systeem mset per mötordioette m Whiiaiiati® worden geconfigureerd;

voor grotere motoren wordt het, meeigppsraat voor elektrische stroom typisch voorzien op klantnrvea-p wa t he t. procès bij indiens Ls t e 1 ling comp 1i ooe r t omdat;

o een fysische vor binding xnoet worden gemarkt met het compressorrageIsysteem;

...........o de ' ' 1 n / Ou t int errs de van he t : extern ' ' ' strooms i g na a i zou gekaiibreerd moeten worden tijdens indiesststellindi wat bijna nooit wordt gadaan aangezien het te oms lacht. i g is;

b de preci sie van hot meetapparaat Wok eiektrische stroom is niet gefeend hijdebs het ontwerp van do motor,, waa r do or een wann da in het er gate·· -gavai scenario moot worden asngenomen, welke impliciet

....................aani.eiding................gesf t.................tot.................een................bijkomondç, o v er d i. me c s i one r i n q ;

BE2016/5824 ~ het systeÄ hangt af w« few® ingnngesignalchj nameii jk ee« strbom gn een temperatuur> die diet met eikaar te vergelijken zijn, waardoor een zeifdiagnoseevaiuatie nret kan worden geimplsmenteerd..

De uitvinding heeft tot doel asn één of mee.t van de voornoemde en aridere nadelen een opiossing· le bieden.

Hiertoe betreff de uitvinding een werkwijze voor het beschermen van een elektrische motor tan een motorgedreven

verbruiker u i tgerus t	met	een stating	vccr	het regelen van
de capaciteit of van	het vermögen	van	de ve t bru i. ke r,
daa rdoor gekenmerkt	dat	de werkwijze	de	v o 1 g e n d e s i a pp e n
omvat:
·· hot bepalen	van	d e t h e r s; i s c he	Staat, van de motet

door, rechtstreekss meting op fie motor; en, het beperken van de maximum. capaciteit of het maximum vermögen van de verbruiker in functie vor de voornoemde bepaalde thermische Staat,

Op die manier wordt een nieuwe regelmetnode voorgesteid die de capaciteit van de compressor aftopt. op basis van directe met ingen van da thermische Staat van de elektrische motor, bijvoorbeeld doer het reehtstreeks meten van de temperaidten vam een ob meer elektrische windingeu fd-V-W) en/of van ce temperatures van één cf meer lager;;.

De elektrische motor is in dat geval uitgerust met sensoren voor ds hetgiéraiuuc vdh do windingen en/of van de layers welke direct verbonden zijn met do sturing voor het regelen van de capaciteit van de verbruiker, De sturing rai de debietcapaciteic van de compresser en het vermögen. af toppen wanneer den i van de thermische limieren bereikt of

BE2016/5824 oversohreden wordt, net is te zeggen wanneer éèn van de gemeten temperaturen een voor a f irsgestelde maximumwaarde van de tempe.raf.uur bereikt of. overschrijdt, waarbij voor elk van de Sensoren, of voor minstens een des! ervan, een overeenstemmende maximum Comparateur is ingegeven.

Evaiuafie van de tber.oisohe steel, van de motor ken af hangen ten één van pi elke mogeiijke eoÄihahie van de volgende gemeten temper a tore?? die gebruikt worden. door de .10 me t o r. o nt we rp e r s :

- de absolute temperatnur van één of rseer winding (en) en dit gemeten op één of meerdere pos.tf.ies lange de windingen;

- het temperatuurverschil fassen de motorwinding en de

IS inlaattemperatuur vs?? het koelmediam, de zogenaamde |||||||||||l|sdll|al;|j||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||;^ ~ de absolute temperatuur van één of meer lager (0}, rôgpéotieveHj;k van één of meer lagers (DE) aan het gedreven uiteinde van de motor en/of van één of meer /0 lager (s) (NDEJ aan het niet gedreven uiteinde van do motor.

be directe sanpak van de werkwijze volgens de uitvinding elimineert de nood voor schabtingen en vermoedens van a lie 25 soorten zoals hierboven beschreven. bit niedt het voordeel dat overdimensionering kan vermeden worden en daaruit een kleinere motor zell resultieren met een lagere kost, inderdaad, de specif loutres ven de compressor f abri kant kunnen veraoepeïd werde?? van de hoogsf-onwanrschijnlijka3Ö maar-megeiijke oondifies naar condition, terwijl bij de r ea i i s t i sehe -e r gs t o “.go v a 1 mot orleveranoter ail e n» torie ve r a n c i er

BE2016/5824 veconfeecs te Ii io ge o met betrekking tot een »chatting vor; de tfeerrdacbe steal van de jnor.or kennen. «order's geeXiteineepä, Ses ander vdorbeel is dot sensoren: voor het. testen van de temperatüur veel goedkoper tijn den. rseetapparaten voor het teeren tan een elektrische ooroovg «at de kost van de inrichting: von de teotorgedreven. verhrfeiker verder veriaagt of wat toelaat om voor* dezelfde kost meerdere sensoren te benotten voor een naowkecrioere evaiuatie tan de thermische

Staat van oe teotor er van de motora dear ait teert: vies lends besehe rming hog een voor de el is dat teteperçtuûrsiimictefe meestai universeel zijn en onafhanhelijfc van de motorgrootte, waardoor minder configuratie vereist is.

Saarfei j körnt dat mo t o r .le ve r ©meierte typisch vgergeinstaiieerde tetepenafnnr seh soren aanbieden als een optie, wat. een voordeel hiedt in fermen van integrants en . logis tick ...»&£ de.. compressor f ab t i kan _:t,..................................................................................

hog een ander voordeel is dat een inrichting vollédig kan voorhsreid en gecontroleerd worden door de cotepr es s or Fabrikant: bat hahdeiingen coals aansioiting, ksTihrstie, validatie^ en dergeiijke feii de indienstelling kunnen wordex'i ; ceelimiheerd.

Een bijkomend voordeel is dat de thermische tijdsrespons van dé inridbiing veal tracer wat :de dyhamica vac feet reoelsvsteem preferentieel veei minder nervous maakt hog een extra voordeel is dat er bij toepassing van een werkwijze voloens de uitvinding oeen febodzaafc is or het

BE2016 5824

1.1 regelsysteem. gsdurende het opstarten ait te schakelen om een motorui:tuoha:keiing ten gevcbge: vau strdompiefce?d te voozkonen. De tijd die bij het bpstatfan nodig is or: de motor te overvarhiften is iroeis langer dan de opstartfijd,_:

Bij veerkehr wordt. bij sen driefasige motor be tempéraient van, be brie rwlMkallhger gemeten.. J8er roifbiagnososysteem ban dsn worden geimplemenfeeerd om het feien van. sen van de sensoren te detecteren en o® albus een cngeweRste.

vOOrfoarige onmiddelli jke aits choke ling van be? motor on van de aangedreven verbrniker to voorkomen. Uit het oogpunt van een zelfdiagnose van de sensoren sou be werkwijze er bijvoorbeeid in kunnen voorzien dm elk signaal van be brie sensoren to vergelijken met d.e twee anderen om een defect« sensor te kunnen detecteren bij een te grote afwijking an om dan het signaal van deze defecte sensor, ai dan niet na c on troIe, t e n eg e ren.

Pen vo o r d e e Ivan meerdere: on a f ban ke 1 i j k e sen scran is dat statistisch gezien de nauwkeurigheid significant hoger is dan Ih het ?gevai_: van een enkel (slekprlsohe strbors-j meetapparaa.t.

De: werkaijae voor het bescherten van. be. alekt rieche. motor kan ook toegepast Wördes op andere types aangedreven verbruikers aba le expanders, pompeh, ventila tors#: koelers, :mai een bootrue en dergelijke die uitgerust zijn csgsbibeitsregel.ayaheem dat geschikt Is om het vermögen a f te toppen, bid? voor beeid door asupssuing van het toerental, . d ο o r....................r age! fug.....................van...................i n. I a a t içisohbepeb.....................en/of nitiaatieischoepen, smoorkleppen of dergelijke on hat secret regelen.

BE2016/5824

Π

De werkwijze is in het foijzonder geschikt voou op centrifugals compressoren met inl>aatieischoepen (IGV of Inlet Guido Vanes).

V.ocpassing variabele

Do uitvinding heeft ook betrekking op een inrichting voor het beschermen van con isotor van eon motorgedreven verbruiker uitgerust mot een staring voor het regelen van de capaciteit of van bei vermögen van de verbreitet, waarbij de inrichting is voorzien van sensoren voor het bepalen van de theraisc’ns Staat van de noter door rechtstreekse meting op de motor en voorzien is van middelen voor het beperken van de maximum capaciteit of het maximum vermögen van do verbruiker in functie van da voornoemde bepaalde thermische Staat.

Bij voorkeur wordt bij het ontwerp van de inrichting do mob o r zo gekczen dat zijn maximum vermögen in nominale werkingsomstandigheden waarvoor de inrichting fcedoeid is

	geiijk is aan of	bij......voorkeur.....bob /	maximaal/	)1 ofminder
20	groter is i dan	het vermögen	van do	verbruiker
	overeenstemmend me	t de maximum. cape		he t maximum
	vermögen van de	verbruiker in de	feetroffer	ide nominale

we rki ng somst andigheden.

ken hijrender aspect heeft betrekking op con werkwijze voor hat kiezoxx van een elektrische motor bij het ontwerp van een dergelijke i n ri ch ting voor nom i n a 1e wetkinghoondiflas, daardoor gekenmerkt dat een motor wordt gekozen met een vermögen geiijk aan of lets groter dan net vermögen van de verbruikor overeenstemmend met de maximum capaciteit of het maximum vermögen van do verbruiker in de betreffende noma sale we r ka ngsoms t. and i ghedon.

BE2016/5824

Een »aspect heeft betrekking op sen werkwijze voor het kiesen van een elektrische motor bij het ontnerp voor nominale werkingscondities van een inrichting volgens de uitvinding voor het aandrijven van de verbruiker uitgerust met een staring voor het regelen van de capaciteit of van het vermögen van de verbruiker, daardoor gekenmerkt dat e&n motor vordt gekoren met een vermögen gelijk aan of lets groter dan het vermögen van de vsrbruiksr overmenstemmend met de maximum capaciteit of het maximum vermögen van de verbruiker in de betreffende nominale wer kingsomsfand ighoden.

Een voordeel van decs werkoijoe is dat eec motor kan worden gekoren met een genast vermögen sonder: rekening te moeten houden met een zwar« overdimensionering en doemseenario's van onvoldoende koeling en dergelijke.

Met : het inticht de kenmerken van de uitvinding fester aan t e tonen, zijn hierna, als voorfeeeid zonder enig bemerkend k a r a k / er, e n k e 1 e to o r k e a r. d r a g e n de t o e p a s a i n g e n fee s c h r e v e n van een werkwijze en een inrichting volgens de uitvinding voor het beschermen van de motor van een verbruiker, met verwijzing naar do bijgasnde tekeningen, waarin;

1111|!Ι!Ι!Ι!Ι!Ι!Ι!Ι!Ι!1!ΙΙ!Ι!Ι!1!1!1!1!1!Ι figuur 1 schematisch eon inrichting volgens de uit vr noi ng weergee ft;

figuur 2 een variante toont van do inrichting van figuur 1 maar met een extra keeling van de motor;

frguur 3 een andere variante foont van do inrichting van figuur 1.

BE2016/5824 la figuur 1 is bij annne van voorbeeid egg inr1 chi1 ng 1 weergegeven met een vstor ui ker 2 in de voue van een compressorelement 3 mechanisch aangedreven door een driefase elektrische motor 4 net drie wikkeiingen 5, iseer bepaald één wikkeling per fane.

De .noter 4 bevat sen rotor die roteer'osar in een behuizing is aangebracht door middel van lagers,, respectievelijk één of meer lagers 12 aan het gedreven eiternde (uEu van de motor 4, en èén of meer lagers 13 aan het niet gedreven ................bi t e i nde ·NDS ).....van de motor 4, het compressorelement 3 is voorsien van een inlaat 6 voor de aanvoer van een semen te person gas en van een uitlaat 7

IS voor levering van samengeperst gas can een distribut.tenet 3 voor samengeperst gas.

Het comptes sore lament 3 is verder voorzien van. middelen 9 om de capaciteit, met andere woorden het debiei, of het vermögen van het compresserclement 3 te beperken, welke middelen 9 in dit geval worden gevormd door een smoorklep 10 of alternatief door inlaatleischoepen in de inlaat 6.

De middelen 9 worden in dit geval an.ngesr.uurd door een storing 11 in functie van Signalen die afkomstig sign van sensoren 14 voor de rechtstreekse meting van de temperatuur van één of meer voornoemde wikkeiingen 5 en/of van sensoren 13 voor de rechtstteekse meting van de temperatuur van eén of meer lagers 12 en/of 13, welke Signalen in. dit geval teruggekoppeld 'worden naar de storing il vie elektrische bedrading 1 η.

een

BE2016/5824

In het voorbeeld van. figuur 1 alke wlk.fteiing 5 en elk leger .12 en 2 3 voorzien vers, één zulke sensor 14 of 15 <

De sturrng 11 le voor elke betreffende sensor 24 en/of 25 voorzien van een vooraf ingestelde maximumvearda van de temperet nur van de wikkal Ingen 5 er. .Lagers 12 boven develka de max?».mum capaciteit van het compressorale?senf 3 moet. beperkt worden o.m een vordere stljging van die temperatuur te voorkomen en de motor to besocermen tagen oververhitting.

Hier toe worden de met de sensoren. 14 en/of 2.5 gemeten temperatures continu of mat een bepaalde fraquentie vergeleken met de overaensfemmende vooraf ingegeven maximummaardeb voor eike sensor 14 en/of 15.

Van zodra één van de gemeten temperature?^ de overeenstemmsnde waarde bereifte of overschrijdt, is de storing so gep.rogretuteerd dar de maximum capaciteit en/of van het maximum vermögen van het compr essore lament 3 wordt hope rftt, bij voorbeeld door do sm.oorkiep 2 0 of de inlautleischoepen met een ingestelde waarde meer dicht te dr euren, bij voorbeeld over een hoeft die 5 a 10 % bedrängt van de volledige Roars van da smoorkiap 20 of van da inlaatlei sohoepen.

Wanneer ns verloop van tijd bij een verlaagde maximum roapae.ite.it alia gemeten temperaturen onder een voor iedere sensor ingestelde ondergrenswoarde gezakf. zijn, is de staring 21 or op voorzien om de maximum toegelaten. capaciteit# si dan niet na can ingestelde tijdspanne, terug ta varbogen, bi j voorbeeld near de initiale maximu.mwe.arde

BE2016/5824 vasrvögr loti chi îsg X ohtwrpçn is ©f door de smôôrkiep 1Q terug te opened met kleine inorsmôôtele sprengen tct wanneer de ge.met.en temperatoron de ingestelde ©ndergrensvaarde bereikt. hebben# rodet op dat ogonfelik de compressor zijn maximum oapaciteit lever! die cp dat ©genblik mogelijk is sonder risico van beschädigIngen in de ge ge ve n wo r k i n g s om a t a nd i g he d e n„

De ingestelde maxirsumwaarden van de tempe.ratu.ren en de .10 ingestelde ondergrenswaarden van de temperatures van eike sensor kunnen gelijk of ver se,hi i lend sign.

De staring 11 kan optionee! voorzien zijn van sen algoritme voor een zelfdiagnose van da Staat van de sensoren 14 op de wikkeiingen a door onderï.inge vergelij king van de temperature.© gemeten door de drie desbetreffende sensoren 14# waarbij een sensor als defect wordt besehouwd wanneer de temperabuor gemeten met deze sensor 14 meet dan een zekere ingestelde waarde afwijkt van de tomperaturen gemeten met de twee andere sensoren 14. In dat geval kan de storing 11 de meting van de defects sensor 14 negeren en/of een indicatie geven aan een operator zodat. de sensor kan nagezien en/of desgovailend vervangen worden.

2S De inrichting van figuur 2 verschilt van deze van figuur I doordat in dit. geval een koeiing 16 is voorzien die in dit geval wordt. gevormd door. een ventilator 17 die ©mge vings lucht. als egn kgelmediw 18 rond de motor < blaast an dat. or een bij körnende sensor 11 is voorzien voor de meting van de iniaattemperatuur van het. kcelmedinm 1.8.

BE2016 5824

Π

Voor eike sensor 14 en IS of voor minstens eon deel erven is dit geval in de sturing II vooraf een .muximumwaarde ingegeven voor het temperatuurverschil tussen de gemeten femperafuur van de betreffende sensor 14 or IS en de inlaattemperatuur van het koelmeginm gerieten net de sensor

19.

De werkwijse volgens do uitvinding bevat in dit gevai de vo 1 g e nde a 1t er n a t i e v e o f a d d.-. t i ο n aie s t. a pp e n ;

~ voor minstens één sensor 14 of 15 het bepaien van het temperatnurverechil tue sen de voornoemde iniaattemperatuur van het koehtedium 18 en de gemeten temperatnon van de betreffende sensor 14 of 15;

- het continu of met tijdsintervallen verge!ijken van dit temperatnnrversehil met de overeenstemmende vooraf ingegeven maximumuaarde van bet temperatuurverschil voor de betreffende sensor 14 of 15;

het bepxerken van de capacitéit en/of van het vermögen vais het compressorelement 3 door verdraaiing van de emoorkiep 10 over een vooraf ingesteide hosk pahneer het temperatnurversedil van minstens êêh van de sensoren de overeenstemmende maximumeuarde heeft bereikt of overstijgt.

Het beperken van de capacirait van het oompreesorelement 3 op basis van de gerieten absolute tempe.ratu.ren of op basis van de temper a tservers chilien kan apart of in comb 1 net i.e worde n toeg epa st.

in figuur 3 wordt een alt er n a t ip v e i nr i ch t i n g.....volgens de uitvinding weergegeven reals here van figuur 1, meat met dit versehil dat de middeien 9 om da eapaoiteit of het

BE2016/5824

ÎS vermögen wa dwt cocpr esc or eipcsnt 3 te regoion w wofdoh gevorcd door een variabele toerentalregeling 20 van de motor 4 es dus van het: oompressoreiecont. 3 ter ver vanning van de smoorkisp 10 of iniaotioischoepen in figent 1.

11111111111111111111111111111111111111111111111111111/^

De besct:ercing van de notor 4 teger: oververhitting kan in dit geval geben ten door een analoog algoritme ala in het geval van de inrichting van figuur I maar cet dit verschil dat in dit gevui de capaciteit doer de sturing il wordt

1δ beperkt door het toerental met een rekero waarde te vertagen.

Een bijkomend verschil met de urtvoer i ng s verts van .figuur 1 is dat bij de laatste uitvoeringsvorm niet elke winding 5 en niet elk lager 12, 13 ia voorzien van een sensor 14 of

1.5 en dat in een winding 5 meerdere sensoren 14 zijn voorzien over de lengte van de betreffende wikkeling 5, be ttiddeien 5 voor het regelet van de capaciteit van de verbruiker 2 zijn beperkt tot de hiervoor beschreven scootk i ep ;10, inlust lei sehoepen of variabele toerentalregeling 20_z maar können ook op andere manieren wer doh getoaiioeetd., bi g voor bed Id in do vote van va tie be lo diffuser schoepen of dergelijke. Een combinatie van meerdere types van middelen 9 behoort ook toch de cogoii jk heden.

be uitvinding is n.:. at beperkt tot toepassing op een compressoreiecenf 3 als verbruiker 2, maar is bijvoorbeeld ook toe pa shear, ezpandera; poepen; Ventilatoren, koelers, en dergelijke.

BE2016/5824

Er wordt benadrukt dat de werkwijze volgens de uitvinding geen gebruik macht van stroommetIngen of van gescharte parameters maar enkel is gebaseerd op rechtstreekse temperet u erms t i ngen,

Volgens een bijzonder aspect van de werkwijze zijn er voor minstens eén wikkeiing van de motor twee of meer senscrea voorzien längs de Iengte van de wikfeelingn

Id Volgens een ander aspect van de werkwijze is de motor voorzien van drie of meer sensoren voor hot .meten van de temperatuur van de wikkelängen en dat de werkwijze de stap omvat van het u.itvoeron van een zeifdiagnose van de aensoren door onderiinge verge!ijking van de tsmperaturen

IS gemeten door de sensoren en van een sensor als defect te beschouwen wanneer de temperatuur gametes met deze sensor meer dan een zekere Ingestelde waarde afwijkt van de temperaturen gemeten met de andere sensoren20 Volgens son bijzonder aspect van de inrichting is de elektrische motor bl. j ontwerp voor nominale werkinqsczsstshdighaden zo gekozen dat zijn maximum vermögen gelijk ia aan of lets groter is dan het vermögen, van do verbruiker overeenstemvsend met de maximum capaciteit of het maximum vermögen van do verbruiker in de betreffende notiiba le wer kl ngs oms t a bd i g h e d.e n,

Volgens een ander aspect van de inrichting is de elektrische motor bij ontwerp voor nominale wet king corns ta.rxiighed.en ze geboten dat zijn maximum vermögen maximaai 51, iiever nog meximaai 2%, nog iiever max.imsa.1 1% groter is dan or bij voor leur gelijk is aan het va .mögen

BE2016/5824

2.0 van de ve rbr «iker overeen s ternes a. X met de mwim» capaciteit of het maximum vermögen van de verbruxker id: de betreffende n omi n a lé werkln g s om o tand i g h e d ο n ,

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een dergelijke werkwijze en inrichting kunnen volgens verschillende Varianten worden verwezenîijkt zonder .ouiten hot kuder van de uitvinding te treden .

BE2016/5824

Claims

Conclusies

ÎO

L- Wfkkijse; voor het /beoebermem van een elektrisch« motor va h een motorgedreven verbruiker ou. ruer est met a en storing voor bet regelen: van de.' capaoitéit of van. hët vermögen, w de verbraiksi, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze de volgende stappen omvat::

her. bepalen van de thermische Staat ^va- de motor

....................door.......recnfstreek.se........mere ng.......op de beperken van de maximum capacitor vermögen.; van de verbruiker;

is

motor; sn- of het msx imam f un c t ié^: van de

voornoemde he gg a i de: t he tmisehe s t sat .
2.- be skwi j zo : volgens conclus 1 e 1, daardoor gekenmerkt. dat de ebe;k tri sehe; motor is voorrien van den of meet elektrisohe windingen en van den of meer lagers;, waarbij voor het......bepalen van.....de.....t her ml ©ehe Staat van de motor de werfcwijte: de ftap: omvat van het; melon Van: de temperatuur van èén mb mee r windihden: en/ob van eon of mee t; looers.
3.- Werkwiise voIsens conclusie daardoor gekanmsrkt dal voor het meten van de temperabuer gebruik wordt gemaakt van 25 één ob meer Sensoren: waarvan het; signaal rechtstreeks aan de voornoemde;sturing teruggekopoeid wordt.

.50
4.- kerkw i ire ; volgens conclusie 3, daardoof gekenmerkt dat voor elk van minstens een deel van: de voornoemde sensoren vooraf : e e n maximumvaa r de van de t e mp e r a t o u r.....is i n g e g e von· in de staring en idat de nerkwigxe de vdigende: stappen omvatr

BE2016/5824

1Ö ~ vbbr minstens één sensor het continu rot; ρρΡ·^: bepaalde figdsintdrvaiiron berge iipten van de gemeten trompera tin n r met dro_: rover sœs iemmgnde vonraf ingrogeven taxipnmwa a r d ro ;

- het beperken van do marimnm capaciteit eh/of van het maximum vermögen van de verbruiker met een vooraf ingestelde «garde wanneer he gemeten t empei: a tear van arsen sor he dvere end tepb.ro ndro maximuPwaatbro hero ft: bereite of cversiijgt.
5i~terkwijee volgens conclusie 4> daardoor gekenmerkt dat wanneer be temps rain nr van be sensor gobaaid is for dndror do overeenstemmeoda maxrmumwaa x'de, de maximum capaciteit of het maximum vet mögen van de verbreiten ter ng wordt verhobgh iS tot wanneer de be t raff ronde rngxipumwaardro wordt ö&rerxt.

b.:“ Wrofkwtjze volgens roen van be cbncluairod 3^: tot: daardoor gekenmerkt dat be motor is voorzien van twee of meet.....sens o r e n voor het met en v an : he temper ebbs r eh^: dat: do

20 werkte, j ze he ; stop omvat van bet beprorkroh van be maximum capaciteit of van het maximum vermögen van. be verbreiten

................e a n ne e r voor : mipef bps : één van dose sen so r en de g orne t e n terperatbnr de cvroreenstemmronde maximumwsatbro heroic hçtéikt ci overs tig gf

S_f ? Wrorkwijroe volgens één van dro confins i es 3 tôt &_fdaardoor gekenmerkt dat de moi or voorzien fs vaneen keeling prof béholp van een koeimediom en bat voor ci k van mihsfrots een deel van de voornoemde sensoren vooraf in do storing: een j oaxrmumwaa r de...........is............engage van, voor............het trompergtnnrverschi1 tussgn _: be gometen t emper a t our van bd

BE2016/5824 bet reffende i serrer er de bulaabtampefbigur van he;

koeimedita, waarbig da werkwijze de vplcande stoppen omvat hat bepalen van de in laat tempera teer van het koeimedl an ean de ingang van da koeïing??

vobf I dl· in si ehe den sensor bei bepalen van heb t er· peraiea:r v er s o b i 1 bn ssen de v oo rnoemda 'iblaaitddperaibnr van hei boelïtebiasi an da gebieten temparatacr van de ibsbxe iiea da sensorh

- het continu ef nst iijdsintervallen vetgaüj ken vsn die ieepe raiuu r vers ch il met da overeensie»iende veoraf ingagevan whibneeaatde van het tekiperataurvexschii veer de betraffende Sensort het: fceperken van de espacitsib en/of van het vermögen/ van de vszbraifcer deb: bee vograf: indestelbe waar de: ^: wanneer het tempe rat pa r v ax e ch il......: van.....eins tend een van de s enne ran be ove rëenst ewiehde pakimamwaarbe: heeft bare1kt ©:f överabiigt·.«

28 :8 ,/- berkwi jse volgens conclusie 4 en/of gakenmerkt dat de saxirnn capacité: it of

.................vermögen......van de......Verbreiter.....tsrug......hbgax wordt ingesteld nabab be geriet en temperatUten en/of temperstutr vsxabhbiîan tstag ander een voor iedere sensor ingestaidé paarde géaàkfc

25 zijn, ai of niet. ha verloop van een ingastaid

i. i i ds i nis r v a 1.

/, däardöob

Sei: max mm

S.~ berkwrgee vOigens sen van da voorgasebe conolnsies, daafddox gakanmerkb dat hat bepalen van he chemische Staat s van . 30..........van........da.......no tor......si tanka i i j k kennst ken of : van om even welke kenrne r ken * ban van de Vo1ganda combinatie van daze

BE2016/5824

- de abaoXufco tempo ro.t nur van ïo.nn-ro één van of van aile windingen, in één oskol punt van do winding of in meerdere punten ever de lengte van Oe winding;

S - het temper:atnurversehtI tussen minstens één winding en de iniaafbempbrapdur van hit koetmedihm;

- do adsplate temperataut van didéfend één lacer«
10.- derawijie voigens één van de voorgaande godeihaieg, is daardoor go te dder k t dar de verbruiker één_: κ alt Ä.

” een compressor;

~ een expander;

15 · een posip;

- een koeier.

XI., ” le r kw i ή t e volgens......één.....van de voorgaande.....g ο η c 1 hsléa,

20 daardoor gokenmerk r/stsdapisspO: vendrai k e r vcoPrien ..........X ............ X <Xii middelen om i do t vermogon te beperken, weite middelen cediuuad .....worden......... door........do...... voorncemde :........storing-..... van on

capacité.

25 12.” dorteijze volgens conclusie 1.1, paardoof gekenmerkt dut de riddel en pm dc capaciteit of het vermögen te beperken worden: gévermb door één of moor· middelen t?It do voigendg diet /limitatievo .iijsf ;

“ Variebole inlaatschoepen (IGV of Inlet Guido Vanos?;

” een smoorklep;

” variabel tcorentai,

BE2016/5824

13, ··· kerkwijs ή volgens conelos gekenmerkt dat de vsrbruiker een : me t g e s tο n rde vsr p.a ce t e ί n.:. aaz. s ziin over een ton r ο van maxi ma a 2, waarbij, voor het beperken von vermögen van de verbrat ker- over sehr1Iden van nen von tnoere

.i'v zu 12, das r door bij beb be re 2. ko n of é maximumvaarde van do gemeten bempetatotr ot van bot: bemperatoorvercchil:,: de inlastschcepen over S à 2 0 % vas de voornoemde koero verdrâaib worden In de draaieio van open near bee.

derkwijbo volgens oeneXugxee 10 *v\α,λ \λ 1 G- O ô i gekenmarkb bat de verbrniker een compressor ie met een 15 toetentairege ling tan de motor, waarbij, voor het beperken van de cacaeitelb Of vàn bet vermögeη _: van de ve rb re i ke r bij béb bereiten ob ovorsohrijden van een voornoemde:

îkeximsmwanrde i van de gemgterr temperabour o£ van het t emp e r a t u o r v e r o ch i. 1 > net to er en b al over 5 a 20 S n a a r

20 beneden wordt eereoeld.

id.- derkwxjze volgens een van voorgaande conclusses, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze temperabnormetlegen ie gebaseerd.

1 Op v<sn -et voor iii de i 'S «T rs i.·,·,*. v».w< > s;> ,-X.... O ·: ί fe motor maxi mum

veror eurer, oaarooor gerenmerrb cat ne Inri vont 11 an van a e n a o r e n voor bot Popel en van de thermische staut van de motor door rechtstteekde meting dp î vooroien is ven middelen: voor hot beperken van de maximum:

BE2016/5824 capaciteit cf het maximum vermögen van de verbruiker in functie van de voornoemde bepaalde thermische étant,

O,~ Inrichting volgens; cohdleaie 16, daardoor yekennetkt S dat de elektrische motor is voorzien van_: één of meer elektrische windingen on ven één of meer lagere en dat he: middelen voor het bepalen van de thermische Staat van dc motor worben ; ge vor mb door ben of meer een set en voor het meten van be ; temperatuur van één cf meer windingen en/of

10 êér of meet sense res. voor het meten van be tempe retour vas één 'of meer lagere,waarbij voor elk van minstens een deal van co seneoren een mmximewdarbb vat be tewpersCuor is ingesteld en waarbij de sturing zodanig is dat wanneer be gemeten tebperatnur be overeenctecmendc ingestelde

15 maximumwaarde bereikt of overetijgt, be storing de maximum capac i toit o i het: maximum vermögen van; da v e rhru f kh r zal verminderen. :

X:B. i n r i c h t i ng volgens c one 1 us i e if of 1 i, daardoor

20 gekenmerkt bat be elektrische meter is voorzien van eec keeling met beheig van een koelmedium: en een sensor voor h e t m e t e n v a n d e ini a a t temper a feu r van he t koe imeb i urn. aan dc ingang van de keeling, waarbij voor elk van minstens een deel van do voornoemde senseren een maximumwaarde Is

25 ingesteld voor hot temporatuurverechi1 fusses de gemeten temperatuur : van een betreffende sensor en de in 1 ad f: tempera h nur van net koe /medium en waa r b 1 i be sturing zodanig is : bat: wanneer het temperatuurverschil dm oveheenshemmende: ingestelde mskimumwearbs bereikt of

30 oversti tch, de s t u r i n g be maximnm cagacî text of het maximum vermögen sen be verbruiker eel verminderen.

BE2016/5824

19«·’ inric daardoor ο o maakt Wo ;hting volgens één. van da conclusion ln ist 18* go koamorkt dat. voor do s for in g enkai gobr-.d k rdt W; vdOrriOemda sansorea voor do tbisdsrdiuor.,

B E2016/5824

B E2016/5824

B E2016/5824

Werkwijze voor het beschermen van een elektrische motor van een inrichting met een motorgedreven verbruiker met een continu capaciteitsregelsysteem en keuze van een motor hiervoor.

5_____________________________

Werkwijze voor het beschermen van een elektrische motor van een motorgedreven verbruiker uitgerust met een sturing voor het regelen van de capaciteit of van het vermögen van de

10 verbruiker, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze de volgende stappen omvat:

- het bepalen van de thermische Staat van de motor door rechtstreekse meting op de motor; en- het beperken van de maximum capaciteit of het maximum

15 vermögen van de verbruiker in functie van de voornoemde bepaalde thermische Staat.