CN106797115B - 压缩机电动机过载检测 - Google Patents

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Abstract

一种用于检测电动机过载的系统包括：电动机，其被配置来通过引线接收电力；第一感测装置，其被配置来感测所述电动机的温度；以及第二感测装置，其电耦合到所述电动机并且被配置来检测所述电动机的目标电流，并且当所述目标电流等于或超过跳闸值时，触发与所述第二感测装置相关联的所述引线的触点。

Description

压缩机电动机过载检测
背景
本公开总体涉及电动机过载检测，并且更具体地，涉及对板载压缩机的电动机的基于热和电流的过载检测。
一般来说，三相封闭式压缩机的电动机使用热保护器来检测热过载。虽然热保护器的作用类似于恒温器，但是这些装置不可设定成允许各种跳闸温度。另外，当使用这种类型的过载保护时，电动机仅在固定的过载标准(例如，温度)下受到保护。因此，现有的内部保护限定了电动机的新应用的范围。
概述
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于检测电动机过载的系统。所述系统包括：电动机，其被配置来通过引线接收电力；第一感测装置，其被配置来感测电动机的温度；以及第二感测装置，其电耦合到电动机并且被配置来检测电动机的目标电流，并且当目标电流等于或超过跳闸值时，触发与第二感测装置相关联的引线的触点。
除了上述特征中的一个或多个之外，或作为替代方案，其他实施方案可包括可被配置来将跳闸值设定为额定负载安培值的第二感测装置和/或作为电路感测继电器的第二感测装置。另外，第一感测装置可以是在电动机外部并且电耦合到位于电动机外壳中的至少一个热传感器的模块，和/或被配置来检测电动机的温度，并且当温度等于或超过目标温度时终止通往电动机的电力。此外，所述系统可包括三相封闭式压缩机，所述三相封闭式压缩机包括电动机，其中引线是向电动机提供三相电力的三根引线中的一根。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于检测电动机过载的方法。所述方法包括：将第一感测装置和第二感测装置电耦合到电动机；通过引线向电动机提供电力；通过第二感测装置感测电动机的目标电流；以及当目标电流等于或超过跳闸值时，触发与第二感测装置相关联的引线的触点。
通过本发明中的技术实现另外的特征和优点。本发明的其他实施方案和方面在本文中进行了详细描述，并且被认为是所要求保护的发明的一部分。为了更好地理解本发明及其优点和特征，参考描述和附图。
附图中的若干视图的简要描述
被认为是本发明的主题在说明书结论处的权利要求书中具体地指出并清楚地要求保护。通过以下结合附图的详细描述可以清楚地了解本发明的上述以及其他特征和优点，在附图中：
图1示出测量系统的示意图；
图2示出测量系统的示意图；
图3示出测量系统的示意图；并且
图4示出测量系统的过程流程。
详细描述
如以上指出的，因为热保护器不可设定成允许各种跳闸温度并且仅保护固定的过载标准，所以当电动机在不同的应用中实施时，热保护器受到限制。因此，需要被配置来提供对电动机的基于热和电流的过载检测的系统和/或方法。
一般来说，本文所公开的本发明的实施方案可包括测量系统和/或方法，所述测量系统和/或方法结合具有电流感测继电器和热过载解决方案的电动机。以这种方式，热过载解决方案和电流感测继电器使得能够提前设定阈值，以保护电动机免受锁定转子的情况，诸如跨过线性锁定转子循环、初级单相运行和次级单相运行。
在一个实施方案中，图1示出包括电动机101(例如，用于制冷系统的压缩机电动机)和接线盒110的测量系统100，所述电动机101由引线A、B、C通过接触器105(其由电源电路107单独供电)来馈送三相电力。接线盒110还包括控制接触器105的电流感测继电器112和外部模块114。在这个实施方案中的电动机101包括至少一个温度传感器，诸如嵌入在每个相中的温度传感器122a、122b、122c。测量系统100可包括和/或采用任何数量的传感器、计算装置和网络以及其任何组合，所述传感器、计算装置和网络利用使得测量系统能够执行如关于图4进一步描述的测量过程的各种通信技术。
接触器105是用于切换引线A、B、C的电控开关，所述引线A、B、C连接到电动机101并向其供应电力。接触器105由电源电路107供电，并且通过接线盒110由电流感测继电器112和外部模块114电控制。接线盒110是用于作为界面使用机械组件来联接电路的机电装置。在操作中，当电流感测继电器112和/或外部模块114检测到电动机的过载状况时，接触器105将从电流感测继电器112和/或外部模块114接收致使接触器105的触点中的至少一个跳闸的信号，由此终止通往电动机101的三相电力。应注意，电流感测继电器112可通过导线连接或耦合到引线A、B、C中的任何一个，并且不限于如图1所示的引线A。
传感器是检测事件或量变化并且提供对应的输出，例如电气输出信号的装置。电流感测继电器112是一种类型的传感器，并且更具体地，是根据电流检测继电匹点112’控制接触器105的电操作开关。一般来说，电流感测继电器112是断开的或闭合的。例如，一旦设定了跳闸值，电流感测继电器112就将在电流等于或低于跳闸值时保持闭合，并且在电流等于或高于跳闸值时保持断开。以这种方式，当电流感测继电器112读取或检测到高电流(例如，高于跳闸值的电流)时，电流感测继电器112触发接触器105的与电流感测继电器112所关联的引线相对应的触点。如图1所描绘，电流感测继电器112将触发与引线A相关联的触点。
外部模块114(例如，热过载解决方案或第一感测装置)是电操作开关，其根据嵌入在电动机101中的至少一个温度传感器(例如，温度传感器122a、122b、122c)来控制接触器105。温度传感器122a、122b、122c是如上所述类型的传感器，并且更具体地，向外部模块114提供与检测到的电动机101温度相对应的电信号。例如，基于来自温度传感器122a、122b、122c中的任何一个的电动机的温度读数，外部模块114将在温度读数等于或低于温度阈值时保持闭合，并且在温度读数等于或高于温度阈值时保持断开。
温度传感器122a、122b、122c的实例包括光纤纳米温度传感器、量热计、红外温度计、液晶温度计、电阻温度计、恒温器、温度条、热敏电阻器、热电偶等。在这个实施方案中，温度传感器122a、122b、122c可操作地耦合到电动机101的每个相。在任一实施方案中，温度传感器122a、122b、122c可定位在电动机101的外壳内，以保护温度传感器122a、122b、122c免受可对温度传感器122a、122b、122c造成结构损坏的材料的影响。
电流感测继电器112能够实现跳闸值配置，并且外部模块114能够实现温度阈值配置。因此，测量系统100可被配置用于在不同应用中使用(例如，在不同型号的压缩机中)的不同型号的电动机。例如，在用于现有系统的过载保护中，因为用于第一应用中的过载装置在第二应用中可能不能正确地工作，所以必须针对特定应用具体地选择每个过载装置。在测量系统100中，电流感测继电器112和外部模块114适用于任何应用中的任何电动机的电流和温度状况。
例如，可在多个变型中采用三相封闭式压缩机，其中每个变型被配置用于特定的额定负载安培值应用。在一个变型中，七马力电动机可由三相封闭式压缩机使用并且需要过载保护。在现有系统下，特定用于第一应用的额定负载安培值的第一过载装置直接应用到三相封闭式压缩机的第一相。在后续变型中，相同的七马力电动机和三相封闭式压缩机也可能需要过载保护。然而，后续变型将具有不同的或第二额定负载安培值。继而，因为第一过载装置特定用于第一额定负载安培值，所以第一过载装置将不会操作来正确地检测所述额定负载安培值。相比之下，测量系统100可适用于每个变型，这是因为电路感测继电器112的跳闸值可针对第一额定负载安培值和第二额定负载安培值二者进行配置。因此，不管是何种变型，测量系统100都可以通过提前设定阈值来对三相封闭式压缩机提供热和电流保护。
此外，如图1所描绘，测量系统100采用在每个相上的位于电动机101外壳内的三个温度传感器122a、122b、122c。如果任一个相显示出等于阈值温度范围或在阈值温度范围之外(无论高还是低)的温度，则那个特定的相被识别出并且对应的引线A和触点跳闸。因为所有的三个相由温度传感器122a、122b、122c保护，所以测量系统100可以包括一个电流感测继电器112。然而，可采用多于一个电流感测继电器112，诸如当仅保护一个相时，如图2所描述。
在另一个实施方案中，图2示出包括电动机101和接线盒110的测量系统200，所述电动机101由引线A、B、C通过接触器105(其由电源电路107单独供电)来馈送三相电力。接线盒110还包括控制接触器105的两个电流感测继电器112、212和外部模块114。这个实施方案中的电动机101包括嵌入在至少一个相中的至少一个温度传感器222。
在图2中，测量系统200采用单个温度传感器222。具体地，温度传感器222被配置在电动机的连接到引线C的“C”支路上。以这种方式，当温度传感器222检测到的温度突破阈值时，C相被保护免受温度过载。例如，温度传感器222可被配置成在电动机101的C相上的检测温度等于或大于105℃时断开，并且在检测温度等于或小于85℃时闭合。当温度传感器222检测到的温度突破105℃时，对应于引线C的触点跳闸。
另外，由于仅C相受到保护，所以在引线A、B上采用两个电流感测继电器112、212。因此，两个电流感测继电器112、212根据电流检测继电匹点112’、212’来控制接触器105。例如，一旦设定了跳闸值，两个电流感测继电器112、212就将在电流等于或低于跳闸值时保持闭合，并且在电流等于或高于跳闸值时保持断开。
在另一个实施方案中，图3示出包括电动机101和接线盒110的测量系统300，所述电动机101由引线A、B、C通过接触器105来馈送三相电力。测量系统300还包括电源电路307、三相固态过载继电器315和嵌入在电动机101中的温度传感器222。
类似于图2，当温度传感器222检测到的温度突破阈值时，C相被保护免受温度过载。但是，除温度传感器222之外，三相固态过载继电器315监测来自电动机101的所有三个相的电流。
图4示出过程流程400，其可通过上述测量系统(例如，100-300)中的任何一个来实现。当测量系统将第一感测装置和第二感测装置电耦合到电动机检测时，过程流程400在框405处开始。在框410处，测量系统通过引线向电动机提供电力。例如，测量系统通过三根引线向三相封闭式压缩机的电动机提供三相电力。
接下来，在框415处，第二感测装置感测电动机的目标电流，并且与在第二感测装置中预配置的跳闸值进行比较。第二感测装置可以是电路感测继电器112、212或三相固态过载继电器315。
随后，过程流程400进行到框420，在框420处，当目标电流等于或超过跳闸值时，测量系统触发与第二感测装置相关联的引线的触点。随后，过程流程400进行到框425，在框425处，测量系统基于过载条件输出通知。一般来说，通知是针对应负责任的系统或用户(诸如机械工)的识别信息(或不存在信息)。通知的实例可包括但不限于：音频警报(例如，蜂鸣、铃声、乐音、电话呼叫、手机呼叫、VoIP呼叫、语音邮件、扬声器通告等)、视觉显示(例如，闪光、显示弹出框)、寻呼机(例如，SNPP)、电子邮件(例如，POP、IMAP、SMTP)、桌面警报(例如，对话框、气球、模态窗口、消息提示框等)、即时消息(例如，IRC、ICQ、AIM、Yahoo！、Messenger、MSN、XMPP、iMessage)、文本消息(例如，SMS)等的任何组合。随后，过程流程400结束。
示例性实施方案的技术效果包括提供对电动机的基于热和电流的过载检测。以这种方式，热过载解决方案和电流感测继电器使得能够提前设定阈值，以保护电动机免受锁定转子的情况，诸如跨过线性锁定转子循环、初级单相运行和次级单相运行。
本发明的方面在本文中参照根据本发明实施方案的方法和设备(系统)的流程图图解和/或方框图来描述。应理解，流程图图解和/或方框图中的每个方框以及流程图图解和/或方框图中的方框的组合可由计算机可读程序指令来实现。
图中的流程图和方框图示出根据本发明的各种实施方案的系统和方法的可能实现方式的体系结构、可操作性和操作。在这方面，流程图或方框图中的每个方框可表示指令的模块、片段或部分，其包括用于实现所指定的逻辑操作的一个或多个可执行指令。在一些替代实现方式中，方框中提到的操作可不按附图中提到的顺序出现。例如，连续示出的两个方框实际上可大致同时执行，或者这些方框有时可按相反顺序执行，这取决于所涉及的可操作性。还应注意，方框图和/或流程图图解中的每个方框以及方框图和/或流程图图解中的方框的组合可由基于专用硬件的系统实现，所述系统执行指定的操作或动作或者执行专用硬件和计算机指令的组合。
已出于说明目的呈现了本发明的各种实施方案的描述，但所述描述并不意图是详尽的或限于所公开的实施方案。在不脱离所描述实施方案的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。选择本文中所使用的术语来最好地解释实施方案的原理、对在市场中发现的技术的实际应用或技术改进，或使本领域的其他普通技术人员能够理解本文中所公开的实施方案。
本文使用的术语只用于描述具体实施方案的目的，而不是意图成为本发明的限制。除非上下文另外明确指出，否则本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”意图同样包括复数形式。应当进一步理解，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”在本说明书中使用时明确说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
本文所描绘的流程图只是一个实例。在不脱离本发明的精神的情况下，本文所描述的这个图或步骤(或操作)可以有许多变型。例如，可以按不同顺序执行所述步骤，或可以增添、删除或修改步骤。所有的这些变型被认为是所要求保护的发明的一部分。
虽然已经描述了本发明的优选实施方案，但是将理解，现在和将来的本领域的技术人员可以做出落入以下权利要求范围内的各种改进和增强。这些权利要求应被解释为维持对首次描述的本发明的适当保护。

Claims (10)

1.一种用于检测电动机(101)过载的系统(100)，其包括：
所述电动机(101)，所述电动机(101)被配置来通过引线(A、B或C)接收电力；以及
接线盒(110)，所述接线盒(110)被配置来控制接触器(105)并且包括感测装置(114)和电路感测继电器(112、212)，所述接触器(105)是用于切换引线的电控开关，所述引线连接到所述电动机并向所述电动机供应电力；
其中所述感测装置(114)被配置来感测所述电动机(101)的温度，
其中所述电路感测继电器(112、212)电耦合到所述电动机(101)和电流检测继电匹点(112’、212’)，
其中所述电路感测继电器(112、212)被配置来通过所述电流检测继电匹点(112’、212’)检测所述电动机(101)的目标电流，并且当所述目标电流等于或超过跳闸值时，触发所述接触器(105)内的与所述电路感测继电器(112、212)相关联的所述引线(A、B或C)的触点。
2.如权利要求1所述的系统(100)，其中所述电路感测继电器(112、212)可被配置来将所述跳闸值设定为额定负载安培值。
3.如权利要求1或2所述的系统(100)，其中所述感测装置(114)是在所述电动机(101)外部并且电耦合到位于所述电动机(101)的外壳中的至少一个热传感器(122a、122b、122c或222)的模块。
4.如权利要求1或2所述的系统(100)，其中感测装置(114)被配置来检测所述电动机(101)的所述温度，并且当所述温度等于或超过目标温度时终止通往所述电动机的电力。
5.如权利要求1或2所述的系统(100)，其还包括：
三相封闭式压缩机，所述三相封闭式压缩机包括所述电动机(101)，
其中所述引线(A、B或C)是向所述电动机(101)提供三相电力的三根引线(A、B、C)中的一根。
6.一种用于检测电动机(101)过载的方法，其包括：
将接线盒(110)的感测装置(114)和电路感测继电器(112、212)电耦合到所述电动机(101)，所述接线盒(110)被配置来控制接触器(105)，所述接触器(105)是用于切换引线的电控开关，所述引线连接到所述电动机并向所述电动机供应电力；
通过引线(A、B或C)向所述电动机提供电力；
由所述电路感测继电器(112、212)通过电流检测继电匹点(112’、212’)来感测所述电动机的目标电流；以及
当所述目标电流等于或超过跳闸值时，触发所述接触器(105)内的与所述电路感测继电器(112、212)相关联的所述引线(A、B或C)的触点。
7.如权利要求6所述的方法，其还包括：
将所述跳闸值设定为所述电路感测继电器(112、212)内的额定负载安培值。
8.如权利要求6或7所述的方法，其还包括：
将所述感测装置(114)电耦合到位于所述电动机(101)的外壳中的至少一个热传感器(122a、122b、122c或222)，并且
其中所述感测装置(114)是在所述电动机(101)外部的模块。
9.如权利要求6或者7所述的方法，其还包括：
通过所述感测装置(114)检测所述电动机(101)的温度；以及
当所述温度等于或超过目标温度时，终止通往所述电动机(101)的电力。
10.如权利要求6或者7所述的方法，其还包括：
向所述电动机提供三相电力作为所述电力，
其中所述电动机(101)包括在三相封闭式压缩机中，并且
其中所述引线(A、B或C)是三根引线(A、B、C)中的一根。
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