CN116635636A - 用于动力式压缩机的喘振控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种包括动力式压缩机、变频驱动器(VFD)和控制器的系统。动力式压缩机包括马达和压缩机构，马达具有以可旋转的方式支承在动力式压缩机内的驱动轴，压缩机构连接至驱动轴并且能够操作成在驱动轴旋转时对工作流体进行压缩。VFD包括配置为对提供给马达的电流进行感测的传感器。控制器连接至马达，并且包括处理器和存储器。存储器储存对处理器进行编程以进行下述各项的指令：使用VFD操作马达以对工作流体进行压缩，接收表示从VFD至马达的电流的信号，以及至少部分地基于接收到的表示从VFD至马达的电流的信号来确定喘振事件何时发生。

Description

用于动力式压缩机的喘振控制系统及方法

相关申请的交叉引用

本申请要求都于2020年12月21日提交的序列号为17/247724和17/247725的美国非临时专利申请的优先权，这两个美国非临时专利申请的全部公开内容在此通过参引并入。

技术领域

本公开的领域总体上涉及控制系统，并且更具体地涉及用于包括动力式压缩机的机器的控制系统。

背景技术

包括离心式压缩机的动力式压缩机用于许多应用、比如HVAC中。离心式压缩机具有驱动轴，该驱动轴操作性地连接至压缩机构或叶轮级之间的由气体箔轴承支承的马达。驱动轴可以定位在叶轮级之间，使得叶轮以一定旋转速度旋转以将制冷剂压缩至HVAC系统中的选定压力。压缩机轴承通常设置有用以减少压缩机轴承与驱动轴之间的摩擦的一个或更多个特征。一旦轴旋转得足够快，气体就会推动箔远离该轴，使得不会发生接触。轴和气体箔轴承通过气体的高压而被分开，该高压是通过经由粘度效应将气体推动到轴承中的旋转来产生的。需要轴相对于气体箔轴承的高速来引发气体间隙，并且一旦这被实现，就应当不会发生接触。这些轴承具有优于其他轴承的多个优点，这些优点包括减小的重量、以更高的速度和温度稳定操作、在高速下的低功率损耗、以及使用较少维护的较长寿命。

压缩机喘振事件导致压缩机和包括轴承的压缩机部件的加速磨损。喘振是动力式压缩机的下述特征行为：该特征行为可能在由压缩机形成的压头不足以克服压缩机排放口处的系统压力时发生。一旦喘振发生，压缩机的输出压力急剧减小，从而导致压缩机内的回流。当动力式压缩机喘振时，存在通过叶轮的实际的气体回流。喘振通常在多级压缩机的一个级中开始，并且可能非常迅速地发生。压缩机在启动和停止期间由于较低的操作速度而特别易受喘振事件影响。喘振事件的严重性和其导致的损坏随着压缩机的速度而增加。

本背景部分意在向读者介绍可能与本公开的下文所描述和/或所要求保护的各个方面有关的技术的各个方面。该论述被认为有助于向读者提供背景信息，以便更好地理解本公开的各个方面。因此，应当理解的是，这些陈述是从该角度来理解的，而不是作为对现有技术的承认。

公开内容

本公开的一个方面是一种系统，该系统包括动力式压缩机、变频驱动器(VFD)和控制器。动力式压缩机包括：马达，马达具有以可旋转的方式支承在动力式压缩机内的驱动轴；以及压缩机构，压缩机构连接至驱动轴并且能够操作成在驱动轴旋转时对工作流体进行压缩。VFD包括配置为对提供给马达的电流进行感测的传感器。控制器连接至马达，并且包括处理器和存储器。存储器储存对处理器进行编程以进行下述各项的指令：使用VFD来操作马达以对工作流体进行压缩，接收表示从VFD至马达的电流的信号，以及至少部分地基于接收到的表示从VFD至马达的电流的信号来确定喘振事件何时发生。

另一方面是一种用于动力式压缩机的控制器，该动力式压缩机包括马达和压缩机构，该压缩机构连接至马达并且能够操作成在操作马达时对工作流体进行压缩。控制器包括处理器和存储器。存储器储存对处理器进行编程以进行下述各项的指令：操作马达以对工作流体进行压缩，接收表示提供给马达以操作该马达的电流的信号，以及至少部分地基于接收到的表示提供给马达的电流的信号来确定喘振事件何时发生。

另一方面是一种对喘振事件在动力式压缩机中的发生进行检测的方法，该动力式压缩机包括马达和压缩机构，该压缩机构连接至马达并且能够操作成在操作马达时对工作流体进行压缩。该方法包括：操作马达以对工作流体进行压缩，接收表示提供给马达以操作该马达的电流的信号，以及仅基于接收到的表示提供给马达的电流的信号以及喘振阈值来确定喘振事件何时发生。

另一方面是一种包括动力式压缩机和控制器的系统。动力式压缩机包括：马达，马达具有以可旋转的方式支承在动力式压缩机内的驱动轴；以及压缩机构，压缩机构连接至驱动轴并且能够操作成在驱动轴旋转时对工作流体进行压缩。控制器连接至马达，并且包括处理器和存储器。存储器储存对处理器进行编程以进行下述各项的指令：以比预测最小喘振速度加控制裕度大的马达速度操作马达来对工作流体进行压缩，确定喘振事件何时发生，将处理器确定已经发生的每个喘振事件的指示储存在存储器中，以及在处理器确定已经发生喘振事件时确定是否采取保护动作。

另一方面是一种用于动力式压缩机的控制器，该动力式压缩机包括马达和压缩机构，该压缩机构连接至马达并且能够操作成在操作马达时对工作流体进行压缩。控制器包括处理器和存储器。存储器储存对处理器进行编程以进行下述各项的指令：以比预测最小喘振速度加控制裕度大的马达速度操作马达来对工作流体进行压缩，确定喘振事件何时发生，将处理器确定已经发生的每个喘振事件的指示储存在存储器中，以及在处理器确定已经发生喘振事件时确定是否采取保护动作。

另一方面是一种用于对动力式压缩机进行控制的方法，该动力式压缩机包括马达和压缩机构，该压缩机构连接至马达并且能够操作成在操作马达时对工作流体进行压缩。该方法包括：以比预测最小喘振速度加控制裕度大的马达速度操作马达来对工作流体进行压缩，确定喘振事件何时发生，对处理器确定已经发生的每个喘振事件的指示进行储存，以及在处理器确定已经发生喘振事件时确定是否采取保护动作。

存在就上述各方面所提出的特征的各种改进。其他特征也可以并入上述各方面中。这些改进和附加的特征可以单独地存在或以任何组合存在。例如，以下就所示实施方式中的任一实施方式所论述的各个特征可以单独地或以任何组合并入到上述各方面中的任一方面中。

附图说明

以下附图图示了本公开的各个方面。

图1是经组装的压缩机的立体图。

图2是沿着线2-2截取的图1的压缩机的横截面图，其中，外部导管被移除。

图3是穿过图2所示的轴承壳体的套筒的横截面图，其图示了支承在箔轴承组件内的驱动轴，该箔轴承组件使用一对保持夹保持在轴承壳体的套筒内。

图4是适于在图1的压缩机中使用的轴承壳体的另一实施方式的横截面图，其图示了支承在箔轴承组件内的驱动轴，该箔轴承组件在轴承壳体内保持在形成于轴承壳体内的一个端部处的保持唇部与相反端部处的保持夹之间。

图5是箔轴承组件的相对于轴承壳体和驱动轴布置的元件的分解图。

图6是用于动力式压缩机的控制系统的框图。

图7是针对动力离心式压缩机的喘振电流特征曲线图。

图8是针对动力离心式压缩机的速度曲线图。

图9是针对动力离心式压缩机的电流曲线图。

图10是针对动力离心式压缩机的电流摆动百分比与速度百分比之间的图形关系。

图11是针对动力离心式压缩机的操作图。

图12是针对动力离心式压缩机的确定何时发生喘振事件的方法的流程图。

图13是图12的方法的示例实施方式的流程图。

图14是针对动力离心式压缩机的确定在发生喘振事件时是否采取保护动作的方法的流程图。

图15是图14的方法的示例实施方式的流程图。

整个附图中，对应的附图标记表示对应的部分。

具体实施方式

为了简洁起见，将描述关于带有气体箔轴承(GFB)的离心式压缩机的示例。然而，本文中所描述的方法和系统可以应用于任何适合的动力式压缩机。在离心式压缩机的喘振控制系统中，以下各项可以防止损坏并且增加离心式压缩机的寿命：监测喘振事件的发生；监测已经发生的喘振事件的次数；监测喘振的严重性；确定喘振阈值；确定马达速度与喘振事件之间的关系；对控制裕度进行调节以提供更大的喘振裕度；以及在喘振事件发生时确定是否采取保护动作比如产生警示、停止机器操作等。这些步骤还可以通过以下各项来防止离心式压缩机的灾难性故障：对预防性维护实现更准确地安排；增加喘振预防控制的灵敏度；通过以较低的速度保持离心式压缩机直到稳定而对启动时的喘振严重性进行限制来提高可靠性；通过在故障和停止之前增加离心式压缩机上的运行时间来允许系统继续提供冷却；以及通过根据喘振检测并非根据估计图来操作卸载装置而对喘振严重性进行限制来提高可靠性。

参照图1，以两级制冷剂压缩机的形式图示的压缩机总体上以100表示。压缩机100总体上包括压缩机壳体102，该压缩机壳体102形成有至少一个密封腔，在密封腔内完成每一级制冷剂压缩。压缩机100包括：第一制冷剂入口110，该第一制冷剂入口110将制冷剂蒸气引入到第一压缩级(在图1中未标出)中；第一制冷剂出口114；制冷剂传递导管112，该制冷剂传递导管112将压缩的制冷剂从第一压缩级传递至第二压缩级；第二制冷剂入口118，该第二制冷剂入口118将制冷剂蒸气引入到第二压缩级(在图1中未标出)中；以及第二制冷剂出口120。制冷剂传递导管112在相反的端部处分别操作性地连接至第一制冷剂出口114和第二制冷剂入口118。第二制冷剂出口120将压缩的制冷剂从第二压缩级递送至冷却系统，压缩机100结合在该冷却系统中。

参照图2，压缩机壳体102在压缩机100的相反端部处封围第一压缩级124和第二压缩级126。第一压缩级124包括第一压缩机构106，第一压缩机构106构造成向经由第一制冷剂入口110进入的制冷剂增加动能。在一些实施方式中，第一压缩机构106是叶轮。由第一压缩机构106向制冷剂赋予的动能随着制冷剂速度在制冷剂向形成在蜗壳132内的密封腔(例如，扩散器)传递时减慢而被转换为增加的制冷剂压力。类似地，第二压缩级126包括第二压缩机构116，第二压缩机构116构造成向从第一压缩级124传递的经由第二制冷剂入口118进入的制冷剂增加动能。在一些实施方式中，第二压缩机构116是叶轮。由第二压缩机构116向制冷剂赋予的动能随着制冷剂速度在制冷剂向形成在蜗壳132内的密封腔(例如，扩散器)传递时减慢而被转换为增加的制冷剂压力。经压缩的制冷剂经由第二制冷剂出口120(未在图2中示出)离开第二压缩级126。

参照图2，第一级压缩机构106和第二级压缩机构116连接在驱动轴104的相反端部处。驱动轴104操作性地连接至定位在第一级压缩机构106与第二级压缩机构116之间的马达108，使得第一级压缩机构106和第二级压缩机构116以选定的旋转速度旋转以将制冷剂压缩至离开第二制冷剂出口120(在图2中未示出)的预先选定质量流量。可以将任何适合的马达结合到压缩机100中，包括但不限于电动马达。驱动轴104由定位在每个轴承壳体200/200a的套筒202内的气体箔轴承组件300支承，如以下另外详细描述的。如图2所示，每个轴承壳体200/200a包括用于将相应的轴承壳体200/200a连接至压缩机壳体102的安装结构(未示出)。

参照图2，每个轴承壳体200/200a支承驱动轴104，驱动轴104相对于套筒202相反地穿过轴承壳体200/200a而突出，并且压缩机构106连接至驱动轴104的突出端部。参照图3和图5，气体箔轴承组件300定位在轴承壳体200内的筒形孔206内。驱动轴104紧密配装在气体箔轴承组件300内，该气体箔轴承组件300包括：定位成与套筒202的内壁相邻的外顺应性箔或外顺应性箔层302、定位成与驱动轴104相邻的内顺应性箔或内顺应性箔层306(也被称为“顶箔”)、以及定位在内箔层306与外箔层302之间的波箔或波箔层310。气体箔轴承组件的箔或层302/306/310形成基本上筒形的管，该管定大小成通过如由现有箔轴承设计方法所确定的相对较小的间隙或没有间隙来接纳驱动轴104。箔轴承组件300的部件比如外箔层302、内箔层306和波箔层310可以由使得箔轴承组件300能够如本文中所述那样起作用的任何适合的材料构成。适合的材料包括例如但不限于金属合金。在一些实施方式中，例如，外箔层302、内箔层306和波箔层310中的每一者由不锈钢(例如，17-4不锈钢)构成。

再次参照图3，图示的实施方式中的箔轴承组件300还包括一对箔保持器312a/312b，所述一对箔保持器312a/312b定位成与层302/306/310的相反端部相邻以抑制层302/306/310在套筒202的筒形孔206内沿轴向方向滑动。定位成分别与箔保持器312a/312b相邻的一对箔保持夹314a/314b将层302/306/310固定在筒形孔206内的锁定轴向位置中。箔保持夹314a/314b可以以可移除的方式连接至轴承壳体200。

在其他实施方式中，如图4中所示的，每个轴承壳体200a包括箔保持唇部214，箔保持唇部214与轴承壳体200a一体地形成(例如，铸造)并且从限定筒形孔206的径向内表面204径向向内地突出。在图示的实施方式中，箔保持唇部214定位在筒形孔206的靠近压缩机构116(在图2中示出)的压缩机构端部216附近。箔保持唇部214定大小且定尺寸成从径向内表面204突出一定径向距离，所述径向内表面204与箔轴承组件300的层302/306/310的至少一部分交叠。箔保持唇部214可以完全围绕径向内表面204的周向延伸，或者箔保持唇部可以包括两个或更多个区段，所述两个或更多个区段在径向内表面204的周向的一部分上延伸并且通过与相邻的径向内表面204齐平的空间隔开。轴承壳体200(在图4中未示出)以类似的方式形成。

图4中图示的实施方式的箔轴承组件300还包括单个箔保持夹314，该箔保持夹314定位成邻近层302/306/310的与箔保持唇部214相反的端部以抑制层302/306/310在套筒202的筒形孔206内的轴向运动。在该实施方式中，箔保持夹314卡合到形成在筒形孔206的径向内表面204内位于筒形孔206的马达端部218附近的周向凹槽212中。

箔保持唇部214可以定位在筒形孔206的位于压缩机构端部216附近的任何区域内，包括但不限于与筒形孔206的位于压缩机构端部216处的开口紧相邻的位置。替代性地，箔保持唇部214可以定位在筒形孔206的位于马达端部218附近的任何区域内，包括但不限于与筒形孔206的位于马达端部218处的开口紧相邻的位置。在这样的实施方式中，箔保持夹314在与图4中所示的布置基本上相反的布置中卡合到形成在筒形孔206的径向内表面204内位于压缩机构端部216附近的周向凹槽212中。

再次参照图4，通过下述方式将箔轴承组件300安装在轴承壳体200内：在马达端部218处将箔轴承组件300插入到轴承壳体200的筒形孔206中。箔轴承组件300然后朝向压缩机构端部216轴向地推进到筒形孔206中，直到层302/306/310接触箔保持唇部214。箔保持夹314然后卡合到筒形孔206的位于马达端部218附近的周向凹槽212中以将箔轴承组件300锁定到位。

在其他实施方式中，可以使用用于将箔轴承组件300附连在套筒202内的任何适合的方法。适合方法的非限制性示例包括保持器和保持夹、粘合剂、固定螺钉和任何其他适合的固定方法。

轴承壳体200/200a还可以用作各种元件所用的安装结构，各种元件包括但不限于径向轴承比如上述箔轴承组件300、止推轴承、以及用作对于被动或主动控制方案的反馈的感测装置(未示出)比如接近探头、压力换能器、热电偶、键相位器等。

箔轴承组件300可以以任何适合的形式设置而不受限制。例如，箔轴承组件300可以设置有两个层、三个层、四个层或附加的层而不受限制。箔轴承组件300的波箔310可以由径向弹性结构形成，以在压缩机100的操作期间为旋转的驱动轴104提供弹性表面。波箔310可以由任何适合的径向弹性结构形成而不受限制，适合的径向弹性结构包括但不限于：设计成在间歇性压缩径向载荷下变形和回弹的可变形波状部或其他特征的阵列、以及能够在间歇性压缩径向载荷下压缩和回弹的任何其他弹性地回弹材料。波箔310可以连接至至少一个相邻层，所述至少一个相邻层包括但不限于外层302和内层306中的至少一者。在一些实施方式中，波箔310可以连接至外层302和内层306两者。在其他实施方式中，波箔310可以是自由浮动的并且不连接至箔轴承组件300的任何层。

参照图6，系统400的示例实施方式包括动力式压缩机404。在实施方式中，动力式压缩机是离心式压缩机。在其他实施方式中，动力式压缩机是轴流式压缩机。系统400包括具有压缩机壳体405的压缩机404、卸载装置401、用户界面415以及控制器410。压缩机包括马达406、压缩机构407、气体箔轴承409以及速度传感器417。系统400还包括变频驱动器(VFD)416，变频驱动器(VFD)416具有电流传感器408以及与马达406连通的马达接口413。在其他实施方式中，VFD 416在控制器410的控制下操作。在一些实施方式中，VFD 416是控制器410的一部分。在示例实施方式中，压缩机构407是叶轮，并且动力式压缩机404是离心式压缩机。在其他实施方式中，压缩机构407是叶片，并且动力式压缩机404是轴流式压缩机。压缩机壳体405以及包括马达406、压缩机构407和气体箔轴承409的压缩机404可以与图1至图5中描述的压缩机100类似地构造，或者可以以不同的方式构造。压缩机404不限于系统400中的特定构造。压缩机404包括控制器410，控制器410用于对压缩机404的操作进行控制，并且确定喘振事件何时发生，并且在已经发生一个或更多个喘振事件时确定是否采取保护动作。控制器410包括处理器411、存储器412和卸载接口414。存储器412包括指令，这些指令由处理器411执行以控制压缩机并执行对喘振事件是否发生以及何时发生以及是否采取保护动作作为回应进行确定的方法。

系统400中的卸载装置401在启动例程和关闭例程以及检测喘振事件期间移除和/或减小压缩机上的载荷，以限制喘振事件的严重性。在示例实施方式中，卸载装置401是旁通阀。无论压缩机马达406在启动期间加速多慢或在关闭期间减速多慢，旁通阀、比如制冷剂旁通阀都提供了用于气体的替代性路径，由此使压缩机404的压力升高停止，并且限制任何潜在的喘振。在其他实施方式中，卸载装置401是膨胀阀。在其他实施方式中，卸载装置401可以是可变孔口或可变直径的阀、比如伺服阀，以及固定孔口或固定直径的阀、比如电磁阀或脉冲宽度调制(PWM)阀，该脉冲宽度调制阀构造成根据占空比来控制打开和关闭。在其他实施方式中，卸载装置401可以是但不限于可变扩散器或可变入口导向叶片(VIGV)。虽然在此描述了许多类型的卸载装置，但是卸载装置401也可以是使压缩机404上的载荷减少的任何适合的装置或这些装置的组合。

卸载装置401操作性地联接至控制器410，并且控制器410配置成对卸载装置401的至少一个操作参数、比如旁通阀的打开进行控制。电流传感器408测量马达406的电流，并且控制器410通过对测量到的马达406的电流中的尖峰进行检测来确定压缩机404的喘振事件是否已经发生以及何时发生。控制器410还确定喘振事件何时完成，并且在测量到的马达406的电流基本上恒定时确定何时恢复正常操作。其他实施方式可以使用其他技术、比如检测电压变化、检测压力变化、对由喘振引起的振动进行感测等来检测喘振事件的发生和终止。控制器410还确定在已经发生喘振事件时是否采取保护动作。一个或更多个控制方案中所使用的适合传感器的非限制性示例包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、电流传感器、电压传感器、旋转速率传感器和任何其他适合的传感器。

控制系统400包括用于VFD 416与马达406的连接的马达接口413、用于控制器410与VFD 416的连接的接口、以及用于控制器410与卸载装置401的连接的卸载接口414。处理器411然后可以执行储存在存储器412中的指令，以至少部分地基于接收到的表示从VFD416至马达406的电流的信号来确定喘振事件何时发生，以及在处理器411确定已经发生喘振事件时确定是否采取保护动作。

控制系统400包括用户界面415，用户界面415配置成输出(例如，显示)和/或接收(例如，来自用户的)与系统400相关联的信息。在一些实施方式中，用户界面415配置成接收来自用户的启用输入和/或停用输入，以启用和停用(即，开启和断开)系统400的操作或者以其他方式实现系统400的操作。此外，在一些实施方式中，用户界面415配置成输出与系统400的一个或更多个操作特征相关联的信息，例如包括但不限于警告指示比如严重性警示、发生警示、故障警示和马达速度警示、以及气体箔轴承409的状态、以及任何其他适合的信息。

用户界面415可以包括使用户界面415能够如本文中所述那样起作用的任何适合的输入装置和输出装置。例如，用户界面415可以包括输入装置，输入装置包括但不限于键盘、鼠标、触摸屏、操纵杆、节气门、按钮、开关和/或其他输入装置。此外，用户界面415可以包括输出装置，输出装置例如包括但不限于显示器(例如，液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器)、扬声器、指示灯、仪器和/或其他输出装置。另外，用户界面415可以是不同部件比如系统控制器(未示出)的一部分。其他实施方式不包括用户界面415。

在一些实施方式中，系统400可以由远程控制界面控制。例如，系统400可以包括配置成用于连接至无线控制界面的通信接口(未示出)，该无线控制界面实现对系统400的远程控制和启用。无线控制界面可以在便携式计算装置、比如平板电脑或智能手机上实施。

控制器410通常配置成控制压缩机404的操作。控制器410通过编程以及来自另一装置或控制器的指令来控制操作，或者通过系统控制器与控制系统400集成为一体。在一些实施方式中，例如，控制器410接收来自用户界面415的用户输入，并且控制器410响应于这样的用户输入来控制系统400的一个或更多个部件。例如，控制器410可以基于从用户界面415接收的用户输入来控制马达406。

控制器410总体上可以包括任何适合的计算机和/或其他处理单元，包括可以彼此通信地联接并且可以独立地或彼此之间关联地操作的计算机、处理单元和/或类似物的任何适合的组合(例如，控制器410可以形成控制器网络的全部或一部分)。控制器410可以包括一个或更多个模块或装置，所述一个或更多个模块或装置中的一者或更多者被封围在系统400内或者可以定位成远离该系统400。控制器410可以是压缩机404的一部分或是单独的，并且可以是HVAC系统中的系统控制器的一部分。控制器410和/或控制器410的部件可以集成或结合到系统400的其他部件内。在一些实施方式中，例如，控制器410可以结合在马达406或卸载装置401内。控制器410可以包括配置成执行各种计算机实现的功能(例如，执行计算、确定以及本文中公开的功能)的一个或更多个处理器411以及相关联的存储器装置412。如本文中所使用的，术语“处理器”不仅指集成电路，还指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其他可编程电路。另外，控制器410的存储器装置412通常可以是存储器元件或包括存储器元件，存储器元件包括但不限于计算机可读介质(例如，随机存取存储器(RAM))、计算机可读非易失性介质(例如、闪存存储器)、软盘、压缩光盘-只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其他适合的存储器元件。这样的存储器装置412通常可以配置成存储适合的计算机可读指令，这些计算机可读指令在由处理器411实现时配置或促使控制器410执行本文中描述的各种功能，所述各种功能包括但不限于对系统400进行控制、对马达406的操作进行控制、从用户界面415接收输入、经由用户界面415向操作者提供输出、对卸载装置401和/或各种其他适合的计算机实现的功能进行控制。

参照图7，启动期间的喘振电流特征曲线图600被示出包括速度曲线601和马达电流曲线602。图7示出了使马达速度加速至第一速度并且使马达406以第一速度运行一定时间段605。在使马达406以第一速度运行一定时间段605时，通过马达电流曲线602中的振荡已经识别出可能的喘振603的区域。压缩机404保持处于第一速度直到喘振的电流振荡模式已经中止604并且压缩机404被指示为完全启动。

图8和图9是被系统用于检测喘振(例如，在图7中的时间段605期间)发生的信号迹线。图8是速度曲线图800，并且图9是电流曲线图900。关于图8，压缩机的马达的实际速度801与基准速度线803一起被示出，该基准速度线可以用作确定是否发生喘振的参照点。基准速度线803还被称为速度设定点或指令速度。关于图9，示出了提供给马达的实际电流901(如使用电流传感器408检测到的)和平均电流902。平均电流902可以是：紧接在喘振事件之前检测到的电流，喘振事件之前的所有电流测量值的平均值，喘振事件之前的预定或可变数目的电流测量值的平均值，或者任何其他适合的电流平均值。当压缩机404进入喘振事件时，通过压缩机的质量流量显著减少，由此减少了压缩机404上的载荷，并且导致经卸载的马达406的速度升高超出基准速度线803。VFD 416然后经由控制算法响应于增加的速度来使实际电流901降低，以使实际速度801回到基准速度线803。当喘振结束时，压缩机404(以及马达406)上的载荷恢复，从而导致速度801迅速下降。VFD 416增加电流以使马达的速度恢复至基准速度803。结果在于，在速度和电流恢复至其近似的喘振前水平之前，在图8和图9中的喘振事件的端部处可见的实际电流901的特征过冲和实际速度801的下冲。控制器使用实际电流901相对于平均电流902的下降来检测喘振事件的发生。当相对于平均电流902的电流变化超过阈值时，控制器确定已经发生喘振事件。速度曲线图800示出了喘振事件期间的速度喘振严重性802，并且电流曲线图900示出了喘振事件期间的电流喘振严重性904。电流喘振严重性是平均电流902与最小电流903之间的差。每个喘振事件的严重性可以被记录在存储器412中。

参照图10，示出了电流摆动百分比与速度百分比之间的示例图形关系1100，以说明用于检测喘振事件的阈值电流摆动。线性喘振曲线1103表示用于检测喘振的阈值。在压缩机的当前速度(表示为最大速度的百分比)处，线性喘振曲线1103上或超出线性喘振曲线1103的电流摆动(例如，图9中的喘振严重性904)被确定为指示喘振事件的发生。如果电流摆动低于线性喘振曲线1103，则不会检测到喘振事件。替代性地，仅超出线性喘振曲线1103的电流摆动可以被认为是喘振事件，而低于线性喘振曲线的电流摆动可以不被认为是喘振事件。

参照图11，示出了示例动力离心式压缩机404的操作包络图或操作图1000。操作图1000以图形的方式估计并示出了压缩机在流量、压头和速度方面的性能。该图示出了在压缩机404的设计点处以其值的百分比表示的压头相对于入口质量流量的关系。入口质量流量是对流动通过压缩机构407的工作流体、比如制冷剂的量的衡量。压头是出口压力与入口压力的总压力比。操作图1000示出了多个压缩机速度线1007。在这个示例中，存在五条速度线1007，这些速度线的范围从110％的设计速度下降至70％的设计速度，其中，各个速度线间隔10％的差。虽然在该示例中示出了这些特定的速度线，但是对于任何类型的压缩机，可以示出处于任何不同百分比的压缩机设计速度的任何数目的速度线。

喘振极限线1004指示在喘振区域1006(即，喘振极限线1004的左侧)发生喘振之前的最大负载条件。喘振控制线1003大致指示压缩机404可以安全操作而没有滑动到喘振中的风险的最大负载条件。喘振控制线1003由相对于喘振极限线1004的喘振裕度1005限定。通过操作至喘振控制线1003的右侧，压缩机应当避免喘振。针对压缩机404的操作图1000的一个运行点1009被示为速度线、入口质量流量和总压力比的交点。例如，操作图1000中所示的操作点1009处于80％的入口质量流量、108％的压头和100％的速度。如果在操作点1009处操作时发生喘振，则喘振裕度1005可能增加，例如增加一定量1008，以将喘振控制线1003移位至新的喘振控制线1002。在操作图1000中示出了阻流线1001。

参照图12，示出了用于确定喘振事件何时发生的方法1200。方法1200开始于使用VFD 416操作1201马达406以对工作流体进行压缩。在一些实施方式中，工作流体是制冷剂。一旦操作1201马达，则方法1200继续进行接收1202表示从VFD 416至马达406的电流的信号。方法1200结束于至少部分地基于接收到的表示从VFD 416至马达406的电流的信号来确定1203喘振事件何时发生。方法1200在图6中所示出的控制系统400上实现。具体地，控制器410使用储存在存储器412上的指令经由处理器411来实现该方法1200。通过由VFD 416所包括的电流传感器408来提供对至马达406的电流进行的测量。其他实施方式可以使用对提供给马达406的电流进行的任何其他适合的检测或估计。在马达406的操作1201中，工作流体的压缩由压缩机构407完成。

确定1203已经发生喘振事件包括基于接收到的表示从VFD 416至马达406的电流的信号来确定先前电流与当前电流之间的差。在一些实施方式中，通过在接收来自VFD的表示从VFD 416至马达406的当前电流的信号之前对由处理器411接收的表示从VFD 416至马达406的电流的多个信号进行平均来确定先前电流。当先前电流与当前电流之间的差超过喘振阈值时，已经发生喘振事件。例如，喘振阈值是可变阈值(例如，如图10中所示)，并且可以由用户预先加载到控制器410上，并且然后经由用户界面415进行更改。当接收到表示当前电流的信号时，至少部分地基于从马达406的速度传感器417检测到的速度来确定可变喘振阈值。在其他实施方式中，基于接收到的表示从VFD 416到马达406的电流的信号来确定先前电流与当前电流之间的差包括基于先前电流与当前电流之间的差来确定喘振的幅度。处理器411将喘振事件的发生的指示和确定的喘振的幅度储存在存储器412中。

参照图13，示出了来自图12的用于确定喘振事件的方法1200的示例实施方式的流程图1300。流程图1300在启动压缩机404时开始。流程图1300示出了在确定是否已经发生喘振事件时压缩机404的正常操作和启动操作两者的情况。压缩机404开始操作，并且电流传感器408连续地测量当前电流I_当前，并且速度传感器417连续地测量速度S_实际。当压缩机404操作时，N个先前测量到的电流I_先前以滚动数据集I_滚动＝{I_先前1，I_先前2，···I_先前N}的方式储存在存储器412中。滚动数据集I_滚动可以包括在一定时间段内于I_当前之前先前地测量到的任意N个电流I_先前以创建子集。一旦创建滚动数据集I_滚动并将其储存在存储器412中，则滚动平均值在与滚动数据集I_滚动相关联的时间段内生成。“滚动平均值”是具有固定子集大小的一系列测量到的电流值的平均值。一旦通过控制器410在一定时间段内获得电流值I_滚动的第一子集的第一平均值I_平均，则该子集通过使滚动数据集中的第一电流值向前移位或者排除该第一电流值并且增加新的(例如，最近的)电流值来进行修改，因此新的子集I_滚动2＝{I_先前2，I_先前3，···I_(先前N+1)}随后在不同的时间间隔内被生成并且储存在存储器412中。这是在压缩机404的寿命的整个电流数据集上连续完成的。创建并储存子集I_滚动的速率可以由OEM设置，或者可以由用户经由用户界面415来调整。控制器410计算滚动平均值I_平均与当前电流I_当前之间的差I_差。控制器410然后检查压缩机404是否处于启动操作。如果压缩机404处于启动操作，则将差I_差＝I_平均-I_当前与预先设定的启动电流I_启动进行比较。在一些实施方式中，启动电流I_启动是2安培。在其他实施方式中，启动电流I_启动是任何其他适合的固定或可变的电流。如果差I_差大于或等于启动电流I_启动，则检测到喘振事件。如果已经检测到喘振事件，则将喘振事件的发生储存在存储器412中。如果压缩机处于正常操作，则控制器410基于检测到的压缩机404的速度S_实际来确定喘振阈值电流I_阈值。喘振阈值电流I_阈值是通过使用以上在图10中所描述的压缩机404的电流摆动百分比与速度百分比之间的图形关系1100来找到的。也就是说，在示例实施方式中，喘振阈值电流I_阈值是线性喘振曲线1103在检测到的速度S_实际的速度百分比处的电流摆动百分比。其他实施方式可以根据绝对速度、绝对电流摆动或任何适合的组合来限定阈值。一些实施方式可以在查找表或任何其他适合的形式中列出喘振阈值电流。如果差I_差大于或等于喘振阈值电流I_阈值，则喘振事件已经发生并被检测到。如果喘振事件已经发生，则喘振事件的发生被储存在存储器412中，并且相关联的差I_差的大小被储存在存储器412中作为喘振严重性。在压缩机404的启动操作和正常操作两者中，如果没有检测到喘振事件，则压缩机404继续启动操作或正常操作，直到在未来检测到具有测量到的电流的新子集的喘振事件。

参照图14，示出了在处理器411确定已经发生喘振事件时用于确定是否采取保护动作的方法1400。方法1400发生在图12所示的方法1200确定已经发生喘振事件之后。虽然先前的方法1200可以同时用于确定喘振事件的发生，但是方法1400可以用于已经在动力式压缩机中(通过任何检测器件)检测到喘振事件的任何情况中。方法1400开始于以比预测最小喘振速度加控制裕度大的马达速度操作1401马达406以对工作流体进行压缩。该方法继续进行确定1402喘振事件何时发生。在一些实施方式中，该步骤可以利用方法1200来确定喘振事件已经发生。方法1400继续将处理器411确定已经发生的每个喘振事件的指示储存在存储器412中。方法1400结束于在处理器411确定已经发生喘振事件时确定1404是否采取保护动作。在一些实施方式中，保护动作包括生成警示。该警示可以是向远程定位的系统控制器发送的警告信号、位于压缩机附近的可视警示或可听警示、或任何其他适合的警示。在一些实施方式中，保护动作包括停止马达406。在一些实施方式中，保护动作包括调节控制裕度。与先前的方法1200类似，方法1400在如图6所示的控制系统400上实现。具体地，控制器410使用储存在存储器412上的指令经由处理器411来实现方法1400。在操作1401马达406时，工作流体的压缩由压缩机构407完成。

如果方法1400的确定1404步骤得出结论：生成警示是在处理器411确定发生喘振事件之后所需的保护动作，则在各种实施方式中还采取以下步骤。生成警示可以包括当具有储存在存储器412中的指示的喘振事件的次数大于或等于发生警报极限时生成发生警示。生成警示可以包括当具有储存在存储器412中的指示的喘振事件的次数大于或等于故障极限时生成故障警示，该故障极限大于发生警报极限。在一些实施方式中，当生成故障警示时，然后动力式压缩机404的控制裕度、比如图11中所示的操作图1000的控制裕度1005增加。在一些实施方式中，每个喘振事件的指示包括喘振事件的幅度的指示，并且生成警示包括当储存在存储器412中的确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于严重性警报极限时生成严重性警示。在一些实施方式中，生成警示还包括当储存在存储器412中的确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于严重性故障极限时生成故障警示，该严重性故障极限大于严重性警报极限。然后，如上所述，当生成故障警示时，可以增加控制裕度。在一些实施方式中，当工作流体是制冷剂时，如果马达406的速度在喘振事件期间超过预测最小喘振速度、控制裕度与充注裕度的总和，则发生生成警示。然后，如上所述，当生成警示时，控制裕度增加。

如果方法1400的确定1404步骤得出结论：停止马达406是在确定已经发生喘振事件之后所需的保护动作，其中，每个喘振事件的指示包括喘振事件的幅度，则该方法可以包括以下内容。在一些实施方式中，当检测到的喘振事件的次数大于或等于发生关闭阈值时，发生马达406停止。替代性地或附加地，当确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于累积关闭阈值时，可以使马达406停止。

参照图15，示出了来自图14的用于确定已经在动力式压缩机404中发生喘振事件时是否采取保护动作的方法1400的示例实施方式的流程图1500。当检测到喘振事件喘振i＝1，2，…N时，流程图1500开始。一旦被检测到，则喘振数N增加为N＝N+1。同时，在该喘振数N增加为N＝N+1时，计算出喘振严重性累积量。该喘振严重性累积量是所有N个检测到的喘振事件的幅度的总和接下来，检查喘振数N和喘振严重性累积量/>以观察是否满足压缩机404的关闭条件。如果喘振数N大于或等于关闭喘振数极限N_关闭(N≥N_关闭)，或者如果喘振严重性累积量/>大于或等于关闭喘振严重性极限 则控制系统400开始关闭并且压缩机404被锁定。如果如上所述的关闭条件未被满足，则使用比关闭确定中所使用的阈值低的阈值进行故障检查。如果喘振数N大于或等于故障喘振数极限N_故障(N≥N_故障)，或者如果喘振严重性累积量大于或等于故障喘振严重性极限/> 则控制系统400增加动力式压缩机404的喘振速度控制裕度，如由图11中所示的操作图1000的控制裕度移位1008所指示的。喘振速度控制裕度可以增加一固定量、一固定百分比或一可变量。在增加喘振速度控制裕度之后，向控制器410发出喘振故障。在一些实施方式中，喘振故障是向HVAC系统的单独的系统控制器(在图6中未示出)发出的警报，动力式压缩机404是HVAC系统的一部分。如果上述故障条件未被满足，则使用比故障检查中所使用的阈值低的阈值进行警报极限检查。如果喘振数N大于或等于警报数极限N_警报(N≥N_警报)，或者如果喘振严重性累积量/>大于或等于警报喘振严重性极限/> 则控制系统400向控制器410发出喘振警告。在一些实施方式中，喘振警告是向HVAC系统的单独的系统控制器发出的警报。此外，当检测到喘振事件时，测量到动力式压缩机404的速度S，并将该速度S与预测的喘振速度S_预测加充注裕度S_裕度进行比较。如果速度S大于预测的喘振速度S_预测加充注裕度S_裕度(S＞S_预测+S_裕度)，则喘振速度控制裕度增加。当这种情况发生时，向控制器410发出低充注警告，从而指示系统可能需要附加的工作流体(例如，制冷剂)。在一些实施方式中，低充注警告是向HVAC系统的单独的系统控制器(图6中未示出)发出的警报，动力式压缩机404是HVAC系统的一部分。其他实施方式可以以相反的顺序执行以上比较。也就是说，可以首先进行警报极限检查，其次进行故障检查，并且最后进行关闭检查。在这样的实施方式中，如果警报极限检查确定不发出喘振警告，则可以停止比较，因为用于故障检查和关闭检查的阈值大于用于警报极限检查的阈值，并且如果没有超过较低的警报极限阈值(N_警报)，则不能超过用于故障检查和关闭检查的阈值。

在一些实施方式中，当检测到喘振事件时，启用卸载装置作为保护动作，以使压缩机卸载，从而降低喘振的严重性。在示例实施方式中，卸载装置是载荷平衡阀，并且在恢复压缩机404上的载荷之前于时间T_延迟分钟内使压缩机404上的载荷减少。

本文中描述的方法和系统的技术益处如下：(a)对如由HVAC系统中的压缩机所观察到的喘振事件的次数和喘振严重性进行连续监测，(b)将喘振事件和喘振严重性与压缩机可以在HVAC系统中处理的最大次数的喘振进行比较，以及(c)将喘振事件期间的压缩机速度与当前压力比下的预测喘振速度进行比较。

当介绍本公开或其实施方式的元件时，冠词“一”、“一种”、“该”和“所述”意在表示设置有这些元件中的一者或更多者。术语“包括”、“包括有”、“包含”和“具有”意在是包括性的，并且意味着除了所列举元件之外可能还设置有附加的元件。使用指示特定取向的术语(例如，“顶部”、“底部”、“侧部”等)是为了便于描述而并非要求所描述项目的任何特定取向。

在不脱离本公开的范围的情况下可以对上述构造和方法进行各种改变，所意图的是，上述描述中包含的和在附图中示出的所有内容应当被解释为是说明性的而不具有限制意义。

Claims (40)

1.一种系统，包括：

动力式压缩机，所述动力式压缩机包括：

马达，所述马达具有以可旋转的方式支承在所述动力式压缩机内的驱动轴；以及

压缩机构，所述压缩机构连接至所述驱动轴并且能够操作成在所述驱动轴旋转时对工作流体进行压缩；

变频驱动器(VFD)，所述变频驱动器包括配置为对提供给所述马达的电流进行感测的传感器；以及

控制器，所述控制器连接至所述马达，所述控制器包括处理器和存储器，其中，所述存储器储存对所述处理器进行编程以进行以下各项的指令：

使用所述变频驱动器操作所述马达以对所述工作流体进行压缩；

接收表示从所述变频驱动器至所述马达的电流的信号；以及

至少部分地基于接收到的表示从所述变频驱动器至所述马达的所述电流的所述信号来确定喘振事件何时发生。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：通过基于接收到的表示从所述变频驱动器至所述马达的所述电流的所述信号来确定先前电流与当前电流之间的差以确定所述喘振事件已经发生。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：通过在接收来自所述变频驱动器的表示从所述变频驱动器至所述马达的所述当前电流的信号之前对由所述处理器接收的多个表示从所述变频驱动器至所述马达的所述电流的所述信号进行平均来确定所述先前电流。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：在所述差超过喘振阈值时确定所述喘振事件已经发生。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述喘振阈值是可变的阈值。

6.根据权利要求5所述的系统，还包括速度传感器，所述速度传感器配置为检测所述马达的速度，并且其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：在接收到表示所述当前电流的信号时至少部分地基于检测到的所述马达的速度来确定所述喘振阈值。

7.根据权利要求2所述的系统，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：基于所述先前电流与所述当前电流之间的差来确定所述喘振的幅度。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：将发生所述喘振事件的指示和已确定的所述喘振的幅度储存在所述存储器中。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述动力式压缩机是离心式压缩机，并且所述压缩机构是叶轮。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述系统是HVAC系统，并且所述工作流体是制冷剂。

11.一种用于动力式压缩机的控制器，所述动力式压缩机包括马达和压缩机构，所述压缩机构连接至所述马达并且能够操作成在操作所述马达时对工作流体进行压缩，所述控制器包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器储存对所述处理器进行编程以进行以下各项的指令：

操作所述马达以对所述工作流体进行压缩；

接收表示提供给所述马达以操作所述马达的电流的信号；以及

至少部分地基于接收到的表示提供给所述马达的所述电流的信号来确定喘振事件何时发生。

12.根据权利要求11所述的控制器，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：通过基于接收到的表示提供给所述马达的所述电流的所述信号来确定先前电流与当前电流之间的差以确定所述喘振事件已经发生。

13.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：通过在接收表示提供给所述马达的所述当前电流的信号之前对由所述处理器接收的多个表示提供给所述马达的所述电流的所述信号进行平均来确定所述先前电流。

14.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：在所述差超过喘振阈值时确定所述喘振事件已经发生。

15.根据权利要求14所述的控制器，其中，所述喘振阈值是可变的阈值，并且所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：在接收到表示所述当前电流的信号时至少部分地基于检测到的所述马达的速度来确定所述喘振阈值。

16.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下各项的指令：

基于所述先前电流与所述当前电流之间的差来确定所述喘振的幅度；以及

将发生所述喘振事件的指示和已确定的所述喘振的幅度储存在所述存储器中。

17.一种对喘振事件在动力式压缩机中的发生进行检测的方法，所述动力式压缩机包括马达和压缩机构，所述压缩机构连接至所述马达并且能够操作成在操作所述马达时对工作流体进行压缩，所述方法包括：

操作所述马达以对所述工作流体进行压缩；

接收表示提供给所述马达以操作所述马达的电流的信号；以及

仅基于接收到的表示提供给所述马达的所述电流的所述信号以及喘振阈值来确定喘振事件何时发生。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，确定喘振事件何时发生包括：

基于接收到的表示提供给所述马达的所述电流的所述信号来确定先前电流与当前电流之间的差；以及

当所述差超过所述喘振阈值时，确定所述喘振事件已经发生。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，确定所述先前电流包括在接收表示提供给所述马达的所述当前电流的信号之前对由所述处理器接收的多个表示提供给所述马达的所述电流的所述信号进行平均。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述喘振阈值是可变的阈值，并且确定喘振事件何时发生包括在接收到表示所述当前电流的信号时至少部分地基于检测到的所述马达的速度来确定所述喘振阈值。

21.一种系统，包括：

动力式压缩机，所述动力式压缩机包括：

马达，所述马达具有以可旋转的方式支承在所述动力式压缩机内的驱动轴；以及

压缩机构，所述压缩机构连接至所述驱动轴并且能够操作成在所述驱动轴旋转时对工作流体进行压缩；

控制器，所述控制器连接至所述马达，所述控制器包括处理器和存储器，其中，所述存储器储存对所述处理器进行编程以进行以下各项的指令：

以比预测最小喘振速度加控制裕度大的马达速度操作所述马达以对所述工作流体进行压缩；

确定喘振事件何时发生；

将所述处理器确定已经发生的每个喘振事件的指示储存在所述存储器中；以及

在所述处理器确定喘振事件已经发生时确定是否采取保护动作。

22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述保护动作包括生成一警示。

23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：在具有储存在所述存储器中的指示的喘振事件的次数大于或等于发生警报极限时确定生成发生警示作为所述警示。

24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：在具有储存在所述存储器中的指示的喘振事件的次数大于或等于故障极限时确定生成故障警示作为所述警示，所述故障极限大于所述发生警报极限。

25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：在每次所述处理器确定生成所述故障警示时增加所述控制裕度。

26.根据权利要求22所述的系统，其中，每个喘振事件的指示包括所述喘振事件的幅度的指示，并且所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：当储存在所述存储器中的已确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于严重性警报极限时生成严重性警示作为所述警示。

27.根据权利要求26所述的系统，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：当储存在所述存储器中的已确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于严重性故障极限时确定生成故障警示作为所述警示，所述严重性故障极限大于所述严重性警报极限。

28.根据权利要求27所述的系统，其中，所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下内容的指令：在每次所述处理器确定生成所述故障警示时增加所述控制裕度。

29.根据权利要求22所述的系统，其中，所述系统是HVAC系统，所述工作流体是制冷剂，并且所述存储器还储存对所述处理器进行编程以进行以下各项的指令：

当所述马达的速度在确定发生所述喘振事件的情况下超过所述预测最小喘振速度、所述控制裕度与充注裕度的总和时，确定生成所述警示；以及

当所述处理器确定生成所述警示时，增加所述控制裕度。

30.根据权利要求22所述的系统，其中，所述警示包括向远程定位的系统控制器发送的警告信号。

31.根据权利要求21所述的系统，其中，所述保护动作包括停止所述马达，每个喘振事件的指示包括所述喘振事件的幅度的指示，并且所述存储器还储存对所述处理器进行编程以在以下情况下确定停止所述马达的指令：

所述处理器确定已经发生的喘振事件的次数大于或等于发生关闭阈值；或者

储存在所述存储器中的已确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于累积关闭阈值。

32.根据权利要求21所述的系统，其中，所述系统还包括卸载装置，并且所述保护动作包括致动所述卸载装置以卸载所述压缩机，从而降低经确定的喘振事件的严重性。

33.一种用于动力式压缩机的控制器，所述动力式压缩机包括马达和压缩机构，所述压缩机构连接至所述马达并且能够操作成在操作所述马达时对工作流体进行压缩，所述控制器包括：

处理器；以及

存储器，其中，所述存储器储存对所述处理器进行编程以进行以下各项的指令：

以比预测最小喘振速度加控制裕度大的马达速度操作所述马达以对所述工作流体进行压缩；

确定喘振事件何时发生；

将所述处理器确定已经发生的每个喘振事件的指示储存在所述存储器中；以及

在所述处理器确定喘振事件已经发生时确定是否采取保护动作。

34.根据权利要求33所述的控制器，其中，所述存储器储存对所述处理器进行编程以在所述处理器通过以下各项确定喘振事件已经发生时确定是否采取保护动作：

在具有储存在所述存储器中的指示的喘振事件的次数大于或等于发生警报极限时生成发生警示；

在具有储存在所述存储器中的指示的喘振事件的次数大于或等于故障极限时生成故障警示，所述故障极限大于所述发生警报极限；

在每次所述处理器确定生成所述故障警示时增加所述控制裕度；以及

在所述处理器确定已经发生的喘振事件的次数大于或等于发生关闭阈值时，停止所述马达。

35.根据权利要求33所述的控制器，其中，每个喘振事件的指示包括所述喘振事件的幅度的指示，并且所述存储器还储存对所述处理器进行编程以在所述处理器通过以下各项确定喘振事件已经发生时确定是否采取保护动作的指令：

在储存在所述存储器中的确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于严重性警报极限时生成严重性警示；

在储存在所述存储器中的确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于严重性故障极限时生成故障警示，所述严重性故障极限大于所述严重性警报极限；

在每次所述处理器确定生成所述故障警示时增加所述控制裕度；以及

在储存在所述存储器中的确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于累积关闭阈值时，停止所述马达。

36.根据权利要求33所述的控制器，其中，所述动力式压缩机是HVAC系统的一部分，所述工作流体是制冷剂，并且所述存储器还储存对所述处理器进行编程以在所述处理器通过以下情况确定喘振事件已经发生时确定是否采取保护动作的指令：当所述马达的速度在确定发生所述喘振事件的情况下超过所述预测最小喘振速度、所述控制裕度与充注裕度的总和时，确定生成充注警示。

37.一种用于控制动力式压缩机的方法，所述动力式压缩机包括马达和压缩机构，所述压缩机构连接至所述马达并且能够操作成在操作所述马达时对工作流体进行压缩，所述方法包括：

以比预测最小喘振速度加控制裕度大的马达速度操作所述马达以对所述工作流体进行压缩；

确定喘振事件何时发生；

对所述处理器确定已经发生的每个喘振事件的指示进行储存；以及

在所述处理器确定喘振事件已经发生时确定是否采取保护动作。

38.根据权利要求37所述的方法，其中，在所述处理器确定喘振事件已经发生时确定是否采取保护动作包括：

在具有储存在所述存储器中的指示的喘振事件的次数大于或等于发生警报极限时生成发生警示；

在具有储存在所述存储器中的指示的喘振事件的次数大于或等于故障极限时生成故障警示，所述故障极限大于所述发生警报极限；

在每次所述处理器确定生成所述故障警示时增加所述控制裕度；以及

在所述处理器确定已经发生的喘振事件的次数大于或等于发生关闭阈值时，停止所述马达。

39.根据权利要求37所述的方法，其中，在所述处理器确定喘振事件已经发生时确定是否采取保护动作包括：

在储存在所述存储器中的确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于严重性警报极限时生成严重性警示；

在储存在所述存储器中的确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于严重性故障极限时生成故障警示，所述严重性故障极限大于所述严重性警报极限；

在每次所述处理器确定生成所述故障警示时增加所述控制裕度；以及

在储存在所述存储器中的确定的喘振事件的幅度的总和大于或等于累积关闭阈值时，停止所述马达。

40.根据权利要求37所述的方法，所述动力式压缩机是HVAC系统的一部分，所述工作流体是制冷剂，并且在所述处理器确定喘振事件已经发生时确定是否采取保护动作包括：当所述马达的速度在确定发生所述喘振事件的情况下超过所述预测最小喘振速度、所述控制裕度与充注裕度的总和时确定生成充注警示。