CN1297746C - 用于监控曲轴箱加热器的操作的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制与压缩机的曲轴箱有关的加热器的控制器检测流过加热器的电流。该检测优选通过一变压器与一给控制器提供反馈信号的放大器的组合来实现。变压器安装在流过加热器的电流的载流线路中。控制器检验来自放大器的存在的适当的电压水平。如果该电压水平并不高于极限水平，则控制器发出报警信号以说明加热器未正常地操作。

Description

用于监控曲轴箱加热器的操作的系统
技术领域
本发明涉及与压缩机的曲轴箱有关的加热器的控制。特别是，本发明涉及监控这样的曲轴箱加热器的状态。
背景技术
在许多现代的加热、冷却和冷冻应用中都利用压缩机。这些压缩机需要油来润滑压缩机的运动部件。油经常被装纳入曲轴箱内，由那里可以将油吸入压缩机的运动部件中。预先设置加热器来加热曲轴箱内的油以便使油中的液体冷冻剂蒸发并保持适当的油粘度用以润滑压缩机的运动部件。曲轴箱的加热器可以连续操作或可以根据或在曲轴箱中或在其他区域中检测的状态使之启动，该其他区域或是压缩机或是压缩机在其中操作的系统的区域。后一控制型式的一个实例公开于通常转让的授予Kevin Dudley的美国专利5 012 652中，其题目为“Crankcase Heater Control for Hermetic Refrigerant Compressors”。上述曲轴箱加热器的控制以及其他的加热器控制均需要一个或更多个插入的传感器以检测要反馈给控制系统的状态。这些控制系统也不一定提供关于在加热器接通以后曲轴箱加热器是否立即正常操作的快速检验的情况，因为在其启动与将检测到的状态反馈转换到控制系统之间存在时间滞后。
应该优选的是不借助于使用插入的传感器而得到关于曲轴箱加热器的操作的信息。同样应该优选的是即使其他的系统可以配置以插入的传感器，也能够快速确定曲轴箱加热器是否正常地操作。
发明内容
简言之，本发明检测流过电阻加热器的电流。电阻加热器可以或位于曲轴箱中或在曲轴箱的外部。该检测优选通过一变压器与一给编程的微处理器提供反馈信号的放大器的组合来实现。变压器安装在流过电阻加热器的电流的载流线路中。微处理器检验来自放大器的存在的适当的电压水平。如果该电压水平不高于极限水平，则微处理器发出报警信号以指示曲轴箱加热器未正常地操作。
具体地，本发明提出一种用于监控加热器的操作的系统，该加热器加热用于润滑压缩机的运动部件的油，所述系统包括：一电路，其使电流流过用于加热油的加热器的加热元件；一电流检测装置，用于产生一代表所述电路中的电流的电压；以及一处理器，其可操作地确定由所述电流检测装置产生的电压是否指示出用于加热油的加热器的加热元件中的足够电流；其中所述电路包括一响应于来自所述处理器的信号的开关装置，以便使电流流过加热元件，并且其中所述处理器可操作地根据接通加热器的指令发出该信号。
所述用于产生一代表电路中电流的电压的所述电流检测装置包括：一变压器，其具有在允许电流流过加热元件的电路中的初级绕组；以及一连接于该变压器的次级绕组的放大器，用于产生一代表流过变压器的次级绕组的电流的电压。
所述处理器在向开关装置发出信号后可操作地启动一时间延迟，并且其后在启动的时间延迟已终止以后读出由所述电流检测装置产生的电压。
所述处理器在读出的电压并不指示所述电路中的足够电流时可操作地产生一报警信号。
用于产生一代表电路中电流的电压的所述电流检测装置包括：一变压器，其具有在允许电流流过加热元件的电路中的初级绕组；以及一连接于该变压器的次级绕组的放大器，用于产生一代表流过变压器的次级绕组的电流的电压。
所述处理器在读出的电压并不指示所述电路中的足够电流时可操作地产生一报警信号。
所述使电流流过加热元件的电路包括一个位于加热元件上游的电源，并且所述电流检测装置是位于加热元件的下游，从而当电流流过加热元件时，所述电流检测装置仅能产生一代表电流流过所述电流检测装置的电压。
附图说明
为了更充分地理解本发明，现在应该参阅以下结合附图的详细描述，其中：
图1示出用于监控加热器操作的系统，该加热器加热压缩机的曲轴箱中的油；以及
图2示出由图1的系统中的处理器实施的过程。
具体实施方式
参照图1，以电阻加热器10的形式的曲轴箱加热器设置在压缩机14的曲轴箱12的内部。应该理解电阻加热器可以在曲轴箱12的外部并仍可加热油。在这方面，加热器可以例如包围或安装到曲轴箱的外壳上。也应该理解曲轴箱加热器可以是电感加热器或任何其他可以形成电流的加热器型式。
微处理器16接通三端双向可控硅开关18以便使来自AC电源20的电流流过电阻加热器10。应该理解除了三端双向可控硅开关外的开关装置可以用于引起来自AC电源20的电流。例如可以采用一继电接触开关。流过电阻加热器10的电流也流过位于电阻加热器10下游的变压器22的初级绕组。与变压器22的次级绕组相关联的放大器24给微处理器16提供指示流过初级绕组的电流量的电压水平信号。如将在下文说明的，处理器16检验由放大器24产生的电压以便确定电阻加热器10是否正常地操作。如果加热器没有正常地操作，则处理器向报警显示器26发出一报警信号。报警显示器26可以是控制面板上的一个发光二极管、能够显示一报警信息的计算机荧光屏或任何其他的能够传送适当信息的适合的通信装置。
现在参照图2，图中示出由微处理器16在控制电阻加热器10或任何其他可以形成电流的加热器型式时的实施过程的流程图。该过程以步骤30开始，在该步骤微处理器询问关于曲轴箱加热器是否接通的情况。这优选是关于是否已发送给输出三端双向可控硅开关18一个信号的检验以便允许给电阻加热器10以电力。如果不存在给输出三端双向可控硅开关的一个指令，则微处理器将沿否通路前进到步骤32并询问关于是否已启动要求来接通曲轴箱加热器的情况。应该理解通过由微处理器16或某其他控制装置实施的任何数目的不同过程均可出现这样的要求。这些过程可以包括一个过程，其根据一个或更多个提供指示电阻加热器应该接通的信息的传感器而启动要求。这些过程也可以是在压缩机14接通以前对电阻加热器接通的认可。应该理解图2的例程可以根据任何这些外部的过程来实施。如果已要求接通曲轴箱加热器则处理器从步骤32前进到步骤34。参照步骤34，微处理器通过向三端双向可控硅开关18发出一个信号接通曲轴箱加热器。处理器前进至步骤36启动一时间延迟，其优选是一预定时间量的计时，该预定时间量供被施加于曲轴箱加热器10的AC电力和已流过的任何瞬变电流的状态之用。处理器从步骤36前进到步骤38而结束图2的例程。应该理解微处理器在再返回图2的例程以前将执行各种其他的控制程序。此时，处理器将再次在步骤30询问关于曲轴箱加热器是否接通的情况。假定微处理器16已向三端双向可控硅开关18发出一个信号从而接通曲轴箱加热器，则处理器将前进到步骤40并询问关于是否要求关闭曲轴箱加热器的情况。应该理解由通过例如以上所述的微处理器实施的其他过程可以出现这样的要求。当已提出这样的要求时，处理器将前进到步骤42并在继续到步骤38而结束图2的例程以前关闭曲轴箱加热器。
再参照步骤40，如果没有要求关闭曲轴箱加热器，则微处理器将沿否通路前进到步骤44并询问关于是否已通过步骤36的时间延迟的情况。如果没有通过该时间延迟，则处理器将从步骤44前进到步骤38而结束图2的例程。另一方面，如果已通过时间延迟，则处理器将从步骤44沿是通路前进到步骤46并读出放大器24的输出。处理器将前进到步骤48并询问关于读出的放大器输出是否指示流过电流变换器的初级绕组22的电流存在的情况。这优选是在读出的放大器输出与一存储于微处理器16中的极限数之间的比较，该极限数表示在变压器22的初级绕组中一正常电流流动情况下应该存在的电压量。如果读出的放大器输出并不能良好地与存储的极限数相比，则处理器将沿否通路从步骤48前进到步骤50并向显示器26发出一报警信号。应该理解步骤50传送的信号可以或是借助于控制面板上的一个发光二极管或是借助于在计算机荧光屏上显示一信息或是借助于在某其他的通信装置上提供一适当的信息。在任何情况下，处理器将从步骤50前进到步骤38而结束图2的例程。
再参照步骤48，如果放大器输出指示适当的电流量，则处理器将沿是通路前进到步骤38而再次结束图2的例程。
应该理解微处理器在返回图2的例程以前将执行其他的已编程的过程。这些过程优选包括该微处理器，其确定电阻加热器是否要接通或关闭。这些过程应该在短的时间周期内执行完毕，优选在返回图2的例程的步骤30以前该时间周期小于5毫秒。应该理解该时间周期基本上小于在步骤36实施的时间延迟以便在启动步骤36的时间延迟以后使其可以执行几个逻辑操作。
虽然描述和图示了本发明的一个优选的实施方案，对于本领域的技术人员来说显然可以进行各种改变或变型而并不偏离本发明的范围。因此意图是只由后附的权利要求书限定本发明的范围。

Claims (7)

1.一种用于监控加热器的操作的系统，该加热器加热用于润滑压缩机的运动部件的油，所述系统包括：
一电路，其使电流流过用于加热油的加热器的加热元件；
一电流检测装置，用于产生一代表所述电路中的电流的电压；以及
一处理器，其可操作地确定由所述电流检测装置产生的电压是否指示出用于加热油的加热器的加热元件中的足够电流；
其中所述电路包括一响应于来自所述处理器的信号的开关装置，以便使电流流过加热元件，并且其中所述处理器可操作地根据接通加热器的指令发出该信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，用于产生一代表电路中电流的电压的所述电流检测装置包括：
一变压器，其具有在允许电流流过加热元件的电路中的初级绕组；以及
一连接于该变压器的次级绕组的放大器，用于产生一代表流过变压器的次级绕组的电流的电压。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器在向开关装置发出信号后可操作地启动一时间延迟，并且其后在启动的时间延迟已终止以后读出由所述电流检测装置产生的电压。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述处理器在读出的电压并不指示所述电路中的足够电流时可操作地产生一报警信号。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，用于产生一代表电路中电流的电压的所述电流检测装置包括：
一变压器，其具有在允许电流流过加热元件的电路中的初级绕组；以及
一连接于该变压器的次级绕组的放大器，用于产生一代表流过变压器的次级绕组的电流的电压。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器在读出的电压并不指示所述电路中的足够电流时可操作地产生一报警信号。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述使电流流过加热元件的电路包括一个位于加热元件上游的电源，并且所述电流检测装置是位于加热元件的下游，从而当电流流过加热元件时，所述电流检测装置仅能产生一代表电流流过所述电流检测装置的电压。
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