Система и способ защиты электродвигателя компрессора

Система и способ защиты электродвигателя компрессора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Согласно настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с заявкой на полезную модель США №13/737,566, поданной 9 января, 2013 года, и приоритет в соответствии с предварительной заявкой на выдачу патента США №61/585,382, поданной 11 января, 2012 года. Раскрытия упомянутых выше заявок ссылкой полностью включены в настоящий документ.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящая заявка относится к системам и способам управления электродвигателями и, более конкретно, к системам и способам ограничения максимального постоянного тока (МПТ).

Уровень техники

Представленное в настоящем документе описание предшествующего уровня техники предназначено для общего представления контекста настоящего раскрытия. Труд изобретателей, указанных на данный момент в качестве авторов настоящего изобретения, в описанной в этом разделе степени, а также аспекты описания, которые не могут квалифицироваться иначе как уровень техники на дату подачи, ни прямо, ни косвенно не признаются уровнем техники, противопоставляемым настоящему раскрытию.

Источник питания, такой как электрическая сеть, может подавать переменный ток к холодильному компрессору. Холодильный компрессор содержит электродвигатель, который приводит в действие холодильный компрессор. Система, содержащая холодильный компрессор, может также содержать одно или более устройств, которые предотвращают протекание к электродвигателю электрического тока, превышающего заданное значение.

Например, может быть установлено линейное устройство защиты таким образом, чтобы электрический ток протекал через линейное устройство защиты перед поступлением в электродвигатель. Линейное устройство защиты может содержать электронагревательное устройство, которое генерирует тепло при протекании электрического тока через линейное устройство защиты. Линейное устройство защиты разъединяет цепь и прекращает поступление электрического тока к электродвигателю, когда значение электрического тока, протекающего через линейное устройство защиты, превышает заданное значение.

Согласно другому примеру устройства с положительным температурным коэффициентом (ПТК) и/или отрицательным температурным коэффициентом (ОТК) могут быть установлены таким образом, чтобы находиться в тепловом контакте с обмоткой электродвигателя для получения температуры относительно температуры электродвигателя. Впоследствии значения сопротивления устройств ПТК и/или ОТК могут быть прямо или косвенно использованы для определения температуры двигателя. В случае если температура электродвигателя, измеренная или определенная при помощи устройств ПТК и/или ОТК, превышает заданную температуру, могут быть предприняты одно или несколько корректирующих воздействий, таких как отключение электродвигателя.

Раскрытие изобретения

Раскрыта система, содержащая холодильный компрессор, содержащий электродвигатель. Указанная система содержит датчик тока, который измеряет электрический ток, поступающий на электродвигатель, и переключающее устройство (например, контактор), сконфигурированное для замыкания и размыкания, чтобы допускать и прекращать поступление электрического тока к электродвигателю, соответственно. Система также содержит устройство ограничения максимального постоянного тока (МПТ), которое генерирует выходной сигнал (например, значение сопротивления устройства ограничения МПТ или сохраненное в цифровой форме значение), соответствующий максимальному постоянному току для электродвигателя. Система содержит модуль защиты электродвигателя, который связывается с устройством ограничения МПТ, датчиком тока и переключающим устройством, и который определяет первое значение МПТ для электродвигателя в зависимости от выходного сигнала устройства ограничения МПТ. Модуль защиты электродвигателя также выборочно устанавливает заданный МПТ равным первому МПТ и управляет переключающим устройством на основании сравнения электрического тока, поступающего к электродвигателю, и заданного МПТ.

Согласно другим вариантам осуществления модуль защиты электродвигателя размыкает переключающее устройство, когда электрический ток, поступающий на электродвигатель, превышает заданный МПТ.

Согласно еще одним вариантам осуществления система дополнительно содержит температурный датчик, который измеряет температуру электродвигателя. Модуль защиты электродвигателя при управлении переключающим устройством также учитывает второе сравнение температуры электродвигателя и заданной температуры.

Согласно дополнительным вариантам осуществления модуль защиты электродвигателя размыкает переключающее устройство, когда указанная температура превышает заданную температуру.

Согласно другим вариантам осуществления устройство ограничения МПТ содержит цифровой программируемый потенциометр, характеризующийся наличием сопротивления.

Согласно еще одним вариантам осуществления модуль защиты электродвигателя выборочно устанавливает сопротивление устройства ограничения МПТ.

Согласно дополнительным вариантам осуществления устройство ограничения МПТ встроено в модуль защиты электродвигателя.

Согласно другим вариантам осуществления модуль защиты электродвигателя при управлении переключающим устройством также учитывает второе сравнение сопротивления устройства ограничения МПТ с заданным диапазоном сопротивления.

Согласно еще одним вариантам осуществления модуль защиты электродвигателя размыкает переключающее устройство, когда сопротивление устройства ограничения МПТ либо меньше заданной нижней границы заданного диапазона сопротивления; либо выше заданной верхней границы заданного диапазона сопротивления.

Согласно дополнительным вариантам осуществления система дополнительно содержит второе устройство ограничения МПТ, которое характеризуется вторым сопротивлением, соответствующим второму МПТ для электродвигателя. Модуль защиты электродвигателя определяет второй МПТ для электродвигателя в зависимости от второго сопротивления; и выборочно устанавливает заданный МПТ равным второму МПТ.

Согласно другим вариантам осуществления модуль защиты электродвигателя устанавливает заданный МПТ равным меньшему из первого и второго МПТ.

Согласно еще одним вариантам осуществления второе устройство ограничения МПТ встроено в холодильный компрессор и выполнено удаленным от модуля защиты электродвигателя.

Согласно дополнительным вариантам осуществления второе устройство ограничения МПТ установлено в кожух холодильного компрессора и выполнено удаленным от модуля защиты электродвигателя.

Согласно другим вариантам осуществления переключающее устройство содержит контактор.

Способ предусматривает: измерение электрического тока, поступающего к электродвигателю холодильного компрессора, при помощи датчика тока; и выборочное размыкание и замыкание переключающего устройства, чтобы допускать и прекращать поступление электрического тока к электродвигателю, соответственно. Способ дополнительно предусматривает: осуществление связи с датчиком тока, переключающим устройством и устройством ограничения максимального постоянного тока (МПТ), при этом устройство ограничения МПТ характеризуется сопротивлением, соответствующим максимальному постоянному току электродвигателя; и определение первого значения МПТ для электродвигателя в зависимости от сопротивления устройства ограничения МПТ. Кроме того, способ предусматривает: выборочную установку заданного МПТ равным первому МПТ; и управление переключающим устройством на основании сравнения электрического тока, поступающего к электродвигателю, и заданного МПТ.

Согласно другим вариантам осуществления способ дополнительно предусматривает размыкание переключающего устройства, когда электрический ток, поступающий на электродвигатель, превышает заданный МПТ.

Согласно еще одним вариантам осуществления способ дополнительно предусматривает: измерение температуры электродвигателя при помощи температурного датчика; и управление переключающим устройством также на основании второго сравнения температуры электродвигателя и заданной температуры.

Согласно дополнительным вариантам осуществления способ дополнительно предусматривает размыкание переключающего устройства, когда указанная температура превышает заданную температуру.

Согласно другим вариантам осуществления определение первого значения МПТ для электродвигателя на основании сопротивления устройства ограничения МПТ предусматривает определение сопротивления цифрового программируемого потенциометра, входящего в состав устройства ограничения МПТ.

Согласно еще одним вариантам осуществления способ дополнительно предусматривает выборочную установку сопротивления устройства ограничения МПТ.

Согласно дополнительным вариантам осуществления способ дополнительно предусматривает определение сопротивления устройства ограничения МПТ, при этом устройство ограничения МПТ встроено в модуль защиты электродвигателя.

Согласно другим вариантам осуществления способ дополнительно предусматривает управление переключающим устройством также на основании второго сравнения сопротивления устройства ограничения МПТ с заданным диапазоном сопротивления.

Согласно еще одним вариантам осуществления способ дополнительно предусматривает размыкание переключающего устройства, когда сопротивление устройства ограничения МПТ либо меньше заданной нижней границы заданного диапазона сопротивления; либо выше заданной верхней границы заданного диапазона сопротивления.

Согласно дополнительным вариантам осуществления способ дополнительно предусматривает: определение второго МПТ для электродвигателя в зависимости от второго сопротивления второго устройства ограничения МПТ; и выборочную установку заданного МПТ для второго МПТ.

Согласно другим вариантам осуществления способ дополнительно предусматривает установку заданного МПТ равным меньшему из первого и второго МПТ.

Согласно еще одним вариантам осуществления способ дополнительно предусматривает определение второго сопротивления второго устройства ограничения МПТ, при этом второе устройство ограничения МПТ встроено в холодильный компрессор и выполнено удаленным от модуля защиты электродвигателя.

Согласно дополнительным вариантам осуществления способ дополнительно предусматривает определение второго сопротивления второго устройства ограничения МПТ, при этом второе устройство ограничения МПТ вмонтировано в кожух холодильного компрессора и выполнено удаленным от модуля защиты электродвигателя.

Дополнительные области применения настоящего раскрытия станут очевидными при прочтении подробного раскрытия, приведенного ниже. Следует понимать, что подробное раскрытие и конкретные примеры приведены лишь в иллюстративных целях, при этом они не предназначены для ограничения объема настоящего раскрытия.

Краткое описание чертежей

Далее, в целях более полного понимания, настоящее раскрытие будет более подробно описано со ссылками на прилагаемые фигуры, где:

на Фиг. 1 представлена схематическая иллюстрация теплонасосной системы;

на Фиг. 2 представлена функциональная схема примерной системы управления электродвигателем;

на Фиг. 3A-3C представлены функциональные схемы примерных систем управления током; и

на Фиг. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая примерный способ управления протеканием электрического тока к электродвигателю.

Осуществление изобретения

Приведенное ниже описание является в сущности иллюстративным, и ни в коем случае не предназначено для ограничения настоящего раскрытия, его практического применения или вариантов использования. Для большей ясности, на фигурах для обозначения подобных элементов будут использованы одинаковые позиции. В контексте настоящего документа, фраза «по меньшей мере один из A, B и C» должна истолковываться как логическое (A или B или C), при этом используется неисключающее логическое ИЛИ. Следует понимать, что стадии, входящие в способ, могут быть выполнены в различном порядке без изменения принципов настоящего раскрытия.

В контексте настоящего документа, термин «модуль» может относиться к, быть частью или включать специализированную интегральную схему; электронную схему; комбинационную логическую схему; программируемую вентильную матрицу; процессор (общий, специализированный или групповой), который выполняет код; другие пригодные компоненты аппаратного обеспечения, которые обеспечивают описанные функциональные средства; или сочетание некоторых или всех описанных выше устройств, например, в системе на кристалле. Термин «модуль» может включать запоминающее устройство (общее, специализированное или групповое), которое хранит исполняемые процессором коды.

Упомянутый выше термин «код» может включать программное обеспечение, аппаратно реализованное программное обеспечение и/или микрокод, и может относиться к программам, рутинным операциям, функциям, классам и/или объектам. Упомянутый выше термин «общий» означает, что некоторые или все коды из множества модулей могут быть исполнены при помощи одного (общего) процессора. Кроме того, некоторые или все коды из множества модулей могут быть сохранены посредством одного (общего) запоминающего устройства. Упомянутый выше термин «групповой» означает, что некоторые или все коды из одного модуля могут быть исполнены при помощи группы процессоров или группы исполнительных механизмов. Например, несколько ядер и/или несколько потоков процессора могут рассматриваться в качестве исполнительных механизмов. Согласно различным реализациям исполнительные механизмы могут быть сгруппированы по процессору, по нескольким процессорам и по процессорам, расположенным в нескольких местах, например, нескольким серверам, сконфигурированным для параллельной обработки данных. Кроме того, некоторые или все коды из одного модуля могут быть сохранены при помощи группы запоминающих устройств.

Устройства и способы, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы одной или несколькими компьютерными программами, исполняемыми одним или несколькими процессорами. Компьютерные программы содержат исполняемые процессором команды, которые хранятся в энергонезависимом материальном носителе, считываемом компьютером. Компьютерные программы могут также включать сохраненные данные. Неограничивающими примерами энергонезависимого материального носителя, считываемого компьютером, являются энергонезависимое запоминающее устройство, магнитное запоминающее устройство и оптическое запоминающее устройство.

Основной изготовитель оборудования (ОИО), такой как изготовитель компрессоров, определяет, исходя из множества различных факторов, максимальный постоянный ток (МПТ) для электродвигателя холодильного компрессора. Например, МПТ для электродвигателя может быть установлен исходя из выходной мощности электродвигателя (например, выраженной в лошадиных силах), одной или нескольких характеристик холодильного компрессора, типа холодильного агента и рабочего диапазона. Рабочий диапазон может включать в себя температурный диапазон испарителя и температурный диапазон конденсатора, в которых допускается функционирование холодильного компрессора.

ОИО может оснастить холодильный компрессор устройством ограничения МПТ. Например, устройство ограничения МПТ может быть встроено в модуль управления, который осуществляет управление электродвигателем и холодильным компрессором, встроено в электродвигатель или реализовано другим подходящим образом. Устройство ограничения МПТ генерирует выходной сигнал, такой как значение сопротивления или сохраненное цифровое значение. Выходной сигнал устройства ограничения МПТ соответствует значению МПТ, определенному ОИО.

Модуль управления может выборочно остановить поступление электрического тока к электродвигателю на основании выходного сигнала устройства ограничения МПТ. Например, модуль управления может остановить поступление электрического тока к электродвигателю, когда выходной сигнал устройства ограничения МПТ находится за пределами заданного диапазона значений. Заданный диапазон значений может быть установлен таким, что выходной сигнал устройства ограничения МПТ будет находиться выше или ниже указанного диапазона, когда устройство ограничения МПТ разомкнуто или закорочено.

Модуль управления может также определять заданный МПТ для электродвигателя на основании выходного сигнала устройства ограничения МПТ. Электродвигатель потребляет электрический ток для обеспечения работы холодильного компрессора. Один или несколько датчиков тока измеряют поступление электрического тока к электродвигателю. Модуль управления может выборочно останавливать поступление электрического тока к электродвигателю, когда электрический ток, поступающий на электродвигатель, превышает заданный МПТ.

Согласно различным реализациям могут быть выполнены одно или несколько дополнительных устройств ограничения МПТ. Например, системный разработчик может предусмотреть дополнительное устройство ограничения МПТ, которое задает величину заданного МПТ, которая не может быть превышена устройством ограничения МПТ, предусмотренным ОИО. Системный разработчик может предусмотреть дополнительное устройство ограничения МПТ, например, когда один или несколько параметров рабочего диапазона могут быть снижены по сравнению с рабочим диапазоном, используемым ОИО при установке значения МПТ для электродвигателя. Системный разработчик может предусмотреть дополнительное устройство (устройства) ограничения МПТ в структуре холодильной системы или системы переменного тока за пределам корпуса компрессора. Дополнительное устройство (устройства) ограничения МПТ может (могут) быть соединено (соединены) с модулем управления посредством физического соединения или беспроводного соединения (например, беспроводной связи ближнего радиуса действия).

Модуль управления определяет выходной сигнал (например, значение сопротивления) дополнительного устройства ограничения МПТ, а также определяет второй МПТ для электродвигателя на основании выходного сигнала дополнительного устройства ограничения МПТ. Модуль управления может выборочно устанавливать заданный МПТ равным МПТ, определенному на основании выходного сигнала устройства ограничения МПТ, или второму МПТ, определенному на основании значения сопротивления дополнительного устройства ограничения МПТ. Например, модуль управления может устанавливать заданный МПТ равным меньшему из указанных значений МПТ. Таким образом, если второй МПТ меньше МПТ, установленного ОИО, то модуль управления остановит поступление электрического тока к электродвигателю, когда электрический ток, поступающий к электродвигателю, превышает второй МПТ. Тем не менее, если второй МПТ превышает МПТ, указанный ОИО, то будет использован МПТ, указанный ОИО.

Рассмотрим теперь Фиг. 1, на которой представлена примерная схема теплонасосной системы 10. Теплонасосная система 10 может содержать внутренний блок 12 и наружный блок 14. Теплонасосная система используется лишь в качестве примера и следует понимать, что изобретение, раскрытое в настоящей заявке, может быть применено к другим системам, содержащим приводимый электродвигателем компрессор, например, системам кондиционирования воздуха и холодильным системам.

Внутренний блок 12 может содержать внутренний змеевик или теплообменник 16 и внутренний вентилятор 18 с переменной скоростью. Внутренний вентилятор 18 приводится в действие электродвигателем 20. Внутренний змеевик 16 и внутренний вентилятор 18 могут быть заключены в кожух 22, при этом внутренний вентилятор 18 выполнен с возможностью нагнетания воздуха через внутренний змеевик 16.

Наружный блок 14 может содержать наружный змеевик или теплообменник 24 и наружный вентилятор 26 с переменной скоростью. Наружный вентилятор 26 приводится в действие электродвигателем 28. Наружный змеевик 24 и наружный вентилятор 26 могут быть заключены в кожухе 30, при этом наружный вентилятор 26 может обеспечивать движение воздуха через наружный змеевик 24. Наружный блок 14 может дополнительно содержать компрессор 32, соединенный с внутренним змеевиком 16 и наружным змеевиком 24. Компрессор 32 может характеризоваться наличием электродвигателя, который запитывается инверторной схемой управления, обеспечивающей переменную скорость, как представлено на фигуре (см. также фиг. 2), или электродвигателя с постоянной скоростью.

Компрессор 32, внутренний змеевик 16 и наружный змеевик 24 могут быть соединены друг с другом для образования замкнутого контура, при этом компрессор 32, внутренний змеевик 16 и наружный змеевик 24 расположены последовательно друг за другом, а расширительное устройство 33 расположено между внутренним змеевиком 16 и наружным змеевиком 24. Теплонасосная система 10 может содержать реверсивный клапан 34, расположенный между компрессором 32 и внутренним и наружным змеевиками 16 и 24. Реверсивный клапан 34 выполнен с возможностью изменения (реверса) направления потока, протекающего между компрессором 32, внутренним змеевиком 16 и наружным змеевиком 24, при этом поток может характеризоваться первым и вторым направлениями.

Когда поток протекает в первом направлении, теплонасосная система 10 функционирует в режиме охлаждения, обеспечивая поток в направлении, отмеченном стрелкой, подписанной «охлаждение». В режиме охлаждения компрессор 32 обеспечивает подачу текучей среды (например, холодильного агента) к наружному змеевику 24. После этого текучая среда поступает во внутренний змеевик 16, а затем возвращается в компрессор 32. В режиме охлаждения внутренний змеевик 16 функционирует в качестве испарительного змеевика, а наружный змеевик 24 функционирует в качестве конденсационного змеевика.

Когда поток протекает во втором направлении, теплонасосная система 10 функционирует в режим обогрева, обеспечивая поток в направлении, отмеченном стрелкой, подписанной «обогрев». В режиме обогрева, направление потока реверсировано относительно первого направления. Компрессор 32 обеспечивает подачу текучей среды во внутренний змеевик 16. После этого текучая среда поступает к наружному змеевику 24, а затем возвращается в компрессор 32. В режиме обогрева внутренний змеевик 16 функционирует в качестве конденсационного змеевика, а наружный змеевик 24 функционирует в качестве испарительного змеевика.

Рассмотрим теперь Фиг. 2, на которой представлена функциональная схема примерной системы управления электродвигателем. Электрическая сеть 102 может обеспечивать подачу переменного тока для потребителя 114. Электропитание переменного тока может представлять собой трехфазное электропитание переменного тока, как представлено на фигуре, или однофазное электропитание переменного тока. Потребитель 114 может включать теплонасосную систему 10, компрессор 32, систему 104 коррекции коэффициента мощности (ККМ), модуль 106 управления, электродвигатель 108, выпрямительное устройство ПО, переключающее устройство 112, инверторную схему 116 управления и датчики 121, 122, 123 и 124.

Потребитель 114 может характеризоваться наличием нагрузки, которая содержит компрессор 32 и теплонасосную систему 10. Хотя один или несколько компонентов изображены на Фиг. 2 отдельно от теплонасосной системы 10, например, компрессор 32, один или несколько компонентов могут быть выполнены как одно целое с теплонасосной системой 10. Электродвигатель 108 теплонасосной системы 10 может быть выполнен как одно целое с компрессором 32 теплонасосной системы 10. Электродвигатель 108 может запитываться прямо от электрической сети 102 через переключающее устройство 112, но лишь в качестве примера указанный электродвигатель запитывается при помощи инверторной схемы 116 управления, обеспечивающей переменную скорость, которая входит в состав компрессора 32.

Датчик 121 может измерять поступление электрического тока через один из трех вводов электропитания переменного тока. Например, датчик 121 может содержать преобразователь тока (ПТ). Потребление электроэнергии может быть выражено в амперах. Датчик 121 может также измерять напряжение и мощность (например, в вольт-амперах), обеспечиваемые электрической сетью 102. Датчик 121 может также обеспечить показание в Ватт-часах электроэнергии, фактически потребленной потребителем 114. Датчик 121 может быть расположен в различных положениях относительно потребителя 114 или электрической сети 102. Датчик 121 может быть расположен, например, после переключающего устройства 112 и перед системой 104 ККМ и выпрямительным устройством 110.

Датчик 122 может измерять поступление электрического тока через другой из трех вводов электропитания переменного тока. Например, датчик 122 может содержать ПТ. Потребление электроэнергии может быть выражено в амперах. Датчик 122 может также измерять напряжение и мощность (например, в вольт-амперах), потребляемые инверторной схемой 116 управления. Датчик 122 может также обеспечить показание в Ватт-часах электроэнергии, фактически потребленной потребителем 114. Датчик 122 может быть расположен в различных положениях относительно потребителя 114 или электрической сети 102. Согласно различным реализациям датчик 121 и датчик 122 могут быть реализованы совместно внутри двойного сенсорного модуля 125.

Система 104 ККМ может быть присоединена для получения тока, поступающего от переключающего устройства 112. Система 104 ККМ может быть любым подходящим устройством, которое улучшает коэффициент мощности нагрузки.

Например, система 104 ККМ может включать пассивную ККМ, например, батарею конденсаторов, используемых для баланса индукционной нагрузки, или катушку индуктивности для баланса емкостной нагрузки. Например, система 104 ККМ может включать стандартную активную систему ККМ, которая активно обеспечивает высокий коэффициент мощности, например, коэффициент мощности, приближающийся к 1,0. Модуль 106 управления может управлять переключением системы 104 ККМ, если система 104 ККМ представляет собой активную систему ККМ. Выпрямительное устройство 110 также может быть присоединено для получения тока, поступающего от переключающего устройства 112.

Ток может поступать к инверторной схеме 116 управления от системы 104 ККМ и/или выпрямительного устройства 110. Инверторная схема 116 управления питает электродвигатель 108. Инверторная схема 116 управления может управлять скоростью вращения электродвигателя 108 для того, чтобы регулировать работу компрессора 32 теплонасосной системы 10. Модуль 106 управления может осуществлять переключение инверторной схемы 116 управления, чтобы изменять скорость вращения электродвигателя 108.

Датчик 123 может быть установлен в электродвигателе 108 и может измерять температуру электродвигателя 108. Например, датчик 123 может включать датчик с отрицательным температурным коэффициентом (ОТК), датчик с положительным температурным коэффициентом (ПТК), термистор или другой подходящий тип температурного датчика. Датчик 123 может измерять, например, температуру магнитного провода электродвигателя 108. Датчик 123 может также измерять один или несколько других параметров электродвигателя 108, таких как ток, напряжение, рабочую скорость компрессора и/или заданную рабочую скорость и т.п. Каждый из датчиков 121, 122 и 123 может представлять собой один датчик или несколько датчиков, которые предоставляют результаты измерения модулю 106 управления. Датчик 124 может представлять собой один датчик или несколько датчиков, которые измеряют параметры теплонасосной системы 10. Например, датчик 124 может измерять температуру и/или давление нагнетания, температуру и/или давление всасывания, температуру и/или давление в конденсаторе, температуру и/или давление в испарителе, скорость компрессора, температуру и/или давление холодильного агента и т.п.

Переключающее устройство 112 может представлять собой любое устройство или сочетание устройств, которое позволяет (допускает) и прекращает (предотвращает) поступление электрического тока к электродвигателю 108. Переключающее устройство 112 может представлять собой электрический переключатель, контактор, реле или другое подходящее переключающее устройство. Согласно различным реализациям переключающее устройство 112 может быть установлено, например, между датчиком 121 и электрической сетью 102. Тем не менее, переключающее устройство 112 может быть расположено в другом подходящем месте перед электродвигателем 108.

Модуль 106 управления может включать модуль 130 защиты электродвигателя. Модуль 130 защиты электродвигателя может управлять переключающим устройством 112, исходя из одного или нескольких параметров, например, для обеспечения защиты электродвигателя 108. Модуль 130 защиты электродвигателя может управлять переключающим устройством 112, исходя из температуры электродвигателя 108, измеренной датчиком 123. Например, модуль 130 защиты электродвигателя может управлять переключающим устройством 112 для того, чтобы допустить поступление электрического тока к электродвигателю 108, когда указанная температура меньше заданной температуры. И наоборот, модуль 130 защиты электродвигателя может управлять переключающим устройством 112 для того, чтобы прекратить поступление электрического тока к электродвигателю 108, когда указанная температура превышает заданную температуру.

Модуль 130 защиты электродвигателя может дополнительно или альтернативно управлять переключающим устройством 112 на основании измеренного потребления тока электродвигателем 108. Например, модуль 130 защиты электродвигателя посредством переключающего устройства 112 может допустить поступление электрического тока к электродвигателю 108, когда электрический ток меньше заданного максимального постоянного тока (МПТ). И наоборот, модуль 130 защиты электродвигателя посредством переключающего устройства 112 может запретить поступление электрического тока к электродвигателю 108, когда электрический ток превышает заданный максимальный постоянный ток (МПТ). Модуль 130 защиты электродвигателя может прекратить поступление электрического тока к электродвигателю 108 в течение заданного периода, когда электрический ток превышает заданный МПТ.

Первое устройство ограничения МПТ (например, см. фиг. 3A-B) может характеризоваться наличием сопротивления. Первое устройство ограничения МПТ может быть встроено в модуль 106 управления или встроено в компрессор 32. Модуль 130 защиты электродвигателя определяет первый МПТ на основании сопротивления первого устройства ограничения МПТ или цифрового значения, выдаваемого первым устройством ограничения МПТ. Сопротивление первого устройства ограничения МПТ или цифровое значение, выдаваемое первым устройством ограничения МПТ, может быть установлено, например, основным изготовителем оборудования (например, изготовителем компрессора), чтобы указать МПТ для рабочего диапазона и характеристик электродвигателя 108, компрессора 32 и типа используемой текучей среды. Рабочий диапазон может включать диапазон значений температуры испарителя и диапазон значений температуры конденсатора, в пределах которых модуль 130 защиты электродвигателя может управлять компрессором 32.

Модуль 130 защиты электродвигателя может также управлять работой переключающего устройства 112 для того, чтобы прекращать поступление электрического тока к электродвигателю 108, когда выходной сигнал первого устройства ограничения МПТ указывает на то, что первое устройство ограничения МПТ было закорочено или имеет место обрыв цепи. Например, модуль 130 защиты электродвигателя может прекратить поступление электрического тока к электродвигателю 108, когда сопротивление первого устройства ограничения МПТ приблизительно равно нулю (короткое замыкание) или стремится к бесконечности (обрыв цепи). Прекращение протекания электрического тока к электродвигателю 108, когда первое устройство ограничения МПТ закорочено или имеет место обрыв цепи, может защитить электродвигателя 108 в случае попытки обхода первого устройства ограничения МПТ.

Согласно различным реализациям также может быть предусмотрено второе устройство 132 ограничения МПТ. Второе устройство 132 ограничения МПТ удалено от модуля 106 управления. Второе устройство 132 ограничения МПТ может быть, например, встроено в компрессор 32 или вмонтировано в структуру системы, такую как кожух 30. Второе устройство 132 ограничения МПТ может также характеризоваться наличием сопротивления. Например, системный разработчик может установить второе устройство 132 ограничения МПТ и подобрать сопротивление второго устройства 132 ограничения МПТ, например, ниже цепи распределения, предусмотренной основным изготовителем оборудования.

Сопротивление второго устройства 132 ограничения МПТ может быть выбрано для обеспечения второго МПТ. Модуль 130 защиты электродвигателя определяет второй МПТ на основании сопротивления второго устройства 132 ограничения МПТ. Модуль 130 защиты электродвигателя выборочно устанавливает заданный МПТ, который используется для разрешения и прекращения протекания электрического тока к электродвигателю 108, равным первому МПТ или второму МПТ.

Например, когда первый МПТ превышает второй МПТ, модуль 130 защиты электродвигателя может установить заданный МПТ равным второму МПТ. Таким образом, электрический ток, потребляемый электродвигателем 108, может быть ограничен вторым МПТ, установленным с использованием второго устройства 132 ограничения МПТ. Системный разработчик может выбрать размер контактора, диаметр применяемых проводов, предохранители и один или несколько электрических компонентов на основании второго МПТ. При данных условиях, которые допускают использование второго МПТ в качестве заданного МПТ, себестоимость может быть снижена, так как могут быть использованы меньший диаметр применяемых проводов, меньшие контакторы и т.п.

Тем не менее, если второй МПТ превышает первый МПТ, модуль 130 защиты электродвигателя может установить заданный МПТ равным первому МПТ. Использование первого МПТ в качестве заданного МПТ, когда второй МПТ превышает первый МПТ, может предотвратить обход или отсоединение первого устройства ограничения МПТ.

В случае замены одного или более из модуля 106 управления, второго устройства 132 ограничения МПТ и компрессора 32 (например, по эксплуатационным причинам), модуль 130 защиты электродвигателя может назначить заданный МПТ. Например, при замене модуля 106 управления новый модуль управления может определить первый и второй МПТ, а также определить заданный МПТ на основании первого и второго МПТ. При замене второго устройства 132 ограничения МПТ модуль 106 управления может определить новое значение второго МПТ и определить заданный МПТ на основании первого МПТ и (нового) второго МПТ.

На Фиг. 3A-3C представлены функциональные схемы примерных систем управления током. Рассмотрим теперь Фиг. 3A, на которой представлена схема примерной системы управления током. Модуль 130 защиты электродвигателя может содержать первое устройство 202 ограничения МПТ. Первое устройство 202 ограничения МПТ может выдавать первое значение 206 напряжения, которое соответствует сопротивлению резистора 204 первого устройства 202 ограничения МПТ. Например, резистор 204 может представлять собой программируемый потенциометр, такой как цифровой программируемый потенциометр (ЦПП), или другой подходящий тип устройства с программируемым сопротивлением.

Микроконтроллер, микропроцессор или другое подходящее устройство 210 может выборочно устанавливать (программировать) сопротивление первого устройства 202 ограничения МПТ, например, на основании данных, поступающих от средства технического обслуживания (не показано), сетевого соединения и/или других подходящих данных, поступающих из одного или нескольких источников.

Микроконтроллер 210 выборочно определяет сопротивление первого устройства 202 ограничения МПТ на основании первого значения 206 напряжения. Например, микроконтроллер 210 может определить сопротивление первого устройства 202 огран