專利名稱:壓縮機(jī)傳感器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及壓縮機(jī)，尤其涉及一種具有傳感器模塊的壓縮機(jī)。
技術(shù)背景
本節(jié)中的描述僅僅提供與本公開相關(guān)的背景信息，而不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
在各種工業(yè)和家用設(shè)備中使用壓縮機(jī)，來使制冷劑在制冷、熱泵、HVAC或者冷凍器系統(tǒng)(通常稱為“制冷系統(tǒng)”)內(nèi)循環(huán)，以提供期望的加熱或者冷卻效果。壓縮機(jī)可以包括電機(jī)來提供力矩，以壓縮蒸汽制冷劑。電機(jī)可以由交流(AC)或者直流(DC)電源供電。在 AC電源的情況下，將單相或者多相AC傳送到電機(jī)的繞組。例如，壓縮機(jī)可以包括被配置為使用三相AC工作的電機(jī)。電機(jī)可以包括與三相中的每一相相對(duì)應(yīng)的至少一組繞組。
在每個(gè)應(yīng)用中，期望壓縮機(jī)提供恒定且有效的操作，以確保制冷系統(tǒng)正常工作。對(duì)壓縮機(jī)的電機(jī)的電力供給的變化可能擾亂電機(jī)、壓縮機(jī)和制冷系統(tǒng)的操作。這種變化可能包括例如過電流或過電壓或者欠電流或欠電壓狀況。在多相AC電源的情況下，這種變化可能包括相位不平衡狀況，其中AC的至少一相的電流或者電壓與另一相的電流或者電壓顯著不同。此外，這種變化可能包括缺相狀況，其中AC的一相中斷，而繼續(xù)傳送其余相。過電流或者過電壓狀況可能導(dǎo)致電機(jī)過熱，這可能使電機(jī)或者壓縮機(jī)損壞。欠電流或者欠電壓狀況、相位不平衡狀況以及缺相狀況可能擾亂電機(jī)、壓縮機(jī)或者制冷系統(tǒng)的操作，導(dǎo)致不必要的損壞。
可以對(duì)壓縮機(jī)的電機(jī)安裝溫度或者電流傳感器，以在電源擾動(dòng)期間檢測電機(jī)的過熱。例如，當(dāng)電機(jī)過熱或者流過過電流時(shí)，雙金屬開關(guān)可以斷開并去激活電機(jī)。然而，這種系統(tǒng)不檢測不立即或者顯著地使電機(jī)的溫度升高的電源的變化。另外，這種系統(tǒng)直到狀況已經(jīng)使電機(jī)或者電機(jī)繞組的溫度升高，才檢測電源的變化。
此外，這種系統(tǒng)不提供充分的數(shù)據(jù)來評(píng)價(jià)電機(jī)的總體電效率。電力供給的變化可能導(dǎo)致壓縮機(jī)、電機(jī)或者制冷系統(tǒng)的無效率操作。制冷系統(tǒng)通常需要大量能量來工作，對(duì)于零售商來說，能量需要是非常大的成本。于是，密切監(jiān)視對(duì)零售商的制冷系統(tǒng)的電力供給， 以使效率達(dá)到最大，并降低工作成本，符合零售商的利益。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種用于壓縮機(jī)的傳感器模塊，壓縮機(jī)具有連接到電源的電機(jī)。傳感器模塊可以包括第一輸入，連接到第一電壓傳感器，該第一電壓傳感器生成與所述電源的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；第二輸入，連接到第一電流傳感器，所述第一電流傳感器生成與所述電源的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；以及處理器，連接到第一輸入和第二輸入，該處理器基于來自第一輸入的電壓測量結(jié)果和來自第二輸入的電流測量結(jié)果計(jì)算壓縮機(jī)的功率因數(shù)。處理器可以布置在壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體內(nèi)，并且電氣保護(hù)殼體可以被配置為容納用于將電源連接到電機(jī)的電氣端子。
在其它特征中，處理器可以布置在電氣保護(hù)殼體內(nèi)的抗干擾殼體內(nèi)。 在其它特征中，處理器可以基于來自第一輸入的電壓測量結(jié)果和來自第二輸入的電流測量結(jié)果計(jì)算壓縮機(jī)的有功功率和視在功率，并且可以根據(jù)有功功率與視在功率的比率來計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，處理器可以基于來自第一輸入的電壓測量結(jié)果確定電壓波形，并基于來自第二輸入的電流測量結(jié)果確定電流波形，并且可以根據(jù)電流波形和電壓波形之間的角度差來計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，處理器可以基于來自第一輸入的電壓測量結(jié)果和來自第二輸入的電流測量結(jié)果計(jì)算壓縮機(jī)的功率消耗。
在其它特征中，處理器可以基于來自第一輸入的電壓測量結(jié)果和來自第二輸入的電流測量結(jié)果計(jì)算壓縮機(jī)的有功功率，并通過求有功功率在一定時(shí)間段上的平均來計(jì)算功率消耗。
在其它特征中，傳感器模塊還可以包括通信端口，用于將來自傳感器模塊的信息傳送到壓縮機(jī)的控制模塊、與壓縮機(jī)相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器、便攜式計(jì)算設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
在其它特征中，傳送的信息可以包括功率因數(shù)、計(jì)算的有功功率、計(jì)算的視在功率和/或計(jì)算的壓縮機(jī)的功率消耗。
在其它特征中，電源包括第一相、第二相和第三相，其中，由第一電壓傳感器生成的電壓信號(hào)與第一相相對(duì)應(yīng)，并且由第一電流傳感器生成的電流信號(hào)與第一相相對(duì)應(yīng)。此外，傳感器模塊還可以包括第三輸入，連接到第二電壓傳感器，第二電壓傳感器生成與第二相的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。連接到第三電壓傳感器的第四輸入可以生成與第三相的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。處理器可以連接到第三輸入和第四輸入，并且可以基于從第三輸入和第四輸入接收的電壓測量結(jié)果計(jì)算所述功率因數(shù)。
在其它特征中，處理器可以估計(jì)第二相的電流和第三相的電流，并且可以基于所估計(jì)的第二相和第三相的電流計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，處理器可以基于來自第一輸入的電壓測量結(jié)果、來自第二輸入的電流測量結(jié)果、來自第三輸入的電壓測量結(jié)果、來自第四輸入的電壓測量結(jié)果和所估計(jì)的第二相和第三相的電流計(jì)算壓縮機(jī)的有功功率和視在功率，并且可以根據(jù)有功功率與視在功率的比率計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，傳感器模塊還可以包括第五輸入，連接到第二電流傳感器，第二電流傳感器生成與第二相的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)。處理器可以連接到第五輸入，并且可以基于從第五輸入接收的電流測量結(jié)果計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，處理器可以估計(jì)第三相的電流，并且可以基于估計(jì)的第三相的電流計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，處理器可以基于來自第一輸入的電壓測量結(jié)果、來自第二輸入的
6電流測量結(jié)果、來自第三輸入的電壓測量結(jié)果、來自第四輸入的電壓測量結(jié)果、來自第五輸入的電流測量結(jié)果和所估計(jì)的第三相的電流計(jì)算壓縮機(jī)的有功功率和視在功率，并根據(jù)有功功率與視在功率的比率計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，傳感器模塊還可以包括第五輸入，連接到第二電流傳感器，第二電流傳感器生成與第二相的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；以及第六輸入，連接到第三電流傳感器，第三電流傳感器生成與第三相的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)。處理器可以連接到第五輸入和第六輸入，并且可以基于從第五輸入和第六輸入接收的電流測量結(jié)果計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，處理器可以基于來自第一輸入的電壓測量結(jié)果、來自第二輸入的電流測量結(jié)果、來自第三輸入的電壓測量結(jié)果、來自第四輸入的電壓測量結(jié)果、來自第五輸入的電流測量結(jié)果和來自第六輸入的電流測量結(jié)果計(jì)算壓縮機(jī)的有功功率和視在功率，并根據(jù)有功功率與視在功率的比率計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，提供了一種具有所述傳感器模塊的壓縮機(jī)。
還提供了一種用于具有處理器的傳感器模塊的方法，傳感器模塊布置在壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體內(nèi)，壓縮機(jī)具有連接到電源的電機(jī)。電氣保護(hù)殼體可以被配置為容納用于將電源連接到電機(jī)的電氣端子。該方法可以包括從連接到傳感器模塊的第一電壓傳感器接收電源的電壓測量結(jié)果；從連接到傳感器模塊的第一電流傳感器接收電源的電流測量結(jié)果；基于電壓測量結(jié)果和電流測量結(jié)果計(jì)算壓縮機(jī)的功率因數(shù)；以及基于功率因數(shù)生成輸出ο
在其它特征中，計(jì)算功率因數(shù)可以包括基于電壓測量結(jié)果和電流測量結(jié)果計(jì)算壓縮機(jī)的有功功率和視在功率；以及根據(jù)有功功率與視在功率的比率計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，計(jì)算功率因數(shù)可以包括基于電壓測量結(jié)果確定電壓波形；基于電流測量結(jié)果確定電流波形；以及根據(jù)電流波形和電壓波形之間的角度差計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，該方法還可以包括基于電壓測量結(jié)果和電流測量結(jié)果計(jì)算壓縮機(jī)的功率消耗。
在其它特征中，計(jì)算功率消耗可以包括基于電壓測量結(jié)果和電流測量結(jié)果計(jì)算壓縮機(jī)的有功功率；以及通過求有功功率在一定時(shí)間段上的平均計(jì)算功率消耗。
在其它特征中，基于功率因數(shù)生成輸出可以包括將功率因數(shù)傳送到連接到傳感器模塊的控制模塊、系統(tǒng)控制器、便攜式計(jì)算設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
在其它特征中，電源包括第一相、第二相和第三相，其中，來自第一電壓傳感器的電壓測量結(jié)果與第一相相對(duì)應(yīng)，并且來自第一電流傳感器的電流測量結(jié)果與第一相相對(duì)應(yīng)。該方法還可以包括從連接到傳感器模塊的第二電壓傳感器接收與電源的第二相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果；從連接到傳感器模塊的第三電壓傳感器接收與電源的第三相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果。計(jì)算功率因數(shù)可以包括基于與第二相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果和與第三相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，該方法還可以包括針對(duì)第二相計(jì)算電流估計(jì)值；以及針對(duì)第三相計(jì)算電流估計(jì)值。計(jì)算功率因數(shù)可以包括基于針對(duì)第二相和第三相的電流估計(jì)值計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，計(jì)算功率因數(shù)可以包括基于第一相、第二相和第三相的電壓測量結(jié)果、第一相的電流測量結(jié)果以及針對(duì)第二相和第三相的電流估計(jì)值，計(jì)算壓縮機(jī)的有功功率和視在功率；以及根據(jù)有功功率與視在功率的比率，計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，該方法還可以包括從連接到傳感器模塊的第二電流傳感器接收與電源的第二相相對(duì)應(yīng)的電流測量結(jié)果。計(jì)算功率因數(shù)可以包括基于與第二相相對(duì)應(yīng)的電流測量結(jié)果計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，該方法還可以包括針對(duì)第三相計(jì)算電流估計(jì)。計(jì)算功率因數(shù)可以包括基于針對(duì)第三相的電流估計(jì)計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，計(jì)算功率因數(shù)可以包括基于第一相、第二相和第三相的電壓測量結(jié)果、第一相和第二相的電流測量結(jié)果以及針對(duì)第三相的電流估計(jì)，計(jì)算壓縮機(jī)的有功功率和視在功率；以及根據(jù)有功功率與視在功率的比率計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，該方法還可以包括從連接到傳感器模塊的第三電流傳感器接收與電源的第三相相對(duì)應(yīng)的電流測量結(jié)果。計(jì)算功率因數(shù)可以包括基于與第三相相對(duì)應(yīng)的電流測量結(jié)果計(jì)算功率因數(shù)。
在其它特征中，計(jì)算功率因數(shù)可以包括基于第一相、第二相和第三相的電壓測量結(jié)果以及第一相、第二相和第三相的電流測量結(jié)果計(jì)算壓縮機(jī)的有功功率和視在功率；以及根據(jù)有功功率與視在功率的比率計(jì)算功率因數(shù)。
提供了一種具有用于執(zhí)行該方法的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
還提供了另一種用于壓縮機(jī)的傳感器模塊，壓縮機(jī)具有連接到電源的電機(jī)。傳感器模塊可以包括第一輸入，連接到第一電壓傳感器，第一電壓傳感器生成與電源的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；第二輸入，連接到第一電流傳感器，第一電流傳感器生成與電源的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；以及處理器，連接到第一輸入和第二輸入，處理器監(jiān)視第一輸入和第二輸入。處理器可以基于來自第一輸入的電壓測量結(jié)果和來自第二輸入的電流測量結(jié)果，檢測來自電源的電功率的不期望的變化和/或機(jī)械故障。處理器可以布置在壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體內(nèi)，電氣保護(hù)殼體被配置為容納用于將電源連接到電機(jī)的電氣端子。
在其它特征中，處理器可以布置在電氣保護(hù)殼體內(nèi)的抗干擾殼體內(nèi)。
在其它特征中，傳感器模塊還可以包括通信端口，用于將與不期望的變化和/或機(jī)械故障相對(duì)應(yīng)的通知傳送到壓縮機(jī)的控制模塊、與壓縮機(jī)相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器、 便攜式計(jì)算設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
在其它特征中，處理器可以檢測包括無功率狀況的電功率的不期望的變化。
在其它特征中，處理器可以將來自第一輸入的電壓測量結(jié)果與預(yù)定電壓閾值進(jìn)行比較，當(dāng)電壓測量結(jié)果在預(yù)定時(shí)間段保持小于預(yù)定電壓閾值時(shí)，可以確定存在無功率狀況。
在其它特征中，傳感器模塊可以檢測包括低電壓狀況的電功率的不期望的變化。
在其它特征中，處理器可以確定壓縮機(jī)的額定工作電壓，當(dāng)來自第一輸入的電壓測量結(jié)果小于額定工作電壓的預(yù)定百分比時(shí)，處理器可以確定存在低電壓狀況。
在其它特征中，處理器可以基于壓縮機(jī)的歷史數(shù)據(jù)確定額定工作電壓。
在其它特征中，處理器可以基于輸入的額定工作電壓確定額定工作電壓。
在其它特征中，傳感器模塊可以檢測包括電流過載狀況的電功率的不期望的變化。
在其它特征中，處理器可以確定電流最大閾值，可以將來自第二輸入的電流測量結(jié)果與電流最大閾值進(jìn)行比較，并且可以基于比較確定存在電流過載狀況。[0052]在其它特征中，電源可以包括第一相、第二相和第三相，其中，由第一電壓傳感器生成的電壓信號(hào)與第一相相對(duì)應(yīng)，并且由第一電流傳感器生成的電流信號(hào)與第一相相對(duì)應(yīng)。傳感器模塊還可以包括第三輸入，連接到第二電壓傳感器，第二電壓傳感器生成與第二相的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；以及第四輸入，連接到第三電壓傳感器，第三電壓傳感器生成與第三相的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。處理器可以連接到第三輸入和第四輸入，并且可以基于從第三輸入和第四輸入接收的電壓測量結(jié)果檢測來自電源的電功率的不期望的變化。
在其它特征中，電功率的不期望的變化可以包括缺相狀況。
在其它特征中，處理器可以比較從第一輸入、第三輸入和第四輸入接收的電壓測量結(jié)果，當(dāng)來自第一輸入的電壓測量結(jié)果小于來自第三輸入和第四輸入的電壓測量結(jié)果的平均值的預(yù)定百分比時(shí)，處理器可以確定存在缺相狀況。
在其它特征中，電功率的不期望的變化可以包括電壓不平衡狀況。
在其它特征中，處理器可以計(jì)算從第一輸入、第三輸入和第四輸入接收的電壓測量結(jié)果的平均值，并且可以基于來自第一輸入的電壓測量結(jié)果和平均值之間的差、來自第三輸入的電壓測量結(jié)果和平均值之間的差以及來自第四輸入的電壓測量結(jié)果和平均值之間的差中最大的一個(gè)確定電壓不平衡狀況。
在其它特征中，傳感器模塊還可以包括第五輸入，連接到第二電流傳感器，第二電流傳感器生成與第二相的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)。處理器可以連接到第五輸入，并且可以基于從第五輸入接收的電流測量結(jié)果檢測來自電源的電功率的不期望的變化。
在其它特征中，電功率的不期望的變化可以包括電流延遲狀況。
在其它特征中，當(dāng)來自第二輸入的電流測量結(jié)果大于預(yù)定電流閾值，并且來自第五輸入的電流測量結(jié)果在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不大于預(yù)定電流閾值時(shí)，處理器可以確定存在電流延遲狀況。
在其它特征中，傳感器模塊可以檢測包括焊接接觸器狀況的機(jī)械故障。
在其它特征中，處理器可以接收與壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，可以將來自第一輸入的電壓測量結(jié)果與電壓閾值進(jìn)行比較，并且可以基于當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)和比較確定存在焊接接觸器狀況。
在其它特征中，傳感器模塊可以檢測包括鎖定轉(zhuǎn)子狀況的機(jī)械故障。
在其它特征中，處理器可以將來自第二輸入的電流測量結(jié)果與電流閾值進(jìn)行比較，當(dāng)電流測量結(jié)果大于電流閾值時(shí)，可以確定存在鎖定轉(zhuǎn)子狀況。
在其它特征中，處理器可以生成來自第二輸入的電流測量結(jié)果的緩沖區(qū)，可以確定來自緩沖區(qū)的最大電流值，可以將電流測量結(jié)果與來自緩沖區(qū)的最大電流值進(jìn)行比較， 當(dāng)電流測量結(jié)果大于最大電流值的預(yù)定百分比時(shí)，可以確定存在鎖定轉(zhuǎn)子狀況。
在其它特征中，傳感器模塊可以檢測包括保護(hù)跳閘狀況的機(jī)械故障。
在其它特征中，處理器可以將電壓測量結(jié)果與電壓閾值進(jìn)行比較，并將電流測量結(jié)果與電流閾值進(jìn)行比較，當(dāng)電壓測量結(jié)果大于電壓閾值，并且電流測量結(jié)果小于電流閾值時(shí)，可以確定存在保護(hù)跳閘狀況。
還提供了用于具有處理器的傳感器模塊的另一方法，傳感器模塊布置在壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體內(nèi)，壓縮機(jī)具有連接到電源的電機(jī)。電氣保護(hù)殼體可以被配置為容納用于將電源連接到電機(jī)的電氣端子。該方法可以包括接收來自連接到傳感器模塊的第一電壓傳感器的電源的電壓測量結(jié)果；接收來自連接到傳感器模塊的第一電流傳感器的電源的電流測量結(jié)果；基于電壓測量結(jié)果和電流測量結(jié)果，檢測來自電源的電功率的不期望的變化和 /或壓縮機(jī)的機(jī)械故障；以及基于檢測生成輸出。
在其它特征中，基于檢測生成輸出可以包括將檢測的結(jié)果傳送到連接到傳感器模塊的控制模塊、系統(tǒng)控制器、便攜式計(jì)算設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
在其它特征中，檢測可以包括檢測包括無功率狀況的電功率的不期望的變化。
在其它特征中，檢測無功率狀況可以包括將電壓測量結(jié)果與預(yù)定電壓閾值進(jìn)行比較；以及當(dāng)電壓測量結(jié)果在預(yù)定時(shí)間段保持小于預(yù)定電壓閾值時(shí)，確定存在無功率狀況。
在其它特征中，檢測可以包括檢測包括低電壓狀況的電功率的不期望的變化。
在其它特征中，檢測低電壓狀況可以包括確定壓縮機(jī)的額定工作電壓；以及當(dāng)電壓測量結(jié)果小于額定工作電壓的預(yù)定百分比時(shí)，確定存在低電壓狀況。
在其它特征中，確定額定工作電壓可以包括基于壓縮機(jī)的歷史數(shù)據(jù)確定額定工作電壓。
在其它特征中，確定額定工作電壓可以包括基于輸入的額定工作電壓確定額定工作電壓。
在其它特征中，檢測可以包括檢測包括電流過載狀況的電功率的不期望的變化。
在其它特征中，檢測電流過載狀況可以包括確定電流最大閾值；將電流測量結(jié)果與電流最大閾值進(jìn)行比較；以及基于比較來確定存在電流過載狀況。
在其它特征中，電源可以包括第一相、第二相和第三相，其中，來自第一電壓傳感器的電壓測量結(jié)果與第一相相對(duì)應(yīng)，并且其中，來自第一電流傳感器的電流測量結(jié)果與第一相相對(duì)應(yīng)。該方法還可以包括從連接到傳感器模塊的第二電壓傳感器接收與電源的第二相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果；以及從連接到傳感器模塊的第三電壓傳感器接收與電源的第三相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果。檢測來自電源的電功率的不期望的變化可以基于與第一相、 第二相和第三相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果和電流測量結(jié)果。
在其它特征中，檢測電功率的不期望的變化可以包括檢測缺相狀況。
在其它特征中，檢測缺相狀況可以包括比較與第一相、第二相和第三相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果；以及當(dāng)與第一相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果小于與第二相和第三相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果的平均值的預(yù)定百分比時(shí)，確定存在缺相狀況。
在其它特征中，檢測電功率的不期望的變化可以包括檢測電壓不平衡狀況。
在其它特征中，檢測電壓不平衡狀況可以包括計(jì)算與第一相、第二相和第三相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果的平均值；以及基于與第一相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果和平均值之間的差、與第二相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果和平均值之間的差以及與第三相相對(duì)應(yīng)的電壓測量結(jié)果和平均值之間的差中最大的一個(gè)確定存在電壓不平衡狀況。
在其它特征中，該方法還可以包括接收來自連接到傳感器模塊的第二電流傳感器的與電源的第二相相對(duì)應(yīng)的電流測量結(jié)果。檢測來自電源的電功率的不期望的變化可以包括基于與第一相和第二相相對(duì)應(yīng)的電流測量結(jié)果檢測電功率的不期望的變化。
在其它特征中，檢測電功率的不期望的變化可以包括檢測電流延遲狀況。
在其它特征中，檢測電流延遲狀況可以包括將與第一相相對(duì)應(yīng)的電流測量結(jié)果和與第二相相對(duì)應(yīng)的電流測量結(jié)果與預(yù)定電流閾值進(jìn)行比較；以及當(dāng)與第一相相對(duì)應(yīng)的電流測量結(jié)果大于預(yù)定電流閾值，并且與第二相相對(duì)應(yīng)的電流測量結(jié)果在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)不大于預(yù)定電流閾值時(shí)，確定存在電流延遲狀況。
在其它特征中，檢測可以包括檢測包括焊接接觸器狀況的機(jī)械故障。
在其它特征中，該方法還可以包括接收與壓縮機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；將電壓測量結(jié)果與電壓閾值進(jìn)行比較；以及基于當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)和比較確定存在焊接接觸器狀況。
在其它特征中，檢測可以包括檢測包括鎖定轉(zhuǎn)子狀況的壓縮機(jī)的機(jī)械故障。
在其它特征中，檢測鎖定轉(zhuǎn)子狀況可以包括將電流測量結(jié)果與電流閾值進(jìn)行比較；以及當(dāng)電流測量結(jié)果大于電流閾值時(shí)，確定存在鎖定轉(zhuǎn)子狀況。
在其它特征中，檢測鎖定轉(zhuǎn)子狀況可以包括生成電流測量結(jié)果的緩沖區(qū)；確定來自緩沖區(qū)的最大電流值；將電流測量結(jié)果與來自緩沖區(qū)的電流值進(jìn)行比較；以及當(dāng)電流測量結(jié)果大于最大電流值的預(yù)定百分比時(shí)確定存在鎖定轉(zhuǎn)子狀況。
在其它特征中，檢測可以包括檢測包括保護(hù)跳閘狀況的機(jī)械故障。
在其它特征中，檢測保護(hù)跳閘狀況可以包括將電壓測量結(jié)果與電壓閾值進(jìn)行比較；將電流測量結(jié)果與電流閾值進(jìn)行比較；以及當(dāng)電壓測量結(jié)果大于電壓閾值，并且電流測量結(jié)果小于電流閾值時(shí)，確定存在保護(hù)跳閘狀況。
根據(jù)這里進(jìn)行的描述，可應(yīng)用的其它方面將變得明顯。應(yīng)當(dāng)理解，描述和具體示例僅僅旨在用于進(jìn)行說明，而不旨在限制本公開的范圍。


這里描述的附圖僅僅用于進(jìn)行說明，而不旨在以任何方式限制本公開的范圍。
圖1是制冷系統(tǒng)的示意圖；
圖2是具有傳感器模塊和控制模塊的壓縮機(jī)的示意圖；
圖3是具有傳感器模塊和控制模塊的壓縮機(jī)的示意圖；
圖4是具有傳感器模塊和控制模塊的壓縮機(jī)的示意圖；
圖5是具有傳感器模塊和控制模塊的壓縮機(jī)的示意圖；
圖6是具有傳感器模塊和控制模塊的壓縮機(jī)的頂視圖；
圖7是包括傳感器模塊的壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體的示意圖；
圖8是包括傳感器模塊的壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體的示意圖；
圖9是包括傳感器模塊的壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體的示意圖；
圖10是包括傳感器模塊的壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體的示意圖；
圖11是包括傳感器模塊的壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體的示意圖；
圖12是包括傳感器模塊的壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體的示意圖；
圖13是示出根據(jù)本啟示的傳感器模塊的運(yùn)算算法的流程圖；
圖14是示出根據(jù)本啟示的傳感器模塊的診斷算法的流程圖；
圖15是示出根據(jù)本啟示的傳感器模塊的診斷算法的流程圖；
圖16是示出根據(jù)本啟示的傳感器模塊的診斷算法的流程圖；
圖17是示出根據(jù)本啟示的傳感器模塊的診斷算法的流程圖；
圖18是示出根據(jù)本啟示的傳感器模塊的診斷算法的流程圖；[0112]圖19是示出根據(jù)本啟示的傳感器模塊的診斷算法的流程圖；
圖20是示出根據(jù)本啟示的傳感器模塊的診斷算法的流程圖；
圖21是示出根據(jù)本啟示的傳感器模塊的診斷算法的流程圖；
圖22是示出根據(jù)本啟示的傳感器模塊的診斷算法的流程圖；以及
圖23是示出根據(jù)本啟示的傳感器模塊的診斷算法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本質(zhì)上，下面的描述僅僅是示例性的，而不旨在限制本公開、應(yīng)用或者使用。應(yīng)當(dāng)理解，在全部附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或者相應(yīng)的部分和特征。
如這里使用的，術(shù)語模塊、控制模塊和控制器是指下面中的一個(gè)或者更多個(gè)執(zhí)行一個(gè)或者更多個(gè)軟件或者固件程序的專用集成電路(ASIC)、電子電路、處理器(共享、專用或者組)和存儲(chǔ)器、組合邏輯電路或者提供所描述的功能的其它合適的部件。此外，如這里使用的，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)是指能夠存儲(chǔ)用于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)的任意介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括但不限于存儲(chǔ)器、RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、快擦寫存儲(chǔ)器、穿孔卡、指撥開關(guān) (dip switch)、CD-ROM、軟盤、磁帶、其它磁介質(zhì)、光介質(zhì)或者能夠存儲(chǔ)用于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)的任何其它設(shè)備或者介質(zhì)。
參考圖1，示例性制冷系統(tǒng)10可以包括用管子與公共吸入歧管14和排出頭16連接到一起的多個(gè)壓縮機(jī)12。壓縮機(jī)12可以是往復(fù)式壓縮機(jī)、螺旋式壓縮機(jī)或者其它類型的壓縮機(jī)。壓縮機(jī)12可以包括曲軸箱?？梢詫?duì)壓縮機(jī)12安裝電機(jī)，來壓縮傳送到冷凝器18 的制冷劑蒸汽，在冷凝器18中以高壓將制冷劑蒸汽液化，從而向外部空氣排出熱。將排出冷凝器18的液體制冷劑傳送到汽化器20。隨著熱空氣移動(dòng)經(jīng)過汽化器，液體變?yōu)闅怏w，由此從空氣中除去熱，冷卻制冷空間。將該低壓氣體傳送到壓縮機(jī)12，再壓縮為高壓氣體，以再次開始制冷循環(huán)。雖然在圖1中示出了具有兩個(gè)壓縮機(jī)12、冷凝器18和汽化器20的制冷系統(tǒng)10，但是制冷系統(tǒng)10可以具有任意數(shù)量的壓縮機(jī)12、冷凝器18、汽化器20或者其它制冷系統(tǒng)部件。
可以對(duì)每個(gè)壓縮機(jī)12安裝控制模塊(CM) 30和傳感器模塊(SM) 32。如這里所描述的，可以將SM 32附著到壓縮機(jī)12，SM 32可以使用一個(gè)或更多個(gè)電壓傳感器和一個(gè)或更多個(gè)電流傳感器監(jiān)視傳送到壓縮機(jī)12的電功率?；陔姽β蕼y量，諸如電流(I)和電壓(V)， SM 32可以確定壓縮機(jī)12的電機(jī)的視在功率、實(shí)際功率、功率消耗和功率因數(shù)計(jì)算。SM 32 可以將電功率測量和計(jì)算傳送到CM 30。SM 32還可以基于測量和計(jì)算，向CM 30警告電源的變化或者機(jī)械故障。例如，SM 32可以向CM 30警告過電流或電壓狀況、欠電流或電壓狀況、電流或電壓不平衡狀況或者缺相或電流延遲狀況(如果使用多相電源)。基于對(duì)電源的監(jiān)視，并且基于與CM 30的通信，SM32可以檢測焊接接觸器狀況或者鎖定轉(zhuǎn)子狀況，并且向 CM 30警告焊接接觸器狀況或者鎖定轉(zhuǎn)子狀況。
CM 30可以基于從SM 32接收的數(shù)據(jù)、基于從其它壓縮機(jī)或者制冷系統(tǒng)傳感器接收的其它壓縮機(jī)和制冷系統(tǒng)數(shù)據(jù)并且基于與系統(tǒng)控制器34的通信，控制壓縮機(jī)12的操作。 CM 30可以是受讓人共同擁有的、在2005年2月16日提交的申請(qǐng)?zhí)?1/059，646、公開號(hào) 2005/0235660的美國專利申請(qǐng)中公開的類型的保護(hù)和控制系統(tǒng)，該申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用包含于此?？梢允褂闷渌线m的保護(hù)和控制系統(tǒng)。
12[0122]除了 CM 30從SM 32接收的數(shù)據(jù)之外，CM 30還可以接收壓縮機(jī)和制冷系統(tǒng)數(shù)據(jù)， 包括排出壓力、排出溫度、吸入壓力、吸入溫度，以及來自連接到壓縮機(jī)12或者嵌入壓縮機(jī)12內(nèi)的壓力和溫度傳感器的其它壓縮機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)。另外，SM 32可以接收油位和油壓數(shù)據(jù)并將其傳送到CM 30和/或CM 30直接接收油位和油壓數(shù)據(jù)。以這種方式，CM 30可以監(jiān)視壓縮機(jī)12的各種工作參數(shù)，并且基于保護(hù)和控制算法并基于與系統(tǒng)控制34的通信，控制壓縮機(jī)12的操作。例如，CM 30可以根據(jù)設(shè)定點(diǎn)，諸如吸入壓力、吸入溫度、排出壓力或者排出溫度設(shè)定點(diǎn)，激活和去激活壓縮機(jī)12。在排出壓力設(shè)定點(diǎn)的情況下，當(dāng)如由排出壓力傳感器確定的，排出壓力落在排出壓力設(shè)定點(diǎn)以下時(shí)，CM 30可以激活壓縮機(jī)12。當(dāng)排出壓力升高到排出壓力設(shè)定點(diǎn)以上時(shí)，CM 30可以去激活壓縮機(jī)12。
此外，CM 30可以基于從SM 32接收的數(shù)據(jù)和/或警告，激活或者去激活壓縮機(jī) 12。例如，當(dāng)警告了過電流或電壓狀況、欠電流或電壓狀況、電流或電壓不平衡狀況或者缺相或電流延遲狀況(如果使用多相電源)時(shí)，CM 30可以去激活壓縮機(jī)12。此外，當(dāng)警告了焊接接觸器狀況時(shí)，CM 30可以激活壓縮機(jī)12，或者當(dāng)警告了鎖定轉(zhuǎn)子狀況時(shí)，CM 30可以去激活壓縮機(jī)12。CM 30可以將包括從SM 32接收的電功率數(shù)據(jù)的壓縮機(jī)12的工作數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)控制器34。
以這種方式，SM 32可以是對(duì)壓縮機(jī)12特定的，并且可以位于壓縮機(jī)12的電氣保護(hù)殼體72內(nèi)，電氣保護(hù)殼體72用于在制造壓縮機(jī)12時(shí)容納對(duì)壓縮機(jī)12的電氣連接(圖 5到圖12所示)。例如，可以在制造之后，在將壓縮機(jī)12安裝在特定制冷系統(tǒng)的特定位置時(shí)，將CM 30安裝在壓縮機(jī)12上?？梢杂刹煌闹圃焐讨圃觳煌目刂颇K。然而，每個(gè) CM 30可以被設(shè)計(jì)并配置為與SM 32通信。換句話說，特定壓縮機(jī)12的SM 32可以提供能夠傳送到被適當(dāng)?shù)嘏渲脼榕cSM 32通信的任意控制模塊的數(shù)據(jù)和信號(hào)。此外，不同控制模塊的制造商可以將控制模塊配置為在不知道SM 32提供數(shù)據(jù)和信號(hào)所采用的算法和計(jì)算的情況下，從SM 32接收數(shù)據(jù)和信號(hào)。
系統(tǒng)控制器34可以用于并被配置為控制制冷系統(tǒng)10的總體操作。系統(tǒng)控制器34 優(yōu)選是由Atlanta，Georgia的CPC，Inc.提供的Einstein區(qū)域控制器，或者可以被編程為操作制冷系統(tǒng)10并與CM 30通信的任何其它類型的可編程控制器。系統(tǒng)控制器34可以監(jiān)視制冷系統(tǒng)工作狀況，諸如冷凝器溫度和壓力及蒸汽機(jī)溫度和壓力，以及諸如周圍溫度的環(huán)境狀況，以確定制冷系統(tǒng)負(fù)荷和需要。系統(tǒng)控制器34可以與CM 30通信，以基于工作狀況來調(diào)整設(shè)定點(diǎn)，以使制冷系統(tǒng)10的效率最大。系統(tǒng)控制器34可以基于SM 32進(jìn)行并且從CM 30傳送到系統(tǒng)控制器34的電功率測量和計(jì)算來評(píng)價(jià)效率。
參照?qǐng)D2，可以將三相AC電源50傳送到壓縮機(jī)12來操作電機(jī)。SM 32和CM 30 可以從傳送到壓縮機(jī)12的電源50的一相接收低電壓電力。例如，變壓器49可以將來自一相的電力51轉(zhuǎn)換為要傳送到SM 32和CM 30的低電壓。以這種方式，SM 32和CM 30可以在單相AC電力上、以比傳送到壓縮機(jī)12的電力50低的電壓工作。例如，傳送到SM 32和 CM 30的電力可以是MV AC。當(dāng)例如MV AC的低電壓電力用于向CM 30和SM 32供電時(shí)， 可以使用諸如低電壓繞組連接的低電壓額定部件。
SM 32可以連接到三個(gè)電壓傳感器M、56、58，電壓傳感器M、56、58用于感測傳送到壓縮機(jī)12的電源50的每一相的電壓。另外，SM 32可以連接到電流傳感器60，電流傳感器60用于感測傳送到壓縮機(jī)12的電源50的每一相的電流。電流傳感器60可以是電流互感器或者分流電阻器。
當(dāng)使用單個(gè)電流傳感器60時(shí)，可以基于電壓測量結(jié)果并且基于來自電流傳感器 60的電流測量結(jié)果，估計(jì)其它相的電流。因?yàn)殡姍C(jī)的每個(gè)繞組的負(fù)荷與其它繞組中的每一個(gè)的負(fù)荷基本相同，因?yàn)楦鶕?jù)測量結(jié)果得知的每一相的電壓，并且因?yàn)楦鶕?jù)測量結(jié)果得知的一相的電流，所以可以估計(jì)其余相的電流。
也可以使用附加電流傳感器，并將其連接到SM 32。參考圖3，可以使用兩個(gè)電流傳感器57、60來感測電源50的兩相的電流。當(dāng)使用兩個(gè)電流傳感器57、60時(shí)，可以基于電壓測量結(jié)果并且基于來自電流傳感器57、60的電流測量結(jié)果，估計(jì)其余相的電流。參考圖 4，可以使用三個(gè)電流傳感器55、57、60來感測電源50所有三相的電流。
在雙繞組三相電機(jī)的情況下，使用六個(gè)電力端子，每個(gè)繞組一個(gè)端子使得電源50 的三相中的每一相使用兩個(gè)端子。在這種情況下，六個(gè)端子中的每一個(gè)可以包括電壓傳感器，六個(gè)電壓傳感器中的每一個(gè)與SM 32通信。另外，可以為六個(gè)電連接中的一個(gè)或更多個(gè)包括電流傳感器。
參考圖5和圖6，CM 30和SM 32可以安裝在壓縮機(jī)12上或者壓縮機(jī)12內(nèi)。CM 30可以包括用于以圖形顯示警告或者消息的顯示器70。如上面所討論的，SM 32可以位于用于容納到壓縮機(jī)12的電連接的壓縮機(jī)12的電氣保護(hù)殼體72內(nèi)。
壓縮機(jī)12可以包括吸入嘴74、排出嘴76和位于電機(jī)外殼78內(nèi)的電機(jī)。
可以由電氣保護(hù)殼體72收納電源50。CM 30可以通過外殼80連接到SM 32。以這種方式，CM 30和SM 32可以位于壓縮機(jī)12上或者壓縮機(jī)12內(nèi)的不同位置，并且可以經(jīng)由在壓縮機(jī)12上、在壓縮機(jī)12內(nèi)或者通過壓縮機(jī)12進(jìn)行路由的通信連接(諸如通過外殼 80進(jìn)行路由的通信連接)進(jìn)行通信。
參考圖7至圖12，SM 32可以位于電氣保護(hù)殼體72內(nèi)。在圖7至圖12中，示出了電氣保護(hù)殼體72和SM 32的示意圖。SM 32可以包括處理器100，以及布置在印刷電路板 (PCB) 106上的RAM 102和ROM 104。電氣保護(hù)殼體72可以是用于容納連接到壓縮機(jī)12的電機(jī)的電氣端子108的殼體。電氣端子108可以將電源50連接到壓縮機(jī)12的電機(jī)。
電氣保護(hù)殼體72可以包括用于將電源50轉(zhuǎn)換為SM 32和CM 30使用的較低電壓的變壓器49。例如，變壓器49可以轉(zhuǎn)換電源51并將其傳送到SM 32。SM 32可以通過PCB 106的電源輸入110從變壓器49接收低電壓電源。還可以經(jīng)由電連接52將電源通過電氣保護(hù)殼體72路由傳送到CM 30。
電壓傳感器M、56、58可以位于接近電氣端子108中的每一個(gè)。處理器100可以連接到電壓傳感器M、56、58，處理器100可以周期性地接收或采樣電壓測量結(jié)果。類似地， 電流傳感器60可以位于接近電源引線116中的一個(gè)。處理器100可以連接到電流傳感器 60，并且可以周期性地接收或采樣電流測量結(jié)果?？梢葬槍?duì)處理器100，適當(dāng)?shù)貙?duì)來自電壓傳感器M、56、58和來自電流傳感器60的電壓和電流測量結(jié)果進(jìn)行縮放。
PCB 106可以包括允許在SM 32的處理器100和CM 30之間進(jìn)行通信的通信端口 118。SM 32和CM 30之間的通信鏈路可以包括在允許通信的同時(shí)將SM 32和CM 30之間的通信鏈路電隔離的光學(xué)隔離器119。光學(xué)隔離器119可以位于電氣保護(hù)殼體72內(nèi)。雖然單獨(dú)示出了光學(xué)隔離器119，但是光學(xué)隔離器119還可以位于PCB 106上。還可以提供至少一個(gè)附加通信端口 120，用于在SM 32和其它設(shè)備之間進(jìn)行通信。手持或者便攜式設(shè)備可以經(jīng)由通信端口 120直接訪問SM 32并與其進(jìn)行通信。例如，通信端口 120可以允許連接到通信端口 120的設(shè)備對(duì)SM 32進(jìn)行在線編程。另外，通信端口 120可以連接到通過網(wǎng)絡(luò)與SM 32進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
可以通過任何合適的通信協(xié)議，諸如I2C、串行外圍接口(SPI)、RS232、RS485、通用串行總線(USB)或者任何其它合適的通信協(xié)議，進(jìn)行與SM 32的通信。
處理器100可以訪問存儲(chǔ)在嵌入式ROM 124中的壓縮機(jī)配置和工作數(shù)據(jù)，嵌入式 ROM 1 布置在電氣保護(hù)殼體72內(nèi)的抗干擾外殼140中。嵌入式ROM 1 可以是在受讓人共同擁有的2006年4月14日提交的美國專利申請(qǐng)11/405,021號(hào)、2006年6月沈日提交的美國專利申請(qǐng)11/474，865號(hào)、2006年6月沈日提交的美國專利申請(qǐng)11/474，821號(hào)、 2006年6月沈日提交的美國專利申請(qǐng)第11/474，798號(hào)或者2005年4月沈日提交的美國專利申請(qǐng)第60/674，781號(hào)中公開的壓縮機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)，這些申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用包含于此。另外，可以使用其它合適的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。
嵌入式ROM 1 可以存儲(chǔ)壓縮機(jī)12的配置和工作數(shù)據(jù)。當(dāng)修正壓縮機(jī)12的配置數(shù)據(jù)時(shí)，可以類似地將修正后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在嵌入式ROM 1 中?？梢詫嚎s機(jī)12的配置數(shù)據(jù)傳送到CM 30或者系統(tǒng)控制器34。當(dāng)更換壓縮機(jī)和/或SM 32時(shí)，可以在啟動(dòng)時(shí)將新壓縮機(jī)12的默認(rèn)配置數(shù)據(jù)傳送到CM30和/或系統(tǒng)控制器34。另外，可以遠(yuǎn)程下載配置數(shù)據(jù)。 例如，嵌入式R0M124中的配置數(shù)據(jù)可以包括可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接升級(jí)的工作和診斷軟件。以這種方式，可以通過網(wǎng)絡(luò)連接，例如經(jīng)由因特網(wǎng)，有效地對(duì)工作和診斷軟件進(jìn)行升級(jí)。
繼電器1沈、127可以連接到處理器100。繼電器1 可以控制壓縮機(jī)12的激活或者去激活。當(dāng)SM 32確定存在不期望的工作狀況時(shí)，SM 32可以簡單地經(jīng)由繼電器1 去激活壓縮機(jī)12?？蛇x地，SM 32可以向CM 30通知該狀況，使得CM 30可以去激活壓縮機(jī)12。 繼電器127可以連接到壓縮機(jī)相關(guān)部件。例如，繼電器127可以連接到曲軸箱加熱器。SM 32可以基于工作狀況或者來自CM 30或者系統(tǒng)控制器34的指令，按照需要激活或者去激活曲軸箱加熱器。雖然示出了兩個(gè)繼電器126、127，但是可選地，SM 32可以被配置為操作一個(gè)繼電器或者多于兩個(gè)的繼電器。
處理器100和PCB 106可以安裝在外殼殼體130內(nèi)。外殼殼體130可以附著到電氣保護(hù)殼體72或者嵌入電氣保護(hù)殼體72內(nèi)。電氣保護(hù)殼體72提供用于容納電氣端子108 和變壓器49的殼體。外殼殼體130可以是抗干擾的，使得壓縮機(jī)12的用戶不能無意或者意外地接近處理器100和PCB 106。以這種方式，SM 32可以與壓縮機(jī)12保留在一起，而不管是否將壓縮機(jī)12移動(dòng)到不同的位置、返回給制造商進(jìn)行維修或者與不同的CM 30—起使用。
LED 131、132可以位于PCB 106上或者連接到PCB 106，由處理器100進(jìn)行控制。 LED 131、132可以指示SM 32的狀態(tài)或者壓縮機(jī)12的工作狀況。LED 131、132可以位于外殼殼體130上或者通過外殼殼體130可見。例如，LED 131可以是紅色的，LED 132可以是綠色的。SM 32可以點(diǎn)亮綠色LED132來指示正常工作。SM 32可以點(diǎn)亮紅色LED 131來指示預(yù)定工作狀況。SM 32還可以使LED 131、132閃爍來指示其它預(yù)定工作狀況。
在圖7中，示出了一個(gè)電流傳感器60。還可以使用其它電流傳感器并連接到SM 32。參考圖8，可以使用兩個(gè)電流傳感器57、60來感測電源50的兩相的電流。當(dāng)使用兩個(gè)電流傳感器57、60時(shí)，可以基于電壓測量結(jié)果，并且基于來自電流傳感器57、60的電流測量結(jié)果來估計(jì)其余相的電流。參考圖9，可以使用三個(gè)電流傳感器55、57、60來感測電源50的全部三相的電流。
參考圖10至圖12，在雙繞組三相電機(jī)的情況下，電氣保護(hù)殼體72可以包括用于附加繞組的附加電氣端子109。在這種情況下，六個(gè)電氣端子108、109可以被放置在電氣保護(hù)殼體72內(nèi)。三個(gè)電氣端子108可以連接到電源50針對(duì)壓縮機(jī)12的電機(jī)的第一組繞組的三相。三個(gè)附加電氣端子109還可以連接到電源50針對(duì)壓縮機(jī)12的電機(jī)的第二組繞組的三相。
電壓傳感器61、62、63可以位于接近每一個(gè)電氣端子109。處理器100可以連接到電壓傳感器61、62、63，并且可以周期性地接收電壓測量結(jié)果或者對(duì)電壓測量結(jié)果進(jìn)行采樣。參考圖10，處理器100可以周期性地接收來自用于感測流到附加電氣端子109中的一個(gè)的電流的電流傳感器64的電流測量結(jié)果或者對(duì)其進(jìn)行采樣。還可以使用附加電流傳感器。參考圖11，4個(gè)電流傳感器57、60、64、65可以連接到處理器100。兩個(gè)電流傳感器57、 60可以與電氣端子108相關(guān)聯(lián)，兩個(gè)電流傳感器64、65可以與電氣端子109相關(guān)聯(lián)。參考圖12，6個(gè)電流傳感器55、57、60、64、65、66可以連接到處理器100。三個(gè)電流傳感器55、57、 60可以與電氣端子108相關(guān)聯(lián)，3個(gè)電流傳感器64、65、66可以與電氣端子109相關(guān)聯(lián)。使用6個(gè)電流傳感器55、57、60、64、65、66，處理器100可以接收與壓縮機(jī)12相關(guān)聯(lián)的雙繞組三相電機(jī)的每個(gè)繞組的電流測量結(jié)果。
處理器100可以在ac電源的每個(gè)周期，周期性地對(duì)來自各個(gè)傳感器的電流和電壓測量結(jié)果進(jìn)行采樣，以確定多個(gè)瞬時(shí)電流和電壓測量結(jié)果。例如，在交流電流的頻率為60 兆赫茲的情況下，處理器100可以每個(gè)周期對(duì)電流和電壓測量結(jié)果采樣二十次，或者近似地，每毫秒對(duì)電流和電壓測量結(jié)果采樣一次。根據(jù)這些實(shí)際電流和電壓測量結(jié)果，處理器可以計(jì)算附加功率相關(guān)數(shù)據(jù)，諸如真實(shí)功率和視在功率、隨著時(shí)間的功率消耗和功率因數(shù)。
基于實(shí)際電流和電壓測量結(jié)果，處理器100可以確定電源50的每一相的電壓和電流的均方根(冊幻值。處理器100可以通過對(duì)每個(gè)采樣的電壓測量結(jié)果進(jìn)行平方，對(duì)進(jìn)行了平方的測量結(jié)果求平均，并且計(jì)算平均值的平方根，來計(jì)算RMS電壓值。類似地，處理器 100可以通過對(duì)每個(gè)采樣的電流測量結(jié)果進(jìn)行平方，對(duì)進(jìn)行了平方的測量結(jié)果求平均，并且計(jì)算平均值的平方根，來計(jì)算RMS電流值。
根據(jù)RMS電壓和RMS電流計(jì)算，處理器100可以根據(jù)以下等式計(jì)算視在功率⑶
(I)S = VemsXIems
其中，Vems是計(jì)算的AC的至少一個(gè)周期上的電壓的RMS，并且其中，Iffls是計(jì)算的 AC的至少一個(gè)周期上的電流的RMS?？梢砸苑?VA)或者千伏安(kVA)為單位來計(jì)算視
在功率。
處理器100可以針對(duì)電源50的每一相計(jì)算視在功率。當(dāng)對(duì)于電源50的所有三相可以使用電流傳感器55、57、60、64、65、66時(shí)，可以使用實(shí)際電流測量結(jié)果來計(jì)算視在功率。當(dāng)對(duì)于所有三相電流傳感器不可用時(shí)，可以通過根據(jù)已知電流和電壓測量結(jié)果進(jìn)行插值來估計(jì)丟失的相的電流。
處理器100可以根據(jù)以下等式，基于針對(duì)每一相的視在功率計(jì)算，計(jì)算壓縮機(jī)12 的電機(jī)的總視在功率(ST。tal)
(2) Slotal = Vems⑴ x irms ⑴+Vrms⑵ x irms ⑵+Vrms⑶ x irms ⑶[0155]其中，V—^V^s⑵和Vfflsw分別是AC的第一、第二和第三相的計(jì)算的AC周期上的 RMS電壓，并且其中，Um)、Iems⑵和Ifflsw分別是AC的第一、第二和第三相的計(jì)算的AC周期上的RMS電流。以伏安(VA)或者千伏安(kVA)為單位來計(jì)算視在功率。
可以根據(jù)以下等式，作為AC周期上的瞬時(shí)電流和電壓的積的積分，來計(jì)算單位為瓦(W)或者千瓦(kW)的有功功率⑵
權(quán)利要求
1.一種用于壓縮機(jī)的傳感器模塊，所述壓縮機(jī)具有連接到電源的電機(jī)，所述傳感器模塊包括第一輸入，連接到第一電壓傳感器，所述第一電壓傳感器生成與所述電源的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；第二輸入，連接到第一電流傳感器，所述第一電流傳感器生成與所述電源的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；處理器，連接到所述第一輸入和第二輸入，所述處理器基于來自所述第一輸入的電壓測量結(jié)果和來自所述第二輸入的電流測量結(jié)果，計(jì)算所述壓縮機(jī)的功率因數(shù)；其中，所述處理器布置在所述壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體內(nèi)，所述電氣保護(hù)殼體被配置為容納用于將所述電源連接到所述電機(jī)的電氣端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的傳感器模塊，其中，所述處理器布置在所述電氣保護(hù)殼體內(nèi)的抗干擾殼體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的傳感器模塊，還包括通信端口，用于將來自所述傳感器模塊的信息傳送到下列中的至少之一所述壓縮機(jī)的控制模塊、與所述壓縮機(jī)相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器、便攜式計(jì)算設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的傳感器模塊，其中，所述電源包括第一相、第二相和第三相， 其中，由所述第一電壓傳感器生成的所述電壓信號(hào)與所述第一相相對(duì)應(yīng)，并且其中，由所述第一電流傳感器生成的所述電流信號(hào)與所述第一相相對(duì)應(yīng)，所述傳感器模塊還包括第三輸入，連接到第二電壓傳感器，所述第二電壓傳感器生成與所述第二相的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；第四輸入，連接到第三電壓傳感器，所述第三電壓傳感器生成與所述第三相的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；其中，所述處理器連接到所述第三輸入和所述第四輸入，并且基于從所述第三輸入和所述第四輸入接收的電壓測量結(jié)果計(jì)算所述功率因數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的傳感器模塊，還包括第五輸入，連接到第二電流傳感器，所述第二電流傳感器生成與所述第二相的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；其中，所述處理器連接到所述第五輸入，并且基于從所述第五輸入接收的電流測量結(jié)果計(jì)算所述功率因數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的傳感器模塊，還包括第五輸入，連接到第二電流傳感器，所述第二電流傳感器生成與所述第二相的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；以及第六輸入，連接到第三電流傳感器，所述第三電流傳感器生成與所述第三相的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；其中，所述處理器連接到所述第五輸入和所述第六輸入，并且基于從所述第五輸入和所述第六輸入接收的電流測量結(jié)果計(jì)算所述功率因數(shù)。
7.一種用于壓縮機(jī)的傳感器模塊，所述壓縮機(jī)具有連接到電源的電機(jī)，所述傳感器模塊包括第一輸入，連接到第一電壓傳感器，所述第一電壓傳感器生成與所述電源的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；第二輸入，連接到第一電流傳感器，所述第一電流傳感器生成與所述電源的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；處理器，連接到所述第一輸入和第二輸入，所述處理器監(jiān)視所述第一輸入和所述第二輸入，并基于來自所述第一輸入的電壓測量結(jié)果和來自所述第二輸入的電流測量結(jié)果，檢測來自所述電源的電功率的不期望的變化；其中，所述處理器布置在所述壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體內(nèi)，所述電氣保護(hù)殼體被配置為容納用于將所述電源連接到所述電機(jī)的電氣端子。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的傳感器模塊，其中，所述處理器布置在所述電氣保護(hù)殼體內(nèi)的抗干擾殼體內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的傳感器模塊，還包括通信端口，用于將與所述不期望的變化相對(duì)應(yīng)的通知傳送到所述壓縮機(jī)的控制模塊、與所述壓縮機(jī)相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器、 便攜式計(jì)算設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的至少之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的傳感器模塊，其中，所述電源包括第一相、第二相和第三相， 其中，由所述第一電壓傳感器生成的所述電壓信號(hào)與所述第一相相對(duì)應(yīng)，并且其中，由所述第一電流傳感器生成的所述電流信號(hào)與所述第一相相對(duì)應(yīng)，所述傳感器模塊還包括第三輸入，連接到第二電壓傳感器，所述第二電壓傳感器生成與所述第二相的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；以及第四輸入，連接到第三電壓傳感器，所述第三電壓傳感器生成與所述第三相的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；其中，所述處理器連接到所述第三輸入和所述第四輸入，并且基于從所述第三輸入和所述第四輸入接收的電壓測量結(jié)果檢測來自所述電源的所述電功率的不期望的變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的傳感器模塊，還包括第五輸入，連接到第二電流傳感器，所述第二電流傳感器生成與所述第二相的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；其中，所述處理器連接到所述第五輸入，并且基于從所述第五輸入接收的電流測量結(jié)果檢測來自所述電源的所述電功率的不期望的變化。
12.一種用于壓縮機(jī)的傳感器模塊，所述壓縮機(jī)具有連接到電源的電機(jī)，所述傳感器模塊包括第一輸入，連接到第一電壓傳感器，所述第一電壓傳感器生成與所述電源的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；第二輸入，連接到第一電流傳感器，所述第一電流傳感器生成與所述電源的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；處理器，連接到所述第一輸入和第二輸入，所述處理器監(jiān)視所述第一輸入和所述第二輸入，并基于來自所述第一輸入的電壓測量結(jié)果和來自所述第二輸入的電流測量結(jié)果檢測機(jī)械故障；其中，所述處理器布置在所述壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體內(nèi)，所述電氣保護(hù)殼體被配置為容納用于將所述電源連接到所述電機(jī)的電氣端子。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的傳感器模塊，其中，所述處理器布置在所述電氣保護(hù)殼體內(nèi)的抗干擾殼體內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的傳感器模塊，還包括通信端口，用于將與所述機(jī)械故障相對(duì)應(yīng)的通知傳送到所述壓縮機(jī)的控制模塊、與所述壓縮機(jī)相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器、便攜式計(jì)算設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的至少之一。
15.一種壓縮機(jī)，具有根據(jù)權(quán)利要求
1所述的傳感器模塊。
16.一種壓縮機(jī)，具有根據(jù)權(quán)利要求
7所述的傳感器模塊。
17.—種壓縮機(jī)，具有根據(jù)權(quán)利要求
12所述的傳感器模塊。
18.一種用于壓縮機(jī)的傳感器模塊，所述壓縮機(jī)具有連接到電源的電機(jī)，所述傳感器模塊包括第一輸入，連接到第一電壓傳感器，所述第一電壓傳感器生成與所述電源的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；第二輸入，連接到第一電流傳感器，所述第一電流傳感器生成與所述電源的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；處理器，連接到所述第一輸入和第二輸入，所述處理器監(jiān)視所述第一輸入和所述第二輸入，并基于來自所述第一輸入的電壓測量結(jié)果和來自所述第二輸入的電流測量結(jié)果檢測來自所述電源的電功率的不期望的變化和機(jī)械故障中的至少之一；其中，所述處理器布置在所述壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體內(nèi)，所述電氣保護(hù)殼體被配置為容納用于將所述電源連接到所述電機(jī)的電氣端子。
19.根據(jù)權(quán)利要求
18所述的傳感器模塊，其中，所述處理器布置在所述電氣保護(hù)殼體內(nèi)的抗干擾殼體內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求
18所述的傳感器模塊，還包括通信端口，用于將與所述不期望的變化和所述機(jī)械故障中的至少之一相對(duì)應(yīng)的通知傳送到所述壓縮機(jī)的控制模塊、與所述壓縮機(jī)相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器、便攜式計(jì)算設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的至少之一。
21.根據(jù)權(quán)利要求
18所述的傳感器模塊，其中，所述電源包括第一相、第二相和第三相，其中，由所述第一電壓傳感器生成的所述電壓信號(hào)與所述第一相相對(duì)應(yīng)，并且其中，由所述第一電流傳感器生成的所述電流信號(hào)與所述第一相相對(duì)應(yīng)，所述傳感器模塊還包括第三輸入，連接到第二電壓傳感器，所述第二電壓傳感器生成與所述第二相的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；以及第四輸入，連接到第三電壓傳感器，所述第三電壓傳感器生成與所述第三相的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；其中，所述處理器連接到所述第三輸入和所述第四輸入，并且基于從所述第三輸入和所述第四輸入接收的電壓測量結(jié)果檢測來自所述電源的所述電功率的不期望的變化。
22.根據(jù)權(quán)利要求
21所述的傳感器模塊，還包括 第五輸入，連接到第二電流傳感器，所述第二電流傳感器生成與所述第二相的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)；其中，所述處理器連接到所述第五輸入，并且基于從所述第五輸入接收的電流測量結(jié)果檢測來自所述電源的所述電功率的不期望的變化。
專利摘要
提供了一種用于壓縮機(jī)的傳感器模塊，壓縮機(jī)具有連接到電源的電機(jī)和布置在壓縮機(jī)的電氣保護(hù)殼體內(nèi)的處理器，電氣保護(hù)殼體被配置為容納用于將電源連接到電機(jī)的電氣端子。傳感器模塊包括第一輸入，連接到電壓傳感器，電壓傳感器生成與電源的電壓相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；以及第二輸入，連接到電流傳感器，電流傳感器生成與電源的電流相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)。處理器連接到第一輸入和第二輸入。處理器可以基于電壓測量結(jié)果和電流測量結(jié)果計(jì)算壓縮機(jī)的功率因數(shù)，檢測電源中的不期望的變化和/或檢測壓縮機(jī)的機(jī)械故障。
文檔編號(hào)F04B49/00GKCN201953628SQ200890100287
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2008年10月31日
發(fā)明者特羅伊·W·倫肯, 納加拉杰·賈揚(yáng)蒂 申請(qǐng)人:艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan