[发明专利]压缩机保护和电网故障检测设备

说明书

技术领域

本公开涉及电网故障检测和压缩机保护，更具体地，涉及低电网电压检测。

背景技术

这里提供的背景技术描述以对本公开的内容作一般性说明为目的。在此背景技术部分中描述的范围内的本发明人的工作以及说明书中关于尚未成为申请日之前的现有技术的内容，无论是以明确或隐含的方式均不被视为相对于本公开的现有技术。

在许多家用和商用环境中使用了压缩机，诸如用于加热、通风和空调(HVAC)系统和冷却/制冷系统。在启动时，由于压缩机电机的电感在低频下具有非常低的电阻，因此压缩机汲取的电流常常是高的。随着电机速度增加，电流降低。

然而，随着提供给压缩机的电压下降，电流增加。当从电网向压缩机提供电力时，电网电压的降低将使压缩机的电流增加。在各种环境中，诸如在变电站或输电线故障的情况下，电网上可能出现电压降低。该电压降低可能导致压缩机汲取的电流的动态增加。

发明内容

一种压缩机监控系统包括电流和电压监控器、电流和电压平均模块、控制模块和开关。电流监控器测量压缩机的电机汲取的电流。电流平均模块基于电流监控器测量的电流生成第一和第二平均电流值。电压监控器测量市电电压。电压平均模块基于电压监控器测量的电压生成第一和第二平均电压值。当第一比例大于第一预定阈值并且第二比例小于第二预定阈值时，控制模块有选择地生成故障信号。第一比例基于第一和第二平均电流值。第二比例基于第一和第二平均电压值。当故障信号被生成时，开关禁用电机。

在其他特征中，第一比例基于第二平均电流值除以第一平均电流值。第二比例基于第二平均电压值除以第一平均电压值。第二平均电流和电压值是在第一平均电流和电压值之后生成的。第一预定阈值约为2。第二预定阈值约为0.8。

在另外的特征中，电流平均模块通过对来自电流监控器的M个连续的电流值取平均来生成第一和第二平均电流值中的每一个。电压平均模块通过对来自电压监控器的N个连续的电压值取平均来生成第一和第二平均电压值中的每一个，其中M和N是大于1的整数。M和N等于8。

在另外的特征中，来自电流监控器的电流值中的每一个对应于周期性输入电力信号的周期。来自电压监控器的电压值中的每一个对应于周期性输入电力信号的周期。对于第一平均电流和电压值之后的P个周期生成第二平均电流和电压值，并且其中P等于M和N中的一个。控制模块确定操作电流阈值，并且当来自电流监控器的电流值在预定时间长度内保持超过操作电流阈值时，生成故障信号。控制模块基于峰值启动电流设定操作电流阈值。

在其他特征中，控制模块基于电机启动之后的启动时间周期期间的电流值中的最大值来确定峰值启动电流。启动时间周期约为200ms。预定时间长度约为800ms。当启动时间周期结束时的电流值超过操作电流阈值时，控制模块生成故障信号。控制模块基于峰值启动电流和约0.4的乘积来确定操作电流阈值。

在另外的特征中，压缩机监控系统进一步包括质量流量传感器，其测量压缩机中的气体的质量流量并且输出质量流量值。当质量流量值的下降超过预定量时，控制模块生成故障信号。压缩机监控系统进一步包括温度传感器，其测量压缩机的温度并且输出温度值。当温度值的改变速率超过预定速率时，控制模块生成故障信号。

在另外的特征中，压缩机监控系统进一步包括振动传感器，其确定压缩机的振动分布。当振动分布的改变超过预定量时，控制模块生成故障信号。振动分布包括振动基频。压缩机监控系统进一步包括功率因数监控模块，其确定电机的功率因数并且输出功率因数值。当功率因数值的下降超过预定量时，控制模块生成故障信号。

一种方法包括：测量压缩机的电机汲取的电流；基于测量的电流生成第一和第二平均电流值；测量市电电压；基于测量的电压生成第一和第二平均电压值；基于第一和第二平均电流值确定第一比例；基于第一和第二平均电压值确定第二比例；当第一比例大于第一预定阈值并且第二比例小于第二预定阈值时有选择地生成故障信号；以及当故障信号被生成时，禁用电机。

在其他特征中，该方法进一步包括基于第二平均电流值除以第一平均电流值来确定第一比例；以及基于第二平均电压值除以第一平均电压值来确定第二比例。第二平均电流和电压值是在第一平均电流和电压值之后生成的。第一预定阈值约为2。第二预定阈值约为0.8。