[发明专利]用于保护三相马达的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年9月23日提交的美国发明专利申请第13/242,725号的优先权以及2010年9月27日提交的美国临时申请第61/386,779号的优先权，其全部内容通过引用纳入本申请中。

技术领域

本公开涉及电动马达，更具体地涉及使用单相断线保护器保护三相电动马达的系统和方法。

背景技术

在此给出的背景描述用于概括介绍本公开的背景的目的。在本背景技术部分中描述的、当前指定的发明人的工作以及本说明书的、在提交时不能被作为现有技术的方面既不明确地也不隐含地被接受为对比本公开的现有技术。

以三相来分发电力是电力传输的常见方法。三相电力系统使用三个交流(AC)电压源，三个交流(AC)电压源的相位分别相隔120度。在平衡的三相电力系统中，三条电源供给线承载同一频率(因此同一周期)的三个AC信号，它们在不同时刻达到它们的瞬时峰值。以由三条电源线之一承载的电流作为参考，其他两路电流在时间上分别被延迟电流的一个周期的1/3和2/3。

用于产生三个AC电压源的一种常见方式是构造AC发电机/交流发电机，其中旋转磁场通过三组电线绕组，每组围绕发电机/交流发电机的圆周相隔120度。相电压指的是跨过诸如AC发电机/交流发电机中的一组电线绕组等的任何一个AC电压源测量的电压量。三相电力可被用于给马达和许多其他装置提供动力。例如，三相电力可被用于给诸如往复式压缩机中的马达的封闭式压缩机马达提供动力。

马达的绕组可以以包括图1A和图1B中所示的那些的不同配置连接到三相电源线。更具体地，图1A示出了“Δ”(德耳塔)配置，而图1B示出了“Y”配置，也被称为星形配置。在德耳塔配置中，绕组连接在三条电源线之间。在星形配置中，绕组从三条电源线的每条向公共节点连接。公共节点可以连接到在星形配置的一些应用中存在的中线(N)。中线N可以允许低压装置连接在一条电源线和中线之间，这产生比当在两条电源线之间连接时较低的电压。

发明内容

一种用于保护压缩机的三相电动马达的系统，该马达接收来自于三相电源的第一相、第二相和第三相，该系统包括单相断线保护器、第一电流传感器和控制模块。该单相断线保护器响应于温度大于预定温度阈值而使马达与第一相断开。第一电流传感器测量通过单相断线保护器的电流。控制模块基于所测量出的电流确定电流值，并响应于该电流值小于或等于预定阈值而使马达与第二相和第三相断开。

在其他特征中，该预定阈值为零。在其他特征中，该控制模块响应于电流值小于或等于预定阈值而使马达与第一相、第二相和第三相断开。在其他特征中，该电流值包括所测量出的电流在预定周期内的峰值和所测量出的电流在该预定周期内的均方根(RMS)中的一者。

在其他特征中，控制模块使马达在与第二相和第三相断开后的预定关闭周期内再次连接到第二相和第三相。在其他特征中，该系统包括第二电流传感器，该第二电流传感器测量对应于第二相和第三相中的一者的电流，并且控制模块基于所测量出的电流选择性地检测相位损失和逆相序中至少一者，并且响应于检测到相位损失和逆相序中的一者或更多者而使马达与第二相和第三相断开。在其他特征中，控制模块响应于马达与第二相和第三相断开的发生，经由网络向远程设备发送报告。

在其他特征中，单相断线保护器包括选择性地传导电流的第一元件和第二元件，其中，该第一元件和第二元件基于温度而弯曲，并且该温度基于电流的大小。在其他特征中，第一元件和第二元件中至少一个元件是双金属元件。在其他特征中，该单相断线保护器进一步包括分别电气连接至第一元件和第二元件的第一接触器和第二接触器，其中，当第一元件和第二元件弯曲由此使马达与第一相断开时，该第一接触器和第二接触器分离。在其他特征中，该单相断线保护器位于接近马达的绕组的位置处，并且该温度基于该绕组在马达运转期间产生的热。

一种用于保护压缩机的三相电动马达的方法，该电动马达接收来自于三相电源的第一相、第二相和第三相，该方法包括：使用单向断线保护器、响应于温度高于预定温度阈值而使马达与第一相断开；测量通过该单相断线保护器的电流；根据所测量出的电流确定电流值；以及响应于电流值小于或等于预定阈值而使马达与第二相和第三相断开。