专利名称：用于检测压缩机系统中的断相的系统和方法
技术领域：
本发明涉及压缩机和蒸汽压缩系统，并且更特别地涉及与压缩机和蒸汽压缩系统有关的用于诊断和检测断相的系统和方法。
背景技术：
蒸汽压缩系统通常包括压缩机元件诸如使用三相电机工作的压缩机，风扇等。
在常规运行期间，通过每一相给该元件提供电流并且该元件如希望的那样工作。一个可靠性问题就是在电机的一个或多个引线中的断相问题。在三个工作的引线中的一个中的断相是一个严重的可靠性问题和安全性问题。因此断相的检测是一个十分重要的。
通常，为了精确的诊断三个引线中的任意一个引线的断相，每一个引线上需要有一个电流检测传感器，这方便的诊断了三个引线中任何一个引线的断相。然而，因为需要有三个传感器用于正确的检测，所以这也导致了相当大的成本。
本发明的基本目的是采用节省的设备和成本提供在三个引线中任何一个断相的检测和判断。
本发明的其它目的和优点将从下面的描述中变得明显。
发明内容
根据本发明，前述的目的和优点可以很容易地得到。
根据本发明，提供一个用于检测压缩机系统中电相的断相的系统，该系统包括一个具有多个相位传送引线的压缩机系统元件，一个用于测量电流的传感器，其与所述多个相位传送引线中的一个引线连接，和一个用于接收来自所述传感器的信号并确定在所述多个相位传送引线中的任何一个是否发生断相的处理器单元。
进一步根据本发明，提供了一种检测压缩机系统中电相的断相的方法，该方法包括如下步骤提供一个包括至少一个压缩机系统元件的压缩机系统，其中该压缩机系统元件含有多个相位传送引线，测量所述多个相位传送引线中的一个引线的电流；以及从所述的一个引线得到的测量值，检测所述多个引线中任何一个引线的断相。
以下是参考附图对本发明优选实施例的详细说明，其中图1示意性地表示根据本发明的包括用于诊断断相的传感器的压缩系统的一部分；图2表示了在引线中的一个引线断相前后，三相中每一相的电流值。
具体实施例方式
本发明涉及用于检测压缩机系统中断相的系统和方法。
压缩机系统包括各种用电动元件，它们中的许多是使用三相电机工作的。如前所述，断相检测是一个严重的可靠性问题和安全性问题，且根据本发明提供一种改进的用于检测断相的系统和方法。
根据本发明，已经发现给一个元件提供相位的任何一个引线中的电流量受该引线中断相的影响，同时也受给那个元件提供相位的任何其它引线中断相的影响。基于这一发现，通过利用安装在为该元件提供相位的三个引线中任何一个上的单独的换流器，可有利地提供断相的诊断，该传感器连接于用于根据从换流器接收的信号判断断相的处理单元。
图1示出了一个典型地包括压缩机元件10的压缩机系统的一部分，该压缩机元件通过一个三相电机而分别含有流入和流出线12，14，该电机由本领域技术人员公知的三个引线16，18，20提供电力。相位以公知方式通过引线16，18，20提供给元件10以用于元件10的操作。
根据本发明，一个换流器22安装在一个单独的引线上，在这种情况下为引线18，该引线18还连接于一个处理单元24。传感器22用于执行对应于引线1 8中电流量的测量，并且用于根据这个信号的量发送一个信号给处理单元24。
根据本发明，有利的，处理单元24用于从传感器或换流器22接收这个信号，并确定在引线16，18，20中的任何一个是否有断相发生。
通常，对每一个引线16，18，20都需要传感器，这将导致成本的增加。但是根据本发明，已经发现当其它的引线中的一个断相时，在操作引线中的电流将增加。对于一个典型的三相空调系统，已经发现当在一个引线中发生断相时，在其它的两个引线中的电流将增加大约70％。这样，根据本发明的处理单元24可以方便的被使用对应于与其相连的适当压缩机系统的数据进行编程，使得被测量的引线中电流的增加可以用来判断其它引线中的一个的断相。对于上述特殊实施例，即，一个三相系统，如果在引线16或20中断相，处理单元24可以方便的用于根据引线18中突然的电流增加，比如50％或更多的电流来诊断断相。当然，如果引线18本身断相，由于在这个引线中电流迅速降为零，换流器或传感器22将会确认这一点。
应该意识到根据本发明的系统和方法可以方便的用于在起动或连续运行中检测断相。因此，可能有多种情况，且根据本发明的系统和方法具有如下反应。
在起动过程中，如果在电流进被际测量的引线18中失相，传感器显示一个零电流，且没有电流则清楚的表明失相。
在压缩机起动过程中，当引线16或引线20失相时，引线18中的电流对应于一个锁定的转子电流将达到一个非常高的值，然后，由于压缩机在线路断开时跳闸而使电流迅速的下降到零，最初检测的高电流表明问题可能是由于失相而造成的。
在压缩机不间断操作的情况下，当某一相下降时，如果是具有传感器的引线18失相，那么传感器的读数从某一个预定的值变为零，这清楚的表明该相已下降。
最后，在压缩机运行且相位在引线16或20中下降的情况下，其中引线16或20上没有传感器，有传感器的引线上的读数将突然从一个预定值变为比预定值高大约70％的一个值，其远远高于测量和制造公差范围。这也清楚的表明失相。
图2是在常规操作过程中和断相过程中在三相的每一相中测量的电流。
图2表明常规操作过程里开始的时间段中的引线16，18，20中的电流，且表明在每一个引线中是大致相同的电流。当一个引线16中断相时，在引线16中没有电流的同时，引线18，20中的电流发生突然增加。这样，根据本发明，在任何一个引线上的传感器可以提供用于诊断所需失相的提示。
可以意识到虽然本发明是以针对检测一个具有三个引线的压缩机的断相给出的，但是根据本发明的断相检测也同样适用于压缩系统中的其它元件，且进一步可以加入到具有多于三相的电机系统中。
根据本发明转换器22可以是任何可用的和公知的传感器，只要它能够直接或在适当的处理后确定测量的电量。
处理器24可以是任何可用的计算或处理装置。
可以进一步意识到，根据本发明的系统和方法可以适用于现有系统，并同样可以应用到新系统中而没有任何限制。
也应该认识到，本发明的系统和方法在一个单独的转换器基础上，为多个引线中的任何一相提供断相判断，其中该多个引线为元件提供相位。这表明相比于传统的系统和方法，可以有效地节省设备和成本。
可以理解本发明并不限于这里描述和显示的说明，这些仅被认为是执行本发明的最佳形式且部件的形式、尺寸和设置及操作的细节的改变均是可以接受的。本发明更意图包括不超出本权利要求的精神和范围的所有此类修改。
权利要求
1.一种用于检测压缩机系统中电相断相的系统，包括一个含有多个相位传送引线的压缩机系统元件；一个用于测量电流的传感器，其与所述多个相位传送引线中的一个引线连接；以及一个用于从所述传感器接收信号并确定在所述多个相位传送引线中是否发生断相的处理单元。
2.如权利要求1的系统，其中所述压缩机系统元件是一个压缩机。
3.如权利要求1的系统，其中所述压缩机系统元件是一个风扇。
4.如权利要求1的系统，其中所述压缩机系统元件具有三个相位传送引线，其中一个单独的传感器连接于所述三个引线中的一个。
5.如权利要求1的系统，其中所述处理单元用于根据与所述传感器连接的一个引线中的电流的大小来检测所述多个引线中的一个不与所述传感器连接的引线中的断相。
6.如权利要求1的系统，其中所述压缩机单元用于检测所述压缩机系统元件在起动时的断相，以及检测所述压缩机系统元件在运行过程中的断相。
7.一种用于检测压缩机系统中的电相断相的方法，包括如下步骤提供一个至少包括一个压缩机系统元件的压缩机系统，其中该压缩机系统元件具有多个相位传送引线；测量所述多个引线中的一个引线中的电流，以及从所述一个引线得到的测量结果检测所述多个引线中的任何一个的断相。
8.如权利要求7的方法，其中所述压缩机系统元件是一个压缩机。
9.如权利要求7的方法，其中所述压缩机系统元件是一个风扇。
10.如权利要求7的方法，其中所述压缩机系统元件具有三个相位传送引线，其中一个单独的传感器连接于所述三个引线中的一个。
11.如权利要求7的方法，其中所述处理器单元用于根据与所述传感器连接的一个引线中的电流的大小检测多个引线中的一个不与所述传感器连接的引线的断相。
12.如权利要求7的方法，其中所述压缩机单元用于检测所述压缩机系统元件在起动时的断相，以及检测压缩机系统元件在运行过程中的断相。
全文摘要
一种用于检测压缩机系统中的电相断相的系统，包括一个含有多个相位传送引线的压缩机系统元件；一个用于测量电流的传感器，其与所述多个相位传送引线中的一个连接；以及一个用于从所述传感器接收信号并确定在所述多个相位传送引线的任何一个中是否发生断相的处理单元。
文档编号H02H7/08GK1495433SQ03147088
公开日2004年5月12日 申请日期2003年9月19日 优先权日2002年9月19日
发明者A·利夫森, M·F·塔拉斯, A 利夫森, 塔拉斯 申请人:开利公司