RU2713457C1 - Способ защиты электрического двигателя устройства с потребителем, имеющим привод от двигателя, с системой непрерывного управления производительностью и выбора такого двигателя - Google Patents
Способ защиты электрического двигателя устройства с потребителем, имеющим привод от двигателя, с системой непрерывного управления производительностью и выбора такого двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713457C1 RU2713457C1 RU2018139320A RU2018139320A RU2713457C1 RU 2713457 C1 RU2713457 C1 RU 2713457C1 RU 2018139320 A RU2018139320 A RU 2018139320A RU 2018139320 A RU2018139320 A RU 2018139320A RU 2713457 C1 RU2713457 C1 RU 2713457C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- maximum
- consumer
- sensors
- engine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
- F04B39/066—Cooling by ventilation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
- F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/06—Control using electricity
- F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/20—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by changing the driving speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
- F04B49/225—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B51/00—Testing machines, pumps, or pumping installations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0261—Surge control by varying driving speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0292—Stop safety or alarm devices, e.g. stop-and-go control; Disposition of check-valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
- F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
- F25B1/053—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type of turbine type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
- F25B49/025—Motor control arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
- G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
- G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
- G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
- G05B23/0235—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/008—Reliability or availability analysis
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
- H02H5/044—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature using a semiconductor device to sense the temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
- H02H5/045—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature using a thermal radiation sensor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H6/00—Emergency protective circuit arrangements responsive to undesired changes from normal non-electric working conditions using simulators of the apparatus being protected, e.g. using thermal images
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
- H02H7/0852—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load directly responsive to abnormal temperature by using a temperature sensor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
- H02H7/0856—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load characterised by the protection measure taken
- H02H7/0857—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load characterised by the protection measure taken by lowering the mechanical load of the motor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/25—Devices for sensing temperature, or actuated thereby
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
- H02P29/64—Controlling or determining the temperature of the winding
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
- H02P29/68—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive based on the temperature of a drive component or a semiconductor component
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
- F04B2203/0201—Current
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
- F04B2203/0202—Voltage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
- F04B2203/0205—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/025—Compressor control by controlling speed
- F25B2600/0253—Compressor control by controlling speed with variable speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
- F25B2700/21156—Temperatures of a compressor or the drive means therefor of the motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
- F25B49/022—Compressor control arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическому двигателю потребителя, имеющего привод от двигателя, с системой непрерывного управления производительностью. Технический результат заключается в достижении максимальной производительности без риска повреждения в рабочих условиях и в защите двигателя от перегрева. Достигается тем, что электрический двигатель оснащают датчиками для температуры обмоток и/или подшипников, непосредственно соединенными с устройством управления, предназначенным для управления производительностью потребителя. Устройство управления будет ограничивать мощность потока компрессора и ограничивать мощность при достижении или превышении одного из тепловых пределов, т.е. когда одна из измеренных температур достигает или превышает предварительно установленное максимальное значение температуры, с применением которого для каждого из датчиков или для по меньшей мере некоторых из них задают соответствующую максимальную температуру. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к электрическому двигателю потребителя, имеющего привод от двигателя, с системой непрерывного управления производительностью.
Более конкретно, но без ограничения этим, настоящее изобретение относится к потребителю в виде компрессора для сжатия газа и приводимому в действие электрическим двигателем.
В случае компрессора производительность потребителя выражается как максимальный поток сжатого газа, который может подать компрессор, например, выраженный в литрах за единицу времени с заданными условиями на входе втягиваемого газа, подлежащего сжатию. Максимальная производительность компрессора тесно зависит от максимальной мощности компрессора, при этом мощность зависит от вышеупомянутой производительности и давления на выходе компрессора.
В случае компрессоров производительностью можно управлять, например, посредством управления скоростью электрического двигателя для поддержания определенного давления на выходе компрессора. Когда при таком управлении это давление падает, например, вследствие увеличения потребления сжатого газа, то устройство управления, предназначенное для управления производительностью, увеличивает скорость двигателя, чтобы таким образом увеличить поток подаваемого сжатого газа и таким образом также увеличить давление ниже по потоку относительно компрессора.
Таким образом, в этом случае производительностью управляют посредством управления скоростью.
Известны и другие типы управления производительностью компрессоров, которые оборудованы регулируемыми входными лопатками или регулируемыми выходными лопатками, которые выполнены с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и, таким образом, с возможностью воздействия на поток газа через компрессор.
Известно, что мощность компрессоров зависит от условий окружающей среды. Например, низкая входная температура и высокое давление окружающей среды увеличивают плотность на входе втягиваемого газа, что приводит к увеличению производительности и потребления энергии.
Кроме того, также известно, что потребление энергии может увеличиваться в течение срока эксплуатации, в основном за счет повышения потерь и утечек.
Поскольку электрический двигатель, как правило, является вторым по дороговизне компонентом устройства компрессора, нельзя рисковать при расчете размера компонентов. Неопределенность, связанная с рабочими условиями и характеристиками при износе, приводит к существенному уступку в пользу избыточного увеличения размеров двигателя.
Существенные неполадки электрического двигателя связаны с тепловыми условиями, например, вызваны ухудшением изоляции обмоток при высоких температурах и в первую очередь с выходом из строя антифрикционных подшипников по причине ухудшения свойств смазки при более высоких температурах. Эти температуры в первую очередь зависят от механической нагрузки и условий охлаждения двигателя.
Для защиты электрического двигателя сегодня применяют следующие способы.
Первый известный способ защиты двигателя основан на консервативном выборе компонентов на основе оценки мощности и условий охлаждения в гипотетическом наихудшем сценарии.
Во время проектирования условия мощности и охлаждения двигателя оценивают на основе предположения наихудших рабочих условий и самого неблагоприятного коэффициента ухудшения рабочих характеристик в результате износа.
Условия, как правило, оцениваются производителем компрессора, тогда как определение требующегося размера электрического двигателя, как правило, выполняется поставщиком двигателя, при этом обычно допускают крайне маловероятную, но возможную ситуацию.
Недостаток первого известного способа состоит в том, что он гарантирует избыточное увеличение размеров электрического двигателя, как правило на 20%, для основной части рабочего времени его срока эксплуатации. Из-за этого затраты на эксплуатацию устройства в течение всего срока значительно увеличиваются.
Действительно, это избыточное увеличение размеров происходит на двух уровнях, т.е. на уровне изготовителя компрессора, вследствие завышения мощности для худшего случая, и на уровне поставщика двигателя, за счет оценок, связанных с оценкой теплового состояния двигателя на основе наихудших параметров мощности и охлаждения.
Другой недостаток состоит в том, что способ не дает гарантии в реальном времени того, что оценки и предположения останутся действительными или будут соблюдаться во время срока эксплуатации электрического двигателя. Действительно, уменьшенный срок эксплуатации двигателя и неожиданный преждевременный выход из строя являются теми событиями, которые могут произойти.
Второй известный способ основан на «избыточной» защите на основе оценки электрической мощности и условий охлаждения.
В этом втором способе, как правило, применяются:
- компрессор с системой непрерывного управления производительностью;
- электрический двигатель, охлаждаемый с помощью хладагента, например, воздуха или воды;
- измерительное устройство, которое измеряет (средний) ток на одной фазе или на всех фазах электрического двигателя; и
- измерительный инструмент, который измеряет температуру хладагента.
При таком втором способе текущая механическая мощность оценивается системой управления на основе имеющегося измерения тока и температуры, и предположений в отношении напряжения, коэффициента мощности и потерь двигателя.
В этом случае текущее состояние охлаждения двигателя оценивают на основе измеренной входной температуры хладагента, (неявного) допущения о плотности хладагента, охлаждающего потока и характеристик теплопередачи. Это текущее фактическое состояние охлаждения затем преобразуют в текущую максимально допустимую механическую мощность, на основе правил преобразования, предоставляемых поставщиком двигателя.
Если система управления обнаруживает, что оценочная текущая механическая мощность превышает максимально допустимую механическую мощность, то максимальную производительность компрессора ограничивают, т.е. устанавливают предел, чтобы защитить электрический двигатель от перегрузки. Как правило, для уменьшения оценочной текущей механической мощности до заданного значения текущей максимально допустимой механической мощности активируют ПИ (пропорционально-интегральную) или ПИД (пропорционально-интегрально-дифференциальную) схему управления. Система управления, как правило, постепенно обеспечивает все большую производительность, когда мощность упала ниже порогового значения на определенное время.
Этот второй способ защиты двигателя обеспечивает два преимущества, а именно:
- параметры от изготовителя компрессора можно ослабить с крайне маловероятных, но возможных, до реалистичных худших условий;
- имеется определенная форма защиты двигателя в реальном времени.
Тем не менее, второй способ имеет ряд недостатков, а именно:
- способ является непрямым для оценки теплового состояния двигателя, из-за чего фактически все соответствующие параметры ниже некорректно оцениваются и, следовательно, должны быть компенсированы посредством избыточного увеличения, что поднимает себестоимость двигателя:
○ отклонение напряжения;
○ асимметрия фаз двигателя;
○ низкая плотность хладагента;
○ недостаточный поток хладагента;
○ недостаточная теплопередача на (внутреннем) теплообменнике из-за неполадок с этими вышеупомянутыми параметрами;
○ точность измеренного электрического тока;
○ и т.п.;
- поставщик двигателя является консервативным в определении правил преобразования, поскольку ему все еще приходится оценивать тепловое состояние двигателя только на основе двух параметров;
- как правило, система является неустойчивой за счет временных констант электрического тока, которые являются слишком короткими. Короткие изменения измеренного тока могут приводить к нежелательным реакциям системы управления;
- процесс защиты двигателя необходимо временно останавливать при запуске двигателя, поскольку во время запуска могут возникать сильные токи;
- измерительные инструменты для измерения электрического тока являются дорогими;
- система должна быть настроена в отношении каждого размера и установки двигателя;
- для более крупных двигателей измерительный инструмент для электрического тока, как правило, должен быть предоставлен на уровне потребителя, что усложняет процесс ввода в эксплуатацию, поскольку:
○ необходимо реализовать физическое соединение с системой управления компрессора;
○ интерфейс ввода/вывода сигнала внешнего тока следует откалибровать во время ввода в эксплуатацию, что практически никогда не выполняется, поскольку это слишком трудоемко;
○ точность измерительного инструмента для электрического тока не известна во время проектирования двигателя, таким образом значение необходимо допускать для наихудшего сценария, что косвенно приводит к дополнительному избыточному увеличению размеров;
- система зависит от двух сигналов входного сигнала, т.е. тока и температуры, которые нельзя сравнить друг с другом, таким образом самостоятельную диагностику/оценку реализовать нельзя.
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устранение одного или более из вышеупомянутых и других недостатков.
Для этого настоящее изобретение относится к способу защиты электрического двигателя потребителя, имеющего привод от двигателя, оборудованного устройством управления, предназначенным для управления производительностью или мощностью потребителя, характеризующемуся тем, что включает следующие этапы:
- определение теплового состояния двигателя посредством прямого измерения на двигателе;
- ограничение максимальной производительности или максимальной мощности потребителя в зависимости от вышеупомянутого определенного теплового состояния; и при этом
- электрический двигатель оснащен одной или более электрическими обмотками и одним или более подшипниками, и при этом средства для определения теплового состояния двигателя образованы одним или более датчиками для измерения температуры одной или более обмоток и/или одним или более датчиками для измерения температуры одного или более подшипников.
В таком случае электрический двигатель оснащают датчиками для температуры обмоток и/или подшипников, непосредственно соединенными с устройством управления, предназначенным для управления производительностью потребителя. Устройство управления будет ограничивать мощность потока компрессора и ограничивать мощность при достижении или превышении одного из тепловых пределов, т.е. когда одна из измеренных температур достигает или превышает предварительно установленное максимальное значение температуры, с применением которого для каждого из датчиков или для по меньшей мере некоторых из них задают соответствующую максимальную температуру.
Оценка теплового состояния двигателя может зависеть от одной или каждой возможной комбинации следующих измеренных температур, которые используются проектировщиками двигателя:
- абсолютной температуры одной или более обмоток и температуры, измеренной в одном или более положениях вдоль обмоток;
- разности температур между обмоткой двигателя и входной температурой хладагента, «дельта T»;
- абсолютной температуры одного или более подшипников, соответственно одного или более подшипников (DE) на приводном конце двигателя и/или одного или более подшипников (NDE) на неприводном конце двигателя.
Прямой подход способа согласно настоящему изобретению устраняет потребность в оценках и допущениях всех типов, которые описаны выше. Это обеспечивает преимущество, состоящее в том, что избыточное увеличение размеров можно предотвратить, и результатом этого является меньший двигатель с более низкой стоимостью. Действительно, параметры от изготовителя компрессора можно ослабить с крайне маловероятного, но возможного условия до условий реалистичного наихудшего случая, тогда как для поставщика двигателя все допущения, относящиеся к оценке теплового состояния двигателя, можно устранить.
Другое преимущество заключается в том, что датчики для измерения температуры являются гораздо более дешевыми, чем измерительные инструменты для измерения электрического тока, что дополнительно снижает стоимость разработки потребителя, имеющего привод от двигателя, или что позволяет применять ряд датчиков за ту же стоимость для более точной оценки теплового состояния двигателя и защиты двигателя, обеспечиваемой при этом.
Другое преимущество заключается в том, что пределы температуры являются в целом универсальными и независимыми от размера двигателя, таким образом требуется меньше настройки.
Кроме того, поставщики двигателей, как правило, предлагают предварительно установленные датчики температуры по желанию, что обеспечивает преимущество в плане интеграции и логистики для изготовителя компрессоров.
Другое преимущество заключается в том, что устройство может быть полностью подготовлено и проверено изготовителем компрессора, и в том, что такие действия как подключение, калибровка, проверка и подобное во время ввода в эксплуатацию можно устранить.
Дополнительное преимущество заключается в том, что изменение температуры по времени устройства является намного более медленным, что предпочтительно делает динамические свойства системы управления гораздо менее неустойчивыми.
Еще одно дополнительное преимущество заключается в том, что с применением способа согласно настоящему изобретению нет необходимости отключать систему управления во время запуска, чтобы предотвращать отключение двигателя в результате пиков тока. Время, которое требуется для перегрева двигателя во время запуска, длиннее, чем время запуска.
Предпочтительно для трехфазного двигателя измеряют температуры трех обмоток. Тогда можно реализовать систему самодиагностики для обнаружения поломки одного из датчиков и, таким образом, предотвратить нежелательное преждевременное мгновенное отключение двигателя и потребителя, имеющего привод от двигателя. С точки зрения самодиагностики датчиков способ может, например, быть приспособлен сравнивать каждый сигнал с трех датчиков с другими двумя, чтобы иметь возможность обнаруживать неисправный датчик, когда разность является слишком большой, и тогда игнорировать сигнал с этого неисправного датчика, после проверки или при других обстоятельствах.
Преимущество набора независимых датчиков состоит в том, что со статистической точки зрения точность существенно выше, чем в случае одного измерительного инструмента (для электрического тока).
Способ защиты электрического двигателя может также применяться для других типов потребителей, имеющих привод от двигателя, таких как расширительные устройства, насосы, вентиляторы, охладительные устройства и подобное, которые оборудованы системой непрерывного управления производительностью, применимой для срезания уровня мощности, например, посредством регулирования скорости, управления входными направляющими лопатками и/или выходными направляющими лопатками, дроссельными регуляторами или подобными для управления потоком.
В частности, способ подходит для применения к центробежным компрессорам с регулируемыми входными направляющими лопатками (IGV).
Настоящее изобретение также относится к устройству для защиты электрического двигателя потребителя, имеющего привод от двигателя, оборудованного устройством управления, предназначенным для управления производительностью или мощностью потребителя, при этом устройство оснащено датчиками для определения теплового состояния двигателя посредством прямого измерения на двигателе и оснащено средствами для ограничения максимальной производительности или максимальной мощности потребителя в зависимости от вышеупомянутого определенного теплового состояния, и при этом электрический двигатель оснащен одной или более электрическими обмотками и одним или более подшипниками, и при этом средства для определения теплового состояния двигателя образованы одним или более датчиками для измерения температуры одной или более обмоток и/или одним или более датчиками для измерения температуры одного или более подшипников.
Предпочтительно во время проектирования устройства выбирают такой двигатель, чтобы его максимальная производительность в обычных рабочих условиях, для которых предназначено устройство, была равной мощности потребителя, соответствующей максимальной производительности или максимальной мощности потребителя в рассматриваемых обычных рабочих условиях, или предпочтительно превышала ее максимум на 5% или менее.
Настоящее изобретение также относится к способу выбора электрического двигателя во время проектирования такого устройства для обычных рабочих условий, характеризующемуся тем, что двигатель выбирают с мощностью, равной мощности потребителя, соответствующей максимальной производительности или максимальной мощности потребителя в рассматриваемых обычных рабочих условиях, или несколько превышающей её.
Настоящее изобретение также относится к способу выбора электрического двигателя во время проектирования для обычных рабочих условий устройства согласно настоящему изобретению для приведения в действие потребителя, оборудованного устройством управления, предназначенным для управления производительностью или мощностью потребителя, характеризующемуся тем, что двигатель выбирают с мощностью, равной мощности потребителя, соответствующей максимальной производительности или максимальной мощности потребителя в рассматриваемых обычных рабочих условиях, или несколько превышающей ее.
Преимущество этого способа состоит в том, что двигатель можно выбрать с подходящей мощностью без необходимости учета сильного избыточного увеличения размеров и роковых сценариев недостаточного охлаждения и подобного.
Для того, чтобы лучше показать характерные признаки настоящего изобретения, несколько предпочтительных вариантов применения способа и устройства согласно настоящему изобретению для защиты двигателя потребителя описаны далее в данном документе с помощью примера, без какого-либо ограничения, со ссылкой на сопутствующие графические материалы, на которых:
на фиг. 1 схематически показано устройство согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 показан вариант устройства, представленного на фиг. 1, но с дополнительным охлаждением двигателя;
на фиг. 3 показан другой вариант устройства, представленного на фиг. 1.
В качестве примера, устройство 1 показано на фиг. 1 с потребителем 2 в виде компрессорного элемента 3, механически приводимого в действие трехфазным электрическим двигателем 4 с тремя обмотками 5, а именно с одной обмоткой на фазу.
Двигатель 4 содержит ротор, который с возможностью вращения закреплен в корпусе посредством подшипников, соответственно одного или более подшипников 12 на приводном конце (DE) двигателя 4 и одного или более подшипников 13 на неприводном конце (NDE) двигателя 4.
Компрессорный элемент 3 предусмотрен с впускным каналом 6 для подачи газа, подлежащего сжатию, и выходным каналом 7 для подачи сжатого газа в распределительную сеть 8 для сжатого газа.
Компрессорный элемент 3 дополнительно оснащен средствами 9 ограничения производительности, другими словами потока или мощности, компрессорного элемента 3, при этом в данном случае эти средства 9 образованы дроссельным клапаном 10 или, альтернативно, входными направляющими лопатками во входном канале 6.
В этом случае средства 9 находятся под управлением устройства 11 управления в зависимости от сигналов, которые приходят с датчиков 14 для прямого измерения температуры одной или более вышеупомянутых обмоток 5 и/или датчиков 15 для прямого измерения температуры одного или более подшипников 12 и/или 13, причем в этом случае эти сигналы подаются обратно на устройство 11 управления по электрической проводке 16.
В примере, представленном на фиг. 1, каждая обмотка 5 и каждый подшипник 12 и 13 оснащены таким датчиком 14 или 15.
Для каждого рассматриваемого датчика 14 и/или 15 устройство 11 управления обеспечено предварительно установленным максимальным значением температуры обмоток 5 и подшипников 12, выше которого максимальная производительность компрессорного элемента должна быть ограничена для предотвращения дальнейшего увеличения этой температуры и для защиты двигателя от перегрева.
С этой целью температуры, измеряемые датчиками 14 и/или 15, сравнивают с соответствующими предварительно введенными максимальными значениями для каждого датчика 14 и/или 15, непрерывно или с определенной частотой.
Как только одна из измеренных температур достигает или превышает соответствующее значение, устройство управления запрограммировано так, что максимальная производительность и/или максимальная мощность компрессорного элемента 3 ограничивается, например, посредством поворота дроссельного клапана 10 или входных направляющих лопаток на установленную величину в сторону закрытия, например, на угол, который составляет от 5 до 10% всего диапазона дроссельного клапана 10 или входных направляющих лопаток.
Если по прошествии времени при сокращенной максимальной производительности все измеренные температуры упали ниже установленного нижнего порогового значения для каждого датчика, устройство 11 управления приспособлено увеличивать максимально допустимую производительность снова, после установленного промежутка времени или при других обстоятельствах, например, до первоначального максимального значения, для которого устройство 1 было спроектировано, или посредством открытия дроссельного клапана 10 снова с малыми последовательно увеличивающимися шагами, пока измеренные температуры не достигнут установленного нижнего порогового значения, таким образом в этот момент времени компрессор обеспечивает свою максимальную производительность, которая возможна в это время без риска повреждения в данных рабочих условиях.
Установленные максимальные значения температур и установленные нижние пороговые значения температур каждого датчика могут быть одинаковыми или разными.
Устройство 11 управления может необязательно быть предусмотрено с алгоритмом для самодиагностики состояния датчиков 14 на обмотках 5 посредством взаимного сравнения температур, измеряемых тремя рассматриваемыми датчиками 14, при этом датчик считают неисправным, когда температура, измеренная этим датчиком 14, отличается от температур, измеренных другими двумя датчиками 14, более чем на определенное установленное значение. В таком случае устройство 11 управления может игнорировать измерение с неисправного датчика 14 и/или давать указание оператору так, чтобы датчик можно было проверить и/или заменить при необходимости.
Устройство, представленное на фиг. 2, отличается от представленного на фиг. 1 тем, что в этом случае предусмотрено охлаждение 16, обеспечиваемое в этом случае вентилятором 17, который гонит окружающий воздух как хладагент 18 вокруг двигателя 4, и тем, что дополнительный датчик 19 предусмотрен для измерения входной температуры хладагента 18.
Для каждого датчика 14 и 15 или для по меньшей мере их части в этом случае максимальное значение вводят в устройство 11 управления заблаговременно в отношении разности температур между измеренной температурой рассматриваемого датчика 14 или 15 и входной температурой хладагента, измеренной датчиком 19 температуры.
В этом случае способ согласно настоящему изобретению включает следующие альтернативные или дополнительные этапы:
- для по меньшей мере одного датчика 14 или 15 определение разности температур между вышеупомянутой входной температурой хладагента 18 и измеренной температурой рассматриваемого датчика 14 или 15;
- сравнение этой разности температур с соответствующим предварительно введенным максимальным значением разности температур для рассматриваемого датчика 14 или 15, осуществляемое непрерывно или через интервалы времени;
- ограничение производительности и/или мощности компрессорного элемента 3 посредством поворота дроссельного клапана 10 на предварительно установленный угол, когда разность температур по меньшей мере одного из датчиков достигает или превышает соответствующее максимальное значение.
Ограничение производительности компрессорного элемента 3 на основе измеренных абсолютных температур или на основе разностей температур может применяться отдельно или в комбинации.
На фиг. 3 показано альтернативное устройство согласно настоящему изобретению, такое как представлено на фиг. 1, но с тем отличием, что средства 9 управления производительностью или мощностью компрессорного элемента 3 теперь образованы устройством 20 управления переменной скоростью двигателя 4, а значит и компрессорного элемента 3, для замены дроссельного клапана 10 или входных направляющих лопаток, представленных на фиг. 1.
В этом случае защита двигателя 4 от перегрева может быть выполнена аналоговым алгоритмом, как в случае устройства, представленного на фиг. 1, но с тем отличием, что в этом случае производительность ограничивается устройством 11 управления посредством уменьшения скорости на определенное значение.
Дополнительное отличие от варианта осуществления, представленного на фиг. 1, состоит в том, что в последнем варианте осуществления не каждая обмотка 5 и не каждый подшипник 12, 13 оснащены датчиком 14 или 15, и что некоторое количество датчиков 14 предусмотрено на одной обмотке 5 по длине рассматриваемой обмотки 5.
Средства 9 управления производительностью потребителя 2 ограничены дроссельным клапаном 10, входными направляющими лопатками или устройством 20 управления переменной скоростью, которые описаны выше, но могут быть реализованы другими способами, например, в форме регулируемых лопаток диффузора или подобным образом. Комбинация ряда типов средств 9 также образует часть возможных вариантов осуществления.
Настоящее изобретение не ограничено применением к компрессорному элементу 3 в качестве потребителя 2, но, например, может также применяться к расширительным устройствам, насосам, вентиляторам, охладительным устройствам и подобному.
Необходимо подчеркнуть, что в способе согласно настоящему изобретению не применяются измерения или оценочные параметры тока, и он основан только на прямых измерениях температуры.
Настоящее изобретение никоим образом не ограничивается вариантами осуществления, описанными в качестве примера и показанными на графических материалах, но такие способ и устройство могут быть реализованы согласно разным вариантам, не выходя за пределы объема настоящего изобретения.
Claims (28)
1. Способ защиты электрического двигателя потребителя, имеющего привод от двигателя, оборудованного устройством управления, предназначенным для управления производительностью или мощностью потребителя, характеризующийся тем, что включает следующие этапы:
- определение теплового состояния двигателя посредством прямого измерения на двигателе;
- ограничение максимальной производительности или максимальной мощности потребителя в зависимости от вышеупомянутого определенного теплового состояния; и при этом
электрический двигатель оснащен одной или более электрическими обмотками и одним или более подшипниками, и для определения теплового состояния двигателя способ включает этап измерения температуры одной или более обмоток и/или одного или более подшипников,
причем для измерения температуры применяют один или более датчиков, сигнал которых подают обратно прямо на указанное устройство управления,
двигатель оснащают устройством охлаждения с применением хладагента, причем для каждого из по меньшей мере части указанных датчиков в устройство управления заблаговременно вводят максимальное значение в отношении разности температур между измеренной температурой рассматриваемого датчика и входной температурой хладагента, при этом способ включает этапы, на которых:
- определяют входную температуру хладагента на входе устройства охлаждения;
- для по меньшей мере одного датчика определяют разность температур между указанной входной температурой хладагента и измеренной температурой рассматриваемого датчика;
- непрерывно или через интервалы времени сравнивают эти разности температур с соответствующим максимальным значением разности температур, введенным заблаговременно для рассматриваемого датчика; и
- ограничивают максимальную производительность или максимальную мощность потребителя предварительно установленным значением, когда указанная разность температур по меньшей мере для одного из датчиков достигает или превышает соответствующее максимальное значение.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для по меньшей мере одной обмотки двигателя устанавливают два или более датчиков вдоль длины обмотки.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что для каждого из по меньшей мере части вышеупомянутых датчиков максимальное значение температуры вводят в устройство управления заблаговременно, и при этом способ включает следующие этапы:
- для по меньшей мере одного датчика сравнение измеренной температуры с соответствующим максимальным значением, введенным заблаговременно, осуществляемое непрерывно или через определенные интервалы времени;
- ограничение максимальной производительности и/или максимальной мощности потребителя на предварительно установленное значение, если измеренная температура датчика достигла или превышает соответствующее максимальное значение.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что при падении температуры датчика ниже соответствующего максимального значения максимальную производительность или максимальную мощность потребителя увеличивают снова до достижения рассматриваемого максимального значения.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что двигатель оснащают двумя или более датчиками для измерения температуры, и при этом способ включает этап ограничения максимальной производительности или максимальной мощности потребителя, если измеренная температура по меньшей мере одного из этих датчиков достигла или превышает соответствующее максимальное значение.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что двигатель оснащают тремя или более датчиками для измерения температуры обмоток, и при этом способ включает этап проведения самодиагностики датчиков посредством взаимного сравнения температур, измеренных датчиками, и определения датчика как неисправного, когда температура, измеренная этим датчиком, отличается от температур, измеренных другими датчиками, более чем на определенное установленное значение.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что максимальную производительность или максимальную мощность потребителя устанавливают снова более высокой после падения измеренных температур и/или разностей температур ниже установленного значения в отношении каждого датчика по прошествии установленного интервала времени или при других обстоятельствах.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что определение теплового состояния двигателя зависит от одной из следующих характеристик или любой комбинации этих характеристик:
- абсолютной температуры по меньшей мере одной или всех обмоток, в одном месте обмотки или в нескольких местах по длине обмотки;
- разности температур между по меньшей мере одной обмоткой и входной температурой хладагента;
- абсолютной температуры по меньшей мере одного подшипника.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что потребитель оснащен средствами для ограничения мощности, причем эти средства находятся под управлением вышеупомянутого устройства управления производительностью.
10. Устройство для защиты электрического двигателя потребителя, имеющего привод от двигателя, оборудованного устройством управления, предназначенным для управления производительностью или мощностью потребителя, характеризующееся тем, что оснащено датчиками для определения теплового состояния двигателя посредством прямого измерения на двигателе, оснащено средствами для ограничения максимальной производительности или максимальной мощности потребителя в зависимости от вышеуказанного определенного теплового состояния, причем указанные средства управляются указанным устройством управления, и при этом электрический двигатель оснащен одной или более электрическими обмотками и одним или более подшипниками, при этом датчики для определения теплового состояния двигателя образованы одним или более датчиками для измерения температуры одной или более обмоток и/или одним или более датчиками для измерения температуры одного или более подшипников, и
двигатель оснащен устройством охлаждения с применением хладагента и датчиком для измерения входной температуры хладагента на входе устройства охлаждения, причем для каждого из по меньшей мере части указанных датчиков установлено максимальное значение для разности температур между измеренной температурой рассматриваемого датчика и входной температурой хладагента, и устройство управления выполнено с возможностью уменьшения максимальной производительности или максимальной мощности потребителя, когда указанная разность температур достигает или превышает соответствующее установленное максимальное значение.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что максимальное значение температуры установлено для каждого из по меньшей мере части датчиков, и устройство управления является таким, что при достижении или превышении измеренной температурой соответствующего установленного максимального значения устройство управления уменьшает максимальную производительность или максимальную мощность потребителя.
12. Устройство по п. 10 или 11, отличающееся тем, что во время проектирования электрический двигатель выбран для обычных рабочих условий таким, что его максимальная мощность равняется мощности потребителя, соответствующей максимальной производительности или максимальной мощности потребителя в рассматриваемых обычных рабочих условиях, или несколько превышает ее.
13. Устройство по любому из пп. 10-12, отличающееся тем, что во время проектирования электрический двигатель выбран для обычных рабочих условий таким, что его максимальная мощность максимум на 5%, предпочтительно максимум на 2% и еще более предпочтительней максимум на 1% превышает мощность потребителя, соответствующую максимальной производительности или максимальной мощности потребителя в рассматриваемых обычных рабочих условиях, или предпочтительно равняется указанной мощности.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE2016/5256 | 2016-04-12 | ||
BE20165256A BE1024061A9 (nl) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | Werkwijze voor het beschermen van elektrische motoren van compressoren met een continu capaciteitregelsysteem. |
BE20165824A BE1024101A9 (nl) | 2016-04-12 | 2016-11-04 | Werkwijze voor het beschermen van een elektrische motor van een inrichting met een motorgedreven verbruiker met een continu capaciteitsregelsysteem en keuze van een motor hiervoor. |
BE2016/5824 | 2016-11-04 | ||
PCT/BE2017/000023 WO2017177287A2 (en) | 2016-04-12 | 2017-04-05 | Method for protecting an electric motor of a device with a motor driven consumer with a continuous capacity control system and choice of such a motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713457C1 true RU2713457C1 (ru) | 2020-02-05 |
Family
ID=56550637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018139320A RU2713457C1 (ru) | 2016-04-12 | 2017-04-05 | Способ защиты электрического двигателя устройства с потребителем, имеющим привод от двигателя, с системой непрерывного управления производительностью и выбора такого двигателя |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10935016B2 (ru) |
EP (2) | EP3443630B1 (ru) |
JP (1) | JP6940520B2 (ru) |
KR (1) | KR102297053B1 (ru) |
CN (1) | CN109075563B (ru) |
BE (5) | BE1024061A9 (ru) |
BR (1) | BR112018071021B1 (ru) |
ES (1) | ES2938438T3 (ru) |
FI (1) | FI3443630T3 (ru) |
RU (1) | RU2713457C1 (ru) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11319942B2 (en) * | 2019-07-19 | 2022-05-03 | Yu-Wen Lin | Compressor having heat dissipating structure |
JP7432740B2 (ja) * | 2020-08-24 | 2024-02-16 | 株式会社日立産機システム | 空気圧縮機 |
CN112815571B (zh) * | 2021-01-18 | 2022-10-28 | 中科广能能源研究院(重庆)有限公司 | 燃气热泵发动机驱动压缩机的转速调节控制方法及*** |
CN113250986B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-06-14 | 华能(上海)电力检修有限责任公司 | 基于大数据的燃煤发电机组引风机电动机保护方法及*** |
US20230019118A1 (en) * | 2021-07-15 | 2023-01-19 | Daniel R. Luedtke | Vehicle electric motor temperature estimation using neural network model |
CN115306693B (zh) * | 2022-08-04 | 2024-07-05 | 广州市百福电气设备有限公司 | 一种水泵***监控的控制方法、装置及*** |
CN115839344B (zh) * | 2023-02-17 | 2023-05-12 | 石家庄宏昌泵业有限公司 | 一种用于渣浆泵的磨损监管方法、装置、设备及存储介质 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3585451A (en) * | 1969-12-24 | 1971-06-15 | Borg Warner | Solid state motor overload protection system |
DE4122002C1 (ru) * | 1991-07-03 | 1992-08-13 | Voith Turbo Gmbh & Co Kg, 7180 Crailsheim, De | |
WO2000016464A2 (en) * | 1998-07-15 | 2000-03-23 | Lucas Aerospace Power Transmission | Control system with integrated actuation package |
RU2173797C2 (ru) * | 1996-06-07 | 2001-09-20 | Кэрриер Корпорейшн | Центробежный компрессор |
EP1073174B1 (de) * | 1999-07-28 | 2004-10-13 | ebm-papst Mulfingen GmbH & Co.KG | Elektromotor mit Selbstschutzeinrichtung gegen Überhitzung |
WO2007008940A2 (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-18 | Brooks Automation, Inc. | Intelligent condition-monitoring and dault diagnostic system |
WO2011040845A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | Husqvarna Ab | Electric motor and method for controlling the same |
US20120101768A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-04-26 | General Electric Company | Diagnosis of stator thermal anomalies in an electrical machine |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5325848A (en) * | 1976-08-24 | 1978-03-10 | Toshiba Corp | Temperature abnormality observation device |
JPH01164225A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-28 | Fuji Electric Co Ltd | 電動機巻線温度検出装置 |
JPH0460345A (ja) | 1990-06-27 | 1992-02-26 | Daikin Ind Ltd | 冷凍機における圧縮機モータの過熱防止装置 |
JP2001129522A (ja) | 1999-11-01 | 2001-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動装置及びそれを用いた生ゴミ処理機 |
JP3416621B2 (ja) | 2000-06-23 | 2003-06-16 | ソフト流通株式会社 | 携帯電話機 |
DE60132518T2 (de) * | 2000-06-23 | 2009-02-19 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.), Kobe | Schraubenkompressor für ein Kältegerät |
JP3950304B2 (ja) | 2000-06-23 | 2007-08-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 冷凍装置用スクリュ圧縮機 |
JP2003047220A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-14 | Nachi Fujikoshi Corp | 三相誘導電動機及び電動機一体形流体圧力発生装置 |
JP2003083258A (ja) | 2001-09-05 | 2003-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | 密閉形圧縮機 |
JP3975809B2 (ja) | 2002-04-03 | 2007-09-12 | 国産電機株式会社 | 温度検出装置 |
US6889173B2 (en) * | 2002-10-31 | 2005-05-03 | Emerson Retail Services Inc. | System for monitoring optimal equipment operating parameters |
US7615951B2 (en) * | 2006-09-08 | 2009-11-10 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method and system for limiting the operating temperature of an electric motor |
GB2452287B (en) * | 2007-08-29 | 2012-03-07 | Gardner Denver Gmbh | Improvements in compressors control |
US9140728B2 (en) * | 2007-11-02 | 2015-09-22 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor sensor module |
DE102009022675A1 (de) * | 2009-05-26 | 2010-12-16 | Horiba Europe Gmbh | Prüfstand mit temperaturgesteuertem Kühlgebläse |
GB2478361B (en) * | 2010-03-05 | 2012-07-18 | Protean Electric Ltd | Method and apparatus for electric motor control |
US8614538B2 (en) * | 2010-06-14 | 2013-12-24 | Remy Technologies, Llc | Electric machine cooling system and method |
JP5518683B2 (ja) | 2010-11-18 | 2014-06-11 | 株式会社Ihi | 圧縮機システム及び圧縮機システムの制御方法 |
DE102010062338A1 (de) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer fremderregten elektrischen Maschine |
US8964338B2 (en) * | 2012-01-11 | 2015-02-24 | Emerson Climate Technologies, Inc. | System and method for compressor motor protection |
US9310439B2 (en) * | 2012-09-25 | 2016-04-12 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor having a control and diagnostic module |
US9112444B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-08-18 | Remy Technologies, L.L.C. | Electric machine including a temperature sensing system |
US10127332B2 (en) * | 2013-12-23 | 2018-11-13 | Dassault Systemes Solidworks Corporation | Automatic motion of a computer-aided design model |
US20220071217A1 (en) | 2019-01-04 | 2022-03-10 | Locus Agriculture Ip Company, Llc | Microbial Hydrolysates for Agricultural Pest Control |
-
2016
- 2016-04-12 BE BE20165256A patent/BE1024061A9/nl active IP Right Grant
- 2016-11-04 BE BE20165824A patent/BE1024101A9/nl active IP Right Grant
-
2017
- 2017-04-05 CN CN201780023260.2A patent/CN109075563B/zh active Active
- 2017-04-05 US US16/091,343 patent/US10935016B2/en active Active
- 2017-04-05 EP EP17732017.3A patent/EP3443630B1/en active Active
- 2017-04-05 ES ES17732017T patent/ES2938438T3/es active Active
- 2017-04-05 RU RU2018139320A patent/RU2713457C1/ru active
- 2017-04-05 BR BR112018071021-0A patent/BR112018071021B1/pt active IP Right Grant
- 2017-04-05 KR KR1020187030459A patent/KR102297053B1/ko active IP Right Grant
- 2017-04-05 FI FIEP17732017.3T patent/FI3443630T3/fi active
- 2017-04-05 JP JP2018553998A patent/JP6940520B2/ja active Active
- 2017-04-05 EP EP22200593.6A patent/EP4138243A1/en active Pending
- 2017-10-02 BE BE2017/5701A patent/BE1025417B1/nl active IP Right Revival
- 2017-10-02 BE BE2017/5699A patent/BE1025415B1/nl active IP Right Revival
- 2017-10-02 BE BE2017/5700A patent/BE1025416B1/nl active IP Right Revival
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3585451A (en) * | 1969-12-24 | 1971-06-15 | Borg Warner | Solid state motor overload protection system |
DE4122002C1 (ru) * | 1991-07-03 | 1992-08-13 | Voith Turbo Gmbh & Co Kg, 7180 Crailsheim, De | |
RU2173797C2 (ru) * | 1996-06-07 | 2001-09-20 | Кэрриер Корпорейшн | Центробежный компрессор |
WO2000016464A2 (en) * | 1998-07-15 | 2000-03-23 | Lucas Aerospace Power Transmission | Control system with integrated actuation package |
EP1073174B1 (de) * | 1999-07-28 | 2004-10-13 | ebm-papst Mulfingen GmbH & Co.KG | Elektromotor mit Selbstschutzeinrichtung gegen Überhitzung |
WO2007008940A2 (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-18 | Brooks Automation, Inc. | Intelligent condition-monitoring and dault diagnostic system |
WO2011040845A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | Husqvarna Ab | Electric motor and method for controlling the same |
US20120101768A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-04-26 | General Electric Company | Diagnosis of stator thermal anomalies in an electrical machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109075563B (zh) | 2021-02-26 |
BE1024101B9 (nl) | 2018-01-16 |
BE1024061B1 (nl) | 2017-11-10 |
BE1024061A1 (nl) | 2017-11-09 |
BE1025415A1 (nl) | 2019-02-13 |
BE1025417B1 (nl) | 2019-02-18 |
BE1024061B9 (nl) | 2018-01-23 |
EP4138243A1 (en) | 2023-02-22 |
CN109075563A (zh) | 2018-12-21 |
BE1024101B1 (nl) | 2017-11-16 |
US10935016B2 (en) | 2021-03-02 |
KR102297053B1 (ko) | 2021-09-03 |
EP3443630B1 (en) | 2022-11-16 |
BR112018071021B1 (pt) | 2023-04-11 |
BR112018071021A2 (pt) | 2019-02-12 |
ES2938438T3 (es) | 2023-04-11 |
US20190154024A1 (en) | 2019-05-23 |
EP3443630A2 (en) | 2019-02-20 |
BE1025417A1 (nl) | 2019-02-13 |
BE1025415B1 (nl) | 2019-02-18 |
BE1025416A1 (nl) | 2019-02-13 |
BE1024061A9 (nl) | 2018-01-23 |
BE1025416B1 (nl) | 2019-02-18 |
JP2019520014A (ja) | 2019-07-11 |
KR20180127648A (ko) | 2018-11-29 |
FI3443630T3 (fi) | 2023-03-15 |
JP6940520B2 (ja) | 2021-09-29 |
BE1024101A1 (nl) | 2017-11-14 |
BE1024101A9 (nl) | 2018-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2713457C1 (ru) | Способ защиты электрического двигателя устройства с потребителем, имеющим привод от двигателя, с системой непрерывного управления производительностью и выбора такого двигателя | |
DK180025B1 (en) | Controls and operation of variable frequency drives (frequency converters) | |
CN108981073B (zh) | 一种机组控制方法、控制装置及控制*** | |
EP2198165B1 (en) | Variable speed compressor protection system and method | |
US6772599B2 (en) | Stability control system and method for compressors operating in parallel | |
US7755230B2 (en) | Rotary electric machine having cooling device and electric generating system including the machine | |
US20080260541A1 (en) | Induction Motor Control | |
US11333081B2 (en) | Rotating machine control device, rotating machine equipment, rotating machine control method, and rotating machine control program | |
WO2017177287A2 (en) | Method for protecting an electric motor of a device with a motor driven consumer with a continuous capacity control system and choice of such a motor | |
JP7044523B2 (ja) | モータ制御装置及びこれを備えた電動圧縮機、移動体用の空気調和機、モータ制御方法及びモータ制御プログラム | |
CN106703905B (zh) | 控制蒸汽轮机的方法和蒸汽轮机设备 | |
RU2408790C2 (ru) | Способ управления газотурбинной электростанцией | |
JP2016220372A (ja) | 発電制御装置 |