用于变速压缩机的曲轴箱加热系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种系统，包括：压缩机；变频驱动器，在处于工作状态时变频驱动器通过改变输送到电动马达的电压的频率来驱动电动马达，并且在处于不工作状态时变频驱动器对电动马达的定子供应电流以便加热压缩机；压缩机温度传感器，其生成对应于压缩机温度的压缩机温度信号；连接到变频驱动器的控制模块，在处于工作状态时控制模块控制电动马达的速度，并且在处于不工作状态时控制模块控制供应到电动马达的定子的电流，其中，控制模块接收压缩机温度信号、确定期望的压缩机温度、将压缩机温度与期望的压缩机温度进行比较、并且基于比较来确定用以在处于不工作状态时供应到定子的电流量。本发明专利技术还公开一种方法。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请人“艾默生环境优化技术有限公司”于2012年3月23日提交的、申请号为201080042651.7、名称为“用于变速压缩机的曲轴箱加热系统和方法”的专利技术专利申请的分案申请。相关文件参引本申请要求2010年9月23日提交的申请号为12/888,823的美国专利申请和2009年9月24日提交的申请号为61/245,394的美国临时专利申请的优先权。这两个申请的内容通过参引并入本文。
本专利技术涉及一种压缩机，更具体而言涉及用于与变速压缩机一起使用的加热系统以及方法。
技术介绍
在这里提到的背景介绍出于大致上提出本专利技术的上下文的目的。当前指定的专利技术人的工作既不明确也不暗示地承认为相对于本专利技术的现有技术，该工作在某种程度上在
技术介绍
部分以及可能此外在申请时间未认证为现有技术的各个方面的描述中加以描述。压缩机可使用在各种各样的工业和民用应用中，用于在制冷机、热泵、HVAC(采暖通风与空调)或冷却系统(通常称为“制冷系统”)中循环制冷剂，以供应所期望的热效应或冷效应。在前述应用中的任一种中，压缩机应供应恒定的且有效的运行来确保特定应用(即制冷机、热泵、HVAC或冷却系统)的正确运转。变速压缩机可根据制冷系统负荷改变压缩机容量。压缩机可能包括用于容纳压缩机的运动部件例如曲轴的曲轴箱。此外，曲轴箱可包括润滑油箱，如油罐。润滑剂箱含有润滑压缩机的运动部件的润滑剂。压缩机的润滑可提高性能和/或防止损坏。当压缩机不运转时，曲轴箱中的润滑剂可冷却到低温。例如，曲轴箱可由于低的户外环境温度而冷却。附加地，润滑剂可由于在运行循环期间回到压缩机的液态制冷剂——也就是已知的“液体回流”——而冷却。润滑特性可在低温下改变。更具体而言，润滑剂可能在低温下变得更粘(亦即更稠)。因此，具有低温曲轴箱(亦即冷润滑剂)的压缩机的启动——也就是已知的“冷启动”——可能导致由于不充分的润滑而降低性能并且/或者压缩机的损坏。此外，液体冷却剂可在压缩机开或关时进入压缩机。液体冷却剂也可改变润滑剂特性。因此，压缩机也可能包括用于加热曲轴箱(并且因而加热制冷剂和润滑剂)的加热元件，以便避免有关“冷启动”的问题。
技术实现思路
一种系统包括压缩机，所述压缩机包括容纳着压缩机构的壳体，所述压缩机构在处于工作状态时由电动马达驱动，并且在处于不工作状态时不由电动马达驱动。所述系统也包括变频驱动器，在处于所述工作状态时所述变频驱动器通过改变输送到电动马达上的电压的频率来驱动电动马达，并且在处于所述不工作状态时所述变频驱动器对电动马达的定子供应电流以便加热压缩机。在其他特征中，该系统可包括连接到变频驱动器的控制模块，在处于所述工作状态时所述控制模块控制所述电动马达的速度，并且在处于所述不工作状态时所述控制模块控制供应到所述电动马达的所述定子的电流。在其他特征中，该系统可包括温度传感器，所述温度传感器生成对应于压缩机温度的温度信号。控制模块可接收温度信号，并且在处于不工作状态时控制供应给电动马达的定子的电流，以将压缩机的温度维持得高于预定温度阈值。在其他特征中，温度传感器可测量在压缩机的润滑剂箱中的润滑剂的温度。在其他特征中，温度传感器可测量压缩机构的温度。在其他特征中，系统可包括压缩机温度传感器以及周围环境温度传感器，所述压缩机温度传感器生成对应于压缩机温度的压缩机温度信号，所述周围环境温度传感器生成对应于周围环境温度的周围环境温度信号。控制模块可接收压缩机温度信号和周围环境温度信号，基于周围环境温度确定期望的压缩机温度，将压缩机温度与期望压缩机温度进行比较，并且基于比较确定在处于不工作状态时供应给定子的电流量。在其他特征中，控制模块可基于周围环境温度和预定温度阈值的总和来确定期望的压缩机温度。在其他特征中，预定温度阈值可以在十和二十华氏度之间。在其他特征中，系统可包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器生成对应于压缩机温度的第一温度信号，所述第二温度传感器生成对应于变频驱动器的逆变器板的温度、变频驱动器的功率因子校正模块的温度以及吸入管温度中的至少一个的第二温度信号。控制模块可接收第一和第二温度信号，基于第二温度确定期望的压缩机温度，将压缩机温度与期望压缩机温度进行比较，并且基于比较确定用于在处于不工作状态时供应给定子的电流量。在其他特征中，系统可包括压缩机温度传感器，所述压缩机温度传感器生成对应于压缩机温度的压缩机温度信号。定子可将所述压缩机加热第一时间段，并且控制模块可接收压缩机温度信号，在第一时间段之后确定压缩机温度在第二时间段上的变化率，并且基于该变化率计算用于供应到定子的电流量。一种方法包括：在处于工作状态时通过用改变输送到电动马达的电压频率的变频驱动器对电动马达进行驱动来利用电动马达驱动压缩机的压缩机构；并且在处于不工作状态时不利用电动马达驱动压缩机构。该方法也包括加热压缩机，方法是通过在处于不工作状态时利用变频驱动器将电流供应给电动马达的定子以加热电动马达的定子。在其他特征中，该方法可包括在处于工作状态时利用连接到变频驱动器的控制模块来控制电动马达的速度，以及在处于不工作状态时利用控制模块控制供应到电动马达定子的电流。在其他特征中，该方法可能包括生成对应于压缩机温度的温度信号，利用控制模块接收温度信号，以及在处于不工作状态时利用控制模块控制供应到电动马达定子的电流，以便将压缩机的温度维持得高于预定温度阈值。在其他特征中，预定温度阈值可以是零华氏度。在其他特征中，温度信号的生成可包括测量在压缩机的润滑剂箱中的润滑剂的温度。在其他特征中，温度信号的生成可包括测量压缩机构的温度。在其他特征中，该方法可包括利用压缩机温度传感器生成对应于压缩机温度的压缩机温度信号，利用周围环境温度传感器生成对应于周围环境温度的周围环境温度信号，利用控制模块接收压缩机温度信号和周围环境温度信号，利用控制模块基于周围环境温度确定期望的压缩机温度，利用控制模块将压缩机温度与期望的压缩机温度进行比较，以及利用控制模块基于比较确定用于在处于不工作状态时供应给电动马达定子的电流量。在其他特征中，确定所期望的压缩机温度可基于周围环境温度和预定温度阈值的总和进行。在其他特征中，该方法可包括：利用第一温度传感器生成对应于第一压缩机温度的第一温度信号；利用第二温度传感器生成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：压缩机，所述压缩机包括压缩机构，所述压缩机构在处于工作状态时由电动马达驱动并且在处于不工作状态时未由所述电动马达驱动；变频驱动器，在处于所述工作状态时所述变频驱动器通过改变输送到所述电动马达的电压的频率来驱动所述电动马达，并且在处于所述不工作状态时所述变频驱动器对所述电动马达的定子供应电流以便加热所述压缩机；压缩机温度传感器，所述压缩机温度传感器生成对应于压缩机温度的压缩机温度信号；连接到所述变频驱动器的控制模块，在处于所述工作状态时所述控制模块控制所述电动马达的速度，并且在处于所述不工作状态时所述控制模块控制供应到所述电动马达的所述定子的电流，其中，所述控制模块接收所述压缩机温度信号、确定期望的压缩机温度、将所述压缩机温度与所述期望的压缩机温度进行比较、并且基于所述比较来确定用以在处于所述不工作状态时供应到所述定子的电流量。

【技术特征摘要】
2009.09.24 US 61/245,394;2010.09.23 US 12/888,8231.一种系统，包括：
压缩机，所述压缩机包括压缩机构，所述压缩机构在处于工作状态
时由电动马达驱动并且在处于不工作状态时未由所述电动马达驱动；
变频驱动器，在处于所述工作状态时所述变频驱动器通过改变输送
到所述电动马达的电压的频率来驱动所述电动马达，并且在处于所述不
工作状态时所述变频驱动器对所述电动马达的定子供应电流以便加热
所述压缩机；
压缩机温度传感器，所述压缩机温度传感器生成对应于压缩机温度的
压缩机温度信号；
连接到所述变频驱动器的控制模块，在处于所述工作状态时所述控
制模块控制所述电动马达的速度，并且在处于所述不工作状态时所述控
制模块控制供应到所述电动马达的所述定子的电流，
其中，所述控制模块接收所述压缩机温度信号、确定期望的压缩机温
度、将所述压缩机温度与所述期望的压缩机温度进行比较、并且基于所
述比较来确定用以在处于所述不工作状态时供应到所述定子的电流量。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
周围环境温度传感器，所述周围环境温度传感器生成对应于周围环
境温度的周围环境温度信号；
其中，所述控制模块接收所述周围环境温度信号并且基于所述周围
环境温度来确定所述期望的压缩机温度。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制模块根据所述周
围环境温度和预定温度阈值的总和来确定所述期望的压缩机温度。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述预定温度阈值在十华
氏度和二十华氏度之间。
5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
变频驱动器温度传感器，所述变频驱动器温度传感器生成对应于所
述变频驱动器温度的变频驱动器温度信号；
其中，所述控制模块接收所述变频驱动器温度信号并且基于所述变
频驱动器温度来确定所述期望的压缩机温度。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制模块根据所述变
频驱动器温度和预定温度阈值的总和来确定所述期望的压缩机温度。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述预定温度阈值在十华
氏度和二十华氏度之间。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述压缩机温度传感器测
量下述至少其中一项：在所述压缩机的润滑剂箱中的润滑剂的温度、所
述压缩机构的温度以及所述电动马达的定子的温度。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述变频驱动器改变输送
到所述定子的电压以实现所确定的在处于所述不工作状态时供应至所
述定子的电流量。
10.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·L·麦克斯威尼，查尔斯·E·格林，史蒂芬·M·塞贝尔，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US