壓縮機傳感器模塊的製作方法

2024-01-23 00:42:15 1

專利名稱：壓縮機傳感器模塊的製作方法
技術領域：
本公開涉及壓縮機，更具體地，涉及壓縮機傳感器模塊。
背景技術：
此部分中敘述的內容僅提供與本公開相關的背景信息並且不會構成現有技術。壓縮機用於各種工業和家用應用中，用以使製冷劑在製冷、熱泵、供曖-通風_空 調(HVAC)、或者冷凍系統(統稱為「製冷系統」)內循環以提供期望的加熱或冷卻效果。在 每個應用中，期望壓縮機提供一致且有效率的操作以確保製冷系統正確地工作。為此，期望 監測從各種傳感器(不斷測量壓縮機的各種工作參數)接收到的數據。電學傳感器可以監 測電能。壓力傳感器可以監測壓縮機吸取排放壓力。溫度傳感器可以監測壓縮機吸取排放 溫度以及環境溫度。另外，溫度傳感器可以監測壓縮機的油溫或電動機溫度。更多的傳感 器可以監測壓縮機的油壓和油位。電源將電能輸送給壓縮機的電動機。例如，可以使用三相高電壓電。

發明內容
提供了用於壓縮機的傳感器模塊，所述壓縮機具有工作於第一電壓的電動機。所 述傳感器模塊可以工作於第二電壓並且可以包括連接到多個傳感器的多個輸入，所述多 個傳感器可以生成與壓縮機的工況相關聯的多個工作信號。所述傳感器模塊還可以包括 連接到所述多個輸入的處理器，所述處理器根據所述多個工作信號來記錄多個工況測量結 果；以及連接到所述處理器的通信埠，所述通信埠用於將工況測量結果傳送給控制所 述壓縮機的控制模塊。處理器可以被設置在壓縮機的電氣外殼內，電氣外殼被配置為容納 用於將工作於第一電壓的電源連接到電動機的電端子，第二電壓小於第一電壓。在其它特徵中，變壓器可以位於電氣外殼內並且可以從電源生成第二電壓。在其它特徵中，處理器可以被設置在所述電氣外殼內的防破壞殼體內。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括可生成與電源的被感測到的電壓相對應 的電壓信號的電壓傳感器。 在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括可生成與電源的被感測到的電流相對應 的電流信號的電流傳感器。 在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括排放溫度傳感器和/或吸取溫度傳感 器，排放溫度傳感器生成與壓縮機的排放溫度相對應的排放溫度信號，吸取溫度傳感器生 成與壓縮機的吸取溫度相對應的吸取溫度信號。
在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括排放壓力傳感器和/或吸取壓力傳感 器，排放壓力傳感器可生成與壓縮機的排放壓力相對應的排放壓力信號，吸取壓力傳感器 可生成與壓縮機的吸取壓力相對應的吸取壓力信號。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括可生成與壓縮機的電動機的溫度相對應 的電動機溫度信號的至少一個電動機溫度傳感器。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括油溫傳感器，可以生成與壓縮機的油溫 相對應的油溫信號；油位傳感器，可以生成與壓縮機的油位相對應的油位信號；以及油壓 傳感器，可以生成與壓縮機的油壓相對應的油壓信號。在其它特徵中，第二電壓可以在18伏特與30伏特之間。在其它特徵中，第二電壓可以為24伏特。提供了另一種用於壓縮機的傳感器模塊，所述壓縮機具有連接到三相電源的電動 機。所述傳感器模塊可以由從三相電源得到的單相電源供電。所述傳感器模塊可以包括 連接到多個傳感器的多個輸入，所述多個傳感器可生成與壓縮機的工況相關聯的多個工作 信號；連接到多個輸入的處理器，所述處理器根據多個工作信號來記錄多個工況測量結果； 以及連接到處理器的通信埠，所述通信埠用於將工況測量結果傳送給控制壓縮機的控 制模塊。所述處理器可以被設置在壓縮機的電氣外殼內，所述電氣外殼可被配置為容納用 於將電源連接到電動機的電端子。所述單相電源的工作電壓可以小於所述三相電源的工作 電壓。在其它特徵中，所述處理器可以被設置在電氣外殼內的防破壞殼體內。在其它特徵中，變壓器可以連接到三相電源以生成單相電源。變壓器可以位於電 氣外殼內。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括第一電壓傳感器，可生成與三相電源的 第一相的電壓相對應的第一電壓信號；第二電壓傳感器，可生成與三相電源的第二相的電 壓相對應的第二電壓信號；以及第三電壓傳感器，可生成與三相電源的第三相的電壓相對 應的第三電壓信號。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括可生成與三相電源的第一相、第二相以 及第三相中的一個相的電流相對應的電流信號的電流傳感器。在其它特徵中，所述單相電源的工作電壓可以在18伏特與30伏特之間。在其它特徵中，所述單相電源的工作電壓可以為24伏特。還提供了一種用於傳感器模塊的方法，其中，所述傳感器模塊具有被設置於具有 電動機的壓縮機的電氣外殼內的處理器，電氣外殼被配置成容納用於將電動機連接到第一 工作電壓上的電源的電端子。所述方法可以包括將傳感器模塊連接到用於根據電源生成 第二工作電壓的變壓器，第一工作電壓高於第二工作電壓；將電端子連接到工作於第一工 作電壓的電源；從連接到傳感器模塊的電壓傳感器接收電源的電壓測量結果；從連接到傳 感器模塊的電流傳感器接收電源的電流測量結果；以及經由傳感器模塊的通信埠將基於 電流測量結果和電壓測量結果的工作信息傳送給連接到傳感器模塊的控制模塊。在其它特徵中，所述方法可以還包括從連接到傳感器模塊的溫度傳感器接收與 壓縮機相關聯的溫度；以及將基於溫度的工作信息傳送給控制模塊。所述溫度可以包括 壓縮機的吸取溫度、壓縮機的排放溫度、環境溫度、壓縮機的油溫和/或壓縮機的電動機溫度。在其它特徵中，所述方法可以還包括從連接到傳感器模塊的壓力傳感器接收與 壓縮機相關聯的壓力；以及將基於壓力的工作信息傳送給控制模塊。所述壓力可以包括 壓縮機的吸取壓力和/或壓縮機的排放壓力。還提供了一種系統，可以包括壓縮機，具有工作於第一電壓的電動機；控制模 塊，用於控制所述壓縮機；以及工作於第二電壓的傳感器模塊。所述傳感器模塊可以具有 連接到多個傳感器的多個輸入，所述多個傳感器生成與壓縮機的工況相關聯的多個工作信 號；連接到多個輸入的處理器，所述處理器根據多個工作信號來記錄多個工況測量結果； 以及連接到處理器的通信埠，所述通信埠用於將工況測量結果傳送給控制模塊。所述 處理器可以被設置在壓縮機的電氣外殼內。電氣外殼可被配置為容納用於將工作於第一電 壓的電源連接到電動機的電端子。第二電壓可小於第一電壓。在其它特徵中，所述系統可以還包括位於電氣外殼內的變壓器，所述變壓器根據 電源生成第二電壓。在其它特徵中，所述處理器可以被設置在電氣外殼內的防破壞殼體內。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括生成與電源的被感測到的電壓相對應的 電壓信號的電壓傳感器。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括可生成與電源的被感測到的電流相對應 的電流信號的電流傳感器。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括排放溫度傳感器，可以生成與壓縮機的 排放溫度相對應的排放溫度信號；和/或吸取溫度傳感器，可以生成與壓縮機的吸取溫度 相對應的吸取溫度信號。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括排放壓力傳感器，可以生成與壓縮機的 排放壓力相對應的排放壓力信號；和/或吸取壓力傳感器，生成與壓縮機的吸取壓力相對 應的吸取壓力信號。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括可生成與壓縮機的電動機的溫度相對應 的電動機溫度信號的至少一個電動機溫度傳感器。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括油溫傳感器，可以生成與壓縮機的油溫 相對應的油溫信號；油位傳感器，可以生成與壓縮機的油位相對應的油位信號；和/或油壓 傳感器，可以生成與壓縮機的油壓相對應的油壓信號。在其它特徵中，第二電壓可以在18伏特與30伏特之間。在其它特徵中，第二電壓可以為24伏特。提供了另一種系統，可以包括壓縮機，具有連接到三相電源的電動機；控制模 塊，控制壓縮機；由從三相電源得到的單相電源供電的傳感器模塊。所述傳感器模塊具有 連接到多個傳感器的多個輸入，所述多個傳感器生成與壓縮機的工況相關聯的多個工作信 號；連接到所述多個輸入的處理器，所述處理器根據多個工作信號來記錄多個工況測量結 果；以及連接到處理器的通信埠，所述通信埠用於將工況測量結果傳送給控制壓縮機 的控制模塊。所述處理器可以被設置於壓縮機的電氣外殼內。所述電氣外殼被配置成容納 用於將電源連接到電動機的電端子。單相電源的工作電壓可以小於三相電源的工作電壓。在其它特徵中，所述處理器可以被設置於電氣外殼內的防破壞殼體內。
在其它特徵中，變壓器可以連接到三相電源以生成單相電源。變壓器可以位於電 氣外殼內。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括第一電壓傳感器，可以生成與三相電源 的第一相的電壓相對應的第一電壓信號；第二電壓傳感器，可以生成與三相電源的第二相 的電壓相對應的第二電壓信號；以及第三電壓傳感器，可以生成與三相電源的第三相的電 壓相對應的第三電壓信號。在其它特徵中，所述多個傳感器可以包括可生成三相電源的第一相、第二相以及 第三相中的一個相的電流相對應的電流信號的電流傳感器。在其它特徵中，單相電源的工作電壓可以在18伏特與30伏特之間。在其它特徵中，單相電源的工作電壓可以為24伏特。根據本文中提供的描述應當清楚進一步的應用範圍。應該理解，所述描述和具體 實例只意在示例，並非意在限制本公開的範圍。


本文中描述的附圖只用於示例的目的，並非意在以任何方式限制本公開的範圍。圖1是製冷系統的示意圖；圖2是壓縮機的示意圖；圖3是包括傳感器模塊的壓縮機的電氣外殼的示意圖；圖4是示例了傳感器模塊的操作算法的流程圖；圖5是壓縮機的透視圖；以及圖6是壓縮機的頂視圖。
具體實施例方式以下描述在本質上僅是示範性的，並非意在限制本公開、申請或者使用。應該理解 的是，在整個附圖中，對應的附圖標記表示相似或對應的部件和特徵。如本文中所使用的，術語模塊、控制模塊以及控制器是指如下內容中的一個或更 多專用集成電路(ASIC)、電子電路、執行一個或更多軟體或固件程序的處理器(共享的、 專用的或者分組的)和存儲器、組合邏輯電路或者提供所述功能的其它合適組件。此外，如 本文中所使用的，計算機可讀介質是指能夠為計算機存儲數據的任何介質。計算機可讀介 質可以包括但不限於存儲器、RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、快閃記憶體、穿孔卡、雙列直插封裝 (dip)開關、CD-ROM、軟盤、磁帶、其它磁介質、光學介質或者能夠為計算機存儲數據的任何 其它設備或介質。參照圖1，示範性的製冷系統10可以包括通過管道與公共進氣歧管14和排出總管 16連接在一起的多個壓縮機12。壓縮機12可以是往復式壓縮機、渦旋式壓縮機或者別的 類型的壓縮機。壓縮機12可以包括曲軸箱。壓縮機12可以配備有用以對製冷劑蒸汽進行 壓縮的電動機，製冷劑蒸汽被輸送到冷凝器18，在冷凝器18中冷凝劑蒸汽在高壓下液化， 從而向外界空氣排出熱量。離開冷凝器18的液體製冷劑被輸送給蒸發器20。隨著熱空氣 經過蒸發器，液體變成氣體，從而從空氣中移除熱量並使被製冷的空間冷卻。此低壓氣體被 輸送到壓縮機12並再次被壓縮為高壓氣體以再次開始製冷循環。雖然圖1中示出了具有兩個壓縮機12、冷凝器18以及蒸發器20的製冷系統10，但製冷系統10可以被配置有任意 數量的壓縮機12、冷凝器18、蒸發器20或者其它製冷系統組件。每個壓縮機12可以配備有控制模塊(CM) 30和傳感器模塊(SM) 32。SM 32可以經 由與各種工況傳感器通信來監測壓縮機12的工況。例如，CM 30可以連接到電壓傳感器、 電流傳感器、排放溫度傳感器、排放壓力傳感器、吸取溫度傳感器、吸取壓力傳感器、環境溫 度傳感器、電動機溫度傳感器、壓縮機油溫傳感器、壓縮機油位傳感器、壓縮機油壓傳感器 以及其它壓縮機工況傳感器。參照圖2，可以將三相交流(AC)電源50輸送給壓縮機12以操作電動機。SM 32 和CM 30可以從輸送到壓縮機12的電源50的這些相中的一個相接收低電壓電源。例如， 變壓器49可以將來自這些相中一個相的電源51轉換為較低電壓以用於輸送給SM 32和 CM 30。以此方式，SM32和CM 30可以以低於輸送到壓縮機12的電源50的電壓用單相AC 電源工作。例如，輸送到SM 32和CM 30的電源可以為24V的AC。在使用低電壓電源(例 如，24V的AC)向CM 30和SM 32供電時，可以使用較低額定電壓組件，例如，較低電壓的布 線連接。CM 30可以基於從SM 32接收到的數據、基於從其它壓縮機和製冷系統傳感器接 收到的其它壓縮機和製冷系統數據、以及基於與系統控制器34的通信來控制壓縮機12的 工作。例如，CM 30可以是以下專利中所公開類型的保護控制系統受讓人共同所有的美國 專利申請No. 11/059，646(公開號2005/0235660,2005年2月16日提交)，其公開內容經引 用合併於此。可以使用其它合適的保護控制類型的系統。通過與SM 32通信，CM 30可以監測壓縮機12的各種工作參數，並根據保護控制 算法和基於與系統控制器34的通信來控制壓縮機12的工作。CM 30可以根據設定點(如， 吸取壓力、吸取溫度、排放壓力、或者排放溫度設定點)啟動和停用壓縮機12。在排放壓力 設定點的情況下，CM 30可以在排放壓力(由連接到SM 32的排放壓力傳感器確定)降至 排放壓力設定點以下時啟動壓縮機12。CM 30可以在排放壓力升至排放壓力設定點以上時 停用壓縮機12。以此方式，SM 32可以專用於壓縮機12並且可以在製造壓縮機12時布置到壓縮機 12的用於容納到壓縮機12的電連接的電氣外殼72(圖3、圖5和圖6中所示)內。可以例 如在製造之後以及在將壓縮機12安裝於特定製冷系統中特定位置處時將CM 30安裝在壓 縮機12上。不同的控制模塊可以由不同的製造商製造。然而，每個CM 30可以被設計並被 配置成與SM 32通信。換言之，用於特定壓縮機12的SM 32可以提供以下數據和信號所 述數據和信號能夠傳送給被適當地配置成與SM 32通信的任何控制模塊。此外，不同控制 模塊的製造商可以將控制模塊配置成從SM 32接收數據和信號而無需知曉SM 32所採用的 用以提供數據和信號的運算和算法。系統控制器34可以用來並被配置成控制製冷系統的總體操作。系統控制器34優 選地為由喬治亞州亞特蘭大的CPC公司提供的Einstein AreaController (愛因斯坦區域 控制器)，或者，可以被編程為對製冷系統10進行操作以及與CM 30通信的任何其它類型 的可編程控制器。系統控制器34可以監測製冷系統工況(如，冷凝器溫度和壓力、以及蒸 發器溫度和壓力)以及環境情況(如，環境溫度)以確定製冷系統負載和需求。系統控制 器34可以與CM 30通信以基於這些工況調整設定點從而使製冷系統的效率最大化。系統
10控制器34可以基於從SM 32傳送到CM 30的工作數據來評估壓縮機12的效率。SM 32可以連接到三個電壓傳感器54、56、58，電壓傳感器54、56、58用於感測輸送 到壓縮機12的電源50的每個相的電壓。另外，SM 32可以連接到電流傳感器60，電流傳感 器60用於感測輸送到壓縮機12的電源50的相中一個相的電流。電流傳感器60可以是電 流互感器或電流分流電阻器。在使用單個電流傳感器60時，可以基於電壓測量結果以及基於來自電流傳感器 60的電流測量結果來估算其它相的電流。因為電動機的每個繞組的負載可以基本上與其它 繞組中每個繞組的負載相同，因為每個相的電壓根據測量結果是已知的，以及因為一個相 的電流根據測量結果是已知的，所以可以估算其餘相中的電流。額外的電流傳感器也可以被使用並且連接到SM 32。例如，可以使用兩個電流傳感 器來感測電源50的兩個相的電流。在使用兩個電流傳感器時，可以基於電壓測量結果以及 基於來自電流傳感器的電流測量結果來估算其餘相的電流。另外，可以使用三個電流傳感 器來感測電源的全部三個相的電流。在雙繞組三相電動機的情形中，可以使用六個電源端子，每個繞組使用一個端子， 使得電源50的三個相中的每個相使用兩個端子。在這種情形中，六個端子中的每個端子可 以包括電壓傳感器，六個電壓傳感器中的每個電壓傳感器與SM 32通信。另外，六個電連接 中的一個或更多個電連接可以包括電流傳感器。參照圖5和圖6，CM 30和SM 32可以安裝在壓縮機12上或者壓縮機12內。CM 30可以包括用於以圖形顯示方式顯示告警或消息的顯示器70。如以上所討論的，SM 32可 以位於壓縮機12的電氣外殼72內，電氣外殼72用於容納到壓縮機12的電連接。壓縮機12可以包括吸取嘴74、排放嘴76、以及被置於電動機殼體78內的電動機。電氣外殼72可以收納電源50。CM 30可以通過殼體80連接到SM 32。以此方式， CM 30和SM 32可以位於壓縮機12上或者壓縮機12內的不同位置處，並且可以經由布置在 壓縮機12上、壓縮機12內或者經過壓縮機12的通信連接(如，被布置經過殼體80的通信 連接)進行通信。參照圖3，SM 32可以位於電氣外殼72內。在圖3中，示出了電氣外殼72和SM 32 的示意圖。SM 32可以包括設置於印製電路板(PCB) 106上的具有RAM 102和ROM 104的處 理器100。電氣外殼72可以是以下這種外殼用於容納連接到壓縮機12的電動機的電端 子108。電端子108可以將電源50連接到壓縮機12的電動機。電氣外殼72可以包括用於將電源50轉換為由SM 32和CM 30使用的較低電壓的 變壓器49。例如，電源51可以被變壓器49轉換並被輸送給SM 32。SM 32可以通過PCB 106的電源輸入110從變壓器49接收低電壓電源。電源的通路還可以布置為通過電氣外殼 72經由電連接52到CM 30。電壓傳感器54、56、58可以位於電端子108中的每個電端子附近。處理器100可 以連接到電壓傳感器54、56、58並且可以周期性地接收或採樣電壓測量結果。類似地，電流 傳感器60可以位於電源引線116中的每個電源引線附近。處理器100可以連接到電流傳 感器60並且可以周期性地接收或採樣電流測量結果。來自電壓傳感器54、56、58以及來自 電流傳感器60的電壓和電流測量結果可以被適當調整以用於處理器100。排放溫度傳感器150可以連接到處理器100並且可以生成與壓縮機的排放溫度相對應的排放溫度信號(Td)。吸取溫度傳感器152可以連接到處理器並且可以生成與壓縮機 的吸取溫度相對應的吸取溫度信號(Ts)。排放壓力傳感器154可以連接到處理器100並且 可以生成與壓縮機的排放壓力相對應的排放壓力信號(PD)。吸取壓力傳感器156可以連接 到處理器100並且可以生成與壓縮機的吸取壓力相對應的吸取壓力信號(Ps)。環境溫度傳 感器158可以連接到處理器100並且可以生成與壓縮機的環境溫度相對應的環境溫度信號 (Tamb)。電動機溫度傳感器160可以連接到處理器100並且可以生成與壓縮機的電動機溫 度相對應的電動機溫度信號(Tmte)。油位傳感器161可以連接到處理器100並且可以生成 與壓縮機12中的油位相對應的油位信號(Oillev)。油溫傳感器可以連接到處理器100並且 可以生成與壓縮機12中的油溫相對應的油溫信號(Oiltap)。PCB 106可以包括用以允許SM 32的處理器100和CM 30之間通信的通信埠 118。SM 32與CM 30之間的通信連結可以包括光隔離器119以在允許通信的同時使SM 32 與CM 30之間的通信鏈路電隔離。光隔離器119可以位於電氣外殼72內。雖然單獨示出 了光隔離器119，但光隔離器119也可以位於PCB 106上。還可以提供至少一個額外的通信 埠 120用於在SM 32與其它設備之間通信。手持式或可攜式設備可以經由通信埠 120 直接訪問SM 32以及與SM 32通信。例如，通信埠 120可以允許SM 32對連接到通信端 口 120的設備在線編程。另外，通信埠 120可以連接到用於在網絡上與SM 32通信的網 絡設備。與SM 32的通信可以經由任何合適的通信協議(諸如，I2C、串行外圍接口(SPI)、 RS232、RS485、通用串行總線(USB)或者任何其它合適的通信協議等)來進行。處理器100可以存取在電氣外殼72內的防破壞殼體140中設置的嵌入式ROM 124 中存儲的壓縮機配置和工作數據。嵌入式ROM 124可以是受讓人共同擁有的以下專利申請 中公開的壓縮機存儲器系統2006年4月14日提交的美國專利申請No. 11/405，021、2006 年6月26日提交的美國專利申請No. 11/474，865、2006年6月26日提交的美國專利申請 No. 11/474，821、2006年6月26日提交的美國專利申請No. 11/474，798、或者2005年4月26 日提交的美國專利申請No. 60/674，781，這些專利申請的公開內容通過引用而結合於此。另 外，可以使用其它合適的存儲器系統。繼電器126、127可以連接到處理器100。繼電器126可以控制壓縮機12的啟動或 停用。在SM 32確定存在不期望的工況時，SM 32可以簡單地經由繼電器126停用壓縮機 12。或者，SM 32可以將情況通知CM 30，使得CM 30可以停用壓縮機12。繼電器127可以 連接到壓縮機相關組件。例如，繼電器127可以連接到曲軸箱加熱器。基於來自CM 30或 系統控制器34的指令或工況，SM 32可以根據需要啟動或停用曲軸箱加熱器。雖然示出了 兩個繼電器126、127 JfiSM 32可以可替選地被配置成對一個繼電器、或者兩個以上的繼電 器進行操作。處理器100和PCB 106可以安裝在容納殼體130內。容納殼體130可以附著到電 氣外殼72或者嵌入電氣外殼72內。電氣外殼72提供用於容納電端子108的外殼。容納 殼體130可以是防破壞的，使得壓縮機12的用戶不能無意中或偶然地接觸到處理器100和 PCB 106。以此方式，無論壓縮機12是否被移動到不同位置、返回製造商進行修理或者與不 同的CM 30 一起使用，SM 32都可以與壓縮機12保持在一起。發光二極體(LED) 131、132可以位於PCB 106上或者連接到PCB106並且被處理器
12100控制。LED 131、132可以指示SM 32的狀態或者壓縮機12的工況。LED 131、132可以 位於容納殼體130上或者可透過容納殼體130見到。例如，LED 131可以是紅色的，LED 132 可以是綠色的。SM 32可以點亮綠色的LED 132以指示正常工作。SM 32可以點亮紅色的 LED 131以指示預定的工況。SM 32還可以使LED 131、132閃爍以指示其它預定的工況。額外的電流傳感器也可以被使用並且連接到SM 32。可以使用兩個電流傳感器來 感測電源50的兩個相的電流。在使用兩個電流傳感器時，可以基於電壓測量結果以及基於 來自電流傳感器的電流測量結果來估算其餘相的電流。可以使用三個電流傳感器來感測電 源50的全部三個相的電流。在雙繞組三相電動機的情形中，電氣外殼72可以包括用於額外繞組的額外電端 子。在這種情形中，六個電端子可以位於電氣外殼72內。三個電端子108可以連接到電源 50的三個相，以用於壓縮機12的電動機的第一組繞組。三個額外的電端子108也可以連接 到電源50的三個相，以用於壓縮機12的電動機的第二組繞組。電壓傳感器可以位於額外 的電端子中每個電端子附近。處理器100可以連接到額外的電壓傳感器並且可以周期性地 接收或採樣電壓和電流測量結果。例如，在頻率為六十兆赫茲交流電的情況下，處理器100 可以每周期採樣二十次或者每毫秒大約採樣一次電流和電壓測量結果。現在參照圖4，示出了圖示SM 32的操作算法400的流程圖。在步驟401中，SM 32 可以進行初始化。初始化可以包括復位任何計數器或定時器、檢查和初始化RAM 102、初始 化任何埠(包括通信埠 118)、使得能夠與其它設備(包括CM 30)通信、檢查PCB 106 上的ROM 104、檢查其它ROM 124 (如，嵌入式存儲器系統)以及任何其它必要的初始化功 能。SM 32可以從ROM 104加載操作指令以用於由處理器100執行。在步驟402中，SM 32可以從連接的電壓和電流傳感器54、56、58、60接收實際的 電氣測量結果。SM 32可以在AC電周期期間接收多個瞬時電壓和電流測量結果。SM 32可 以在預定時間段期間將瞬時電壓和電流測量結果緩衝於RAM 102中。在步驟404 中，SM 32 可以從傳感器 150、152、154、156、158、160、161、163 接收測 量結果。SM 32可以在預定時間段期間將瞬時溫度和壓力測量結果緩衝於RAM 102中。在步驟406中，SM 32可以將電氣測量結果、溫度測量結果以及壓力測量結果傳送 給CM 30。或者，SM 32可以將電氣測量結果、溫度測量結果以及壓力測量結果傳送給系統 控制器34或者連接到通信埠 120的另一通信設備(如，手持式設備)。在步驟406中傳送數據之後，SM 32可以返回到步驟402以繼續監測和通信。以此方式，SM 32就可以提供有效率而準確的壓縮機工況測量結果，這些測量結果 要被其它模塊以及用戶利用來評估壓縮機的工況和效率。
權利要求
一種用於壓縮機的傳感器模塊，所述壓縮機具有工作於第一電壓的電動機，所述傳感器模塊工作於第二電壓並且包括連接到多個傳感器的多個輸入，所述多個傳感器生成與所述壓縮機的工況相關聯的多個工作信號；連接到所述多個輸入的處理器，所述處理器根據所述多個工作信號來記錄多個工況測量結果；以及連接到所述處理器的通信埠，所述通信埠用於將所述工況測量結果傳送給控制所述壓縮機的控制模塊；其中，所述處理器被設置在所述壓縮機的電氣外殼內，所述電氣外殼被配置為容納用於將工作於所述第一電壓的電源連接到所述電動機的電端子，所述第二電壓小於所述第一電壓。
2.如權利要求1所述的傳感器模塊，其中，位於所述電氣外殼內的變壓器根據所述電 源生成所述第二電壓。
3.如權利要求1所述的傳感器模塊，其中，所述處理器被設置在所述電氣外殼內的防 破壞殼體內。
4.如權利要求1所述的傳感器模塊，其中，所述多個傳感器包括生成與所述電源的被 感測到的電壓相對應的電壓信號的電壓傳感器。
5.如權利要求1所述的傳感器模塊，其中，所述多個傳感器包括生成與所述電源的被 感測到的電流相對應的電流信號的電流傳感器。
6.如權利要求1所述的傳感器模塊，其中，所述多個傳感器包括排放溫度傳感器和吸 取溫度傳感器中的至少一個，所述排放溫度傳感器生成與所述壓縮機的排放溫度相對應的 排放溫度信號，所述吸取溫度傳感器生成與所述壓縮機的吸取溫度相對應的吸取溫度信 號。
7.如權利要求1所述的傳感器模塊，其中，所述多個傳感器包括排放壓力傳感器和吸 取壓力傳感器中的至少一個，所述排放壓力傳感器生成與所述壓縮機的排放壓力相對應的 排放壓力信號，所述吸取壓力傳感器生成與所述壓縮機的吸取壓力相對應的吸取壓力信號。
8.如權利要求1所述的傳感器模塊，其中，所述多個傳感器包括生成與所述壓縮機的 所述電動機的溫度相對應的電動機溫度信號的至少一個電動機溫度傳感器。
9.如權利要求1所述的傳感器模塊，其中，所述多個傳感器包括油溫傳感器、油位傳感 器以及油壓傳感器中的至少一個，所述油溫傳感器生成與所述壓縮機的油溫相對應的油溫 信號，所述油位傳感器生成與所述壓縮機的油位相對應的油位信號，所述油壓傳感器生成 與所述壓縮機的油壓相對應的油壓信號。
10.如權利要求1所述的傳感器模塊，其中，所述第二電壓在18伏特與30伏特之間。
11.如權利要求1所述的傳感器模塊，其中，所述第二電壓為24伏特。
12.一種用於壓縮機的傳感器模塊，所述壓縮機具有連接到三相電源的電動機，所述傳 感器模塊由從所述三相電源得到的單相電源供電，所述傳感器模塊包括連接到多個傳感器的多個輸入，所述多個傳感器生成與所述壓縮機的工況相關聯的多 個工作信號；連接到所述多個輸入的處理器，所述處理器根據所述多個工作信號來記錄多個工況測 量結果；以及連接到所述處理器的通信埠，所述通信埠用於將所述工況測量結果傳送給控制所 述壓縮機的控制模塊；其中，所述處理器被設置在所述壓縮機的電氣外殼內，所述電氣外殼被配置為容納用 於將所述電源連接到所述電動機的電端子，以及，所述單相電源的工作電壓小於所述三相 電源的工作電壓。
13.如權利要求12所述的傳感器模塊，其中，所述處理器被設置在所述電氣外殼內的 防破壞殼體內。
14.如權利要求12所述的傳感器模塊，其中，所述三相電源連接有變壓器以生成所述 單相電源，所述變壓器位於所述電氣外殼內。
15.如權利要求12所述的傳感器模塊，其中，所述多個傳感器包括第一電壓傳感器， 生成與所述三相電源的第一相的電壓相對應的第一電壓信號；第二電壓傳感器，生成與所 述三相電源的第二相的電壓相對應的第二電壓信號；以及第三電壓傳感器，生成與所述三 相電源的第三相的電壓相對應的第三電壓信號。
16.如權利要求15所述的傳感器模塊，其中，所述多個傳感器包括生成與所述三相電 源的所述第一相、第二相以及第三相中的一個相的電流相對應的電流信號的電流傳感器。
17.如權利要求12所述的傳感器模塊，其中，所述單相電源的所述工作電壓在18伏特 與30伏特之間。
18.如權利要求17所述的傳感器模塊，其中，所述單相電源的所述工作電壓為24伏特。
19.一種用於傳感器模塊的方法，其中，所述傳感器模塊具有被設置於具有電動機的壓 縮機的電氣外殼內的處理器，所述電氣外殼被配置成容納用於將所述電動機連接到第一工 作電壓上的電源的電端子，所述方法包括將所述傳感器模塊連接到用於根據所述電源生成第二工作電壓的變壓器，所述第一工 作電壓高於所述第二工作電壓；將所述電端子連接到工作於所述第一工作電壓的所述電源； 從連接到所述傳感器模塊的電壓傳感器接收所述電源的電壓測量結果； 從連接到所述傳感器模塊的電流傳感器接收所述電源的電流測量結果； 經由所述傳感器模塊的通信埠將基於所述電流測量結果和電壓測量結果的工作信 息傳送給連接到所述傳感器模塊的控制模塊。
20.如權利要求19所述的方法，還包括從連接到所述傳感器模塊的溫度傳感器接收與所述壓縮機相關聯的溫度； 將基於所述溫度的工作信息傳送給所述控制模塊；其中，所述溫度包括以下溫度中的至少一個所述壓縮機的吸取溫度、所述壓縮機的排 放溫度、環境溫度、所述壓縮機的油溫以及所述壓縮機的電動機溫度。
21.如權利要求19所述的方法，還包括從連接到所述傳感器模塊的壓力傳感器接收與所述壓縮機相關聯的壓力； 將基於所述壓力的工作信息傳送給所述控制模塊；其中，所述壓力包括以下壓力中的至少一個所述壓縮機的吸取壓力以及所述壓縮機的排放壓力。
22.—種系統，包括壓縮機，具有工作於第一電壓的電動機；控制模塊，控制所述壓縮機；以及工作於第二電壓的傳感器模塊，所述傳感器模塊具有連接到多個傳感器的多個輸入， 所述多個傳感器生成與所述壓縮機的工況相關聯的多個工作信號；連接到所述多個輸入的 處理器，所述處理器根據所述多個工作信號來記錄多個工況測量結果；以及連接到所述處 理器的通信埠，所述通信埠用於將所述工況測量結果傳送給所述控制模塊；其中，所述處理器被設置在所述壓縮機的電氣外殼內，所述電氣外殼被配置為容納用 於將工作於所述第一電壓的電源連接到所述電動機的電端子，所述第二電壓小於所述第一 電壓。
23.如權利要求22所述的系統，還包括位於所述電氣外殼內的變壓器，所述變壓器根 據所述電源生成所述第二電壓。
24.如權利要求22所述的系統，其中，所述處理器被設置在所述電氣外殼內的防破壞 殼體內。
25.如權利要求22所述的系統，其中，所述多個傳感器包括生成與所述電源的被感測 到的電壓相對應的電壓信號的電壓傳感器。
26.如權利要求22所述的系統，其中，所述多個傳感器包括生成與所述電源的被感測 到的電流相對應的電流信號的電流傳感器。
27.如權利要求22所述的系統，其中，所述多個傳感器包括排放溫度傳感器和吸取溫 度傳感器中的至少一個，所述排放溫度傳感器生成與所述壓縮機的排放溫度相對應的排放 溫度信號，所述吸取溫度傳感器生成與所述壓縮機的吸取溫度相對應的吸取溫度信號。
28.如權利要求22所述的系統，其中，所述多個傳感器包括排放壓力傳感器和吸取壓 力傳感器中的至少一個，所述排放壓力傳感器生成與所述壓縮機的排放壓力相對應的排放 壓力信號，所述吸取壓力傳感器生成與所述壓縮機的吸取壓力相對應的吸取壓力信號。
29.如權利要求22所述的系統，其中，所述多個傳感器包括生成與所述壓縮機的所述 電動機的溫度相對應的電動機溫度信號的至少一個電動機溫度傳感器。
30.如權利要求22所述的系統，其中，所述多個傳感器包括油溫傳感器、油位傳感器 以及油壓傳感器中的至少一個，所述油溫傳感器生成與所述壓縮機的油溫相對應的油溫信 號，所述油位傳感器生成與所述壓縮機的油位相對應的油位信號，所述油壓傳感器生成與 所述壓縮機的油壓相對應的油壓信號。
31.如權利要求22所述的系統，其中，所述第二電壓在18伏特與30伏特之間。
32.如權利要求1所述的系統，其中，所述第二電壓為24伏特。
33. 一種系統，包括壓縮機，具有連接到三相電源的電動機；控制模塊，控制所述壓縮機；由從所述三相電源得到的單相電源供電的傳感器模塊，所述傳感器模塊具有連接到 多個傳感器的多個輸入，所述多個傳感器生成與所述壓縮機的工況相關聯的多個工作信 號；連接到所述多個輸入的處理器，所述處理器根據所述多個工作信號來記錄多個工況測量結果；以及連接到所述處理器的通信埠，所述通信埠用於將所述工況測量結果傳送 給控制所述壓縮機的所述控制模塊；其中，所述處理器被設置於所述壓縮機的電氣外殼內，所述電氣外殼被配置成容納用 於將所述電源連接到所述電動機的電端子，以及，所述單相電源的工作電壓小於所述三相 電源的工作電壓。
34.如權利要求33所述的系統，其中，所述處理器被設置於所述電氣外殼內的防破壞 殼體內。
35.如權利要求33所述的系統，還包括連接到所述三相電源以生成所述單相電源的變 壓器，所述變壓器位於所述電氣外殼內。
36.如權利要求33所述的系統，其中，所述多個傳感器包括第一電壓傳感器，生成與 所述三相電源的第一相的電壓相對應的第一電壓信號；第二電壓傳感器，生成與所述三相 電源的第二相的電壓相對應的第二電壓信號；以及第三電壓傳感器，生成與所述三相電源 的第三相的電壓相對應的第三電壓信號。
37.如權利要求33所述的系統，其中，所述多個傳感器包括生成所述三相電源的所述 第一相、第二相以及第三相中的一個相的電流相對應的電流信號的電流傳感器。
38.如權利要求33所述的系統，其中，所述單相電源的所述工作電壓在18伏特與30伏 特之間。
39.如權利要求33所述的系統，其中，所述單相電源的所述工作電壓為24伏特。
全文摘要
提供了一種用於壓縮機的傳感器模塊，所述壓縮機具有工作於第一電壓的電動機，所述傳感器模塊工作於第二電壓。所述傳感器模塊包括連接到多個傳感器的多個輸入，所述多個傳感器生成與所述壓縮機的工況相關聯的多個工作信號。處理器連接到所述多個輸入並且根據所述多個工作信號來記錄多個工況測量結果。通信埠連接到所述處理器以用於將所述工況測量結果傳送給控制所述壓縮機的控制模塊。所述處理器被設置在所述壓縮機的電氣外殼內，所述電氣外殼被配置為容納用於將電源連接到所述電動機的電端子。所述第二電壓小於所述第一電壓。
文檔編號F04B49/00GK101910633SQ200880122964
公開日2010年12月8日 申請日期2008年10月31日 優先權日2007年11月2日
發明者特羅伊·W·倫肯, 納加拉傑·賈揚蒂 申請人:艾默生環境優化技術有限公司