CN107270599B - 变频驱动器的控制与操作 - Google Patents

Abstract

公开了阻止、限制和/或防止不合需要的或不受命令的压缩机旋转的独特的装置、方法和系统。一个典型的实施例是HVACR系统，其包括变频驱动器，变频驱动器配置成驱动电动机，从而使螺杆式压缩机或螺旋压缩机旋转。控制器配置成监测该系统的各个方面并控制驱动器。当识别到指示潜在的不合需要的或不受命令的压缩机旋转的状况时，控制器命令变频驱动器控制电动机，从而限制和优选防止压缩机旋转。一种技术包括使驱动器的开关短路至DC总线轨道上，从而容许电动机绕组中的反电动势感应电流通过绕组阻抗进行耗散，因而提供了阻尼力。另一技术包括控制逆变器，以便使DC电流插入到电动机中，从而造成电动机对准到特定的位置并保持特定的位置。

Description

变频驱动器的控制与操作

分案申请。

本申请是申请号为201480026570.6、发明名称为《变频驱动器的控制与操作》的专利申请的分案申请。

背景技术

本申请大体上涉及变频驱动器的控制与操作，并且更具体地说，但不唯一涉及与加热、冷却、空调和/或制冷(“HVACR”)系统有关的变频驱动器的控制与操作。在这种系统中，不合需要的、不受命令的或不受控制的压缩机旋转，例如螺杆式压缩机或螺旋压缩机的反向旋转会引起相当大的问题。减轻这种情况发生的潜在可能性由于目前方案具有各种限制和缺点而不失为备受关注的领域。不合需要的、不受控制的或不受命令的压缩机操作可能对系统构件造成突然故障或增加磨损和破损形式的危害。这些问题在包括由电动机驱动的压缩机的HVACR应用中可能受到特别关注，电动机则被变频驱动器驱动。当前对于这里公开的独特且新颖的装置、方法和系统存在极大的需求。

发明内容

一个实施例是一种包括制冷剂回路、电动机、功率供给和控制器的系统，制冷剂回路包括配置成压缩制冷剂的压缩机、配置成从压缩机接收制冷剂的冷凝器以及配置成从冷凝器接收制冷剂的膨胀器；电动机配置成驱动压缩机；功率供给配置成驱动电动机；并且控制器配置成控制功率供给以驱动电动机并分析至少一个系统状况；其中控制器配置成基于至少一个系统状况而识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的状况，并基于状况的识别而控制功率供给，以阻止压缩机的旋转。在某些形式中，控制器配置成控制功率供给以阻止压缩机旋转包括控制器配置成控制功率供给，以提供短路状况，从而有效地为电动机的旋转所产生的电流提供电阻。在某些形式中，短路状况包括功率供给的两个或更多个开关装置被闭合以提供短路。在某些形式中，短路状况包括提供闭合回路，其包括电动机的两个或更多个绕组和功率供给的一个轨道。

在某些形式中，控制器配置成控制功率供给以阻止压缩机旋转包括控制器配置成控制功率供给，以便为电动机提供DC电流，从而有效地推动电动机至预定的对准位置，并阻止电动机的旋转。在某些形式中，控制器配置成基于所述至少一个系统状况而识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的状况包括识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的跨压缩机的压力差。在某些形式中，控制器配置成基于所述至少一个系统状况而识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的状况包括识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的压缩机空转状况和压力状况。在某些形式中，控制器配置成基于所述至少一个系统状况而识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的状况包括首先识别压缩机是否被命令操作，并且其次识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的压力状况。

在某些形式中，功率供给包括逆变器。在某些形式中，功率供给包括变频驱动器。在某些形式中，与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的状况包括电动机的转子的旋转。在某些形式中，与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的状况包括利用传感器检测到压缩机的旋转。在某些形式中，与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的状况包括在电动机端子上检测到指示旋转的反电动势。

一个实施例是一种方法，其包括提供HVACR系统，HVACR系统包括配置成驱动电动机的电气驱动器、配置成被电动机驱动的压缩机，以及配置成控制驱动器输出并分析系统状况的控制器；识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的系统状况；控制驱动器，以便以电的方式阻止电动机的旋转，从而有效地阻止压缩机的旋转。在某些形式中，控制驱动器以便以电的方式阻止电动机旋转的动作包括控制驱动器，以便为电动机提供电流，从而有效地迫使电动机朝着预定的位置移动。在某些形式中，选择电流的大小，以便提供力，该力足以阻止可归因于与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的系统状况而产生的力。在某些形式中，控制驱动器，以便以电的方式阻止电动机旋转的动作包括控制驱动器，以便提供闭合回路，其包括电动机的两个或更多个绕组，并包括电阻，电阻基于电动机中由于旋转所感应的电流的耗散而有效地阻止电动机的旋转。在某些形式中，闭合回路还包括驱动器的两个或更多个开关以及驱动器的一个或多个轨道。

在某些形式中，识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的系统状况的动作包括识别压缩机的上游和下游中的至少一个的压力状况。在某些形式中，识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的系统状况的动作包括识别跨压缩机的压力差。在某些形式中，识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的系统状况的动作包括识别压缩机是否处于空转状态。在某些形式中，识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的系统状况的动作包括识别压缩机是否处于空转状态，并且识别与压缩机相关联的压力状况。在某些形式中，识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的系统状况的动作包括首先确定驱动器、电动机或压缩机是否处于非操作状态，其次确定与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的压力状况。在某些形式中，识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的系统状况的动作包括利用传感器检测电动机的旋转。在某些形式中，识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的系统状况的动作包括检测压缩机的旋转。在某些形式中，识别与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的系统状况的动作包括在电动机端子上检测指示旋转的反电动势或反电动势所感应的电流。

一个实施例是用于起动冷冻剂环路中的压缩机的方法，其包括以第一模式操作压缩机，其包括防止用于压缩机的电动机的电流水平超过预定的电流限制达不超过预定周期时间的时间周期，并且确定电动机是否在预定的时间周期到期时或之前超过预定的速度阈值。某些形式还包括响应于确定电动机在预定的时间周期到期时或之前已经超过了预定的速度阈值而以第二模式操作压缩机。在某些形式中，第二模式下的压缩机的操作包括相对于第一模式下的压缩机的操作而言提高了电动机速度。某些形式还包括响应于确定电动机在预定的时间周期到期时或之前未能超过预定的速度阈值而停止压缩机的操作。在某些形式中，压缩机是螺杆式压缩机。在某些形式中，响应于确定电动机的扭矩超过预定值而以第一模式执行压缩机的操作。某些形式还包括测量电动机电流和利用测量的电动机电流来确定电动机扭矩。在某些形式中，当起动压缩机时自动地在第一模式下执行压缩机的操作。在某些形式中，选择预定的电流限制和预定的时间周期，从而在不损伤压缩机的状况下提供液体清除功能。在某些形式中，防止用于压缩机的电动机的电流水平超过预定的电流限制包括限制供给电动机的电压。

一个实施例是一种包括制冷剂压缩机的系统，制冷剂压缩机包括电动机和配置成以起动模式操作压缩机的控制器，其中电动机的电流被防止超过预定的电流限制达不超过预定时间周期的时间周期，并且响应于确定电动机在预定的时间周期到期时或之前超过预定的速度阈值而以运行模式操作压缩机。在某些形式中，控制器还配置成包括响应于确定电动机在预定的时间周期到期时或之前未能达到预定的速度阈值而停止压缩机的操作。在某些形式中，运行模式下的压缩机的操作包括相对于起动模式下的压缩机的操作而言提高了电动机速度。在某些形式中，控制器进一步配置成响应于确定电动机扭矩超过了预定值而以起动模式操作压缩机。某些形式还包括传感器，其配置成测量电动机电流并为控制器提供相对应的指示，其中控制器进一步配置成使用所测量的电动机电流来确定电动机扭矩。在某些形式中，控制器进一步配置成当激励压缩机时自动地以起动模式操作压缩机。在某些形式中，预定的电流限制对应于使压缩机以电动机的速度或在预定的速度阈值以下的速度操作时的最大额定电流，从而避免压缩机的损伤。某些形式还包括制冷环路、冷凝器、蒸发装置和变频驱动器。

一个实施例是一种用于操作制冷剂压缩机的方法，其包括遵循速度轨迹，速度轨迹配置成如果压缩机的电动机电流在预定的时间周期到期之前超过预定的电流限制的话，那么在起动压缩机和停止压缩机操作之后，保持压缩机的电动机速度不超过预定的速度限制达预定的时间周期。在某些形式中，选择预定的速度限制和预定的时间周期，从而在不损伤压缩机的状况下提供液体清除功能。在某些形式中，速度轨迹进一步配置成在预定的时间周期到期之后增加压缩机的电动机速度至预定的速度限制之上。在某些形式中，速度轨迹包括落在预定的时间周期内的第一段，第一段包括在起动压缩机之后增加至预定速度限制的增速周期以及保持预定的速度阈值直至预定的时间周期到期的停留周期。在某些形式中，压缩机是螺杆式压缩机。在某些形式中，在起动压缩机之后自动地跟随速度轨迹。在某些形式中，响应于确定电动机扭矩超过预定值而跟随速度轨迹。

一个实施例是一种包括制冷剂压缩机的系统，其包括电动机和配置成以起动模式操作压缩机的控制器，起动模式配置成如果电动机的电流在预定的时间周期到期之前超过预定的电流限制的话，那么起动压缩机和停止压缩机操作之后防止电动机速度超过预定的速度限制达预定的时间周期。在某些形式中，选择预定的速度限制和预定的时间周期，从而在不损伤压缩机的状况下提供液体清除功能。在某些形式中，控制器进一步配置成在预定的时间周期到期之后以包括相对于起动模式更高的电动机速度的运行方式操作压缩机。在某些形式中，控制器进一步配置成在激励压缩机之后自动地以起动模式操作压缩机。在某些形式中，预定的电流限制对应于使压缩机以电动机的速度或在预定的速度限制以下的速度操作时的最大额定电流，从而避免压缩机的损伤。

一个实施例是一种方法，其包括从驱动器供给电流以起动电动机，电动机与HVACR系统的压缩机机械地联接并配置成驱动HVACR系统的压缩机，所述压缩机配置成以一个方向操作；确定指示在供给期间在所选择的时间周期内由所述电动机吸取的电流的信息；比较所述信息与阈值；并且如果所述信息超过阈值就中断电动机的操作。在某些形式中，所述中断动作包括终止所述电流供给。在某些形式中，所述确定动作包括在控制器输入处接收来自传感器的输入。在某些形式中，所述确定动作包括将接收自传感器的输入从模拟转换成数字。在某些形式中，这种确定发生在供给电流的动作开始之后预定的时间周期内。在某些形式中，选择预定的时间周期，使其发生在预期有电流上冲的初始时间周期之后。某些形式还包括在起动所述电动机之后如果所述信息不超过阈值时就继续将电流供给所述电动机的所述动作。

一个实施例是一种系统，其包括驱动地联接在螺杆式压缩机或螺旋压缩机上的电动机；驱动地联接在所述电动机上的功率供给；以及控制器，其配置成控制功率供给，以便可选择地将电流供给电动机，相对于阈值评估电动机从功率供给吸取的电流的特征，并基于该特征大于阈值的评估而控制功率供给，以停止将电流供给电动机。在某些形式中，控制器包括供给模块，其结构可选择地将持续电流从所述功率供给供给所述电动机。在某些形式中，该特征是电流大小。在某些形式中，控制器包括结构化的电流模块，以便在选择的时间周期内理解所述电动机吸取的电流大小，并相对于阈值评估所述大小。在某些形式中，功率供给包括变频驱动器。在某些形式中，选择阈值以便区别可归因于反方向驱动螺杆式压缩机或螺旋压缩机而引起的电流状况和可归因于在前进方向起动压缩机而引起的电流状况。在某些形式中，选择阈值，使其当利用联接于功率供给上的电动机起动压缩机时在大小上比预计的最大特征值更大。在某些形式中，特征值是电流大小。

一个实施例是一种装置，包括非瞬态计算机可读介质，其配置了可由计算机执行的指令，从而执行以下动作：响应于起动命令而命令驱动器将电流供给电动机；确定流过电动机的电流的特征；将该特征与一个或多个预定的准则进行比较；并基于该特征不满足至少其中一个或多个预定准则的状况而下命令驱动器停止将电流供给电动机。在某些形式中，所述一个或多个预定的准则包括电流大小限制。在某些形式中，所述一个或多个预定的准则包括对整体电流或总电流的限制。在某些形式中，所述一个或多个预定的准则包括对瞬时的电流变化率的限制或对电流差的限制。在某些形式中，电动机包括感应电动机和永磁电动机的其中一个。在某些形式中，压缩机包括螺旋压缩机和螺杆式压缩机的其中一个。应该懂得，这里公开的技术、方法、控制、诊断和逻辑可以各种软件、硬件、固件和其组合来实现。从以下描述和附图中将明晰进一步的实施例、形式、目的、特征、优势、方面和好处。

附图说明

图1是典型的HVACR系统的示意图。

图2是配置成驱动电动机的典型变频驱动器的示意图。

图3是配置成驱动电动机的另一典型变频驱动器的示意图。

图4显示了典型的控制过程的流程图。

图5是一种用于起动图1系统的制冷剂压缩机的方法的图示。

图6-7是用于起动图1系统的制冷剂压缩机的另一方法的图示。

图8是用于起动图1系统的制冷剂压缩机的又一方法的图示。

图9是典型的HVACR系统的示意图。

图10是典型的HVACR系统的示意图，并显示了典型的控制过程的流程图。

图11是典型的曲线图，其代表典型的HVACR系统所吸取的电流反馈。

图12是典型的曲线图，其代表典型的HVACR系统所吸取的电流反馈。

具体实施方式

出于清晰、简明且精确地描述本发明的典型实施例、制造和使用它们的方式和过程，并且可制造和使用它们进行实践的目的，现在将参考某些典型的实施例，包括图中所示的那些实施例，并且专用术语将用于描述它们。然后应该懂得不会因此产生本发明的范围限制，而且本发明包括和保护本领域中的技术人员所能想到的典型实施例的这种变体、改型和进一步的应用

参照图1，其显示了一种典型的HVACR系统100，其包括制冷剂环路，制冷剂环路包括压缩机110、冷凝器120和蒸发器130。压缩机110可为螺杆式压缩机、螺旋压缩机或另一类型的压缩机，其设计为仅在一个方向旋转。制冷剂流过系统100，其在闭合环路中从压缩机110流向冷凝器120，流向蒸发器130，并返回压缩机110。各种实施例还可包括附加的制冷剂环路元件，包括例如用于控制制冷剂流量的阀门，制冷剂过滤器、节热器、油分离器和/或冷却构件以及用于各种系统构件的流动路径。

压缩机110被驱动单元150驱动，驱动单元150包括被变频驱动器155驱动的永磁电动机170。在所示的实施例中，变频驱动器155配置成输出三相PWM驱动信号，并且电动机170是表面磁体型永磁电动机。还可设想使用其它类型和配置的变频驱动器和电动机，例如内部磁体型永磁电动机、磁阻电动机或电感电动机。应该懂得，这里公开的原理和技术可应用于的各种广泛的驱动器和永磁电动机配置。

冷凝器120配置成从接收自压缩机110的压缩制冷剂中传递热量。在所示的实施例中，冷凝器120是水冷式冷凝器，其在入口121处接收冷却水，将热量从制冷剂传递给冷却水，并在输出122处输出冷却水。还可以设想可利用其它类型的冷凝器，例如空冷式冷凝器或蒸发式冷凝器。应该进一步懂得，这里对水的引用包括水溶液，除非做了其它限制，否则其包括附加成分。

蒸发器130配置成从冷凝器120中接收制冷剂，使接收的制冷剂膨胀，以降低其温度，并将热量从冷却介质传递给制冷剂。在所示的实施例中，蒸发器130配置成水冷式冷却器，其在入口131处接收水，将热量从水传递给制冷剂，并在输出132处输出冷却水。还可以设想可利用许多特定类型的蒸发器，包括干式膨胀蒸发器、浸没型蒸发器、裸管式蒸发器、板式表面蒸发器和翅片式蒸发器等等。

HVACR系统100还包括控制器160，其输出控制信号给变频驱动器155，以控制电动机170和压缩机110的操作。控制器160还接收关于驱动单元150的操作信息。在典型的实施例中，控制器160接收关于电动机电流、电动机端子电压和/或其它电动机操作特征的信息。应该懂得，这里所述的控制器、控制程序和控制模块可利用硬件、软件、固件和其各种组合来实现，并可利用可执行的指令，其储存在非瞬态计算机可读介质或多种非瞬态计算机可读介质中。还应该懂得，控制器160可以各种形式来提供，并可包括例如这里公开的许多硬件和软件模块和构件。

参照图2，其显示了用于变频电动机驱动器200的典型的电路图。驱动器200连接在电源210上，例如，400/480VAC公用功率供给，其为线路过滤器模块220提供三相AC功率。线路过滤器模块220配置成提供谐波阻尼，以减轻可能由于驱动构件至电源210的谐波反馈而引起的损失。线路过滤器模块220为整流器输出三相AC功率，整流器将AC功率转换成DC功率，并为DC总线291提供DC功率。DC母线291优选是外套薄膜电容器的母线，其包括一个或多个电联接在正负总线轨道之间的薄膜电容器。DC总线291连接在逆变器280上。出于清晰显示和描述起见，整流器、DC总线291和逆变器280显示为分立元件。然而，应该懂得，其中这些构件中的两个或更多个可设于公共模块、板或板组件中，其还可能包括各种附加的电路和构件。还应该懂得，除了所示的6-脉冲整流器之外，还可与移相变压器一起利用其它多脉冲整流器，例如12-脉冲、18-脉冲、24-脉冲或30-脉冲整流器，其为6-脉冲、12-脉冲、18-脉冲、24-脉冲或30-脉冲的操作提供了合适的相位输入。

逆变器模块280包括开关285,286和287，其连接在DC总线291的正负轨道上。开关285,286和287优选配置成基于IGBT和二极管的开关，但还可利用其它类型的功率电子开关构件，例如功率MOSFET或其它电气开关装置。开关285,286和287为电动机端子275,276和277提供输出。电流传感器281,282和283配置成检测从逆变器模块280流向电动机270的电流，并将电流信息发送给ID模块293。电压传感器还与电动机端子275,276和277操作地相联接，并配置成将电压信息从电动机端子提供给ID模块293。

ID模块293包括结合电流感测使用的负载电阻器部件，从而设定最终提供给模拟数字转换器的电流信号的比例，以便进一步处理。ID模块293利用识别位告诉VFD什么尺寸(即什么类型的比例用于模拟数字转换器之后的电流)，识别位设定在硬件ID模块293中。ID模块293还将电流和电压信息输出给门式驱动器模块250，并且还将识别信息提供给门式驱动器模块250，识别信息标识门式驱动器模块250所连接的负载的类型和尺寸。ID模块293还可将电流感测功率供给状态信息提供给门式驱动器模块250。在其它实施例中，ID模块293还可为其它参数提供比例功能，例如电压或通量信号。

门式驱动器模块250将感测的电流和电压信息提供给DSP模块260的模拟数字转换器输入。DSP模块260处理感测的电流和电压信息，并且还将控制信号提供给门式驱动器模块250，控制信号控制门式驱动器模块250输出电压，以提高模块251,252和253的电压，模块251,252和253则将升高的电压输出给开关285,286和287。提供给开关285,286和287的信号则控制提供给电动机270的端子275,276和277的输出。

电动机270包括定子271、转子273以及在转子和定子之间的空隙272。电动机端子275,276和277连接在绕组上，绕组设于定子271中。转子273包括多个永久磁体274。在所示的实施例中，磁体274配置成表面永久磁体，其定位在转子273的周边。转子大体利用永久磁体构成成使得本质上在转子的表面上存在恒定的磁通量。在随着转子旋转的操作过程中，形成绕组的电导线设置在定子中，以产生正弦曲线型磁通链。其它实施例还设想使用其它磁体配置，例如内部磁体配置，以及电感电动机配置、磁阻电动机配置和其它非永久磁体配置。

参照图3，其显示了示意图300，其包括配置成驱动电动机305的变频驱动器304、控制器310以及电压和电流传感器315。变频驱动器304包括第一逆变器引脚320、第二逆变器引脚325、第三逆变器引脚330、第一DC总线335和第二DC总线340。第一逆变器引脚320具有上开关元件345和下开关元件350，其以串联关系电连接在第一DC总线335和第二DC总线340之间。第二逆变器引脚325具有上开关元件355和下开关元件360，其以串联关系电连接在第一DC总线335和第二DC总线340之间。第三逆变器引脚330具有上开关元件365和下开关元件370，其以串联关系电连接在第一DC总线335和第二DC总线340之间。上述逆变器引脚320,325和330也被称为逆变器分支。在其它实施例中使用了各种其它逆变器配置。

所示电动机305是以Y字型配置进行连接的三相电动机，然而其它配置例如三角配置也是可能的。电动机305的第一相绕组375连接在上下开关元件345和350之间。电动机305的第二相绕组380连接在上下开关元件365和370之间。电动机305的第三相绕组385连接在上下开关元件355和360之间。

各个下开关元件350,360和370包括晶体管390，其在所示的实施例中是绝缘栅双极性晶体管(IGBT)，其具有联接在相应的上开关元件345,355或365上的集电级以及联接在第二DC总线340上的发射级。各个下开关元件350,360和370还包括二极管395，其具有联接在相应的上开关元件345,355或365上的阴极以及联接在第二DC总线340上的阳极。上开关元件345,355和365各包括相应的二极管400，其具有联接在相应的下开关元件350,360和370上的阳极，以及联接在第一DC总线335上的阴极。各个上开关元件345,355和365包括晶体管405(例如IGBT)，其具有连接在相应的下开关元件350,360和370上的发射级以及联接在DC总线335上的集电级。

开关元件345,350,355,360,365和370受到控制器310的控制，以使电动机305旋转。在所示的结构中，传感器315感测穿过各个绕组375,380,385的电流和各个电动机端子上的端子电压，并将感测的电流和电压的指示提供给控制器310。控制器310为绕组375,380和385提供功率，以使电动机305旋转。控制器310基于电压传感器感测的电压读数而选择为哪相绕组提供功率。在操作期间，受控制的开关的接通-断开造成电动机以前进方向旋转，导致电动机305驱动压缩机105。

参照图4，其显示了用于阻止、限制和/或防止不合需要的和/或不受命令的压缩机旋转的典型控制过程401。过程401开始于条件410，其评估是否存在压缩机空转状况。这可通过评估压缩机的物理状态来执行，例如识别不旋转状态或固定状态，识别电动机的物理状态或电气状态，例如识别不旋转状态或固定状态、物理状态或电气状态，评估配置成驱动电动机的电气驱动器的状态，例如识别何时不配置控制状态或命令以操作驱动器，或通过这些技术和/或其它技术的组合。如果条件410评估为假，那么过程401返回条件410，其将重复。

如果条件410评估为真，那么过程401继续至条件420。条件420评估是否存在不合需要的和/或不受命令的旋转状况风险。这可利用各种技术来完成。某些技术评估压缩机的上游压力。某些技术评估压缩机的下游压力。某些技术评估跨压缩机的压力差。某些技术评估其它系统位置的压力和/或温度状况。某些技术评估与不合需要的压缩机旋转的风险相关联的环境状况。这种技术包括例如利用一个或多个传感器检测压缩机或电动机转子的旋转，检测电动机端子上的也指示旋转的反电动势(或由其感应的电流)，或者检测与不合需要的或不受命令的压缩机旋转的风险相关联的其它预定的系统参数的信息。某些技术利用前述技术和/或其它技术的组合。

不管用于评估不合需要的和/或不受命令的旋转状况风险的具体信息或参数如何，条件420可配置成将信息或参数与一个或多个准则进行比较，从而识别不合需要的压缩机旋转的风险。这可利用各种技术来完成，包括例如查询表、阈值比较、计算技术、统计技术、其它推测性技术或这些和/或其它技术的组合。如果条件420评估为假，那么过程401返回条件410。

如果条件420评估为真，那么过程401继续至操作430，其命令操作，以便阻止、限制和/或防止不合需要的压缩机旋转。操作430可包括许多技术。在某些实施例中，操作430可控制功率供给，例如驱动器，从而提供有效的闭合回路或短路状况，以便耗散由于电动机旋转所感应的电流，从而阻止与压缩机联接的电动机的旋转。在某些实施例中，闭合回路或短路状况可通过命令两个或更多个开关至闭合配置来提供，例如两个或更多个开关345,350,355,360,365和370，从而为驱动器轨道，例如轨道335或340提供短路，其包括两个或更多个电动机绕组，例如两个或更多个电动机绕组375,380和385。

在某些其它实施例中，操作430可控制功率，例如驱动器，以便为电动机提供DC电流，从而朝着预定的配置有效地推动电动机，以便有效地阻止、限制和/或防止不合需要的压缩机旋转。例如，参照图3，控制器310可命令开关元件345和325闭合，从而提供从DC总线轨道335，经由电动机绕组380和385至DC总线轨道340的闭合回路。各种其它闭合的回路配置涉及不同的开关组合，并且还可采用电动机绕组。

图5提供了用于起动压缩机110的一种方案的图示。这种方案不包括致力于任何液体清除功能的任何特定的方面，从而避免对压缩机110和/或系统100的其它构件造成损伤。此外，在所示的形式中，压缩机110包括液体，其在实现这种方案之前没有被除去。在激励压缩机110时，电动机170的电流530具有初始的起动分布，其在200ARMS(Amps RMS)处形成了峰值515，但是其它值是可能的。电流530的这个初始起动分布是预定的，并容许VFD155来确定其速度和转子位置。在峰值515之后，电动机170的电流530随着电动机170的操作被切换而经历小的衰减，从而跟随速度命令520。为了在大体与控制器160所提供的速度命令520的速度轨迹相对应的设定的时间周期内实现电动机170的速度510，电动机170的电流530经历了上冲事件540。上冲事件540部分地是由于相对较大量的扭矩而发生的，该扭矩是电动机170必须产生的，以便从压缩机110驱动收集的液体，使得电动机170的速度510大体可满足或与速度命令520的速度轨迹相对应。控制器160控制变频驱动器155的操作，从而为电动机170提供必要的电压和/或PWM驱动信号，其是产生足够的电动机170的扭矩所需要的，从而清除收集的液体，并提高电动机170的速度510，以便匹配速度命令520的速度轨迹。

在所示的形式中，电动机170的相对较大量的扭矩在存在收集的液体的状况下还会造成压缩机110的构件的变形或偏转。更具体地说，事件550代表扭矩所引起的压缩机110的转子的变形或偏转，使得其摩擦压缩机110的压缩室的侧面。在事件550中，构件之间的干涉减慢了电动机170的速度510的增量，造成速度510在事件550周围偏离速度命令520的速度轨迹，并且还促成上冲事件540。本领域中的技术人员应该懂得，上冲事件540可能导致故障或增加了系统100的一个或多个构件发生故障的容易性，构件包括例如压缩机110和/或电动机170。另外，压缩机110的构件的变形或偏转，包括与事件550相关联的那些构件的变形或偏转可能导致故障或压缩机110的寿命减少。

现在转到图6和图7，现在将提供用于起动压缩机110的备选方案的进一步的细节。如下面将更详细地论述的那样，这种方案提供了液体清除功能，并且控制器160可配置成每当压缩机110起动时，或者响应于确定压缩机110中存在收集的液体，自动地实现这种方案的执行。对于响应于确定压缩机110中存在收集的液体而执行这种方案的形式，应该懂得，如果不确定压缩机110中存在收集的液体，那么可执行用于操作压缩机110的备选方案。举例说来，且无限制地，如果不确定压缩机110中存在收集的液体，那么在起动时可执行与图5相关联的用于操作压缩机110的方案，其中速度命令520的速度轨迹是在起动时操作压缩机110的控制参数。

在一种形式中，传感器或与压缩机110相关联的其它检测装置配置成将指示了压缩机110中收集的液体的存在或不存在的信号提供给控制器160，并且控制器160响应于这个信号而在起动时执行适合于操作压缩机110的方案。在某些形式中，传感器或其它检测装置配置成在起动压缩机110之前将指示了压缩机110中收集的液体的存在或不存在的信号提供给控制器160。类似地，应该懂得，控制器160可配置成在起动压缩机110之前选择和/或执行用于起动时操作压缩机110的合适方案。在另一形式中，如果电动机170的扭矩在压缩机110起动之后预定的时间周期内超过预定值，就可确定压缩机110中存在收集的液体。电动机170的扭矩可通过任何合适的方法来测量，包括恰当配置的传感器。在一个特定但非限制的形式中，电动机170的扭矩基于电动机170的测量电流，因为在电动机170的低速下，电动机170的扭矩和电流大体彼此成正比。在一种形式中，用于确定电动机170的扭矩电流值是随着电动机170激励的同时进行测量的。

控制器160配置成如果电动机170的扭矩在预定的时间周期内超过预定值时就从用于操作压缩机110的一种方案切换至用于操作压缩机110的另一方案。作为非限制性的示例，控制器160可配置成最初利用结合图5所示和所述的方案起动压缩机110，然后如果电动机170的扭矩在预定的时间周期内超过预定值就切换到与图6和图7相关联的方案。类似地，应该懂得，在执行与图6和图7相关联的方案之前，在起动压缩机110之后可能存在轻微的延迟。或者，控制器160可配置成最初利用与图6和图7相关联的方案起动压缩机110，然后如果电动机170的扭矩在预定的时间周期内不超过预定值时就切换到与图5相关联的方案。在一种形式中，用于电动机170的扭矩的预定值对应于当压缩机110在没有收集任何液体的状况下起动时，在激励压缩机110时所测量的用于电动机170的已知的扭矩值。

在与图6和图7相关联的方案中，控制器160配置成以第一模式或起动模式操作压缩机110，第一模式或起动模式防止电动机170在时间690或之前超过预定的电流限制660，除非电动机170的速度670超过预定的速度阈值680。在一种形式中，在压缩机110的操作期间，预定的电流限制660对应于电动机170的最大额定电流，其中电动机170的速度处于或低于速度预定的速度阈值680，从而避免对压缩机110的损害或潜在损害。控制器160配置成控制变频驱动器155的操作，使得对电动机170提供合适的电压和/或PWM驱动信号，其防止电动机170的电流600在时间690之前超过限制660，而不管电动机170所需要的扭矩如何，从而使电动机170的速度670对应于或满足速度命令610的速度轨迹。响应于在时间690或之前速度670超过预定的速度阈值680，控制器160进一步配置成以第二模式或运行模式操作压缩机110，第二模式或运行模式大体不会限制或防止电动机170的电流600超过预定的电流限制660。在电动机170的速度670在时间690或之前不超过预定的速度阈值680的情况下，控制器160进一步配置成停止压缩机110的操作。

更具体地参照图6，其中用于电流限制660、速度阈值680和时间690的值并非限制性而仅仅是示例性的，电动机170的电流600具有初始起动分布，其在激励压缩机110时形成了位于200ARMS处的峰值605。电流600的这个初始起动分布是预定的，并容许VFD155来确定其速度和转子位置。电流600的初始起动分布上的其它变化也是可能的。在峰值605之后，电动机170的电流600随着电动机170的操作切换至一种模式而经历小的衰减，该模式防止电动机170在时间690时或之前超过预定的电流限制660，除非电动机170的速度670超过预定的速度阈值680。在时间690之前设定电流限制660，以便限制电动机170的电流超过200ARMS。通过这种方式，电动机170的速度670最初增加，然后在时间620至630之间大体保持稳定在大约250转/分钟(RPM)。在这个时间周期内，电动机170的速度670保持相对较低，并且有利于从压缩机110中稳定地清除液体，而不会产生相对较高的电动机扭矩或电动机电流。结果，如上面结合与图5相关联的方案所述可避免压缩机110、电动机170或一个或多个系统100的其它构件的损伤或故障。在时间630周围从压缩机110中清除液体之后，电动机170的速度670增加，直至其大致匹配或对应于速度命令610的速度轨迹。此外，在时间630之后不久，电动机170的电流600随着电动机170的速度670的增加而降低。

更具体地说参照图7，电动机170的电流600具有初始起动分布，其在激励压缩机110时形成位于150ARMS的峰值615。电流600的这个初始起动分布是预定的，并容许VFD155来确定其速度和转子位置。电流600的初始起动分布上的其它变化也是可能的。在峰值605之后，电动机170的电流600随着电动机170的操作切换至一种模式而经历小的衰减，该模式防止电动机170在时间690时或之前超过预定的电流限制660，除非电动机170的速度670超过预定的速度阈值680。在时间290之前设定电流限制660，以便限制电动机170的电流超过150ARMS。应该懂得图7中用于电流限制660、速度阈值680和时间690的值并非限制性的，而仅仅是示例性的，并且虽然不同于图6中所陈述的那些值，但可与图6中所陈述的那些值相对应。

在图7中，电动机170的速度670最初随着电动机电流600达到电流限制660而上冲到1000RPM之上，然后在时间625和时间635之间快速俯冲到200RPM周围。电动机170的速度670的初始上冲是噪声，其中控制器160可配置成丢弃或过滤它。在时间635之后，电动机170的速度670开始增加，但在时间690时或之前不会超过600RPM处所设置的速度阈值680，其代表起动压缩机160之后的六个第二时间周期的结束。响应于电动机170的速度670在时间690时或之前未能超过速度阈值680，压缩机110的操作被停止。在停止之后，可以设想在经过预定的时间周期之后可尝试压缩机110的一次或多次再起动，或者可为系统100的操作员提供指示，以便手动地排泄压缩机110或采取其它动作从压缩机110中清除液体。或者，控制器160可进一步配置成在时间690时或之前自动地激励压缩机110上的排泄阀的打开，或者在电动机170的速度670不超过速度阈值680的情况下采取其它液体清除动作。还应该懂得，除了或替代执行与图6和图7相关联的方案，如上面所述，控制器160可配置成在确定压缩机110存在液体时执行一个或多个这些动作。

如上面提到得那样，控制器160可配置成丢弃或过滤电动机170的速度670中的初始上冲，使其不会被认为是在时间690时或之前高于速度阈值680以上的电动机170的速度，这是防止压缩机110的停止操作所必须的。例如，在一种形式中，控制器160可配置成丢弃电动机170的速度670，直至电动机170的电流600达到电流限制660之后的某个预定的时间，并且/或者如果电动机170的速度670如同速度670的初始上冲之后那样减少，这均排除了电动机170的速度670的初始上冲的因素。或者，控制器160可丢弃电动机170的速度670，直至在起动压缩机110之后经过预定的时间周期，其中时间周期经过计算，以排除速度670的初始上冲。此外，用于丢弃速度670的这个初始上冲的另一方案可能涉及控制器160，其被额外地或备选地配置成一旦速度670已经恒定地保持在速度阈值660之上达到一定时间周期的话就确定电动机170的速度670已经超过速度阈值660。然而应该懂得，其它方案也可能用于消除或丢弃电动机170的速度670的初始上冲因素。

现在转到图8，现在将提供用于起动压缩机110的备选方案的进一步细节。如下面将更详细地论述的那样，这种方案提供了液体清除功能，并且控制器160可配置成每当压缩机110起动时，或者响应于确定压缩机110中存在收集的液体，自动地实现这种方案的执行。对于响应于确定压缩机110中存在收集的液体而执行这种方案的形式，应该懂得，如果不确定压缩机110中存在收集的液体，那么可执行用于操作压缩机110的备选方案。例如，但非限制性地，如果不确定压缩机110中存在收集的液体，那么在起动时可执行结合图5所述的用于操作压缩机110的方案。

在一种形式中，传感器或与压缩机110相关联的其它检测装置配置成将指示了压缩机110中收集的液体的存在或不存在的信号提供给控制器160，并且控制器160响应于这个信号而在起动时执行适合于操作压缩机110的方案。在某些形式中，传感器或其它检测装置配置成在起动压缩机110之前将指示了压缩机110中收集的液体的存在或不存在的信号提供给控制器160。类似地，应该懂得，控制器160可配置成在起动压缩机110之前选择和/或执行用于起动时操作压缩机110的合适方案。在另一形式中，如果电动机170的扭矩在压缩机110起动之后的预定的时间周期内超过预定值，就可确定压缩机110中存在收集的液体。如上所述可测量或确定电动机170的扭矩，控制器160配置成如果电动机170的扭矩在预定的时间周期内超过预定值就从用于操作压缩机110的一种方案切换至用于操作压缩机110的另一方案。作为非限制性的示例，控制器160可配置成最初利用结合图5所示和所述的方案起动压缩机110，然后如果电动机170的扭矩在预定的时间周期内超过预定值就切换到与图8相关联的方案。类似地，应该懂得，在执行与图8相关联的方案之前，在起动压缩机110之后可能存在轻微的延迟。或者，控制器160可配置成最初利用与图5相关联的方案起动压缩机110，然后如果电动机170的扭矩在预定的时间周期内不超过预定值，就切换到与图5相关联的方案。在一种形式中，用于电动机170的扭矩的预定值对应于当压缩机110在没有收集任何液体的状况下起动时，在激励压缩机110时所测量的用于电动机170的已知的扭矩值。

在与图8相关联的方案中，控制器160配置成操作压缩机110，以遵从控制器160所提供的速度命令840，其包括一种速度轨迹，速度轨迹配置成在时间860至时间820初始起动时防止电动机170的速度850超过预定的限制800。/在这种方案中，控制器160配置成控制变频驱动器155的操作，使得对电动机170提供合适的电压和/或PWM驱动信号，其容许或促进电动机170的速度850大致匹配或对应于速度命令840的速度轨迹。对于电动机170的电流890还设定了电流限制880，并且控制器160配置成如果电流890在时间820之前超过限制880就停止压缩机110的操作。在某些形式中，控制器160还可配置成如果电流890在时间820之后超过限制880就停止压缩机110的操作。

更具体地参照图8，其中用于电流限制880、速度限制800和时间820的值并非限制性而仅仅是示例性的，电动机170的电流890具有初始起动分布，其在激励压缩机110时形成了位于200ARMS处的峰值895。电流890的这个初始起动分布是预定的，并容许VFD155来确定其速度和转子位置。电流890的初始起动分布上的其它变化也是可能的。在峰值895之后，电动机170的电流890随着电动机170的操作切换至一种模式而暂时降低，该模式配置成在遵从速度命令840的状况下操作压缩机110。另外，电流限制880被设为225ARMS。在时间860至时间810之间，速度命令840的速度轨迹最初从0RPM增加至速度限制800的速度。在所示的形式中，速度限制800的速度大约为300RPM，应该懂得，其它变化也是可能的。速度命令840的速度轨迹从时间810至时间820保持恒定在速度限制800的速度下，然后随着时间增加至高达大约1500RPM在所示的形式中，时间810至820大体分别对应于在时间860之后大约1至6秒，但是其它变化也是可能的。

虽然之前没有论述，但是应该懂得，速度命令840的速度轨迹将有利于压缩机110中的液体清除功能。更具体地说，在时间810至820之间，遵从速度命令840的速度轨迹下的压缩机110的操作将大体提供相对较低的电动机速度，其有利于压缩机110中的液体清除，同时避免了不合需要且增加的电动机扭矩和电流。类似地，如上面结合与图2相关联的方案所述可避免压缩机110、电动机170和/或一个或多个系统100的其它构件的损伤或故障。具体地说，通过限制电动机170的速度850直至实现从压缩机110中清除液体，从而避免了过大的扭矩和电动机电流。然而，在电动机170的电流890超过电流限制880的情况下，控制器160配置成停止压缩机110的操作。

虽然之前没有论述，但是应该懂得，在时间810至820之间，速度命令840的速度轨迹以及在时间810至820之间的时间周期的长度经过选择，从而通过时间820提供从压缩机110中清除液体。例如，这些值可为基于实验方法而已知的，或者根据各种因素例如压缩机尺寸等等而计算出来。在一种形式中，在时间810至820之间，速度命令840的速度轨迹以及在时间810至820之间的时间周期的长度是基于压缩机110中的自由空间的容积、压缩机110的压缩室的容积、以及制冷剂泄漏回到压缩机110中的速率等已知的值而确定的。利用这些值，可确定速度，其将不会导致对压缩机110的损伤，而且速度可用于确定从压缩机110除去液体所必要的旋转数量(和因而时间)。

除了上面所述，在所示的形式中，虽然电动机170的速度850超过速度限制800，但是应该懂得，速度命令840的速度轨迹配置成防止电动机170的速度850超过速度限制800，直至时间820之后。此外，在其它非所示的形式中，速度命令340的速度轨迹可在时间810至820之间保持恒定在低于目标速度限制的速度下，以便在时间810至820之间考虑可能发生在电动机170的速度850上的任何向上的蠕变。作为一种推论，与图8相关联的方案防止电动机170的速度350超过预定的速度限制的形式也是可能的。

在某些实施例中，描述了一种控制器，其执行某些操作来检测和报告压缩机的反转或其它操作。在某些实施例中，控制器形成了处理子系统的一部分，其包括一个或多个具有存储器、处理和通信硬件的计算装置。控制器可为单个装置或分布式装置，并且控制器的功能可由硬件或软件来执行。

这里所述的某些操作包括理解一个或多个参数的操作。这里利用的“理解”包括通过本领域中所知的任何方法来接收值，包括至少从数据链路或网络通信中接收值，接收指示该值的电子信号(例如电压、频率、电流或脉宽调制(“PWM”)信号)，接收指示该值的软件参数，从计算机可读介质上的储存位置读取值，通过本领域中已知的任何方法接收值作为运行时参数，和/或通过接收可计算出被理解的参数的值，和/或通过参照缺省值，其被理解为参数值。

参照图9，其显示了一种典型的HVACR系统900，其包括制冷剂环路，制冷剂环路包括螺杆式压缩机或螺旋压缩机910,911、冷凝器920和蒸发器930。制冷剂流过系统900，其在闭合环路中从压缩机910,911流向冷凝器920，流向蒸发器930，并返回压缩机910,911。各种实施例还可包括附加的制冷剂环路元件，包括例如用于控制制冷剂流量的阀门，制冷剂过滤器、节热器、油分离器和/或冷却构件以及用于各种系统构件的流动路径。

螺杆式压缩机或螺旋压缩机910被驱动单元950驱动，驱动单元950包括被变频驱动器155驱动的永磁电动机970。在所示的实施例中，变频驱动器955配置成输出三相PWM驱动信号，并且电动机970是表面磁体型永磁电动机。还可设想使用其它类型和配置的变频驱动器和电动机，例如内部磁体型永磁电动机、磁阻电动机或电感电动机。螺杆式压缩机或螺旋压缩机911被驱动单元951驱动，驱动单元951包括被变频驱动器956驱动的永磁电动机971。在所示的实施例中，变频驱动器956配置成输出三相PWM驱动信号，并且电动机971是表面磁体型永磁电动机。还可设想使用其它类型和配置的变频驱动器和电动机，例如内部磁体型永磁电动机、磁阻电动机或电感电动机。应该懂得，这里公开的原理和技术可应用于广泛的各种驱动器和电动机配置、系统和子系统中，包括以下进一步所述的那些。还应该懂得，其同样应用于许多附加或备选的控制器、控制模块或控制单元，包括但并不局限于其它地方所述的那些。

冷凝器920配置成从接收自压缩机910的压缩制冷剂中传递热量。在所示的实施例中，冷凝器920是水冷式冷凝器，其在入口921处接收冷却水，将热量从制冷剂传递给冷却水，并在输出922处输出冷却水。还可以设想可利用其它类型的冷凝器，例如空冷式冷凝器或蒸发式冷凝器。应该进一步懂得，这里对水的引用包括水溶液，除非做了其它限制，否则其包括附加成分。

蒸发器930配置成从冷凝器920中接收制冷剂，使接收的制冷剂膨胀，以降低其温度，并将热量从冷却介质传递给制冷剂。在所示的实施例中，蒸发器930配置成水冷式冷却器，其在入口931处接收水，将热量从水传递给制冷剂，并在输出932处输出冷却水。还可以设想可利用许多特定类型的蒸发器，包括干式膨胀蒸发器、浸没型蒸发器、裸管式蒸发器、板式表面蒸发器和翅片式蒸发器等等。

HVACR系统900还包括控制器960，其输出控制信号给变频驱动器955,956，以控制电动机970,971和压缩机910,911的操作。控制器960还接收关于驱动单元950,951的操作信息。在典型的实施例中，控制器960接收关于电动机电流、电动机端子电压和/或其它电动机操作特征的信息。应该懂得，这里所述的控制器、控制程序和控制模块可利用硬件、软件、固件和其各种组合来实现，并可利用可执行的指令，其储存在非瞬态计算机可读介质或多种非瞬态计算机可读介质中。还应该懂得，控制器960可以各种形式来提供，并可包括例如以下公开的许多硬件和软件模块和构件。

参照图10，提供了系统700的一个典型实施例，其用于检测压缩机的反转，其可用于HVACR系统。如图所示，系统700可设有功率供给702，其可为例如上面所述联接在控制器704上的主功率供给，其可联接在变频驱动器706或其构件上，变频驱动器联接在电动机707上，电动机机械地联接在压缩机708上并配置成驱动压缩机，压缩机可为螺杆式压缩机或螺旋压缩机。压缩机707设计为用于在一个方向上运行或操作，该方向可被指定为前进方向，其中相反的方向是反方向。反方向是使压缩机遇到潜在损害的方向。

典型的控制器704设有几个结构化的模块710,720,730,740,750，用于执行各种任务，以便检测和停止压缩机708的反转。控制器设有供给模块710，其联接在功率供给702和变频驱动器706上。功率的供给703从功率供给702流向供给模块710。供给模块710是结构化的，以便选择性地或可选择地将功率705供给变频驱动器706，从而起动电动机707。供给模块710可通过限制电流、电压的数量或改变功率705的频率而完成这点。在正常操作期间，供给模块710可将功率供给705输送给变频驱动器706，其可为连续的供给。因而，供给模块是结构化的，以起动电动机707。供给模块710还配置成中断对变频驱动器706和因而电动机707的功率供给。中断功率供给的动作可包括终止电流的供给，尤其当控制器704检测到压缩机708在反向操作时。

控制器704的示例还设有电流检测模块720，其是结构化的，以接收来自传感器的输入，并检测和确定被电动机706吸取的电流725的数量。应该懂得，这个反馈或吸取电流值725不同于通过供给模块710输送给电动机707的线路电流。电流检测模块720可包含本领域中已知的各种检测传感器，其可作为或不作为变频驱动器706的一部分而被包含进来。如以下所述，在电动机706和压缩机708的起动时，在吸取电流值中可能存在初始电流上冲。因此，电流检测模块720可为结构化的，例如忽略这个初始电流上冲，或不会开始监测所吸取的电流，直至所吸取的电流中的这个初始电流上冲已经减退之后。这可通过不监测或忽略所监测的吸取电流，直至开始供给电流之后的预定的时间。还应该懂得，电流检测模块可检测吸取电流的许多特征，例如：峰值特征，例如电流大小，其可为总计电流或综合电流；瞬时变化率或电流；或电流差。

控制器700的示例还设有阈值组件730，其是结构化的，以理解和/或确定吸取电流阈值735。吸取电流阈值735可作为预定值储存在计算机可读介质的储存位置上。这种位置可能位于控制器700本身中，并且可并入到阈值检测模块730或任何与控制器700相关联的其它模块中。吸取电流阈值735是可经验性地为给定的电动机707和压缩机708的组合而确定的值，并且在后文中将描述其确定过程。应该懂得，吸取电流阈值735可为所吸取的电流的任何特征，但可能尤其是被电流检测模块720所检测的特征限制，其可为例如：峰值特征限制，例如电流大小限制，其可为总计电流或综合电流；瞬时变化率的限制或电流限制；或电流差限制。

控制器700可设有诊断模块，其确定了与电动机706和压缩机708组合相关联的健康值745。健康值通过将吸取电流值725与吸取电流阈值735进行比较来确定，从而将正常压缩机操作和可归因于或指示压缩机反转的电流状况区别开来。如果吸取电流值725小于吸取电流阈值735，那么健康值745是通过的。如果吸取电流值725大于或等于吸取电流阈值735，那么健康值745是失败的。

控制器700的示例还设有控制模块750，其是结构化的，以理解健康值745并响应于健康值745而将“go/nogo”信号发送给供给模块710。如果健康值745通过，那么控制模块750将“go”信号发送给供给模块710，并且所有操作正常进行。如果健康值745失败，那么控制模块750将“nogo”信号发送给供给模块710，并切断至电动机706的功率705，并且在压缩机708可能受损之前停止所有操作。

现在参照图11和图12，提供用于两种不同的电动机和压缩机组合组件的典型曲线图，其详细显示了随着时间的电动机吸取的电流值、速度命令和速度反馈。电动机吸取的电流值是这里所述的吸取电流值725，速度命令是引导电动机旋转的速度，并且速度反馈是实际测量的电动机旋转的速度。如图11和图12中所示，在电动机和压缩机组件的起动时预计了电动机吸取电流中的初始上冲。在这个初始起动上冲之后，在电动机吸取的电流值中可看到电动机反转的效应。由于增加了电动机上的扭矩负载，电动机吸取了不正常的电流量，以跟上速度命令。电动机吸取的电流与其产生的扭矩数量成正比。

参照图11，电动机和压缩机的组合具有大约100安培的初始起动电流上冲，其在初始起动之后的大约1.5至2秒的时间终止。在起动开始之后的大约2秒之后，电动机吸取的电流值增加，其中速度命令在正常限制范围内。在起动之后大约4秒时，在电动机吸取的电流值中明显看到电动机反转的效应。随着压缩机反向旋转，尤其对于螺杆式压缩机和螺旋压缩机而言，内部部件开始干扰和/或磨擦在一起，其产生热量，这可能导致内部压缩机构件的焊接，并对压缩机造成不能弥补的损伤。

对于图11的电动机和压缩机组合，吸取电流阈值可设定为大约150至200安培。这意味着当电动机吸取的电流满足或超过这个值时，电动机将得到关闭信号，或者功率将被切断，以停止电动机并防止对压缩机造成任何损伤。这个150至200安培的值高于起动时所吸取的100安培，并且在正常起动期间不会停止电动机和压缩机组件。

图11的电动机和压缩机组件被限制于300安培是毫无价值的。因此，电动机吸取的电流值不会超过那个值。测试还仅仅是在初始起动之后运行了大约8.5秒。如果在这个测试中已经利用了本公开的系统300，其中吸取电流阈值为150或200安培，那么电动机和压缩机组件将在起动之后大约4秒停止旋转。

参照图12，电动机和压缩机的组合具有大约200安培的初始起动上冲，其在初始起动之后的大约1秒的时间终止。在起动之后的大约1秒之后，电动机吸取的电流值增加，其中速度命令在正常限制范围内。在起动之后刚好9秒时，在电动机吸取的电流值中明显看到电动机反转的效应。

对于图12的电动机和压缩机组合，吸取电流阈值可设定为大约300安培。这意味着当电动机吸取的电流满足或超过这个值时，电动机将得到关闭信号，或者功率供给将被中断，以停止电动机并防止对压缩机造成任何损伤。300安培的这个值高于起动时所吸取的200安培，并且高于电动机在速度爬坡期间所吸取的大约250安培。这个300安培的吸取电流阈值不会在正常起动期间停止电动机和压缩机组件，但会在造成任何损伤之前停止电动机和压缩机组件。测试是在初始起动之后运行了大约12.5秒。如果在这个测试中已经利用了本公开的系统300，其中吸取电流阈值为大约300安培，那么电动机和压缩机组件将在起动之后大约9秒停止旋转。

之前反向运行的压缩机的示例显示了吸取电流阈值如何依赖于电动机和压缩机的组合而改变。若干个因素用于确定吸取电流阈值，它们可包括以下任一个或多个因素：电动机的额定电流；电动机的额定扭矩；压缩机的惯性；所需的压缩机速度(速度命令)和/或加速度(速度命令的爬坡)；和预期的速度反馈。因此，因为这些因素考虑了电动机、压缩机的特性以及所需的组合性能，所以吸取电流阈值可能对于每个电动机和压缩机的组合及其应用都是独特的，并可能随着经验性的测试而得到验证。

还应该懂得，吸取电流值的许多特征可从图11和图12的曲线图中进行确定。这些特征可为例如：峰值特征，例如电流大小，其可为总计电流或综合电流；瞬时变化率；或电流差。

另一考虑到的因素是时间。如图11和图12中所示，在起动期间的吸取电流中的初始电流上冲是正常的，但可能导致压缩机在反向运行的假警报。因此，这里所述的系统和方法可选择性地忽略吸取电流中的这个初始起动上冲，并且不开始监测吸取的电流，直至在系统起动之后已经逝去了预定的时间量。如图4和图5中所示，这可为在起动之后已经过去了1至2秒之后。同样，这个可忽略的初始时间依赖于系统中所利用的电动机和压缩机的组合，并且还依赖于前述细节中所论述的因素。

虽然已经在附图和前面描述中详细显示并介绍了本说明书，但是其在性质上应被认为是说明性的，而非限制性的，应该懂得本文只是显示并描述了优选实施例，并且处于本发明的精神范围内的所有变型和改型都需要得到保护。应该懂得，虽然上面描述中所使用的例如“优选”、“优选地”、“优选的”或“更优选的”等词语指示所述的特征可为更适宜的，但它是不可必须的，并且可设想缺乏这些特征的实施例落在本发明的范围内，该范围由附属权利要求来限定。在阅读权利要求时，当使用例如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一个部分”等词语时，并不意图将权利要求仅限于一个事物，除非在权利要求中做了特别相反的陈述。当使用语句“至少一部分”和/或“一部分”时，事物可包括一部分和/或整个事物，除非特别相反的陈述。除非做出规定或限制，否则词语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变体都是广义上使用的，并且包含直接和间接的安装、连接、支撑和联接。此外“连接”和“联接”并不局限于物理或机械的连接或联接。

还应该懂得，上面所概括和详细描述且在图中显示的典型实施例是说明性的，而非限制性的或约束性的。上面只是已经显示和描述了当前优选的实施例，并且在本发明范围内的所有变化和修改都将得到保护。应该懂得，下面所述的实施例和形式可在某些情形下进行组合，并且在其它情形下可为彼此排斥的。类似地，应该懂得下面所述的实施例和形式可与其它地方所公开的其它方面和特征进行组合或不组合。应该懂得上述实施例的各种特征和方面可能不是必须的，并且缺乏它的实施例也得到保护。在阅读权利要求时，当使用例如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一个部分”等词语时，并不意图将权利要求仅限于一个事物，除非在权利要求中做了特别相反的陈述。当使用语句“至少一部分”和/或“一部分”时，事物可包括一部分和/或整个事物，除非特别相反的陈述。除非做出规定或限制，否则词语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变体都是广义上使用的，并且包含直接和间接的安装、连接、支撑和联接。此外“连接”和“联接”并不局限于物理或机械的连接或联接。

Claims (20)

1.一种用于控制制冷系统中的制冷剂压缩机的操作的控制器，压缩机包括电动机，控制器配置成以起动模式操作压缩机，其中电动机的电流被防止超过预定的电流限制达不超过预定时间周期的时间周期，并且响应于确定电动机在预定的时间周期到期时或之前超过预定的速度阈值而以运行模式操作压缩机。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，控制器还配置成响应于确定电动机在预定的时间周期到期时或之前未能达到预定的速度阈值而停止压缩机的操作。

3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，运行模式下的压缩机的操作包括相对于起动模式下的压缩机的操作而言提高了电动机速度。

4.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，控制器进一步配置成响应于确定电动机扭矩超过了预定值而以起动模式操作压缩机。

5.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，还包括传感器，其配置成测量电动机电流并为控制器提供相对应的指示，其中控制器进一步配置成使用所测量的电动机电流来确定电动机扭矩。

6.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，控制器进一步配置成当激励压缩机时自动地以起动模式操作压缩机。

7.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，预定的电流限制对应于使压缩机以处于或在预定的速度阈值的速度以下的电动机速度操作时的最大额定电流，从而避免压缩机的损伤。

8.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述制冷系统还包括制冷环路、冷凝器、蒸发装置和变频驱动器。

9.一种用于控制制冷系统中的制冷剂压缩机的操作的控制器，压缩机包括电动机，控制器配置成以起动模式操作压缩机，起动模式配置成在起动压缩机之后防止电动机速度超过预定的速度限制达预定的时间周期，且配置成如果电动机的电流在预定的时间周期到期之前超过预定的电流限制的话，那么停止压缩机操作。

10.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，选择预定的速度限制和预定的时间周期，从而在不损伤压缩机的状况下提供液体清除功能。

11.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，控制器进一步配置成在预定的时间周期到期之后以运行模式操作压缩机，运行模式包括相对于起动模式更高的电动机速度。

12.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，控制器进一步配置成在激励压缩机之后自动地以起动模式操作压缩机。

13.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，预定的电流限制对应于使压缩机以处于或在预定的速度限制的速度以下的电动机速度操作时的最大额定电流，从而避免压缩机的损伤。

14.一种用于驱动电动机的系统，包括：

驱动地联接到螺杆式压缩机和螺旋压缩机之一的电动机；

驱动地联接在所述电动机上的功率供给；以及

控制器，其配置成控制功率供给，以便可选择地将电流供给电动机，相对于阈值评估电动机从功率供给吸取的电流的特征，并基于该特征大于阈值的评估而控制功率供给，以停止将电流供给电动机，选择阈值以便区别可归因于反方向驱动螺杆式压缩机和螺旋压缩机之一而引起的电流状况和可归因于在前进方向起动压缩机而引起的电流状况。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，这种确定发生在供给电流的动作开始之后预定的时间周期内，选择预定的时间周期，使其发生在预期有电流上冲的初始时间周期之后。

16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，该特征是电流大小。

17.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，控制器包括结构化的电流模块，以便在选择的时间周期内理解所述电动机吸取的电流大小，并相对于阈值评估所述大小。

18.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，功率供给包括变频驱动器。

19.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，选择阈值，使其当利用联接于功率供给上的电动机起动压缩机时在大小上比预计的最大特征值更大。

20.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，特征值是电流大小。

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