EP1538337B1

Overload protective arrangement and method for reducing power consumption upon voltage fluctuations

Abstract

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EP1538337B1, drawing sheet 1
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Expired 2 December 2023, 2.8 years ago.

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22 claims: 22 independent, 0 dependent

  1. 1
    Anordnung zum Überlastschutz eines Elektromotors (1) eines Kompressionsaggregats mit einem Kompressor (2), wobei die Anordnung eine Einrichtung (6,7) zur Reduktion der Last am Motor (1) und eine Steueranordnung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung weiter eine Netzspannungs-Überwachungseinheit (3) aufweist und die Steueranordnung (4) zur Reduktion der Last bei Unterschreiten eines vorbestimmten ersten Schwellwerts der Netzspannung (U) mit der Einrichtung (6,7) verbunden ist. Arrangement de protection contre les surcharges d'un moteur électrique (1) d'un groupe de compression muni d'un compresseur (2), l'arrangement présentant un dispositif (6, 7) de réduction de la charge au moteur (1) et un arrangement de commande (4), caractérisé en ce que l'arrangement présente en outre une unité de surveillance de la tension du réseau (3) et l'arrangement de commande (4) est relié avec le dispositif (6, 7) pour la réduction de la charge lorsque la tension du réseau (U) devient inférieure à une première valeur de seuil prédéfinie. Arrangement for overload protection of an electric motor (1) of a compression unit having a compressor (2), the arrangement having a device (6, 7) for reducing the load on the motor (1) and a control arrangement (4), characterized in that the arrangement furthermore has a mains voltage-monitoring unit (3) and the control arrangement (4), is connected to the device (6, 7) for the purpose of reducing the load in the event of the mains voltage (U) falling below a predetermined, first threshold value.
  2. 2
    Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Druckausgleichsventil (5,5') an einem By-Pass (7) zwischen Einlass (E) und Auslass (A) des Kompressors (2) für den Druckabbau zwischen dem Druck (LP) am Einlass (E) und dem Druck (HP) am Auslass (A) vorgesehen ist. Arrangement according to Claim 1, characterized in that at least one pressure-compensating valve (5, 5') is provided on a bypass (7) between the inlet (E) and the outlet (A) of the compressor (2) for reducing the pressure between the pressure (LP) at the inlet (E) and the pressure (HP) at the outlet (A). Arrangement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins une vanne de compensation de pression (5, 5') sur un bipasse (7) entre l'entrée (E) et la sortie (A) du compresseur (2) pour la réduction de la pression entre la pression (LP) à l'entrée (E) et la pression (HP) à la sortie (A).
  3. 3
    Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Elektromotors (1) mit dem Kompressor (2) durch eine Kupplung (6) verstellbar und/oder trennbar verläuft. Arrangement according to Claim 1, characterized in that the connection of the electric motor (1) to the compressor (2) is made via a coupling (6) such that it can be adjusted and/or disconnected. Arrangement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison du moteur électrique (1) avec le compresseur (2) s'étend à travers un accouplement (6) en étant positionnable et/ou sectionnable.
  4. 4
    Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzspannungs-Überwachungseinheit (3) einen Spannungskomparator aufweist. Arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the mains voltage-monitoring unit (3) has a voltage comparator. Arrangement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'unité de surveillance de la tension du réseau (3) présente un comparateur de tension.
  5. 5
    Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (4) in Wirkverbindung mit einer Einrichtung zum Abschalten des Elektromotors (1) steht, so dass der Elektromotor (1) abgeschaltet wird, wenn die Unterspannung länger als eine vorgegebene Zeitdauer anhält. Arrangement according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the control arrangement (4) is in interacting connection with a device for switching the electric motor (1) off, with the result that the electric motor (1) is switched off when the undervoltage lasts longer than a predetermined period of time. Arrangement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'arrangement de commande (4) est en liaison active avec un dispositif de mise hors circuit du moteur électrique (1), de sorte que le moteur électrique (1) est mis hors circuit lorsque la sous-tension est maintenue pendant plus longtemps qu'une durée prédéfinie.
  6. 6
    Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) mit einer Einrichtung zur Reduktion der Stromaufnahme in der Anlaufphase versehen ist. Arrangement according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the electric motor (1) is provided with a device for reducing the current consumption in the start-up phase. Arrangement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moteur électrique (1) est prévu avec un dispositif de réduction de la consommation de courant dans la phase de démarrage.
  7. 7
    Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Reduktion der Stromaufnahme in der Anlaufphase des Elektromotors (1)einen in Serie zu einer Hauptwicklung (11) schaltbaren Heissleiter (15) und eine in Serie zu einer Hilfswicklung (12) schaltbare Anordnung aus einem Heissleiter (16) und einem Anlaufkondensator (17) umfasst. Arrangement according to Claim 6, characterized in that the device for reducing the current consumption in the start-up phase of the electric motor (1) comprises an NTC thermistor (15) which can be connected in series with a main winding (11), and an arrangement, which can be connected in series with an auxiliary winding (12), comprising an NTC thermistor (16) and a start-up capacitor (17). Arrangement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de réduction de la consommation de courant dans la phase de démarrage du moteur électrique (1) comprend une thermistance CTN (15) qui peut être branchée en série avec un enroulement principal (11) et un arrangement, composé d'une thermistance CTN (16) et d'un condensateur de démarrage (17), qui peut être branché en série avec un enroulement auxiliaire (12).
  8. 8
    Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet die Steueranordnung (4) in Wirkverbindung mit einer Einrichtung zum Einschalten des Elektromotors (1) steht, so dass der Elektromotor (1) nur eingeschaltet wird, wenn die Netzspannung (U) über einen zweiten Schwellwert steigt. Arrangement according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the control arrangement (4) is in interacting connection with a device for switching the electric motor (1) on, with the result that the electric motor (1) is only switched on when the mains voltage (U) rises above a second threshold value. Arrangement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'arrangement de commande (4) est en liaison active avec un dispositif de mise en circuit du moteur électrique (1), de sorte que le moteur électrique (1) n'est mis en circuit que lorsque la tension du réseau (U) augmente au-dessus d'une deuxième valeur de seuil.
  9. 9
    Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (4) in Wirkverbindung mit einer Einrichtung zum Verbinden des Elektromotors (1) mit der Last steht, wobei die Last erst mit dem Elektromotor (1) verbunden wird, wenn dieser eine vorbestimmte Drehzahl erreicht hat. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the control arrangement (4) is in interacting connection with a device for connecting the electric motor (1) to the load, the load only being connected to the electric motor (1) when it has reached a predetermined speed. Arrangement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arrangement de commande (4) est en liaison active avec un dispositif de connexion du moteur électrique (1) avec la charge, la charge n'étant connectée avec le moteur électrique (1) que lorsque celui-ci a atteint une vitesse de rotation prédéfinie.
  10. 10
    Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompressionsaggregat in einer Klimaanlage oder einem Kühlschrank eingebaut ist. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the compression unit is built into an air-conditioning system or a refrigerator. Arrangement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le groupe de compression est installé dans un équipement de climatisation ou un réfrigérateur.
  11. 11
    Method for reducing the current consumption of an electric motor (1) using a compression unit in the event of mains voltage fluctuations, in particular in the event of a reduction in the mains voltage (U), comprising the following steps:- monitoring the mains voltage (U)- reducing the load on the electric motor (1) by means of the compressor (2) when the mains voltage (U) falls below a first threshold value, with the result that the electric motor (1) is running on approximately no-load. Procédé de réduction de la consommation électrique d'un moteur électrique (1) au niveau d'un groupe de compression lors de fluctuations de la tension du réseau, notamment lors d'une réduction de la tension du réseau (U), comprenant les étapes suivantes - surveillance de la tension du réseau (U)- réduction de la charge au niveau du moteur électrique (1) par le compresseur (2) lorsque la tension du réseau (U) devient inférieure à une première valeur de seuil, de sorte que le moteur électrique (1) fonctionne approximativement au ralenti. Verfahren zur Reduktion des Stromverbrauchs eines Elektromotors (1) an einem Kompressionsaggregat bei Netzspannungsschwankungen, insbesondere bei einer Reduktion der Netzspannung (U), umfassend die Schritte - Überwachen der Netzspannung (U)- Reduzieren der Last am Elektromotor (1) durch den Kompressor (2), wenn die Netzspannung (U) unter einen ersten Schwellwert sinkt, so dass der Elektromotor (1) etwa im Leerlauf betrieben wird.
  12. 12
    Method according to Claim 11, characterized in that the load is removed from the electric motor (1) by means of reducing the pressure difference between the pressure (LP) at the inlet (E) and the pressure (HP) at the outlet (A) of the compressor (2). Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la charge est retirée du moteur électrique (1) en réduisant la différence de pression entre la pression (LP) à l'entrée (E) et la pression (HP) à la sortie (A) du compresseur (2). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Last über die Reduktion der Druckdifferenz zwischen dem Druck (LP) am Einlass (E) und dem Druck (HP) am Auslass (A) des Kompressors (2) vom Elektromotor (1) genommen wird.
  13. 13
    Method according to Claim 11 or 12, characterized in that the pressure difference between the pressure (LP) at the inlet (E) and the pressure (HP) at the outlet (A) of the compressor (2) is reduced to zero. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que la différence de pression entre la pression (LP) à l'entrée (E) et la pression (HP) à la sortie (A) du compresseur (2) est réduite à zéro. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz zwischen dem Druck (LP) am Einlass (E) und dem Druck (HP) am Auslass (A) des Kompressors (2) auf Null reduziert wird.
  14. 14
    Method according to either of Claims 12 or 13, characterized in that the pressure difference is reduced by opening and/or closing one or more valves (5, 5') in a bypass (7) between the inlet (E) and the outlet (A) of the compressor (2). Procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la différence de pression est réduite en ouvrant et/ou en fermant une ou plusieurs vannes (5, 5') dans un bipasse (7) entre l'entrée (E) et la sortie (A) du compresseur (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz durch das Öffnen und oder Schliessen von einem oder mehreren Ventilen (5,5') in einem By-Pass (7) zwischen Einlass (E) und Auslass (A) des Kompressors (2) reduziert wird.
  15. 15
    Method according to Claim 11, characterized in that the load is disconnected from the electric motor (1) by means of a coupling (6). Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la charge est déconnectée du moteur électrique (1) par le biais d'un accouplement (6). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Last über eine Kupplung (6) vom Elektromotor (1) abgekoppelt wird.
  16. 16
    Method according to one of Claims 11 to 15, characterized in that the time during which the electric motor (1) is on no-load is measured, and in that the electric motor (1) is switched off after a predetermined period of time on no-load. Procédé selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que le temps pendant lequel le moteur électrique (1) se trouve au ralenti est mesuré et en ce que le moteur électrique (1) est mis hors circuit après une durée prédéfinie au ralenti. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit, während welcher sich der Elektromotor (1) im Leerlauf befindet, gemessen wird, und dass nach einer vorbestimmten Zeitdauer im Leerlauf der Elektromotor (1) ausgeschaltet wird.
  17. 17
    Method according to one of Claims 11 to 16, characterized in that the current (I) through the electric motor (1) is reduced during the start-up phase. Procédé selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que le courant (I) à travers le moteur électrique (1) est réduit pendant la phase de démarrage. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom (I) durch den Elektromotor (1) während der Anlaufphase reduziert wird.
  18. 18
    Method according to Claim 17, characterized in that, during the start-up phase, an NTC thermistor (15) is connected in series with a main winding (11), and an arrangement comprising a start-up capacitor (14) in series with an NTC thermistor (16) is connected in series with an auxiliary winding (12). Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que pendant la phase de démarrage, une thermistance CTN (15) est branchée en série avec un enroulement principal (11) et un arrangement, composé d'un condensateur de démarrage (14) en série avec une thermistance CTN (16), est branché en série avec un enroulement auxiliaire (12). Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass während der Anlaufphase ein Heissleiter (15) in Serie zu einer Hauptwicklung (11) und eine Anordnung aus einem Anlaufkondensator (14) in Serie mit einem Heissleiter (16) in Serie zu einer Hilfswicklung (12) geschaltet wird.
  19. 19
    Method according to one of Claims 11 to 18, characterized in that the electric motor (1) is only connected to the load of the compressor (2) once a predetermined speed has been reached. Procédé selon l'une des revendications 11 à 18, caractérisé en ce que le moteur électrique (1) n'est relié avec la charge du compresseur (2) qu'après avoir atteint une vitesse de rotation prédéfinie. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) erst nach Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl mit der Last des Kompressors (2) verbunden wird.
  20. 20
    Method according to one of Claims 11 to 19, characterized in that the first threshold value for reducing the load on the electric motor (1) is 80 to 90% of the rated voltage, preferably 85% of the rated voltage. Procédé selon l'une des revendications 11 à 19, caractérisé en ce que la première valeur de seuil pour la réduction de la charge au moteur électrique (1) se situe à 80 % à 90 % de la tension nominale, de préférence à 85 % de la tension nominale. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellwert für Reduktion der Last am Elektromotor (1) bei 80 bis 90 % der Nennspannung liegt, vorzugsweise bei 85% der Nennspannung.
  21. 21
    Method according to one of Claims 10 to 20, characterized in that the second threshold value for increasing the load on the electric motor (1) is 90 to 95% of the rated voltage. Procédé selon l'une des revendications 10 à 20, caractérisé en ce que la deuxième valeur de seuil pour l'augmentation de la charge au moteur électrique (1) se situe à 90 % à 95 % de la tension nominale. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwellwert für die Erhöhung der Last am Elektromotor (1) bei 90 bis 95% der Nennspannung liegt.
  22. 22
    Method according to one of Claims 10 to 21, characterized in that the load on the electric motor (1) is reduced within less than 30 ms, preferably within approximately 20 ms. Procédé selon l'une des revendications 10 à 21, caractérisé en ce que la charge au moteur électrique (1) est réduite en moins de 30 ms, de préférence dans un délai d'environ 20 ms. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Last am Elektromotor (1) innert weniger als 30 ms reduziert wird, vorzugsweise innert etwa 20 ms.
Independent claims22