冷水机组电机启动散热方法、设备及系统

技术领域

本申请涉及电机启动散热技术领域，尤其涉及一种冷水机组电机启动散热方法、设备及系统。

背景技术

大型冷水机组的电机，正常运行时是由冷媒冷却的。目前定频的冷水机组软启动、星三角启动时，由于启动电流大，会造成电机温升过高的问题。电机内部温升过高不仅会缩短电机内部绝缘材料的寿命，而且会降低电机的运行效率，使得发热量增加，造成电机温度进一步上升，形成恶性循环，严重影响电机寿命和电机运行的安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种冷水机组电机启动散热方法、设备及系统，以解决现有技术中冷水机组电机启动时，启动电流大，会造成电机温升过高的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种冷水机组电机启动散热方法，包括：

检测电机的启动电流；

确定电机的启动电流与额定电流的相对关系，根据所述相对关系确定电子膨胀阀的初始开度；

确定电机的当前温升值；

根据当前温升值所属的温升区间，调整电子膨胀阀的开度；

执行循环，并根据当前温升值所属的温升区间确定当前循环与下一循环的间隔时间。

优选地，所述确定电机的启动电流与额定电流的相对关系，包括：

确定电机的启动电流与额定电流的电流倍数关系。

优选地，所述根据所述相对关系确定电子膨胀阀的初始开度，包括：

在所述电流倍数小于1时，不开启电子膨胀阀；

在所述电流倍数大于等于1时，根据预设的电流倍数与初始开度的对应关系，确定当前电流倍数对应的电子膨胀阀的初始开度。

优选地，所述方法还包括：记录电机的启动电流以及电机启动后的温升值；

根据本次记录以及历史记录调整更新电流倍数与初始开度的对应关系。

优选地，所述根据当前温升值所属的温升区间，调整电子膨胀阀的开度，包括：

根据预设的温升区间与调整开度的对应关系，调整电子膨胀阀的开度。

优选地，所述循环还包括：

判断当前温升值是否满足预设条件；

在当前温升值满足预设条件时，调整电子膨胀阀的开度为预设目标开度，且延长当前循环与下一循环的间隔时间为预设目标间隔。

优选地，所述预设条件为：当前温升值＜总温升区间的中间值，且持续预设时长。

优选地，所述检测电机的启动电流前，所述方法还包括：

进行电机散热系统上电自检。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种冷水机组电机启动散热设备，包括：

处理器和存储器；

所述处理器与存储器通过通信总线相连接：

其中，所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序；

所述存储器，用于存储程序，所述程序至少用于执行如以上任一项所述的一种冷水机组电机启动散热方法。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种冷水机组电机启动散热系统，包括：

电机、电流检测模块、温升确定模块、电子膨胀阀、冷媒装置和控制模块；

所述电流检测模块，用于检测电机的启动电流；

所述温升确定模块，用于确定电机的当前温升值；

所述冷媒装置用于对所述电机进行制冷；

所述电子膨胀阀的开度与所述冷媒装置的制冷量对应；

所述控制模块，用于用于确定电机的启动电流与额定电流的相对关系，根据所述相对关系确定电子膨胀阀的初始开度；根据当前温升值所属的温升区间，调整电子膨胀阀的开度；执行循环，并根据当前温升值所属的温升区间确定当前循环与下一循环的间隔时间。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请中的冷水机组电机启动散热方法，首先检测电机的启动电流，确定电机的启动电流与额定电流的相对关系，根据相对关系确定电子膨胀阀的初始开度，且电子膨胀阀的开度与冷媒装置的制冷量对应。由于电机启动时存在电流大，会造成电机温升过高的问题，本申请中通过电机的启动电流提前预判电机温升，在电机启动时直接根据电机的启动电流确定电子膨胀阀的初始开度，以在电机启动时直接对电机进行初始制冷，防止电机启动温度过高。本申请中还确定电机的当前温升值，根据当前温升值所属的温升区间，调整电子膨胀阀的开度。执行循环，并根据当前温升值所属的温升区间确定当前循环与下一循环的间隔时间。本申请中不仅在电机启动时直接对电机进行初始制冷，还在电机启动后的初始运行过程中持续检测电机的实时温升值，以在电机启动后的初始运行过程中对电机进行实时制冷，从而更好的解决电机启动时导致的温升过高的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种冷水机组电机启动散热方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种冷水机组电机启动散热方法的另一流程图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种冷水机组电机启动散热设备的示意框图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种冷水机组电机启动散热系统的示意框图。

附图标记：处理器-21；存储器-22；电机-31；电流检测模块-32；温升确定模块-33；电子膨胀阀-34；冷媒装置-35；控制模块-36。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例一

图1是根据一示例性实施例示出的一种冷水机组电机启动散热方法的流程图，参照图1，一种冷水机组电机启动散热方法，包括：

步骤S1、检测电机的启动电流；

步骤S2、确定电机的启动电流与额定电流的相对关系，根据相对关系确定电子膨胀阀的初始开度；电子膨胀阀的开度与冷媒装置的制冷量对应；

步骤S3、确定电机的当前温升值；

步骤S4、根据当前温升值所属的温升区间，调整电子膨胀阀的开度；

步骤S5、执行循环，并根据当前温升值所属的温升区间确定当前循环与下一循环的间隔时间。

需要说明的是，本实施例中的技术方案涉及电机启动散热技术领域，具体应用于大型冷水机组电机启动过程中的散热。

需要说明的是，冷媒装置为常规的机组散热装置，其制冷量随着电子膨胀阀的开度增加而增加。

需要说明的是，确定电机的启动电流与额定电流的相对关系，包括：

确定电机的启动电流与额定电流的电流倍数关系。

进一步的，参照图2，根据相对关系确定电子膨胀阀的初始开度，包括：

在电流倍数小于1时，不开启电子膨胀阀；

在电流倍数大于等于1时，根据预设的电流倍数与初始开度的对应关系，确定当前电流倍数对应的电子膨胀阀的初始开度。

需要说明的是，电机的额定电流是指电机在额定电压下，按照额定功率运行时的电流，电机的启动电流是指电机启动时的电流。本实施例中设定电机的额定电流为Io，电机的启动电流为Id，则电机的启动电流与额定电流的电流倍数n＝Id/Io。一般情况下，定频的冷水机组软启动、星三角启动时，电机的启动电流Id较大，甚至数倍于电机的额定电流Io。在电机的启动电流Id特别高，数倍于电机的额定电流Io时，需要将电子膨胀阀的初始开度调至较高，以进行更快的散热。相对的，在电机的启动电流Id只比电机的额定电流Io稍高时，只需要将电子膨胀阀的初始开度调至低中档，即可满足散热需求。

在具体实践中，参照图2，预设的电流倍数与初始开度的对应关系，可以设置为：

在1≤电流倍数＜2时，确定电子膨胀阀的初始开度为0～20％；

在2≤电流倍数＜5时，确定电子膨胀阀的初始开度为20～60％；

在5≤电流倍数＜6时，确定电子膨胀阀的初始开度为60～80％。

可以理解的是，本实施例中的技术方案，首先检测电机的启动电流的大小，在电机启动时直接根据电机的启动电流确定电子膨胀阀的初始开度，以在电机启动时通过电机的启动电流提前预判电机温升，直接对电机进行初始制冷，防止电机启动温度过高。

优选地，本实施例中的冷水机组电机启动散热方法的后续方案还包括：

记录电机的启动电流以及电机启动后的温升值；

根据本次记录以及历史记录调整更新电流倍数与初始开度的对应关系。

可以理解的是，电机每一次开启时，都会自动记录电机的启动电流以及电机启动后的温升值情况，收集到的数据越多，系统通过电机的启动电流提前预判电机温升的准确度越高。

需要说明的是，参照图2，确定电机的当前温升值，包括：

检测当前电机温度和当前环境温度，根据当前电机温度和当前环境温度确定电机的当前温升值。

具体的，设检测电机温度为Tk，环境温度为Td，得到温升值T＝Tk-Td。

需要说明的是，根据当前温升值所属的温升区间，调整电子膨胀阀的开度，包括：

根据预设的温升区间与调整开度的对应关系，调整电子膨胀阀的开度。

在具体实践中，参照图2，预设的温升区间与调整开度的对应关系，可以设置为：

温升值＜20K时，调整电子膨胀阀的开度为10％～20％；

20K≤温升值＜40K时，调整电子膨胀阀的开度为20％～40％；

40K≤温升值＜80K时，调整电子膨胀阀的开度为50％～80％；

温升值≥80K时，调整电子膨胀阀的开度为100％。

可以理解的是，大型冷水机组的电机绝缘等级一般为F级，温升最高为80K。当T＜20K和20K≤T＜40K时，电机属于温度基本正常的运行范围，电子膨胀阀开度可以较低，如T＜20K时，调整电子膨胀阀的开度为10％～20％；20K≤T＜40K时，调整电子膨胀阀的开度为20％～40％。而40K≤T＜80K时，电机属于温度较高的运行范围，电子膨胀阀开度可以设置为50％～80％，以进行更好的散热；T≥80K时，电机温升达到最大限度，电子膨胀阀开度需调至最大即100％，待电机温度降下来之后，再适当调低电子膨胀阀开度。

循环指根据当前温升值所属的温升区间确定当前循环与下一循环的间隔时间，在达到间隔时间时，再次确定电机的当前温升值，并根据当前温升值所属的温升区间，再次调整电子膨胀阀的开度，以避免确定电机的当前温升值已经降低，但是电子膨胀阀开度还维持在较高开度的情况。

在具体实践中，根据当前温升值所属的温升区间确定当前循环与下一循环的间隔时间，比如40K≤T＜80K时，电机属于温度较高的运行范围，可以将循环间隔时间设定为3s，即当前温升值所属的温升区间为40K≤T＜80K时，每隔3s确定一次电机的当前温升值。在T≥80K时，电机温升达到最大限度，可以将循环间隔时间设定为2s，即当前温升值所属的温升区间为T≥80K时，每隔2s确定一次电机的当前温升值。而当T＜20K和20K≤T＜40K时，电机属于温度基本正常的运行范围，可以将循环间隔时间设定为4s，即每隔4s确定一次电机的当前温升值。

优选地，参照图2，由于T＜20K和20K≤T＜40K时，电机属于温度基本正常的运行范围，所以循环还包括：

判断当前温升值是否满足预设条件；

在当前温升值满足预设条件时，调整电子膨胀阀的开度为预设目标开度，且延长当前循环与下一循环的间隔时间为预设目标间隔。

预设条件为：当前温升值＜总温升区间的中间值，且持续预设时长。

需要说明的是，总温升区间的中间值即40K，预设时长t0为电机开机后稳定运行的最小时长。本实施例中，判断当前温升值在t0时间内是否会升高到40K以上，如有则重新确定当前温升值。如当前温升值＜40K，且持续时间＞t0，调整电子膨胀阀的开度为预设目标开度，预设目标开度可以为10％，保证电机中有充盈的冷媒，电机在后续运行时热量不会持续积聚，且延长当前循环与下一循环的间隔时间为预设目标间隔，预设目标间隔可以为5min一次。

需要说明的是，参照图2，检测电机的启动电流前，方法还包括：

进行电机散热系统上电自检。

可以理解的是，大型冷水机组电机启动时，导叶执行器关闭，机组空载启动，需要先进行电机散热系统(电子膨胀阀及冷媒装置)上电自检，检查其是否能正常工作。

可以理解的是，本实施例中的冷水机组电机启动散热方法，首先检测电机的启动电流，确定电机的启动电流与额定电流的相对关系，根据相对关系确定电子膨胀阀的初始开度，且电子膨胀阀的开度与冷媒装置的制冷量对应。由于电机启动时存在电流大，会造成电机温升过高的问题，本实施例中通过电机的启动电流提前预判电机温升，在电机启动时直接根据电机的启动电流确定电子膨胀阀的初始开度，以在电机启动时直接对电机进行初始制冷，防止电机启动温度过高。本实施例中还确定电机的当前温升值，根据当前温升值所属的温升区间，调整电子膨胀阀的开度。执行循环，并根据当前温升值所属的温升区间确定当前循环与下一循环的间隔时间。本实施例中不仅在电机启动时直接对电机进行初始制冷，还在电机启动后的初始运行过程中持续检测电机的实时温升值，以在电机启动后的初始运行过程中对电机进行实时制冷，从而更好的解决电机启动时导致的温升过高的问题。

实施例二

图3是根据一示例性实施例示出的一种冷水机组电机启动散热设备的示意框图，参照图3，一种冷水机组电机启动散热设备，包括：

处理器21和存储器22；

处理器21与存储器22通过通信总线相连接：

其中，处理器21，用于调用并执行存储器22中存储的程序；

存储器22，用于存储程序，程序至少用于执行以上实施例中的一种冷水机组电机启动散热方法。

实施例三

图4是根据一示例性实施例示出的一种冷水机组电机启动散热系统的示意框图，参照图4，一种冷水机组电机启动散热系统，包括：

电机31、电流检测模块32、温升确定模块33、电子膨胀阀34、冷媒装置35和控制模块36；

电流检测模块32，用于检测电机31的启动电流；

温升确定模块33，用于确定电机31的当前温升值；

冷媒装置35用于对电机31进行制冷；

电子膨胀阀34的开度与冷媒装置35的制冷量对应；

控制模块36，用于用于确定电机的启动电流与额定电流的相对关系，根据相对关系确定电子膨胀阀的初始开度；根据当前温升值所属的温升区间，调整电子膨胀阀的开度；执行循环，并根据当前温升值所属的温升区间确定当前循环与下一循环的间隔时间。

可以理解的是，本实施例中的冷水机组电机启动散热系统，通过电机31的启动电流提前预判电机温升，在电机31启动时直接根据电机31的启动电流确定电子膨胀阀34的初始开度，以在电机31启动时直接对电机31进行初始制冷，防止电机31启动温度过高。还在电机31启动后的初始运行过程中持续检测电机31的实时温升值，以在电机31启动后的初始运行过程中对电机31进行实时制冷，从而更好的解决电机31启动时导致的温升过高的问题。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。