用于往复式压缩机的控制系统和方法_2

文档序号:8939757阅读:来源:国知局
23]因此,转动杆轴10快速地丧失转动速度23,也就是说,发生高的减速(rpm/s),这导致在冲击时刻24处在压缩机构8中的反向冲击。在非常短的时间段内在压缩机构8的减速驱动整个机械组件12,并且可能导致转动杆轴10沿相反方向转动。转动杆轴10的动能取决于转动杆轴10的旋转(的平方)以及惯性。急剧停止时发生的反向冲击导致机械组件12上的强冲击,并且由此导致机械组件12与壳体17之间的大位移和可能机械冲撞,从而导致悬挂弹簧11的噪声和疲劳。
[0024]图6以相反的方式示出了根据本发明的图形,其示出了所示问题的解决方案,其中在往复式压缩机3的停止过程期间,在当马达9停止产生操作扭矩时的制动时刻32,该压缩机构8继续其由储存在转动杆轴10上的动能馈送的惯性运动,转动杆轴10的转动速度23逐渐下降直到转动杆轴10的旋转将小于速度水平34。当电子控制器2检测到转动杆轴10的旋转达到速度水平34时,在下一时刻35,电子控制器2沿与压缩机构8的转动相反的方向施加制动扭矩36。
[0025]优选地,该检测由电子控制器2作出,所述电子控制器检测转子位置的变化之间的时间。如从图5和图6可看到的,活塞的行程周期(0°至360°)相对于速度以成反比例的方式变化。由此,电子控制器2可构造成检测压缩机构8需要执行其运动(从0°至360° )的时段并且将该时段与最大参考时间比较。该最大参考时间与压缩机构8需要在速度水平34下执行其运动的时段相关。由此,可以说,当转动杆轴10的旋转速度低于由电子控制器2预定的速度水平34时施加制动扭矩36。在本发明的优选实施方式中,当反作用扭矩31经过其中一个最大值(峰值)时,通常施加制动扭矩36,以借助使用已经处于减速的马达9的惯性来有利于制动。该制动扭矩36的最相关方面是其强度和持续时间,所述强度取决于将循环通过马达9的绕组的电流水平,并且所述持续时间可能从其达到速度水平34所处的时刻开始直到马达9的完全停止。
[0026]制动扭矩36的应用可能以各种方式来做出。优选地,采用在马达9的绕组之间添加电阻的方法,这使得由马达9的运动产生的电流在闭环回路中循环和产生与该运动相反的扭矩(其也可借助控制马达9的逆变器的PffM调制来实施);或者施加与当马达9处于操作中时施加到该马达的电流相反的电流。
[0027]跟随速度水平34的后续35包括转动杆轴10的最后一圈的大部分,从转动杆轴10的制动时段37开始。由此,防止了发生最后一个压缩循环,且因此还防止了在压缩机构8上的强反向冲击。由此,发生转动杆轴10的减速,并且该减速以受控的方式在整个最后一圈分布,从而得到与在现有技术中观测到的减速值显著更低的减速值(rpm/s)。为了这种事件发生,转动杆轴10的旋转速度水平34应当优选地足以使得储存在往复式压缩机3的转动杆轴10上的动能能够完成完整压缩循环,因此防止压缩机构8的突然减速以及抖动。
[0028]因此,本发明使得机构12的悬挂弹簧11被设计成具有低弹性系数、对于过滤振动来说十分有效、并且仍防止机械组件12相对于往复式压缩机3的壳体17的冲撞。此外,本发明防止该机械组件12在停止过渡期间的高位移,从而最小化施加到悬挂弹簧11上的机械应力和疲劳。
[0029]因此,本发明限定一种系统和方法,借助在转动杆轴的最后一圈中受控地减速连杆-曲柄和活塞组件,所述系统和方法显著地降低了(或甚至消除了)在压缩机的机械组件的停止期间在所述机械组件上的抖动,这防止了活塞在最后一个不完整气体压缩循环期间急剧地减速并且还防止了由扭矩产生高冲击。
[0030]已经描述了实施方式的优选示例,但是本领域技术人员应当理解的是,本发明的范围包括其他可能变形,并且仅由所附权利要求书的内容限定,所述变形包括可能的等同物。
【主权项】
1.一种冷却压缩机控制系统,所述系统至少包括: 电子控制器(2);以及 压缩机(3),其包括至少一个机械组件(12),所述机械组件(12)包括至少一个压缩机构(8)和马达(9); 所述控制系统的特征在于,所述压缩机(3 )是往复式压缩机;和所述电子控制器(2 )构造成在所述往复式压缩机(3 )的停止过程期间检测所述压缩机构(8 )的转动速度(33 )并且在检测到所述转动速度(33)低于正速度水平(34)之后向所述机械组件(12)施加制动扭矩(36)。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电子控制器(2)适合于检测所述压缩机构(8)需要执行其运动的时段并且将所述时段与最大参考时间比较,所述最大参考时间与所述压缩机构(8)在所述速度水平(34)下需要执行其运动的时段相关。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述速度水平(34)构造成保证所述机械组件(12)的惯性将能够执行完整压缩循环。4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统适合于以便在已经完成压缩循环之后的下一时刻(35)启动所述制动扭矩(36)的施加。5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述系统适合于以便在将要开始新压缩循环时的时刻完成所述制动扭矩(36)的施加。6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述制动扭矩(36)构造用于逐渐减小所述转动速度(33)。7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,在将要开始所述新压缩循环时的时刻,所述压缩机构(8)的所述转动速度(33)具有零值。8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述制动扭矩(36)具有与所述转动速度(33)的方向相反的方向。9.一种用于密封冷却往复式压缩机(3)的控制方法,包括步骤: (a)在所述往复式压缩机(3)的停止过程期间检测机械组件(12)的转动速度(33),所述机械组件(12)包括至少压缩机构(8)和马达(9); (b)将所述转动速度(33)与正速度水平(34)比较;以及 (c)在检测到所述转动速度(33)低于所述速度水平(34)之后施加制动扭矩(36)以使所述机械组件(12)减速。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述步骤(a)检测所述压缩机构(8)需要执行其运动的时段,并且所述步骤(b)将所述时段与最大参考时间比较,所述最大参考时间与所述压缩机构(8)在所述速度水平(34)下需要执行其运动所需的时段相关。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述速度水平(34)保证所述机械组件(12)的惯性将能够执行完整压缩循环。12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在完成压缩循环之后的时刻(35)启动所述步骤(c )。13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,在将要启动所述压缩循环时的时刻完成所述步骤(c )。14.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤(c)构造成引起所述转动速度(33)的逐渐减小。15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述步骤(c)被构造以使在将要开始新压缩循环时的时刻所述压缩机构(8)的所述转动速度(33)具有零值。16.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,通过与所述转动速度(33)相反地施加扭矩来执行所述步骤(C)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于密封冷却压缩机的控制系统,其包括往复式压缩机(3)以及用于所述往复式压缩机(3)的电子控制器(2),所述电子控制器(2)构造成:在指令关闭所述往复式压缩机(3)之后检测转动杆轴(10)的转动速度(23)是否低于预定速度水平,并且在检测到的转动速度(23)低于速度水平(34)的情况下在完成所述转动杆轴(10)的下一圈转动之前施加导致所述转动杆轴(10)减速的制动扭矩(36)。
【IPC分类】F04B49/10, F04B49/06, F04B35/04
【公开号】CN105156296
【申请号】CN201510619851
【发明人】M.G.施瓦滋, F.古奥洛纳札里奥
【申请人】惠而浦股份公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2012年1月25日
【公告号】CN103403349A, DE202012013046U1, EP2669519A1, EP2669519B1, EP2957770A1, WO2012100313A1
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