Kompressoranlage. Bei einer aus Kompressor, Antriebsmotor und Druckluftbehälter bestehenden Kom- pressaranlage wird üblicherweise die Förde rung des Kompressers dem Verbrauch in der Weisse angepasst, dass die Regelglieder des Kompressors und/oder des Antriebsmotors vom Druck im Behälter beeinflusst werden. Man unterscheidet hierbei Leerlauf- und Aus setzregelverfahren. Beim Leerlaufverfahren laufen der Antriebsinotor und der Kompres sor dauernd, eine Förderung findet jedoch nur so lange statt, als der Druck im Vorrats behälter, zum Beispiel im Druckluftbehälter, den einstellbaren Höchstdruck unterscheidet. Sobald dieser Druck überschritten wird, wird durch an sich bekrannte Mittel die Förderung des Kompressors unterbrochen, das heisst An triebsmotor und Kompressor laufen leer.
Beim Aussetzverfahren, auch Selbstanlass verfahren genannt, laufen Antriebsmotor und Kompresser nur so lange, bis im Behälter der eingestellte Höchstdruck erreicht ist. Ein vom Druck im Behälter abhängiges Organ schaltet dann den Antriebsmotor ab.
Leerlauf- und Aussetzverfahren haben wirtschaftliche und betriebliche Vor- und Nachteile. Beim Leerlaufverfahren muss stän dig die Leerlaufsleistung auch bei Nichtför derung des Kompressors dem Antriebsmotor zugeführt werden. Erfolgt der Antrieb durch einen Drehstromasynchronmotor so belastet der Motor während der Leerlaufzeit die Lei tung mit phasenverschobenem Strom, das heisst der cosinus # der Leitung ist schlecht.
Beim Aussetzverfahren fallen diese Nach teile fort. Dafür muss bei jedem Anlassvor- ganb die<B>Leistung</B> für das Anlassen von Mo tor und Kompressor aufgebracht werden.
Im allgemeinen ist das Leerlaufverfahren dann von Vorteil, wenn die Förderpausen kurz, ,die Förderzeiten lang sind, und,das Äussetz- verfahren dann, wenn die Verhältnisse umge kehrt liegen.
Die Erfindung ermöglicht, die Vorteile beider Verfahren unter Vermeidung ihrer Nachteile bei Kompressoranlagen zwecks Anpassung der Fördermenge an den Ver brauch zur Geltung zu bringen. Erfindungs gemäss sind beider vorliegenden Kompressor anlage Mittel zur Regelung der Fördermenge nach unterschiedlichen Regelverfahren vor gesehen und ferner Mittel, um zeitlich nach einander in, Abhängigkeit von einer Betriebs grösse, zum Beispiel von der Dauer der För- derzeiten oder der Förderpausen oder dem Verhältnis beider, die unterschiedlichen Ver fahren zur Anwendung zu bringen.
Arbeitet beispielsweise die Kompressoranlage bei lan gen Förderzeiten und kurzen Pausen nach dem Leerlaufverfahren und nimmt der Ver brauch stark ab, so dass die Förderzeiten kurz und die Pausen lang werden, so wird mit den Mitteln der Erfindung beispielsweise eine selbsttätig e Umschaltung auf das Aus setzverfahren erreicht, das unter diesen Ver hältnissen wirtschaftlicher als das Leerlauf verfahren arbeitet.
Die Erfindung ist im vorstehenden in Anwendung auf das Leerlhauf- und Aussetz verfahren erläutert. Sie ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Der Übergang von einem Regel- zu einem andern Regelverfahren ist auch dann von Vorteil, wenn hierdurch ein selbsttätiger Wechsel zwischen verschie denen Leerlaufverfahren möglich wird. Be kannte Sonderfälle des Leerlaufverfahrens sind die stufenlosen Regelverfahren. Ein be kanntes Verfahren zur stufenlosen Regelung besteht in der Drehzahländerung des An triebsmotors des Kompressors, ein anderes, vorzugsweise bei Kolbenkompressoren ange wandtes, in der Beeinflussung der Saugven tile durch einen vom Betriebsdruck beein flussten Regler in der Weise, dass diese Ven tile über einen mehr oder weniger grossen Teil des Druckhubes offen gehalten werden.
Bei geringer Änderung der Fördermenge ist es vorteilhaft, diese Änderung stufenlos durch Änderung der Drehzahl des Antriebs motors herbeizuführen. Bei grösseren Ände rungen erfordert dieses Verfahren einen un- witschaftlich grossen Antriebsmotor. Es ist daher vorteilhaft, das zweite genannte stufen lose Regelverfahren oder eines der vielen an dern bekannten Verfahren anzuwenden. Die Erfindung ermöglicht es,die Vorteile verschie dener stufenloser Regelverfahren auszunut zen, indem in Abhängigkeit von einer ge eigneten Betriebsgrösse, zum Beispiel von dem Verbrauch, von dem einen zum andern Verfahren übergegangen wird.
Da die stufenlose Regelung der Förder menge innerhalb weiter Bereiche Schwierig- keiten bereitet, so kann die Erfindung auch dazu benutzt werden, um von einem stufen losen Regelverfahren zum Aussetzverfahren überzugehen.
Dies kann beispielsweise in der Weise duchgeführt werden, dass die Förder mengen bis zum Erreichen des zulässigen Grenzdruckes durch Änderung der Drehzahl oder der Ansaugeleistung, das heisst durch mehr oder weniger langes Offenhalten des Ansaugventils geregelt werden und dass beim Erreichen des Grenzdruckes der Verdichter abgeschaltet wird, worauf bei abfallendem Druck innerhalb einer gewissen Druckdiffe renz zunächst nach dem Aussetzverfahren und bei Überschreiten .dieser Druckdifferenz nach dem stufenlosen Regelverfahren ge arbeitet wird.
Im folgenden ist an Tfa.nd der Zeich nung als Beispiel eine Kompressoranla.ge mit Mitteln gemäss der Erfindung beschrieben, die einen Übergang vom Aussetz- zum Leer laufverfahren in Abhängigkeit von der Dauer der Förderzeit ermöglichen.
In der Zeichnung ist .der Kompressor 1 als Kapselgebläse bekannter Bauart ausgebil det, so dass von einer Beschreibung des Kom- pressors abgesehen --erden kann. Die Welle 2 des Kom.prescors ist mit dem nicht darge stellten elektrischen Antriebsmotor, und zwar einem Drehstrom-Asynchronm.otor unmittel bar gekuppelt zu denken.
Die Statorwick- lung des Asy nchronmotors ist zum leichteren Verständnis der elektrischen Schaltung bei 3 angedeutet. Der Rotor des Motors ist als Kurzschlusslä.ufer ausgebildet. Das Anlassen des Motors erfolgt durch einen an sich be- kannten und im folgenden näher beschrie benen selbsttätigen Stern-Dreieckschalter 4.
Der Ansaugstutzen des Kompressors ist mit 5 bezeichnet. Im Ansaugstutzen befindet sich ein Ansaugdrosselventil 6 bekannter Bau art, das durch eine Feder 7 offen gehalten wird, das heisst die Durchtrittsöffnungen 8 des Ansaugstutzens freigibt. Mit dem An saugdrosselventil ist ein an sich bekanntes elektromagnetisch betätigtes Dreiwegeventil 9 und ein gleichfalls bekannter Kugelge wichtsregler 10 verbunden. Die Arbeitsweise der Glieder 6, 9 und 10 wird im folgenden noch beschrieben.
Der Kompressor fördert über ein Druck ventil 11 und eine Leitung 12 in einen Druckluftbehälter 13. Am Behälter 13 ist ein druckabhängiger Schalter 14 angebracht.
Das Kühlwasser fliesst dem Kompressor über eine Leitung 15 zu, In dieser Leitung sitzt ein magnetisch betätigtes Absperrventil 16 und ein vom Druck des Kühlwassers ab hängiger Schalter 17. Die Kühlwasserablei.- tung ist mit 18 bezeichnet.
Zur elektrischen Anlage gehören ferner ein Hauptschalter 19, ein Zeitrelais 20 mit einem Schütz 60 und ein Rückstellrelais 21.
Die Arbeitsweise der Kompressoranlage ist folgende: Durch das Einlegen des Schalters 19 wer den die drei linken Klemmen 22 des elektro magnetischen Schützes 23 an Spannung ge legt. Gleichzeitig erhält über den Schalter 14, der als geschlossen angenommen werden kann. und die Kabel 51, 28 und 24 bezw, 52 und 25 die Spule 50 des Kühlwasserventils 16 Spannung, wodurch dass Kühlwasser zum Fliessen gebracht wird. Der dadurch unter Wasserdruck kommende druckabhängige Schalter 17 schliesst seinen Kontakt, worauf dann über die Kabel 24, 27, 28 die Spule 26 des Schützes 23 an Spannung gelegt wird. Dadurch werden die Klemmen 22 mit den Klemmen 22' verbunden.
Über die Leitung 24 erhalten däe Kon taktmesser 29 eines Zeitrelais 30 und in der in der Zeichnung angegebenen Stellung des Messers über die Leitung 31 die Spule 32 des magnetischen Schützes 34 Spannung. Das andere Ende der Spule 32 ist über die Lei tung 35 an die Klemme 36 eines weiteren magetischen Schützes 37 gelegt. Die Klemme 36 ist in der gezeichneten Stellung mit der Klemme 36' verbunden und weiter über die Leitung 35' und über die Kontakte 38, 38' des Schützes 23 mit der Leitung 25. In der Einschaltstellung des Schützes 23 fliesst also ein Strom durch die Spule 32.
Das Schütz 34 wird daher geschlossen, was be wirkt, dass die Klemmen, x, y, z der Stator wicklung 3 des Antriebsmotors durch die Kontaktbrücke 39 miteinander verbunden werden. Da die Klemmen u, v, w über die Leitungen 40 mit den Klemmen 22' des Schützes 23 bezw. mit den Klemmen. 41 des Schützes 37 verbunden sind, so wird also der Motor in Sternschaltung angelassen.
Durch den Strom der Spule 32 wird die Spule 42 des Zeitrelais 30 erregt, was be wirkt, dass nunmehr bei Erreichen der Be triebsdrehzahl das Messer 29 aus der ge zeichneten Stellung in die gegenüberliegende Stellung übergeht, in der es nicht mehr mit dem Kontakt 31' der Leitung 31, son dern mit dem Kontakt 43' der Leitung 43 verbunden ist. Durch dieses Umschalten er hält die Spule 44 des Schützes 3 7 Strom, und zwar über die Leitung 45 und die Kontakte 46, 46', die durch die durch das Stromlos werden der Spule 32 inzwischen abgefallene Kontaktbrücke 39 miteinander verbunden sind.
Der Kontakt 46' ist durch eine Leitung 47 mit dem Kontakt 36', mit der Leitung 35' und weiter mit der Leitung 25 verbunden, so dassi mit dem Umschalten des Zeitrelais 30 die Spule 44 erregt und des Schütz 37 in die Einschaltsbellung gebracht wird. Dies be wirkt, @dass jetzt der Motor in Dreieckschal- tung weiter betrieben wird.
Das Abfallen des Schützes 37 wird durch die Haltekontakte 48 verhindert, über die nach dem Einerhalten des Schützens 37 die Spule 44 Strom erhält, nachdem ,der ,Strompfad über die Leitung 43 durch die Rückbawegunb des Messers 29 un- terbro-chen isst. Mit .dem Umschalten,des Mo tors auf Dreiecksichaltung,
das heisst mit cdem Schliessen ,des Schützes 37, wird der Kontakt 67 geschlossen und damit die Spule 85 an Spannung gelegt. Hierdurch wird die beim Anfahren auf dem Kolben des Ventils 6 lastende Pressluft ins Freie abgeblasen. Der Kolben bewegt sich durch seine Feder nach oben und gibt damit die Förderung des Kom pressors frei. Der Betriebszustand des Kom- pressors ist damit hergestellt.
Im vorstehenden ist der übliche Ein schaltvorgang des Antriebsmotors beschrie ben. Wie erwähnt, erfolgt das Anlassen durch Einlegen des Schalters 19 nur, wenn der Druckschalter 17 geschlossen ist. Das Öffnen dieses Schalters kann nun mit Hilfe des Druckschalters 14 am Druckluftbehälter und des magnetisch betätigten Absperrven tils 16 erzwungen werden. Die Magnetspule 50 des Ventils 16 ist durch eine Leitung 51 mit der Leitung 28 und durch eine Leitung 52 mit dem Kontakt 53 des Schalters 14 verbunden; der entsprechende Gegenkontakt 53' ist mit der Leitung 25 verbunden. Unter halb des Grenzdruckes im Behälter 13 sind die Kontakte 53, 53' durch die Kontakt brücke 54 miteinander verbunden, das heisst die Spule 50 erhält Strom und hält das Ven til 16 offen.
Sobald der Grenzdruck über schritten wird, wird die Brücke 54 des Druckschalters 14 angehoben und das Ventil 16 wird geschlossen. Hiermit verschwindet in der Leitung 15 nach dem Ventil 16 der Druck, der Schalter 17 öffnet, was nach der vorhergehenden Beschreibung der Leitungs führung zu einer Unterbrechung des Stromes der Spule 26 des Schützes 23 und damit zur Abschaltung des Motors führt. Unabhängig also von dem üblicherweise dauernd eingeleg ten Schalter 19 wird der Motor in Abhängig keit von der Stellung des Schalters 14 ein- und ausgeschaltet, das heisst, die Kompres- soranlage arbeitet im Aussetzverfahren.
Um einen selbsttätigen Wechsel vom Aus setz- zum Leerlaufverfahren zu erreichen, sind die im folgenden beschriebenen Mittel vorgesehen. Die Kontakte 53, 53' sind durch Leitungen 55, 56 mit den Kontakten 57, 59 bezw. 58 verbunden. Diese Kontakte gehören zu dem magnetisch betätigten Schütz 60 mit Spule 61. Die Spule 61 liegt in einem Strom kreis, in dem die Leitung 62, der Quecksilber schalter 63 des Zeitrelais 20 und die Lei tungen 65 und 66 liegen. Die Leitung 65 liegt an dem rechten untern Kontakt 64 des Druckschalters 14. Bei geschlossenem Schal ter 14 ist sie mit der Leitung 25 verbunden. Die Leitung 66 ist bei eingeschaltetem Schütz 37 des Anlassers 4 über die Kontakte 67 mit der Leitung 24 verbunden.
Bei geschlos senem Schalter 63 erhält also die Spule 61 des Schützes 60 Strom, sofern der Schalter 14 geschlossen ist.
Die Betätigung des Schalters 63 erfolgt nach einer im Zeitrelais 20 einstellbaren Zeit. Die Betätigungsspulen 68, 69 des Zeitrelais erhalten gleichfalls über die Leitungen 65, 66 Strom von den Leitungen 25, 24, sofern der Schalter 14 geschlossen ist, das heisst, das Zeitrelais beginnt bei jedem Einschalten des Antriebsmotors durch das Schütz 23 zu lau fen. Eine Änderung des Aussetzverfahrens tritt aber erst ein, sobald die eingestellte Zeit überschritten wird und der Schalter 63 den Stromkreis der Spule 61 schliesst. Die Spule 61 bewirkt dann das Schliessen der Kontakte<B>57,</B> 58 und 59, 59'.
Das Schlie- 3en der Kontakte 57, 58 bewirkt seinerseits eine Überbrückung der Kontakte 53, 53' am Schalter 14, das heisst, eine Unterbrechung an dieser Stelle führt nicht mehr wie bisher ein Abschalten des Antriebsmotors herbei. Das Öffnen des Schalters 14 hat auch keinen Ein fluss auf das Schütz 60. da. die Spule 61 nach der Verbindung der Kontakte 59, 59' über die Leitungen 70 und 55 unmittelbar mit der Leitung 25 verbunden ist. In der Leitung 70 liegt das Rückschaltrelais 21, dessen Betätigungsspule 71 mit der Lei tung 65 -und über eine Leitung 72 mit der Leitung 66 und so mit. den Leitungen 24 und 25 verbunden ist.
Das Rückschaltrelais 21 ist so ausgebildet. dass bei jedem Anziehen des Ankers 73 die Kontaktscheibe 74 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Das Abfallen des Ankers 73 führt eine Drehung der Scheibe nicht herbei. Nach Rückkehr des Schalters 63 und des Zeitrelais 20 in die Ausschaltstellung tritt eine Unterbrechung des Stromes der Spule 61 und damit die Auf hebung der Überbrückung der Kontakte 53, 53' und das hiermit verbundene Abschalten des Antriebsmotors nicht ein. Der Antriebs motor läuft weiter, und die Regeleinrichtung 6, 9 und 10 bewirkt in der im folgenden beschriebenen Weise eine Umschaltung des Kompressors auf Leerlauf, sobald der einge stellte Grenzdruck erreicht ist.
Der Gewichtsregler 10 ist einmal über das Ventil 9 zum andern unmittelbar durch eine Leitung 80 mit dem Druckluftbehälter ver bunden. Bei der gezeichneten Stellung des Druckluftreglers gelangt die Druckluft über das Ventil 9, die Leitung 81, das Regelorgan 82 und die Leitung 83 in den Raum ober halb des Kolbens 6 und -führt also beim Spannungsloswerden der Spule 85 die Zulei tung von Pressluft auf den Kolben 6 herbei, der sich dann sofort in seine untere Stellung bewegt und ein Schliessen der Ansaugelei tung herbeiführt.
Der Kompressor arbeitet dann im Leer lauf weiter, wobei der Druckraum mit dem Ansaugstutzen durch eine Leitung 84 ver bunden ist. Der Kompressor arbeitet nun im Leerlauf, bis durch Absinken des Druck schalters 14 die Kontakte 64, 64' geschlossen werden. Hierbei erhält die Spule 71 des Rückstellrelais 21 erneut Strom und führt eine Unterbrechung im Haltestromkreis (70) der Spule 61 herbei. Die Spule 61 wird stromlos, das Schütz 60 öffnete die Kontakte 57, 58. Es beginnt aus dem Leerlauf heraus eine neue Förderzeit, da mit dem Einlegen der Spule 85 die Pressluft vom Ventil selbst abgeblasen und damit die Ansaugleitung selbst freigegeben wird. Die Förderung setzt erst ein, nachdem der Haltestromkreis sowie das Schütz 60 geöffnet sind.
Die Bewegung des Kolbens 6 wird ledig lich durch die Betätigung des elektromagne tisch gesteuerten Dreiwegventils 9 bewirkt. Der Regler 10 ist an und für sich für die Steue- rungsvorgänge überflüssig. Er ist lediglich als vorhanden dargestellt, um im Falle eines Fehlers in den elektrischen Steuerungsteilen zur Durchführung der pneumatischen mecha nischen Leerlaufregelung herangezogen wer den zu können.
Durch das Abfallen des Schützes 60 ist der Anfangszustand der Schaltung wieder hergestellt, so dass es lediglich von der Dauer der Förderzeit abhängt, ob die weitere Re gelung nach dem Aussetz- oder nach dem Leerlaufverfahren erfolg.
Das vorstehend beschriebene Ausfüh rungsbeispiel bezieht sich auf eine Kompres- soranlage mit Mitteln zur Regelung der För dermenge im Aussetz- und mit Mitteln zur Regelung der Fördermenge im Leerlaufver- fahren. Wie bereits in. der Einleitung er wähnt, kann die Erfindung auch dazu be nutzt werden, um selbsttätig von einem stu fenlosen Regelverfahren, zum Beispiel durch Änderung der Drehzahl des Antriebsmotors, zu einem andern stufenlosen Regelverfahren,
zum Beispiel Änderung der Fördermenge durch Offenhalten der Ventile, oder von einem der genannten stufenlosen Regelver fahren zum Aussetzverfahren überzugehen.
Beim Umschalten von einer stufenlosen Regelung der Fördermenge durch Änderung der Drehzahl des Verdichters auf eine eben falls stufenlose Regelung der Fördermenge durch Änderung der Ansaugleistung durch Offenhalten der Saugventile über einen Teil des Druckhubes kann so verfahren werden, dass mit dem durch Abfall des Verbrauches ansteigenden Druck in an und für sich be kannter Weise zunächst die Drehzahl stufen los bis auf einen Mindestwert gesenkt wird. Bei weiter ansteigendem Druck wird dann die entsprechend eingestellte Beeinflussung der Saugventile wirksam.
Diese Kombination zwischen den beiden geschilderten Regelver fahren lässt sich sehr einfach dadurch errei chen, dass der die Mindestdrehzahl herbei führende obere Grenzdruck der Drehzahl regelung gleichzeitig als Mindestdruck am Saugventilregler eingestellt wird.
Das Umschalten von einer stufenlosen Regelung der Fördermenge auf eine Aussetz- oder Selbstanlasserregelung und umgekehrt kann folgendermassen durchgeführt werden: Ausgehend von dem zulässigen Kleinst- druck, bei dem mit der grössten Fördermenge gearbeitet wird, wird zunächst nach dem Verfahren zur Regelung .der Fördermenge, zum Beispiel durch längeres Offenhalten der Saugventile während des Druckhubes, die Fördermenge vermindert.
Erreicht trotz die ser Verminderung der Druck den zulässigen Grenzwert, so wird von einer weiteren Ver minderung der Fördermenge abgesehen und ein Umschalten auf das Selbstanlassregelver- fahren veranlasst, das heisst der Verdichter zunächst abgeschaltet. Sinkt der Druck bis auf einen bestimmten, dem Grenzdruck be. nachbarten Wert, so wird der Verdichter wie der eingeschaltet und arbeitet innerhalb die ses Druckbereiches nach dem Selbstanlasser verfahren.
Bei weiterem Sinken des Druckes wird der Selbstanlasser ausgeschaltet in dem Sinne, dass der Antriebsmotor eingeschaltet bleibt, und es wird nach dem Verfahren zur Regelung der Fördermenge gearbeitet, das heisst die Zeit, in der die Saugventile durch ein Steuerorgan während des Druckhubes offen gehalten werden, wird gekürzt. Hier durch tritt eine Erhöhung der Fördermenge ein.
Eine praktische Ausführung ist beispiels weise wie folgt möglich: Bei Kolbenkompressoren ist es üblich, beispielsweise die Saugventile über einen Teil des Druckhubes offen zu halten und diese Offenhaltung auf elektromagnetischem Wege zu bewirken. Die Betätigung der elektro magnetischen Steuervorrichtung erfolgt durch eine mit der Kurbelwelle des Kompressors umlaufende Schaltwalze, deren Umfangs fläche einen leitenden und einen nichtleiten den Teil aufweist.
Der mit der einen Phase einer Stromquelle in Verbindung stehende leitende Teil ist derart zugeschnitten, dass ein auf der Schaltwalze schleifender, den Strom kreis der Betätigungsvorrichtung der Saug ventile öffnende und schliessende Kontakt, der durch einen vom Druck des Fördermittels des Kompressors beeinflussten Kolben in axialer Richtung hin- und herbewegt werden kann, während des Druckhubes die Saug ventile früher oder später öffnet und bis zum Ende des Druckhubes offen hält.
Es ist nun möglich, den leitenden Teil der Schaltwalzenumfangsfläche so zu legen, dass eine bestimmte Minimalleistung (Mini malförderung) des Kompressors nicht unter schritten werden kann. Selbstverständlich können auch andere an sich bekannte Mittel angewendet werden, um die stufenlose Herab setzung der Fördermenge (stufenlose Men genregelung) bis auf ein Minimum an För dermenge des Verdichters zu begrenzen.
Bei weiterem Abfall des Druekluftver- brauches unter das eingestellte Minimum und durch das damit verbundene Ansteigen des Pressluftdruckes auf ein eingestelltes Ma ximum kann der Druckhalter eines Selbst anlassers derart in Tätigkeit treten, dass der Verdichter abgestellt wird. Beim Sinken des Druckes unter den eingestellten Grenzdruck wird der Verdichter wieder in Tätigkeit ge setzt.
Compressor system. In the case of a compression system consisting of a compressor, drive motor and compressed air tank, the delivery of the compressor is usually adapted to consumption in such a way that the control elements of the compressor and / or the drive motor are influenced by the pressure in the tank. A distinction is made here between idling and suspension control methods. In the idle mode, the drive motor and the compressor run continuously, but delivery only takes place as long as the pressure in the storage tank, for example in the compressed air tank, differs from the maximum pressure that can be set. As soon as this pressure is exceeded, the promotion of the compressor is interrupted by means of sickness, that is, the drive motor and compressor run idle.
With the intermittent procedure, also known as the self-starting procedure, the drive motor and compressor only run until the set maximum pressure is reached in the container. An organ that is dependent on the pressure in the container then switches off the drive motor.
Idle and skip processes have economic and operational advantages and disadvantages. In the idling process, the idling power must be constantly fed to the drive motor, even when the compressor is not being used. If the drive is carried out by a three-phase asynchronous motor, the motor loads the line with phase-shifted current during idle time, i.e. the cosine # of the line is bad.
In the suspension process, these disadvantages do not apply. For this, the <B> power </B> for starting the engine and compressor must be applied for every starting process.
In general, the idling process is advantageous when the pauses in delivery are short, the delivery times are long, and the external process when the situation is the other way round.
The invention makes it possible to use the advantages of both methods while avoiding their disadvantages in compressor systems for the purpose of adapting the flow rate to the United States. According to the invention, both present compressor systems are provided with means for regulating the delivery rate according to different control methods and also means for sequentially depending on an operating size, for example on the duration of the delivery times or the delivery breaks or the ratio of both, to apply the different procedures.
If, for example, the compressor system works with long delivery times and short breaks according to the idling process and the consumption decreases sharply, so that the delivery times are short and the pauses long, the means of the invention, for example, achieve an automatic switch to the suspension process , which works more economically than the idling process under these conditions.
The invention is explained in the foregoing in application to the idle heap and suspension method. However, it is not limited to this. The transition from one control to another control method is also advantageous if this enables an automatic change between different idling methods. Well-known special cases of the idling process are the stepless control processes. A known method for stepless control consists in changing the speed of the drive motor of the compressor, another, preferably applied in piston compressors, in influencing the suction valves by a controller influenced by the operating pressure in such a way that these valves have one more or less large part of the pressure stroke are kept open.
If there is a small change in the delivery rate, it is advantageous to bring about this change continuously by changing the speed of the drive motor. For major changes, this process requires an uneconomically large drive motor. It is therefore advantageous to use the second stepless control method mentioned or one of the many other known methods. The invention makes it possible to utilize the advantages of various continuously variable control methods by switching from one method to the other depending on a suitable operating variable, for example on consumption.
Since the stepless regulation of the delivery amount causes difficulties within wide ranges, the invention can also be used to change from a stepless regulation method to the intermittent method.
This can be done, for example, in such a way that the delivery quantities are regulated until the permissible limit pressure is reached by changing the speed or the suction power, i.e. by keeping the suction valve open for a longer or shorter period and that the compressor is switched off when the limit pressure is reached, whereupon, when the pressure drops within a certain pressure difference, the intermittent method is used first and when this pressure difference is exceeded, the stepless control method is used.
In the following, a Kompressoranla.ge with means according to the invention is described as an example at Tfa.nd of the drawing, which enable a transition from intermittent to idle process depending on the duration of the delivery time.
In the drawing, the compressor 1 is designed as a known type of capsule blower, so that apart from a description of the compressor, it is possible to earth. The shaft 2 of the Kom.prescors is to be thought of directly coupled to the electric drive motor (not shown), namely a three-phase asynchronous motor.
The stator winding of the asynchronous motor is indicated at 3 for easier understanding of the electrical circuit. The rotor of the motor is designed as a squirrel cage rotor. The engine is started by an automatic star-delta switch 4 which is known per se and is described in more detail below.
The intake port of the compressor is denoted by 5. In the intake manifold there is an intake throttle valve 6 of known construction type, which is held open by a spring 7, that is, the passage openings 8 of the intake manifold releases. With the suction throttle valve to a known electromagnetically operated three-way valve 9 and an equally known Kugelge weight controller 10 is connected. The operation of members 6, 9 and 10 will be described below.
The compressor promotes a pressure valve 11 and a line 12 in a compressed air tank 13. On the tank 13, a pressure-dependent switch 14 is attached.
The cooling water flows to the compressor via a line 15. A magnetically actuated shut-off valve 16 and a switch 17, which depends on the pressure of the cooling water, are located in this line. The cooling water drainage is denoted by 18.
The electrical system also includes a main switch 19, a timing relay 20 with a contactor 60 and a reset relay 21.
The operation of the compressor system is as follows: By inserting the switch 19 who puts the three left terminals 22 of the electromagnetic contactor 23 to voltage ge. At the same time receives over the switch 14, which can be assumed to be closed. and the cables 51, 28 and 24 and 52 and 25 the coil 50 of the cooling water valve 16 tension, whereby the cooling water is made to flow. The pressure-dependent switch 17, coming under water pressure as a result, closes its contact, whereupon the coil 26 of the contactor 23 is connected to voltage via the cables 24, 27, 28. This connects the terminals 22 to the terminals 22 '.
Via line 24 the con tact knife 29 of a time relay 30 and in the position indicated in the drawing of the knife over line 31, the coil 32 of the magnetic contactor 34 voltage. The other end of the coil 32 is connected via the line 35 to the terminal 36 of another magnetic contactor 37. In the position shown, the terminal 36 is connected to the terminal 36 'and further via the line 35' and via the contacts 38, 38 'of the contactor 23 to the line 25. In the switched-on position of the contactor 23, a current flows through the coil 32.
The contactor 34 is therefore closed, which has the effect that the terminals x, y, z of the stator winding 3 of the drive motor through the contact bridge 39 are connected to one another. Since the terminals u, v, w via the lines 40 with the terminals 22 'of the contactor 23 respectively. with the clamps. 41 of the contactor 37 are connected, so the engine is started in star connection.
By the current of the coil 32, the coil 42 of the timing relay 30 is excited, which has the effect that now when the operating speed is reached, the knife 29 moves from the ge recorded position to the opposite position, in which it is no longer with the contact 31 ' the line 31, son countries with the contact 43 'of the line 43 is connected. By this switching he keeps the coil 44 of the contactor 3 7 current, via the line 45 and the contacts 46, 46 ', which are connected to each other by the contact bridge 39, which has now fallen off due to the coil 32 being de-energized.
The contact 46 'is connected by a line 47 to the contact 36', to the line 35 'and further to the line 25, so that when the timing relay 30 is switched over, the coil 44 is excited and the contactor 37 is brought into the switch-on position. This has the effect that the motor continues to operate in a delta connection.
The dropping of the contactor 37 is prevented by the holding contacts 48, via which the coil 44 receives current after the contactor 37 is stopped, after which the current path via the line 43 is interrupted by the return path of the knife 29. With the switchover of the motor to triangular connection,
that is, when the contactor 37 closes, the contact 67 is closed and the coil 85 is connected to voltage. As a result, the compressed air that loads the piston of the valve 6 when starting up is blown out into the open. The piston moves upwards through its spring, thus releasing the compressor from the compressor. The operating condition of the compressor is thus established.
In the above, the usual switching process of the drive motor is described ben. As mentioned, starting takes place by inserting the switch 19 only when the pressure switch 17 is closed. The opening of this switch can now be forced with the help of the pressure switch 14 on the compressed air tank and the magnetically operated Absperrven valve 16. The solenoid 50 of the valve 16 is connected by a line 51 to the line 28 and by a line 52 to the contact 53 of the switch 14; the corresponding mating contact 53 ′ is connected to line 25. Below half the pressure limit in the container 13, the contacts 53, 53 'are connected to each other by the contact bridge 54, that is, the coil 50 receives current and keeps the valve 16 open.
As soon as the limit pressure is exceeded, the bridge 54 of the pressure switch 14 is raised and the valve 16 is closed. This disappears in the line 15 after the valve 16 of the pressure, the switch 17 opens, which, according to the preceding description of the line management, leads to an interruption of the current of the coil 26 of the contactor 23 and thus to the shutdown of the motor. Thus, independently of the switch 19 that is usually permanently inserted, the motor is switched on and off as a function of the position of the switch 14, that is to say that the compressor system operates in the intermittent mode.
The means described below are provided in order to achieve an automatic change from the suspension to the idling process. The contacts 53, 53 'are respectively through lines 55, 56 with the contacts 57, 59. 58 connected. These contacts belong to the magnetically operated contactor 60 with coil 61. The coil 61 is in a circuit in which the line 62, the mercury switch 63 of the timing relay 20 and the lines 65 and 66 are located. The line 65 lies on the lower right contact 64 of the pressure switch 14. When the switch 14 is closed, it is connected to the line 25. When the contactor 37 of the starter 4 is switched on, the line 66 is connected to the line 24 via the contacts 67.
When the switch 63 is closed, the coil 61 of the contactor 60 receives current if the switch 14 is closed.
The switch 63 is actuated after a time which can be set in the timing relay 20. The actuating coils 68, 69 of the time relay also receive power from the lines 25, 24 via the lines 65, 66, provided that the switch 14 is closed, that is, the time relay begins to run every time the drive motor is switched on by the contactor 23. A change in the suspension procedure only occurs as soon as the set time is exceeded and the switch 63 closes the circuit of the coil 61. The coil 61 then causes the contacts <B> 57, </B> 58 and 59, 59 'to close.
The closing of the contacts 57, 58 in turn causes the contacts 53, 53 'on the switch 14 to be bridged, that is to say, an interruption at this point no longer causes the drive motor to be switched off as before. The opening of the switch 14 also has no influence on the contactor 60th there. the coil 61 is directly connected to the line 25 via the lines 70 and 55 after the contacts 59, 59 'have been connected. In the line 70 is the switch-back relay 21, the actuating coil 71 with the line 65 -and via a line 72 with the line 66 and so with. the lines 24 and 25 is connected.
The switch-back relay 21 is designed in this way. that each time the armature 73 is tightened, the contact disk 74 is rotated clockwise. The fall of the armature 73 does not cause the disk to rotate. After the switch 63 and the timing relay 20 return to the off position, an interruption of the current of the coil 61 and thus the lifting of the bridging of the contacts 53, 53 'and the associated shutdown of the drive motor does not occur. The drive motor continues to run, and the control device 6, 9 and 10 causes the compressor to switch to idling in the manner described below as soon as the limit pressure is reached.
The weight regulator 10 is connected to the other directly through a line 80 with the compressed air tank via the valve 9. In the drawn position of the compressed air regulator, the compressed air passes through the valve 9, the line 81, the regulating member 82 and the line 83 in the space above half of the piston 6 and thus leads when the coil 85 is de-energized, the supply of compressed air to the piston 6, which then immediately moves to its lower position and causes the suction line to close.
The compressor then continues to idle, the pressure chamber being connected to the intake port by a line 84 a related party. The compressor now works in idle mode until the contacts 64, 64 'are closed by lowering the pressure switch 14. The coil 71 of the reset relay 21 receives current again and causes an interruption in the holding circuit (70) of the coil 61. The coil 61 is de-energized, the contactor 60 opened the contacts 57, 58. From idle, a new delivery time begins, since when the coil 85 is inserted, the compressed air is blown off the valve itself and the suction line itself is released. The promotion only begins after the holding circuit and the contactor 60 are open.
The movement of the piston 6 is caused by the actuation of the three-way valve 9 controlled by an electromagnetic table. The controller 10 is in and of itself superfluous for the control processes. It is only shown as present in order to be able to use the pneumatic mechanical idle control in the event of a fault in the electrical control parts.
When the contactor 60 has dropped out, the initial state of the circuit is restored, so that it depends only on the duration of the delivery time whether the further regulation takes place after the intermittent or after the idling process.
The exemplary embodiment described above relates to a compressor system with means for regulating the delivery rate in the intermittent mode and with means for regulating the delivery rate in the idle mode. As already mentioned in the introduction, the invention can also be used to automatically switch from a stepless control method, for example by changing the speed of the drive motor, to another stepless control method,
For example, changing the delivery rate by keeping the valves open, or going from one of the aforementioned continuously variable control methods to the intermittent method.
When switching from a stepless control of the flow rate by changing the speed of the compressor to an equally stepless control of the flow rate by changing the suction power by keeping the suction valves open over part of the pressure stroke, the procedure can be such that the pressure in in and of itself be known way first the speed is continuously reduced to a minimum value. If the pressure continues to rise, the correspondingly set influencing of the suction valves takes effect.
This combination between the two control methods described can be achieved very easily by setting the upper limit pressure of the speed control that brings about the minimum speed at the same time as the minimum pressure on the suction valve controller.
Switching from stepless control of the delivery rate to intermittent or self-starter control and vice versa can be carried out as follows: Starting from the minimum permissible pressure at which the greatest delivery rate is used, the method for regulating the delivery rate is initially carried out for For example, by holding the suction valves open for a long time during the pressure stroke, the delivery rate is reduced.
If, despite this reduction, the pressure reaches the permissible limit value, a further reduction in the delivery rate is dispensed with and a switch to the self-starting control process is initiated, i.e. the compressor is initially switched off. If the pressure drops to a certain limit, the limit pressure be. adjacent value, the compressor is switched on again and works within this pressure range according to the self-starter procedure.
If the pressure drops further, the self-starter is switched off in the sense that the drive motor remains switched on, and the procedure for regulating the delivery rate is used, i.e. the time in which the suction valves are kept open by a control element during the pressure stroke, will be shortened. This results in an increase in the delivery rate.
A practical implementation is possible, for example, as follows: In piston compressors, it is common, for example, to keep the suction valves open over part of the pressure stroke and to keep them open electromagnetically. The actuation of the electro-magnetic control device is carried out by a shift drum rotating with the crankshaft of the compressor, the circumference of which has a conductive and a non-conductive part.
The conductive part that is connected to the one phase of a power source is cut in such a way that a contact sliding on the shift drum, opening and closing the circuit of the actuating device of the suction valves, is axially directed by a piston influenced by the pressure of the compressor's delivery means can be moved back and forth during the pressure stroke the suction valve opens sooner or later and keeps open until the end of the pressure stroke.
It is now possible to lay the conductive part of the circumferential surface of the shift drum in such a way that the compressor cannot fall below a certain minimum output (minimum delivery). Of course, other known means can also be used to limit the stepless reduction of the flow rate (stepless Men gene control) down to a minimum of feed rate of the compressor.
If the compressed air consumption continues to fall below the set minimum and the associated increase in the compressed air pressure to a set maximum, the pressurizer of a self-starter can come into operation in such a way that the compressor is switched off. When the pressure drops below the set limit pressure, the compressor is activated again.