JPH07293477A - インバータ駆動スクリュー圧縮機 - Google Patents
インバータ駆動スクリュー圧縮機Info
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- JPH07293477A JPH07293477A JP9183494A JP9183494A JPH07293477A JP H07293477 A JPH07293477 A JP H07293477A JP 9183494 A JP9183494 A JP 9183494A JP 9183494 A JP9183494 A JP 9183494A JP H07293477 A JPH07293477 A JP H07293477A
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Abstract
て、低回転時に空気吸込量と給油量を自動調整し、使用
空気量比0%まで回転数制御するようにすること。 【構成】 モータ4、インバータ7及び圧縮機本体3等
を有するインバータ駆動スクリュー圧縮機において、無
負荷まで回転数制御を行なうためパルスモータ18Aに
より駆動する吸込絞り弁2と、給油系にパルスモータ1
8Bにより駆動する給油絞り弁19を設け、モータ4の
検出電流と設定電流を比較演算するPID装置21と、
インバータ7からの周波数信号を受けPID装置21か
らの信号に基づきパルスモータを制御する制御装置22
を設けた。 【効果】 スクリュー圧縮機の容量制御として使用空気
量比0%(無負荷)までインバータ駆動することができ
るため、大きな省エネ効果が得られ、また、吸込絞り弁
制御を電気系統とするため配管が簡素化でき製品の製作
工数を低減できる。
Description
御を行なうインバータ駆動スクリュー圧縮機において、
一定圧力制御と全負荷から無負荷までの全ての負荷範囲
でインバータ駆動できるようにしたインバータ駆動スク
リュー圧縮機に関する。
動に関する技術の一例としては、特開昭55−1647
92号があげられるが、低回転時に吸込空気量と給油量
を同時に制御して負荷の全範囲でインバータ駆動するよ
うにした公知例は見当らない。また、従来のインバータ
駆動スクリュー圧縮機では、負荷の30〜100%の範
囲で回転数を可変制御して使用されていたが、低負荷の
0〜30%の範囲では回転を一定とし圧力調整弁による
吸込絞り弁制御としていたため、回転数制御による省エ
ネが得られず、吐出圧力も変化してしまう欠点があっ
た。
ー圧縮機における従来方式の回転数制御を説明する。ス
クリュー圧縮機本体3はモータ4と直結にて駆動され、
モータ4は始動盤6により運転制御が行なわれる。
絞り弁2を経由して圧縮機本体3において、オイルセパ
レータ10より供給された潤滑油とともに圧縮される。
潤滑油と圧縮空気はオイルセパレータ10で油分を分離
して、油はクーラ17で冷却され再び圧縮機本体3へ供
給される。圧縮機本体3で圧縮された空気は吐出ポート
5により設定された圧力まで圧縮される。オイルセパレ
ータ10を通過した空気は、調整弁11、アフタクーラ
13を通り負荷側に供給される。
力を検出する圧力センサ12と圧力設定器9とのデータ
を比較演算するPID装置8が設けられている。PID
装置8からはインバータ7に圧力を一定とするデータを
送り、インバータ7で周波数を変え、供給圧力一定にな
るようにモータ4の回転数を変化制御する。回転数制御
の範囲の一例は、図5に示すような使用空気量比(使用
空気量/仕様空気量)30〜100%の範囲とし、使用
空気量比30〜0%の低負荷では、回転数を一定とし吸
込絞り弁制御で行なっている。使用空気量比が30%以
下になると、回転数一定とする制御となるため圧力は上
昇してゆき、圧力調整弁14の設定圧力になると弁が徐
々に開くが、該30%は固定の値ではなく、適宜増減さ
れる。
管P1を通って吸込絞り弁2のピストン16の下部に供
給され、ピストン16を押し上げ吸込絞り弁2を無段階
に閉塞して容量調整をする。また停止時にオイルセパレ
ータ10の圧力を大気に開放し、吸込絞り弁2を閉じる
ため、一般に放気弁15が設けられており、オイルセパ
レータの圧力は空気配管P1を介して大気に解放される
が、その具体的構成は公知であるので図示は省略する。
の方式のインバータ駆動スクリュー圧縮機では、低回転
でのモータのトルク不足による過電流トリップを防止す
るため、全負荷に対し30%の負荷に相当する周波数と
なると、回転数制御をやめ一定回転として、圧力調整弁
による吸込絞り弁制御に切替えていた。この方式で使用
空気量比0〜30%の負荷範囲の制御をカバーしていた
が、このような方式では図5中にインバータ駆動の直線
で示されるように、30%以下の負荷のラインは、30
〜100%負荷のラインの仮想延長線よりも上方に位置
すること、即ち低負荷時に動力ロスが生じての省エネ効
果が得られないことになり、また圧力調整弁で制御する
ため設定圧力を得るためにはその都度調整が必要でかつ
供給圧力上昇となり、一定圧力とすることができないと
いう問題点があった。
決し、低負荷時において周波数又は圧縮機の回転数に対
応して吸込空気量と給油量を自動調整して、低回転時の
過電流トリップを防止し、一定圧力でかつ使用空気量比
0〜100%の範囲の負荷で回転数制御を行ない、低回
転での安定空気の供給と大きな省エネ効果が得られるイ
ンバータ駆動スクリュー圧縮機を提供することにある。
めに、本発明はインバータ駆動スクリュー圧縮機の始動
盤内にインバータからの周波数データと、モータの電流
データ及びあらかじめ設定した電流データによりパルス
モータを駆動するパルスモータ制御装置を設け、圧縮機
の吸込側にパルスモータ駆動の吸込絞り弁を、また給油
配管にパルスモータ駆動の給油絞り弁を設け、これらの
弁はパルスモータによりウォームギヤ、ピニオンラック
等の伝達機構を介して駆動されるようにした。これによ
り低回転になると増加するモータの電流値をおさえるよ
うにパルスモータを作動し、各絞り弁を無段階で閉塞す
る制御を行なう。
圧縮機本体は駆動連結されており、インバータにより回
転数制御を行なう。吐出配管には圧力センサが取付けら
れ供給圧力を電気信号によりPID装置を経由してイン
バータに伝達、インバータからの周波数指令は制御装置
に入力される。モータの動力線に設けられた変流器から
の検知電流はPID装置を経由して制御装置に入力され
る。制御装置は、常に現周波数と電流値を知り、設定さ
れた周波数以下になると設定電流値と前記検知電流値を
比較する。この電流値が増加してゆくとパルスモータを
作動し各弁を検知電流即ち駆動電流が低下するまで徐々
に閉塞して行く。これにより低回転でのトルク不足を改
善でき、使用空気量比0〜100%の範囲でインバータ
駆動が可能となるものである。また上記範囲で常に一定
の圧力が得られ、低回転での省エネ効果も高まる。
明する。図1において図4と同一部材には同一符号を付
してありその説明は省略する。本発明では使用空気量比
100〜0%の範囲即ち全負荷から無負荷までインバー
タ駆動可能とする。図1に示すインバータ駆動のシステ
ムでは、モータ4の電流を変流器23で常に監視し、そ
のデータは電流変換器20で電流を電圧に変換されてP
ID装置21に送られ、該PID装置21ではこの電圧
変換されたデータとあらかじめ設定されているデータと
比較演算し、電流が最低となるようなデータをパルスモ
ータ制御装置22に送り、パルスモータ18A、18B
を回転させる構成となっている。パルスモータ18A、
18Bは、例えばウォーム及びウォームギヤ、ピニオン
・ラック等の適宜伝達手段を介して、吸込絞り弁2及び
給油絞り弁19を駆動する。スクリュー圧縮機の仕事量
は、吸込フィルタ1からの吸込空気の圧縮の他に、圧縮
機本体3の吐出ポート5に加わるオイルセパレータ10
からの背圧と、オイルクーラ17を経由して圧縮機本体
3に供給される油の粘度の影響の三者があり、常に一定
限度のトルクが必要となる。インバータ7で駆動する場
合、回転を低下させるには周波数を下げるが電圧も下げ
るため、低負荷に相当する低回転域では前述のトルクを
モータ4で引き出せなくなり電流が増加してゆき、過負
荷トリップが発生する。
すもので、低回転運転に入ったら電流の増加を変流器2
3で検出して変換器20により電圧に変換してPID装
置21に送り、パルスモータ制御装置22は、PID装
置21から送られたデータに基づきさらにインバータ7
からの周波数を監視しながら吸込空気を圧縮する量を、
パルスモータ18Aを回転して吸込絞り弁2を制御し、
また給油のパルスモータ18Bを回転して給油絞り弁1
9を制御して電流が低下するまで閉塞してゆく。即ち、
低回転域においてモータ回転数が周波数に応じた最小電
流になるようにモータ駆動電流を抑制する。この吸込絞
り弁2と給油絞り弁19はいずれもパルスモータ18
A、18Bからの回転を、例えばウォームギヤと伝達ギ
ヤにてネジを切った軸に伝達して該軸を上下させて弁の
開度を可変できる構造としたものである。
域で圧縮機3の仕事量を軽減でき周波数と吸込量及び給
油量のバランスを自動調整してモータのトルクをバック
アップし過電流トリップを防止し、省エネ効果を発揮す
る。図2、3は本発明による容量制御の特性を表わした
グラフとその制御方法である。ここでは使用空気量比が
30%以下の負荷で、周波数の低下と共に吸込絞り弁2
と給油絞り弁19を閉塞して制御する。周波数で負荷を
判断し、電流データでピーク電流を判断して制御装置か
らの指令で各弁を調整、調整後のデータを再び周波数と
電流で検出しフィードバック制御するものである。これ
により負荷特性は理想ラインよりはずれるが、ほぼリニ
アとして、図5に関し前述した従来例のように低負荷時
の動力ロスを低減して省エネ効果を奏することが可能で
ある。またスクリュー圧縮機の容量制御を電気的に行な
うため、従来空気式で制御を行なう上で必要であった図
4に示す配管P1等を省略することができる。
量制御を使用空気量比0%までインバータ駆動すること
ができるので、0〜100%の負荷に対し一定の圧力を
供給できると共に負荷変動の応答性も早くすることが可
能である。また、低負荷時にモータ電流を制限するた
め、低負荷域での大巾な省エネ効果を奏することができ
る。また製作側からも容量制御を電気系統で構成するた
め、配管がなくなるので生産性の向上、標準化がはかれ
る。
置の一実施例を示す図
の容量制御特性を示す図
の容量制御方法を示す図
のシステムを示す図
の容量制御特性を示す図
ータ 19…給油絞り弁 20…電流変換
器 21…電流用PID装置 22…パルスモ
ータ制御装置
Claims (3)
- 【請求項1】 モータにより回転されるスクリュー圧縮
機本体により、吸入系統から空気を吸入して圧縮し、圧
縮された空気をオイルセパレータを介して負荷側に供給
し、該オイルセパレータから給油系統を介して前記スク
リュー圧縮機本体にオイルを供給し、前記モータの回転
数をインバータ駆動手段により可変制御するようにした
インバータ駆動スクリュー圧縮機において、 前記給油系統に可変給油絞り弁を設け且つ設定電流値と
検知電流値とを比較し前記可変給油絞り弁を制御する弁
制御手段を設け、前記スクリュー圧縮機本体の低回転運
転時に、前記弁制御手段により前記スクリュー圧縮機本
体の回転の低下に応じて前記可変給油絞り弁を絞る方向
に制御するようにしたことを特徴とするインバータ駆動
スクリュー圧縮機。 - 【請求項2】 請求項1記載のインバータ駆動スクリュ
ー圧縮機において、 前記モータの駆動電流を監視し該モータの低回転時にお
ける駆動電流を測定する電流監視手段と、該電流監視手
段により測定した測定結果に基づき前記該モータの駆動
電流を抑制する制御装置とを有することを特徴とするイ
ンバータ駆動スクリュー圧縮機。 - 【請求項3】 請求項2記載のインバータ駆動スクリュ
ー圧縮機において、 前記弁制御手段は、吸気系統の可変吸い込み絞り弁も制
御可能としたことを特徴とするインバータ駆動スクリュ
ー圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09183494A JP3354705B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | インバータ駆動スクリュー圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09183494A JP3354705B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | インバータ駆動スクリュー圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07293477A true JPH07293477A (ja) | 1995-11-07 |
| JP3354705B2 JP3354705B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=14037632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09183494A Expired - Fee Related JP3354705B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | インバータ駆動スクリュー圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3354705B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100406738C (zh) * | 2002-10-16 | 2008-07-30 | 大金工业株式会社 | 可变内部容积比式变频螺杆压缩机 |
| JP2010164059A (ja) * | 2010-03-19 | 2010-07-29 | Kobe Steel Ltd | 低騒音型液冷式圧縮機 |
| US8277207B2 (en) | 2005-06-29 | 2012-10-02 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Oil supply method of two-stage screw compressor, two-stage screw compressor applying the method, and method of operating refrigerating machine having the compressor |
| US10514029B2 (en) * | 2015-02-16 | 2019-12-24 | Tti (Macao Commercial Offshore) Limited | Air inlet control for air compressor |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP09183494A patent/JP3354705B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100406738C (zh) * | 2002-10-16 | 2008-07-30 | 大金工业株式会社 | 可变内部容积比式变频螺杆压缩机 |
| US8277207B2 (en) | 2005-06-29 | 2012-10-02 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Oil supply method of two-stage screw compressor, two-stage screw compressor applying the method, and method of operating refrigerating machine having the compressor |
| JP2010164059A (ja) * | 2010-03-19 | 2010-07-29 | Kobe Steel Ltd | 低騒音型液冷式圧縮機 |
| US10514029B2 (en) * | 2015-02-16 | 2019-12-24 | Tti (Macao Commercial Offshore) Limited | Air inlet control for air compressor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3354705B2 (ja) | 2002-12-09 |
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