JPS6018837B2 - 圧縮機の群制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧縮機の群制御方法に係り、軽負荷状態に容
量制御の行われた場合に特に負荷に対する駆動動力の割
合が大きくなるような制御特性を有する制御対象例えば
圧縮機の群制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来容量制御の可能な圧縮機の群制御においては、負荷
に対応する圧縮機の容量が不足になったときは前段の圧
縮機に次段の圧縮機を追加し、その不足分を充足し、逐
次鏡上げることにより行われていたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の方法では、圧縮機の軽負荷時でもそれ
に対応する駆動動力が軽減するような比例特性を有する
圧縮機であれば差支えないが、これを望むことはできず
、一般には軽負荷時の圧縮機の制御容量では、負荷に対
する駆動動力の割合は比較的大きな値となり、低効率と
なる。

従って圧縮機の群制御を行う場合に圧縮機の切換える負
荷における運転では、その総合効率は低下して動力の浪
費となってしまうものである。第１図は圧縮機の制御特
性を示し、負荷に対する圧縮機容量を点線で示し、負荷
に対する駆動動力は実線で示すもので、軽負荷に至るに
従い駆動動力の割合が大きくなり、効率が低下すること
になる。

第２図はこのような特性を有する圧縮機を複数台積み重
ね並列運転を行う群制御の場合で負荷に対する圧縮機容
量は、点線で、負荷に対する駆動動力は実線で示してい
る。

また１，Ｄ，ｍ，Ｎはそれぞれの圧縮機で、運転順位を
示し、第２図より明らかなように圧縮機１よりｍこ切換
える状態で駆動動力は急増してしまい、このような状態
での長期運転の行われるような場合には動力の浪費が著
しいことは明らかである。このために負荷の増加時に追
加される圧縮機をすでに運転されている圧縮機群と並列
に接続して全機を等容量比で行う制御方法が既に提案さ
れている。

上記制御方法では、この方法を制御面よりみれば、全機
がいつも等容量比で運転が行われるために、全機は常に
制御状態に置かれていること、総括して制御を行う制御
器の比例帯が運転台数の増加に伴い逐次狭くなり、制御
力のＮ−ＯＦＦ動作に潮近して不安定となり易く、圧縮
機の運転、停止毎に全圧縮機の容量制御系に悪影響を与
える等に問題点がある。本発明は、このような問題点に
鑑みて行われたものである。

軽負荷状態に容量制御の行われた場合特に駆動動力の割
合が大きくなるような制御特性を有する圧縮機の群制御
において、負荷の増加時に際しては、負荷が運転中の圧
縮機群の総容量の最大値に達したときに制御対象におか
れた停止中の１台の圧縮機を追加して並列運転を行わせ
ると共に、既に制御運転の行われていた圧縮機の中の前
段の圧縮機と新たに追加運転の行われる新たな圧縮機と
を等容量比で容量制御を行わせ前段の圧縮機を除いた他
の圧縮機銭羊は全負荷運転を行わせ、負荷の減少時に際
しては停止順位にある制御対象の圧縮機を除いた他の圧
縮樹瀬羊の容量の総和以下に負荷が減少したときに、前
記停止順位にある制御対象の圧縮機を前述のように前段
の圧縮機と等比容量制御を行わせて出力を減少し停止さ
せるようにした圧縮機の群制御方法を提供するものであ
る。〔問題点を解決するための手段〕 本発明の方法は、軽負荷状態に定量制御の行われた場合
特に駆動動力の割合が大きくなるような制御特性を有す
る圧縮機よりなる群制御において、負荷増加時に際して
、負荷が運転中の圧縮機群総容量の最大値に達したとき
制御対象におかれた停止中の１台の圧縮機を追加して並
列運転を行わせるとともに既に制御運転の行われた圧縮
機の中の前段圧縮機すなわち新たに追加運転の行われる
圧縮機の前段の圧縮機と新たに追加運転の行われた圧縮
機とを等容量比で容量制御を行わせ、これを除いた他の
圧縮機群は全負荷運転状態にあり、負荷の減少に際して
は、停止順位にある制御対象の圧縮機を除いた他の圧縮
機群の容量の総和以下に負荷が減少したときに前述のよ
うに停止順位にある圧縮機とその前段圧縮機とその前段
圧縮機とを等比容量制御で出力を減少し停止させること
を特徴とするものである。

〔作用〕

本発明の作用を第３図について説明する。

第３図は負荷に対する圧縮機容量の関係を点線で示すも
ので、ここで負荷とそのための圧縮機の必要容量は比例
関係を有し直線となることは明らかである。

また負荷に対する圧縮機の駆動動力との関係は実線で示
すようになる。負荷１００％に対しては１の圧縮機１０
０％となり、その駆動動力は１００％とすれば、これ以
上の負荷に対しては１の圧縮機が容量では対応すること
ができなくなり、０の圧縮機の運転が行われなければな
らない。

運転開始により１の圧縮機の容量すなわち前段圧縮機容
量を５０％容量に減少させて、新たに追加して運転の行
われる０の圧縮機の容量も５０％として並列運転が行わ
れる。さらに負荷の増大に対しては１の圧縮機の容量の
増加と０の圧縮機の容量の増加とは同歩調の等容量比で
増加し、負荷に対応するように制御が行われる。さらに
容量が増大して１，０の圧縮機の総容量の最大値に達し
たときはｍの圧縮機の運転が開始される。この場合も前
述と同様に０の圧縮機とｍの圧縮機とは等比容量で増加
して負荷に対応するように制御が行われる。この場合は
第３図で明らかなように１の圧縮機は最大容量で運転が
行われ、基礎負荷に対応しているので、容量制御は行わ
れることなく、一定である。さらに負荷の増大に対して
は以上のような形式で運転される。以上は負荷の増大方
向に対する圧縮機群の容量制御で、その容量制御の過程
は第３図矢印方向に辿れば明らかである。

次に負荷が減少する方向変化する場合の負荷に対する圧
縮機容量の変化の一部を第４図に示す。

前述のように負荷の増大により制御対象におかれた停止
中の１台の圧縮機の運転開始は負荷に対して運転中の圧
縮機群の総容量が最大値に達したときに行われるが、負
荷の減少時に際しては、運転中にあり、これが停止順位
に置かれた制御対象の圧縮機を除いた他の圧縮機群の容
量の総和以下に負荷が減少したときに、前記停止順位に
ある圧縮機とその前段にある圧縮機とを前述のような等
比容量制御を行わせて停止させるので、さらに運転と停
止の間に履歴特・性を持たせたものである。第４図にお
いては、０の圧縮機の運転、停止の行われる場合の負荷
の変化に対する１，０の圧縮機の容量変化による駆動動
力の変化を示したものである。矢印の実線は負荷の増大
する場合の１，０の圧縮機の駆動動力の変化の過程、′
点線は負荷減少に対する駆動動力の変化で負荷の増大と
減少時の負荷の値は異なるように制御が行われる。これ
がもし圧縮機の運転、停止とが同一負荷で行われれば、
この点において、圧縮機の運転、停止が頻繁に繰返され
て制御の不安定が生じてしまうので、このような履歴特
性を持たせなければならないものである。この履歴中を
過大にすれば、負荷の減少時に行われる切換点における
駆動動力損失が大きくなり、これを過少にすれば動力損
失の点を満足されるが、極めて僅かの負荷の変動で、圧
縮機の起動停止が頻繁に行われることになるが、実用上
差支えない程度で履歴中を狭くすることが好ましい。〔
発明の効果〕 本発明によれば、負荷の増減に対して最終段と、前段の
制御対象の圧縮機の両者を等容量比で対応して制御が行
われるので、圧縮機の軽負荷において生じる低効率の状
態での運転が行われることがなくなり、総合効率が良く
、圧縮機の運転、停止時に生じる制御の急変に対しては
前段と後段の両者の制御で対応させ、他の圧縮機は基礎
負荷の分担となって全負荷での運転が行われ、さらに負
荷の減少時にも安定性が優れたものとなり、群制御を効
率よく行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は負荷に対する圧縮機容量および駆動動力の特性
曲線図、第２図は従来の積み重ねによる圧縮機の群制御
特性曲線図、第３図は本発明による圧縮機の群制御特性
曲線図、第４図は同上圧縮機の起動停止の履歴説明図で
ある。 鰭’四 ２図 し３図 偽４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軽負荷状態に定量制御の行われた場合特に駆動動力
   の割合が大きくなるような制御特性を有する圧縮機より
   なる群制において、負荷増加時に際し、負荷が運転中の
   圧縮機群の総容量の最大値に達したとき制御対象におか
   れた停止中の１台の圧縮機を追加して並列運転を行わせ
   るとともに既に制御運転の行われていた圧縮機の中の最
   終段圧縮機と新たに追加運転の行われた圧縮機とを等容
   量比で容量制御を行わせ、負荷の減少に際しては、停止
   順位にある制御対象圧縮機を除いた他の圧縮機群の容量
   の総和以下に負荷が減少したときに前記停止順位にある
   圧縮機とその前段にある圧縮機とを等容量比で容量を減
   少させ制御対象を停止させることを特徴とした圧縮機の
   群制御方法。