JPS6132518B2

JPS6132518B2 -

Info

Publication number: JPS6132518B2
Application number: JP8562375A
Authority: JP
Inventors: Masao Sawada; Yukinobu Wada
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1975-07-11
Publication date: 1986-07-28
Also published as: JPS529109A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はターボ圧縮機における電動機過負荷
防止装置に関する。

従来使用されているターボ圧縮機の電動機過負
荷防止方式としては、第１図に示すように、ター
ボ圧縮機１を駆動する電動機の電力（又は電流）
を電力計（又は電流計）２で測定するとともに、
調節計３により0.2〜1.0Kg／cm²の空気圧の調節信
号に変換する一方、他の容量調節装置、例えば圧
縮機吐出圧力を吐出圧調節計４で0.2〜1.0Kg／cm²
の空気圧の調節信号に変換すると共に調節計３お
よび吐出圧調節計４の２つの空気圧信号のうちど
ちらか低い方の信号を選択し、それを出力とする
セレクタ５に送つて、両信号のどちらか低い方の
信号により、吸込ダンパ６を作動させて、電力を
制御する方式があるが、この方式は調節計３とし
て電力又は電流の電気信号を空気圧の調節信号に
変換するアナログ形式のものを用いる必要がある
ので、制御系全体が高価となるという欠点を有す
る。また圧縮機起動前には通常吐出圧力がないの
で、吐出圧力調節計４は吸込ダンパ６の全開信号
を出すとともに、電力調節計も全開信号が出てい
るため、吸込ダンパ６は全開となつているが圧縮
機は起動時に吸込ダンパ６を閉にさせ、低負荷起
動後に徐々に吸込ダンパ６を開き、圧縮機負荷を
増大させるように制御する必要がある。そのため
従来は第１図に示すように圧縮機を起動信号（た
とえば電動機の起動スイツチの接点８）を受ける
と徐々に出力が変化する関数発生器７を設ける必
要がある。

この関数発生器は高価であるが、従来の装置で
はターボ圧縮機の起動時だけしか使用されないの
で、不経済であるうえ、電動機電流を設定値以下
に保つための電流、アナログ信号変換器を内包す
るアナログ調節計３も設けなければならずこの面
からも不経済であつた。

また、従来使用されている電流調節計は定値制
御を行うため、電動機電流系統の一時的な電圧変
動に対する電流変化にも応答し圧縮機の容量を一
時的に変動させて、プロセスに対して外乱となる
欠点があつた。

この発明は上述の欠点を除ためになされたもの
であつて、電流検出スイツチによつて電動機の過
負荷を検出し、このオン―オフ信号を受けてアナ
ログ信号を発生する信号発生器を使用して吸い込
みダンパを調節する事によつて過負荷防止制御を
行う方法であるが、起動時における吸込ダンパを
徐々に開く制御と電動機の過負荷を防止するため
の吸込ダンパの開度の制御とを１個の信号発生器
で兼用できかつ小さな電動機電流の変化には応答
せずプロセスに対する外乱を与えるのを防止でき
るようにした、安価に構成できる過負荷防止装置
を提供することを目的とするものである。

以下にこの発明の一実施例を図面とともに説明
する。

第２図において、１１はターボ圧縮機、１２は
ターボ圧縮機１１の吸込側に設けた吸込ダンパ
で、この吸込ダンパ１２内の弁（図示せず）の開
き量により、ターボ圧縮機１１の容量が制御され
る。

１３はターボ圧縮機１１を駆動する電動機、１
４は電動機１３の電流検出器である。

１５は電流検出スイツチで、電流検出器１４の
出力信号を入力とされて、動作し、出力接点Ｈは
第３図に示すように電動機１３の電流値が増加し
ているとき、たとえば定格値の103％を越えると
閉となり、電流が減少するとき100％以下で開と
され、また接点Ｌは電流が増加しているとき定格
値の100℃までは閉、100％以上で開となるととも
に、電流の減少時には97％以下となると閉となる
ように動作し、両接点の動作はヒステリシスを有
している。

上記した各接点Ｌ，Ｈの開閉動作点は適宜に随
意に設定できるようにしている。

１６は電気的オン―オフ信号を受けて0.2〜1.0
Kg／cm²の空気圧信号を出力とする空気圧信号発生
器、１７はターボ圧縮機１１の吐出空気圧を検知
し、吐出圧力が設定値を越えれば出力を減少、設
定値以下であれば出力を増加させる吐出圧調節
計、１８はセレクタである。

空気圧信号発生器１６は電流検出スイツチ１５
からの指令接点信号を受けると接点信号が閉の間
出力を一定速度で増加（又は減少）させ、接点信
号が開となればその時の出力信号を維持する機能
を有するものである。

空気圧信号発生器１６は計装空気供給源１９と
セレクタ１８との間に設けられている。

この空気圧信号発生器１６の端子イに信号が印
加されると出力は減少し吸込ダンパ１２を開き、
端子ロに信号が印加されると出力は増加し吸込ダ
ンパ１２を閉じる。

２０は流量調節計、２１は大気放風弁であり、
ターボ圧縮機１１からの出力が増大したとき、流
量調節計２１の出力により、大気放風弁２１の開
度を調節して不要の空気を大気に放出する。

２３は電動機１３の停止時に閉（オン）とな
り、起動後ある時間経過して後開（オフ）となる
第１時限接点、２４は第１時限接点２３と反対の
動作をする第２時限接点である。

第１時限接点２３は電動機の電流が所定値より
大きいときオンとなる接点Ｈに並列接続され、ま
た第２時限接点２４は電動機１３の電流が所定値
より低いときオンとなる接点Ｌに直列接続されて
いる。

電動機１３の停止時には、吐出圧力は吐出圧力
調節計１７の設定値以下であり、調節計１７の出
力は増加し吸込みダンパを全開とする信号となる
が上述の装置において接点２３がオンなつている
ので信号発生器１６は吸込ダンパ１２を全閉とす
る信号を出力し、セレクタ１８で信号発生器１６
の出力信号が選択され吸込ダンパ１２は全閉とな
る。

いま電動機１３の起動時には接点Ｌがオンとな
つており、起動後ある時間経過して接点２３がオ
フとなるとともに接点２４がオンとなり信号発生
器１６は電動機電流が100％になるまで吸込ダン
パ１２を徐々に開く方向に信号を出力し続ける。
こうしてターボ圧縮機の容量が増えると吐出圧力
も上昇し始めるが吐出圧力調節計１７の設定値に
達する迄は、信号発生器１６の出力がセレクタ１
８により選択される。しかし吐出圧力が調節計１
７の設定値に達すると、調節計１７の出力信号が
信号発生器１６の出力よりも小さくなり、セレク
タ１８により選択されて吸込ダンパに継がれ吐出
圧力調節計１７で吸込ダンパが制御される。次に
この動作を詳述する。

起動後において、ターボ圧縮機１１の電動機１
３の電流が定格の97％以下である場合には接点Ｌ
がオンであり信号発生器１６は吸込ダンパ１２を
全開とする方向に信号を増大させ続ける。この信
号はセレクタ１８にあたえられる。一方、吐出圧
調節計１７から圧力調節信号がセレクタ１８にあ
たえられているが、圧縮機起動直後は、圧力が吐
出圧力調節計の設定値まで達していないので、こ
の圧力調節信号は最大値、即ち、吸込ダンパ全開
となるレベルにある。このため、セレクタ１８は
信号発生器１６の信号を選択し、吸込ダンパに与
え、その開度を増加させることにより、圧縮機の
容量も増大し、吐出圧力が上昇する。吐出圧力が
吐出圧力調節計１７の設定値に達すると、調節計
１７の出力信号は減少し始め、やがて、信号発生
器１６の出力信号よりも小さく、（即ち、吸込ダ
ンパを閉じる方向）になるので、セレクタ１８は
吸込ダンパ１２の指令開度の低い方の信号、即
ち、吐出圧調節計１７の信号を吸込ダンパ１２に
あたえ、ターボ圧縮機１１の容量は吐出圧調節計
１７の信号により調節されるようになる。

しかし、ターボ圧縮機１１の吐出量よりも負荷
２２の空気消費量が多くなつた場合には吐出圧力
が低下するので吐出圧力調節計１７の信号は増大
する。即ち吸込ダンパ１２を開く方向の信号を出
力する。このため圧縮機動力は増大し、電動機１
３の電流も増大する。そして電動機１３の電流値
が定格値の103％以上になれば、電流検出スイツ
チ１５の接点Ｈがオンとなり、信号発生器１６の
信号は減少する。即ち吸込ダンパ１２を閉じる方
向の出力信号をセレクタ１８にあたえる。

セレクタ１８は吸込ダンパ１２の指令開度の低
い方向の信号、即ち信号発生器１６の信号をダン
パ１２にあたえる。これにより吸込ダンパ１２を
閉方向に作動させ、吐出圧力とは関係なく100％
まで電動機動力を下げる。電動機電流が定格値の
100％となれば接点Ｈがオフとなり、信号発生器
１６の出力信号もその位置で止まり、吸込ダンパ
１２も電動機出力が100％以下になる開度で保持
される。

負荷２２の消費量が正常に復帰し、電動機電流
が定格値の97％以下となれば、電流検出スイツチ
１５の接点Ｌがオンとなり、信号発生器１６の出
力信号は吸込ダンパ１２を開く方向の信号を出力
する。一方吐出圧調節計１７は吐出圧回復により
吸込ダンパ１２を閉じる方向の信号を出し、吸込
ダンパ１２は吐出圧力調節計１７で制御される。
上述のように吐出圧力調節計１０の信号と信号発
生器１６の信号とをセレクタ１８で選択して吸込
ダンパ１２を制御することにより、ターボ圧縮機
を用いる系統の圧力を吐出圧力調節計１０で所望
の値に制御できるとともに電動機に過負荷がかか
るようになつた場合には信号発生器１６の信号に
より吸込ダンパ１２を制御して、電動機の過負荷
を防止できる。

したがつて、この発明によればターボ圧縮機を
用いる系統の圧力を制御しながら電動機を停止に
至らせることなく過負荷も防止できる。

以上、詳述したように、この発明によれば、信
号発生器１６は電動機の起動時ならびに電動機の
過負荷制御時ともに兼用して動作するので、信号
発生器の稼動効率を高くするとともに、電動機電
流を調節するための高価なアナログ調節計が不要
となるので、ターボ圧縮機の過負荷防止装置を安
価にすることができる。

またこの発明による過負荷防止装置によれば、
頻繁に発生する電動機電源系統の電圧変動は一般
的に数％以内が多いので、電流検出スイツチの設
定Ｈ，Ｌの幅を６％に設定した場合電圧変動に起
因する電動機電流の変化幅が５％程度以内であれ
ば応答せず、従つて必要以上の過負荷防止動作を
行わないので従来の装置に比較して、プロセスに
与える外乱が少ない利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はターボ圧縮機用電動機の過負荷防止装
置の一例を示す回路図、第２図はこの発明の一実
施例を示す回路図、第３図は電流検出スイツチの
動作説明図である。１１…ターボ圧縮機、１２…吸込ダンパ、１３
…電動機、１４…電流検出器、１５…電流検出ス
イツチ、１６…信号発生器、１７…吐出圧調節
計。

Claims

【特許請求の範囲】

１ターボ圧縮機の入力側に設けた吸込ダンパの
開度を該ターボ圧縮機を駆動する電動機の電流に
より制御するようにした過負荷防止装置におい
て、ターボ圧縮機駆動用の電動機の電流を検出す
る手段と、この電動機の電流値が予め設定された
上限値になるとある幅のヒステリシスを持つて開
閉する第１接点からの信号と、電動機の電流値が
予め定められた下限値になるとある幅のヒステリ
シスを持つて開閉する第２接点からの信号の二つ
の接点信号を出力する電流検出スイツチと、圧縮
機を低負荷起動させる為に第１接点と並列に接続
され電動機停止時に閉、起動後ある時間経過した
後開となる第１時限接点、上記第２接点に直列に
接続され、かつ第１時限接点と反対の動作をする
第２時限接点とを有する時限手段と、前記第１時
限接点、第１接点および第２接点からの信号を入
力とし、第１時限接点か第１の接点のいずれかが
閉の間は吸込ダンパを閉じる信号を出力する一
方、第２の接点と第２時限接点がともに閉の間は
逆込ダンパを開く信号を出力し、さらに又両方の
接点信号が開になる場合はその開となる時点の出
力信号を保持する機能を有する信号発生器と、該
信号発生器の出力信号とターボ圧縮機用の吐出圧
調節計の出力信号とを入力として、両出力信号の
うち低い吸込ダンパの開度に対応する方の出力信
号を選択して、この選択した出力信号により上記
吸込ダンパを制御するセレクタとを備えたことを
特徴とするターボ圧縮機用電動機の過負荷防止装
置。