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"Procédé et appareil de commande du démarrage d'un compresseur à vis".
La présente invention est relative à un procédé de commande du démarrage d'un compresseur à vis destiné à être mis en fonctionnement par un moteur électrique triphasé.
L'invention se rapporte en outre à un appareil de commande du démarrage d'un compresseur à vis, mis en fonctionnement par un moteur électrique triphasé, cet appareil comprenant une soupape de retenue se trouvant dans un conduit d'admission et/ou de sortie du compresseur, afin d'empêcher la pression de l'air comprimé alimenté par le compresseur de se décharger lorsque ce compresseur est arrêté, et des moyens de connexion destinés à la connexion du moteur du compresseur au réseau d'alimentation en vue d'un démarrage.
Une caractéristique typique de l'utilisation des compresseurs à vis est que leur force motrice est constituée par un moteur dit en court-circuit ou un autre moteur électrique, dont le sens de rotation dépend de la séquence de phase du courant triphasé alimenté. Si le moteur tourne dans un sens incorrect et amène ainsi le compresseur à tourner lui-même dans un sens incorrect, ce compresseur ne comprime pas d'air dans l'appareillage d'air comprimé mais essaye de déplacer cet air dans le sens opposé. Le résultat de ceci est évidemment que l'on n'obtient pas d'air comprimé et en outre que l'appareil conçu pour être mis en rotation dans un autre sens peut être endommagé, parce que les paliers et le système de lubrification des rotors du compresseur à vis n'ont pas
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été prévus pour fonctionner durant une rotation inversée.
Du fait de ceci, des essais ont été faits pour empêcher le compresseur de tourner dans un sens incorrect, et ce en empêchant le moteur électrique de tourner lui-même dans un sens incorrect.
Suivant des solutions de l'art antérieur, l'alimentation de courant au moteur électrique a été faite par l'intermédiaire d'un détecteur de phase, qui décèle la phase mutuelle des tensions des conducteurs de courant qui lui sont connectés, et empêche simplement le fonctionnement d'un commutateur de démarrage, si la séquence de phase est incorrecte. Ces dispositifs sont assez coûteux, ce qui augmente considérablement le prix d'une unité de compression. De plus, leur fonctionnement ne s'est pas avéré fiable, de sorte qu'un démarrage des compresseurs dans un sens incorrect a provoqué des dégâts aux dispositifs et d'autres inconvénients, en raison du manque d'alimentation d'air et de lubrification du compresseur.
Le but de la présente invention est de prévoir un tel procédé et un tel appareil, destinés à empêcher un compresseur à vis de tourner dans un sens incorrect, et grâce auxquels on assure cet empêchement de manière sûre, ce procédé et cet appareil étant simples, plus fiables et moins chers que dans le cas des solutions de l'art antérieur.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce qu'une pression générée lors d'un démarrage du compresseur est décelée entre le compresseur et une soupape de retenue prévue dans son conduit d'admission ou de sortie, et en ce que le moteur du compresseur est arrêté si la pression générée est incorrecte par rapport à la pression normale.
L'appareil suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur de pression monté
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de manière à déceler une pression existant entre la soupape de retenue et le compresseur, et en ce que le détecteur de pression est connecté de manière à commander les moyens de connexion de manière telle que ce détecteur de pression déconnecte le moteur par rapport au réseau d'alimentation si ce compresseur démarre en tournant dans un sens incorrect.
L'idée importante de l'invention est qu'une rotation d'un compresseur dans un sens incorrect est décelée sous forme d'une pression opposée à la pression normale dans l'un ou l'autre conduit du compresseur, c'est-à-dire une surpression générée dans le conduit d'admission ou une dépression existant dans le conduit normal de sortie, et ce grâce à un détecteur de pression mis en place dans l'un ou l'autre de ces conduits, de sorte qu'un signal venant du détecteur de pression et correspondant à un état de pression incorrect déconnecte le moteur du compresseur par rapport au réseau d'alimentation et l'arrête.
L'idée importante de l'appareil suivant l'invention est qu'un détecteur de pression est monté entre le compresseur et une soupape de retenue dans l'un ou l'autre conduit, ce détecteur étant déconnecté de manière à couper le courant arrivant au moteur électrique lorsqu'une surpression se présente dans le conduit d'admission ou une dépression se présente dans le conduit de sortie.
Grâce à la solution suivant la présente invention, il est possible de s'assurer, d'une manière fiable et simple, si le compresseur tourne dans un sens incorrect, parce qu'avec la soupape de retenue prévue entre le compresseur et un système pneumatique, une dépression s'élève immédiatement dans le conduit de sortie menant au système pneumatique, si le compresseur commence à tourner dans un sens incorrect, et respectivement, lorsque la soupape de retenue se trouve dans le
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tion du compresseur est réalisée de la manière décrite précédemment.
Lorsque le compresseur fonctionne, les rotors 7a et 7b sont soumis à une pression et, de ce fait, à une force axiale agissant dans un seul sens et, par conséquent, le compresseur est construit en pratique de manière que les paliers résistent de façon plus particulière à une charge correspondante dans ce même sens. Lorsque le compresseur tourne dans un sens incorrect, c'est-à-dire dans un sens inverse, il n'y a en réalité pas d'appuis dans la direction axiale, de sorte que les paliers envisagés pour agir dans un sens inverse seront soumis à un effort d'un type erroné. Sous ce rapport également, les rotors peuvent gripper une paroi de leur chambre, s'ils tournent trop longtemps.
Comme la circulation d'huile est basée sur une différence de pression existant entre la pression d'air créée par le compresseur et la pression de sortie de celui-ci, de la manière décrite précédemment, les rotors ne reçoivent pas de lubrification du tout lorsqu'ils tournent dans un sens incorrect, ce qui mène rapidement à la destruction de la totalité du compresseur.
Lorsqu'on fait démarrer le moteur grâce au démarreur 5 suivant la solution de la Figure 1 et que la séquence de phase du câble 4 est erronée, les rotors 7a et 7b tournent dans un sens incorrect en même temps que le moteur. La soupape de retenue 11 est alors pressée en place et une dépression, c'est-à-dire une pression essentiellement inférieure à la pression atmosphérique, est générée très rapidement, en quelques fractions de seconde seulement, dans le conduit de sortie 10 et dans le conduit auxiliaire 17. Alors, le détecteur de dépression 18, qui peut être une horloge de pression traditionnelle opérant à une certaine pression, fonctionne de manière à couper la connexion allant le long du câble 19 vers le détecteur 18 et depuis celui-ci en retour le long
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de ce câble 19 vers le démarreur.
Comme le démarreur est normalement un contacteur qui nécessite, pour son fonctionnement, c'est-à-dire pour la connexion continue des câbles 4 et 6 l'un à l'autre, un courant électrique circulant dans ses enroulements, le courant d'enroulement du contacteur est déconnecté lorsque le commutateur de pression opère et ce contacteur sépare l'un de l'autre le câble d'alimentation de courant 4 et le câble 6 du moteur, en arrêtant ainsi celui-ci et le compresseur. Si le moteur tourne dans un sens correct depuis le début, le détecteur de dépression 18 n'opère pas, puisque les rotors 7a et 7b créent, lorsqu'ils tournent, une surpression dans le conduit de sortie 10 et le conduit 17.
La Figure 2 montre un cas correspondant à la Figure 1, et dont les pièces constitutives respectives sont désignées par les mêmes numéros de référence. Ces pièces constitutives opèrent de la même manière à part le fait que, dans le cas de cette Figure 2, une soupape de retenue 11'est reliée au conduit d'admission du compresseur 1 et que le détecteur de pression est un détecteur de surpression, tel qu'une horloge de surpression 18', connecté grâce à un conduit auxiliaire 17'entre la soupape de retenue 11'et les rotors du compresseur.
Dans ce cas, les rotors 7a et 7b créent, lorsqu'ils tournent dans un sens incorrect, une surpression entre la soupape de retenue 11 et ces rotors 7a et 7b, de sorte que le détecteur 18'décelant la surpression coupe le courant de commande du démarreur en séparant les conducteurs du câble de commande 19 arrivant au commutateur de surpression 18', après quoi le moteur s'arrête et le compresseur cesse de tourner. Le cas suivant la Figure 2 concerne normalement de plus petits compresseurs mobiles, de sorte que des problèmes peuvent se présenter lorsqu'on fait démarrer le moteur sous une contre-pression élevée.
En conséquence, cette solution peut également être utilisée
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pour empêcher le moteur de démarrer lorsque la pression de démarrage dans le séparateur d'huile est trop élevée, dans la mesure où le moteur du compresseur est concerné. Cette fonction peut évidemment être shuntée en utilisant un commutateur convenable de pression ou, par exemple, deux commutateurs de pression, dont l'un décèle la pression inférieure et peut être shunté grâce à un bouton-poussoir ou un commutateur, si nécessaire, tandis que l'autre continue à empêcher le démarrage, si le compresseur tourne dans un sens incorrect.
Dans la description précédente et sur les dessins, l'invention est présentée à titre d'exemple seulement et elle n'y est limitée en aucune manière. Le moteur 2 peut être connecté pour faire tourner le compresseur 1 grâce à une courroie en V ou une courroie trapézoïdale à dents, grâce à des roues dentées, ou bien il peut être connecté directement à l'arbre du compresseur par différents systèmes de commutation.
Le détecteur de pression peut être, à la fois dans le cas de la Figure 1 et dans le cas de la Figure 2, tout détecteur connu quelconque de pression, qui décèle, si le compresseur tourne dans un sens erroné, ou bien la dépression existant entre la soupape de retenue montée dans le conduit de sortie et les rotors du compresseur, ou bien la surpression existant entre la soupape de retenue prévue dans le conduit d'admission et les rotors, et qui déconnecte le moteur en rotation par rapport à sa force motrice sur la base de ce qui précède.
Dans le cas de la Figure 2, la soupape de retenue peut être aussi, à part une soupape de retenue distincte, une soupape de commande à obturateur ou papillon, normalement située de n'importe quelle manière dans le conduit d'admission du compresseur, auquel cas les frais d'une soupape d'admission distincte et des travaux ainsi entraînés sont économisés.
Même si les détecteurs de pression 18 et 18'des Figures
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sont connectés à l'extrémité des conduits auxiliaires 17, 17', distincts des conduits effectifs d'admission ou de sortie, les détecteurs peuvent être reliés directement à ces derniers conduits sans conduits auxiliaires distincts. Au lieu que le démarreur du moteur soit réalisé grâce à des contacteurs, dont le courant de commande est coupé par des détecteurs de pression, on peut utiliser d'autres connexions différentes grâce auxquelles le démarreur du moteur peut être connecté dans une position telle que ce moteur est déconnecté du réseau.
Au lieu d'une commande connectée au démarreur du moteur, on peut également utiliser, suivant les nécessités, un dispositif de commande distinct qui est commandé par une horloge de pression ou un autre détecteur de pression, quelle que soit la position du démarreur du moteur.
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"Method and apparatus for controlling the start-up of a screw compressor".
The present invention relates to a method for controlling the start of a screw compressor intended to be operated by a three-phase electric motor.
The invention further relates to an apparatus for controlling the start of a screw compressor, operated by a three-phase electric motor, this apparatus comprising a check valve located in an inlet and / or outlet duct. of the compressor, in order to prevent the pressure of the compressed air supplied by the compressor from discharging when this compressor is stopped, and connection means intended for the connection of the compressor motor to the supply network for a start-up.
A typical characteristic of the use of screw compressors is that their driving force is constituted by a so-called short-circuit motor or another electric motor, the direction of rotation of which depends on the phase sequence of the three-phase current supplied. If the motor turns in an incorrect direction and thus causes the compressor to turn itself in an incorrect direction, this compressor does not compress air in the compressed air apparatus but tries to move this air in the opposite direction. The result of this is obviously that no compressed air is obtained and furthermore the apparatus designed to be rotated in another direction may be damaged, because the bearings and the lubrication system of the rotors of the screw compressor do not have
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have been designed to operate during reverse rotation.
As a result, attempts have been made to prevent the compressor from turning in an incorrect direction, and this by preventing the electric motor itself from turning in an incorrect direction.
According to solutions of the prior art, the current supply to the electric motor has been made via a phase detector, which detects the mutual phase of the voltages of the current conductors connected to it, and simply prevents the operation of a start switch, if the phase sequence is incorrect. These devices are quite expensive, which greatly increases the price of a compression unit. In addition, their operation was not found to be reliable, so that starting the compressors in the wrong direction caused damage to the devices and other disadvantages, due to the lack of air supply and lubrication. compressor.
The aim of the present invention is to provide such a method and such an apparatus, intended to prevent a screw compressor from rotating in an incorrect direction, and by means of which this prevention is ensured in a safe manner, this method and this apparatus being simple, more reliable and less expensive than in the case of the solutions of the prior art.
The method according to the invention is characterized in that a pressure generated during starting of the compressor is detected between the compressor and a check valve provided in its inlet or outlet duct, and in that the engine of the compressor is stopped if the pressure generated is incorrect compared to normal pressure.
The apparatus according to the invention is characterized in that it comprises a pressure detector mounted
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so as to detect a pressure existing between the check valve and the compressor, and in that the pressure sensor is connected so as to control the connection means in such a way that this pressure sensor disconnects the engine relative to the network d power supply if this compressor starts by turning in an incorrect direction.
The important idea of the invention is that a rotation of a compressor in an incorrect direction is detected in the form of a pressure opposite to the normal pressure in one or the other duct of the compressor, that is to say ie an overpressure generated in the intake duct or a vacuum existing in the normal outlet duct, thanks to a pressure detector placed in one or the other of these ducts, so that a signal from the pressure sensor corresponding to an incorrect pressure state disconnects the compressor motor from the supply network and stops it.
The important idea of the apparatus according to the invention is that a pressure detector is mounted between the compressor and a check valve in one or the other duct, this detector being disconnected so as to cut off the incoming current to the electric motor when an overpressure occurs in the intake duct or a vacuum occurs in the outlet duct.
Thanks to the solution according to the present invention, it is possible to ensure, in a reliable and simple manner, whether the compressor rotates in an incorrect direction, because with the check valve provided between the compressor and a pneumatic system. , a vacuum rises immediately in the outlet duct leading to the pneumatic system, if the compressor starts to rotate in an incorrect direction, and respectively, when the check valve is in the
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tion of the compressor is carried out as described above.
When the compressor is operating, the rotors 7a and 7b are subjected to pressure and therefore to an axial force acting in one direction only, and therefore the compressor is constructed in practice so that the bearings resist more particular to a corresponding charge in this same direction. When the compressor rotates in an incorrect direction, that is to say in an opposite direction, there is in reality no support in the axial direction, so that the bearings envisaged to act in an opposite direction will be subjected to an effort of the wrong type. Also in this respect, the rotors can seize a wall of their chamber, if they rotate too long.
As the oil flow is based on a pressure difference between the air pressure created by the compressor and the outlet pressure of the compressor, as described above, the rotors receive no lubrication at all when 'they rotate in an incorrect direction, which quickly leads to the destruction of the entire compressor.
When the engine is started using the starter 5 according to the solution in FIG. 1 and the phase sequence of the cable 4 is incorrect, the rotors 7a and 7b rotate in an incorrect direction at the same time as the engine. The check valve 11 is then pressed into place and a vacuum, that is to say a pressure essentially lower than atmospheric pressure, is generated very quickly, in just a few fractions of a second, in the outlet pipe 10 and in the auxiliary duct 17. Then, the vacuum detector 18, which can be a traditional pressure clock operating at a certain pressure, operates so as to cut the connection going along the cable 19 to the detector 18 and from the latter by back along
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of this cable 19 to the starter.
As the starter is normally a contactor which requires, for its operation, that is to say for the continuous connection of cables 4 and 6 to each other, an electric current flowing in its windings, the current of contactor winding is disconnected when the pressure switch operates and this contactor separates the current supply cable 4 and the cable 6 from one of the motor, thereby stopping the latter and the compressor. If the motor turns in a correct direction from the start, the vacuum detector 18 does not operate, since the rotors 7a and 7b create, when they rotate, an overpressure in the outlet pipe 10 and the pipe 17.
Figure 2 shows a case corresponding to Figure 1, and whose respective component parts are designated by the same reference numbers. These constituent parts operate in the same way except for the fact that, in the case of this FIG. 2, a non-return valve 11 is connected to the inlet duct of the compressor 1 and that the pressure detector is an overpressure detector, such as an overpressure clock 18 ', connected by an auxiliary conduit 17' between the check valve 11 'and the rotors of the compressor.
In this case, the rotors 7a and 7b create, when they rotate in an incorrect direction, an overpressure between the check valve 11 and these rotors 7a and 7b, so that the detector 18 'detecting the overpressure cuts the control current of the starter by separating the conductors of the control cable 19 arriving at the overpressure switch 18 ', after which the engine stops and the compressor stops running. The case in Figure 2 normally involves smaller mobile compressors, so problems can arise when starting the engine under high back pressure.
As a result, this solution can also be used
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to prevent the engine from starting when the starting pressure in the oil separator is too high, as far as the compressor engine is concerned. This function can obviously be bypassed using a suitable pressure switch or, for example, two pressure switches, one of which detects the lower pressure and can be bypassed by a push button or a switch, if necessary, while the other continues to prevent starting, if the compressor turns in an incorrect direction.
In the foregoing description and in the drawings, the invention is presented by way of example only and is not limited thereto in any way. The motor 2 can be connected to rotate the compressor 1 by means of a V-belt or a toothed V-belt, by means of cogwheels, or it can be connected directly to the compressor shaft by different switching systems.
The pressure sensor can be, both in the case of Figure 1 and in the case of Figure 2, any known pressure sensor, which detects, if the compressor rotates in the wrong direction, or the existing vacuum between the check valve mounted in the outlet pipe and the compressor rotors, or else the overpressure existing between the check valve provided in the intake pipe and the rotors, and which disconnects the motor in rotation with respect to its force drive based on the above.
In the case of FIG. 2, the check valve can also be, apart from a separate check valve, a control valve with shutter or butterfly valve, normally located in any way in the intake duct of the compressor, in which case the costs of a separate intake valve and the work involved are saved.
Even if the pressure sensors 18 and 18 ′ in the Figures
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are connected to the end of the auxiliary conduits 17, 17 ′, distinct from the effective inlet or outlet conduits, the detectors can be connected directly to these latter conduits without separate auxiliary conduits. Instead of the motor starter being produced by contactors, the control current of which is cut by pressure sensors, other different connections can be used by which the motor starter can be connected in a position such that motor is disconnected from the network.
Instead of a control connected to the starter motor, it is also possible to use, as required, a separate control device which is controlled by a pressure clock or another pressure detector, whatever the position of the starter motor .