BR112021003748B1

BR112021003748B1 - COMPRESSOR OR PUMP EQUIPPED WITH A CONTROL FOR ADJUSTING THE WORKING RANGE AND WORKING METHOD APPLIED FOR ADJUSTMENT

Info

Publication number: BR112021003748B1
Application number: BR112021003748-9A
Authority: BR
Inventors: Ivo Daniëls; Antoon Stuer
Original assignee: Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2024-05-14

Abstract

COMPRESSOR OU BOMBA EQUIPADOS COM UM CONTROLE PARA A REGULAÇÃO DA FAIXA DE TRABALHO E MÉTODO DE TRABALHO APLICADO PARA A REGULAÇÃO. Compressor ou bomba compreendendo pelo menos um elemento de compressor ou bomba (2) para fornecimento pressurizado de um fluido a uma rede (3) de consumidores (4) de tal fluido pressurizado; um motor (5) acoplado com o elemento de compressor ou bomba (2), em que o compressor ou bomba (1) são projetados para operar dentro de uma certa faixa de trabalho nominal determinada pelas faixas de controle nominal entre valores máximo e mínimo permitidos dos parâmetros de controle do compressor ou bomba (1) em condições de trabalho nominais e em que o compressor ou bomba são equipados com um controle (8) tendo um controle básico (8a) para a regulação nominal de um ou mais parâmetros de controle (Q, pw) como uma função de um ponto de trabalho definido desejado (14) do compressor dentro da faixa de trabalho definida nominal do compressor ou bomba (1), definida durante o projeto, caracterizados pelo fato de que o controle (8) é adicionalmente dotado de uma função de controle adicional (8b) para ajuste estático ou dinâmico dos valores de limite de faixa de trabalho, em que a faixa de controle nominal (11, 17) de um ou mais (...).COMPRESSOR OR PUMP EQUIPPED WITH A CONTROL FOR REGULATION OF THE WORKING RANGE AND WORKING METHOD APPLIED FOR REGULATION. Compressor or pump comprising at least one compressor or pump element (2) for pressurized supply of a fluid to a network (3) of consumers (4) of such pressurized fluid; a motor (5) coupled with the compressor or pump element (2), wherein the compressor or pump (1) is designed to operate within a certain nominal working range determined by the nominal control ranges between maximum and minimum allowable values of the control parameters of the compressor or pump (1) under nominal working conditions and where the compressor or pump is equipped with a control (8) having a basic control (8a) for the nominal regulation of one or more control parameters ( Q, pw) as a function of a desired defined working point (14) of the compressor within the nominal defined working range of the compressor or pump (1), defined during design, characterized by the fact that the control (8) is additionally provided with an additional control function (8b) for static or dynamic adjustment of the working range limit values, wherein the nominal control range (11, 17) is one or more (...).

Description

[0001] A invenção se refere a um compressor ou bomba equipados com um controle adicional para o controle estático ou dinâmico dos valores de limite da faixa de trabalho em função de um ou mais parâmetros de trabalho.[0001] The invention relates to a compressor or pump equipped with an additional control for static or dynamic control of the limit values of the working range as a function of one or more working parameters.

[0002] Doravante neste documento, a invenção é principalmente descrita para compressores, porém, totalmente análoga, a invenção também se refere a bombas, em que uma bomba serve para pressurizar um líquido ou mistura líquida da mesma maneira que um compressor serve para a compressão de um gás ou mistura gasosa.[0002] Hereinafter in this document, the invention is mainly described for compressors, however, completely analogously, the invention also refers to pumps, in which a pump serves to pressurize a liquid or liquid mixture in the same way that a compressor serves to compress of a gas or gas mixture.

[0003] Tais compressores e bombas são suficientemente bem conhecidos como sendo compostos de pelo menos um elemento de compressor ou bomba para fornecimento pressurizado de um fluido a uma rede de consumidores de tal fluido pressurizado e de um motor acoplado ao elemento de compressor ou bomba.[0003] Such compressors and pumps are sufficiently well known as being composed of at least one compressor or pump element for pressurized supply of a fluid to a network of consumers of such pressurized fluid and a motor coupled to the compressor or pump element.

[0004] A expressão "parâmetro de trabalho" aqui inclui todo parâmetro da máquina e seu ambiente que tem uma influência sobre a operação do compressor ou bomba. Os exemplos de tais parâmetros de trabalho para um compressor são a altitude em que o compressor é usado, a temperatura externa, a poluição dos filtros de ar, a carga do motor, o excedente de potência da potência de motor disponível em comparação com a potência necessária, e similares.[0004] The expression "working parameter" here includes every parameter of the machine and its environment that has an influence on the operation of the compressor or pump. Examples of such working parameters for a compressor are the altitude at which the compressor is used, the outside temperature, the pollution of the air filters, the engine load, the power surplus of the available engine power compared to the power necessary, and the like.

[0005] Em geral, compressores são equipados com um controle básico em que o fluxo é regulado para manter uma pressão de trabalho desejada definida ou em que a pressão de trabalho é regulada para manter uma taxa de fluxo desejada definida.[0005] In general, compressors are equipped with a basic control in which the flow is regulated to maintain a defined desired working pressure or in which the working pressure is regulated to maintain a defined desired flow rate.

[0006] Doravante neste documento, o fluxo pressão de trabalho e fluxo serão chamados de os parâmetros de controle principais.[0006] Hereinafter in this document, the working pressure flow and flow will be called the main control parameters.

[0007] A pressão de trabalho é fácil de medir e, portanto, regular.[0007] Working pressure is easy to measure and therefore regulate.

[0008] Entretanto, a taxa de fluxo é mais difícil de medir e, portanto, também é mais difícil de regular diretamente. Portanto, para a regulação da taxa de fluxo, dois parâmetros de controle subjacentes, que são mais fáceis de medir e regular, são usados, os quais, em conjunto, determinam a taxa de fluxo, a saber: - por um lado, a velocidade giratória; e, - por outro lado, a pressão de entrada na entrada do compressor ou a pressão de controle que é usada para controlar certas funções auxiliares no compressor como lubrificação, abertura da válvula de entrada, e similares.[0008] However, flow rate is more difficult to measure and therefore is also more difficult to regulate directly. Therefore, for flow rate regulation, two underlying control parameters, which are easier to measure and regulate, are used, which together determine the flow rate, namely: - on the one hand, the speed swivel; and, - on the other hand, the inlet pressure at the compressor inlet or the control pressure which is used to control certain auxiliary functions in the compressor such as lubrication, opening of the inlet valve, and the like.

[0009] O controle principal, parâmetros e os parâmetros de controle subjacentes são coletivamente chamados de parâmetros de controle, cada um com uma certa faixa de regulação entre um valor mínimo e máximo do parâmetro de controle correspondente.[0009] The main control, parameters and the underlying control parameters are collectively called control parameters, each with a certain regulation range between a minimum and maximum value of the corresponding control parameter.

[0010] A faixa de trabalho é determinada pelos limites mínimo e máximo de todos os parâmetros de controle, em que, mais especificamente, a faixa de trabalho nominal é determinada pela faixa de controle nominal dos parâmetros de controle em condições nominais que são determinadas por valores de referência nominais selecionados específicos dos parâmetros de trabalho como altitude, resfriamento e outras influências.[0010] The working range is determined by the minimum and maximum limits of all control parameters, wherein, more specifically, the nominal working range is determined by the nominal control range of the control parameters at nominal conditions that are determined by selected nominal reference values specific to work parameters such as altitude, cooling and other influences.

[0011] Um ponto de trabalho é um conjunto de valores específicos dos parâmetros de controle dentro da faixa de trabalho.[0011] A working point is a set of specific values of control parameters within the working range.

[0012] De fato, um compressor ou bomba são dimensionados no estágio de projeto e montados a fim de serem capazes de operar dentro de uma certa faixa de trabalho nominal que é, assim, determinada por valores máximo e mínimo permitidos dos parâmetros de controle do compressor ou bomba. Estes valores máximo e mínimo são determinados pelos parâmetros de trabalho do motor, por um lado, e o elemento de compressor ou bomba por outro.[0012] In fact, a compressor or pump is sized at the design stage and assembled in order to be capable of operating within a certain nominal working range which is thus determined by maximum and minimum allowable values of the compressor control parameters. compressor or pump. These maximum and minimum values are determined by the working parameters of the engine on the one hand and the compressor or pump element on the other.

[0013] Tipi camente, tal compressor ou bomba são dotados de um controle básico para a regulação de um ou mais parâmetros de controle em função de um ponto de trabalho definido desejado do compressor dentro de uma faixa de trabalho definida nominal do compressor, definida durante o projeto.[0013] Typically, such a compressor or pump is provided with a basic control for regulating one or more control parameters as a function of a desired defined working point of the compressor within a nominal defined working range of the compressor, defined during the project.

[0014] Na prática, tal regulação básica é executada como uma regulação dinâmica de um parâmetro de controle escolhido para manter outro parâmetro de controle constante na faixa de trabalho nominal.[0014] In practice, such basic regulation is performed as a dynamic regulation of a control parameter chosen to maintain another control parameter constant in the nominal working range.

[0015] Uma regulação básica aplicada amplamente consiste, em um compressor ou bomba de fluxo variável, em manter a pressão de trabalho do elemento de compressor ou, em outras palavras, a pressão na rede de consumidor, tão constante quanto possível alterando o fluxo variável do compressor ou bomba, independentemente do consumo na rede de consumidor. Na prática, a regulação de taxa de fluxo é realizada por meio de dois parâmetros de controle subjacentes, velocidade giratória e pressão de entrada ou pressão de controle.[0015] A widely applied basic regulation consists, in a compressor or variable flow pump, of maintaining the working pressure of the compressor element or, in other words, the pressure in the consumer network, as constant as possible by changing the variable flow. compressor or pump, regardless of consumption in the consumer network. In practice, flow rate regulation is accomplished through two underlying control parameters, rotary speed and inlet pressure or control pressure.

[0016] Se, por exemplo, no caso de uma rede de ar comprimido, o consumo de ar comprimido aumentar, surgirá a tendência de que a pressão na rede de consumidor diminuirá, porém, devido à regulação básica, a pressão será mantida aumentando o fluxo fornecido de ar comprimido aumentando a velocidade giratória do elemento de compressor e/ou aumentando a pressão de entrada e/ou reduzindo a pressão de controle dentro dos limites da faixa de trabalho definida nominal.[0016] If, for example, in the case of a compressed air network, the consumption of compressed air increases, there will be a tendency for the pressure in the consumer network to decrease, however, due to basic regulation, the pressure will be maintained by increasing the supplied flow of compressed air by increasing the rotary speed of the compressor element and/or increasing the inlet pressure and/or reducing the control pressure within the limits of the nominal defined working range.

[0017] Quando o consumo de ar comprimido diminui, de uma maneira análoga, a pressão na rede de consumidor tenderá a aumentar, porém, devido à regulação básica, a pressão será mantida reduzindo o fluxo fornecido de ar comprimido pela redução da velocidade giratória do elemento de compressor e/ou pela redução da pressão de entrada e/ou pelo aumento da pressão de controle dentro dos limites da faixa de trabalho definida nominal de limites mínimo e máximo dos parâmetros de controle.[0017] When the consumption of compressed air decreases, in a similar way, the pressure in the consumer network will tend to increase, however, due to basic regulation, the pressure will be maintained by reducing the flow of compressed air supplied by reducing the rotating speed of the compressor element and/or by reducing the inlet pressure and/or increasing the control pressure within the limits of the nominal defined working range of minimum and maximum limits of the control parameters.

[0018] Em condições nominais, a faixa de controle de cada parâmetro de controle como pressão de trabalho, taxa de fluxo, velocidade giratória, pressão de entrada e pressão de controle será limitada entre um valor mínimo e um máximo.[0018] Under nominal conditions, the control range of each control parameter such as working pressure, flow rate, rotating speed, inlet pressure and control pressure will be limited between a minimum and a maximum value.

[0019] Por exemplo, a pressão de entrada mínima é determinada pelo projeto da bomba ou compressor e sua válvula de entrada, para evitar a cavitação ou forças negativas altas.[0019] For example, the minimum inlet pressure is determined by the design of the pump or compressor and its inlet valve, to avoid cavitation or high negative forces.

[0020] Por exemplo, a velocidade mínima é determinada pela curva de torque do motor, pela velocidade giratória crítica do acoplamento entre o motor e o elemento de compressor ou bomba e a velocidade giratória mínima necessária para iniciar e impedir o motor viria a uma paralização.[0020] For example, the minimum speed is determined by the torque curve of the motor, the critical rotary speed of the coupling between the motor and the compressor or pump element, and the minimum rotary speed required to start and prevent the motor from coming to a standstill. .

[0021] Por exemplo, a pressão de trabalho mínima é determinada pela pressão mínima necessária para certas funções auxiliares no compressor, como lubrificação, controle de válvula, ...[0021] For example, the minimum working pressure is determined by the minimum pressure required for certain auxiliary functions in the compressor, such as lubrication, valve control, ...

[0022] A pressão de entrada máxima é determinada pela pressão atmosférica e a contaminação dos filtros de entrada.[0022] The maximum inlet pressure is determined by atmospheric pressure and contamination of the inlet filters.

[0023] A velocidade giratória máxima deve ser determinada pela potência disponível máxima do motor que deve ser pelo menos igual à potência absorvida máxima do compressor: ou elemento de bomba na pressão de trabalho imposta. Quanto maior a pressão de trabalho definida, menor a velocidade giratória.[0023] The maximum rotating speed must be determined by the maximum available power of the engine, which must be at least equal to the maximum absorbed power of the compressor: or pump element at the imposed working pressure. The higher the set working pressure, the lower the rotating speed.

[0024] A pressão de trabalho máxima é determinada pela pressão máxima que pode ser suportada pelos componentes do compressor.[0024] The maximum working pressure is determined by the maximum pressure that can be supported by the compressor components.

[0025] Devido às incertezas que existem em termos da precisão da potência e curvas de torque disponível para o motor e para o elemento de compressor ou bomba, na prática,[0025] Due to the uncertainties that exist in terms of the accuracy of the power and torque curves available for the engine and for the compressor or pump element, in practice,

[0026] no estágio de projeto, geralmente um excedente de potência do motor é optado para, em que a potência do motor é tipicamente 3 a 8 % maior que a potência do elemento de compressor ou bomba em um ponto de trabalho nominal.[0026] at the design stage, generally an engine power surplus is opted for, where the engine power is typically 3 to 8% greater than the power of the compressor or pump element at a nominal working point.

[0027] No projeto, os parâmetros de trabalho nominais são escolhidos como condições atmosféricas (pressão atmosférica e temperatura, nível do mar, umidade, ...) e certas condições de capacidade de resfriamento disponível para resfriar o motor e/ou do elemento de compressor ou bomba e a condição do motor e/ou do elemento de compressor ou bomba (nova condição, filtros limpos, ...).[0027] In the design, the nominal working parameters are chosen as atmospheric conditions (atmospheric pressure and temperature, sea level, humidity, ...) and certain cooling capacity conditions available to cool the engine and/or the engine element. compressor or pump and the condition of the motor and/or compressor or pump element (new condition, clean filters, ...).

[0028] Na prática, os parâmetros de trabalho podem, obviamente, desviar das condições de trabalho nominais escolhidas pelo projeto, que podem resultar no excedente de potência supracitado sofrendo queda ou até mesmo se tornando negativas, como um resultado do qual o compressor pode parar em velocidade giratória máxima ou o compressor pode ser difícil ou impossível de iniciar na velocidade giratória mínima, o que pode ser frustrante para o usuário que nem sempre percebe o que está acontecendo e que frequentemente experimenta tais situações como a ocorrência de um defeito indesejado.[0028] In practice, the working parameters may obviously deviate from the nominal working conditions chosen by the design, which may result in the aforementioned excess power falling or even becoming negative, as a result of which the compressor may stop. at maximum rotating speed or the compressor may be difficult or impossible to start at minimum rotating speed, which can be frustrating for the user who does not always realize what is happening and who often experiences such situations as the occurrence of an unwanted defect.

[0029] Por exemplo, as condições atmosféricas que são muito diferentes dos parâmetros de trabalho nominais, como condições de altitude alta ou frio ou calor extremo, podem ter um impacto negativo sobre o excedente de potência do motor, que, em tais casos, pode até mesmo levar a um déficit de potência ou a um aquecimento inaceitavelmente rápido e radical do compressor ou bomba com danos possíveis como um resultado, ou mesmo para uma parada indesejável do motor ou bomba.[0029] For example, atmospheric conditions that are very different from the rated working parameters, such as high altitude conditions or extreme cold or heat, can have a negative impact on the excess power of the engine, which, in such cases, can even lead to a power deficit or to an unacceptably rapid and radical heating of the compressor or pump with possible damage as a result, or even to an undesirable stoppage of the motor or pump.

[0030] Tais situações extremas podem ocorrer particularmente em compressores móveis que precisam ser capazes de operar em uma variedade de condições de trabalho, embora também em instalações fixas as condições de trabalho variáveis possam ocorrer, o que pode resultar em desempenho inferior (potência, torque) do motor e operação ineficaz do elemento de compressor ou bomba.[0030] Such extreme situations may occur particularly in mobile compressors which need to be able to operate in a variety of working conditions, although also in fixed installations variable working conditions may occur, which may result in inferior performance (power, torque ) of the engine and ineffective operation of the compressor or pump element.

[0031] Por exemplo, quando um compressor móvel com um mecanismo motor de combustão é implantado em alturas maiores com ar mais rarefeito, os desempenhos do motor e do compressor serão significativamente alterados, tipicamente reduzindo a potência do motor em velocidade giratória máxima, enquanto a quantidade de potência absorvida pelo compressor também diminuirá, mas não necessariamente à mesma extensão, resultando em sobrefluxo de potência inferior e na ocorrência de problemas de partida.[0031] For example, when a mobile compressor with a combustion engine mechanism is deployed at greater heights with thinner air, engine and compressor performances will be significantly altered, typically reducing engine power at maximum rotary speed, while the The amount of power absorbed by the compressor will also decrease, but not necessarily to the same extent, resulting in lower power overflow and starting problems.

[0032] Os compressores e bombas conhecidos não são equipados com seu controle básico para solucionar tais situações de desvio, com todos os efeitos adversos possíveis para o usuário.[0032] Known compressors and pumps are not equipped with their basic control to resolve such deviation situations, with all possible adverse effects for the user.

[0033] De uma maneira análoga, as condições de trabalho reais podem ser bem mais favoráveis do que as condições de trabalho nominais impostas durante o projeto, caso em que o excesso de potência do motor pode aumentar.[0033] In a similar way, actual working conditions may be much more favorable than the nominal working conditions imposed during the project, in which case excess engine power may increase.

[0034] Entretanto, com controle básico clássico, este excedente de potência não pode ser utilizado de modo útil, por exemplo, para permitir uma taxa de fluxo máxima maior ou uma pressão de trabalho aumentada.[0034] However, with classical basic control, this surplus power cannot be used usefully, for example, to allow a higher maximum flow rate or an increased working pressure.

[0035] A invenção atual tem por objetivo fornecer uma solução a uma ou mais das desvantagens supracitadas, entre outras.[0035] The current invention aims to provide a solution to one or more of the aforementioned disadvantages, among others.

[0036] Para esta finalidade, a invenção se refere a um compressor ou bomba, dotados de pelo menos um elemento de compressor ou bomba para entregar um fluido pressurizado a uma rede de consumidores de tal fluido pressurizado; um motor acoplado com o elemento de compressor ou bomba, em que o compressor ou bomba são projetados para operar dentro de uma certa faixa de trabalho nominal determinada pelas faixas de controle nominal entre parâmetros de controle máximo e mínimo permitidos, do compressor ou bomba em condições de trabalho nominais, e em que o compressor ou bomba são equipados com um controle com um controle básico para a regulação nominal de um ou mais parâmetros de controle em função de um ponto de trabalho definido desejado do compressor dentro da faixa de trabalho nominal definida pelo projeto, com a característica de que o controle é adicionalmente dotado de uma função de controle adicional para o ajuste estático ou dinâmico dos limites da faixa de trabalho, em que a faixa de controle nominal de um ou mais parâmetros de controle é ajustada como uma função das condições de trabalho reais do compressor que desviam das condições de trabalho nominais.[0036] For this purpose, the invention relates to a compressor or pump, provided with at least one compressor or pump element for delivering a pressurized fluid to a network of consumers of such pressurized fluid; a motor coupled with the compressor or pump element, wherein the compressor or pump is designed to operate within a certain nominal working range determined by the nominal control ranges between maximum and minimum allowable control parameters, of the compressor or pump under conditions nominal working range, and wherein the compressor or pump is equipped with a control having a basic control for the nominal regulation of one or more control parameters as a function of a desired defined working point of the compressor within the nominal working range defined by the design, with the feature that the control is additionally provided with an additional control function for the static or dynamic adjustment of the limits of the working range, wherein the nominal control range of one or more control parameters is adjusted as a function compressor actual working conditions that deviate from the rated working conditions.

[0037] A invenção oferece a vantagem de que, quando as condições de trabalho reais são mais desfavoráveis do que as condições de trabalho nominais no projeto, a faixa de controle do compressor ou bomba pode ser ajustada in situ, por exemplo, limitando a velocidade giratória máxima e/ou aumentando a velocidade giratória mínima.[0037] The invention offers the advantage that, when actual working conditions are more unfavorable than the nominal working conditions in the design, the control range of the compressor or pump can be adjusted in situ, for example by limiting the speed maximum rotating speed and/or increasing the minimum rotating speed.

[0038] No caso supracitado de um compressor com um mecanismo motor de combustão, os problemas de partida em altitude alta podem ser resolvidos ou reduzidos aumentando a velocidade mínima da faixa de controle da velocidade giratória e o problema do excedente de potência insuficiente pode ser resolvido pela redução da velocidade giratória máxima e/ou da pressão de trabalho máxima.[0038] In the above-mentioned case of a compressor with a combustion engine mechanism, high-altitude starting problems can be solved or reduced by increasing the minimum speed of the rotating speed control range and the problem of insufficient power surplus can be solved by reducing the maximum rotating speed and/or maximum working pressure.

[0039] Desta maneira, o compressor pode continuar a operar, no entanto, com desempenho reduzido como uma taxa de fluxo entregue reduzida ou com uma pressão de trabalho inferior.[0039] In this way, the compressor can continue to operate, however, with reduced performance such as a reduced delivered flow rate or a lower working pressure.

[0040] Se, por outro lado, as condições de trabalho forem mais favoráveis do que as impostas no projeto, a faixa de controle pode ser aumentada devido à invenção, por exemplo, aumentando a velocidade giratória máxima, de modo que o maior excedente de potência que pode ser alcançado, possa ser aplicado de modo útil, por exemplo, para realizar uma taxa de fluxo maior ou uma pressão de trabalho superior, dependendo da definição de controle.[0040] If, on the other hand, the working conditions are more favorable than those imposed in the design, the control range can be increased due to the invention, for example, by increasing the maximum rotary speed, so that the greatest excess of power that can be achieved can be usefully applied, for example, to realize a higher flow rate or a higher working pressure, depending on the control setting.

[0041] A função de controle adicional deve ser preferencialmente projetada de modo que a faixa de controle de pelo menos um parâmetro de controle seja reduzida, reduzindo o limite máximo e/ou aumentando o limite mínimo da faixa de controle nominal deste parâmetro de controle quando as condições de trabalho reais desviam de tal forma das condições de trabalho nominais que, sem esta função de controle adicional: - o compressor ou bomba se fecham devido à falta de potência do motor para acionar o elemento de compressor ou bomba ou não pode ser iniciado; - ou o compressor ou bomba operam fora de sua faixa de trabalho permitida.[0041] The additional control function should preferably be designed so that the control range of at least one control parameter is reduced by reducing the maximum limit and/or increasing the minimum limit of the nominal control range of this control parameter when the actual working conditions deviate from the nominal working conditions to such an extent that without this additional control function: - the compressor or pump closes due to lack of engine power to drive the compressor or pump element or cannot be started ; - or the compressor or pump operates outside its permitted working range.

[0042] Na prática, o controle básico é geralmente baseado na regulação do fluxo para manter a pressão de trabalho constante dentro de uma faixa de controle limitada por uma taxa de fluxo mínima e máxima e/ou com base na regulação da pressão de trabalho para manter a taxa de fluxo constante dentro de uma faixa de controle delimitada por uma pressão de trabalho mínima e máxima para manter o fluxo constante.[0042] In practice, basic control is generally based on regulating flow to maintain constant working pressure within a control range limited by a minimum and maximum flow rate and/or based on regulating working pressure to maintain constant flow rate within a control range delimited by a minimum and maximum working pressure to maintain constant flow.

[0043] De acordo com um aspecto particular, o controle de compressor ou bomba pode ser dotado de meios definidos para definição ou medição de pelo menos um parâmetro de trabalho que não é um parâmetro de controle, por exemplo, a altitude a partir do nível do mar, e que a função de controle adicional é de modo que a faixa de controle de um ou mais parâmetros de controle, como a taxa de fluxo, velocidade giratória, pressão de entrada, pressão de controle e/ou pressão de trabalho, seja ajustada estática ou dinamicamente como uma função do valor definido ou medido deste parâmetro de trabalho se desviar das condições de trabalho nominais, isso para impedir que: - o compressor ou bomba se fecham devido à falta de potência do motor para acionar o elemento de compressor ou bomba ou não pode ser iniciado; - ou o compressor ou bomba operam fora de sua faixa de trabalho permitida.[0043] According to a particular aspect, the compressor or pump control may be provided with defined means for defining or measuring at least one working parameter that is not a control parameter, for example, the altitude from the level of the sea, and that the additional control function is such that the control range of one or more control parameters, such as flow rate, rotary speed, inlet pressure, control pressure and/or working pressure, is statically or dynamically adjusted as a function of the set or measured value of this working parameter deviating from the nominal working conditions, this to prevent: - the compressor or pump from closing due to lack of engine power to drive the compressor element or pump or cannot be started; - or the compressor or pump operates outside its permitted working range.

[0044] O controle, portanto, pode levar em consideração o impacto de funcionar em altitude superior, em que, por exemplo, a altitude pode ser definida por meio de um botão de definição, teclado, tela sensível ao toque ou similares ou pode ser medida, por exemplo, por medição in situ da pressão atmosférica.[0044] The control, therefore, may take into account the impact of operating at a higher altitude, where, for example, the altitude may be set via a set button, keyboard, touch screen or the like or may be measured, for example, by in situ measurement of atmospheric pressure.

[0045] Adicionalmente à medição de altitude, muitos outros parâmetros de trabalho que podem influenciar o excedente de potência ou uma combinação dos mesmos pode ser monitorada pelo controle, como: - outros parâmetros atmosféricos como a temperatura, umidade do ar, ou similares; - a capacidade de resfriamento disponível para resfriamento do compressor ou bomba; - a temperatura do gás comprimido; - a temperatura do resfriamento do motor; - a temperatura do turbo do mecanismo de motor no caso de um mecanismo motor de combustão equipado com turbo; - poluição dos filtros de ar do motor e do elemento de compressor; - a fonte de energia ou fontes de energia disponíveis para acionar o compressor ou bomba; - a capacidade disponível desta fonte de energia ou fontes de energia; - a carga do motor; - o excedente de potência.[0045] In addition to altitude measurement, many other work parameters that can influence excess power or a combination thereof can be monitored by the control, such as: - other atmospheric parameters such as temperature, air humidity, or similar; - the cooling capacity available for cooling the compressor or pump; - the temperature of the compressed gas; - engine cooling temperature; - the temperature of the engine mechanism turbo in the case of a combustion engine mechanism equipped with a turbo; - pollution of the engine air filters and compressor element; - the energy source or energy sources available to drive the compressor or pump; - the available capacity of this energy source or energy sources; - engine load; - excess power.

[0046] A lista acima não é limitativa.[0046] The above list is not limiting.

[0047] A altitude é um parâmetro de trabalho que pode ser alterada em compressores ou bombas móveis se a máquina se mover de uma oficina de trabalho para outra. Durante a operação do compressor ou bomba, a altitude não é alterada. Portanto, a influência da altitude sobre a faixa de trabalho pode ser determinada quando a máquina é ligada. Os valores mínimo e máximo da faixa de controle não precisam mais ser ajustados durante a operação. A altitude é chamada de um parâmetro de trabalho estático.[0047] Altitude is a working parameter that can be changed in mobile compressors or pumps if the machine moves from one work shop to another. During compressor or pump operation, the altitude is not changed. Therefore, the influence of altitude on the working range can be determined when the machine is turned on. The minimum and maximum control range values no longer need to be adjusted during operation. Altitude is called a static working parameter.

[0048] Também há parâmetros de trabalho que podem variar durante a operação, como o resfriamento ou a carga do motor. Portanto, a influência destes parâmetros sobre a faixa de trabalho precisa ser ajustada durante a operação. Assim, os valores mínimo e máximo de um ou mais parâmetros de controle devem ser ajustados continuamente. Estes são chamados de parâmetros de trabalho dinâmicos.[0048] There are also work parameters that may vary during operation, such as engine cooling or load. Therefore, the influence of these parameters on the working range needs to be adjusted during operation. Therefore, the minimum and maximum values of one or more control parameters must be adjusted continuously. These are called dynamic work parameters.

[0049] Para cada parâmetro de trabalho estático, é preferencial que a influência deste parâmetro sobre a operação do compressor ou bomba seja conhecida antecipadamente, por exemplo, por cálculo ou determinado experimentalmente, e que este impacto seja introduzido no controle na forma de uma tabela ou curva ou de uma faixa de trabalho permissível, que permite que o controle determine o ajuste necessário da faixa de controle como uma função do valor definido ou medido.[0049] For each static work parameter, it is preferred that the influence of this parameter on the operation of the compressor or pump is known in advance, for example by calculation or determined experimentally, and that this impact is introduced into the control in the form of a table or curve or a permissible working range, which allows the control to determine the required adjustment of the control range as a function of the set or measured value.

[0050] No caso de parâmetros de trabalho dinâmicos, a função de controle adicional é programada de modo que possa ajustar a faixa de controle nominal definida de um ou mais parâmetros de controle como taxa de fluxo, velocidade giratória, pressão negativa na entrada, pressão de controle ou pressão de trabalho, como uma função do valor real destes parâmetros de trabalho dinâmicos, como a capacidade de resfriamento.[0050] In the case of dynamic work parameters, the additional control function is programmed so that it can adjust the defined nominal control range of one or more control parameters such as flow rate, rotating speed, negative inlet pressure, pressure control or working pressure, as a function of the actual value of these dynamic working parameters, such as cooling capacity.

[0051] Preferencialmente, para cada parâmetro de trabalho dinâmico, o controle é dotado de um ciclo de controle adicional, tipicamente um PID, que, como função do desvio em comparação com o valor desejado do parâmetro de trabalho, ajustará dinamicamente a faixa de controle de um ou mais parâmetros de controle.[0051] Preferably, for each dynamic work parameter, the control is provided with an additional control cycle, typically a PID, which, as a function of the deviation compared to the desired value of the work parameter, will dynamically adjust the control range of one or more control parameters.

[0052] Os compressores modernos podem ser equipados com um controle básico eletrônico que fornece a possibilidade de determinar ou medir o excedente de potência real do motor in situ.[0052] Modern compressors can be equipped with a basic electronic control that provides the possibility of determining or measuring the actual engine power surplus in situ.

[0053] Um vantagem da determinação direta do excedente de potência é que ela não exige que todos os parâmetros de trabalho dinâmicos sejam monitorados separadamente para saber a influência sobre o excedente de potência e que, por isso, a influência de certos parâmetros que não são determinados ou são difíceis de determinar, como o desgaste do compressor ou bomba, o uso de combustível de qualidade inferior, poluição de filtros de ar e/ou filtros de combustível, a obstrução da entrada e saída etc., são considerados.[0053] An advantage of directly determining the power surplus is that it does not require that all dynamic work parameters be monitored separately to know the influence on the power surplus and that, therefore, the influence of certain parameters that are not determined or difficult to determine, such as compressor or pump wear, use of inferior fuel, pollution of air filters and/or fuel filters, obstruction of inlet and outlet, etc., are considered.

[0054] Neste caso, o excedente de potência pode ser visto como um parâmetro de trabalho dinâmico global, o que permite que a função de controle adicional seja controlada.[0054] In this case, the surplus power can be seen as a global dynamic work parameter, which allows the additional control function to be controlled.

[0055] Se, no caso de uma alta taxa de fluxo, o excedente de potência real ameaçar se tornar inferior a um valor definido ou ameaçar se tornar negativo, a função de controle adicional preferencialmente reduzirá o limite máximo da taxa de fluxo ajustável e/ou da pressão de trabalho controlável.[0055] If, in the case of a high flow rate, the actual power surplus threatens to become lower than a set value or threatens to become negative, the additional control function will preferentially reduce the maximum limit of the adjustable flow rate and/or or controllable working pressure.

[0056] Se, no caso de uma taxa de fluxo baixa, este excedente de potência ameaçar se tornar inferior a um valor definido, a função de controle adicional preferencialmente aumentará o limite mínimo da taxa de fluxo ajustável e/ou diminuirá o limite máximo da faixa de controle da pressão de trabalho.[0056] If, in the case of a low flow rate, this surplus power threatens to become less than a defined value, the additional control function will preferably increase the minimum limit of the adjustable flow rate and/or decrease the maximum limit of the flow rate. working pressure control range.

[0057] A invenção é particularmente útil para compressores ou bombas móveis, visto que eles precisam ser utilizados em ambientes altamente variáveis.[0057] The invention is particularly useful for compressors or mobile pumps, as they need to be used in highly variable environments.

[0058] Com o termo "móvel", é feita referência, no presente documento, a um compressor, ou bomba, destinado a ser móvel, por exemplo, de um pátio para outro, mesmo se isso exigir meios de transporte ou equipamento de elevação. Brevemente, um compressor que não se destina a ser usado estacionário em um local fixo.[0058] With the term "mobile", reference is made herein to a compressor, or pump, intended to be mobile, for example, from one yard to another, even if this requires means of transport or lifting equipment . Briefly, a compressor that is not intended to be used stationary in a fixed location.

[0059] A invenção também se refere a um método para controlar um compressor ou bomba, compreendendo pelo menos um elemento de compressor ou bomba para entregar um fluido pressurizado a uma rede de consumidores de tal fluido pressurizado e um motor, em que o compressor ou bomba são projetados para operar dentro de uma faixa de trabalho particular que é determinada pelos valores máximo e mínimo permitidos dos parâmetros de controle do compressor ou bomba, em que o compressor ou bomba são equipados com um controle básico para o controle nominal de um ou mais parâmetros de controle dentro de uma faixa de controle definida nominal e esta é uma função de um parâmetro de controle definido desejado, como a taxa de fluxo ou pressão de trabalho ou de um ponto de trabalho definido desejado do compressor ou bomba dentro de uma faixa de trabalho nominal definida pelo projeto, com a característica de que, quando as condições de trabalho reais desviam das condições de trabalho nominais ou não são abrangidas pela faixa de trabalho nominal do compressor ou bomba, uma etapa de controle extra é adicionada para o ajuste estático ou dinâmico da faixa de controle nominal de um ou mais parâmetros de controle como um função das condições de trabalho reais do compressor ou bomba.[0059] The invention also relates to a method for controlling a compressor or pump, comprising at least one compressor or pump element for delivering a pressurized fluid to a network of consumers of such pressurized fluid and a motor, wherein the compressor or pump are designed to operate within a particular working range that is determined by the maximum and minimum allowable values of the control parameters of the compressor or pump, wherein the compressor or pump is equipped with a basic control for the nominal control of one or more control parameters within a nominal defined control range and this is a function of a desired defined control parameter such as flow rate or working pressure or of a desired defined working point of the compressor or pump within a range of nominal working conditions defined by the design, with the feature that when the actual working conditions deviate from the nominal working conditions or are not covered by the nominal working range of the compressor or pump, an extra control step is added for static adjustment or dynamic range of the nominal control range of one or more control parameters as a function of the actual working conditions of the compressor or pump.

[0060] Com a intenção de melhor mostrar as características da invenção, doravante no presente documento, como exemplo e sem qualquer caráter limitante, algumas modalidades e aplicações preferenciais de um compressor de acordo com a invenção e um método de trabalho aplicado pelo mesmo, são descritos, com referência aos desenhos anexos, em que: a figura 1A representa esquematicamente um compressor de acordo com a invenção com um controle como uma função de um parâmetro de trabalho estático; a figura 1B representa uma modalidade alternativa do compressor da figura 1A; as figuras 2 e 3 em uma escala maior mostram dois gráficos que são indicados na figura 1, respectivamente, com F2 e F3; a figura 4 representa um gráfico de trabalho de um compressor de acordo com a invenção; a figura 5 representa uma modalidade alternativa de um compressor de acordo com a invenção, neste caso, para um controle como uma função de um parâmetro de trabalho dinâmico.[0060] With the intention of better showing the characteristics of the invention, hereinafter in the present document, as an example and without any limiting character, some preferred embodiments and applications of a compressor according to the invention and a working method applied by it, are described, with reference to the attached drawings, in which: figure 1A schematically represents a compressor according to the invention with a control as a function of a static work parameter; Figure 1B represents an alternative embodiment of the compressor of Figure 1A; Figures 2 and 3 on a larger scale show two graphs that are indicated in Figure 1, respectively, with F2 and F3; figure 4 represents a work graph of a compressor according to the invention; Figure 5 represents an alternative embodiment of a compressor according to the invention, in this case, for control as a function of a dynamic work parameter.

[0061] A Figura 1A, a título de exemplo, mostra um compressor móvel 1 de acordo com a invenção compreendendo pelo menos um elemento de compressor 2 para compressão e entrega de gás para uma rede 3 de consumidores 4 de gás comprimido 4; um motor 5 com velocidade variável n, acoplado ao elemento de compressor 2.[0061] Figure 1A, by way of example, shows a mobile compressor 1 according to the invention comprising at least one compressor element 2 for compressing and delivering gas to a network 3 of consumers 4 of compressed gas 4; a motor 5 with variable speed n, coupled to the compressor element 2.

[0062] O motor 5 é, por exemplo, um mecanismo motor de combustão com um reservatório de combustível 6 e uma bomba de injeção ajustável 7 com a qual a velocidade giratória n do motor 5 pode ser controlada através do controle 8 a fim de ser capaz de operar dentro de uma faixa de trabalho imposta por projeto determinada pelos limites mínimo e máximo dos parâmetros de controle como taxa de fluxo Q e pressão de trabalho pw, em condições de trabalho nominais determinadas por parâmetros de trabalho, como a temperatura do motor 5, temperatura do elemento de compressor 2, temperatura do gás de compressor, temperatura ambiente, etc.[0062] The engine 5 is, for example, a combustion engine mechanism with a fuel reservoir 6 and an adjustable injection pump 7 with which the rotary speed n of the engine 5 can be controlled through the control 8 in order to be capable of operating within a design-imposed working range determined by the minimum and maximum limits of control parameters such as flow rate Q and working pressure pw, at nominal working conditions determined by working parameters such as engine temperature 5 , compressor element 2 temperature, compressor gas temperature, ambient temperature, etc.

[0063] O controle 8 compreende um controle básico 8a configurado para controlar um parâmetro de controle principal como a taxa de fluxo Q, respectivamente a pressão de trabalho pw, do compressor ou bomba, como uma função de uma pressão desejada definida pwset ou uma taxa de fluxo definida Qset.[0063] Control 8 comprises a basic control 8a configured to control a main control parameter such as the flow rate Q, respectively the working pressure pw, of the compressor or pump, as a function of a defined desired pressure pwset or a rate defined flow rate Qset.

[0064] No exemplo da figura 1A, a taxa de fluxo Q é o parâmetro de controle principal que está sendo ajustada para obter e manter uma pressão de trabalho constante pwset, pelo menos dentro de certos limites de taxa de fluxo mínima Qmin e taxa de fluxo máxima Qmax que são conhecidas e inseridas no controle básico 8a como uma função da pressão de trabalho desejada pwset a ser obtida, por exemplo, na forma de um gráfico 3 conforme mostrado na figura 2.[0064] In the example of Figure 1A, the flow rate Q is the main control parameter that is being adjusted to obtain and maintain a constant working pressure pwset, at least within certain limits of minimum flow rate Qmin and flow rate maximum flow Qmax which are known and entered into the basic control 8a as a function of the desired working pressure pwset to be obtained, for example, in the form of a graph 3 as shown in figure 2.

[0065] A pressão de trabalho desejada pwset, por exemplo, pode ser definida pelo usuário por meio de um botão definido 10.[0065] The desired working pressure pwset, for example, can be set by the user via a set button 10.

[0066] A taxa de fluxo Q a ser definida é, então, realizada regulando um ou mais parâmetros de controle subjacentes, como velocidade giratória n e pressão de entrada pi ou pressão de controle pr.[0066] The flow rate Q to be set is then realized by regulating one or more underlying control parameters, such as rotary speed n and inlet pressure pi or control pressure pr.

[0067] O controle básico 8a é realizado, por exemplo, por uma regulação em que a pressão de trabalho pw é medida, por exemplo, por meio de um sensor de pressão 18 ou similares, e em que a pressão de trabalho medida pw é comparada com a pressão definida pwset e determinando, a partir da mesma, a taxa de fluxo desejada Qset determinada por meio de um controlador Q-PID, de onde, por meio de um primeiro algoritmo, Q/n a velocidade giratória desejada nset e por meio de um segundo algoritmo Q/pi, pr uma pressão de entrada desejada piset ou uma pressão de controle desejada prset são determinadas.[0067] The basic control 8a is carried out, for example, by a regulation in which the working pressure pw is measured, for example, by means of a pressure sensor 18 or similar, and in which the measured working pressure pw is compared with the defined pressure pwset and determining, from this, the desired flow rate Qset determined by means of a Q-PID controller, from where, by means of a first algorithm, Q/n the desired rotary speed nset and by means of From a second Q/pi algorithm, a desired input pressure piset or a desired control pressure prset are determined.

[0068] Com base na velocidade giratória desejada nset e nos valores de pressão de controle ou pressão de entrada desejados, a velocidade giratória do motor 5 é regulada por meio de uma regulação n-PID, que, por exemplo, intervém na bomba de injeção 7 e a pressão de entrada pi ou pressão de controle pr são reguladas usando um controle pi,pr-PID que, por exemplo, afeta a posição da válvula de entrada 19 com um corpo de controle 20 da válvula de entrada.[0068] Based on the desired rotary speed nset and the desired control pressure or input pressure values, the rotary speed of the engine 5 is regulated by means of an n-PID regulation, which, for example, intervenes in the injection pump 7 and the inlet pressure pi or control pressure pr are regulated using a pi,pr-PID control that, for example, affects the position of the inlet valve 19 with an inlet valve control body 20.

[0069] O controle básico 8, portanto, aumentará ou diminuirá a taxa de fluxo Q até quando a pressão de trabalho medida pw for igual à pressão de trabalho definida pwset, pelo menos tanto quanto possível dentro da faixa de controle permissível 11 da taxa de fluxo Q ou da velocidade giratória n.[0069] The basic control 8 will therefore increase or decrease the flow rate Q until when the measured working pressure pw is equal to the set working pressure pwset, at least as much as possible within the permissible control range 11 of the flow rate. flow Q or rotating speed n.

[0070] Esta faixa de controle 11 é representada pelo gráfico 9 da figura 2, em que Qmin e Qmax podem ser lidos como uma função do ponto de definição pwset da pw desejada, pressão de trabalho pw, em que, por exemplo, para uma pressão de trabalho desejada pwset, uma faixa de controle 11 pode ser derivada como uma diferença entre a curva Qmax e a curva Qmin, dentro da qual a taxa de fluxo Q pode ser controlada.[0070] This control range 11 is represented by graph 9 of figure 2, where Qmin and Qmax can be read as a function of the desired pw set point pwset, working pressure pw, where, for example, for a desired working pressure pwset, a control range 11 can be derived as a difference between the Qmax curve and the Qmin curve, within which the flow rate Q can be controlled.

[0071] A curva Qmax é, por exemplo, determinada pelo fato de que, com Qmax, a potência absorvida pelo elemento de compressor 2 na pressão de trabalho definida pwset se situa abaixo da potência máxima que pode ser entregue pelo motor 5, mais especificamente, o excedente de potência desejado, tipicamente 3 a 8 %.[0071] The Qmax curve is, for example, determined by the fact that, with Qmax, the power absorbed by compressor element 2 at the defined working pressure pwset lies below the maximum power that can be delivered by engine 5, more specifically , the desired excess power, typically 3 to 8%.

[0072] O gráfico 3 é feito no projeto, se afastando das curvas teóricas do motor 5 e do elemento de compressor 2 em condições de trabalho nominais, como a uma altura h0 no nível do mar.[0072] Graph 3 is made in the project, departing from the theoretical curves of the engine 5 and the compressor element 2 in nominal working conditions, such as at a height h0 at sea level.

[0073] Além do controle básico 8a, o controle 8 é adicionalmente dotado de uma função de controle adicional 8b de acordo com a invenção para conduzir as etapas de controle adicional.[0073] In addition to the basic control 8a, the control 8 is additionally provided with an additional control function 8b according to the invention to conduct additional control steps.

[0074] Quando o compressor 1 é usado a uma altitude superior h acima do nível do mar, em que normalmente uma pressão e temperatura ambientes inferiores são observadas, então, isso resulta no fato de que a potência real do motor 5 diminuirá a essa altitude, assim como a potência absorvida pelo elemento de compressor 2 diminuirá, mas não necessariamente à mesma extensão, como um resultado do mesmo, o excedente de potência diminuirá ou até mesmo será negativo.[0074] When compressor 1 is used at an altitude higher h above sea level, where normally a lower ambient pressure and temperature are observed, then this results in the fact that the actual power of engine 5 will decrease at this altitude , just as the power absorbed by the compressor element 2 will decrease, but not necessarily to the same extent, as a result thereof, the power surplus will decrease or even be negative.

[0075] Então, isso pode resultar em o motor 5 ser parado ao atingir a velocidade giratória máxima como um resultado de atingir a taxa de fluxo máxima Q do gráfico 9 no nível do mar h0 e dificuldade com ou incapacidade de dar partida no compressor 1 na velocidade giratória mínima como um resultado de atingir a taxa de fluxo mínima Qmin do gráfico 3.[0075] Then, this may result in engine 5 being stopped upon reaching maximum rotary speed as a result of reaching maximum flow rate Q from graph 9 at sea level h0 and difficulty with or inability to start compressor 1 at minimum rotary speed as a result of reaching the minimum flow rate Qmin from graph 3.

[0076] Para prevenir isso, de acordo com a invenção, uma função de controle adicional 8b é integrada no controle 8, que irá ajustar a faixa de controle 11 do gráfico 9 reduzindo a taxa de fluxo máxima Qmax e/ou aumentando a taxa de fluxo mínima Qmin, como um resultado disso, nmax ou nmin será juntamente ajustado. Também é possível não intervir nos limites da taxa de fluxo Q, porém, alternativamente ajustar diretamente a faixa de controle da velocidade giratória n, com base na conversão da taxa de fluxo Q na velocidade giratória n para um dado compressor ou bomba.[0076] To prevent this, according to the invention, an additional control function 8b is integrated into control 8, which will adjust the control range 11 of graph 9 by reducing the maximum flow rate Qmax and/or increasing the flow rate minimum flow Qmin, as a result of this, nmax or nmin will be adjusted together. It is also possible not to intervene on the limits of the flow rate Q, however, alternatively, directly adjust the control range of the rotating speed n, based on the conversion of the flow rate Q into the rotating speed n for a given compressor or pump.

[0077] A função de controle adicional 8b, por exemplo, usa um gráfico 12 como mostrado na figura 3, o que fornece um fator de correção fQ com Qmax a qual, respectivamente, Qmin do gráfico 9 precisa ser multiplicado para derivar a taxa de fluxo máxima e mínima a serem aplicadas à altitude h e a uma pressão de trabalho desejada pwset como mostrado em linha pontilhada no gráfico 9 da figura 2.[0077] Additional control function 8b, for example, uses a graph 12 as shown in figure 3, which provides a correction factor fQ with Qmax which, respectively, Qmin of graph 9 needs to be multiplied to derive the rate of maximum and minimum flow to be applied at altitude h and at a desired working pressure pwset as shown in dotted line in graph 9 of figure 2.

[0078] O gráfico 12 da figura 3 mostra um fator de correção fQmin a ser aplicado para a taxa de fluxo mínima Qmin que é maior que 1 para altitudes h acima do nível do mar h0 e que aumenta com a altitude e, ainda, um fator de correção fQmax a ser aplicado que é menor que 1 e que diminui com a altitude h.[0078] Graph 12 of figure 3 shows a correction factor fQmin to be applied to the minimum flow rate Qmin which is greater than 1 for altitudes h above sea level h0 and which increases with altitude and, furthermore, a correction factor fQmax to be applied which is less than 1 and which decreases with altitude h.

[0079] Teoricamente, as curvas fQmax e fQmin podem ser estendidas para altitudes abaixo do nível do mar como mostrado em linha pontilhada no gráfico 12 da figura 3, em que a faixa de controle 11 da taxa de fluxo pode, então, teoricamente ser aumentada em relação ao nível do mar h0.[0079] Theoretically, the fQmax and fQmin curves can be extended to altitudes below sea level as shown in dotted line in graph 12 of figure 3, in which the flow rate control range 11 can then theoretically be increased in relation to sea level h0.

[0080] Por exemplo, a altura h na qual o compressor 1 é usado pode ser definido pelo usuário usando um botão definido 13 ou outros meios para definir a altitude h.[0080] For example, the height h at which the compressor 1 is used can be set by the user using a set button 13 or other means for setting the altitude h.

[0081] Alternativamente, a altitude pode ser medida ou derivada da medição de pressão atmosférica.[0081] Alternatively, altitude can be measured or derived from measuring atmospheric pressure.

[0082] O gráfico 12 pode ser calculado ou ser determinado experimentalmente antecipadamente, durante o desenvolvimento do compressor 1.[0082] Graph 12 can be calculated or determined experimentally in advance, during the development of compressor 1.

[0083] Em vez de uma curva contínua conforme mostrada no gráfico 12, uma tabela também pode ser usada com valores distintos do fator de correção, correspondentes aos valores distintos da altitude, por exemplo, cada vez com uma diferença de altura de 100 metros.[0083] Instead of a continuous curve as shown in graph 12, a table can also be used with different values of the correction factor, corresponding to different altitude values, for example, each time with a height difference of 100 meters.

[0084] Em vez da altitude, outros parâmetros de trabalho estáticos podem ser definidos ou medidos, o que pode afetar o desempenho do motor 5 e do elemento de compressor 2, se desviarem das condições de trabalho nominais.[0084] Instead of altitude, other static working parameters may be set or measured, which may affect the performance of the engine 5 and the compressor element 2 if they deviate from the nominal working conditions.

[0085] Para cada parâmetro de trabalho estatístico e para todo parâmetro de controle, um gráfico ou tabela pode ser inserido para o fator de correção f no controle 8.[0085] For each statistical work parameter and for every control parameter, a graph or table can be inserted for the correction factor f in control 8.

[0086] Na modalidade da figura 1B, em vez de ajustar a faixa de controle da taxa de fluxo Q, a faixa de controle dos parâmetros de controle subjacentes é ajustada diretamente como para a velocidade giratória n e para a pressão de entrada pi ou pressão de controle pr, cujas faixas de controle nominal no controle básico 8a são inseridas na forma de gráficos ou tabelas 9' e 9" em função da pressão de trabalho, análoga ao gráfico 9 para a faixa de controle da taxa de fluxo na modalidade da figura 1A.[0086] In the embodiment of Figure 1B, instead of adjusting the control range of the flow rate Q, the control range of the underlying control parameters is adjusted directly as for the rotary speed n and for the inlet pressure pi or pressure pressure pr control, whose nominal control ranges in basic control 8a are inserted in the form of graphs or tables 9' and 9" as a function of the working pressure, analogous to graph 9 for the flow rate control range in the embodiment of figure 1A .

[0087] Na modalidade da figura IB, a função de controle adicional 8b contém um gráfico de correção 12' para ajustar a faixa de controle da velocidade giratória n em função da altitude h e análogo, ainda, um gráfico de correção 12" para ajustar a faixa de controle da pressão de entrada pi ou da pressão de controle pr para interagir diretamente com o parâmetro de controle subjacente n e pi ou pr.[0087] In the embodiment of figure IB, the additional control function 8b contains a correction graph 12' to adjust the control range of the rotating speed n as a function of the altitude h and, likewise, a correction graph 12" to adjust the control range of input pressure pi or control pressure pr to interact directly with the underlying control parameter n and pi or pr.

[0088] Os gráficos 12' e 12" contêm um fator de correção fn para a faixa de controle da velocidade giratória no gráfico 9' e um fator de correção fp para a faixa de controle da pressão de entrada pi ou da pressão de controle pr no gráfico 9" e isso em função da altitude.[0088] Graphs 12' and 12" contain a correction factor fn for the rotary speed control range in graph 9' and a correction factor fp for the control range of the inlet pressure pi or the control pressure pr in graph 9" and this is a function of altitude.

[0089] Em vez de um controle da taxa de fluxo Q, por meio da velocidade giratória n e da pressão de entrada pi ou pressão de controle pr para manter a pressão de trabalho pw constante, um controle analógico também pode ser aplicado, em que a pressão de trabalho pw é regulada para atingir uma velocidade giratória n ou taxa de fluxo Q constantes. Neste caso, o fator de correção f pode ser aplicado à pressão máxima pmax e a pressão mínima pmin que pode ser alterada em condições de trabalho que desviam do projeto.[0089] Instead of a control of the flow rate Q, by means of the rotary speed n and the inlet pressure pi or control pressure pr to keep the working pressure pw constant, an analog control can also be applied, in which the working pressure pw is regulated to achieve a constant rotating speed n or flow rate Q. In this case, the correction factor f can be applied to the maximum pressure pmax and the minimum pressure pmin which can be changed under working conditions that deviate from the design.

[0090] O controle também pode incluir ambas as regulações, em que a escolha fica a critério do usuário qual dentre ambas as regulações, taxa de fluxo Q ou pressão de trabalho pw, o mesmo deseja aplicar.[0090] The control can also include both regulations, where the choice is at the user's discretion which of the two settings, flow rate Q or working pressure pw, he wishes to apply.

[0091] Em compressores modernos 1 com um controle eletrônico, até mesmo um ponto de trabalho desejado 14 pode ser definido como mostrado no gráfico 15 da figura 4, o ponto de trabalho 14 o qual é definido por uma taxa de fluxo desejada Qset e uma pressão de trabalho desejada pwset em condições nominais no projeto, por exemplo, no nível do mar h0.[0091] In modern compressors 1 with an electronic control, even a desired work point 14 can be defined as shown in graph 15 of figure 4, the work point 14 which is defined by a desired flow rate Qset and a desired working pressure pwset at nominal conditions in the design, for example at sea level h0.

[0092] No nível do mar h0, com um controle por meio de apenas um controle básico 8a, em outras palavras, sem função de controle adicional 8b, o ponto de trabalho 14 seguirá a curva 16 mostrada em negrito na figura 4 e isso dentro de uma faixa de controle definida nominal 11 da taxa de fluxo Q limitada por Qmax e Qmin. O ponto de trabalho pode ser alterado pelo usuário alterando a pressão de trabalho desejada pwset dentro de uma faixa de controle nominal imposta 17 da pressão de trabalho pw delimitada por pwmax e pwmin.[0092] At sea level h0, with a control by means of only a basic control 8a, in other words, without additional control function 8b, the working point 14 will follow the curve 16 shown in bold in figure 4 and this within of a nominal defined control range 11 of the flow rate Q limited by Qmax and Qmin. The working point can be changed by the user by changing the desired working pressure pwset within an imposed nominal control range 17 of the working pressure pw bounded by pwmax and pwmin.

[0093] A função de controle adicional 8b, no caso de uso do compressor em altitudes mais altas, ajustará estes valores de limite Qmin, Qmax da faixa de controle 11 e pwmin, pwmax da faixa de controle 17, como mostrado pelas setas S na figura 4. Como um resultado, a faixa de trabalho e, portanto, a escolha do ponto de trabalho desejado diminuirá.[0093] The additional control function 8b, in case of using the compressor at higher altitudes, will adjust these limit values Qmin, Qmax from control range 11 and pwmin, pwmax from control range 17, as shown by arrows S in figure 4. As a result, the working range and therefore the choice of desired working point will decrease.

[0094] Em uma modalidade variante de um compressor 1 de acordo com a figura 5, a faixa de controle da taxa de fluxo Q é dinamicamente controlada em função de um parâmetro de trabalho dinâmico que pode ser alterado constantemente e para o qual nenhum gráfico de correção predefinido pode ser aplicado, como no caso de altitude.[0094] In a variant embodiment of a compressor 1 according to figure 5, the control range of the flow rate Q is dynamically controlled as a function of a dynamic work parameter that can be changed constantly and for which no graph of Predefined correction can be applied, as in the case of altitude.

[0095] No caso da figura 5, a título de exemplo, um controle dinâmico é aplicado em função do excedente de potência ΔP como um parâmetro de trabalho, excedente de potência ΔP o qual é a diferença entre a potência disponível do motor 5 e a potência exigida pelo elemento de compressor 2 e pode ser determinado usando os meios 21 dos quais o sinal é ligado de volta à função de controle adicional 8b.[0095] In the case of figure 5, by way of example, a dynamic control is applied depending on the power surplus ΔP as a work parameter, power surplus ΔP which is the difference between the available power of engine 5 and the power required by the compressor element 2 and can be determined using the means 21 of which the signal is connected back to the additional control function 8b.

[0096] Na função de controle adicional 8b, um valor desejado ΔPset do excedente de potência ΔP é definido, por exemplo, um ΔPset de 2 %.[0096] In additional control function 8b, a desired value ΔPset of the excess power ΔP is set, for example, a ΔPset of 2%.

[0097] A função de controle adicional 8b, então, irá comparar o excedente de potência real ΔP dos meios 21 com o valor desejado ΔPset e, se este valor diferir do valor desejado, a função de controle adicional 8b ajustará os valores de limite de um ou mais parâmetros de controle para atingir o excedente de potência desejado.[0097] The additional control function 8b will then compare the actual power surplus ΔP of the means 21 with the desired value ΔPset and, if this value differs from the desired value, the additional control function 8b will adjust the threshold values of one or more control parameters to achieve the desired excess power.

[0098] Neste caso, a função de controle adicional 8b usará uma regulação, tipicamente PID, para manter o excesso de potência a um certo nível alterando os valores de limite da faixa de trabalho de compressor, por exemplo, ajustando a faixa de controle 11 da taxa de fluxo.[0098] In this case, the additional control function 8b will use regulation, typically PID, to maintain excess power at a certain level by changing the limit values of the compressor working range, for example, adjusting the control range 11 of the flow rate.

[0099] A invenção atual não é restringida às modalidades descritas como um exemplo e mostradas nos desenhos, mas um compressor ou bomba e método de acordo com a invenção podem ser aplicados em uma variedade de formas e dimensões sem sair do escopo da invenção.[0099] The current invention is not restricted to the embodiments described as an example and shown in the drawings, but a compressor or pump and method according to the invention can be applied in a variety of shapes and dimensions without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Compressor or pump comprising at least one compressor or pump element (2) for pressurized supply of a fluid to a network (3) of consumers (4) of such pressurized fluid; a motor (5) coupled with the compressor or pump element (2), wherein the compressor or pump (1) is designed to operate within a certain nominal working range determined by the nominal control ranges between maximum and minimum allowable values of the control parameters of the compressor or pump (1) under nominal working conditions and where the compressor or pump is equipped with a control (8) having a basic control (8a) for the nominal regulation of one or more control parameters ( Q, pw) as a function of a desired defined working point (14) of the compressor or pump within the nominal working range of the compressor or pump (1), defined during design, characterized by the fact that the control (8) is further provided with an additional control function (8b) for static or dynamic adjustment of the nominal working range limit values, wherein the nominal control range (11, 17) of one or more control parameters is adjusted as a function of the actual working conditions of the compressor or pump (1) which deviates from the nominal working conditions, the control (8) is equipped with defined means (13) for setting or measuring at least one working parameter that is not a working parameter of control and that the additional control function (8b) is such that the control range (11, 17) of one or more control parameters is adjusted statically or dynamically as a function of the set or measured value of the work parameter if derived of nominal working conditions, to prevent: - the compressor or pump (1) from stopping due to a lack of engine power (5) to be able to drive the compressor or pump element (2), or not being able to be started ; - or the compressor or pump (1) may operate outside its permitted working range.

2. Compressor or pump, according to claim 1, characterized by the fact that the rated power of the motor (5) is greater than the rated power of the compressor or pump element (2) under nominal design conditions.

3. Compressor or pump according to claim 2, characterized by the fact that said additional control function (8b) is such that the nominal control range (11, 17) of at least one control parameter is reduced reducing the maximum limit and/or increasing the minimum limit of the nominal control range (11, 17) of said control parameter if the actual working conditions deviate from the nominal working conditions to such an extent that without said additional control function (8b): - the compressor or pump (1) stops due to a lack of engine power (5) to be able to drive the compressor or pump element (2), or cannot be started; - or the compressor or pump (1) operates outside its permitted working range.

4. Compressor or pump according to claim 3, characterized in that the compressor or pump is equipped with an adjustable variable rotary speed (n) or flow rate and/or with an adjustable working pressure (pw), and that the basic control (8a) is equipped to control the flow rate (Q) by controlling one or more underlying control parameters, within a defined nominal control range (11) limited by a minimum nominal flow rate and maximum (Qmin and Qmax) or a minimum and maximum rotary speed (nmax and nmin) or a minimum and maximum inlet pressure (pimax and pimin), or a minimum and maximum control pressure (prmax and prmin) and/or to control a working pressure (pw) within a defined nominal control range (17) limited by a defined nominal minimum and maximum working pressure (pwmin and pwmax), and additional control function (8b) is provided to control one or more within the nominal control ranges.

5. Compressor or pump according to claim 4, characterized by the fact that the underlying control parameters are rotary speed (n), inlet pressure (pi), control pressure (pr).

6. Compressor or pump, according to claim 4, characterized by the fact that the control (8) is equipped with means for determining the power surplus of the power available from the boosted motor (5) in relation to the power absorbed from the compressor element or pump (2) under actual working conditions, and that said additional control function (8b) is such that it can adjust the nominal working range/set nominal control range (11, 17) of the flow rate (Q ) through one or more underlying control parameters, depending on the excess power.

7. Compressor or pump according to claim 6, characterized by the fact that the underlying control parameters are the rotating speed (n), the inlet pressure (pi), the control pressure (pr) and/or the working pressure (pw).

8. Compressor or pump according to claim 6, characterized by the fact that when said excess power threatens to become less than a defined value in the case of a high rotating speed (n) or flow rate (Q) , the maximum limit of the adjustable flow rate and/or adjustable working pressure (pw) is reduced.

9. Compressor or pump according to any one of claims 6 to 8, characterized by the fact that when said power surplus threatens to become less than a defined value in the case of a rotating speed (n) or flow rate (Q) drops, the minimum limit of the nominal control range (11) of the adjustable rotating speed (n) or the adjustable flow rate (Q) is increased and/or the maximum limit (pwmax) of the control range (17) of working pressure (pw) is reduced.

10. Compressor or pump according to claim 1, characterized by the fact that said definable or measurable work parameter is a parameter or a combination of parameters from the following non-limiting list: - atmospheric conditions; - the cooling capacity available to cool the compressor or pump (1); - the temperature of the compressed gas; - engine cooling temperature (5); - the temperature of the engine turbo (5) in the case of a combustion engine equipped with a turbo; - the energy source or energy sources available to drive the compressor or pump (1); - the available capacity of said energy source or energy sources; - the engine load (5).

11. Compressor or pump according to claim 10, characterized by the fact that the atmospheric conditions are one or more height (h), atmospheric pressure, atmospheric temperature, atmospheric humidity.

12. Compressor or pump according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the control (8) for each static work parameter of the work parameters includes a table or graph (12) from which the adjustment of the nominal control range (11, 17) to be applied by the additional control function (8b) can be derived depending on the value of the work parameter to be set or measured.

13. Compressor or pump according to any one of claims 1 to 11, characterized in that for each dynamic work parameter of the work parameters, the additional control function (8b) includes a control cycle that will dynamically adjust the nominal control range (11, 17) of one or more control parameters as a function of the deviation relative to the desired value of the work parameter.

14. Compressor or pump according to claim 13, characterized by the fact that the control cycle is PID.

15. Compressor or pump, according to claim 1, characterized by the fact that it is a mobile compressor or pump (1).

16. Method for controlling a compressor or pump containing at least one compressor or pump element (2) for pressurized supply of a fluid to a network (3) of consumers (4) of such pressurized fluid and a motor (5), wherein the compressor or pump (1) is designed to operate within a certain rated working range determined by the maximum and minimum allowable values of the control parameters of the compressor or pump control (1), wherein the compressor or pump is equipped with a control (18) having a basic control (8a) for the nominal regulation of one or more control parameters (Q, pw) within a nominally defined control range (11, 17) and as a function of a control parameter desired defined working point (pwset, Qset) or a desired defined working point (14) of the compressor or pump within the nominal working range of the compressor or pump, defined during design, characterized by the fact that when actual working conditions deviate from the nominal working conditions or lie outside the nominal working range of the compressor or pump (1), an additional control step is applied for static or dynamic adjustment of the nominal control range (11, 17) of one or more parameters of control (Q, n, pi, pr, pw) as a function of the actual working conditions of the compressor or pump (1), said method comprising a step in which at least one working parameter that is not a control parameter is monitored and the additional step consists of adjusting the control range (11, 17) of one or more control parameters (Q, n, pi, pr, pw) as a function of the value or condition of said monitored work parameter deviating from the conditions nominal working hours, to prevent: - the compressor or pump (1) from stopping due to a lack of engine power (5) to be able to drive the compressor or pump element (2), or not being able to be started; - or the compressor or pump (1) may operate outside its permitted working range.

17. Method according to claim 16, the method being characterized in that it is applied to a compressor or pump (1) with a motor (5) whose rated power is greater than the rated power of the compressor or pump element (2) under nominal design conditions.

18. Method according to claim 17, characterized by the fact that said additional control step is intended to reduce the control range of at least one control parameter (Q, n, pi, pr, pw) through the reducing the maximum limit and/or increasing the minimum limit of the nominal control range (11, 17) of said control parameter if the actual working conditions deviate from the nominal working conditions to such an extent that, without said additional control step : - the compressor or pump (1) stops due to a lack of engine power (5) to be able to drive the compressor or pump element (2), or cannot be started; - or the compressor or pump (1) operates outside its permitted working range.

19. Method according to claim 18, the method being characterized by being applied to a compressor or pump (1) with a variable flow rate (Q) and/or with a controllable working pressure (pw), wherein the basic control (8a) is equipped to control the flow rate (Q) or working pressure (pw) through one or more underlying control parameters, within a defined nominal control range (11) limited by a minimum and maximum nominal value of the flow rate (Qmin and Qmax) or the rotating speed (nmax and nmin) or the inlet pressure (pimax and pimin), or the control pressure (prmax and prmin) and/or to control the working pressure (pw) within a defined nominal control range (17) limited by a minimum and maximum pressure (pwmin and pwmax), and in which one or more of the control ranges (11, 17) are controlled in the additional control.

20. Method according to claim 19, characterized by the fact that the underlying control parameter is the rotary speed (n); the inlet pressure (pi) at the compressor or pump inlet; the control pressure (pr).

21. Method according to claim 19, characterized by the fact that, before the additional line step, the power surplus of the available engine power (5) is determined in relation to the absorbed power of the compressor or pump element ( 2), wherein, depending on said power surplus, the defined nominal control range (11) of the flow rate (Q) or the nominal control range (17) of the working pressure (pw) is adjusted by means of of one of the underlying control parameters (n, pi, pr).

22. Method according to claim 21, characterized by the fact that, when said excess power threatens to become less than a defined value in the case of a high rotating speed (n) or flow rate (Q), the additional control step consists of reducing the maximum limit of the rotating speed (n) or the flow rate (Q) and/or the working pressure (pw).

23. Method according to claim 21, characterized by the fact that, when said excess power threatens to become less than a defined value in the case of a high rotating speed x(n) or flow rate (Q), wherein the additional control step consists of raising the minimum limit of the control range (11, 17) of the rotating speed (n) or flow rate (Q) and/or reducing the maximum limit of the control range of the pressure work.

24. Method according to claim 16, characterized by the fact that said monitored work parameter is a parameter or a combination of parameters from the following non-limiting list: - the atmospheric conditions, - the cooling capacity available to cool the compressor or pump (1); - the temperature of the compressed gas; - engine cooling temperature (5); - the temperature of the engine turbo (5) in the case of a combustion engine equipped with a turbo; - the energy source or energy sources available to drive the compressor or pump (1); - the available capacity of said energy source or energy sources; - the engine load (5).

25. Method according to claim 24, characterized by the fact that the atmospheric conditions are one or more of: height (h), atmospheric pressure, atmospheric temperature, atmospheric humidity.

26. Method according to any one of claims 16 to 25, characterized by the fact that said additional control step, for each static work parameter, uses a table or graph (12) from which the range adjustment of control (11, 17) to be applied by the additional control step can be derived depending on the value or condition of the monitored work parameter.

27. Method, any one of claims 16 to 25, characterized by the fact that said additional control step, for each dynamic work parameter, includes a control cycle, which will dynamically adjust the control range (11, 17) of one or more control parameters depending on the deviation from the desired value of the work parameter.

28. Method according to claim 27, characterized by the fact that the control cycle is PID.

29. Method according to any one of claims 16 to 22, characterized in that it is applied to a mobile compressor or pump (1).