CN109114832B - 用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机及其智能控制方法 - Google Patents

用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机及其智能控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109114832B
CN109114832B CN201810836528.0A CN201810836528A CN109114832B CN 109114832 B CN109114832 B CN 109114832B CN 201810836528 A CN201810836528 A CN 201810836528A CN 109114832 B CN109114832 B CN 109114832B
Authority
CN
China
Prior art keywords
double
screw compressor
rotor
parameters
intelligent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810836528.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109114832A (zh
Inventor
何永宁
张业强
宋正凯
邢林芬
侯峰
王涛
吴学红
金听祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou University of Light Industry
Original Assignee
Zhengzhou University of Light Industry
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou University of Light Industry filed Critical Zhengzhou University of Light Industry
Priority to CN201810836528.0A priority Critical patent/CN109114832B/zh
Publication of CN109114832A publication Critical patent/CN109114832A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109114832B publication Critical patent/CN109114832B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
    • F25B1/047—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type of screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements

Abstract

本发明公开了一种用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机及其智能控制方法，解决的技术问题是当双螺杆压缩机用于合同能源管理时，现在的螺杆压缩机启动简单、控制方法单一，使得合同能源管理不能持续进行，本发明包括智能控制器、变频器和双螺杆压缩机，智能控制器内集合有双螺杆压缩机结构参数、预设工况参数、运行工况参数，智能控制器通过变频器控制双螺杆压缩机的运行转速及功率参数。本发明可避免用户自行开启设备，同时由智能控制器积算压缩机功耗并无线传输至设备提供方，保障合同能源管理合同的顺利进行。

Description

用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机及其智能控制方法
技术领域
本发明涉及制冷与低温技术领域，具体涉及一种用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机及其智能控制方法。
背景技术
双螺杆压缩机结构简单、易损件少、能在较大压力差或压力比的工况下运行，排气温度低，对于制冷剂中含有润滑油的工况不敏感，有良好的输气调节特性，广泛应用于冷冻、冷藏、空调和化工工艺、热泵供暖等。双螺杆压缩机由于制冷量、制热量范围变化较大且适用于多种应用场合，目前广泛应用于合同能源管理。当双螺杆压缩机用于合同能源管理时，现在的螺杆压缩机由于启动简单、控制方法单一，用户简单的通电就能使用该压缩机，对于设备提供方带来了较大的损失，使得合同能源管理不能持续进行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是当双螺杆压缩机用于合同能源管理时，现在的螺杆压缩机启动简单、控制方法单一，使得合同能源管理不能持续进行，提供一种在提高压缩机运行安全高效的基础上，实时积算压缩机耗电量变化，同时保证用户及设备提供方利益的用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机及其智能控制方法。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机，包括智能控制器、变频器和双螺杆压缩机，智能控制器内集合有双螺杆压缩机结构参数、预设工况参数、运行工况参数，智能控制器通过变频器控制双螺杆压缩机的运行转速及功率参数。
一种用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机的智能控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：双螺杆压缩机开机，智能控制器模块检索双螺杆压缩机结构参数信息；
S2：智能控制器模块依据预设工况参数及当前环境工况参数，调用双螺杆压缩机结构参数，计算出双螺杆压缩机启动电流及功率，制定变频器启动方案、运行方案并通信至变频器；
S3：变频器由启动方案输出双螺杆压缩机启动频率，双螺杆螺杆压缩机安全启动并逐步运行至全负荷运行状态；
S4：双螺杆压缩机全负荷运行时，变频器执行运行方案并实时监控双螺杆压缩机的运行状态，实时计算压缩机运行工况下螺杆转子的轴向力、切向力与径向力大小；
S5：智能控制器模块根据螺杆转子的切向力计算螺杆转子实时扭矩值，调节变频器控制双螺杆压缩机的电机转速及扭矩输出；
S6：智能控制器模块根据螺杆转子轴向力，调节平衡活塞位置；
S7：智能控制器模块根据径向力，结合双螺杆压缩机结构参数，当双螺杆压缩机转子受力达到所用轴承及转子强度、刚度保护值下限时，智能控制模块调整双螺杆压缩机转速及功率输出，实时降低转子受力；
S8：当智能控制器模块调整双螺杆压缩机转速及功率输出不能实现降低转子受力，双螺杆压缩机转子受力达到所用轴承及转子强度、刚度保护值上限时，智能控制器报警并保护性停机。
步骤S1中，双螺杆压缩机结构参数信息的具体参数包括：螺杆转子型线参数、转子主轴参数、轴承参数、电机参数、制冷剂参数。
步骤S2中，预设工况包含热泵、冷水机组、冷冻机组、空调的双螺杆压缩机工况；环境工况指双螺杆压缩机当前所处环境下工况。
所述的双螺杆压缩机的电机为变频永磁电机、变频异步电机或定频异步电机。
所述的智能控制器模块还包括功率测定模块及数据远程传输模块。
本发明可避免用户自行开启设备，同时由智能控制器积算压缩机功耗并无线传输至设备提供方，保障合同能源管理合同的顺利进行。降低能源消耗，满足市场和国家节能减排的要求，为广大用户带来显著的经济和社会效益，并推动压缩机及制冷行业的技术进步和产品更新换代。
附图说明
图1是本发明工作原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机，包括智能控制器、变频器和双螺杆压缩机，智能控制器内集合有双螺杆压缩机结构参数、预设工况参数、运行工况参数，智能控制器通过变频器控制双螺杆压缩机的运行转速及功率参数。智能双螺杆制冷压缩机还包括螺杆阴转子、螺杆阳转子、平衡活塞、电机、轴承等，智能控制器连接平衡活塞、电机。智能控制器模块包含配套双螺杆压缩机转子型线数据、几何尺寸、轴承数据及电机数据，并检测双螺杆压缩机吸排气压力值。
一种用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机的智能控制方法，包括以下步骤：S1：双螺杆压缩机开机，智能控制器模块检索双螺杆压缩机结构参数信息；双螺杆压缩机无该类信息压缩机无法启动，双螺杆压缩机用于合同能源管理场合，在步骤S1中，当用户避开智能控制器直接连接双螺杆压缩机电机时，双螺杆压缩机由于缺乏双螺杆压缩机结构参数的型线数据、几何尺寸、轴承数据及电机数据信息而无法启动；
S2：智能控制器模块依据预设工况参数及当前环境工况参数，调用双螺杆压缩机结构参数，计算出双螺杆压缩机启动电流及功率，制定变频器启动方案、运行方案并通信至变频器；
S3：变频器由启动方案输出双螺杆压缩机启动频率，双螺杆螺杆压缩机安全启动并逐步运行至全负荷运行状态；
S4：双螺杆压缩机全负荷运行时，变频器执行运行方案并实时监控双螺杆压缩机的运行状态，实时计算压缩机运行工况下螺杆转子的轴向力、切向力与径向力大小；
S5：智能控制器模块根据螺杆转子的切向力计算螺杆转子实时扭矩值，调节变频器控制双螺杆压缩机的电机转速及扭矩输出；步骤S5中，智能控制器通过控制变频器，实现压缩机转速及功率的智能匹配及实时调节，保证双螺杆压缩机电机的安全运行。
S6：智能控制器模块根据螺杆转子轴向力，调节平衡活塞位置；
S7：智能控制器模块根据径向力，结合双螺杆压缩机结构参数，当双螺杆压缩机转子受力达到所用轴承及转子强度、刚度保护值下限(85%保护值)时，智能控制模块调整双螺杆压缩机转速及功率输出，实时降低转子受力；所用轴承及转子强度、刚度保护值下限为85%保护值；
S8：当智能控制器模块调整双螺杆压缩机转速及功率输出不能实现降低转子受力，双螺杆压缩机转子受力达到所用轴承及转子强度、刚度保护值上限(95%保护值)时，智能控制器报警并保护性停机。所用轴承及转子强度、刚度保护值上限为95%保护值。步骤S7、S8中，采用扭矩及径向力大小作为压缩机保护性停机控制参数而非功率，可快速、准确的判定压缩机电机是否处于安全运行范围。
步骤S1中，双螺杆压缩机结构参数信息的具体参数包括：螺杆转子型线参数、转子主轴参数、轴承参数、电机参数、制冷剂参数。
步骤S2中，预设工况包含热泵、冷水机组、冷冻机组、空调的双螺杆压缩机工况；环境工况指双螺杆压缩机当前所处环境下工况。
所述的双螺杆压缩机的电机为变频永磁电机、变频异步电机或定频异步电机。
所述的智能控制器模块还包括功率测定模块及数据远程传输模块。实现压缩机制造企业对压缩机运行参数的实时监测。
本发明在双螺杆制冷压缩机启动阶段，智能控制器首先读取该压缩机转子型线、几何尺寸、轴承及电机信息，检测压缩机是否满足启动条件，满足条件时，压缩机开始启动。当压缩机正常运行时，智能控制器收集压缩机运行参数（如吸、排气压力）实时计算压缩机转子受力。
根据压缩机吸排气压力及转子型线数据，实时计算压缩机转子轴向力、径向力与切向力。智能控制器模块计算的轴向力用于调节平衡活塞位置，实时平衡该轴向力。智能控制器模块计算的径向力，结合压缩机轴承数据及转子几何尺寸，校验压缩机实时受力是否超出所用轴承及转子强度、刚度范围，用于判断压缩机是否需保护性停机。智能控制器模块计算的切向力用于计算螺杆转子实时扭矩值，用于指导压缩机电机转速设定及扭矩输出。
在智能控制器的调节下，压缩机转子的轴向力与平衡活塞力抵消，降低了转子轴承的所受推力，转子运行更平稳，噪声更好。压缩机电机输出的扭矩与气体切向力配合，电机处于高效运行，电机更节能。压缩机所受径向力由智能控制器实时传输至控制系统，与压缩机所用轴承参数及转子强度、刚度参数进行比对，确保压缩机轴承处于安全运行范围，保证了压缩机的安全运行时间。
该智能螺杆压缩机采用扭矩及径向力大小作为压缩机停机控制参数而非功率，可快速准确的判定压缩机电机是否需保护性停机。该智能螺杆压缩机，与普通螺杆压缩机相比，运行更高效、平稳、安全。
常规的双螺杆压缩机，由于其电机控制方案较简单，直接连接所需电压即可实现压缩机的启动。

Claims (3)

1.用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机的智能控制方法，其特征在于：所述用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机包括智能控制器、变频器和双螺杆压缩机，智能控制器内集合有双螺杆压缩机结构参数、预设工况参数、运行工况参数，智能控制器通过变频器控制双螺杆压缩机的运行转速及功率参数；
双螺杆压缩机结构参数信息的具体参数包括：螺杆转子型线参数、转子主轴参数、轴承参数、电机参数、制冷剂参数；
预设工况包含热泵、冷水机组、冷冻机组、空调的双螺杆压缩机工况；环境工况指双螺杆压缩机当前所处环境下工况；
所述智能控制方法包括以下步骤：
S1：双螺杆压缩机开机，智能控制器模块检索双螺杆压缩机结构参数信息；
S2：智能控制器模块依据预设工况参数及当前环境工况参数，调用双螺杆压缩机结构参数，计算出双螺杆压缩机启动电流及功率，制定变频器启动方案、运行方案并通信至变频器；
S3：变频器由启动方案输出双螺杆压缩机启动频率，双螺杆压缩机安全启动并逐步运行至全负荷运行状态；
S4：双螺杆压缩机全负荷运行时，变频器执行运行方案并实时监控双螺杆压缩机的运行状态，实时计算压缩机运行工况下螺杆转子的轴向力、切向力与径向力大小；
S5：智能控制器模块根据螺杆转子的切向力计算螺杆转子实时扭矩值，调节变频器控制双螺杆压缩机的电机转速及扭矩输出；
S6：智能控制器模块根据螺杆转子轴向力，调节平衡活塞位置；
S7：智能控制器模块根据径向力，结合双螺杆压缩机结构参数，当双螺杆压缩机转子受力达到所用轴承及转子强度、刚度保护值下限时，智能控制模块调整双螺杆压缩机转速及功率输出，实时降低转子受力；
S8：当智能控制器模块调整双螺杆压缩机转速及功率输出不能实现降低转子受力，双螺杆压缩机转子受力达到所用轴承及转子强度、刚度保护值上限时，智能控制器报警并保护性停机。
2.根据权利要求1所述的用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机的智能控制方法，其特征在于：所述的双螺杆压缩机的电机为变频永磁电机、变频异步电机或定频异步电机。
3.根据权利要求1所述的用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机的智能控制方法，其特征在于：所述的智能控制器模块还包括功率测定模块及数据远程传输模块。
CN201810836528.0A 2018-07-26 2018-07-26 用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机及其智能控制方法 Active CN109114832B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810836528.0A CN109114832B (zh) 2018-07-26 2018-07-26 用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机及其智能控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810836528.0A CN109114832B (zh) 2018-07-26 2018-07-26 用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机及其智能控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109114832A CN109114832A (zh) 2019-01-01
CN109114832B true CN109114832B (zh) 2020-12-11

Family

ID=64863731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810836528.0A Active CN109114832B (zh) 2018-07-26 2018-07-26 用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机及其智能控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109114832B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1034408A (zh) * 1987-11-20 1989-08-02 科普兰公司 电动压缩机的润滑装置
CN1391040A (zh) * 2001-06-07 2003-01-15 卡利尔公司 具有反向曲线的螺旋转子尖部
CN101592163A (zh) * 2008-05-28 2009-12-02 通用电气公司 压缩机转子叶片的底切

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4232530A (en) * 1979-07-12 1980-11-11 Honeywell Inc. Heat pump system compressor start fault detector
US10941770B2 (en) * 2010-07-20 2021-03-09 Trane International Inc. Variable capacity screw compressor and method
CN103217349B (zh) * 2013-04-03 2016-06-29 西安交通大学 一种基于三向电磁力加载的高速电主轴动静刚度测试装置及方法
CN105156315B (zh) * 2015-08-04 2020-02-04 广东美的暖通设备有限公司 一种适用于多种压缩机的检测系统、装置及检测方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1034408A (zh) * 1987-11-20 1989-08-02 科普兰公司 电动压缩机的润滑装置
CN1391040A (zh) * 2001-06-07 2003-01-15 卡利尔公司 具有反向曲线的螺旋转子尖部
CN101592163A (zh) * 2008-05-28 2009-12-02 通用电气公司 压缩机转子叶片的底切

Also Published As

Publication number Publication date
CN109114832A (zh) 2019-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5924847A (en) Magnetic bearing centrifugal refrigeration compressor and refrigerant having minimum specific enthalpy rise
CN109028491B (zh) 一种变频空调压缩机软启动方法、系统及空调器
CN107131614B (zh) 空调风冷机组的控制方法及空调
US10473367B2 (en) Heat pump apparatus
CN110260492B (zh) 一种变频空调制冷模式下的风机及压缩机控制方法
CN107218705B (zh) 室外电机的控制方法、空调器、及存储介质
CN107461844A (zh) 空调系统及其功率控制方法和装置
CN108759295A (zh) 一种冰箱冷凝器风机转速控制方法
WO2019228173A1 (zh) 变频控制系统及其控制方法
CN104633840A (zh) 空调系统的控制方法及空调系统
CN113790171A (zh) 一种静压气悬浮离心式制冷压缩机运行控制系统
JP7118940B2 (ja) 圧縮機、監視システム、及び圧縮機の監視方法
JP2017516951A (ja) 流体動力学的な流体クラッチを備えた多段式の圧縮機システム
CN109114832B (zh) 用于合同能源管理的智能双螺杆压缩机及其智能控制方法
EP2906885B1 (en) Centrifugal compressor inlet guide vane control
JP3950304B2 (ja) 冷凍装置用スクリュ圧縮機
CN203396028U (zh) 一种中央空调节电系统
CN108954884A (zh) 一种冷热双制螺杆压缩机组
CN111894842A (zh) 一种压缩机控制系统
JP3916418B2 (ja) スクリュ圧縮機の制御方法
CN104153979A (zh) 一种动力用空气压缩机的运行控制方法及其压缩机
JPS6229852A (ja) ヒ−トポンプ式空気調和機の圧縮機制御装置
CN113639385B (zh) 空调器及其控制方法
CN205370894U (zh) 变频半封闭制冷压缩机
CN203962358U (zh) 一种动力用空气压缩机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant