CN115917149A

CN115917149A - 压缩机系统和用于控制压缩机系统的冷却装置的方法

Info

Publication number: CN115917149A
Application number: CN202180041500.8A
Authority: CN
Inventors: A·克拉姆利奇; S·兰格
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2021-05-21
Publication date: 2023-04-04
Also published as: DE102020115300A1; WO2021249746A1; JP2023529893A; EP3953583B1; KR20230014772A; EP3953583A1; US20230235734A1

Abstract

本发明涉及一种压缩机系统(1)，其具有：压缩机(10)、冷却装置(40)和控制装置(30)，其中该控制装置(30)配置为独立于所述压缩机(10)的运行操控冷却装置(40)，并且为了操控冷却装置(40)，能够动态调节执行器的控制变量(T_Luft，

)和/或所述执行器。

Description

压缩机系统和用于控制压缩机系统的冷却装置的方法

技术领域

本发明涉及一种压缩机系统、一种用于控制压缩机系统的冷却装置的方法以及一种为此而设计的计算机程序产品。

背景技术

压缩机在技术上得到大量应用。作为这样的应用领域的一个示例，在现代轨道车辆中减少噪声排放变得越来越重要。同时，必须在整个温度范围内(在轨道车辆的情况中例如在-40℃与+50℃之间)以及在狭窄的安装空间中确保压缩机的温度平衡。

轨道车辆中的空气压缩机的传统压缩机系统包括一个压缩机以及视情况而定一个后冷却器或者(如在两级活塞式压缩机中那样)一个中间冷却器和一个后冷却器。压缩机可以被设计为活塞机或者旋转式压缩机，例如被设计为螺杆式或者涡旋式压缩机，并且大多为风冷。在此，经由一个或者多个通过机械或者信号技术耦合与压缩机转速对应地运行的风扇进行风冷。

然而，在环境温度高和不利的空间情况下，经常导致压缩机过热。反之，由于这种直接耦合，通过在进气温度低和运行时间短的情况中由此引入的高的冷却功率，存在以下风险：内部结冰或者冷凝水积聚，随之出现的运行限制以及增大的磨损和增大的腐蚀。由此产生一个目标冲突，由于散热器风扇转速与压缩机转速的耦合之故利用传统的冷却系统无法解决这个目标冲突。

此外，冷却装置的运行可以如此影响压缩机系统的温度平衡，使得产生对于系统组件优化的条件，然而总体上看却达到了不利的运行状态。

发明内容

鉴于上述设计，本发明的目的因此是提供一种压缩机系统、一种用于控制压缩机系统的冷却装置的方法以及一种执行所述方法的计算机程序产品，其允许实现压缩机系统的改善的冷却。

这个目的通过根据独立权利要求所述的一种压缩机系统、一种用于控制压缩机系统的冷却装置的方法以及一种计算机程序产品得以实现。在从属权利要求中包含本发明的有利的发展。

根据本发明，压缩机系统包括压缩机、冷却装置和控制装置，其中该控制装置配置为：独立于所述压缩机的运行来操控冷却装置，并且为了操控冷却装置，能够动态调节执行器的控制变量和/或所述执行器。

所述压缩机系统的冷却装置因此可以独立于压缩机的压缩机转速地与对于最佳运行而言所需的冷却功率相协调地运行。这一点可以通过对冷却装置的独立的能量驱动装置的单独的通过信号技术实现的操控实现，和/或例如即使在冷却装置与压缩机机械式耦合的情况中通过使用可变的传动比实现这一点。此外，对冷却装置的单独的通过信号技术实现的操控具有优点：该操控在这样的情况中也与压缩机原则上接通或者关断无关。根据需设置的操控阶段/变型方案，机械式耦合也可能由于与此相关的复杂性之故而不再是易控制的。

在此，单独的通过信号技术实现的操控并不绝对意味着为压缩机和冷却装置使用单独的控制装置，而是指的是独立的信号传送和独立的信号内容。这样的独立性并不受以下情况的限制：在用于操控冷却装置的信号生成中必要时还考虑压缩机运行状态。例如，可以进行基本上独立的操控，然而，从某一压缩机转速起设置冷却装置的至少一种基本运行。

也可以通过单独的通过信号技术实现的操控实现冷却装置的运行，其中在压缩机与冷却装置并行运行的运行状态中，与压缩机转速的机械式耦合能够支持冷却装置的运行。从这个意义上说，对冷却装置的操控依然是独立的，其中耦合只是一个可选择的驱动功能或者驱动辅助。换言之，例如冷却装置在某些运行状态中或者在一个与压缩机转速对应的、所要求的驱动功率的情况中也可以机械式地与压缩机耦合并且因此通过该压缩机驱动，以降低能耗。尽管如此，压缩机系统依然提供独立操控的可能性。

通过独立于压缩机的运行对冷却装置的操控，可以根据需要接入和断开冷却装置。因此可以避免或者至少减小过热和/或冷凝水积聚。特别是，一个这样的冷却装置可以预防性地使用在反复出现的运行情况中。

然而，独立于压缩机的运行对冷却装置的操控可能受到各种不同的、部分互相相反的优化标准的限制，这些优化标准的权重不是必须根据运行状态保持不变。控制装置相应地配置为，为了操控冷却装置，可以动态调节执行器的控制变量和/或该执行器。

控制变量理解为这样的变量，执行器基于该变量来操控冷却装置或者说对操纵变量施加影响。就此而论，“动态调节执行器的控制变量”指在至少两个可用的控制变量的情况中通过选择其中一个控制变量、其中另一个控制变量或者这两个控制变量进行调节。需使用的一个控制变量或者多个控制变量的选择可以通过其相应的值决定和/或与一定的运行状态耦合。

作为动态调节控制变量以外的备选方案或者补充方案，对执行器的动态调节于是涉及将所述控制变量实际转换到操纵变量。如果例如事先只选择了一个控制变量的话，则可以根据该控制变量的值和/或相应的运行状态通过执行器的调节而影响操纵变量。所述动态调节在此不是指根据指定的传递函数与控制变量相关地可能改变操纵变量，而是指对传递函数本身的调节。

例如，可以将多个变量用于操控冷却装置，其中控制装置例如只选择变量中的一个作为控制变量，并且执行器的传递函数保持恒定不变。在另一个示例中，可以说，将所有变量用作控制变量，然而根据控制变量中的至少一个控制变量的值对传递函数进行调节。同样作为示例，还有组合对控制变量和执行器的相应的调节。

因此可以根据所述控制变量在最佳的运行点运行压缩机系统、特别是压缩机本身。这不仅对压缩机系统的效率和使用寿命产生积极影响，而且还能够避免下游的组件的过载，从而还能够提高其效率和延长其使用寿命。

所述压缩机系统特别是可以以有利的方式用于轨道车辆。

在一个构造设计中，所述控制装置配置为将冷却流体体积流率、特别是冷却空气体积流率指定为操纵变量。

所述冷却装置因此具有一个调节装置，该调节装置可以改变每个单位时间为了冷却而提供的流体体积。例如，为此可以通过一个阀门位置相应地操控流体流量，或者通过驱动功率操控产生量，如根据风扇转速来操控流量。由于其良好的可用性，将空气用作冷却介质是一个简单且经济的解决方案。即使不单单使用空气作为冷却介质，依然可以至少通过改变空气流量以简单的方式对冷却进行调节。

作为备选方案或者补充方案，也可以将冷却装置的冷却流体温度和/或接通时间点和断开时间点用作操纵变量。

在一个实施方式中，所述控制装置配置为接收至少两个控制变量，其中一个控制变量可以确定为初级控制变量并且另一个控制变量可以确定为次级控制变量，以便根据所述初级控制变量和/或所述次级控制变量操控冷却装置。

根据控制装置的指定的控制逻辑应该首先使用的控制变量被确定为初级控制变量。如果一个这样的初级控制变量根据预先确定的条件并不引起操控需要的话，则单独地和/或再次在参照所述初级控制变量的情况下考虑次级控制变量。换句话说，在时间上首先和因此总是对所述初级控制变量进行评估，而所述次级控制变量只有在所述初级控制变量不单独引起操控时才须对操控产生影响。

这一方面引起了针对至少两个控制变量优化的冷却装置操控，其中通过选择一个初级控制变量和与此相关的决定依据导致的第一权重可以如下地简化控制装置，即不是总是分析评估两个变量或者执行器的传递函数必须考虑相应的分析评估结果。传递函数例如可以被级联。与此同时，也不必一直检测初级控制变量和次级控制变量，而是可以只根据需要进行检测。例如，只要所述初级控制变量已经单独引起了对冷却装置的操控，就不必检测次级控制变量。这减少了能量需要以及需传输的数据量。

在一个发展中，所述控制装置配置为，当初级控制变量高于一个预先确定的上部的初级控制变量极限值时，根据所述初级控制变量操控冷却装置，和/或当初级控制变量低于或等于一个预先确定的上部的初级控制变量极限值并且同时次级控制变量高于一个预先确定的次级控制变量极限值时，根据所述次级控制变量操控冷却装置，和/或当初级控制变量低于或等于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值并且次级控制变量低于所述预先确定的次级控制变量极限值时，根据所述初级控制变量和所述次级控制变量操控冷却装置(40)。

因此，当初级控制变量高于一个预先确定的上部的初级控制变量极限值时，在应该根据该初级控制变量操控冷却装置的情况中，该初级控制变量代表一个变量，该变量不管另外的条件而要求对冷却装置进行操控。换句话说，通过由所述初级控制变量代表的变量考虑到一种状态，在该状态中已经不能基于其他的变量充分操控冷却装置。

若一个相应预先确定的上部的初级控制变量极限值被超过，则如已经详细说明的那样根据所述初级控制变量操控冷却装置。为此，可以根据所述初级控制变量的相应的值要么调节执行器，要么调节其传递函数，和/或所述初级控制变量直接进入传递函数。

作为备选方案或者补充方案，当初级控制变量低于或等于一个预先确定的上部的初级控制变量极限值并且同时次级控制变量高于一个预先确定的次级控制变量极限值时，上述构造设计的控制装置可以根据所述次级控制变量操控冷却装置。

因此，所述控制装置既考虑初级控制变量，也考虑次级控制变量，然而后者是对执行器或者传递函数起决定性作用的。在一个补充的变型方案中，因此可以涉及对冷却装置的级联操控，而一个备选的变型方案例如可以与其他的冷却装置组合使用。

此外，作为备选方案或者补充方案，上述构造设计的控制装置可以根据初级控制变量和次级控制变量操控冷却装置，即，当所述初级控制变量低于或等于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值，并且所述次级控制变量同样低于所述预先确定的次级控制变量极限值时。因此，控制装置在此也既考虑初级控制变量，也考虑次级控制变量，然而两个控制变量都对执行器或者传递函数起决定性作用。

特别是，所述控制装置配置为按以下方式操控冷却装置，即，当初级控制变量高于一个(特别是大于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值的)临界的上部的初级控制变量极限值时，使所述冷却装置以最大功率运行。

因此，按以下方式调节执行器，即操纵变量对应于冷却装置的最大功率。冷却装置的最大功率可以对应于在技术上可通过冷却装置提供的最大功率或者一个指定的最大功率。一个指定的最大功率例如可以是一个低于技术上可提供的功率的功率，然而该功率对于长期运行应当是优选的，或者即使在能耗低的情况中也被视为充分的。

原则上，所述临界的上部的初级控制变量极限值可以等于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值，其中当所述预先确定的上部的初级控制变量极限值被超过时，冷却装置始终以最大功率运行。出于效率原因以及由于冷却功率过高时的缺点之故，这一点不会是所期望的，从而所述临界的上部极限值特别是高于预先确定的上部的初级控制变量极限值。

作为备选方案或者补充方案，所述控制装置配置为按以下方式操控冷却装置，即，当初级控制变量高于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值时，使所述冷却装置最多到达到其最大功率为止(即在超过其最大功率之前)以一个与初级控制变量成比例的功率运行。

因此，操纵变量可以由初级控制变量与一个比例系数相乘得出，即根据公式：操纵变量＝a*初级控制变量，其中a为初级控制变量比例系数。若所述操纵变量对应于冷却装置的功率，则所述公式的适用性受到最大功率的限制。然后，随着达到最大功率，可以按以下方式调节执行器或者传递函数，即所述操纵变量对应于最大功率。然而，一个与此对应的逻辑也可以存储在用于将控制变量转换为需控制的变量的控制路径中，从而在操纵变量大于最大功率时将所述功率限制在最大功率上。

根据一个特别的实施方式，作为补充方案，一个高于所述上部的初级控制变量极限值的临界的上部的初级控制变量极限值存储在控制系统中。然后冷却装置在超过所述临界的上部的初级控制变量极限值之前以与所述初级参数成比例的功率运行，并且在超过所述临界的上部的初级控制变量极限值时以最大的功率运行。因此，随着超过所述临界的上部初级控制变量极限值，对执行器进行调节以将相应的控制变量转换为操纵变量，并且初级控制变量不再进入传递函数中。

冷却装置以低于最大功率的功率的运行使减少能耗和噪声释放成为可能。同时，由于少量的冷却还能够减少其他的不利影响，诸如在温度较低时增大的吸水量和随之出现的腐蚀风险。因此，所述操控使冷却装置的与运行条件相匹配的运行成为可能。

同样作为备选方案或者补充方案，所述控制装置配置为按以下方式操控冷却装置，即，当初级控制变量低于或等于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值并且次级控制变量高于所述预先确定的次级控制变量极限值时，或者当次级控制变量低于或等于所述预先确定的次级控制变量极限值并且初级控制变量高于或等于一个预先确定的下部的初级控制变量极限值时，使所述冷却装置最多到达到其最大功率为止以一个与次级控制变量成比例的功率运行。

因此，操纵变量可以由次级控制变量与一个比例系数相乘得出，即根据公式：

操纵变量＝b*次级控制变量，

其中b为次级控制变量比例系数。在此，在冷却装置的功率作为执行器的情况下还需要考虑最大功率。如果在超过所述上部的初级控制变量极限值时例如通过初级控制变量执行对冷却装置的操控，可以预期，控制装置设计为，使得根据次级控制变量的操纵变量不超过根据初级控制变量的操纵变量，从而在根据次级控制变量进行操控时不需要最大功率。于是，控制装置的相应的设计可以对应于条件：b*最大次级控制变量≤a*最小初级控制变量。然而，也可以为了根据次级控制变量进行操控而规定一个与为了通过初级控制变量进行操控不同的最大功率。此处，于是必须在应分别应用于最大功率的一个最大次级控制变量功率与一个最大初级控制变量功率之间进行区分。

根据上述操控，在任何情况下，当初级控制变量低于或等于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值并且次级控制变量位于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值与一个预先确定的次级控制变量极限值之间时，使所述冷却装置最多到达到其最大功率为止以一个与次级控制变量成比例的功率运行。如果达到或低于所述预先确定的次级控制变量的值的话，具有怎样的初级控制变量值对于执行器来说是决定性的。在此，为了提供一个与次级控制变量成比例的功率，对执行器的调节的前提是，初级控制变量高于或等于一个预先确定的下部的初级控制变量极限值。因此，对执行器的调节既考虑到初级控制变量，也考虑到次级控制变量。

在此也产生了已经详细说明的、与相应运行条件适配地操控冷却装置的优点。

此外，作为备选方案或者补充方案，所述控制装置配置为按以下方式操控冷却装置，即，当次级控制变量低于或等于所述预先确定的次级控制变量极限值，并且初级控制变量低于一个预先确定的下部的初级控制变量极限值时，将所述冷却装置关断。

达到或者低于一个预先确定的次级控制变量极限值和低于所述下部的初级控制变量极限值表示，无论是在次级控制变量方面，还是在初级控制变量方面，都不存在运行冷却装置的必要，因此可以将该冷却装置断开或者说关断，以能够节省能量或者降低噪声排放。

在一个构造设计中，所述压缩机系统包括至少一个检测空气温度的空气温度检测单元和至少一个检测油温的油温检测单元，所述空气温度检测单元和油温检测单元与控制装置通过信号技术连接，其中所述控制装置配置为将检测到的空气温度确定为初级控制变量并且将检测到的油温确定为次级控制变量和/或反之。

可以通过空气温度检测单元和油温检测单元直接或者间接检测空气温度和油温。例如可以通过检测一个与空气温度或者油温对应的相应部件温度进行间接检测。

将空气温度确定为初级控制变量使得将所述空气温度视为初级标准的临界变量成为可能。油温用作次级控制变量，因为过高的油温引起油的老化，而过低的油温则引起吸水量增加。只要在作为初级控制变量的空气温度方面不存在操控的必要，因此就可以对用于作为次级控制变量的油温的温度范围进行优化。总的来说，为了最佳的温度范围因此产生了与相应的运行状态相适配的对冷却装置的操控。从而可以减小压缩机系统的腐蚀风险和部件磨损。同时，短时间接通压缩机是同时不易出现问题的。

然而，作为备选方案，也可以将油温确定为初级控制变量，而将空气温度确定为次级控制变量。当例如应该将油的水吸收或者油的老化规定为决定性的临界变量时，这能够是有利的。油温作为初级控制变量的配置和空气温度作为次级控制变量的配置以及反过来，相应地也可以是调整的，例如根据预先确定的运行状态或者其他的规定值或者输入可能性。

次级控制变量的检测或者次级控制变量的分析评估不是必须与初级控制变量的检测或者分析评估同时进行。例如可以只有当初级控制变量不高于一个上部的初级控制变量值时，才安排对控制变量的检测或者分析评估。

特别是所述空气温度检测单元和所述油温检测单元设置在压缩机的相应的输出端处。

所述空气温度检测单元因此位于压缩机的空气出口的区域中。油温单元测量油在油底壳区域中的油温，并且例如位于油底壳的油出口的区域中。因此，分别在预期出现空气或者油的最高温度的位置进行所述检测。作为备选方案或者补充方案，所述空气温度检测单元也可以检测从位于压缩机下游的后冷却器中流出的空气的温度。同样，所述油温检测单元可以检测流过下游的内部和/或外部的油循环的油温。

在一个实施方式中，所述压缩机系统构造为油润滑的压缩机，特别是油润滑的螺杆式压缩机。

油润滑的压缩机就必须覆盖大的气候条件范围，例如应用范围从-40℃到+50℃，并且运行期间的冷却需求会很不相同。例如，负荷率在此也是一个重要因素。可以将工艺空气和油考虑为需冷却的介质，然而可能出现优化冲突。一方面，油应该尽快地达到运行温度，而同时冷却器出口处的空气温度上升幅度不能太大。可变的冷却在此特别有助于确保尽可能最佳的运行。

在另一个方面，本发明涉及一种控制上述压缩机系统的冷却装置的方法，其具有以下步骤：

-检测至少两个控制变量和

-基于检测到的控制变量控制所述冷却装置(40)，

其中为了根据检测到的控制变量操控冷却装置，动态调节执行器的控制变量和/或执行器。

与对压缩机系统的说明类似地产生所述方法的特征和优点。

在所述方法的一个构造设计中，所述控制装置将一个所检测的控制变量确定为初级控制变量和将另一个所检测的控制变量确定为次级控制变量，并且，当所述初级控制变量高于一个预先确定的上部的初级控制变量极限值时，所述控制装置根据所述初级控制变量操控冷却装置，当所述初级控制变量低于或等于一个预先确定的上部的初级控制变量极限值并且所述次级控制变量高于一个预先确定的次级控制变量极限值时，所述控制装置根据所述次级控制变量操控冷却装置，和/或当所述初级控制变量低于或等于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值并且所述次级控制变量低于所述预先确定的次级控制变量极限值时，所述控制装置根据所述初级控制变量和所述次级控制变量操控冷却装置。

在此，同样参考对压缩机系统的相应具体说明。

特别是所述控制装置如下地操控冷却装置：

a)当初级控制变量高于一个(特别是大于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值的)临界的上部的初级控制变量极限值时，使冷却装置以最大功率运行，

b)当初级控制变量高于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值时，使冷却装置最多到达到其最大功率为止以一个与所述初级控制变量成比例的功率运行，

c)当初级控制变量低于或等于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值并且次级控制变量高于所述预先确定的次级控制变量极限值时，或者

当次级控制变量低于或等于所述预先确定的次级控制变量极限值并且初级控制变量高于或等于一个预先确定的下部的初级控制变量极限值时，

使冷却装置最多到达到其最大功率为止以一个与次级控制变量成比例的功率运行，和/或

d)当次级控制变量低于或等于所述预先确定的次级控制变量极限值，并且初级控制变量低于一个预先确定的下部的初级控制变量极限值时，将冷却装置关断。

对压缩机系统的与此相关的解释同样适用于上述方法的构造设计。

另外，本发明还涉及一种计算机程序产品，其具有存储在机器可读载体上的程序代码，该程序代码设计为，使得当该程序代码在数据处理设备上执行时，促使该数据处理设备执行上述方法。

经由所述计算机程序产品，尤其是能够通过简单的方式改造传统压缩机系统的通过信号技术操控的冷却装置。

附图说明

下面借助一个实施方式参考附图详细解释本发明。附图详细示出：

图1示出了根据本发明的第一实施方式的压缩机系统的示意图；

图2示出了用于操控冷却装置的示意性设计理念图，该冷却装置可应用于图1所示的压缩机系统；

图3示出了用于操控冷却装置的流程图，该流程图可应用于图1所示的压缩机系统。

具体实施方式

图1示出了一个压缩机系统1的示意图，其在此处示例性地构造为油润滑的螺杆式压缩机系统，并且包括一个压缩机10(在此为螺杆式压缩机)和一个后冷却器20。需压缩的空气根据模拟工艺气流60的箭头首先被引导通过压缩机10，在那里被压缩，并且然后流过后冷却器20。此外，所述压缩机系统1还包括一个控制装置30，其操控在当前的实施方式中包括风扇40的冷却装置。所述风扇在运行中可以分别产生一个冷却空气体积流41，该冷却空气体积流通过一个风扇40主要指向压缩机10和/或压缩机输出端，通过一个风扇40主要指向后冷却器输出端和/或后冷却器20，并且通过一个风扇40主要指向一个后续还将说明的油冷却器21和/或其输出端。所述控制装置30在此处构造为，它既可以调节风扇40的接通和断电时间点，也可以通过操控与风扇功率相对应的风扇转速来调节所述风扇40的冷却空气体积流率。分别相同地操控风扇功率。作为备选方案，也可以规定，将相应的风扇40的操纵变量设置为不同的，也就是，例如选择不同的传递函数和/或必要时所使用的比例系数。在一个其他的构造设计中，也可以只设置一个风扇40作为冷却装置。

此外，所述压缩机10还包括一个油底壳11，其中油可以流过一个内部的油循环23和一个被引导通过油冷却器21的外部的油循环22。油经由外部的油循环22的引导可以与冷却装置或者风扇40的运行耦合。例如，只有当一个初级控制变量高于一个预先确定的上部的初级控制变量极限值或者一个次级控制变量高于一个预先确定的次级控制变量极限值时，才将油引导通过所述外部的油循环，如后面对此还将详细说明的那样。

在压缩机10的工艺空气60的输出端处设置有空气温度检测单元50a，其检测压缩机10的输出端处的空气温度T_Luft。作为备选方案，所述空气温度检测单元例如也可以设置在后冷却器20的输出端处。另外，在油底壳11的输出端11a处设置有油温检测单元50b，其检测所述油底壳11的输出端处的油温

作为备选方案，所述油温检测单元例如也可以设置在油冷却器21的输出端处。

在当前的实施方式中，所述控制装置30将空气温度T_Luft确定为初级控制变量，并将油温

确定为次级控制变量，用以根据检测到的空气温度T_Luft和/或油温

操控风扇40。

图2为此示出了操控风扇40的示意性设计理念草图。在所示出的实施方式中，当前相应通过空气温度检测单元50a和油温检测单元50b检测到的空气温度T_Luft(作为初级控制变量)的值和油温

(作为次级控制变量)的值被传输给所述控制装置30。传输可以通过电缆进行，也可以以无线的方式进行。即使在此同时传递两种信号，也能够例如只根据需要检测和/或传输次级控制变量。在一个变型方案中，例如只有当初级控制变量低于或等于一个预先确定的上部的初级控制极限值时，才检测和传输次级控制变量。

所述控制装置30然后根据初级控制变量的值和/或次级控制变量的值选择需使用的控制变量或者多个需使用的控制变量和/或可使用的传递函数。为了操控风扇40，相应地动态调节控制变量和/或执行器。

借助图3中示出的流程图示例性地阐述，为了操控风扇40，利用对控制变量和/或执行器的动态调节的操控。为此，读取作为初级控制变量的空气温度T_Luft，读取作为次级控制变量的油温

作为选择执行器的为了操控而需具体使用的控制变量和传递函数的决定依据，在控制系统中存储有一个临界的上部的空气温度极限值T_Luft,krit.作为临界的上部的初级控制变量极限值，存储一个上部的空气温度极限值T_Luft,max.作为上部的初级控制变量极限值，存储一个油温极限值

作为次级控制变量极限值并且存储一个下部的空气温度极限值T_Luft,aus作为下部的初级控制变量极限值。所述临界的上部的空气温度极限值T_Luft,krit.在此对应于一个可以表示压缩机系统存在风险的空气温度，从而在此需要最大的冷却。因此，所述临界的上部的空气温度极限值T_Luft,krit.高于所述上部的空气温度极限值T_Luft,max.(其导致一个不必利用最大功率实现的冷却)。所述油温极限值

对应于油的最低温度，而所述下部的空气温度极限值T_Luft,aus对应于最大的空气温度，直到该最大的空气温度允许关断该风扇40。

若检测到的空气温度T_Luft高于所述临界的上部的空气温度极限值T_Luft,krit.，则风扇40分别以最大的功率运行。在此，作为操纵变量的功率P由P＝100％产生，其中此处100％是指技术上规定的最大功率。然而，100％也可以是另一个预先确定的最大值，该最大值不是通过风扇40本身规定的。所述风扇40的功率P在这个实施例中与风扇转速相关并因此与经由风扇40提供的冷却空气体积流率相关。

如果没有超过所述临界的上部的空气温度极限值T_Luft,krit.的话，则询问，空气温度T_Luft是否高于所述上部的空气温度极限值T_Luft,max.。若情况如此，则使所述风扇40分别以一个与空气温度T_Luft成比例的功率运行。因此类似于一个与P＝a*T_Luft对应的传递函数，产生操纵变量P。假若应该不同地操控所述风扇40，可以根据需要为每个风扇选择不同的比例系数a。此外，传递函数也可以具有一个额外的加数或者减数，如P＝a*T_Luft+补偿(Offset)，以便例如能够规定一个基础功率或者功率下降。

如果空气温度T_Luft未超过所述上部的空气温度极限值T_Luft,max.的话，就将油温

用于操控所述风扇40。若油温

高于所述油温极限值

则使所述风扇40分别以一个与油温

成比例的功率运行。因此类似于一个与

对应的传递函数，产生操纵变量P。在此，也可以通过选择比例系数b以不同的功率操控所述风扇40和/或传递函数可以具有一个额外的加数或者减数。

假如油温

不高于所述油温极限值

则额外地再次使之前检测的空气温度T_Luft进行控制装置30的分析评估。如果在这样的情况中空气温度T_Luft高于或等于所述下部的空气温度极限值T_Luft,aus的话，则根据在油温高于所述油温极限值

时的操控对所述风扇40进行操控。然而，如果在这样的情况中空气温度T_Luft低于所述下部的空气温度极限值T_Luft,aus的话，则将风扇40关断。

尽管流程图示出了一个串行询问，然而也可以通过如下方式并行进行分析评估，即，将检测到的初级和次级控制变量分配给一个可通过相应的询问归入的类别，例如通过温度测量和与表值的比较。就操控结果而言，并行分析评估与串行分析评估等同。然而，串行询问使得例如只须根据需要读取次级控制变量成为可能。

此外，本发明并不限于所述实施方式。尽管对使用风扇的冷却装置进行了说明，然而也可以使用其他的冷却装置、如热交换器，压缩机系统中的空气从热交换器旁边经过和/或穿过热交换器。热交换器的冷却功率可以通过热交换器的定位、定向和/或在流过热交换器的载热介质的情况中通过冷却流体体积流率、冷却流体体积流温度和/或更换载热介质来调节。

附图标记列表

1 压缩机系统

10 压缩机

10a 输出端(空气)

11 油底壳

11a 输出端(油)

20 后冷却器

21 油冷却器

22 外部的油循环

23 内部的油循环

24 中间冷却器

30 控制装置

40 风扇

41 冷却空气体积流

50a 空气温度检测单元

50b 油温检测单元

60 工艺气流

T_Luft 空气温度

T_Luft,aus 下部的空气温度极限值

T_Luft,krit. 临界的上部的空气温度极限值

T_Luft,max. 上部的空气温度极限值

油温

油温极限值

Claims

1.一种压缩机系统(1)，其包括：

压缩机(10)，

冷却装置(40)和

控制装置(30)，

该控制装置(30)配置为，独立于所述压缩机(10)的运行操控冷却装置(40)，并且为了操控冷却装置(40)，能够动态调节执行器的控制变量(T_Luft，

)和/或所述执行器。

2.根据权利要求1所述的压缩机系统(1)，其中所述控制装置(30)配置为将冷却流体体积流率、特别是冷却空气体积流率指定为操纵变量(P)。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机系统(1)，其中所述控制装置(30)配置为接收至少两个控制变量(T_Luft，

)，其中一个控制变量能够被确定为初级控制变量(T_Luft)并且另一个控制变量能够被确定为次级控制变量

以便根据所述初级控制变量(T_Luft)和/或所述次级控制变量

操控冷却装置(40)。

4.根据权利要求3所述的压缩机系统(1)，其中所述控制装置(30)配置为，当初级控制变量(T_Luft)高于一个预先确定的上部的初级控制变量极限值(T_Luft,max.)时，根据所述初级控制变量(T_Luft)操控冷却装置(40)，和/或当初级控制变量(T_Luft)低于或等于一个预先确定的上部的初级控制变量极限值(T_Luft,max.)并且次级控制变量

高于一个预先确定的次级控制变量极限值

时，根据所述次级控制变量

操控冷却装置(40)，和/或当初级控制变量(T_Luft)低于或等于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值(T_Luft,max.)并且次级控制变量

低于所述预先确定的次级控制变量极限值

时，根据所述初级控制变量(T_Luft)和所述次级控制变量

操控冷却装置(40)。

5.根据权利要求4所述的压缩机系统(1)，其中所述控制装置(30)配置为按以下方式操控冷却装置(40)，即，当初级控制变量(T_Luft)高于一个临界的上部的初级控制变量极限值(T_Luft,krit.)时，使所述冷却装置(40)以最大功率运行，特别是所述临界的上部的初级控制变量极限值高于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值(T_Luft,max.)。

6.根据权利要求4或5所述的压缩机系统(1)，其中所述控制装置(30)配置为按以下方式操控冷却装置(40)，即，当初级控制变量(T_Luft)高于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值(T_Luft,max.)时，使所述冷却装置(40)最多到达到其最大功率为止以与初级控制变量(T_Luft)成比例的功率运行。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的压缩机系统(1)，其中所述控制装置(30)配置为按以下方式操控冷却装置(40)，即，当初级控制变量(T_Luft)低于或等于所述预先确定的上部的初级控制变量极限值(T_Luft,max.)并且次级控制变量

高于所述预先确定的次级控制变量极限值

时，或者当次级控制变量

低于或等于所述预先确定的次级控制变量极限值

并且初级控制变量(T_Luft)高于或等于一个预先确定的下部的初级控制变量极限值(T_Luft,aus)时，使所述冷却装置(40)最多到达到其最大功率为止以与次级控制变量

成比例的功率运行。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的压缩机系统(1)，其中所述控制装置(30)配置为按以下方式操控冷却装置(40)，即，当次级控制变量

低于或等于所述预先确定的次级控制变量极限值

并且初级控制变量(T_Luft)低于一个预先确定的下部的初级控制变量极限值(T_Luft,aus)时，将所述冷却装置(40)关断。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的压缩机系统(1)，其中该压缩机系统(1)包括至少一个检测空气温度的空气温度检测单元(50a)和至少一个检测油温的油温检测单元(50b)，所述空气温度检测单元和油温检测单元与控制装置(30)通过信号技术连接，并且所述控制装置(30)配置为将检测到的空气温度(T_Luft)确定为初级控制变量(T_Luft)并且将检测到的油温

确定为次级控制变量

和/或反之。

10.根据权利要求9所述的压缩机系统(1)，其中所述空气温度检测单元(50a)和所述油温检测单元(50b)设置在压缩机(10)的相应的输出端(10a，11a)处。

11.根据前述权利要求中任一项所述的压缩机系统(1)，其中该压缩机系统(1)构造为油润滑的压缩机、特别是油润滑的螺杆式压缩机。

12.一种用于控制根据权利要求1至11中任一项所述的压缩机系统(1)的冷却装置(40)的方法，其包括步骤：

-检测至少两个控制变量(T_Luft，

)和

-基于检测到的控制变量(T_Luft，

)控制所述冷却装置(40)，

其中为了根据检测到的控制变量(T_Luft，

)操控冷却装置(40)，动态调节用于执行器的控制变量(T_Luft，

)和/或执行器。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述控制装置将其中一个所检测的控制变量确定为初级控制变量(T_Luft)和将另一个所检测的控制变量确定为次级控制变量

并且当所述初级控制变量(T_Luft)高于一个预先确定的上部的初级控制变量极限值(T_Luft,max.)时，所述控制装置根据所述初级控制变量(T_Luft)操控冷却装置(40)，当所述初级控制变量(T_Luft)低于或等于一个预先确定的上部的初级控制变量极限值(T_Luft,max.)并且所述次级控制变量