DE102006043863A1

DE102006043863A1 - Circuit arrangement for controlling drive motor of compressor for production of compressed air, has outlet valve activated when drive motor reaches operating speed or rotational speed close to operating speed

Info

Publication number: DE102006043863A1
Application number: DE200610043863
Authority: DE
Inventors: Lorenzo Arrabito
Original assignee: NE MA SpA PRESSOSTATI; NE-MA SpA PRESSOSTATI
Current assignee: NE MA SpA PRESSOSTATI; NE-MA SpA PRESSOSTATI
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2008-04-03
Also published as: DE202006020240U1

Abstract

The arrangement has an outlet valve deactivated for starting a drive motor (1) of a compressor that is provided with a piston compressor (5) during connection of the compressor with cylinder capacity (8.1) for exhausting a pressure line (12). The outlet valve is activated when the drive motor reaches an operating speed or a rotational speed close to the operating speed. A passage for external air is opened with the deactivated outlet valve and is closed with the activated outlet valve. The drive motor is formed as an electric motor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Steuern eines Elektromotors zum Antrieb eines einen Druckkessel aufladenden Kompressors, dessen Druckausgang über ein Rückschlagventil mit dem Druckkessel verbunden ist, wobei der Druck des Druckkessels überwacht ist und bei einem vorgebbaren unteren Druckgrenzwert der Elektromotor einschaltbar und bei einem vorgebbaren oberen Druckgrenzdruckwert wieder ausschaltbar ist.The The invention relates to a circuit arrangement for controlling an electric motor for driving a pressure vessel charging compressor whose Pressure output via a check valve connected to the pressure vessel, with the pressure of the pressure vessel monitored is and at a predeterminable lower pressure limit of the electric motor switchable and at a predefinable upper pressure limit pressure value can be switched off again.

Bei Kompressoren zur Erzeugung von Druckluft wird Druckluft erzeugt und in einem Druckkessel zum Verbrauch gespeichert. Dazu ist ein dem Druckausgang des Kompressors nach geschaltetes Rückschlagventil vorgesehen, das so geschaltet ist, dass komprimierte Luft nur von dem Kompressor in den Druckkessel fließen kann und das ein Zurückströmen komprimierter Luft aus dem Druckkessel verhindert wird, wenn der Vordruck niedriger ist oder wird, als der Druck im Druckkessel. Dabei wird mehr Druckluft erzeugt, als verbraucht wird. Diese Übererzeugung wird mit unterschiedlichen Mitteln dem (auch schwankenden) Verbrauch angeglichen: Bei Erreichen eines vorgegebenen unteren Druckgrenzwertes wird der Kompressor in Betrieb genommen und der nach geschaltete Druckkessel wird bis zum Erreichen eines ebenfalls ein stellbaren oberen Druckgrenzwertes aufgefüllt, danach wird der Kompressor stillgesetzt. Durch Entnahme von Druckluft aus dem Druckkessel sinkt dessen Druck und bei Erreichen des unteren Druckgrenzwertes beginnt der Zyklus erneut.at Compressors for generating compressed air, compressed air is generated and stored in a pressure vessel for consumption. This is one the pressure outlet of the compressor after switched check valve provided that is switched so that compressed air only from the compressor can flow into the pressure vessel and that a back flow compressed Air from the pressure vessel is prevented when the pre-pressure is lower is or becomes, as the pressure in the pressure vessel. This is more compressed air generated when consumed. This over generation comes with different Appropriated to the (also fluctuating) consumption: Upon reaching a predetermined lower pressure limit is the compressor put into operation and the downstream pressure vessel is up to achieve a likewise an adjustable upper pressure limit filled, after that, the compressor is stopped. By removing compressed air the pressure vessel drops its pressure and when it reaches the bottom Pressure limit, the cycle starts again.

Um unterschiedliche Entnahmen von Druckluft auszugleichen, ist es bekannt, mehrere parallel geschaltete Kompressoren zu benutzen, die nach Bedarf angelassen bzw. stillgesetzt werden. Bei Verwendung eines einzelnen Kompressors wird dieser bei Erreichen des unteren Druckgrenzwertes in Betrieb genommen, der dann wieder still gesetzt wird, wenn der nach geschaltete Druckkessel bis zum oberen Druckgrenzwert aufgefüllt ist, es kommt zu einem Aussetzbetrieb. Wird der Kompressor von einem dauernd arbeitenden, insbesondere als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Antriebsmotor angetrieben, kann dieser Aussetzbetrieb durch einen mit ausrückbarer, in aller Regel pneumatisch arbeitender Kupplung versehenen Antriebsstrang angetrieben werden, mit der der Kompressor zur Inbetriebnahme durch Einkuppeln mit dem Abtrieb des Antriebsmotors verbunden bzw. zum Stillsetzen durch Auskuppeln von diesem getrennt wird. Besonders bei kurzen Betriebzyklen tritt erheblicher Kupplungsverschleiß auf, der nach DE 31 48 717 dann gemindert werden kann, wenn beim Einkuppeln die Kupplung schneller entlüftet als das die Druckleitung entlüftende Leerlaufventil geschlossen wird, so dass die Inbetriebnahme des Kompressors praktisch ohne Gegendruck erfolgen kann.To compensate for different withdrawals of compressed air, it is known to use several parallel-connected compressors that are started or stopped as needed. When using a single compressor this is put into operation upon reaching the lower pressure limit, which is then set to stand still when the downstream pressure vessel is filled to the upper pressure limit, it comes to a suspension operation. If the compressor is driven by a continuously operating, in particular designed as an internal combustion engine drive motor, this intermittent operation can be driven by a disengageable, usually pneumatically operated clutch drive train, with the compressor connected to startup by engaging with the output of the drive motor or for stopping by disengaging it is separated. Especially with short operating cycles considerable coupling wear occurs after DE 31 48 717 can then be reduced if the coupling is vented faster during engagement as the pressure line venting idle valve is closed, so that the commissioning of the compressor can be done virtually no back pressure.

Ist – wie bei einer anderen Ausführungsform – der Kompressor ohne zwischengeschaltete Kupplung fest mit einem als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor gekoppelt, wird der Antriebsmotor für den Aussetzbetrieb selbst ein- bzw. ausgeschaltet. Beim Einschalten eines Elektromotors zieht dieser einen überhöhten Anlaufstrom aus dem Versorgungsnetz. Um dies zu vermeiden, offenbart die DE 197 21 103 eine Schaltungsanordnung mit der der elektrische Antriebsmotor eines Kolbenkompressors mit (das erleichterte Anlaufen ermöglichender) Hilfswicklung hochgefahren werden kann, wobei die Wicklungstemperatur von Thermistoren überwacht wird. Die DE 299 01 271 offenbart eine elektrische Antriebseinheit insbesondere für Kolbenkompressoren zum Anschluss an Wechsel- oder Drehstromnetze, wobei die Schaltungsanordnung derart vorgesehen ist, dass sie mit verschiedenen Spannungen und/oder Frequenzen des Versorgungsnetzes betreibbar ist.Is - as in another embodiment - the compressor coupled without intermediate clutch fixed to a designed as an electric motor drive motor, the drive motor for intermittent operation itself is switched on or off. When switching on an electric motor, this pulls an excessive starting current from the supply network. To avoid this, the DE 197 21 103 a circuit arrangement with which the electric drive motor of a reciprocating compressor with (the easier start-up enabling) auxiliary winding can be started up, wherein the winding temperature of thermistors is monitored. The DE 299 01 271 discloses an electric drive unit, in particular for reciprocating compressors for connection to AC or three-phase networks, wherein the circuit arrangement is provided such that it can be operated with different voltages and / or frequencies of the supply network.

Dieser Anlaufstrom wird besonders dann zu einem Problem, wenn im Hubraum des Kolbenkompressors Druck vorhanden ist, gegen den der Kolben beim Anlaufen zu bewegen ist. Diese Gefahr besteht insbesondere dann, wenn durch einen Störfall – etwa bei unterbrochener Spannungsversorgung durch unfallbedingtes Durchtrennen des Stromversorgungskabels oder durch Ausfall der Spannungsversorgung im Einsatzbereich oder durch unbeabsichtigtes Ziehen des Anschlusssteckers – es in solchen Fällen nach Behebung der Störung zu einem unbeabsichtigten und somit unkontrollierten Anlaufen des Kompressors führt.This Starting current becomes a problem especially when in displacement the piston compressor pressure is present, against which the piston at Starting to move is. This danger exists especially if by a fault - about at interrupted power supply due to accidental severing of the power supply cable or by failure of the power supply in the Range of application or by unintentional pulling of the connector - it in in such cases Remedy of the fault to an unintended and thus uncontrolled start of the Compressor leads.

Zur Vermeidung eines solchen Rest-Druckes sind bisher unterschiedliche Ventilanordnungen bekannt geworden, denen das Ziel zugrunde liegt, eine Überlastung des den Kolbenkompressor antreibenden Elektromotors dadurch zu verhindern, dass das Anlaufen nicht gegen einen Vordruck erfolgt. Dazu wird bei rein mechanischen Ausführungen der Hubraum des Kolbenkompressors über ein Entlüftungsventil drucklos gemacht, wobei dieses Entlüftungsventil bei einigen Ausführungsformen nach einer einstellbaren Zeit schließt. Während bei anderen Ausführungsformen die Drehzahl des antreibenden Elektromotors ausgenutzt wird, um das Entlüftungsventil zu schließen. Dabei werden hier Fliehkraftgeber eingesetzt, die mechanisch unmittelbar auf Entlüftungsventile einwirken. Damit wird eine Überlastung des Antriebsmotors beim Anlassen des Kolbenkompressors durch Ablassen eines noch vorhandenen Restdruckes unterbunden. Solche Entlüftungsventile werden dabei ohne Rücksicht auf die Betriebsverhältnisse mechanisch oder elektromechanisch angesteuert, wobei die Mechanik auf drehzahlabhängige Erscheinungen – beispielsweise auf Fliehkräfte – anspricht. Derartige Entlüftungsventile können jedoch nicht verhindern, dass beim Anlaufen des Antriebsmotors ein Druck im Hubraum des Kolbenkompressors vorhanden ist, etwa durch Rückströmungen aus dem Druckkessel über geringfügige Undichtheiten des Rückschlagventils.To avoid such a residual pressure different valve arrangements have been known, which is based on the objective to prevent overloading of the piston compressor driving electric motor characterized in that the tarnishing does not take place against a form. For this purpose, in purely mechanical embodiments, the displacement of the piston compressor is depressurized via a vent valve, wherein this vent valve closes in some embodiments after an adjustable time. While in other embodiments, the speed of the driving electric motor is utilized to close the vent valve. In this case, centrifugal force generators are used, which act mechanically directly on bleeder valves. Thus, an overload of the drive motor when starting the piston compressor is stopped by discharging a residual pressure remaining. Such vent valves are controlled mechanically or electromechanically regardless of the operating conditions, the mechanics responsive to speed-dependent phenomena - for example centrifugal forces - responds. However, such vent valves can not prevent that when starting the drive motor, a pressure in the displacement of the reciprocating compressor is present, such as by backflows from the pressure vessel on minor leaks of the check valve.

Zusätzlich stellt sich bei einem Schraubenkompressor die Frage des Auslaufens des Rotors. Ist der obere Grenzdruck erreicht und der Kompressor stillgesetzt, muss der als Verdichterschraube ausgebildete Rotor, ohne abgebremst zu werden und ohne Gegendruck, bis zum Stillstand weiter laufen. Um beides zu erreichen, sind verschiedene elektro-pneumatische Einrichtungen vorgeschlagen worden, die jedoch auf den Einzelfall abgestellt weder einen allgemeinen noch einen wirtschaftlichen Einsatz zulassen. Dies hat zur Folge, dass unterschied liche Schaltungsanordnungen notwendig werden, was einem flexiblen Einsatz und einer universellen Austauschbarkeit entgegensteht.Additionally poses In a screw compressor, the question of the expiry of the Rotor. Is the upper limit pressure reached and the compressor stopped, must be designed as a compressor screw rotor, braked without to be and without counter pressure, continue to stand still. To achieve both are various electro-pneumatic devices However, they are not based on the individual case to allow a general yet an economic use. This has the consequence that different circuit arrangements become necessary, what a flexible use and a universal Interchangeability precludes.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich daher die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung für einen mit einem Kolbenverdichter oder auch mit einem Schraubenverdichter ausgestatteten Druckluft-Kompressor vorzusehen, die unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik eine vielseitige Einsatzmöglichkeit bietet, und die sowohl wirtschaftlich herstellbar wie auch einfach und sicher einsetzbar ist.outgoing from this state of the art, therefore, the task arises, a Circuitry for one with a reciprocating compressor or with a screw compressor equipped compressed air compressor to provide, while avoiding the disadvantages of the prior art, a versatile use offers, and both economically producible as well as easy and is safe to use.

Diese Aufgabenstellung wird nach der Erfindung für eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung mit den in dem unabhängigen Hauptanspruch definierten Merkmalen gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.These Task is according to the invention for a generic circuit arrangement with those in the independent Main claim defined features solved; advantageous developments and preferred embodiments are in the subclaims described.

Wesentlich ist bei Kolbenverdichtern eine Steuerung von Antriebsmotor und Entlüftungsventil so, dass das im Ruhezustand deaktivierte, also offene Entlüftungsventil nach Einschalten des Antriebsmotors erst dann aktiviert wird und schließt, wenn der Antriebsmotor die Betriebdrehzahl zumindest nahezu erreicht hat. Bei Schraubenverdichtern ist es notwendig, ein druckloses Auslaufen der Verdichterschraube zu gewährleisten. Hier wird das Entlüftungsventil mit dem Ausschaltbefehl für den Antriebsmotor zunächst deaktiviert. Die an den Schraubenverdichter angeschlossene Druckleitung wird drucklos. Erst darauf wird der Antriebsmotor abgeschaltet, so dass die Verdichterschraube ohne Gegendruck auslaufen kann. In beiden Fällen tritt eine Abhängigkeit von der Drehzahl auf, die entweder gemessen oder nach Erfahrung durch zeitliche Verzögerung realisiert werden kann. Nach einer störungsbedingten Abschaltung verhindert die Schaltung ein unbeabsichtigtes Wieder-Anlaufen nach Behebung der Störung und somit Gefahrenzustände, wobei das Wieder-Einschalten lediglich von Hand möglich ist. Die eingestellten Betriebwerte sind jedoch gespeichert und bleiben somit erhalten.Essential is in piston compressors control of drive motor and vent valve so, that in idle state deactivated, so open vent valve is activated after switching on the drive motor and then closes when the drive motor at least almost reaches the operating speed Has. In screw compressors, it is necessary to unpressurized to ensure the compressor screw. Here is the vent valve with the switch-off command for the drive motor first disabled. The pressure line connected to the screw compressor will be depressurized. Only then is the drive motor switched off, so that the compressor screw can leak without back pressure. In both cases occurs a dependency from the speed up, either measured or after experience through time delay can be realized. After a fault-related shutdown prevents the circuit from accidentally restarting after Remedy of the fault and thus dangerous conditions, the re-activation is only possible by hand. However, the set operating values are stored and remain thus obtained.

Vorteilhaft ist eine Steuerung durch einen Mikroprozessor, über den zum einen das Einschalten des Elektromotors und zum anderen dessen Ausschalten erfolgt, und über dessen Zeitbasis das Entlüftungsventil so ansteuerbar ist, dass es bei der Einstellung "Kolbenverdichter" zumindest bei dem Einschalten des Antriebsmotors solange deaktiviert gehalten wird, bis der Antriebsmotor seine Betriebsdreh zahl erreicht hat. Bei Schraubenverdichtern wird das Entlüftungsventil deaktiviert, erst dann erfolgt das Abschalten des Antriebsmotors. Dabei versteht es sich von selbst, dass anstelle eines digital arbeitenden Mikroprozessors auch eine voll analoge Schaltung benutzt werden kann.Advantageous is a control by a microprocessor, on the one hand to turn on the Electric motor and on the other its off, and via the Timebase the bleed valve is controlled so that it at the setting "piston compressor" at least when switching on the drive motor as long as disabled, until the drive motor number its operating speed has reached. In screw compressors, the vent valve deactivated, only then the shutdown of the drive motor takes place. It goes without saying that instead of a digital working Microprocessors can also be used a fully analog circuit can.

Bei der digital arbeitenden Schaltung weist der Mikroprozessor eine Speichereinheit auf, in der zum einen dessen Arbeitsprogramm abgelegt ist, und in dem zum anderen die gewünschten Betriebsparameter über Tastaturen oder Bedienungsknöpfe eingegeben werden können, wobei auch Ferneingaben über Leitungs- oder Funkverbindung möglich sind. Solche Eingabe-Parameter sind beispielsweise:

– Unterer Druckgrenzwert für das Einschalten,
– oberer Druckgrenzwert für das Ausschalten,
– Anlaufzeitdauer bis Erreichen der Betriebdrehzahl des Kolbenverdichters,
– Nachlaufzeit bis Entlüftung des Druckraums des Schraubenverdichters mit angeschlossener Druckleitung,
– Grenzdrehzahl oder Zeitspanne bis zu deren Erreichen,
– Wicklungstemperatur des Antriebsmotors zur Zuschaltung einer Kühlung bzw. zur Sicherheitsabschaltung.

In the digitally-operating circuit, the microprocessor has a memory unit in which, on the one hand, its work program is stored, and in which, on the other hand, the desired operating parameters can be entered via keyboards or control buttons, whereby remote inputs via line or radio connection are also possible. Such input parameters are, for example:

Lower pressure limit for switching on,
- upper pressure limit for switching off,
- startup time until reaching the operating speed of the reciprocating compressor,
- run-on time until venting of the pressure chamber of the screw compressor with connected pressure line,
Limit speed or time until reaching it,
- Winding temperature of the drive motor for connecting a cooling or safety shutdown.

Diese eingegebenen Parameter werden – soweit von der Sache her notwendig – mit den zur Schaltungsanordnung zugeführten Messwerten oder Sicherheitsvorgaben verglichen. Dabei ist die Schaltungsanordnung so ausgebildet, dass auch weitere Betriebkennwerte aufgenommen werden können, etwa der im Druckkessel herrschende Druck, so dass über vorgebbare Unter- und Obergrenzen das Ein- wie auch das Ausschalten des Kompressors erfolgen kann. Weiter kann auch die (für Wartungsintervalle u. U. wichtige) Gesamt-Betriebszeit aufgenommen werden o. dgl.These entered parameters are - as far as necessary from the point of view - with the measured values or safety specifications supplied to the circuit arrangement compared. In this case, the circuit arrangement is designed so that It is also possible to record further operating parameters, for example the pressure prevailing in the pressure vessel, so that over specifiable lower and upper limits the on and off of the compressor can be done. Next can also be the (for Maintenance intervals u. U. important) total operating time added be o. The like.

Für diese Vergleiche weist die Schaltungsanordnung Messwert-Eingänge auf, so insbesondere einen mit einem Drucksensor versehenen Druckeingang. Dieser nimmt den Druck im Druckkessel auf, den der Drucksensor umsetzt und digitalisiert an den Mikroprozessor weiterleitet, der diese Werte mit den Vorgaben vergleicht. Bei Erreichen des unteren Druckgrenzwertes aktiviert der Mikroprozessor das Einschalten des Antriebsmotors sowie – mit der Zeitverzögerung – das Schließen des Entlüftungsventil durch dessen Aktivierung. Bei Erreichen des oberen Druckgrenzwertes aktiviert der Mikroprozessor das Ausschalten des Antriebsmotors und das Öffnen des Entlüftungsventils durch dessen De aktivierung. Ist das Entlüftungsventil in die Schaltungsanordnung integriert, weist diese auch einen Entlüftungseingang auf.For these comparisons, the circuit arrangement has measured value inputs, in particular a pressure input provided with a pressure sensor. This takes up the pressure in the pressure vessel, which is converted by the pressure sensor and digitally forwarded to the microprocessor, which compares these values with the specifications. When reaching the bottom Pressure limit, the microprocessor activates the activation of the drive motor and - with the time delay - the closing of the vent valve by activating it. Upon reaching the upper pressure limit of the microprocessor activates the switching off of the drive motor and the opening of the vent valve by its De activation. If the vent valve integrated into the circuit, this also has a vent input.

Ist als Kompressor ein Schraubenkompressors eingesetzt, kann der Mikroprozessor so programmiert werden, dass das Stillsetzen des Antriebsmotors mit einstellbarer Zeitverzögerung gegenüber der Deaktivierung des Entlüftungsventils erfolgt, um den notwendigen Nachlauf der Verdichterschraube ohne Gegendruck sicher zu stellen. Da das Entlüftungsventil nur während des Auflade-Betriebs aktiviert und somit geschlossen ist, bei stillstehendem Antriebsmotor jedoch deaktiviert und geöffnet, ist sicher gestellt, dass eine Entlüftung durch das deaktiv immer offene Entlüftungsventil in kritischen Phasen immer gegeben ist. Somit ist sicher gestellt, dass der Auslass des Kompressors während des Anlaufens der Motor-/Kompressor-Kombination zur Umgebung geöffnet ist. Der Kompressor kann im Leerlauf hochgefahren werden, was den Elektromotor, der den Kompressor antreibt, entlastet und die Gefahr einer Überlastung ausschließt.is As a compressor used a screw compressor, the microprocessor be programmed so that the shutdown of the drive motor with adjustable time delay opposite the Deactivation of the bleeder valve takes place to the necessary caster of the compressor screw without Back pressure to ensure. Since the vent valve only during the Charging mode is activated and therefore closed when the drive motor is stopped but disabled and opened, Make sure that there is always a vent by disabling open vent valve is always given in critical phases. Thus, it is ensured that the outlet of the compressor during startup of the engine / compressor combination open to the environment is. The compressor can be started up at idle, which is the Electric motor that drives the compressor relieves and the danger an overload excludes.

Statt einer digital von einem Mikroprozessor gesteuerten Schaltung kann in gleicher Weise eine analog arbeitende Schaltung eingesetzt werden. Hier werden die Druckwerte analog ausgenommen und die Druckgrenzwerte über Schaltmanometer oder über einstellbare Druckschalter vorgegeben. Den davon ausgelösten Schaltbefehlen werden Zeitglieder zugeleitet, die sowohl das Ein- bzw. Abschalten des Kompressor-Antriebs wie auch das Deaktivieren bzw. Aktivieren des Entlüftungsventils bewirken. Dabei wird die Abfolge von Aus-/Einschalten des Antriebsmotors und Aktivieren/Deaktivieren des Entlüftungsventils eingehalten, wie sie im Falle der digitalen Mikroprozessorsteuerung beschrieben ist.Instead of a digitally controlled by a microprocessor circuit can in the same way an analog operating circuit can be used. Here, the pressure values are excluded analog and the pressure limits via switching manometer or over adjustable pressure switch specified. The switching commands triggered by this timers are forwarded, which both turn on and off the compressor drive as well as the deactivation or activation of the vent valve cause. This is the sequence of switching off / on the drive motor and activating / deactivating the venting valve, as described in the case of digital microprocessor control is.

Für die Definition der Beendigung des Anlaufzustands wird bei einer Ausführungsform eine Anlaufzeitdauer als einstellbarer Parameter vorgegeben, die aus der Erfahrung resultiert und die auch sich ändernden Betriebsbedingungen angepasst werden kann. Alternativ können auch drehzahlabhängige Grenzwerte – etwa die von einem Drehzahlgeber gemessene Betriebsdrehzahl – vorgegeben werden. Das Überschreiten der Anlaufdauer oder das Erreichen der Betriebsdrehzahl signalisiert das Ende der Anlaufphase. Mit hoch gelaufenem Elektromotor kann das Entlüftungsventil der Schaltungsanordnung aktiviert und so geschlossen werden, der Weg der Druckluft (bzw. des Druckgases) vom Auslass des Kompressors über das Rückschlagventil zum Druckkessel ist frei und der Kompressor geht aus dem Anlauf in den Betrieb über.For the definition the termination of the startup state is in one embodiment a startup period specified as an adjustable parameter, the from the experience and also the changing operating conditions can be adjusted. Alternatively, speed-dependent limits - such as the from a speed sensor measured operating speed - be specified. The passing the start-up period or the achievement of the operating speed the end of the start-up phase. With high-powered electric motor can the vent valve activated the circuit arrangement and so closed, the way the compressed air (or the compressed gas) from the outlet of the compressor via the Check valve for Pressure vessel is free and the compressor goes from the start in the Operation over.

Elektrisch angeschlossen wird die Schaltungsanordnung über Einphasen- oder Dreiphasenleitung, die zum einen die Spannung für den Elektromotor, der den Kompressor antreibt, zur Verfügung stellt, und die zum anderen die vorteilhaft über Transformatoren erniedrigte Versorgungsspannung für die Komponenten der Schaltungsanordnung liefert, mit der, neben anderen Sicherungs- und Prüfmitteln, auch die zum Ansteuern des den Kompressor antreibenden Elektromotors eingesetzten Schaltmittel (Schütze, Thyristoren o. dgl.) versorgt werden.electrical the circuit arrangement is connected via single-phase or three-phase line, on the one hand the tension for provides the electric motor that powers the compressor, and which, on the other hand, advantageously lowered over transformers Supply voltage for the components of the circuit provides, with, next to other security and testing equipment, too for driving the compressor driving the electric motor used switching devices (contactors, Thyristors o. The like.) Are supplied.

Das Wesen der Erfindung wird an Hand der in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen:The essence of the invention will become apparent in the 1 to 4 illustrated embodiments illustrated in more detail; show:

1: Druckluftanlage mit digitaler Schaltungsanordnung zum Steuern eines von einem Elektromotor angetriebenen Kolbenkompressors mit Steuergehäuse (Schemadarstellung), 1 : Compressed air system with digital circuit arrangement for controlling a piston compressor with control housing (schema representation) driven by an electric motor,

1a: Steuergehäuse mit Analog-Schaltung; 1a : Control box with analog circuit;

2: Schaltungsanordnung zum Antrieb eines Kolbenkompressors gemäß 1 (schematisches Schaltbild) 2 : Circuit arrangement for driving a reciprocating compressor according to 1 (schematic diagram)

3: Schaltbild einer Spannungsversorgung der Schaltungsanordnung nach 2 (schematische Schaltbilder), 3 : Circuit diagram of a power supply of the circuit arrangement according to 2 (schematic diagrams),

3a: Wechselstrombetrieb, 3a : AC operation,

3b: Drehstrombetrieb; 3b : Three-phase operation;

4: Dreiphasen-Anschluss eines mit einer Schaltungsanordnung zur Spannungsversorgung gesteuerten Kolbenkompressors gemäß 1 (schematische Schaltung – Schaltzustand: Anlauf in Sternschaltung). 4 Three-phase connection of a piston compressor controlled by a power supply circuit according to 1 (schematic circuit - switching state: start in star connection).

Die in 1 dargestellte Druckluftanlage ist mit einen von einem Elektromotor als Antriebsmotor 1 angetriebenen Kolbenverdichter 5 versehen, dem Spannung über das am Anschlusskasten 3 angeschlossene Anschlusskabel 19 zugeführt wird. Der mit einem über die Riemenscheibe 4 geführten Riementrieb 4.1 vom Antriebsmotor 1 angetriebene Kompressor 5 ist als Kolbenverdichter 5 dargestellt, der mit seiner Bodenplatte 5.1 auf der Kompressorbasis 2 festgelegt ist. Sein Gehäuse 6 ist mit einem (oder mehreren) Zylinder/-n 8 versehen, in dem/denen jeweils ein Kolben 9.1 angeordnet ist, der über eine Pleuelstange 9.2 mit einer im Gehäuse 6 angeordneten gekröpften Kurbelwelle (nicht näher bezeichnet) verbunden ist. Von dem Antriebsmotor 1 mit dem Riementrieb 4.1 wird das Antriebsrad 7 des Kolbenverdichters 5 in Umdrehung versetzt, das über die gekröpfte Kurbelwelle die Pleuelstange 9.2 mit Kolben 9.1 zu der Hubbewegung veranlasst. Bei abwärts gehendem Kolben 9.1 wird Außenluft über den mit einem Ansaugfilter versehenen Ansaug 6.1 angesaugt, die bei aufwärts gehendem Kolben im Hubraum 8.1 des Zylinders 8 komprimiert und über den Auslass 6.2 ausgestoßen wird; dabei versteht es sich von selbst, dass sowohl Ansaug wie auch Auslass mit entsprechenden, aus dem Stand der Technik bekannten Ventilen versehen sind. Die komprimierte Luft verlässt den Kolbenverdichter 5 über den Auslass 6.2 und strömt über die angeschlossene Druckleitung 12 zu einem mit einem Einlassstutzen 11 versehenen Druckkessel 10, dem ein Rückschlagventil 13 vorgeschaltet ist. Zur Entnahme der Druckluft durch Verbraucher weist der Druckkessel 10 einen Entnahmestutzen 15 auf, von dem aus die Leitung 16 zu dem/den Verbraucher/-chern geführt ist.In the 1 shown compressed air system is one of an electric motor as a drive motor 1 driven piston compressor 5 Provide the voltage over that at the junction box 3 connected connection cable 19 is supplied. The one with the pulley 4 guided belt drive 4.1 from the drive motor 1 driven compressor 5 is as a piston compressor 5 pictured with his bottom plate 5.1 on the compressor base 2 is fixed. His case 6 is with one (or more) cylinder (s) 8th provided in each of which / a piston 9.1 is arranged, via a connecting rod 9.2 with one in the housing 6 arranged cranked crankshaft (not closer be draws) is connected. From the drive motor 1 with the belt drive 4.1 becomes the drive wheel 7 of the reciprocating compressor 5 set in rotation, that over the cranked crankshaft the connecting rod 9.2 with pistons 9.1 caused to the lifting movement. With the piston going down 9.1 outside air is via the suction provided with a suction filter 6.1 aspirated, the piston going up in the displacement 8.1 of the cylinder 8th compressed and over the outlet 6.2 is ejected; It goes without saying that both intake and outlet are provided with corresponding, known from the prior art valves. The compressed air leaves the piston compressor 5 over the outlet 6.2 and flows over the connected pressure line 12 to one with an inlet nozzle 11 provided pressure vessel 10 which is a check valve 13 upstream. For removing the compressed air by consumers, the pressure vessel points 10 a sampling nozzle 15 on, from which the line 16 to the consumer (s).

Zur Ansteuerung des Antriebsmotors 1 des Kompressors ist eine (in 2 näher dargestellte) Schaltungsanordnung 40 vorgesehen. Wesentliche Steuersignale zum Aus- bzw. Einschalten des Antriebsmotors 1 des Kompressors sind der obere und der unter Druckgrenzwert. Dazu wird der Druck des Druckkessels 10 über eine Druckleitung 17 abgenommen, der in dem (auch für Schalttafelauf- bzw. -einbau vorgesehenes) Gehäuse 20 bzw. 30 angeordneten Schaltungsanordnung 40 zugeführt und von in darin angeordnetem Kontaktmanometer oder manometrischem Druckfühler zu entsprechenden Signalen umgesetzt, die letztlich das Ein- bzw. Ausschalten des Antriebsmotors 1 bewirken.For controlling the drive motor 1 the compressor is a (in 2 shown in detail) circuit arrangement 40 intended. Essential control signals for switching the drive motor off or on 1 the compressor is the upper and lower pressure limits. For this, the pressure of the pressure vessel 10 via a pressure line 17 taken in the (also intended for panel mounting or installation) housing 20 respectively. 30 arranged circuit arrangement 40 fed and implemented by arranged in contact pressure gauge or manometric pressure sensor to corresponding signals, which ultimately turns on or off the drive motor 1 cause.

Von der Druckleitung 12 führt eine abgezweigte Entlüftungsleitung 14 zu der Schaltungsanordnung 40 und wirkt mit einem in dieser vorgesehenen, als Magnetventil ausgebildeten Entlüftungsventil 48 (2) zusammen. Dieses Zusammenwirken ist derart, dass der Hubraum des Zylinders 8 samt Druckleitung 12 drucklos gestellt ist, wenn das Entlüftungsventil 48 deaktiviert einen Durchgang von der Druckleitung 12 über die Entlüftungsleitung 14 zur Umgebung sicherstellt. Dabei verhindert das Rückschlagventil 13 ein Abströmen komprimierter Luft aus dem Druckkessel 10. Ist das Entlüftungsventil 48 aktiviert, ist ein Druckaufbau in der Druckleitung 12 entsprechend der Kompression des Kolbenverdichters 5 möglich und der Druckkessel 10 wird, da das Rückschlagventil 13 für diese Strömungsrichtung öffnet, geladen. Es versteht sich von selbst, dass der Anschluss 12.1 der Entlüftungsleitung 14 an die Druckleitung beliebig angeordnet sein kann, auch integriert in den Eingang des Rückschlagventils 13.From the pressure line 12 leads a branched vent line 14 to the circuit arrangement 40 and acts with a provided in this, designed as a solenoid valve vent valve 48 ( 2 ) together. This interaction is such that the displacement of the cylinder 8th including pressure line 12 is depressurized when the vent valve 48 deactivates a passage from the pressure line 12 over the vent line 14 ensures the environment. This prevents the check valve 13 an outflow of compressed air from the pressure vessel 10 , Is the bleeder valve 48 activated, is a pressure build-up in the pressure line 12 according to the compression of the reciprocating compressor 5 possible and the pressure vessel 10 will, as the check valve 13 opens for this flow direction, charged. It goes without saying that the connection 12.1 the vent line 14 can be arranged arbitrarily to the pressure line, also integrated into the entrance of the check valve 13 ,

Die Schaltungsanordnung 40 ist im Schaltungsgehäuse 20 untergebracht, das auch entfernt vom Kompressor 5 mit Antriebsmotor 1 installiert werden kann. Für eine analog arbeitende Schaltungsanordnung ist das in 1a dargestellte (und unten näher erläuterte) Schaltungsgehäuse 30 vorgesehen. Zum Ein-/Ausschalten der Gesamtanlage mit der Schaltungsanordnung 20 ist ein Schalter 21 mit Betriebskontrollleuchte 22 vorgesehen. Ein Not-Aus-Schalter 23 erlaubt im Notfall oder bei Gefahr eine Schnellabschaltung. Zum Einstellen der gewünschten Parameter dienen Menues, zu deren Auswahl der Menueschalter 24 aktiviert wird, wobei die Menues aus den auf dem Display 29 direkt oder in zyklischer Folge angezeigten Untermenues – z.B.

– Druckeinheiten (bar, psi, Temperatureinheiten °C, °F ..),
– Temperatur von Antriebsmotor/Kompressor,
– oberer und unterer Grenzdruckwert zum Aus- bzw. Einschalten des Kompressors (Kolbenverdichter/Schraubenverdichter),
– Verzögerung der Aktivierung des Entlüftungsventils gegenüber dem Einschalten des Kolbenverdichter,
– Verzögerung der Deaktivierung des Entlüftungsventils gegenüber dem Ausschalten des Schraubenkompressors
– (ggf. weitere) –

ausgewählt werden. Das gewünschte Untermenue wird über die Wahltaster 26 bzw. 27 ausgewählt und mit der Eingabe 25 bestätigt. Innerhalb des ausgewählten Untermenues werden die zugehörigen Menuepunkte, die je nach Inhalt des aufgerufenen Menues alphabetisch oder numerisch auf dem Display angezeigt sind, mit den Wahlschaltern 26 bzw. 27 (oder mit einem Ziffernblock – nicht dargestellt) angewählt und die Auswahl mit Eingabe 25 bestätigt. Besondere Betriebszustände können über Leuchtmittel 28 angezeigt werden – beispielsweise richtige Phasenfolge bei dreiphasigem Anschluss (und damit ordnungsgemäße Drehrichtung des Kompressors), Phasenausfall, Betriebstemperatur (und damit Zuschaltung des Kühlventilators und ggf. andere gewünschte Werte). Es versteht sich von selbst, dass diese Informationen über Betriebszustände je nach Relevanz auch zum Sperren des Anlassens oder zum Auslösen einer Schnellabschaltung bei Störung benutzt werden können. So lassen sich auch die Druckgrenzwerte und die zeitlichen Verzögerungen einstellen, wobei die Erfindung nicht auf die in dieser Darstellung gezeigten Merkmale beschränkt ist.The circuit arrangement 40 is in the circuit housing 20 housed, which is also removed from the compressor 5 with drive motor 1 can be installed. For an analog operating circuit arrangement is in 1a illustrated (and explained in more detail below) circuit housing 30 intended. To turn on / off the entire system with the circuitry 20 is a switch 21 with operating control lamp 22 intended. An emergency stop switch 23 allows an emergency shutdown in case of emergency or danger. To set the desired parameters are menus, to select the menu switch 24 is activated, with the menus from the on the display 29 directly or in cyclical order displayed submenues - eg

- pressure units (bar, psi, temperature units ° C, ° F ..),
Temperature of drive motor / compressor,
- upper and lower limit pressure value for switching the compressor off and on (reciprocating compressor / screw compressor),
Delaying the activation of the venting valve in relation to the switching on of the reciprocating compressor,
- Delay the deactivation of the vent valve against turning off the screw compressor
- (possibly further) -

to be selected. The desired submenu is via the selection buttons 26 respectively. 27 selected and with the input 25 approved. Within the selected submenu, the corresponding menu items, which are displayed alphabetically or numerically on the display according to the content of the menu that has been called up, are selected using the selector switches 26 respectively. 27 (or with a numeric keypad - not shown) and the selection with input 25 approved. Special operating conditions can be achieved via lighting 28 displayed - for example, correct phase sequence with three-phase connection (and thus proper direction of rotation of the compressor), phase failure, operating temperature (and thus connection of the cooling fan and possibly other desired values). It goes without saying that this information about operating conditions, depending on their relevance, can also be used to block the starting or to trigger an emergency shutdown in the event of a fault. Thus, the pressure limits and the time delays can be set, the invention is not limited to the features shown in this illustration.

In ähnlicher Weise lässt sich eine solche Entlastung des Antriebsmotors 1 des Kompressors auch mit rein analoger Schaltungsanordnung 40 erreichen: In der Teil-1a ist ein Schaltgehäuse 30 mit einer Analogschaltung dargestellt. Die Inbetriebnahme bzw. das Ausschalten erfolgt über den Schalter 31, wobei die Anzeigelampe 32 den Einschalt-/Bereitschaftszustand anzeigt. Ein Not-Aus-Schalter 33 erlaubt die im Notfall notwendig werdende Schnellabschaltung. Der Kesseldruck wird hier mit dem (über Druckleitung 17 mit dem Druckkessel 10 verbundenen) Manometer 34 angezeigt. Ist das Manometer 34 als Kontaktmanometer ausgebildet, sind oberer und unterer Druckgrenzwert über dessen Kontakte einstellbar. Anderenfalls sind für das Einstellen von oberem und unterem Druckgrenzwert Drehschalter 35.1 und 35.2 als Einstellmöglichkeiten vorgesehen. Die Leuchtanzeigen 38 geben Auskunft über den Betriebszustand bzw. die Störung. Um den Kompressor 5 drucklos anfahren zu können, weist diese analoge Schaltungsanordnung ebenfalls ein dem Entlüftungsventil 48 der Digitalschaltung (2) entsprechendes Entlüftungsventil auf, das über die Entlüftungsleitung 14 an die Druckleitung 12 angeschlossen ist. Dabei kommt es nicht auf den Ort des Anschlusses an, der jedoch dem Rückschlagventil 13 vorgeschaltet oder in dessen Eingang integriert ist. Zum Einstellen der zeitlichen Verzögerung des Aktivierens des Entlüftungsventils beim Anlaufen des Kolbenverdichters bzw. der Abschaltung des Antriebs des Schraubenverdichters gegenüber der Deaktivierung des Entlüftungsventils sind hier einstellbare Zeitglieder vorgesehen, die – in gewählter Darstellung – mit einem Schieberegler 36 eingestellt werden. Ein Umschalter 37 erlaubt das Umschalten von Kolben- auf Schraubenverdichter. Die (den Leuchtanzeigen 28, 1 entsprechenden) Leuchtanzeigen 38 zeigen Betriebszustände bzw. Störungen an.Similarly, such a relief of the drive motor can be 1 the compressor also with purely analog circuitry 40 reach: In the partial 1a is a switch housing 30 shown with an analog circuit. Commissioning or switching off takes place via the switch 31 , where the indicator light 32 indicates the on / standby state. An emergency stop switch 33 allows the necessary emergency in case of emergency Schnellab circuit. The boiler pressure is here with the (via pressure line 17 with the pressure vessel 10 connected) pressure gauge 34 displayed. Is the pressure gauge 34 designed as a contact pressure gauge, upper and lower pressure limit can be adjusted via its contacts. Otherwise, rotary switches are used to set the upper and lower pressure limits 35.1 and 35.2 provided as settings. The lights 38 provide information about the operating state or the fault. To the compressor 5 to be able to approach without pressure, this analog circuit arrangement also has a venting valve 48 the digital circuit ( 2 ) corresponding venting valve, via the vent line 14 to the pressure line 12 connected. It does not depend on the location of the connection, but the non-return valve 13 upstream or integrated in its input. To set the time delay of activating the vent valve when starting the reciprocating compressor or the shutdown of the drive of the screw compressor with respect to the deactivation of the vent valve adjustable timers are provided here, which - in selected representation - with a slider 36 be set. A switch 37 allows switching from piston to screw compressor. The (the indicators 28 . 1 corresponding) light indicators 38 indicate operating states or faults.

In 2 ist als Ausführungsbeispiel eine das Auslösen der Abläufe bewirkende digital arbeitende Schaltungsanordnung 40 dargestellt, wobei auf in 1 dargestellte Einzelheiten Bezug genommen wird. Diese Schaltungsanordnung 40 ist im Grundsatz sowohl für Wechselstrom- oder für Drehstrombetrieb – abgesehen von den unterschiedlichen Spannungsversorgungen, die in den 3a und 3b dargestellt ist – gleich aufgebaut, wobei die Buchstaben der Anschlüsse in 2 auf die Anschlussmöglichkeiten in den 3 hinweisen. Die Eingangsspannungen werden vom Spannungswandler 52 (3) herabgesetzt und gleichgerichtet sowie ggf. stabilisiert und in der für die elektronischen und elektrischen Komponenten geeigneten Höhe zur Verfügung gestellt.In 2 is an embodiment of a triggering the processes causing digitally operating circuitry 40 shown in FIG 1 shown details. This circuit arrangement 40 is basically for both AC or AC operation - apart from the different power supplies used in the 3a and 3b is shown - the same structure, with the letters of the connections in 2 on the connection possibilities in the 3 clues. The input voltages are from the voltage converter 52 ( 3 ) and rectified and possibly stabilized and provided in the appropriate height for the electronic and electrical components.

Wesentlicher Bestandteil dieser Schaltungsanordnung 40 ist der Mikroprozessor 41, dem über Schnittstellen die – über Signalanpassungsglieder 49 den Eingangserfordernissen des Mikroprozessors 41 angepassten – Eingangssignale zugehen, der über seine Schnittstellen entsprechende Ausgangssignale abgibt. Der Mikroprozessor arbeitet mit einem im Speicher 42 abgelegten Betriebsystem, in dem auch die einzuhaltenden Grenzwerte abgelegt sind, wobei er über die bi-direktionale Schnittstelle 41.1 mit dem Speicher 42 verbunden ist. Die für das Anlaufen bzw. Stillsetzen des Antriebsmotors 1 wesentlichen Werte werden über die Druckfühler 45.1 und 45.2 gewonnen, denen der Druck im Druckkessel 10 über die Druckleitung 17 zugeführt wird, und die den Druck in digitale Signale umsetzen, wobei eine direkte Umsetzung (Druckfühler 45.1) wie auch ein Vergleich der (hier analogen) Spannung als Ausgangswert des Druckfühlers (hier 45.2) mit einer Spannungsvorgabe im Komparator 43 erfolgen kann, der entsprechende Vergleichsspannungen über das Treiberglied 44 erhält. Das Drucksignal erhält der Mikroprozessor 41 über seine Eingangsschnittstelle 41.2. Bei Erreichen der unteren bzw. der oberen Grenzdruckwerte werden je nach gewünschtem Stromanschluss über die Ausgangsschnittstelle 41.4 (direkt) und/oder 41.5 (über Umschaltrelais 47) entsprechende Ausgangssignale abgegeben, die ggf. im Zusammenwirken mit dem starkstromseitigen Drehstromanschluss das Anlaufen bzw. das Stillsetzen des Antriebsmotors 1 bewirken. Wird von einem Temperaturfühler 18.1 Übertemperatur von Antriebsmotor 1 und/oder Kompressor 5 gemeldet, wird über die Ausgangsschnittstelle 41.7 Einschaltbefehl an den Kühlluftventilator 18 gegeben. Schließlich werden über die Ein- und Ausgangsschnittstellen 41.9 die angeschlossenen Einstellglieder 24, 25, 26 und 27 sowie die Betriebsanzeigen 28 und das Display 29 bedient.Essential part of this circuit 40 is the microprocessor 41 via interfaces via signal conditioning elements 49 the input requirements of the microprocessor 41 adapted - to receive input signals, which outputs via its interfaces corresponding output signals. The microprocessor works with one in memory 42 stored operating system, in which the limit values to be observed are stored, where he over the bi-directional interface 41.1 with the memory 42 connected is. The for starting or stopping the drive motor 1 Essential values are via the pressure sensors 45.1 and 45.2 gained the pressure in the pressure vessel 10 via the pressure line 17 is fed, and convert the pressure into digital signals, with a direct conversion (pressure sensor 45.1 ) as well as a comparison of the (here analog) voltage as the output value of the pressure sensor (here 45.2 ) with a voltage specification in the comparator 43 can be done, the corresponding comparison voltages via the driver element 44 receives. The pressure signal receives the microprocessor 41 via its input interface 41.2 , Upon reaching the lower or upper limit pressure values, depending on the desired power connection via the output interface 41.4 (direct) and / or 41.5 (via changeover relay 47 ) output corresponding output signals, possibly in conjunction with the strong current-side three-phase connection, the start or the stopping of the drive motor 1 cause. Is from a temperature sensor 18.1 Overtemperature of drive motor 1 and / or compressor 5 is reported via the output interface 41.7 Start command to the cooling air fan 18 given. Finally, about the input and output interfaces 41.9 the connected adjusting links 24 . 25 . 26 and 27 as well as the operating displays 28 and the display 29 served.

Im Wechselstrombetrieb wird ein Wechselstrommotor als Antriebsmotor über an die Ausgangsschnittstelle 41.4 angeschlossene Schaltmittel geschaltet. Ist ein mit Hilfswicklung anlaufender Wechselstrommotor vorgesehen, wird dieser über die Ausgangsschnittstelle 41.5 und das die Hauptwicklung und Hilfswicklung (mit vorgeschaltetem Kondensator) zum Anlauf bedienende Umschaltrelais 47 mit den Kontakten 47.1 (3a, 3b) eingeschaltet, wobei das Umschaltrelais 47 mit seinen Kontakten 47.2 (2) nach Hochfahren umschaltet, so dass danach die Hilfswicklung abgeschaltet ist. Im Drehstrombetrieb wird über die Ausgangsschnittstelle 41.4 die Erregerspule 61 des Hauptschützes wird erregt und dessen Kontakte 61.1 (4) schließen. Das Umschaltventil 47 ist dabei in einer Stellung, in der die Erregerspule 63 des Sternschützes erregt und die dem Sternschütz zugeordneten Kontakte 63.1 die Wicklungsausgänge des Antriebsmotors 1 mit dem Sternpunkt 60.2 verbinden. Nach Hochlaufen schaltet das Umschaltrelais 47 um. Zunächst wird die Erregerspule 63 des Sternschützes stromlos deren Kontakte 63.1 öffnen. Danach wird die Erregerspule 62 des Dreieckschützes erregt, deren Kontakte 62.1 schließen und verbinden die Wicklungsausgänge des Antriebsmotors 1 mit den der Dreiecksschaltung entsprechenden Phasen R, S und T.In AC operation, an AC motor as a drive motor via to the output interface 41.4 connected switching means connected. If an alternating current motor starting up with auxiliary winding is provided, this is supplied via the output interface 41.5 and that the main winding and auxiliary winding (with upstream capacitor) for start-up operating relay 47 with the contacts 47.1 ( 3a . 3b ), wherein the changeover relay 47 with his contacts 47.2 ( 2 ) switches after startup, so that after the auxiliary winding is turned off. In three-phase operation is via the output interface 41.4 the exciter coil 61 the main contactor is energized and its contacts 61.1 ( 4 ) shut down. The changeover valve 47 is doing in a position in which the exciter coil 63 of the star contactor and the contacts assigned to the star contactor 63.1 the winding outputs of the drive motor 1 with the star point 60.2 connect. After startup, the changeover relay switches 47 around. First, the exciter coil 63 of the star contactor de-energized their contacts 63.1 to open. After that, the exciter coil 62 the Triangular contactor is energized, their contacts 62.1 Close and connect the winding outputs of the drive motor 1 with the triangular circuit corresponding phases R, S and T.

Um dabei eine Entlüftung der Druckleitung 12 einschließlich des Hubraumes 8.1 zu erreichen. wird das in der Schaltungsanordnung 40 vorgesehenes Entlüftungsventil 48 vom Mirkoprozessor über die Ausgangsschnittstelle 41.8 so angesteuert, dass das Entlüftungsventil 48 bei Hochlaufen des Antriebsmotors 1 deaktiviert ist, so dass Verbindung zur Außenluft besteht und ein in der Druckleitung 12 und dem Hubraum 8.1 noch vorhandener Druck abfließen kann. Das Hochlaufen des Antriebsmotors 1 erfolgt so im Leerlauf und kann als Zeitverzögerung für das Aktivieren des Entlüftungsventils 48 eingestellt sein (wobei es sich von selbst versteht, dass auch die tachometrisch gemessene Drehzahl oder andere drehzahlabhängige Parameter dafür eingesetzt werden können). Ist das Entlüftungsventil 48 aktiviert, besteht keine Verbindung zur Außenluft, in der Druckleitung baut sich Druck auf, bis das Rückschlagventil 13 öffnet und Druckluft in den Druckkessel 10 überströmen kann. Bei vom Antriebsmotor 1 angetriebenem Schraubenverdichter wird das Entlüftungsventil 48 vor dem Abschalten des Antriebsmotors 1 deaktiviert, damit die Verdichterschraube drucklos auslaufen kann; die hier einzuhaltende Zeitverzögerung wird durch die eingestellte Zeitspanne für die Entlüftung von Druckleitung 12 einschließlich Hubraum 8.1 bestimmt und entsprechend voreingestellt.In order to vent the pressure line 12 including the cubic capacity 8.1 to reach. will that be in the circuit 40 provided vent valve 48 from the microprocessor via the output interface 41.8 so controlled that the vent valve 48 at startup of the drive motor 1 is deactivated, so that there is connection to the outside air and one in the pressure line 12 and the displacement 8.1 still existing pressure can flow away. The startup of the drive motor 1 is thus idle and can be used as a time delay for activating the vent valve 48 be set (it goes without saying that also the tachometrically measured speed or other speed-dependent parameters can be used for it). Is the bleeder valve 48 activated, there is no connection to the outside air, pressure builds up in the pressure line, until the check valve 13 opens and compressed air in the pressure vessel 10 can overflow. By the drive motor 1 driven screw compressor is the vent valve 48 before switching off the drive motor 1 deactivated so that the compressor screw can leak without pressure; The time delay to be observed here is determined by the set time interval for venting the pressure line 12 including displacement 8.1 determined and preset accordingly.

Die 3 zeigen die Spannungsversorgung einer Schaltungsanordnung 40 (2) für Wechselstrombetrieb (3a) und für Drehstrombetrieb (3b). Für den Wechselstrombetrieb werden der Spannungsversorgung 50 die Eingangsleitungen für Phase L, Neutralleitung N und Schutzleiter SL über den Eingang 50.1 mit nach geschaltetem Hauptschalter 51 und Sicherung 51.2 zugeführt. In dem nach geschalteten Spannungswandler 52 mit Filter. Gleichrichter -und Spannungsanpassung sowie ggf. mit Stabilisatoren wird diese Eingangsspannung auf für den Betrieb der elektronischen und elektrischen Komponenten der Schaltungsanordnung 20 geeignete Höhen herabgesetzt, gleichgerichtet und ggf. stabilisiert (im Beispiel +25V =, +15V =, +5V = und –1.2V = sowie RESET), die den einzelnen Komponenten zur Verfügung gestellt werden. Von dem Spannungseingang 50.1 werden Spannungen abgezweigt. Mit einem Abzweig wird über den Ausgang 50.2 ein dem Spannungszustand entsprechendes (im Anpassungsglied 49 geformtes) Signal über den Eingang A (2) der Eingangsschnittstelle 41.3 des Mikroprozessors 41 übergegeben. Ein anderer Abzweig stellt über den Ausgang 50.3 Spannung für einen (gesondert einzuschaltenden) Antrieb eines Kühlluftventilators 18 zur Verfügung. Über einen weiteren Abzweig kann über die Ausgangsschnittstelle 50.4 Spannung für den Antriebsmotor 1 des Kompressors 5 herausgeführt werden, wobei es als selbstverständlich erscheint, in diesem Stromzweig vom Mikroprozessor 41 ansteuerbare Schaltmittel – hier Relais 47 mit Schalter 47.1 (2) – vorzusehen, um das gewünschte, von den Druckgrenzwerten gesteuerte Anlaufen bzw. Stillsetzen zu erreichen, ggf. auch über Umschaltung von Anlauf mit Hilfswicklung und Betrieb.The 3 show the voltage supply of a circuit arrangement 40 ( 2 ) for AC operation ( 3a ) and for three-phase operation ( 3b ). For AC operation are the power supply 50 the input lines for phase L, neutral line N and protective conductor SL via the input 50.1 with after switched main switch 51 and fuse 51.2 fed. In the downstream voltage converter 52 with filter. Rectifier and voltage adjustment and possibly with stabilizers, this input voltage on for the operation of the electronic and electrical components of the circuit 20 reduced suitable heights, rectified and possibly stabilized (in the example + 25V =, + 15V =, + 5V = and -1.2V = and RESET), which are the individual components available. From the voltage input 50.1 voltages are diverted. With a branch is over the exit 50.2 a voltage state corresponding (in the adaptation member 49 shaped) signal via the input A ( 2 ) of the input interface 41.3 of the microprocessor 41 handed over. Another branch is over the exit 50.3 Voltage for a (separately to be turned on) drive a cooling air fan 18 to disposal. Another branch can be via the output interface 50.4 Voltage for the drive motor 1 of the compressor 5 be taken out, it seems natural in this branch of the current from the microprocessor 41 Controllable switching means - here relays 47 with switch 47.1 ( 2 ) - in order to achieve the desired start-up or shut-down controlled by the pressure limit values, if necessary also by switching over from start-up to auxiliary winding and operation.

Für einen bei höheren Leistungen des Antriebsmotors 1 bevorzugten Dreiphasenanschluss wird ebenfalls die Schaltungsanordnung 40 eingesetzt, deren Eingangspannungen an eine gesonderte (in 4 dargestellte) Schaltung 60 für einen Dreiphasen-Anschluss abgegeben werden, auf deren mit Buchstaben bezeichnete Anschlüsse Bezug genommen ist, und die über die Anschlüsse O, P und Q die Spannungen für die Spannungsversorgung 55 der Schaltungsanordnung 40 bereitgestellt werden. Als Eingangsspannung wird über den Anschluss 55.1 eine in den Transformatoren 65.1 und 65.2 (4) herunter gesetzte verkettete Spannung eingespeist. Die Eingansspannung wird über den dem Eingang 55.1 nach geschalteten Hauptschalter 51 mit Sicherung 51.1 dem Spannungswandler 52 zugeführt, der – wie vorbeschrieben – die für den Betrieb der elektronischen und elektrischen Komponenten der Schaltungsanordnung 40 geeigneten Spannungen zur Verfügung stellt. Auch hier werden vor dem Spannungswandler 52 Spannungen abgezweigt. Ein Ausgang 55.5 führt – wie vorbeschrieben – dem Mikroprozessor 41 über den Anschluss A der Schaltungsanordnung 40 und die Signalanpassung 49 ein dem Spannungszustand entsprechendes Signal über die Eingangsschnittstelle 41.3 zu. Von den Kontakten 47.1 wird über den Ausgang 55.6 die Erregerspule 61 Hauptschütz angesteuert und über die Kontakte 47.2, die Ausgänge 55.7 und 55.8 und die Eingänge I und K (4) die Stern-/Dreieckumschaltung über die Erregerspulen 62 Dreieckschütz und 63 Sternschütz vorgenommen. Für den Fachmann ist es dabei selbstverständlich, die als Relaiskontakte dargestellten Schaltmittel durch andere, auch elektronische Schaltmittel zu realisieren. Über die Anschlüsse 55.2 und 55.3 ist ein (externer) Not-Aus-Schalter 23 angeschlossen, dessen rücklaufender Eingang über Ausgang 55.4 zum Eingang B und Signalanpassung 49 ebenfalls zur Eingangsschnittstelle 41.3 des Mikroprozessors 41 geführt ist. Somit erhält der Mikroprozessor 41 sowohl Information über den Spannungszustand wie auch über Not-Aus-Betätigung. Bei der Schaltung 60 für Drehstromanschluss wird dieses Signal (vom Anschluss 55.9 kommend) über die Anschlüsse M und N durch die Schaltung 60 geschleift.For one at higher power of the drive motor 1 preferred three-phase connection is also the circuit arrangement 40 used whose input voltages to a separate (in 4 shown) circuit 60 for a three-phase connection, whose lettered connections are referred to, and the connections O, P and Q, the voltages for the power supply 55 the circuit arrangement 40 to be provided. As input voltage is via the connector 55.1 one in the transformers 65.1 and 65.2 ( 4 ) fed down chained voltage. The input voltage is above the input 55.1 after switched main switch 51 with fuse 51.1 the voltage converter 52 supplied, which - as described above - for the operation of the electronic and electrical components of the circuit arrangement 40 provides suitable voltages. Again, before the voltage converter 52 Voltages branched off. An exit 55.5 leads - as previously described - the microprocessor 41 via the terminal A of the circuit arrangement 40 and the signal conditioning 49 a signal corresponding to the voltage state via the input interface 41.3 to. From the contacts 47.1 will be over the exit 55.6 the exciter coil 61 Main contactor controlled and via the contacts 47.2 , the exits 55.7 and 55.8 and the inputs I and K ( 4 ) the star / delta switch over the excitation coils 62 Triangular contactor and 63 Stern contactor made. It is self-evident to a person skilled in the art to realize the switching means shown as relay contacts by other, also electronic switching means. About the connections 55.2 and 55.3 is an (external) emergency stop switch 23 connected, whose return input via output 55.4 to input B and signal conditioning 49 also to the input interface 41.3 of the microprocessor 41 is guided. Thus, the microprocessor receives 41 both information about the voltage state as well as emergency stop operation. At the circuit 60 for three-phase connection, this signal (from the connection 55.9 coming) through the terminals M and N through the circuit 60 looped.

In 4 ist der Schaltplan 60 für den starkstromseitigen Eingang eines 3-Phasen Antriebsmotors 1 eines Kompressors, der über den Druckwächter gesteuert ist, im Schaltzustand des Anlaufens in Sternschaltung dargestellt. Die drei Phasen R, S und T werden über den Anschluss 60.1 in die Schaltung eingeleitet. Zum einen wird aus der Eingangsspannung eine Spannung für die Spannungsversorgung 55 abgezweigt, aus der über Transformatoren 65.1 und 65.2 deren Eingangsspannung als verkettete 2-Phasen-Wechselspannung, die gegenüber der Phasenspannung herabgesetzt ist (im dargestellten Beispiel auf 24V_AC) gewonnen und über die Ausgänge O, P und Q (4), ausgeleitet und über den Anschluss 55.1 der Spannungsversorgung 55 (Drehstrombetrieb - 4) übergeben. Die dreiphasige Eingangspannung wird zum anderen über Sicherungen und die Kontakte 61.1 des Hauptschützes (mit nach geschalteten nicht näher bezeichneten Thermosicherungen) an den Wicklungseingang des Antriebsmotors 1 angeschlossen, deren Wicklungsausgänge zum einen über die Kontakte 62.1 des Dreieckschützes an korrespondierende Phasen und zum anderen über die Kontakte 63.1 des Sternschützes miteinander und mit dem Sternpunkt 60.2 verbunden sind. Dabei sind Dreieckschütz und Sternschütz zur Vermeidung von Phasenschlüssen in an sich bekannter Weise gegeneinander verriegelt.In 4 is the wiring diagram 60 for the strong current-side input of a 3-phase drive motor 1 a compressor, which is controlled by the pressure switch, shown in the switching state of staring in star connection. The three phases R, S and T are over the connection 60.1 introduced into the circuit. On the one hand, the input voltage becomes a voltage for the power supply 55 branched out of the over transformers 65.1 and 65.2 whose input voltage is obtained as a chained 2-phase alternating voltage which is reduced compared to the phase voltage (in the example shown to 24V _AC ) and via the outputs O, P and Q ( 4 ), discharged and on the Enough 55.1 the power supply 55 (Three-phase operation - 4 ) to hand over. The three-phase input voltage is on the other via fuses and the contacts 61.1 the main contactor (with connected after unspecified thermal fuses) to the winding input of the drive motor 1 connected, whose winding outputs on the one hand via the contacts 62.1 of the delta contactor to corresponding phases and the other via the contacts 63.1 of the star contactor with each other and with the star point 60.2 are connected. Triangular contactor and star contactor are locked against each other in a conventional manner to avoid phase shorts.

Der vom Mikroprozessor 41 ausgelöste Einschaltbefehl für den Antriebsmotor 1 geht über Ausgangsschnittstelle 41.4 und Ausgang C der Schaltungsanordnung 40 zum Eingang H der Anschlussschaltung Drehstrom 60 an die Erregerspule 61, die bei Erregung anzieht, so dass deren Kontakte 61.1 schließen. Die Wicklungseingänge des Antriebsmotors 1 erhalten somit aus den Phasen R, S und T Spannung. Für den Anlauf erhält die Erregerspule 63 des Sternschützes über den Eingang K Spannung, wird erreget, ihre Kontakt 63.1 schließen und verbinden die Ausgänge der Wicklungen des Antriebsmotors 1 zusammengeschlossen mit dem Sternpunkt 60.2; der Antriebsmotor 1 läuft in Sternschaltung an. Nach dem Hochlaufen des Antriebsmotors 1 wird dieser in Dreieckschaltung umgeschaltet. Dazu wird der Eingang K stromlos geschaltet, die Erregerspule 63 des Sternschützes entregt, ihre Kontakte 63.1 geöffnet. die Wicklungsausgange des Antriebsmotors 1 sind frei. Über den Eingang I wird die Erregerspule 62 des Dreieckschützes erregt, so dass nunmehr deren Kontakte 62.1 schließen und der Antriebsmotor 1 in Dreieckschaltung weiterläuft.The one from the microprocessor 41 triggered switch-on command for the drive motor 1 goes via output interface 41.4 and output C of the circuit 40 to the input H of the connection circuit three-phase current 60 to the exciter coil 61 that attracts when aroused, leaving their contacts 61.1 shut down. The winding inputs of the drive motor 1 thus obtain from the phases R, S and T voltage. For the start receives the exciter coil 63 the star contactor over the input K voltage, is aroused, their contact 63.1 Close and connect the outputs of the windings of the drive motor 1 connected to the star point 60.2 ; the drive motor 1 starts in star connection. After starting up the drive motor 1 this is switched in delta connection. For this purpose, the input K is de-energized, the excitation coil 63 of the star contactor de-energized, their contacts 63.1 open. the winding outputs of the drive motor 1 are free. About the input I is the exciter coil 62 the Triangular contactor excited, so now their contacts 62.1 close and the drive motor 1 continues in delta connection.

Zum sicheren Vermeiden eines Phasenschlusses sind der Erregerspule 62 (Dreieckschaltung) bzw. 63 (Sternschaltung) über kreuz Verriegelungskontakte 63.2 bzw. 62.2 vorgeschaltet, wobei der der Erregerspule 62 Dreieckschaltung zugeordnete, für den Anlauf geschlossene Verriegelungskontakt 62.2 mit dem Umschaltbefehl ins Dreieck geöffnet und die Erregerspule 63 Sternschaltung stromlos wird, so dass deren Kontakte 63.1 geöffnet sind. Umgekehrt sind die der Erregerspule 63 Sternschaltung vorgeschalteten Verriegelungskontakte 63.2 bei Anlauf geöffnet, so dass diese Erregerspule 62 Dreieck nicht erregt werden kann. Erst wenn Erregerspule 63 entregt ist, schließen diese Verriegelungskontakte 63.2, was den Stromfluss zur Erregerspule 62 Dreieck ermöglich. Dieses Umschalten kann vom Mikroprozessor 41 direkt oder über das Umschaltrelais 47 bewirkt werden.For safe avoidance of a phase fault are the exciter coil 62 (Delta connection) or 63 (Star connection) via cross-locking contacts 63.2 respectively. 62.2 upstream, wherein the excitation coil 62 Delta connection assigned, for the start closed locking contact 62.2 opened with the toggle command in the triangle and the exciter coil 63 Star circuit is de-energized, so that their contacts 63.1 are open. Conversely, those of the exciter coil 63 Star connection upstream locking contacts 63.2 opened at startup, so this exciter coil 62 Triangle can not be excited. Only when exciter coil 63 is de-energized, close these interlock contacts 63.2 What the current flow to the exciter coil 62 Triangle allows. This switching can be done by the microprocessor 41 directly or via the changeover relay 47 be effected.

Über den mit der Ausgangsschnittstelle 41.6 des Mikroprozessors 41 verbundenen Anschluss D der Schaltungsanordnung 40 wird über den Anschluss N der Schaltung 60 eine Möglichkeit geschaffen, einen Kühlluftventilator 18 zu aktivieren, wenn der über Anschluss E der Schaltungsanordnung 40 und die Schnittstelle 41.7 an den Mikroprozessor 41 angeschlossene Temperaturfühler 18.1 Übertemperatur am Antriebsmotor 1 und/oder am Kompressor 5 meldet. Dann wird die Erregerspule 64 des Kühlluftschutzes erregt, die zugeordneten Kontakte 64.1 schließen und der Antrieb des Kühlluftventilators 18 läuft an. Über die Anschlüsse M und L wird der Not-Aus-Schalter 23 durch die Schaltung 60 geschleift, der auch mit einem weiteren Kontaktpaar 23.1 versehen sein, die Inbetriebnahme des Kühlluftventilators 18 im Notfall unabhängig vom augenblicklichen Betriebszustand ermöglicht.About the with the output interface 41.6 of the microprocessor 41 connected terminal D of the circuit arrangement 40 is via terminal N of the circuit 60 created a possibility, a cooling air fan 18 to activate when connected via terminal E of the circuit 40 and the interface 41.7 to the microprocessor 41 connected temperature sensors 18.1 Overtemperature on the drive motor 1 and / or on the compressor 5 reports. Then the exciter coil 64 the cooling air protection is energized, the associated contacts 64.1 Close and the drive of the cooling air fan 18 is running. Connections M and L turn the emergency stop switch 23 through the circuit 60 dragged, who also with another contact pair 23.1 be provided, the commissioning of the cooling air fan 18 in an emergency, regardless of the current operating state allows.

Claims

Circuit arrangement for controlling a designed as an electric motor drive motor of a pressure vessel charging compressor whose pressure output is connected via a return flow from the pressure vessel non-return check valve with this, the pressure in the pressure vessel monitored and the drive motor at a predetermined lower pressure limit switchable and at a predetermined upper Pressure limit can be switched off again, characterized in that the vent valve ( 48 ) for the start of the drive motor ( 1 ) one with a reciprocating compressor ( 5 ) compressor when connecting the compressor first for venting of pressure line ( 12 ) with displacement ( 8.1 ) is deactivated and is only activated when the speed of the activated high-speed drive motor ( 1 ) has reached the operating speed or at least one speed close to it, wherein the passage to the outside air with deactivated vent valve ( 48 ) open and with activated vent valve ( 48 ) Is blocked.

Circuit arrangement for controlling a designed as an electric motor drive motor of a pressure vessel charging compressor whose pressure output is connected via a return flow from the pressure vessel non-return check valve with this, the pressure in the pressure vessel monitored and the drive motor at a predetermined lower pressure limit switchable and at a predetermined upper Pressure limit can be switched off again, characterized in that the vent valve ( 26 ) for the outlet of the drive motor ( 1 ) of a compressor provided with a screw compressor when switching off the compressor, first for venting of pressure line ( 12 ) with displacement ( 8.1 ) is disabled and the drive motor ( 1 ) can only be switched off when the pressure line ( 12 ) with displacement ( 8.1 ) are vented. whereby the passage to the outside air with the vent valve deactivated ( 48 ) open and with activated Ent ventilation valve ( 48 ) Is blocked.

Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that for monitoring the rotational speed of the drive motor ( 1 ) a tachometer is provided, preferably with adjustable limit contacts for the operating speed, and / or that a pressure gauge is provided for monitoring the vent, tachometers and / or pressure gauges are preferably provided with switch contacts, on whose contact the delay of the activation of the vent valve ( 26 ) when starting the drive motor ( 1 ) as a reciprocating compressor ( 5 ) compressor or switching off the drive motor ( 1 ) of the compressor designed as a screw compressor.

Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that for setting the for reaching the operating speed or the standstill of the drive motor ( 1 ) necessary time interval adjustable timers are provided whose expiry delay the activation of the venting valve ( 26 ) when starting the drive motor ( 1 ) as a reciprocating compressor ( 5 ) compressor or switching off the drive motor ( 1 ) of the compressor designed as a screw compressor relative to the vent.

Circuit arrangement according to Claim 4, characterized in that the follow-up and / or flow-time interval is determined by means of adjustable timers, which are governed by the manometric monitoring of the pressure in the pressure vessel ( 10 ) are preferably activated when the upper or lower limit pressure value is reached.

Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that for controlling the switching on / off of the drive motor ( 1 ) and the activation / deactivation of the breather valve ( 48 ) a circuit with a microprocessor ( 41 ) provided by one in an associated memory ( 42 ) stored operating system is controlled.

Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that for starting the designed as a three-phase motor drive motor ( 1 ) is provided a star / delta switch whose Umschaltschütze are locked against each other.

Circuit arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that via a pressure line ( 17 ) one or more pressure sensors ( 25.1 ; 25.2 ) supplied, converted and possibly after signal adaptation in a signal adapter / driver ( 49 ) the input of the microprocessor ( 41 ) for obtaining the switching signals associated with the lower limit pressure value and the upper limit pressure value.

Circuit arrangement according to Claim 6, 7 or 8, characterized in that the memory containing the operating system ( 42 ) of the microprocessor ( 41 ) contains the input monitorable values that the microprocessor ( 41 ) are compared with the incoming measured values, wherein the corresponding activation / deactivation signals are triggered when the incoming measured values have reached the set monitoring values.

Circuit arrangement according to one of Claims 6 to 9, characterized in that the operating system of the microprocessor ( 41 ) contains a menu whose individual menu items can be called up and displayed ( 29 ) can be displayed, whereby the values which can be set in the individual menu items are called up by means of switching keys ( 26 . 27 ) are adjustable.

Circuit arrangement according to one of Claims 6 to 10, characterized in that the microprocessor ( 41 ) has a time base with that for the delay of the activation of the vent valve ( 48 ) with respect to the start signal for the drive motor ( 1 ) and / or the activation of the shutdown signal for the drive motor ( 1 ) with respect to the at least almost complete venting of the pressure line ( 12 ) including displacement ( 8.1 ) via the vent valve ( 48 ) is adjustable.

Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 11, characterized by a temperature sensor ( 18.1 ) for monitoring the temperature of the drive motor ( 1 ) of the compressor and / or the compressor ( 5 ) by the microprocessor ( 41 ), by the exceeding of adjustable temperature limits at least by drive motor ( 1 ) and / or compressor ( 5 ) a the drive motor ( 1 ) and / or the compressor ( 5 ) associated cooling fan ( 18 ) is activated.

Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 12, characterized by an emergency stop switch ( 33 ; 43 ) in circuit ( 20 ) or circuit arrangement ( 30 ; 40 ).

Circuit arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that the emergency stop switch ( 33 ; 43 ) another contact pair ( 23.2 ), to commission the cooling air fan ( 18 ) in the emergency stop case.

Circuit arrangement according to one of claims 1 to 14, characterized by Überwa for operating states or malfunctions, for example, the direction of rotation of a three-phase drive motor ( 1 ) determining phase sequence. failure of one of the phases, the temperature of drive motor ( 1 ) and / or compressor ( 5 ) - which in response to a start of the drive motor ( 1 ) of the compressor or a fault-related rapid shutdown of the running drive motor ( 1 ) cause.

Circuit arrangement according to Claim 15, characterized by indicator lights ( 28 ; 38 ) which are activatable upon response of monitoring means.