DE2147394C2 - Steuerung zur Regelung von Kreiselverdichtern für ein Kühlsystem - Google Patents
Steuerung zur Regelung von Kreiselverdichtern für ein KühlsystemInfo
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- DE2147394C2 DE2147394C2 DE2147394A DE2147394A DE2147394C2 DE 2147394 C2 DE2147394 C2 DE 2147394C2 DE 2147394 A DE2147394 A DE 2147394A DE 2147394 A DE2147394 A DE 2147394A DE 2147394 C2 DE2147394 C2 DE 2147394C2
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerung für ein Kühlsystem mit mindestens zwei durch elektrische
Motoren angetriebene, in Parallelschaltung auf eine Kühllast arbeitenden Kreiseiverdichtern, die jeweils
eine die Kreiselverdichterleistung einstellende Drossel aufweisen, mit einer Steuerung zur Betätigung der
Drossel iri! Sinne einer Leistungsverringerung oder -steigerung und mit jeweils einer auf den Überlaststrom
des jeweiligen Antriebsmotors ansprechenden elektrischen Schaltung zur Betätigung der Steuerung im Sinne
einer Verringerung der Leistung des jeweils zugeordneten Kreiselverdichters.
Aus der US-PS 33 50 897 ist eine Steuerung für ein Kühlsystem mit (nur) einem durch einen elektrischen
Motor angetriebenen, auf eine Kühllast arbeitenden Kreiselverdichter bekannt, der eine die Verdichterleistung
regulierende Drossel aufweist, mit einer Steuerung zur Betätigung der Drossel im Sinne einer
Leistungsverringerung oder -steigerung und mit einer auf Überlaststrom des Antriebsmotors ansprechenden
elektrischen Schaltung zur Betätigung der Steuerung im Sinne einer Verringerung deir Leistung des Kreiselverdichters.
Aus dem internen Stand der Technik der Anmelderin ist es bekannt, zwei derartig ausgerüstete Kreiselverdichter
parallel auf eine Kühllast arbeiten zu lassen, entsprechend einer Steuerung der eingangs genannten
Art.
In der US-PS 33 50 897 wird dargelegt, daß ein mittels
eines elektrischen Motors angetriebener Gaskreiselverdichter den Motor überlasten kann, wenn eine höhere
Last auf ihn einzuwirken sucht, als dies für ihn an sich vorgesehen ist. Zur Kompression eines Kühlgases
eingesetzte Gaskreiselverdichter müssen daher mechanisch bewegbare Steuerungsmittel zur Einstellung der
Kompressorleistung besitzen, beispielsweise in der Form einer einstellbaren Drossel, die dadurch verwirklicht
werden kann, daß im Kreiselverdichter verdrehbare Saugeinlaßflügel vorgesehen sind, mit denen die
Verdichterleistung verändert werden kann. Um diese Einlaßflügel verstellen zu können, dient eine elektrische
Steuerung, mittels der bestimmte Parameter eines Kühloder Airconditioning-Systems wie etwa die Temperatur
des abgegebenen gekühlten Wassers vorbestimmt werden können. Der Strom, der dem den Verdichter
antreibenden elektrischen Motor zugeführt wird, wird mittels eines Wandlers überwacht und ein Überlastrelais
betätigt, wenn der dem Motor zugeführte Strom einen vorgegebenen Wert, der einen Überlastzustand darstellt,
überschreitet. Sobald das Überlastrelais betätigt wird, werden die Einlaßflügel des zugehörigen Verdichters
im Sinne einer Verringerung der Leistung gedreht, bis der vom Wandler gemessene Strom wieder unter
den kritischen Wert herabgesunken ist, woraufhin das
Überlastrelais wiedt.· abfällt und die Bewegung der Einlaßfiügel in Richtung auf eine Stellung abnehmender
Leistung beendet wird.
Die Schaltung arbeitet recht zufriedenstellend, wenn ί
nur ein einziger Gaskreiselverdichter in dem Kühllastkreis vorhanden ist Sind jedoch zwei oder noch mehr
Gaskreiselverdichter an dem gleichen Kühltestkreis angeschlossen, genügt es nicht, jeden dieser Gaskreiselverdichtei
mit einem eigenen Reglerkreis zu versehen, i" der auf einen Zustandswert des gemeinsamen Systems
wie beispielsweise die Temperatur des gekühlten Wassers oder dergleichen anspricht Vielmehr neigt das
so gebildete System zu einer ungleichförmigen Lastverteilung zwischen den einzelnen Gaskreiselverdichtern,
so daß der Fall eintreten kann, daß ein Kreiselverdichter überlastet wird, während der andere oder weitere
Kreiselverdichter unterbelastet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Belastungsausgleich der Antriebsmotore der parallel 2"
arbeitenden Kreiselverdichter zu erzielen. Hierzu ist es erforderlich, die aus der US-PS 33 50 897 bekannten
Steuerungen miteinander zu verknüpfen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Lastausgleich der Kreiselverdichter eine die
Steuerung der einzelnen Kreiselverdichter miteinander verknüpfende Schalteinrichtung vorgesehen ist, die ein
Widerstandsnetzwerk mit mindestens einem Widerstand umfaßt, der von einem Strom, der dem dem einen
Kreiselverdichtermotor zufließenden Strom entspricht, so
in einer Richtung und von einem Strom, der von dem dem zumindest einen anderen Kreiselverdichtermotor
zufließenden Strom abhängt, in Gegenrichtung durchflossen wird, wobei der an diesem mindestens einen
Widerstand entstehende Spannungsabfall in Verbindung mit an einem dem jeweiligen Kreiselverdichtermotor
zugeordneten weiteren Widerstand auftretenden Spannungsabfall das Ansteuersignal für Drosselbetätigung
zur Verringerung der Leistung eines bestimmten Kreiselverdichters und damit zum Ausgleich der auf die *o
einzelnen Kreiselverdichter einwirkenden Lasten liefert, wenn der Strom seines ihn antreibenden Motors
den von dem Motor oder den Motoren der anderen Kreiselverdichter aufgenommenen Strom zu übersteigen
sucht.
Sind nur zwei 4n Parallelschaltung auf eine Kühllast arbeitende Kreiselverdichter vorhanden, weist das
Widerstandsnetzwerk gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Widerstand
auf, der von dem Strom, der dem dem einen so Kompressormotor zufließenden Strom entspricht, in
einer Richtung durchflossen wird, während ein dem Strom des anderen Kreiselverdichtermotors entsprechender
Strom den Widerstand in anderer Richtung durchfließt Werden beide Kreiselverdichtermotoren in
gleicher Weise belastet, wird der den Widerstand durchfließende Nettostrom verschwinden, was ein
Zeichen für Lastausgleich darstellt. Ist jedoch ein Nettostrom vorhanden, zeigt dies ein Lastungleichgewicht
und je nach Polarität dieses Stroms wird die *>o
elektrische Steuerung in einem solchen Sinne betätigt, daß Lastausgleich wiederhergestellt wird.
Sind mehr als zwei auf eine Kühllast in Parallelschaltung arbeitende Kreiselverdichter vorhanden, weist das
Widerstandsnetzwerk gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung eine Anzahl der parallel
zueinander arbeitenden Kreiselverdichter entsprechende Anzahl von Widerständen auf, von denen jeweils
einer einem Kreiselverdichtermotor zugeordnet ist und von einem Strom in einer Richtung durchflossen wird,
der dem dem zugehörigen ICreiselverdichtermotor
zugeführten Strom entspricht lüid von einem weiteren
Strom in anderer Richtung durchflossen wird, der von den den übrigen Kreiselverdichtermotoren zugeführten
Strömen abhängt Bei dieser Ausführungsform läßt sich durch entsprechende Wahl der Widerstände erreichen,
daß bei Lastausgleich der Nettostrom zu 0 wird, während beispielsweise in dem Fall, daß einer der
Kreiselverdichter eine zu hohe Last übernimmt, und dadurch der zugehörige Motorstrom gegenüber den
übrigen Strömen ansteigt, es in dem diesem Kreiselverdichtermotor zugeordneten Widerstand zu einem
Nettostrom kommt der einen Spannungsabfall an diesem Widerstand verursacht, der seinerseits dazu
benutzt werden kann, die diesem Kreiselverdichtermotor zugeordnete elektrische Steuerung im Sinne einer
Verringerung der Leistung des zugeordneten Kreiselverdichters zu betätigen.
Ein dem Motorstrom entsprechender Strom kann dadurch gewonnen werden, daß gemäß einer noch
anderen Ausführungsform der Erfindung die elektrische Schaltung einen Wandler aufweist, der mit einer
Stromzuleitung des entsprechenden Elektromotors gekoppelt ist. Damit der Wicklungswiderstand eines
derartigen Wandlers im Falle eines abgeschalteten Motors im Widerstandsnetzwerk nicht u. U. störend in
Erscheinung tritt, ist es außerdem günstig, wenn eine Einrichtung zum Kurzschließen des entsprechenden
Wandlers vorgesehen wird, wenn der zugehörige Elektromotor nicht erregt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den
Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigt
F i g. 1 schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lastausgleichssteuerung für Anwendung
bei einem Kühlsystem mit zwei Kreiselverdichtern;
F i g. 2 eine Darstellung, mit der erläutert werden soll, wie die Kreiselverdichterleistung mechanisch verstellt
werden kann;
Fig.3, 4 und 5 nähere Einzelheiten der in Fig.2
dargestellten Anordnung;
Fig.6 schematisch die Schaltung einer Lastausgleichssteuerung
gemäß einer zweiten Ausführungsform, die für ein Kühlsystem mit drei und mehr Kreiselverdichtern geeignet ist.
In F i g. 1 ist ein mittels eines Elektromotors 2 angetriebener erster Gaskreiselverdichter 1 sowie ein
von einem Elektromotor 4 angetriebener zweiter Gaskreiselverdichter 3 dargestellt Die beiden Kreiselverdichter
1 und 3 sind in einem Kühlkreislauf mit zu einem Kondensator 7 führenden Leitungen 5 und 6 für
das komprimierte Gas parallel geschaltet. Der Kondensator steht über ein Entspannungsventil 8 mit einem
Verdampfer 9 in Verbindung, der einen Auslaß 10 für gekühltes Wasser aufweist. Das verdampfte Kühlgas
gelangt von dem Verdampfer 9 über Saugleitungen 11 und 12 parallel zu den Einlassen der zugehörigen
Kreiselverdichter 1 bzw. 3. Die beiden Kreiselverdichter sind jeweils mit Einlaßflügeln versehen, die derart
beweglich sind, daß die Leistung des Verdichters verändert werden kann. Die Einlaßflügel sind jeweils in
einem vorgegebenen Maß verdrehbar, wie in Verbindung mit Fig. 2 noch erläutert wird. Es versteht sich,
daß die erfindungsgemäße Lastausgleichssteuerung für jedes Kühlsystem geeignet ist, das zwei oder auch mehr
Verdichter aufweist, die an eine gemeinsame Kühllast angeschlossen sind, gleichgültig, ob diese Kühllast einen
gemeinsamen Kühlgaskreis umfaßt oder nicht. Es können beispielsweise auch mehrere Kühlgaskreise
angeschlossen sein, um eine gemeinsame Wasserlast oder dergl. zu kühlen. 1st ein Kühlkreissystem in der in
F i g. 1 dargestellten Weise mit zwei Kreisverdichtern ausgestattet, so neigt einer der beiden Verdichter dazu,
einen größeren Teil der Gesamtlast als der andere aufzunehmen. Aus diesem Grunde müssen die automatisch
arbeitenden Regel- oder Steuerkreise vorgesehen werden, um die Leistungen der entsprechenden
Kreiselverdichter so einzustellen, daß sich die Last gleichmäßig auf alle im Betrieb befindlichen Kreiselverdichter
aufteilt.
Der Elektromotor 2 wird über die Leitungen 15 und 16 und der Elektromotor 4 über die Leitungen 17 und 18
mit Strom versorgt. Der Kreiselverdichter 1 ist mit einer elektrisch-mechanischen Leistungssteuereinrichtung
versehen, die einen Temperaturfühler 19 zur Erfassung der Temperatur des gekühlten Wassers aufweist, der
seinerseits an einen Zustandsfühler 20 angeschlossen ist, der entsprechend der erfaßten Temperatur des gekühlten
Wassers Schalter 21 bzw. 22 betätigt. In ähnlicher Weise ist der Kreiselverdichter 3 mit einer Steuerungseinrichtung
ausgestattet, die einen Temperaturfühler 23 zur Erfassung der Temperatur des gekühlten Wassers
sowie einen an diesen Temperaturfühler angeschlossenen Zustandsfühler 24 besitzt, der Schalter 25 bzw. 26
betätigt, um eine gewünschte Temperatur für das gekühlte Wasser zu erhalten. Wenn die Temperatur des
gekühlten Wassers niedriger als gewünscht ist, schließen die Zustandsfühler 20 und 24 die Schalter 21 bzw. 25 und
die Ventilrelaiswicklungen 27 bzw. 28 werden erregt, die eine Verringerung der Leistung bewirken. In ähnlicher
Weise schließen die Zustandsfühler 20 und 24 die Schalter 22 bzw. 26, so daß eine Vergrößerung der
Leistung bewirkende Ventilrelaiswicklungen 29 und 30 erregt werden, wenn die Temperatur des gekühlten
Wassers höher ais gewünscht liegt. Wenn eine der beiden Relaiswicklungen 27 oder 28 erregt wird,
bewegen sich die Einlaßflügel für die zugehörigen Kreiselverdichter 1 bzw. 3 im Sinne einer Leistungsabnahme.
Wenn andererseits eine der Relaiswicklungen 29 oder 30 erregt wird, so werden die Einlaßflügel der
zugeordneten Kreiselverdichter 1 bzw. 3 im Sinne einer Leistungszunahme bewegt Wird keine der Relaiswicklungen
27—30 erregt, entspricht dies einem Zustand, bei dem das gekühlte Wasser sich auf der Solltemperatur
befindet Die Einlaßflüge! der Kreiselverdichter 1 bzw. 3 bleiben dann in ihren eingestellten Lagen, so daß die
gewünschte Leistung und damit die gewünschte Temperatur des gekühlten Wassers aufrechterhalten
wird.
Die Steuerung der Einlaßflügel zur Leistungsregelung der zugeordneten Verdichter kann in einer Weise
erfolgen, wie es in den F i g. 2—5 dargestellt wird, siehe
dazu auch die US-PS 33 50 897, die mit einer analogen Anordnung arbeitet Ein Einlaßkegel 40 eines Kreiselverdichters
ist mit mehreren um Achsen 42 verdrehbaren Flügeln 41 versehen, die bei Verdrehung die
Leistung der Kreiselverdichter in bekannter Weise verändern. In einem Zylinder mit Zylinderabschnitten
44 und 45 ist ein Kolben 43 derart gleitend geführt, daß dann, wenn dem Abschnitt 44 Druckflüssigkeit zugeführt
und dem Abschnitt 45 Druckflüssigkeit abgenommen wird, der Kolben 43 bezüglich der Zeichnung nach
rechts wandert, wodurch die Flügel 41 in eine den Einlaß öffnende Stellung gedreht werden, wodurch die
Leistung des Kreiselverdichters sich vergrößert. Wird andererseits dem Abschnitt 45 Druckflüssigkeit zugeführt
und dem Abschnitt 45 entzogen, ergibt sich eine Leistungsverringerung. Stehen beide Abschnitte 44 und
45 unter gleichem Druck, ändern sich die eingestellten Verhältnisse nicht. Um die Zylinderabschnitte 44,45 mit
unter Druck stehender Flüssigkeit zu versorgen, dienen doppelt wirkende Ventile VA, VB, die in den F i g. 3—5
ic näher veranschaulicht sind. Fig.3 zeigt die Ventile in
entregtem Zustand bei dem ihre Relaiswicklungen 27 bzw. 29 an keiner Spannungsquelle angeschlossen sind.
In dieser Stellung gelangt unter Druck stehende Flüssigkeit aus Leitung 52 durch Nadelventile 53 und 54
und Leitungen 50,51 in beide Zylinderabschnitte 44 und 45, so daß der die Leistung steuernde Kolben 43 in der
vorgegebenen Lage verbleibt
In Fig.4 ist Relaiswicklung 29 erregt und das
zugehörige Ventil VA betätigt, so daß Druckflüssigkeit aus dem Abschnitt 44 durch Leitung 50 in die
Druckleitung 60 strömen kann. Der Druck, der im Abschnitt 45 befindlichen Flüssigkeit übersteigt den im
Abschnitt 44, so daß der Kolben 43 nach links wandert und sich die Leistung des Kreiselverdichters verringert.
Umgekehrt wird gemäß Fig.5 bei Erregung der Wicklung 27 das Ventil VB betätigt und der Kolben 43
wandert nach rechts und erhöht damit die Kreiseverdichterleistung.
Andere Steuerungsmöglichkeiten für die Kreiselverjo
dichterleistung sind selbstverständlich auch möglich, jedoch hat sich die oben beschriebene Anordnung im
Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lastausgleichssteuerung besonders gut bewährt, die im
folgenden noch genauer beschrieben werden soll.
Wie aus F i g. 1 hervorgeht ist ein Stromwandler 70 induktiv mit dem Leiter 15 gekoppelt, der den Elektromotor 2 des Kreiselverdichters 1 mit Strom versorgt. In ähnlicher Weise ist ein Wandler 71 induktiv mit dem Leiter 18 gekoppelt, der den Elektromotor 4 "<> des zweiten Kreiselverdichters 3 versorgt Zwischen den Anschlüsse des Wandlers 70 bzw. 71 ist ein Überlastrelais 72 bzw. 73 geschaltet Wenn der von dem Elektromotor 2 oder aber dem Elektromotor 4 aufgenommene Strom ein vorgegebenes, einem Uber- « lastzustand entsprechendes Maximum übersteigt, läßt die in den entsprechenden Wandlern 70 bzw. 71 induzierte Spannung das zugehörige Oberlastrelais 72 bzw. 73 wirksam werden. Wird beispielsweise das Überlastrelais 72 beim Auftreten eines Uberlastzustands für den Elektromotor 2 bzw. den Kreiselverdichter 1 wirksam, so schließt der Kontakt 72' und erregt die eine Leistungsabnahme bewirkende Relaiswicklung 27. Die Einlaßflügel des Kreiselverdichters 1 werden dann im Sinne einer Leistungsabnahme bewegt Sobald die Leistung des Kreiselverdichters 1 auf einen sicheren Wert herabgesetzt worden ist, bei dem keine Überlastung mehr gegeben ist, hat sich auch der von dem zugehörigen Elektromotor 2 aufgenommene Strom verringert, so daß das Überlastrelais 72 wieder in seinen unwirksamen Zustand zurückkehrt, d. h. die Relaiswicklung 27 wird entregt In gleicher Weise wird bei Erregung des Überlastrelais 73 das Kontaktrelais 73' geschlossen, so daß die eine Leistungsabnahme bewirkende Relaiswicklung 28 betätigt wird.
Mittels dieser elektrischen Steuerung, die im Prinzip auch schon bei der US-PS 36 09 989 verwendet wird, läßt sich verhindern, daß die einzelnen Kompressoren für sich in den Überlastzustand kommen. Eine
Wie aus F i g. 1 hervorgeht ist ein Stromwandler 70 induktiv mit dem Leiter 15 gekoppelt, der den Elektromotor 2 des Kreiselverdichters 1 mit Strom versorgt. In ähnlicher Weise ist ein Wandler 71 induktiv mit dem Leiter 18 gekoppelt, der den Elektromotor 4 "<> des zweiten Kreiselverdichters 3 versorgt Zwischen den Anschlüsse des Wandlers 70 bzw. 71 ist ein Überlastrelais 72 bzw. 73 geschaltet Wenn der von dem Elektromotor 2 oder aber dem Elektromotor 4 aufgenommene Strom ein vorgegebenes, einem Uber- « lastzustand entsprechendes Maximum übersteigt, läßt die in den entsprechenden Wandlern 70 bzw. 71 induzierte Spannung das zugehörige Oberlastrelais 72 bzw. 73 wirksam werden. Wird beispielsweise das Überlastrelais 72 beim Auftreten eines Uberlastzustands für den Elektromotor 2 bzw. den Kreiselverdichter 1 wirksam, so schließt der Kontakt 72' und erregt die eine Leistungsabnahme bewirkende Relaiswicklung 27. Die Einlaßflügel des Kreiselverdichters 1 werden dann im Sinne einer Leistungsabnahme bewegt Sobald die Leistung des Kreiselverdichters 1 auf einen sicheren Wert herabgesetzt worden ist, bei dem keine Überlastung mehr gegeben ist, hat sich auch der von dem zugehörigen Elektromotor 2 aufgenommene Strom verringert, so daß das Überlastrelais 72 wieder in seinen unwirksamen Zustand zurückkehrt, d. h. die Relaiswicklung 27 wird entregt In gleicher Weise wird bei Erregung des Überlastrelais 73 das Kontaktrelais 73' geschlossen, so daß die eine Leistungsabnahme bewirkende Relaiswicklung 28 betätigt wird.
Mittels dieser elektrischen Steuerung, die im Prinzip auch schon bei der US-PS 36 09 989 verwendet wird, läßt sich verhindern, daß die einzelnen Kompressoren für sich in den Überlastzustand kommen. Eine
gleichförmige Lastaufteilung gestattet diese insoweit beschriebene Schaltung jedoch noch nicht. Dies wird
erst dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß ein die elektrische Steuerung der einzelnen Kreiselverdichter
miteinander verbindendes Widerstandsnetzwerk vorgesehen wird, das aus Widerständen 75, 76 und 77 besteht,
über die der Wandler 70 mit dem Wandler 71 verkoppelt wird. Die Verbindungen zwischen den
Widerständen und Wicklungen sind dabei derartig gepolt, daß der Widerstand 76 in entgegengesetzten
Richtungen von Strömen durchflossen wird, wobei der in der einen Richtung fließende Strom dem Strom durch
den Wandler 70 und der andere in entgegengesetzte Richtung fließende Strom dem Strom des Wandlers 71
entspricht. Durch geeignete Wahl der Werte der Widerstände 75—77 im Verhältnis zu den Parametern
der Wandler 70, 71 und der Überlastrelais 72 und 73 kann — wie dem Fachmann ohne weiteres ersichtlich —
das zugehörige Oberlastrelais 72 oder 73 wirksam gemacht werden, wenn der von einem der beiden
Elektromotoren 2 oder 4 aufgenommene Strom nennenswert von dem von dem anderen Elektromotor 4
bzw. 2 aufgenommenen Strom abweicht. Die Schaltungsverbindungen sind dabei so ausgebildet, daß dann,
wenn beispielsweise Elektromotor 2 mehr Strom als der Elektromotor 4 aufnimmt (was dann der Fall ist, wenn
der Kreiselverdichter 1 mit höherer Leistung als der Kreiselverdichter 3 arbeitet), das Überlastrelais 72
erregt wird und seine Kontakte 72' schließt. Dementsprechend wird die im Sinne einer Leistungsverringerung
arbeitende Relaiswicklung 27 betätigt, so daß die Einlaßflügel des Kreiselverdichters 1 eine Verringerung
der Leistung veranlassen, bis diese annähernd der Leistung des Kreiselverdichters 3 entspricht, was
dadurch angezeigt wird, daß durch den Leiter 15 annähernd derselbe Strom wie durch den Leiter 18
fließt. Mit anderen Worten, wenn die die Leiter 15 und 18 durchfließenden Ströme gleich sind, heben die den
Widerstand 76 entgegengesetzt durchfließenden Ströme einander auf. so daß kein wirksamer Spannungsabfall
an diesem Widerstand entsteht und zu dem Spannungsabfall sich hinzufügt, der an den Widerständen
75 bzw. 77 aufgrund des vom Wandler 70 bzw. 71 erzeugten Stroms entsteht, welches Potential dem
Überlastrelais 72 bzw. 73 zugeführt wird. Fließt im Widerstand 76 dagegen ein Nettostrom, entsteht auch
ein zugehöriger Spannungsabfall, der sich zur Betätigungsspannung des einen Relais (z. B. 72) addiert und
vom Potential des anderen Relais (z. B. 73) subtrahiert, so daß es zu einer bevorzugten Betätigung eines der so
beiden Überlastrelais 72 oder 73 kommt und dadurch die vorher vorhandene ungleiche Lastaufteilung zwischen
den beiden Elektromotoren 2 und 4 bzw. den Kreise! Verdichtern 1 und 3 ausgleicht
Die Wandler 70 bzw. 71 werden durch Kurzschluß kontakte 80 bzw. 81 überbrückt, die normalerweise
geöffnet sind. Der Kurzschlußkontakt 80, der normalerweise geöffnet ist, wird jedoch betätigt und schließt,
wenn kein Strom zum Betrieb des Elektromotors 2 und zur Erregung der Kurzschlußkontaktwicklung 72 ω
geliefert wird. In gleicher Weise geht der Kurzschlußkontakt 81 in den geschlossenen Zustand über und wird
wirksam, wenn kein Strom durch die Kurzschlußkontaktwicklung 83 zu dem Elektromotor 4 fließt. Wenn
also eine der beiden Elektromotoren 2 oder 4 sich im entregten Zustand befindet und nicht arbeitet, wird der
zugehörige Wandler 70 oder 71 kurzgeschlossen. Durch den Kurzschluß wird der sonst möglicherweise störend
in Erscheinung tretende Wicklungswiderstand des zugehörigen Wandlers beseitigt, so daß die Widerstände
75 und 77 des Widerstandsnetzwerkes für die Leistungssteuerung und für den auf Überlast ansprechenden
Kreis zur Betätigung eines der beiden Elektromotoren 2 und 4 weiter in Funktion bleiben, obgleich einer der
beiden Motoren sich im entregten Zustand befindet und der dazugehörige Wandler 70 bzw. 71 kurzgeschlossen
ist.
Fig.6 zeigt die Schaltung für eine Lastausgleichssteuerung,
die bei Parallelschaltung von drei mittels Elektromotoren angetriebenen Kreiselverdichtern eingesetzt
werden kann. Die Schaltung läßt sich in einfacher Weise auf Fühlkreisläufe erweitern, die auch
mehr als 3 Kreiselverdichter umfassen. Eine Fühlwicklung 90 ist induktiv mit den stromführenden Leitungen
des Elektromotors eines ersten Kreiselverdichters (nicht dargestellt) verkoppelt. In ähnlicher Weise ist
eine Fühlwicklung 91 mit den Stromzuleitungen des Elektromotors eines zweiten Kreiselverdichters verkoppelt,
während eine Fühlwicklung 92 mit den Stromzuführungen eines dritten Elektromotors für
einen dritten Kreiselverdichter (ebenfalls nicht dargestellt) verkoppelt ist. Widerstände 93—98 sorgen für die
gewünschte Brückenschaltung, so daß entgegengesetzte Ströme durch die Widerstände 94,96 und 98 fließen, die
den Fühlwicklungen 90,91 bzw. 92 zugeordnet sind. Die Fühiwicklungen 90, 91 und 92 sind jeweils in der
dargestellten Weise gepolt, so daß die gewünschten, entgegengesetzt fließenden Ströme in den Widerständen
94, 96 und 98 in der bereits beschriebenen Weise erzeugt werden. Jedes Überlastrelais, das ein zugeordnetes,
ein die Leistungsabnahme bewirkendes Ventil steuert, ist mit Anschlüssen 100—105 entsprechender
Fühlwicklungen 90—92 verbunden. Der Fühlwicklung 90 ist ein Kurzschlußkontakt 110 zugeordnet und in
gleicher Weise ist der Fühlwicklung 91 und der Fühlwicklung 92 ein Kurzschlußkontakt 111 bzw. 112
zugeordnet. Die einzelnen Kurzschlußkontakte 110—112 werden durch zugehörige Kurzschlußkontaktwicklungen
ähnlich den Kurzschlußkontaktwicklungen 82,83 betätigt, wie dies bereits in Verbindung mit F i g. 1
beschrieben wurde. Mittels der Kurzschlußkontakte 110—112 kann jeder der durch die Elektromotoren
angetriebenen Kreiselverdichter, denen die entsprechenden Kühiwickiungen 90—32 zugeordnet sind,
entregt und unwirksam gemacht werden, während gleichzeitig die übrigen, parallel in das gemeinsame
Kühlsystem geschalteten Verdichter in Betrieb bleiben. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Last
gleichmäßig auf die Gesamtzahl der in Betrieb befindlichen Verdichter aufgeteilt wird, unabhängig
davon, wieviele der übrigen Verdichter aus welchen Gründen auch immer nicht erregt werden.
Die Kettenschaltung der Fig.6 kann beliebig
erweitert werden, wenn weitere, durch Elektromotoren angetriebene Kreiselverdichter parallel in ein bestimmtes Kühlsystem geschaltet werden sollen.
Claims (5)
1. Steuerung für ein Kühlsystem mit mindestens zwei durch elektrische Motoren angetriebenen, in
Parallelschaltung auf eine Kühllast arbeitenden Kreiselverdichtern, die jeweils eine die Kreiselverdichterleistung
einstellende Drossel aufweisen, mit einer Steuerung zur Betätigung der Drossel im Sinne
einer Leistungsverringerung oder -steigerung und mit jeweils einer auf den Überlaststrom des to
jeweiligen Antriebsmotors ansprechenden elektrischen Schaltung zur Betätigung der Steuerung im
Sinne einer Verringerung der Leistung des jeweils zugeordneten Kreiselverdichters, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Lastausgleich der Kreiselverdichter eine die Steuerung (ί9—22;
23—26) der einzelnen Kreiselverdichter (1 bzw. 3) miteinander verknüpfende Schalteinrichtung (72,
72'; 73,73') vorgesehen ist, die ein Widerstandsnetzwerk
(75—77; 93—98) mit mindestens einem Widerstand (76; 94, 96, 98) umfaßt, der von einem
Strom, der dem dem einen Kreiselverdichtermotor (z. B. 2) zufließenden Strom entspricht, in einer
Richtung und von einem Strom, der von dem dem zumindest einen anderen Kreiselverdichtermotor
(z. B. 4) zufließenden Strom abhängt, in Gegenrichtung durchflossen wird, wobei der an diesem
mindestens einen Widerstand (76; 94, 96, 98) entstehende Spannungsabfall in Verbindung mit an
einem dem jeweiligen Kreiselverdichtermotor (2; 4) zugeordneten weiteren Widerstand (z. B. 75 bzw. 77)
auftretenden Spannungsabfall das Ansteuersignal für Drosselbetätigung zur Verringerung der Leistung
eines bestimmten Kreiselverdichters (1 oder 3) und damit zum Ausgleich der auf die einzelnen
Kreiselverdichter (z. B. 1) einwirkenden Lasten liefert, wenn der Strom seines ihn antreibenden
Motors (z. B. 2) den von dem Motor (z. B. 4) oder den Motoren der anderen Kreiselverdichter (z. B. 3)
aufgenommenen Strom zu übersteigen sucht. *o
2. Steuerung nach Anspruch 1, wobei zwei in Parallelschaltung auf eine Kühllast arbeitende
Kreiselverdichter vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsnetzwerk (75—77)
einen Widerstand (76) aufweist, der von dem Strom, der dem dem einen Kreiselverdichtermotor (z. B. 2)
zufließenden Strom entspricht, in einer Richtung durchflossen wird, während ein dem Strom des
anderen Kreiselverdichtermotors (z. B. 4) entsprechender Strom den Widerstand (76) in anderer
Richtung durchfließt.
3. Steuerung nach Anspruch 1, wobei mehr als zwei auf eine Kühllast in Parallelschaltung arbeitende
Kreiselverdichter vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsnetzwerk
(93—98) eine der Anzahl der parallel zueinander arbeitenden Kreiselverdichter entsprechende Anzahl
von Widerständen (94, 96, 98) aufweist, von denen jeweils einer einem Kreiselverdichtermotor
zugeordnet ist und von einem Strom in einer &o Richtung durchflossen wird, der dem dem zugehörigen
Kreiselverdichtermotor zugeführten Strom entspricht und von einem weiteren Strom in anderer
Richtung durchflossen wird, der von den den übrigen Kreiselverdichtermotoren zugeführten Strömen abhängt.
4. Steuerung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch eekennzeichnet, daß der Strom, der dem dem
jeweiligen Kreiselverdichter zufließenden Strom entspricht, von einem Wandler (70, 71; 90, 91, 92)
erzeugt wird, der mit einer Stromzuleitung des entsprechenden elektrischen Motors (2 bzw. 4)
gekoppelt ist
5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (80, 82 bzw. 81, 83;
HC, 111, 112) zum Kurzschließen des entsprechenden
Wandlers (70, 71; 90, 91, 92) vorgesehen ist, wenn der zugehörige elektrische Motor nicht erregt
ist
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MCQUAY-PERFEX, INC., MINNEAPOLIS, MINN., US |
|
D2 | Grant after examination | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |