DE2838650A1

DE2838650A1 - Druckstoss-steuersystem fuer verdichter

Info

Publication number: DE2838650A1
Application number: DE19782838650
Authority: DE
Inventors: Dennis T Faulkner; Timothy F Glennon; Theodore E Sarphie
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1977-09-14
Filing date: 1978-09-05
Publication date: 1979-03-15
Also published as: FR2403468B1; US4164033A; GB2005870B; IL55497A0; JPS5452308A; GB2005870A; FR2403468A1; CA1121487A; IL55497A

Description

Druckstoß-Steuersystem für Verdichter

Die Erfindung bezieht sich auf Steuersysteme für den Betrieb von Gasverdichtern mit dem Ziel der Vermeidung eines Druckstoßzustands, insbesondere zum Regeln des Verhältnisses zwischen dem Verdichterausgangsdruck und dem Verdichtereingangsdruck und dem Meßluftgewichtsdurchsatz zur Vermeidung von Druckstößen.

Gasverdichter, die Druckluftverbraucher speisen, unterliegen dem Auftreten eines unerwünschten Zustands, der allgemein als Druck- oder Verdichtungsstoß bezeichnet wird. Der Grund für das Auftreten von Druckstößen ist zwar nicht vollständig klar, ihre Auswirkungen sind aber sehr nachteilig. Wenn z. B. im Verdichter ein Druckstoßzustand auftritt, kann die Luft plötzlich in umgekehrter Richtung strömen, und der Druckluftstrom zum Verbraucher kann aufhören oder unterbrochen werden. Wenn der Druckstoßzustand bestehen bleibt, kann der Verdichter in einen tiefgehenden Druckstoßzustand gelangen, der Beschädigungen der inneren Verdichterbauteile zur Folge haben kann.

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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines elektrischen oder elektronischen Steuersystems zum Verhindern und Steuern eines Druckzustands in Verdichtern. Dabei sollen Druckstöße dadurch unter Kontrolle gehalten werden, daß das Druckverhältnis zwischen dem Ausgangs- und dem Eingangsdruck und die Luftgewichtsdurchsätze durch den Verdichter gesteuert werden. Ferner soll ein Druckstoß-Steuersignal erzeugt werden, wenn die Anderungsgeschwindigkeit des Druckverhältnisses und/oder des Luftgewichtsdurchsatzes relativ zu der Zeit einen vorbestimmten Wert übersteigen.

Nach der Erfindung erfolgt die Druckstoßsteuerung durch den Vergleich eines Meßdruckverhältnisses (des Ausgangsdrucks mit dem Eingangsdruck) plus einem ein Bezugsdruckverhältnis darstellenden Signal mit einem Meßluftgewichtsdurchsatz durch den Verdichter. Wenn das Meßdruckverhältnis plus das Bezugsdruckverhältnis den Meßluftgewichtsdurchsatz übersteigen, kann sich ein Druckstoßzustand einstellen, und ein Entlüftungsventil-Führungssignal bewirkt, daß ein Entlüftungsventil einen Teil der dem Verbraucher zugeführten Luft abläßt. Durch das Entlüften wird der Ausgangsdruck des Verdichters vermindert, wodurch das Meßdruckverhältnis gesenkt und der Meßluftgewichtsdurchsatz erhöht werden. Wenn das Druckverhältnis zu einem Wert zurückkehrt, der gleich dem Bezugsdruck für den Meßluftgewichtsdurchsatz ist, beginnt das Ventilstellungs-Führungssignal das Ventil zu schließen, und das System arbeitet auf der Arbeitskurve.

Im Normalbetrieb des Verdichters ist das Entlüftungsventil-Führungssignal an sämtlichen Punkten auf der Arbeitskurve des Druckstoßdiagramms des Verdichters Null, was anzeigt, daß das Meßdruckverhältnis plus das Bezugsdruckverhältnis gleich dem Meßluftgewichtsdurchsatz sind. Der Meßluftgewichtsdurchsatz durch den Verdichter kann so eingestellt

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werden, daß Druck- und Temperaturänderungen ausgeglichen werden. Ferner kann ein Ausgleichssteuerkanal vorgesehen sein, der auf die Änderungsgeschwindigkeit des Meßdruckverhältnisses und/oder des Meßluftgewichtsdurchsatzes anspricht und die Luft vollständig abläßt, wenn die Änderungsgeschwindigkeit des Druckverhältnisses und/oder des Luftgewicht sdurchsatzes auf einen Pegel ansteigen, der einen baldigen Druckstoßzustand anzeigt. Die Auswirkung des Bezugsdruckverhältnisses wird vermindert, so daß es einem geringeren Luftgewichtsdurchsatz durch den Verdichter entspricht, der infolge einer Geschwindigkeitsverminderung oder einer Verstellung der Eintrittsleitschaufeln eintritt.

Durch die Erfindung werden also Druckstoß-Steuersysteme für Verdichter, die Druckluftverbraueher speisen, angegeben. Ein zu dem Druckverhältnis zwischen Ausgangs- und Eingangsdruck plus einem ausgewählten Bezugsdruck proportionales Signal wird mit einem Meßluftgewichtsdurchsatz durch den Verdichter verglichen, so daß ein Entlüftungsventil-Führungssignal erzeugt wird. Wenn das Meßdruckverhältnis plus das Bezugsdruckverhältnis den Meßgewichtsdurchsatz übersteigt, kann sich ein Druckstoßzustand einstellen. Das Entlüftungsventil-Führungssignal bewirkt das öffnen eines Entlüftungsventils, so daß ein Teil der dem Verbraucher zugeführten Luft abgelassen wird, wodurch das Meßdruckverhältnis vermindert und der Luftgewichtsdurchsatz erhöht wird. Beim Normalbetrieb des Verdichters ist das Entlüftungsventil-Führungssignal bei sämtlichen Werten des Gewichtsdurchsatzes Null. Ein Ausgleichssteuerkanal ist vorgesehen, der auf die Änderungsgeschwindigkeit des Meßdruckverhältnisses und/oder des Meßluftgewichtsdurchsatzes anspricht.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

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Pig. 1 ein Verdichter-Druckstoßdiagramm für hier verwendete Verdichterarten;

Fig. 2 das Blockschaltbild eines Druckstoß-Steuersystems, bei dem die Druckdifferenz ΔΈ¹ am Auslaß des Verdichters gemessen wird; und

Fig. 3 das Blockschaltbild eines Druckstoß-Steuersystems, bei dem ΔΡ am Einlaß des Verdichters gemessen wird, wobei außerdem eine Übergangssteuerung vorgesehen ist.

Fig. 1 ist ein Druckstoßdiagramm für einen Lastverdichter. Dabei ist ein Druckverhältnis P„ als eine Funktion des Luftgewichtsdurchsatzes W oder des berichtigten Luftgewichtsdurchsatzes W eingetragen. Pj, ist das Verhältnis zwischen dem Ausgangsdruck P .„ und dem Eingangsdruck P ·_π, und der berichtigte Luftgewichtsdurchsatz W (oder W) ist das Gewicht der aus dem Verdichter geförderten Luft als eine Funktion der Zeit (z. B. in 0,4-54- kg/s).

Sowohl Pn als auch W¹ werden durch Erfassen verschiedener Verdichterparameter erhalten. Ρ_^_ wird durch Erfassen des

Drucks am Einlaß des Verdichters mittels eines Druckrohrs erhalten. P₀₁, „ wird in gleicher Weise mittels eines Druckrohrs am Ausgang des Verdichters gemessen. Die Drücke werden in elektrische Signale umgesetzt, die zum Erhalt von P_R verarbeitet werden. Der Luftgewichtsdurchsatz W (und W) ist zu einem entweder am Ein- oder am Ausgang des Verdichters gemessenen Differensdruck proportional. Somit kann ein Differenzdruck in ein elektrisches Signal umgesetzt und mit einer Konstanten zum Erhalt von V/¹ multipliziert werden.

Die Druckstoßkurve des Diagramms wird empirisch dadurch erhalten, daß Werte von P_R,bei denen der Verdichter in einen Druckstoßzustand eintritt, für ausgewählte Werte von W¹

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erfaßt und. eingetragen werden. Die Geschwindigkeit des Verdichters und die Stellung seiner Eintrittsleitschaufeln beeinflussen den Ort der Arbeitsstellung in dem Diagramm, und die Bewegung im Diagramm erfolgt längs der Kurve für gemeinsame Geschwindigkeit bzw. der gemeinsamen Eintrittsleitschaufelkurve. Z. B. nimmt bei gleichbleibender Verdichtergeschwindigkeit Pg mit abnehmendem Luftgewichtsdurchsatz ab, bis der Verdichter einen Druckstoßzustand erreicht, wie ersichtlich ist, wenn man der gemeinsamen Geschwindigkeitskurve nach oben und nach links von der Druckstoßkurve in Fig. 1 folgt. Die Größe von P„ für einen bestimmten Wert von W ist dadurch steuerbar, daß der Ausgangsdruck P_,,_ in bezug auf einen bestimmten Luftgewichtsdurchsatz gesteuert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Teil der der Last zugeführten Druckluft abgelassen wird. Wenn die Entlüftung erfolgt, fällt P₀₁₁₀ und damit P₁-, längs der gemeinsamen Geschwindigkeitskurve nach rechts und unten in bezug auf die Druckstoßkurve zu der Verdichterarbeitskurve ab. Die Verdichterarbeitskurve ist im normalen Arbeitsbereich des Diagramms gezeichnet und so ausgewählt, daß sie eine Verschiebung von 5 % nach rechts von der Druckstoßkurve darstellt. Es ist erwünscht, daß das System ein Druckverhältnis P_R aufrechterhält, das gleich oder größer als der P_R-Wert am Schnittpunkt der Arbeitskurve mit der gemeinsamen Geschw±digkeits- oder Eintrittsleitschaufelkurve, jedoch kleiner als der P_R-Wert am Schnittpunkt der Druckstoßkurve und der gemeinsamen Geschwindigkeit skurve ist.

Bei dem vorliegenden Steuersystem wird das Druckverhältnis P-n durch ein Entlüftungsventil gesteuert, das den Ausgangsdruck P und den Gewichtsdurchsatz W so erhöht oder vermindert, daß Pg gleich dem P_R-Wert am Schnittpunkt der gemeinsamen Geschwindigkeitskurve mit der Arbeitskurve ist. Das Entlüftungsventil wird gestellt, wenn P_Rim Druckstoß-

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korrekturbereich (vgl. Pig. 1) liegt. Die Lage des Ventils bestimmt den Wert don P_Rund W und wird durch eine noch zu erläuternde Druckstoß-Steuerschaltung gesteuert.

Wenn der Verdichter im Druckstoßzustand (d. h. auf der Druckstoßkurve) arbeitet, wird das Ventil vollständig geöffnet, so daß P_R möglichst schnell vermindert und W erhöht wird. Wenn der Verdichter im normalen Arbeitsbereich arbeitet (d. h. auf der Arbeitskurve), ist das Ventil vollständig geschlossen. Wenn das Entlüftungsventil geöffnet wird, fällt das Druckverhältnis P_R ab, und der Gewichtsdurehsatz W erhöht sich längs der gemeinsamen Geschwindigkeitskurve (oder Eintrittsleitschaufelkurve) zum Schnittpunkt mit der normalen Arbeitskurve. Wenn sich das Druckverhältnis einem Wert nähert,- der die normale Arbeitskurve repräsentiert, schließt die Druckstoßsteuerschaltung das Ventil proportional dazu und schließt es vollständig, wenn das Druckverhältnis P_R am Schnittpunkt der Arbeitskurve liegt. Wenn anschließend das Druckverhältnis ansteigt und in den Druckstoßkorrekturbereich gelangt, wird das Ventil proportional zu der Größe der erforderlichen Korrektur geöffnet, um das Druckverhältnis P_R wieder auf einen Wert in !Richtung zum Schnittpunkt mit der Arbeitskurve zu senken«

Die Erläuterung des Betriebs einiger Steuersysteme für Verdichter wird nunmehr unter Bezugnahm© auf einen Verdichter gegeben, der ein rückwärts gewölbtes Laufrad aufweist, das einen erweiterten Drossel-Abreiß-Bereich und innerhalb dieses Bereichs eine relativ große■Zone mit veränderlicher Gleichdruckströmung hat» Der Zentrifugalverdichter wird zwar im Zusammenhang mit den Steuerschaltungen erläutert, ®s ist jedoch zu beachten, daß die Schaltungen auch zur Druckstoßsteuerung bei anderen Verdiehterartea. dienen können, deren Druckstoßdiagramm ähnlich demjenigen nach Fig_e 1 ist»

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Fig. 2 zeigt ein Druckstoß-Steuersystem für einen Konstantgeschwindigkeit s-Verdiehter mit unveränderlicher Geometrie. Ein Verdichter 10 hat einen Einlaß 12 und einen Auslaß 14, aus dem verdichtete Luft zu einem Druckluftverbraucher 16 durch eine Druckluftleitung 18 geführt wird, die zwischen den Verbraucher 16 und den Auslaß 14· geschaltet ist. Eine Entlüftungsleitung 20 ist parallel zu dem Verbraucher 16 gekoppelt und enthält ein Entleer- oder Entlüftungsventil 22. Die Stellung des Ventils 22 bestimmt den Luftstrom aus dem Auslaß 14 zu einer Entlüftungsöffnung 24.

Ein Druckmeßfühler 26, der ein herkömmlicher oder ein Dehnstreifen-Meßwertgeber sein kann, erfaßt den Druck am Einlaß 12 und setzt ihn in ein Signal um, das die Amplitude des Drucks an dieser Stelle darstellt. Gleichermaßen erfaßt ein Druckmeßfühler 28 den Druck am Auslaß 14 und erzeugt ein dazu proportionales Signal P_„_« Die P. und P_a„_ dar-

CL U. S 6XXI cVUS

stellenden Signale werden Konditioniergliedern 30 bzw. 32 zugeführt. Diese befreien die Signale von Störungen und Übergangserscheinungen. Dann werden die Signale einem Dividierer 34 zugeführt, der das den Auslaßdruck P_.,_ darstellende Signal

OLLIS

durch ein den Eingangsdruck P„._ darstellendes Signal dividiert. Das Ausgangssignal Pp des Dividierers 34 wird einem Summierglied 36 über einen Verstärker 38 zugeführt. Die Auswahl des Verstärkungsgrads des Verstärkers 38 wird noch im einzelnen erläutert.

Der berichtigte Luftgewxchtsdurchsatζ W wird in Form einer Gleichung wie folgt ausgedrückt;

W , öl Δ P «Söä (D

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mit C = ausgewählte Luftstromkonstante,

Δ Ρ = Druckdifferenz am Verdichterausgang ₉ P . = Eintrittsdruck und
T . = Eintrittstemperatur.

Ferner kann W¹ in bezug auf Temperatur und.Druck berichtigt ι dun
ist,

t/ö" werden durch Multiplikation von W mit -*?Ξ, so daß es gleich

mit θ - ^7

5^77^

und cf = #S (5).

Die Multiplikation von V/¹ mit den berichtigten Werten stellt sicher, daß ein genauerer Luftgewichtsdurchsatz erhalten wird.

Ein Meßfühler 4-0, der im Auslaß 14- angeordnet ist, erfaßt Δ P. Das Λ P-Signal wird einem Λ P-Konditionierglied 4-2 zugeführt, wo es von Störungen befreit wird. Ferner ist ein Temperaturmeßfühler 4-4 an Eintritt 12 angeordnet, der die Temperatur erfaßt und ein dazu proportionales Signal erzeugt, das einem Temperaturkonditionierglied 46 zugeführt wird. Ein W'-Berechnungsglied 48 empfangt die die Temperatur, Λ Ρ und den Eingangsdruck P₀J _ darstellenden Signale der Konditionierglieder 46 bzw. 42 bzw«, 50. Das Glied verarbeitet C,^P, P uB-d ^₀-;« ¹¹¹¹Cl erzeugt ein Aus

θ XZl

der Gleichung (1) darstellt·

₀-;« ¹¹¹¹Cl erzeugt ein Ausgangs signal, das W entsprechend

θ XZl

Es wird Qetzt die Temperatur- und Druckberichtigung von W¹ erläutert. Ein Temperaturkorrekturglied 50 multipliziert das vom Temperaturkonditionierglied 46 empfangene Signal mit einem dem in der Gleichung (2) angegebenen Wert entsprechenden Betrag. Das Ausgangssignal des Temperaturkorrekturglieds 50 wird einem Quadratwurzelglied 52 zuge-

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führt, das die Quadratwurzel des Werts des Signals vom Tempera·= turkorrekturglied 5° liefert· Das Ausgangssignal des Quadratwurzelglieds 52 wird vom Multiplizierer 54 mit W* multipliziert. Das Produkt wird dem Dividierer 56 zugeführt. Diesem wird ferner das <f repräsentierende Signal des Druck-= korrekturglieds 58 zugeführt. Das Ausgangssignal des Druckkorrekturglieds 58 ist in der Gleichung (3) dargestellt. Das Ausgangssignal des Dividierers 56 wird dem Summierglied 36 über einen Verstärker 60 zugeführt. Die Auswahl des Verstärkungsgrads dieses Verstärkers wird noch erläutert.

Ein IW_ref") darstellendes Signal wird von einem erzeugt und dem Summierglied 36 zugeführt. Das Signal des Summierglieds 36 ist die Summe der Signale des Verstärkers 60, des Verstärkers 38 und des P_R(_refN-Glieds 37· Das Ausgangssignal des Summierers 36 wird nachstehend als Entlüftungsventil-Führungssignal bezeichnet und in Form einer Gleichung wie folgt ausgedrückt:

Die Polarität des Signals zeigt an, ob das System im Druckstoßkorrekturbereich oder im normalen Arbeitsbereich um einen ausgewählten Bezugsdruck P_R (vgl. Fig. 1) arbeitete D. h., wenn das Entlüftungsventil-Führungssignal positiv ist, übersteigt die Größe des Pg-Terms die Größe des W-Terms bei einem ausgewählten Bezugsdruck %(_ref")» ^d der Verdichter arbeitet im Druckstoßkorrekturbereich des Diagramms nach Fig. 1. Wenn jedoch das Entlüftungsventil-Führungssignal negativ ist, ist der W'-Term größer als der Pr>-> plus der ^(■_cef^y\^mJSe:cmt U^ ^de:r Verdichter arbeitet im nor«= malen Arbeitsbereich nach Fig. 1. Wenn Pn + ^τ>(_τ6£\ gleich dem W'-Term ist, erzeugt das Summierglied ein Ausgangssignal Hull, das anzeigt, daß der Verdichter auf der Arbeitskurve

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arbeitet. Die Verstärkungsgrade der Verstärker 38 und 60 sind so gewählt, daß die dem Summierglied 36 zugeführten Signale so ausgeglichen werden, daß das Ausgangssignal des Summierglieds 36 überall auf der ausgewählten Arbeitskurve Null ist. Diese Einstellung bedeutet tatsächlich die Festlegung der Neigung der Arbeitskurve.

Das Entlüftungsventil-Mihrungssignal vom Summierglied 36 steuert die Stellung des Ventils 22. Ein negatives Signal bedeutet normalen Betrieb und wird von einem negativen Begrenzer 62 beseitigt. Ein positives Signal wird durch den negativen Begrenzer 62 durchgelassen und einem Summierglied 64· über einen Verstärker 66 zugeführt. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 66 ist nach Maßgabe der Betriebskennlinien des Systems ausgewählt. Die dem Summierglied 64- zugeführte positive Spannung bewirkt die Zufuhr einer Ausgangsspannung zu einem Ventilstellungs-Segelglied 68 über einen Verstärker 70. Die Stellung des Ventils steht mit der dem Ventilstellungs-Regelglied 68 zugeführten Spannung in irgendeiner zweckmäßigen Weise in Beziehung. Z. B. öffnet die dem Ventilstellungs-Regelglied 68 zugeführte positive Spannung das Ventil 22 in einem Grad, der zu der Größe der positiven Spannung proportional ist. Eine Nullspannung bewirkt ein vollständiges Schließen des Ventils 22. Ein Ventilstellungs-Demodulator 72 bewirkt eine Rückkopplung zum Summierglied 64- in bekannter Weise, so daß sichergestellt ist₉ daß die Ventilstellung in bezug auf die angelegte Spannung aufrechterhalten wird.

Anstelle eines Konstantgeschwindigkeits-Verdiehters 10 mit unveränderlicher Geometrie kann auch ein geschwindigkeitsverstellbarer Verdichter oder ©in Verdichter mit veränderbarer Geometrie verwendet werden« In einem solchen lall muß die berechnete Druckstoßkurve entsprechend einer vorgegebenen

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Eintrittsleitschaufelstellung oder einer ausgewählten Geschwindigkeit verschoben werden. Dies wird am einfachsten dadurch erreicht, daß ein die Verschiebung darstellendes Signal dem Summierglied zusätzlich von einem Eintrittsleitschaufel- oder Geschwindigkeits-Informationsglied 74 zugeführt wird.

Fig. 3 zeigt eine weitere Druckstoß-Steuerschaltungo Dem Ausführungsbexspiel von Fig.. 2 entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Dabei wird ein anderes Verfahren zum Erzielen des Luftgewichtsdurchsatzes und des Pn-Werts erläutert, wobei zu beachten ist, daß die Schaltung nach Fig. 2 zur Erzeugung solcher Signale ebenso wirksam ist.

Dem Summierglied 36 werden die Eingangssignale W, P_R und zugeführt, P_R und P_R (_Tef\ werden in gleicher Weise wie bei dem vorherigen Ausführungsbexspiel erzeugt. W wird durch ein Glied 76 erzeugt, das ΔΡ (das anstatt am Auslaß 14-am Einlaß 12 abgenommen wird) mit einer Konstanten multipliziert. Wenn Al? vom Einlaß abgeleitet wird, sind Temperatur- und Druckfaktoren minimal, und in den meisten Fällen brauchen keine .Korrekturglieder vorgesehen zu werden«

Das VentilsteUungs-Führungssignal vom Summierglied 36 wird einem negativen Begrenzer 62 für die Gleichgewichtsregelung in der oben erläuterten Weise zugeführt. Ferner wird das Ventilstellungs-Führungssignal parallel einen positiven Begrenzer 78 zugeführt _t der positiv® Signale besöi·= tigt und negative Signal· durchlaßt ₉ dio eisan Betrieb is normalen Arbeitsbereich reprässatifsE'eso Das Bi~a©lssto£= Führungssignal erhöht sich mit holi©^ Sosstaindiglscat ₉ uean. das Druekverhältnis Pn bei einen 'bestiuHten Baitdurelisatg W zunimmt« Eine höh© Zunahmerat® ist ©ia Iforläufer des Br&efc= stoßzustandsβ Wenn dah©r ^ ° W τοπ einem Glied 80

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über einen von einem Vergleicher-Übergangs-Shinktionsglied 82 bestimmten Pegel ansteigt, erzeugt das Punktionsglied 82 ein Signal mit hoher Verstärkung, das über ein Glied 84 zum Summierglied 64 gelangt. Das Signal ist ausreichend groß, um das Ventil 22 in kurzer Zeit, z. B. innerhalb von 15 /US, vollständig zu öffnen. Das Glied kehrt dann nach einem längen Zeitintervall von z. B. 3 s zu seinem ursprünglichen Pegel zurück, so daß das Ventil 22 geschlossen wird« Ein Höheres-Signal-Steuerglied 84 läßt nur das höhere der beiden Eingangssignale durch, so daß eine Ausgleichs- und Gleichgewichtsregelung erfolgt.

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Claims

Ansprüche

rl.JDruckstoß-Steuersystem für einen einen Druckluftverbraucher speisenden Verdichter,

gekennzeichnet durch

Glieder (30, 32, 34) zum Erzeugen eines Signals, das zu einem Druckverhältnis (Pg) zwischen dem Verdichterausgangsdruck (Pq₁₁₈) uncL dem Verdichtereingangsdruck (P₆^_n) proportional ist,

ein Glied (37) zum Erzeugen eines zu einem Bezugsdruckverhältnis (PjW- χ.Ο proportionalen Signals, ein Glied (56) zum Erzeugen eines zu dem Luftgewichtsdurchsatz (W) durch den Verdichter proportionalen Signals,

ein Glied (36) zum Vergleichen des Druckverhältnissignals (Pr) plus des Bezugsdruckverhältnissignals (¹V-«ef"P ³^* einem Heßgewiehtsdurchsatz (W),

ein Glied (36) zum Erzeugen eines Entlüftungsventil-Mihrungssignals, wenn das Druckverhältnissignal plus das Bezugsdruckverhältnissignal das Meßluftgewichtsdurchsatzsignal übersteigen, und

ein Ventilstellungs-Eegelglied (68), das auf das Entlüftungsventil-Führungssignal anspricht und ein Ventil (22) öffnet und schließt, das einen Teil der dem Druckluftverbraucher (16) zugeführten Luft in einer zu dem Entlüftungsventil-Pührungssignal proportionalen Menge abläßt.

572-(B OO787)-schö

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2. Druckstoß-Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

Glieder (30, 32, 34) zum Erzeugen eines Signals, das zu einem Druckverhältnis (Pp) zwischen dem Verdichterausgangsdruck

ome) ^a aem Verdichtereingangsdruck (P ·_) proportional ist;

ein Glied (37) zum Erzeugen eines zu einem Bezugsdruckverhältnis (Br/_refO proportionalen Signals; Mittel zum Erzeugen eines Signals, das zu dem Ist-Luftgewichtsdurchsatz (W) durch den Verdichter (10) proportional ist;

ein Summierglied (36) zum Addieren des Druckverhältnissignals mit dem Gewichtsdurchsatzsignal und dem Bezugsdruckverhältnissignal;

ein Glied (36) zum Erzeugen eines Entlüftungsventil-Führungssignals, wenn das Druckverhältnissignal plus das Bezugsdruckverhältnissignal das Luftgewichtsdurchsatzsignal übersteigen; und

ein Ventilstellungs-Regelglied (68), das auf das Entlüftungsventil-Führungssignal zum öffnen und Schließen eines Ventils (22) anspricht, das einen Teil der dem Verbraucher (16) zugeführten Druckluft in einer zu dem Entlüftungsventil-Führungssignal proportionalen Menge abläßt.
3· Druckstoß-Steuersystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

ein Glied (5²O zum Multiplizieren des Luftgewichtsdurchsatzsignals und Mittel zum Multiplizieren des Druckverhälfc· nissignals, so daß das Entlüftungsventil-Führungssignal längs einer ausgewählten Verdichterarbeitskurve für sämtliche Werte des Gewichtsdurchsatzes Null ist.
4·. Druckstoß-Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

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daß die von dem Ventil (22) abgelassene Luftmenge umso größer ist, je größer das Ventil-Führungssignal ist.
5. Druckstoß-Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Stufe zum Erzeugen eines Entlüftungsventil-Führungssignals ferner aufweist:

ein Begrenzerglied (62), das das Führungssignal durchläßt, wenn dessen Polarität anzeigt, daß das Druckverhältnissignal plus das Bezugsdruckverhältnissignal das Luftgewichtsdurchsatzsignal übersteigen.
6. Druckstoß-Steuersystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

ein Glied (80) zum Differenzieren des Entlüftungsventil-Führungssignals in bezug auf die Zeit zwecks Erzeugung eines Differenzsignals;

ein Glied (82) zum Vergleichen des Differenzsignals mit einem Differenz-Bezugssignal ; und

ein Glied (84) zum Erzeugen eines Signals, das eine Öffnung des Ventils (22) bewirkt, wenn das Differenzsignal das Differenz-Bezugssignal übersteigt.
7· Druckstoß-Steuersystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch

ein Begrenzerglied (78), das zwischen das Summierglied (36) und das Differenzierglied (80) geschaltet ist und das Entlüftungsventil-lührungssignal durchläßt, -wenn dessen Polarität anzeigt, daß das Gewichtsdurchsatzsignal größer als das Druckverhältnissignal plus das Bezugsdruckverhältnissignal ist, und das Entlüftungsventil-Führungssignal nicht durchläßt, wenn dessen Polarität anzeigt, daß das Druckverhältnissignal plus das Bezugsdruckverhältnissignal das Luftgewichtsdurchsatzsignal übersteigen.

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8. Druckstoß-Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß das Glied (84) zum Erzeugen eines Signals, das das Ventil (22) öffnet, wenn das Differenzsignal das Differenz-Bezugssignal übersteigt, ferner ein Signal erzeugt, das das Ventil (22) nach einem vorbestimmten Zeitintervall schließt.
9. Druckstoß-Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Glieder zum Erzeugen eines zu dem Druckverhältnis (Pp) proportionalen Signals umfassen:

ein Glied (30) zum Erzeugen eines den Eingangsdruck (P₀.:-) darstellenden Signals,

ein Glied (32) zum Erzeugen eines den Ausgangsdruck (P_„_)

CLU. S

darstellenden Signals, und

ein Glied (3*0 zum Dividieren des Ausgangsdrucksignals durch das Eingangsdrucksignal zwecks Erzeugung eines zu dem Druckverhältnis (P_R) proportionalen Signals.
10. Druckstoß-Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittel zum Erzeugen eines zum Luftgewichtsdurchsatz proportionalen Signals umfassen:

ein Glied (4-2) zum Erzeugen eines Signals, das eine Druckdifferenz (Al?) am Verdichterausgang (14) darstellt; ein Glied (46) zum Erzeugen eines Signals, das zu der Temperatur am Verdichtereinlaß (12) proportional ist; ein Glied (48) zum Erzeugen eines Signals

W =

mit 0 " eine Konstante,
P_. = Eingangsdruck und

6X11

T . « Eingangstemperatur;

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ein Glied (50) zum Dividieren von T_e::_n durch 519»7 zwecks Erzeugung eines Temperaturkorrekturfaktors (Θ); ein Glied (52) zum Erzeugen vonl/Q;

ein Glied (58) zum Dividieren von Ρ_.·_ durch 14,7 zwecks Er-

ΘΧΏ.

zeugung eines Druckkorrekturfaktors $ ; ein Glied (54) zum Multiplizieren von W mit^O zwecks Erzeugung von W -/θ; und

ein Glied (56) zum Dividieren von W¹ ifQ durch ζ zwecks Er-W θ

zeugung von —-*— .
11. Druckstoß-Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittel zum Erzeugen eines zu dem Luftgewichtsdurchsatz proportionalen Signals umfassen:

ein Glied (4-0) zum Erzeugen eines eine Druckdifferenz ΔΊ? am Verdichtereinlaß (12) darstellenden Signals; und ein Glied (76) zum Multiplizieren des AP-Signals mit einer Konstante zwecks Erzeugung des zu dem Ist-Luftgewichtsdurchsatz proportionalen Signals.
12. Druckstoß-Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

Glieder (30, 32, 34) zum Erzeugen eines Signals, das zu einem Druckverhältnis (P_R) zwischen dem Verdichterausgangsdruck (P₀₁₁₅₅) und dem Verdichtereingangsdruck (P_e;;_n) P^r°- portional ist;

ein Glied (37) zum Erzeugen eines zu einem Bezugsdruckverhältnis (PßCj.ef)) proportionalen Signals;

ein Glied (36) zum Summieren des Druckverhältnissignals mit dem Luftgewichtsdurchsatzsignal und dem Bezugsdruckverhältnissignal;

ein Glied (36) zum Erzeugen eines Entlüftungsirentil-Mihrungssignals, wenn das Druckverhältnissignal (Pp) plus das B@- zugsdruckverhältnissignal (iW.^^) das Luftgewichtsdurch·= satzsignal (W) übersteigenι

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ein Glied (80) zum Differenzieren des Entlüftungsventil-Eührungssignals in bezug auf die Zeit zwecks Erzeugens eines Differenzsignals;

ein Glied (82) zum Vergleichen des Differenzsignals mit einem Differenz-Bezugssignal;

ein Glied (84) zum Erzeugen eines Ventilöffnungssignals, wenn das Differenzsignal das Differenz-Bezugssignal übersteigt; und

ein Ventilstellungs-Regelglied (68), das auf das Entlüftungsventil-Führungssignal und das Ventilöffnungssignal zum öffnen und Schließen eines Ventils (22) anspricht, das einen Teil der dem Verbraucher (16) zugeführten Luft in einer zu dem Entlüftungsventil-Führungssignal proportionalen Menge abläßt.

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