DE2907982A1 - Vorrichtung zur leistungsregelung von kuehlgeraetekompressoren - Google Patents

Vorrichtung zur leistungsregelung von kuehlgeraetekompressoren

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DE2907982A1
DE2907982A1 DE19792907982 DE2907982A DE2907982A1 DE 2907982 A1 DE2907982 A1 DE 2907982A1 DE 19792907982 DE19792907982 DE 19792907982 DE 2907982 A DE2907982 A DE 2907982A DE 2907982 A1 DE2907982 A1 DE 2907982A1
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Lawrence E Lush
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Pacific Technology Inc Renton Wash Us
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LUSH LAWRENCE E
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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
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
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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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    • F25B2400/07—Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075—Details of compressors or related parts with parallel compressors

Description

  • Vorrichtung zur Leistungsregelung von
  • Kthlgerätekompressoren Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung oder Steuerung eines oder mehrerer Kompressoren einer KUhlanlage.
  • Kühlanlagen, etwa für die Klimatisierung großer Gebäude, enthalten typischerweise mehrere, entweder parallel oder in Reihe geschaltete Kompressoren bzw. Gebläse für die Kühlung eines geregelten Mediums, wie Verfahrenwasser, Kaltraum-, Kthl- oder Rücklaufwasser. Bei vielen derartigen Anlagen kann die Kühl leistung des Kompressors variiert bzw. geregelt werden. Andere Anlagen benötigen nicht die Kühlleistung einer Mehrkompressoranlage und verwenden daher einen einzigen Kompressor mit regelbarer Leistung. Ein solcher Kompressor (z.B.
  • York Modell HT 250) mit elektrischer Steuerung oder Regelung enthält typischerweise eingebaute Steuer- und Sicherheitsvorrichtungen, die für ein Abschalten bei Ausfall und für Uberlastungsschutz sorgen. Diese Vorrichtungen sind jedoch nur für die Regelung oder Steuerung des einzelnen Kompressors wirksam, weshalb sie bei einer Mehrkompressoranlage nur begrenzten Wert besitzen. Außerdem sprechen die eingebauten Steuerungen nicht automatisch auf Bedarfsänderungen der Kühlleistung an, so daß sie auch in einer Einkompressoranlage nur von begrenztem Wert sind.
  • Im Hinblick auf den beträchtlichen Energie- oder Strombedarf solcher Kühlanlagen, insbesondere im Hinblick auf die stelgenden Energiekosten, sowie auf die sich aus einem Ausfall der Anlage ergebenden Unbequemlichkeiten ist es nicht nur wichtig, daß ein Kompressor ständig in Betrieb bleibt, sondern auch, daß die Anlage wirtschaftlich arbeitet. Aus diesem Grund sind bereits verschiedene Arten von Regel- und Steuer-.
  • vorrichtungen verwendet worden, die zum Ein- und Ausschalten sowie zur Erhöhung oder Senkung der Kühlleístung der einzelnen regelbaren Kompressoren der Anlage dienen. Im Fall von Schraubengebläsen wird die Leistung durch Änderung der Relativstellung des KUhlmittel-EiniaßstutzenS geändert.
  • Im Fall von Kreiselverdichtern bzw. Schleuderkompressoren erfolgt die Leistungsänderung durch Änderung der Schaufelstellung, doch ändert sich dabei die Leistung nicht in jedem Fall unmittelbar in AbhEngiskelt von der Schaufelstellung.
  • Der Einfachheit halber werden jedoch in der folgenden Beschreibung Leistung und Schaufelstellung als praktisch auswechselbare Begriffe angesehen.
  • Einige dieser bisherigen Regelvorrichtungen sind mit Uberlastungsproblemen beim Anfahren behaftet, durch welche sich die Möglichkeit für Störungen vergrößert F beispielsweise in Form eines Abschaltens der Anlage, wenn tatsächlich kein Anlagenstörzustand vorliegt. Beispielsweise lassen viele Regler die Kompressoren der Anlage beim Anfahren während einer kurzen Zeit auf Höchstleistung übergehen, was zu Störungen,.
  • wie einem Abschalten wegen niedriger Kühlmitteltemperatur oder einer Übersteuerung der Wassertemperaturregelung führt, wenn tatsächlich keine Störung in der Anlage vorliegt. Dieser schnelle Leistungsanstieg führt auch zu einem starken kurzzeitigen Anstieg des Stromverbrauchs. Ein ähnliches Problem tritt auf, wenn ein erster Kompressor mit Höchstleistung arbeitet und zur Deckung des Kühlbedarfs die Heranziehung der zusätzlichen Kühileistung eines anderen Kompressors der Anlage nötig ist, wobei sich ein erhöhter Energiebedarf bzw. Stromverbrauch über eine längere Zeitspanne beim Einschalten des zweiten Kompressors ergibt. Andere, bisher übliche Regelvorrichtungen, mit denen derartige Störungen durch eine üblicherweise als "Lastbegrenzer" bezeichnete Schaltung vermieden werden sollen, messen im wesentlichen den Laststrom des Kompressors und vergleichen diesen Strom mit einem bekannten Höchstwert. Die Regelvorrichtung läßt dann nur eine prozentuale Erhöhung des Laststroms während einer vorgegebenen Zeitspanne zu.
  • Die mit diesen Lastbegrenzer-Reglern zusammenhängende Schwierigkeit ist besonders bei mit regelbarer Leistung arbeitenden Schleuderkompressoren sowohl in Mehr- als auch in Einkompressoranlagen auffällig. Bei derartigen Kompressoren sind Laststromerhbhungen nicht unbedingt ein Anzeichen für Änderungen der Kompressorleistung. Wenn beispielsweise eine kleine Materialmenge mit einer von dem normalerweise verwendeten Kühlmittel abweichenden ViskositSt zufällig in den Kompressor eingesaugt wird, steigt der Laststrom ohne Änderung der Leistung an. Dies kann zu einer "Sromspitze" in der Lasthbgrenzerschaltung führen, durch die wiederum dieser Regler veranlaßt wird, die Leistung in unerwünschter Weise zu drosseln.
  • Ein anderes, sich bei den bisherigen Regelvorrichtungen ergebendes Problem ist die Schwierigkeit, einen Gleichgewichtszustand bezüglich der Leistung der einzelnen Kompressoren der Anlage aufrechtzuerhalten. Die meisten Mehrkompressoranlagen verwenden Kompressoren, d.h. Verdichter-oder Gebläse, jeweils gleicher Leistung. Zur Optimierung des Betriebswirkungsgrads einer solchen Anlage bei gleichzeitiger weitgehender Verringerung des Stromverbrauchs ist es wünschenswert, die Leistungen der einzelnen Geräte im Betrieb zu jedem vorgegebenen Zeitpunkt jeweils gleich einzustellen bzw. in ein gegenseitiges Gleichgewicht zu bringen. Für Anlagen mit Kompressoren unterschiedlicher Leistung ist ein gewichteter Ausgleich wünschenswert.
  • Dieser Ausgleich bzw. Abgleich erfordert zwei Arbeitsgänge: Erstens müssen die Leistungen der beiden Anlagenkompressoren anfänglich aufeinander abgestimmt werden, und zweitens müssen Leistungserhöhungen oder -verminderungen so zwischen den arbeitenden Kompressoren aufgeteilt werden, daß praktisch ein Ausgleich in der Kühl leistung erhalten bleibt. Diese Verteilung der Leistungserhöhungen oder -verringerungen kann entweder dadurch erfolgen, daß beiden Kompressoren eine Belastung oder Entlastung einer vorgegebenen Größe signali siert wird, oder durch Wechseln der Belastung (bzw. Entlastung) der Kompressoren. Typischerweise wird zur Verringerung des Energiebedarfs die letztgenannte Möglichkeit gewählt, doch hat sich dabei eine genaue Messung der Kompressor leistung in Verbindung mit einer wirksamen Wechselsteuerung als schwierig erwiesen.
  • Bei der Einkompressoranlage hat sich eine genaue Regelung ebenfalls als schwierig erwiesen. Die meisten bisherigen Regelanlagen können nur einige wenige schrittweise Änderungen der Kühlleistung herbeiführen, so daß sehr große Bedarfsänderungen erforderlich sind, bevor die Regelvorrichtung mit einer Leistungsänderung anspricht Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer verbesserten Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung von Kühlkompressoren, insbesondere zur Regelung mehrerer Kompressoren von einer einzigen Stelle aus.
  • Mit dieser Regelvorrichtung soll eine erhebliche Senkung des Energiebedar£s der Kühlanlage möglich sein.
  • Diese Regelvorrichtung soll dabei auch verbesserte Genauigkeit bezüglich der Aufrechterhaltung der Temperatur eines Regelmediums auf einem gewünschten Wert besitzen.
  • Weiterhin soll mit dieser Vorrichtung ein übermäßiger Stromverbrauch beim Anfahren des Kompressors weitgehend ausgeschaltet werden.
  • Schließlich soll diese Regelvorrichtung die eingebauten Schutzvorrichtungen nicht übersteuern.
  • Die genannte Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.
  • Erfindungsgemäß mißt eine Regelvorrichtung die Temperatur des geregelten Mediums mittels einer beliebigen Temperaturmeßvorrichtung, die ein schwebendes (floating) Steuer- bzw.
  • Regelsignal liefert, und während eines zweckmäßigen Taktzyklus Befehlssignale zu einem voreilenden Kompressor oder einem nacheilenden Kompressor liefert, typischerweise zu Schleuder- oder Schraubenkompressoren mit variabler Leistung, um die Kühlleistung entsprechend dem durch die Temperatur des geregelten Mediums angezeigten Bedarf einzustellen. Bei einer Einkompressoranlage werden selbstverständlich die Signale stets nur diesem einen Kompressor zugeführt. Da Schleuderkompressoren im allgemeinen schwieriger genau zu regeln sind als Schraubenkompressoren bzw.
  • -gebläse, bezieht sich die folgende Beschreibung auf Schleuderkompressoren. Eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Verwendung bei Schraubengebläsen o.dgl.
  • dürfte jedoch für den Fachmann offensichtlich sein.
  • In einem typischen Arbeitszyklus einer Ein- oder Mehrkompressoranlage folgt auf das anfängliche Einschalten des Stroms eine Anzeige, daß zusätzliche Kühileistung bendtigt wird. Wie erwähnt, wird diesem Bedarf üblicherweise durch Erhöhung der Kompressorleistung bis auf etwa Höchstleistung von 100 % entsprochen. Diese schnelle Leistungserhöhnung führt zu einer unnötigen Leistungsschwankung und einem entsprechenden Energiebedarf. Erfindungsgemäß läßt dagegen ein Zykluszeitgeber nur eine stufenweise bzw. schrittweise Erhöhung der Leistung mit von Hand eingegebener Größe-der Erhöhung während eines Abschnitts jede8 Arbeitszyklus zu.
  • Im restlichen Arbeitszyklus kann das geregelte Medium auf die Änderung der KUhlleistung reagieren. Wenn -zu Beginn des nächsten Zyklus zusätzliche Kühlleistung bendtigt wird, wird eine weitere schrittweise Erhöhung der Kompressorleistung e;Lngeführt, worauf die genannte Reaktionszeit folgt Die schrittweisen Erhöhungen erfolgen so lange, bis sich das geregelte Medium auf der gewünschten bzw. Solltemperatur stabilisiert hat. Da nur schrittweise Leistungserhdhungen zugelassen werden, werden Stromstöße vermieden, wodurch eine groBe Ursache für Störungen ausgeschaltet und der Stromverbrauch erheblich verringert wird.
  • Bei Mehrkompressoranlagen ist in manchen Fällen ein einziger (Führungs-)Kompressor nicht in der Lage, einem Bedarf für erhöhte Kühlleistung zu entsprechen. In diesen Fällen wird erfindungsgemäß automatisch und unabhängig von der Zykluszeitsteuerung die Leistung des Führungskompressors auf einen willkürlich gewählten Wert verringert, während ein zweiter bzw. nachgeschalteter oder Nachlaufkompressor in Betrieb gesetzt und auf eine willkürlich gewählte Kühlleistung eingestellt wird. Typischerweise ist die Summe der Leistungen beider (oder mehrerer) Kompressoren kleiner als die H6chstleistung eines Einzelkompressors, was auf den erhöhten Wirkungsgrad aufgrund der vergrößerten Oberfläche zurückzuführen ist. Durch automatische Reduzierung der Leistung des Führungskompressors vor dem Einschalten des nachgeschalteten Kompressors wird ein erhöhter Strombedarf vermindert.
  • Sobald die beiden Kompressoren ihre vorgesehene Leistung erreicht haben, wird eine schritt- bzw. stufenweise Belastung oder Entlastung der Anlage durch die Zyklus zeitsteuerung zugelassen. Falls danach während des aktiven Teils des Zeitgeberzyklus eine Anforderung für erhöhte Kühlleistung eingeht, werden die schrittweisen Leistungserhöhungen abwechselnd am vorgeschalteten und am nachgeschalteten Kompressor eingestellt. Aufgrund einer neuartigen Konfiguration für das Wechseln der Signale zur Änderung der Kompressor leistung hält die erfindungsgemäße Vorrichtung wirksamer und genauer einen Betriebsaüsgleich zwischen den Kompressoren des Systems aufrecht.
  • Wenn die Kühlleistung den Bedarf übersteigt, wird die Leistung auf ähnliche Weise, wie vorstehend beschrieben, schrittweise verringert. Wenn der Bedarf unter die Größe absinkt, bei welcher mehr als ein Kompressor wirtschaftlich in Betrieb gehalten werden kann, wird der nachgeschaltete Kompressor abgeschaltet, so daß nur noch der führende bzw. vorgeschaltete Kompressor arbeitet. Die Mehrkompressoranlage arbeitet dann auf ähnliche Weise wie eine Einkompressoranlage, wobei alle schrittweisen Leistungserhöhungen oder -senkungen an einem einzigen Kompressor erfolgen. Anschließend wird die -Leistung des vorgeschalteten Kompressors zur Deckung des Bedarfs schrittweise erhöht oder verringert. Wenn der Bedarf ausreichend weit zurtekgeht, wird auch der führende bzw. vorgeschaltete Kompressor automatisch abgeschaltet.
  • Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich au-f die Feststellung und Anzeige von Kompressorstörungen mit automatischer Lastverschiebung auf die verbleibenden Kompressoren, sowie auf eine lokale oder Fernhandsteuerung zur Ubersteuerung der automatischen Folgesteuerung.
  • Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild einer Steuer- bzw. Regelvorrichtung gemäß ds Erfindung in einer Kühlanlage mit zwei Kompressoren, Fig. 2 ein Blockschaltbild der Regelvorrichtung gemäß Fig. 1 mit ihren Verbindungen und Anschlüssen, Fig. 3a bis 3d gemeinsam ein Schaltbild der Regelvorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 unter Verwendung von Relais; Fig. 3 eine schematische Darstellung der gegenseitigen Zuordnung der Fig. 3a bis 3d, Fig. 4a bis 4e ein Äquivalentschaltbild einer logischen Torsteuerschaltung für die Regelvorrichtung gemäß Fig. 3a und 3d, Fig. 5 ein Funktionsblockschaltbild der Vorrichtung nach Fig. 2, die sich für die Verwirklichung mit einem Mikroprozessor und den zugeordneten Schaltkreisen eignet, und Fig. 6a bis 6b ein Schaltbild einer Regelvorrichtung für eine Einkompressoranlage.
  • In Fig. 1 ist eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung 1 dargestellt, die mit einem ersten Kompressor 2 und einem zweiten Kompressor 3 verbunden ist. Der erste Kompressor 2 ist mit der Regelvorrichtung 1 über Klemmen oder Anschlüsse 5, 7, 9, 13, 15, 17 und 19 verbunden, welche die Befehlssignale für GeblAseschaufel-Ånstellwinkel, Einschaltzustand, Kompressorölsteuerung, -Sicherheitsstörung, -Anfahren, Vergrößerung des Schaufelanstellwinkels bzw. Verkleinerung des Schaufelanstellwinkels übertragen. Der zweite Kompressor 3 ist mit der Regelvorrichtung 1 über Klemmen 21 23, 25, 29, 31, 33 und 35 in analoger Weise verbunden, d.h. die Funktion an der Klemme 21 entspricht der Funktion an der Klemme 5 und so fort.
  • Mit der Regelvorrichtung 1 sind außerdem Temperaturregeischalter 37 (Klemmen 36 und 38) und 39 (Klemmen 36 und 40) verbunden, die eine erforderliche Erhöhung oder Verringerung der Kühlleistung anzeigen. Die Schalter 37 und 39 werden typischerweise durch einen Thermostaten gesteuert, der beispielsweise in die Kühlwasserrücklaufleitung eingebaut sein kann.
  • Weiterhin ist ein Tieftemperatur-Abstellschalter 41 an Klemmen 42 und 44 mit der Regelvorrichtung 1 verbunden. Der Schalter 41 schaltet den vorgeschalteten bzw. führenden Kompressor ab, wenn der Kühlleistungsbedarf unter eine vorbestimmte Größe abfällt. Sobald jedoch der Kühlleistungsbedarf im geregelten Raum einmal festgelegt worden ist, fällt die Temperatur des geregelten Mediums selten so weit ab, daB dieser Tiefteniperatur-Abstellschalter 41 betätigt wird.
  • Einen weiteren Teil der Regelvorrichtung 1 für die Regelung oder Ansteuerung des ersten Kompressors 2 bilden atßerdem vier Schaufelsteliung-Anzeigeschalter 43, 45, 47 und 49.
  • Der normalerweise offene Schaufelschalter 43, der mit der Regelvorrichtung 1 an Klemmen 58 und 60 verbunden ist, dient zur Anzeige einer gewissen Mindestleistung des Kompressors bzw. Gebläses 2, um eln-Abschalten auf noch näher zu erläuternde Weise dann zu ermöglichen, wenn der Kompressor 2 für ausreichende Kühlung nicht benötigt wird. Der über Klemmen oder Anschlüsse 62, 64 und 66 verbundene Schaufelstellung-Anzeigeschalter 45 mit sowohl Arbe'its- als auch Ruhekontakten dient auf noch näher zu erläuternde Weise zur Anzeige eines Rücklauf- oder Rückführzustands, wenn ein nachgeschalteter Kompressor angefahren wird. Der an die Klemmen 68 und 70 angeschlossene, normalerweise offene Schaufelstellung-Anzeigeschalter 47 dient zur Anzeige einer Höchstleistung des Kompressors 2, um einen zweiten Kompressor bzw.
  • Gebläse in Betrieb nehmen zu können, wenn sich ein erhöhter Kühlleistungsbedarf ergibt. Der normalerweise geschlossene Mindestschaufelstellung-Anzeigeschalter 49, der. an Klemmen oder Anschlüssen 11 und 15 liegt, dient zur Einstellung der Gebläseschaufeln auf eine willkürlich festgelegte Mindestkapazität von z.B. 20 % unmittelbar nach- dem' Anfahren des Kompressors bzw. Gebläses, um auf diese Weise den Wirkungsgrad des Kompressorbetriebs zu optimieren. Für den zweiten Kompressor 3 sind Schalter 51, 53, 55 und 57 mit der Regelvorrich:ung 1 verbunden. Der an den Klemmen 72 und 74 liegende Schalter 51 entspricht dem Schalter 43, während der über die Klemmen 76, 78 und 80 verbundene Schalter 53 dem Schalter 45 analog ist. Der über die Klemmen 82 und 84 verbundene Schalter 55 ist dem Schalter 47 analog, und der über Klemmen 27 und 31 angeschlossene Schalter 57 entspricht dem Schalter 49.
  • Für die einwandfreie Arbeitsweise der Regelvorrichtang 1 müssen die Schaufelstellung-Schalter 49 und 57.auf einen kleineren Schaufelansteliwinkel als die Schalter 43 und 51 eingestellt werden, beispielsweise auf 20 % bzw. 25 % des größten Schaufelanstellwinkels. Weiterhin müssen die Schalter 45 und-53 auf einen größeren Schaufelanstellwinkel als die Schalter 43 und 51, beispielsweise auf 30 8 eingestellt ein. Die Schalter 47 und 55 sind typischerweise auf 85 % des größten Schaufelanstellwinkels eingestellt, doch müssen sie dabei auf einen Anstellwinkel eingestellt sein, bei dem die Schalter 47 und 55 betätigt werden, bevor die in den Kompressor eingebauten Überlastschutzvorrichtungen auslösen.
  • An die Regelvorrichtung 1 sind außerdem Durchflußschalter 93, 95, 97 und 99 angeschlossen. Die Durchflußschalter 93 und 95 als Sicherheitsschalter zur Gewährleistung eines Kühlwasserflusses durch den ersten Kompressor 2 sind an Klemmen 7 und 96 mit der Regelvorrichtung 1 inReihe geschaltet. Die diesen Schaltern analogen Durchfluß schalter 97 und 99 sind für den zweiten Kompressor 3 vorgesehen und an Klemmen 23 und 100 an die Regelvorrichtung 1 angeschlossen.
  • Fig. 2 veranschaulicht in Blockschaltbildform die inneren Schaltkreise der Regelvorrichtung 1 gemäß Fig. 1. Gemäß Fig. 2 arbeitet ein Zeit- bzw. Taktgeber 200 8ynchron.und unabhängig von den restlichen Schaltkreiselementen, um ein Takt- bzw. Zeitsteuersignal zu einer R3-Ubertragungs- bzw.
  • Auslöseechaltung 202, einerR4-Ubertragungsschaltung 204, einer ersten Kompressorlast- und -entlastungsschaltung 206 unreiner zweiten derartigen Schaltung 218 zu übertragen.
  • Während eines Teils des vom Zeitgeber 200 bestimmten Zeitsteuerzyklus kann die erste Kompressor-Last- und -Entlastungsschaltung 206 über Klemmen 36, 38 und 40 ein Signal von den Temperaturregelschaltern 3i und 39 (Fig. 1) abnehmen. Wenn eine Erhöhung der Kühlleistung nötig ist, schließt der normalerweise offene' Schalter 37. Wenn sich weder der erste Kompressor 2 noch der zweite Kompressor 3 im Betrieb befindet, d.h.
  • falls die Anlage, beispielsweise am frühen Morgen, angefahren werden muß, spricht diese Schaltung 206 auf den Bedarf für erhöhte Kühlleistung dadurch an, daß sie dem ersten Kompressor 2 über die Klemme 17 ein Signal zur Vergrößerung des Schaufelanstellwinkels liefert. Gleichzeitig veranlaßt die Lastschaltung 206 eine Pumpenanfahrschaltung 208, einen Stromkreis zwischen Klemmen 365 und 367 der Regelvorrichtung 1 zu schließen und dabei die nicht dargestellte Pumpe der Anlage in Betrieb zu setzen. Bei einigen Anlagen ist mehr als eine Pumpe vorhanden, beispielsweise je eine Pumpe pro Kompressor bzw. Gebläse. Bei einer solchen Anlage können die Pumpen durch ein Kompressoranfahrsignai in Betrieb gesetzt werden.
  • Wenn die Pumpenanfahrschaltung 208 auf die Lastschaltung 206 anspricht, liefert diese ihrerseits. Signale zum.vorgeschalteten Kompressor für das Anfahren desselben über die Anfahrschaltung 210 und 212. Ob der erste Kompressor 2 oder der zweite Kompressor.3 als vorgeschalteter oder fahren der Kompressor zugewiesen wird, wird automatisch durch eine Folgeschaltung 216 auf noch näher zu beschreibende Weise bestimmt. Zur beispielhaften Erläuterung sei angenommen, daß der erste Kompressor 2 der führende Kompressor ist, wobei die erste Kompressoranfahrschaltung 206 über' die Klemme 15 den ersten Kompressor 2 zur Inbetriebsetzung ansteuert, was dabei auf die in Verbindung mit Fig. 3a noch näher zu beschreibende Weise erfolgt.
  • Zu diesem Zeitpunkt sind die Anlagenpumpe.und der führende Kompressor angefahren, so daß die Kühlung einsetzt. Wenn die anfängliche Kühlleistung des einzigen, führenden Kompressors für die Deckung des Kühlbedarfs unzureichend ist,- was durch das Schließen des normalerweise offenen Schalters 37 angezeigt wird, kann beim nächsten Durchschaltzyklus des Zeitgebers 200 die erste Lastschaltung 206 auf den Bedarf für erhöhte Kühlleistung ansprechen, indem sie während einer vorbestimmten Zeitspanne über die Klemme 17 eine Vergrdßerung des Schaufelanstellwinkels des ersten bzw. führenden Kompressors 2 signalisiert Da das Signal zur Leistungserhöhung nur während einer vorbestimmten, begrenzten Zeitspanne anliegt, ermöglicht jeder Durchschaltzyklus des Zeitgebers 200 nur eine schrittweise Erhöhung von typischerweise 5 % der Kühlleistung der Anlage. Während weiterhin der Durchschaltteil des durch den Zeitgeber 200 bestimmten Zyklus nur- eine begrenzte Dauer von typischerweise 20 s besitzt, besitzt der "Sperrabschnitt" dieses Zyklus eine wesentlich längere Dauer von beispielsweise bis zu 10 min, Da der Sperrzyklus des Zeitgebers 200 wesentlich länger gewählt ist als der Durchschaltzyklus, wird hierdurch dem geregelten Medium die Möglichkeit gegeben, auf die erhöhte Kühlleistung der Kühlanlage zu reagieren, wodurch automatisch die Leistung der Anlage ungefähr auf den Mindestwert zur Deckung des Bedarfs begrenzt wird. Hieraus ergibt sich wiederum eine Energieeinsparung. Durch die nur schrittweisen Erhöhungen der Leistung und die Festlegung einer Reaktions- bzw. Einwirkzeit zwischen diesen Leistungserhöhungen wird ebenfalls der Snergiebedarf bzw. Stromverbrauch gesenkt, während Probleme, wie Überlaufen oder Übers teuerung und ein Abschalten bei niedriger Kühlmitteltemperatur, praktisch vermieden werden.
  • Falls die Anlage zusätzliche Kühlleistung benötigt, wird die vorstehend beschriebene Regelfolge wiederholt, bis der führende Kompressor, im vorliegenden Beispiel der erste Kompressor 2, eine Höchstleistung von typischerweise 85 % der Nennleistung erreicht hat. Die Höchstleistung wird durch das Schließen des normalerweise offenen Schalters 47 angezeigt, welcher die Lastschatung 206 an einer weiteren Erhöhung der Leistung des Kompressors -2 hindert, weil ein Entlastungssignal ein Lastsignal auf noch näher zu beschreibende Weise übersteuert. Wenn die Höchstleistung des ersten Kompressors 2 erreicht ist, jedoch noch weitere Kühlleistung gefordert wird, spricht eine Kompreflsoranfahrschaltung 214 für den nachgeschalteten Kompressor an, indem sie den zweiten Kompressor, d.h. den Kompressor 3, über die zweite Last-und Entlastungsschaltung 218 in Betrieb setzt bzw. auf Last schaltet. Die Anfahrschaltung 214 für den nachgeschalteten Kompressor steuert außerdem die Anfahrschaltung 212 für den zweiten Kompressor zum Anfahren des zweiten Kompressors 3 an. Das Anfahren des Kompressors 3 beginnt, sobald der Kompressor 2 die Höchstleistung von 85 % der Nennleistung erreicht hat, was üblicherweise- während des Durchschaltzyklus des Zeitgebers 200-der Fal-l ist. Die Innensteuerungen des Kompressors verzögern jedoch das tatsächliche Anfahren dieses Kompressors bzw. Gebläses für eine Ze'*tflpanfle von bis zu einigen Minuten. Zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Anfahrschaltung 214 für den nachgeschalteten Kompressor den zweiten Kompressor 3 zum Anfahren ansteuert, steuert sie außerdem den Kompressor 2 für eine Entlastung um einen vorbestimmten Betrag von beispielsweise~30 % der Höchstleistung über die erste Kompressor-Lastschaltung 206 an, weil die normalerweise offenen Kontakte des SchaufelstellungsschalterS 45 einen Stromkreis durch den Entlastungsabschnitt der Schaltung 206 herstellen. Obgleich es nicht erforderlich ist, daß der erste Kompressor 2 bei jedem Schaltungsproblem entlastet wird, erfordert die Erzielung des maximalen Wirkungsgrads der Schaltung eine weitgehende Verringerung des Energiebedarfs. Dies wird durch eine Entlastung bzw. ein Herabfahren des ersten Kompressors 2 auf einen vorbestimmten Wert und eine Belastung des nachgeschalteten Kompressors, d.h. des zweiten Kompressors 3 beim angenommenen Beispiel, von einem bestimmten Mindestwert aus erreicht, indem von der Anfahren schaltung 214 für den nachgeschalteten Kompressor ein Signal zur Anfahrschaltung 212 für den zweiten Kompressor geliefert wird. Sobald die Belastung des zweiten Kompressors 3 beginnt, halten die Arbeitskontakte des Schaufelstallungsscha ters 53 den Belastungszustand des Kompressors 3 aufrecht, bis die vorbestimmte Mindestleistung erreicht ist, worauf sich die Arbeitskontakte des Schalters 53 öffnen. Die typischerweise bei Kühlanlagen verwendeten Kompressoren bzw.
  • Verdichter oder Gebläse besitzen eine eingebaute Verzögerung für das Anfahren, so daß der erste Kompressor 2 auf einen vorbestimmten Betrag entlastet wird, bevor die Belastung des zweiten Kompressors 3 auf die Mindestgrdße einsetzt. Im Fall von aufeinander abgestimmten Kompressoren ist die Entlastungsgröße des Kompressors 2 typischerweise gleich der Belastungsgröße des Kompressors 3, so daß die erfindungsgemäß ermöglichten Energieeinsparungen optimiert werden können. Diese Angleichung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, vielmehr ist ein gewichteter-Abgleich der Anlagen optimal, die keine aufeinander abgestimmten Kompressoren verwenden. Zu diesem Zeitpunkt hat die Anfahrschaltung 214 für den nachgeschalteten Kompressor auf ein Signal vom Schaufelstellungschalter 47 angesprochen und die Anfahrschaltung 212 zur Einleitung des Betriebs des Kompressors 3 angesteuert. Nunmehr arbeiten daher beide Kompressoren 2 und 3, jedoch mit einer Leistung von wesentlich weniger als der Höchstleistung, z.B. mit einer Leistung von 30 %. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Summder Kühl leistungen beider Kompressoren vorzugsweise kleiner ist als die Höchstleistung eines einzigen Kompressors, weil eine Erhöhung des Kühlwirkungsgrads durch die Vergrößerung der Oberfläche erreicht wird, die von beiden Kompressoren für die Kühlung zur Verfügung gestellt wird.
  • Falls ein durch das Schließen des normalerweise offenen Schalters 37 angezeigter erhöhter Kühlleistungsbedarf weiter besteht, wird im nächsten Durchschaltzyklus des Zeitgebers 200 der führende Kompressor 2 auf vorher beschriebene Weise belastet. Obgleich zu diesem Zeitpunkt beide Kompressoren 2 und 3 in Betrieb sind, hat der erhöhte Kühlleistungsbedarf keine gleichzeitige Erhöhung der Leistung beider Kompressoren 2 und 3 ur Folge. Vielmehr wird während des ersten Durchschaltzyklus des Zeitgebers 200, während welchem ein erhöhter Kühlleistungsbedarf angezeigt wird, die Leistung bzw. die Belastung des führenden Kompressors 2 erhöht. Beim nächsten Durchschaltzyklús des Zeitgebers 200, während welchem ein erhöhter KUhlleistungsbedarf vorhanden ist, wird der Kompressor 3 belastet. Dies geschieht auf die im folgenden beschriebene Weise.
  • WAhrend des ersten Durchschaltzyklus des Zeitgebers 200, in welchem ein Bedarf für erhöhte Leistung besteht, nachdem beide Kompressoren mit Mindestleistung angefahren worden sind, fordert eine R3-Ubertragungsschaltung 202 auf vorher beschriebene Weise eine stufenweise Leistungerhhuflg des führenden Kompressors 2 an. Sobald.die stufenweise Leistungserhöhung des ersten Kompressors 2 stattgefunden hat bewirkt diese Schaltung 202 eine Erhöhung der Leistung des zweiten Kompressors während des nächsten Durchschaltzyklus des Zeitgebers 200, während dem der '. mperatur3chalter 37 einen Bedarf für zusätzliche Kühlung anzeigt. Nach der Inbetriebnahme des zweiten Kompressors 3 bewirkt die R3-Ubertragungsschaltung 202 eine Belastung bzw. Leistungserhöhung am zweiten Kompressor 3 bei der nächsten Anforderung. Auf diese Weise werden Anforderungen für erhöhte Leistung durch abwechselnde Leistungserhöhung der beiden Kompressoren erfüllt, -bis der Bedarf gedeckt ist. Da aufgrund der Zeitsteue rung der Schaltung nur schrittweise Erhöhungen oder Verringerungen der Leistung möglich sind, kann die Anlagenstabilität mit Temperaturschaltern erhalten werden, die auf Abweichung von 10 ansprechen. Die Temperatur des geregelten Mediums kann daher mit einer Genauigkeit von 10 konstant gehalten werden. Dies steht im Gegens-atz zu den "proportional messenden"Regelvorrlchtungen, die nur mittels großer Schwankungen oder Abweichungen von möglicherweise bis zu 180 der Temperatur des geregelten Mediums stabilisiert werden können.
  • Die Anlagenleistung erhöht sich schließlich bis zur Deckung des Bedarfs, wobei der normalerweise offene Schalter 37 während des Durchschaltzyklus des Zeitgebers 200 offen bleibt.
  • Dabei werden durch die Schaltungen 206 und 218 keine Belastungs- oder Entlastungssignale erzeugt, und die Ubertragungsschaltung 202 (R3) bleibt unwirksam, bis die nächste Anforderung für erhöhte Leistung eingeht Falls eine verringerte Kühl leistung der Kompressoren 2 und 3 verlangt wird, schließt der normalerweise offene Schalter 39, während der normalerweise offene Schalter 37 offen bleibt, wodurch der Last- und Entlastungsschaltung 206 sowie der R4-Ubertragungsschaltung 204 während des betreffenden Durchschaltzyklus des Zeitgebers 200 signalisiert wird, daß eine Leistungsverringerung erforderlich ist. An diesem Punkt steuert die Entlastungsschaltung 206 den Schaufelverstellmotor des Verdichters bzw. Gebläses über die Klemme 17 der Regelvorrichtung 1 (vgl. Fig. 1) an, um den Anstellwinkel der Flügeln oder Schaufeln des Schleuderkompressors bzw.
  • -gebläses 2 zu verkleinern. Die R4-Ubertragungsschaltung 204 erfüllt eine Funktion, welcher derjenigen der R3-Ubertragungsschaltung 202 insofern analog ist, als dadurch beide Kompressoren abwechselnd schrittweise entlastet werden, während die Schaltung 202 eine Wechsel steuerung während der Belastung bzw. Leistungserhöhung bewirkte. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausfthrungsform der Erfindung wird zunächst die Leistung des führenden Kompressors verringert, obgleich dies nicht in jedem Fall erforderlich ist. Ersichtlicherweise kann entweder der führende oder der nachgeschaltete Kompressor zuerst entlastet werden, weil die Entlastung bzw. Leistungsverminderung der Belastung bzw. Leistungserhöhung insofern ähnlich ist, als beide Kompressoren zur Aufrechterhaltung einer vergleichsweise ausgeglichenen Leistung abwechselnd angesteuert werden. Falls also durch Schließen des normalerweise offenen Schalters 39 während des nächsten Durchschaltzyklus eine weiter erforderliche Leistungsverminderung angezeigt wird, wird der nachgeschaltete Kompressor 3 durch ein an die Last-und Entlastungsschaltung 218 für den zweiten Kompressor angelegtes Signal entlastet. Diese Schaltung 218 entspricht im wesentlichen der Schaltung 206, nur mit dem Unterschied, daß die Schaltung 206, wie erwähnt, den ersten Kompressor 2 ansteuert, während die Schaltung 218 den zweiten Kompressor 3 ansteuert. Ähnlich wie bei der Entlastung bzw. Leistungsminderung des ersten Kompressors 2 steuert außerdem ein vom Temperaturegelschalter 39 während des betreffenden Durchschaltzyklus des Zeitgebers 200 abgegebenes Signal die Last- und Entlastungsschaltung 218 sowie die R4-Ubertragungsschaltung 204 zur Reduzierung der Leistung des Kompressors 3 durch Verkleinerung des Schaufelanstellwinkels des Kompressors 3 über die Klemme 33 der Regelvorrichtung 1 an.
  • Falis die Anforderung für verringerte Kühlleistung weiter besteht, werden beide Kompressoren abwechselnd auf die für die Leisungserhöheng beschriebene Weise gedrosselt, bis einer der Kompressoren 2 und 3 eine vorbestimmte Mindestleistung von 25 % erreicht hat, unter welcher ein Betrieb beider Kompressoren unwirtschaftlich ist. Diese Mindestleistung wird durch die Schaufelanstellschalter 43 und 51 für die Kompressoren 2 bzw. 3 bestimmt. An diesem Punkt muß erfindungsgemäß der zweite Kompressor in Teilschritten während der nächsten Durchschaltzyklen des Zeitgebers 200, in denen weiterhin ein verringerter Kühlleistungsbedarf besteht, auf eine Leistung von 25 % herabgeführt werden. Falls der erste, auf eine Leistung von 25 % zu reduzierende Kompressor der führende oder vorgeschaltete Kompressor ist, erfordert die Anlage eine Reduzierung der Leistung des nachgeschalteten Kompressors in den erwähnten Teilschritten, bis beide Kompressoren mit 25 % der Höchstlistung oder einem anderen Mindestleistungswert arbeiten. Falls ein intermittxerender Bedarf bzw. eine Anforderung für verringerte Kühlleistung zu einer Leistungssenkung des führenden Kompressors unter den vorbestimmten Mindestwert, im angenommenen Beispiel 23 %, führt, stellt die Schaltung 206 diesen Zustand intern über den Schaufelstellungschalter 49 fest, wodurch diese Schaltung 206 daran gehindert wird, die Leistung des Kompressors 2 unter 20 % zu verringern. Wenn der nachgeschaltete Kompressor für eine Leistungsverringerung unter die Mindestleistung angesteuert wird, verhindern der Schaufelstellungschalter 57 und die Schaltung 218 eine weitere Leistungssenkung. Infolgedessen. kann nur die Leistung des Kompressors, der noch nicht mit Mindestleistung arbeitet, wiederum schrittweise reduziert werden, bis schließlich beide Kompressoren die durch die Schalter 49 und 51 bestimmte Mindestleistung erreichen. Wenn dies der Fall ist, empfängt die Anfahrschaltung 214 für den nachgeschalteten Kompressor ein Signal von den Schaufelstellungsschaltern 43 und 51, woraufhin sie den nachgeschalteten Kompressor 3 zum Abschalten ansteuert. Falls der KUhlleistungsbedarf größer ist, als sich mit einer Leistung mit25 % bzw.
  • der vorbestimmten Mindestleistung des führenden Kompressors 2 erfüllen läßt, wird wiederum auf vorher beschriebene Weise die Leistung des ersten Kompressors 2 erhöht. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet ersichtlicherweise nur der Kompressor 2.
  • Falls die Mindestleistung des Kompressors 2 mehr als ausreichend ist, um den Kühlbedarf der Anlage zu decken, schaltet die Regelvorrichtung 1 die Regelung oder Steuerung des Kompressors 2 auf den Tieftemperaturregler 41 um. In Abhängigkeit vom verringerten Kühlleistungsbedarf steuert der Schaufelstellungschalter 41 die Pumpenanfahrschaltung 208 an, um sowohl den ersten Kompressor 2 als auch die Kompressorpumpe über die Kompressoranfahrschaltung 210 bzw. die Pumpenanfahrschaltung 208 abzuschalten.
  • In der vorstehenden Beschreibung wurde eine normale Arbeitsweise aller Anlagenbauteile, einschließlich der Kompressoren 2 und 3 vorausgesetzt. Wenn dies nicht zutrifft, tritt eine Systemstörung auf. In diesem Fall stellt der Störungs-Abschaltkreis 220 für die Kompressoren 2 und 3 oder die Durchflußschalter 93 bis 99 fest, daß eine Kompressorstörung aufgetreten oder die Regelvorrichtung 1 ausgefalle ist. Dieser-Störungs-Abschaltkrais 220 verhindert sodann je nach Art der Störung den Betrieb eines oder beider Kompressoren. Falls beispielsweise ein Kompressor auf den Befehl der Regelvorrichtung 1 hin nicht anfährtl steuert die Schaltung 220 den verbleibenden Kompressor für das automatische Anfahren an, doch verhindert sie ein automatisches Wiederanfahren der Anlage nach dem nächsten Abschalten derselben.
  • Es sind jedoch manuelle Übersteuerungseinrichtungen zur Betätigung des verbleibenden Kompressors, während der ausge.-fallene Kompressor instandgesetzt wird, vorgesehen.
  • Die Fig. 3a bis 3d veranschaulichen gemeinsam eine.bevorzugte Ausführungsfcrm der Erfindung unter Verwendung. von Relais zur Vesdeutlichung der Arbeitsweise der Regelvorrichtung 1.
  • Die grundsätzliche Umschaltung und Anordnung der Anlage wurde bereits in Verbindung mit Fig. 2 erläutert, und die folgenden Ausführungen dienen lediglich zur weiteren Verdeutlichung dieser Arbeitsweise.
  • Beim erstmaligen Anfahren wird Strom an Klemmen bzw.. Anschlüsse 94 und 98 angelegt. Hierdurch wird ein variables bzw. regelbares Zeitgeberrelais 301 über Ruhekontakte 303 eines normalerweise geschlossenen Bimetallschalters eines Signalzeitgebers 305 an Spannung gelegt. Wenn das Zeitgeberrelais 301 anzieht, schließen sich seine Arbeitskontakte 307, wobei nach der Zeitsteuerperiode des eingeschalteten Signalzeitgebers 305 eine asymmetrische Rechteckwelle.am Zeitgebersignalrelais 309 erzeugt wird. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der Abschalt- bzw. Sperrzyklus dieses Relais 309 typischerweise mittels des einstellbaren Zeitgeberrelais 301 auf bis zu 10 min einstellbara während der Durchschaltzyklus des Relais 3'09 typischrwe.ise auf etwa 20 s festgelegt ist. Diese Zahlen sind jedoch im wesentlichen willkurlich festgelegt, und dem Fachmann sind selbstverständlich verschiedene Abwandlungen möglich.
  • Während der Durchschaltzeit des Zyklus des Zeitgebersignalrelais 309 schließen dessen Arbeitskontakte 311 (vgl.
  • Figur 3b), so daß Strom zwischen einer Klemme 36 und je nach den noch zu erläuternden Bedingungen einer Klemme 38 oder 40 fließen kann. Wie in Verbindung mit Fig. 1 erwähnt, ist der Temperaturregelschalter 37 zwischen die Klemmen 36 und 38 eingeschaltet, während der Temperaturregelschalter 39 zwischen den Klemmen 36 und 40 liegt. Wie weiterhin in Verbindung mit Fig. 1 erläutert, sind der normalerweise offene Schalter 37 geschlossen und der Schalter 39 offen, wenn durch den Thermostaten im geregelten Medium ein erhöhter Kühlleistungsbedarf angezeigt wird oder sooft die Belastungsbedingungen zur Lieferung eines schwebenden (floating) Steuersignals zweckmäßig abgegriffen werden können. Bei geschlossenem Schalter -37 fließt somit der Strom zwischen Klemme 36 und Klemme 38 gemäß Fig. 3b. Zur beispielhaften Erläuterung sei angenommen, daß der Schalter 37 geschlossen ist. Weiterhin sei angenommen, daß sich ein automatischer Voreil/Nacheil-Schalter 313 in der-Voreilposition befindet und daß zwei Schrittschalt- bzw. Folgerelais 315 und 317 abgefallen-sind. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Relais 315 und 317 lediglich parallelgeschaltete Relais sind, die je nach der Zahl der Kontakte am jeweils verwendeten Relais durch ein einziges Relais ersetzt werden können. Weiterhin sei angenommen, daß ein erstes und ein zweites Sicherheitsrelais 319 bzw. 321 an Spannung liegen und daß zwei öausfallrelais 323 bzw. 325 sowie zwei Durchflußschalter 331 bzw. 333 sämtlich erregt sind, während ein erstes und ein zweites Sicherheitsanzeigerelais 327 bzw. 329 abgefallen sind.
  • Unter diesen Ausgangsbedingungen hat ein durch das Schließen des Schalters 37 angezeigter Bedarf für erhöhteoKthl1eistung die folgenden Arbeitsschritte zur Folge: Wenn das Zeitsteuersignalrelais 309 anzieht, wird auch ein Festkörper-Steuerzeitgeber 335 (Fig. b) an Spannung gelegt, so daß er seinerseits Arbeitskontakte 337 schließt, wodurch ein zweites Zeitsteuerrelais 339 an Spannung gelegt wird.
  • Hierdurch wird ein geschlossener Stromkreis zwischen den Klemmen 94 und 98 über die Kontakte 311 des Zeitsteuersignalrelais 309, die Klemme 36, den Schalter 37, die Klemme 38, die Ruhekontakte 341 des R3-Relais 343, die Ruhekontakte 345 des zweiten Zeitsteuerrelais 339 die Ruhekontakte 347 des ersten Entlastungsrelais 349 und das erste Belastungsrelais 351 hergestellt. Es ist darauf hinzuweisen, daß das zweite Zeitsteuerrelais 339 erst dann anzieht, wenn der Steuerzeitgeber 335 abgelaufen ist, so daß sich die Kontakte 345 zur Beendigung des Belastungs- bzw. Leistungserhöhungszyklus öffnen. Außerdem bewirkt das Signal von der Klemme 13 über die Kontakte 341 des Relais 343, daß ein zweiter Bimetall-Verzögerungszeitgeber 353 auf noch näher zu beschreibende Weise seine Zeitsteuerung beginnt. Der Steuerzeitgeber 335 ist typischerweise ein einstellbarer Zeitgeber mit einer Zeitspanne, die bis zur Dauer des Durchschaltzyklus des Zeitsteuersignalrelais 309 variieren kann. Da der Zeitgeber 335 das Relais 339 ansteuert, wird ersichtlicherweise das erste Belastungsrelais 351 nur während der eingestellten Zeitspanne des Zeitgebers 335 erregt.
  • Wenn das erste Lastrelais 351 anzieht schließen sich seine im Pumpen-Anfahrkreis 208 (Fig. 3a) gelegenen Arbeitskontakte 355 unter Herstellung eines Stromkreises über die Ruhekontakte 357 eines ersten Entlastungsrelais 349 sowie die Ruhekontakte 359 eines zweiten Entlastungsrenats 361, wodurch ein Pumpen-Anfahrrelais 361 an Spannung gelegt wird.
  • Letzteres schließt dabei seinen Arbeitskontakt 363, wodurchein Stromkreis zwischen den Klemmen 365 und 367 geschlossen wird, so daß die nicht dargestellte Verdichterpumpe in Betrieb gesetzt wird. Beim Anziehen des ersten Lastrelais 351 schließen außerdem seine Arbeitskontakte 369 (Fig. 3c) unter Herstellung eines Stromkreises zwischen den Klemmen 5 und 17. An der Klemme 5 liegt immer dann eine Spannung an, wenn die in den Verdichter eingebauten Steuerungen einen Kühlbedarf anzeigen. Durch Einstellung der Verdichter-Steuerungen auf einen Wert unter der zu erwartenden Kühlwassertemperatur können diese Steuerungen als Signalquelle für die Belastung (Leistungserhöhung) oder Entlastung der Kompressoren durch die Regelvorrichtung 1 benutzt werden. Letztere. arbeitet dabei ohne Übersteuerung der internen Steuerungen des Kompressors. Die Klemme 21 wird durch den zweiten Kompressor 3 in analoger Weise angesteuert. Durch das Schließen dieses Stromkreises wird der Steuertafel des Kompressors 2 signalisiert, daß der Schau-Belanstellwinkel dieses Kompressors auf eine vorbestimmte Mindestgröße vergrdBert werden soll, die durch die Stellung des Schaufelschalters 49 bestimmt wird, welcher typischerweise auf 20 %. der Höchstleistung eingestellt ist. Bei der anfänglichen Stromanlegung an Klemmen 9i und 98 werden ein erstes und ein zweites Programm-Motorrelais 370 bzw. 372 erregt,- so daB (im Normalbetrieb) Arbeitskontakte 374 des Relais 370 sowie Arbeitskontakte 376 des Relais 372 geschlossen werden. , Außerdem werden zwei Mindestschaufelwinkel-Relais 369 und 383 über normalerweise geschlossene Schaufelstellungsschalter 49 bzw. 57 erregt. Hierdurch wird ein Stromkreis zwischen den Klemmen 5 und 17 sowie 21 und 33 geschlossen, bis ein durch das offenen der Schalter 49 und 57 (Figur 1). angezeigter Mindest-Schaufelansteiiwinkel erreicht ist, und zwar unabhängig vom Zustand der beiden Lastrelais 351 bzw, 413.
  • Der erste Kompressor 2 wird durch ein Signal über die Klemme 15 in'der Kompressor-AnfahrschaItung 210 (Fig. 3d) angefahren. Die mit der Steuertafel des Kompressors 2 verbundene Klemme 15 liegt ständig an einer Speisespannung, die zur Triggerung der internen Anfahrschaltung des Kompressors ausreicht. Durch ein an die Klemme 7 angelegtes Signal wird daher ein Stromkreis zur Klemme 15 über die Ruhekontakte 371 des fünften Bimetall-Verzögerungszeitgebers 373, -en Arbeitskontakt 375 des erregten ersten Sicherheitsrelais 319, den Ruhekontakt 377 des abgefallenen Folgerelais.
  • 315, den Arbeitskontakt 379 des erregten Pumpen-Anfahrrelais 361 und den Ruhekontakt 381 des ersten Folgerelais 315 geschlossen. Infolgedessen wird ein Signal zur Klemme 15 geliefert, wodurch der Kompressor 2 in Betrieb gesetzt wird.
  • Außerdem wird jedoch ein Signal zu der neben der Klemme 15 befindlichen Klemme 383 geliefert, so daß bei einer Störung in den internen Steuerungen des Kompressors 2 die Stbrungsschaltung 220 den Kompressor wie folgt abschaltet: Die in den Anfangszustand versetzten Relais 323 und 331 sind, ebenso wie das Relais 327, sämtlich -erregt. Im Falle einer Störung lassen die Arbeitskontakte 385 des ersten Sicherheitsanzeigerelais 327 den neunten Bimetall-Verzöge rungszeitgeber 387 und den fünften Bimmetal-Zeitgeber 373 (als Unterstützung) ein Signal zum ersten Sicherheitsrelais 319 abgeben, das daraufhin ein Signal an die Klemme 15 anlegt. Die Störungs-Abstellschaltung 220 wird in Verbindung mit Fig. 3a noch näher erläutert werden. Auf ähnliche Weise vermögen die Ruhekontakte 389 des ersten ölstörungsrelais 323 und die Ruhekontakte 391 des ersten' Durchflußschaltrelais 331 ein Anfahrsignal zur Klemme 15 zu liefern bzw.
  • zu unterbrechen. Wenn keine Störung auftritt, befindet sich die Schaltung an diesem Punkt in einem solchen Zustand, daß die Kompressorpumpen-Anfahrschaltung 208 den Pumpen-Anfahrkreis über die Klemmen 365 und 367 aktiviert hat und der Kompressor 2 eingeschaltet ist.
  • Wenn weiterhin ein Bedarf für erhöhte Kühlleistung besteht, beispielsweise aufgrund des geschlossenen Schalters 37, wird beim nächsten Durchschaltzyklus des Zeitgebersignalrelais 309 das Steuerzeitgeberrelais 335 auf vorher beschriebene Weise getriggert. Das letztgenannte Relais 335 steuert daraufhin das zweite Steuerzeitgeberrelais 339 an, welches seinerseits das erste Lastrelais 351 während der Zeitspanne des Steuerzeitgeberrelais 335 anziehen läßt, so daß auf vorher beschriebene Weise eine schrittweise Belastung bzw. Leistungserhöhung des Kompressors 2 möglich ist. Das Relais 335 ist typischerweise ein einstellbarer Festkdrper-Seitgeber, welcher eine änderung der Leistungserhöhung über einen vorbestimmten Bereich hinweg erlaubt. Typischerweise kann diese Leistungserhöhung während eines EIN- bzw. Durchschaltzyklus 5 % betragen; bei vielen Kompressoren, die in Verbindung mit einem solchen Regler verwendet werden, vergrößert sich der Schaufeleinstellwinkel um etwa 10 %/s. Die hierfür erforderliche Zeit hängt jedoch von der Art des Kompressors ab. Wenn der AUS- bzw. Sperrzyklus des Zeitgebers 200 5 min und sein Durchschaltzyklus, während welchem der Steuerzeitgeberimpuls auftritt, -20 s betragen, ist eine Leistungserhdhung von 15 8 in einer Zeitspanne von ungefähr 15 min realisierbar.
  • Die Belastung bzw. Leistungserhöhung des führenden Kompressors, d.h. des ersten Kompressors 2 beim angenommenen Beispiel, setzt sich auf die vorher beschriebene Weise fort, wobei jeweils eine stufen- bzw. schrittweise Leistungserhöhung während jedes Durchschaltzyklus des Zeitgebers 200 auftritt. Wenn der Bedarf für erhöhte Kühlleistung lange genug besteht, wird die Leistung des Kompressors 2 auf eine Höchstleistung erhöht, über die hinaus der Kompressorbetrieb wegen des erhöhten Energieverbrauchs unwirtschaftlich wird. Dieser Punkt bestimmt sich normalerweise durch die Konstruktion des Kompressors selbst, typischerweAse kann die maximale wirtschaftliche Leistung bei 85 % (der Nennleistung) liegen. Wenn der Kompressor 2 aufgrund der KUhlleistungsanforderung den vorbestimmten H6chstleistung6wert erreicht, wird die Leistung des Kompressors 2 auf eine vorbestimmte Größe reduziert, worauf der Kompressor 3 im folgenden Arbeitsgang automatisch angefahren wird. Wenn der Kompressor 2 85 % der Leistung erreicht, schließt der normalerweise offene Schaufelstellungschalter 47, wodurch ein Stromkreis zwischen den Klemmen 70 und 68 (Fig. 3c) geschlossen wird. Hierdurch wird wiederum ein Stromkreis zwischen den Klemmen 68 und 78 über die Ruhekontakte 393 eines ersten Folgesteuerungsrelais 395 geschlossen. Es-ist darauf hinzuweisen, daß das Folgesteuerrelais 397 und das erste Folgesteuerrelais 395 lediglich parallelgeschaltete Relais sind, die auch durch ein einziges Relais ersetzt werden können. Sobald der Stromkreis zur Klemme 78 (und auch zur Klemme 64) geschlossen ist, ist ein Stromkreis über die Ruhekontakte des Schaufelstellungschalters 53 geschlossen, so daß die Klemme 80 an Strom gelegt wird.
  • Wenn die Klemme 80 (Fig. 3c) an Strom liegt, ist ein Strom kreis über die Ruhekontakte 399 des Folgerelais 317 geschlossen, so daß ein Rückführrelais 401 erregt wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß das Folgerelais 317 unter den vorausgesetzten Anfangsbedingungen abgefallen ist. Wenn das Rückführrelais 401 anzieht, wird es ber die Ruhekontakte des Schaufelstellungsschalters 53 im erregten Zustand arretiert, wobei die Arbeitskontakte 403 dieses Relais einen Stromkreis zwischen der Klemme 68 und den Folgesteuerrelais 395 und 397 herstellen, bis die Schaufelstellung des zweiten Kompressors 3 den Anstellwinkel erreicht hat, bei welchem die Ruhekontakte des Schaufelstellungsschalters 53 geöffnet werden. Gleichzeitig bleiben die Ruhekontakte 405 des Rückführrelais 401 geschlossen, so daß der Stromkreis zwischen den Klemmen 68 und 78 erhalten bleibt Ausserdem schließen sich die Arbeitskontakte 407 des Rückführrelais 401, wobei ein Stromkreis über die Ruhekontakte 409 des Folgerelais 317 sowie die Ruhenkontakte 411 (Fig. 3b) des zweiten Entlastungsrelais 361 geschlossen wird. Das zweite Belastunts- bzw. Lastrelais 413 ist erregt.
  • Wenn der Schaufelstellungsschalter 47 anzeigt, daß der erste Kompressor 2 die wirtschaftliche flöchstleistung erreicht hat, und dabei ein Signal zum Anfahren des nachgeschal£eten Kompressors abgibt, wird die Leistung des führenden Kompressors 2 auf die im folgenden beschriebene Weise automatisch auf eine wesentlich niedrigere Leistung reduziert. Wenn vom Schaufelstellungsschalter 47 her eine Spannung an die Klemme 68 angelegt wird, erreicht diese Spannung auf beschriebene Weise die Klemme 64, über welche der Schaufelstellungsschal ter 45 nach Fig. 1 gespeist wird. Da sich die Arbeitskontakte des Schalters 45 geschlossen haben, sobald der erste Kompressor 2 die testung erreicht hat auf welche de Schaufelstellungsschalter 47 eingestellt ist, fließt die Spannung über die Klemme 64 zur Klemme 62 (Fig. 3c). Infolgedessen zieht das erste Entlastungsrelais 349 (Fig. 3b) über die Ruhekontakte 509 (Fig. 3c) des Folgerelais 317, die Arbeitskontakte 510 des erregten Rückführrelais 401 und die Ruhekontakte 505 des Folgerelais 317 an. Wenn das erste Entlastungsrelais 349 erregt ist, wird über seine Ruhekontakte 347 das erste. tastrelais 351 stromlos gemacht und außerdem ein Stromkreis zwischen den Klemmen 5 und 19 über die Arbeitskontakte 3t4 des ersten Programmotorrelais 370, die Ruhekontakte 467 eines ersten Mindest-Schaufelstellungsrelais 469 und die Arbeitskontakte 465 des erregten ersten Entlastungsrelais 349 geschlossen. Infolgedessen wird der erste bzw führende Kompressor 2 entlastet, bis sich die geschlossenen Arbeitskontakte des Schaufelstellungsschalters 45 wieder öffnen. Wie erwähnt, ist der Schalter 45 typischerweise Auf 30 zu % des größten Schaufelanstellwinkels eingestellt, so daß der Schaufelanstellwinkel und mithin die Kühlleistung des Kompressors durch diesen, von der Anfahrschaltung 214 des nachgeschalteten Kompressors abgegebene Signal um 30 # verringert wird, sobald der zweite Kompressor 3 belastet und angefahren wird.
  • Der nachgeschaltete zweite Kompressor 3 wird auf die im folgenden zu beschreibene Weise durch ein von der Klemme 23 an die Klemme 31 angelegtes Signal in Betrieb gesetzt.
  • Die ständig an der Klemme 23 anliegende Spannung wird über Ruhekontakte 417 eines siebenten Verzögerungszeitgebers 419 und sodann über einen manuellen Rückstellschalter 421 oder die Arbeitskontakte 423 eines zweiten Sicherheitsrelais 321 an die Klemme 31 angelegt. Die Spannung fließt sodann über die Arbeitskontakte 425 eines elften Verzögerungszeitgebers 427, woraufhin ein zweites Sicherheitsrelais 321 erregt wird. Die Spannung an der Klamme 23 fließt über die Ruhekontakte 429 des Folgerelais 315. Wenn die Anfahrschaltung 214 für den nachgeschalteten Kompressor ein Signal vom Schaufelstellungsschalter 53 empfängt, durch welches das betreffende Anfahrrelais 395 auf erwähnte Weise erregt wird, schließen sich die Arbeitskontakte431 dieses erregten Relais 395, und die Spannung an der Klemme 23 wird über Ruhekontakte 433 des ersten Folgerelais 315 an die Klemme 31 angelegt. Ein Spannungssignal an der Klemme 31 startet den nachgeschalteten bzw. zweiten Kompressor 3. Wie im Fall des führenden Kompressors 2 zeigt sich eine Störung im Inneren des Kompressors 3 über Ruhekontakte 435 des zweiten Durchfluß- bzw. Strömungsschalterrelais 333 oder über Ruhekontakte 437 des zweiten Ölstörungsrelais 325 oder aber über die Arbeitskontakte 439 des zweiten Störung-Sicherheitsrelais 329. Bei jeder derartigen Störung werden der siebente Bimetall-Verzögerungszeitgeber 419 und der neunte Bimetall-Verzögerungszeitgeber 427 aktiviert, wodurch zum Abstellen des nachgeschalteten Kompressors 3 der Stromkreis zwischen den Klemmen 23 und 31 geöffnet wird. Ebenso wie die Zeitgeber 373 und 387, sind auch die Zeitgeber 419 und 427 normalerweise geschlossene Zeitgeber mit einer Taktzeitspanne von 10 s oder weniger bis zu mehr als 60 5, je nach dem verwendeten Kompressor.
  • Wenn keine Störung festgestellt wird, befindet sich nunmehr die Anlage in dem Zustand, in, welchem der führende Kompressor 2 mit vorbestimmter niedriger Leistung von z.B. 30 % arbeitet und der nachlaufende Kompressor 3 angefahren und auf eine vorbest,immte Leistung, typischerweise ebenfalls 30 %, gebracht worden ist.
  • Falls das geregelte Medium weitere Kühlleistung benötigt, was wiederum durch den Temperaturregelschalter 37 angezeigt wird, steuert die Regelvorrichtung 1 den führenden Kompressor 2 auf im folgenden beschriebene Weise zur Leistungserhöhung an. Sm Zusammenhang mit Fig. 2 wurde erwähnt, daß der führende Kompressor 2 oder der nachlaufende bzw. nachgeschaltete Kompressor 3 im Betrieb als erster belastet werden könnte0 Weiterhin wurde darauf hingewiesen, daß bei der speziellen Ausführungsform gemäß Fig. 3 der führende Kompressor, d.h. der Kompressor 2, zuerst belastet wird, weil sich die Ruhekontakte 444 des zweiten Kompressor-Anfahrrelals 397 schnelier offenen als sich seine Arbeitskon-' takte 445 schließen, so daß das R3-Relais 343 zu Beginn des nächsten Durchschaltzyklus des zeitgebers 200 stromlos wird.
  • Bei stromlosem Relais 343 wird somit die Belastung bzw.
  • Leistung des führenden Kompressors 2 auf die in Verbindung mit der Anfangsbelastung beschriebene Weise erhöht. Zusätzlich zu den Relais, die bei der Belastung auf die in Verbindung mit dem anfMnglichen-Anfahren beschriebene Weise aktiviert werden, schließt ein zweiter Bimetall-Verzögerungszeitgeber 353, d.h. ein normalerweise offener Zeitgeber, unter Einleitung seiner Taktsteuerzeitspanne. Infolgedessen schließen sich seine Arbeitskontakte 441 in der R3-Übertragungsschaltung 202 (Fig. 3b). Es ist darauf hinzuweisen, daß die Zeitspanne des Verzögerungszeitgebers 353 größer sein muß als die Zeitspanne des Durchschaltzyklus des Zeitgeber-Signalrelais 309. Dabei wird nach Ablauf der Durchschaltzyklus des Zeitgebers 2Q0 ein geschlossener Stromkreis zur Stromanlegung zwischen den Klemmen 94 und 98 hergestellt, nämlich ein geschlossener Stromkreis über.
  • die Ruhekontakte 443 des Zeitgebersignalrelais 309, die Arbeitskontakte 441 sowie die Arbeitskontakte 445 des erregten Anfahrrelais 397-für den zweiten Kompressor. Hierdurch wird das R3-Übertragungsrelais 343 erregt. Letzteres wird daraufhin über die Ärbeitskontakte 447 des Relais 343 sowie den Ruhekontakt 449 des ersten Bimetall-V'erzögerungszeitgebers 451 und die Arbeitskontakte 445 des Anfahrrelais 397 für den zweiten Kompressor im erregten Zustand gehalten.
  • Wie noch näher erläutert werden wird, hat eine Störung am zweiten Sicherheitsrelais 321 zur Folge, daß sich die Arbeitskontakte 453 öffnen und das R3-Relais 343 abfällt.
  • Sobald jedoch im Normalbetrieb das Relais 343 erregt ist, öffnen sich seine Ruhekontakte 341 (an der Klemme 38), während sich gleichzeitig seine Arbeitskontakte 455 schließen.
  • Dies hat zur Folge, daß während der nächsten Durchschaltzeit des Zeitgebers 200, während welcher ein Bedarf für erhöhte Kühlleistung vorhanden ist, das resultierende Lastsignal zum zweiten Lastrelais 413 anstatt zum ersten Lastrelais 351 durchgelassen wird. Ersichtlicherweise ist der Stromweg ähnlich wie derjenige des ersten Lastrelais 354 , d.h. der Strom fließt über die Kontakte 455 des R3Relais, 343, sodann über die Arbeitskontakte 457 des zweiten Zeitsteuerrelais 339, über die Ruhekontakte 411 des Entlastungsrelais 361 und sodann über das zweite Lastrelais 413. Infolgedessen wird die Leistung des nachgeschalteten Kompressors 3 durch ein auf vorher beschriebene Weise-zwischen die Klemmen 21 und 30 angelegtes Signal erhöht. Gleichzeitig setzt die Zeitsteuerung durch den normalerweise geschlossenen ersten Bimetaw Verzö'getungszeitgeber 451 ein. Wie im Fall des zweiten Verzögerungszeitgebers 353 ist die Betätigungszeit des ersten Verzögerungszeitgebers 451 geringfügig länger als die EIN- bzw. Durchschaltperiode des Zeitgebersignalrelais 309. Infolgedessen sind die Arbeit'skontakte 459 dieses Relais 309 geöffnet, während gleichzeitig auch die Ruhekontakte 449 des ersten Verzögerungszeitgebers 451 öffnen, so daß das Relais 343 abfällt. Daraufhin vergrößert der führende Kompressor 2 seinen Schaufelanstellwinkel in der nächsten Periode, in welcher ein Bedarf für erhöhte Leistung vorhanden ist.
  • Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß aufgrund der R3-Übertragungsschaltung 202 die Leistungserhöhungen abwechselnd zwischen dem führenden Kompressor 2 und dem nachgeschalteten Kompressor 3 durchgeschaltet werden, und zwar während der-betreffenden Durchschaltperioden des Zeitgebers 200. Infolgedessen wird ein ungefährer Ausgleich bezüglich der Schaufelanstellwinkel der Kompressoren 2 und 3 aufrechterhalten, wodurch unter optimaler Varminderung des Energiebedarfs eine größtmögliche Wirtschaftlichkeit der Anlage erreicht wird.
  • Wenn zusätzliche Kühlleistung benötigt wird, werden der führende Kompressor 2 und der nachgeschaltete Kompressor 3 auf vorher beschriebene Weise abwechselnd belastet. na bei einwandfreier Auslegung der Anlage eine Belastung beider.Kompressoren 2 und 3 auf Höchstleistung vermieden wird, kann die Anlage die erforderliche Leistung, auf eine bestimmte Größe unterhalb der Höchstleistung erhöhen. Die Anlage sollte sich daher auf eine Kühlleistung einpendeln, bei welcher der Schalter 37 nicht,mehr,geschlossen ist, d.h. kein Bedarf für erhdhte Kühlleistung vorliegt, und der normalerweise offene Schalter 3'9 offen bleibt. Dies setzt selbstverständlich voraus, daß ein Totband zwischen den Schaltern 37 und 39 vorhanden ist, doch kann dieser Bereich unter Aufrechterhaltung der Stabilität der Anlage, je nach dem verwendeten Kompressor, auf bis zu 10 reduziert werden. Unter diesen Bedingungen wird das R3-Relais, abhängig vom letzten Zustand, während welchem ein Leistungsbedarf vorlag, während der folgenden Durchschaltperioden des Zeitgebers 200 weder erregt noch stromlos gemacht, so daß die R3-Ubertragungsschaltung 202 im Ruhezustand verbleibt, wenn kein Bedarf für erhöhte Kühlleistung vorliegt.
  • An einem bestimmten Punkt benötigt die Anlage eine geringere Kühlleistung, und der Bedarf hierfür wird durch das Schliessen des normalerweise offenen Schalters 39 unter der Steuerung des Thermostaten angezeigt. Der Schalter 39 ist ausserdem typischerweise mit einem Satz von. normalerweise geschlossenen bzw. Ruhekontakten versehen, die in eine pneumatische Kompressorsteueranlage eingeschaltet sind, um zu gewährleisten, daß die Regelvorrichtung 1 bei-einex Kompressoraus fall bzw. einer Störung in eine Entlastungsbetriebsart verklinkt wird. Wie bei der Beistungserhdhung wird ein Befehl zur Leistungsverringerung vom Regler nur während der Durchschaltperiode des Zeitgebersignalrelais 309 empfangen. Während dieser Periode schließen sich also die Arbeitskontakte 311 des Relais 309, und aufgrund des Zustands des Schalters 39 wird ein Stromkreis zwischen den Klemmen 36 und 40 hergestellt. Dies'führt wiederum zur Erregung des ersten Entlastungsrelais 349 durch Schließung eines Stromkreises zwischen den Klemmen 94 und 98 über Ruhekontåkte 461 des R4-Ubertragungsrelais 463 und Ruhekontakte 465 des Steuerzeitgeberrelais 339. Wenn das erste Entlastungsreiais 349 anzieht, wird ein Stromkreis zwischen der Klemme 5 und der Klemme 19 über die Arbeitskontakte 374 eines ersten Steuerrelais 370, die Arbeitskontakte 465 des ersten Entlastungsrelais 349 und die Ruhekontakte 467 des ersten Mindest-Schaufelstellungsrelais 469 geschlossen, Auf diese Weise wird der erste Kompressor 2 mit einem Signal beSchickt, das eine Verkleinerung des Schaufelanstellwinkels anfordert. Gleichzeitig mit der Erregung des ersten Entlastungsrelais 349 wird ein vierter Bimetall-Verzögerungszeitgeber 469, d.h. ein normalerweise offener Bimetall-Zeitgeber, an Spannung gelegt, so daß seine Zeitsteuerung einsetzt. Wie im Fall des zweiten Bimetall-Verzögerungszeitgebers 353, besitzt der vierte Verzögerungszeitgeber 469 eine Zeitdauer, die geringfügig länger ist als die Durchschaltperiöde des Zeitgebersignalrelais 309.
  • Infolgedessen zieht das R4-Ubertragungsrelais 463 während der Zeitspanne an, während welcher der Zeitgeber 469 geschlossen und das Zeitgebersignalrelais 309 abgefallen ist, Die Vervollständigung dieses Stromkreises erfolgt über die Ruhekontakte 443 des Zeitgebersignalrelais 309, die Arbeitskontakte 473 des Zeitgebersignalrelais 309, die Arbeitskontakte des vierten Bimetall-Zeitgebers 469 und die Arbeitskontakte 475 des Anfahrrelais 397 für den zweiten Kompressor.
  • Ersichtlicherweise ist dieser Stromkreis dem Stromkreis ähnlich, durch den während der Belastungsfölge das R3-Ubertragungsrelais 343 erregt wird. Wenn das R4-Relais 471 erregt ist, öffnet sich sein Ruhekontakt 461, so daß das erste Entlastungsrelais 349 während der nächsten Durchschaltperiode des Zeitgebers 200 an einer Erregung gehindert wird. Gleichzeitig schließen sich die Arbeitskontakte 477 des R4-Relais 471, wenn letzteres anzieht. Während der nächsten Durchschaltperiode des Zeitgebers 200, inwelchereine Verringerung der Kühlleistung verlangt wird, wird somit ein Stromkreis geschlossen, welcher das zweite Entlastungsrelais 361 anziehen läßt. Dieser Stromkreisiist dabei zwischen -den Stromspeiseklemmen 94 und 98 über Kontakte 311 des Zeitgebersignalrelais 309, Klemmen 36 und 40, Kontakte 477 des R4-Relais 471,, Ruhekontakte 479 des zweiten Steuer-Zeitgeberrelais 339 und das zweite Entlastungsrelais 361 geschlossen. Hierdurch wird wiederum ein EntlastungsSignal zwischen den Klemmen 21 und 35 über die normalerweise geschlossenen bzw. Ruhekontakte 481 des zweiten Mindest-Schaufelstellungsrelai,s 483 und die Arbeitskontakte 485 des erregten Entlastungrelais -361 erzeugt. Wenn das zweite Entlastungsrelais 361 anzieht, öffnet der dritte Bimetall-Verzögerungszeitgeber 487, d.h. ein dem ersten Bimetall-Verzögerungszeitgeber 451 entsprechender, normalerweise geschlossener Zeitgeber, um während einer Zeitsteuerperiode offen zu bleiben, die geringfügig länger ist als die EIN- bzw. Durchschaltperiode des Relais 309. Dies führt wiederum zu einem Abfallen des R4-Relais 471, weil die Verklinkungsschaltung, bestehend aus Arbeitskontakten 489 des R4-Relais 471, Ruhekontakten 491 des dritten Verzögerungszeitgeberrelais 487 und Kontakten 475, an den Kontakten 491 sowie an den Arbeitskontakten 493 des Zeitgebersignalrelais 309 unterbrochen ist. Das R4-Relais 471 fällt daher ab, so daß das erste Entlastungsrelais 349 den ersten Kompressor 2 im nächsten Zyklus bzw. während der nächsten Periode des Zeitgebers 200 entlasten kann, während welcher ein Bedarf für verringerte KUhlleistung vorliegt. In diesem Fall ist die Ähnlichkeit zwischen der R4-Ubereragungsschaltung 204 und der R3-Ubertragungsschaltung 202 zu beachten, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die Schaltung 202 eine Belastung bzw. Leistungserhöhung der Kompressoren 2 und 3 herbeifUhrt, wenn eine erhöhte Kühlleistung benötigt wird, während die Schaltung 204 während der Entlastung bzw Leistungsverminderung wirksam ist, wenn eine verringerte Kühlleistung gefordert wird. Da die beiden ttbertragungsschaltungen voneinander unabhängig sind, entspricht der maximale Unausgleich in den Schaufelstellungen der beiden Kompressoren einer schrittweisen Vergrösserung oder Verkleinerung.
  • Wie erwähnt, erfolgt die Entlastung der beiden Kompressoren 2 und 3 so lange, wie ein Befehl zur Verringerung der Kthlleistung durch den Zustand des Temperaturregelschalters 39 angezeigt wird. Sobald ein Bedarf für erhöhte Kühlleistung auftritt, erfolgt die Belastung bzw. Leistungserhöhung auf die vorher in Verbindung mit der R3-Ubertragungsschaltung 202 sowie den Last- und Entlastungsschaltungen 206 bzw.
  • 218 beschriebene Weise. Falls jedoch keine erhöhte Kühlleistung angefordert wird und die. Anlage weiterhin einer Verringerung der Kühlleistung bedarf, werden beide Kompressoren abwechselnd entlastet, bis einer der Kompressoren einen vorbestimmten Mindest-Schaufelanstellwinkel erreicht, der durch die Schaufelschalter 43 und 51 bestimmt wird und typischerweise 25 % des größten Schaufelanstellwinkels beträgt, unterhalb dessen der Betrieb der Kompressoren 2 und 3 unwirtschaftlich wird. Selbstverständlich erreichen die beiden Kompressoren die vorbestimmte Mindestleistung nicht zum selben Zeitpunkt, vielmehr erreicht einer der Kompressoren die vorbestimmte Mindestleistung früher, wobei er möglicherweise während der Periode, in welcher ein Entlastungssignal anliegt, dazu neigt, diese Mindestleistung zu unterschreiten. Unabhängig davon, welcher Kompressor die Mindestleistung zuerst erreicht, wird jedoch eine Verkleinerung des Schaufelanstellwinkels des betreffenden Kompressors auf eine kleinere Größe als die Einstellung des Schaufelschalters 49 für den Kompressor 2 bzw. des Schaufelschalters 47 für den Kompressor 3 verhindert, d.h. typischerweise auf weniger als 20 % des größten Schaufelanstellwinkels. Daß dies der Fall ist, ist anhand des Stromkreises zwischen den Klemmen 5 und 19 ersichtlich, weil die Ruhekontakte 467 des ersten Mindest-Schaufelstellungsrelais 469, das durch den Schaufelschalter 49 angesteuert wird, geöffnet werden, wenn die Entlastungsschaltung 206 eine Verkleinerung des Schaufelanstellwinkels des Kompressors 2 unter die Einstellgr8Be des Schalters 49 herbeizuführen bestrebt ist. In diesem Fall wird der Stromkreis zwischen den Klemmen- 5 und 19 unterbrochen, so daß die Klemme 1-9 stromlos wird, wodurch eine weitere Leistungsverminderung des Kompressors 2 in Abhängigkeit von einem Signal von der Regelvorrichtúng 1 verhindert wird. Falls auf ähnliche Weise der Kompressor 3 die Mindestleistung erreicht und zu einer weiteren Leistungsverminderung tendiert, werden die Ruhekontakte 481 des zweiten Mindest-Schaufelstellungsrelais 483 aufgrund des öffnens des Schaufelschalters 57 geöffnet, wodurch der Stromkreis zur Klemme 35 unterbrochen wird. Ersichtlicherweise ist dies deshalb der Fall, weil die Klemmen 48 und 72 mit der Klemme 98 über die Arbeitskontakte 495 des erregten Anfahrrelais 397 für den zweiten Kompressor verbunden sind. Wenn weiterhin eine verringerte Kühlleistung gefordert wird, wird die Leistung des anderen Kompressors bis zum vorbestimmten Mindestwert verringert.
  • An diesem Punkt wird das Anfahrrelais 397 für den zweiten Kompressor stromlos gemacht, weil der Schaufelschalter 51 oder 43 öffnet und damit die Klemmen oder Anschlüsse 48 und 72 stromlos werden. Infolgedessen wird der nachgeschaltete Kompressor 3 abgestellt, weil die Arbeitskontakte 431 des-Anfahrrelais 395 für den zweiten Kompressor öffnen und dabei die Stromzufuhr zur Klemme 31 in der Kompressoranfahrschaltung 212 (Fig. 3d) unterbrechen. Wenn die Kompressoren 2 und 3 somit eine Leistung von 25 % erreichen, hört der nachgeschaltete Kompressor 3 automatisch zu arbeiten auf, während der führende Kompressor 2 mit 25 % (oder möglicherweise 20 %) des größten Schaufelanstellwinkels weiter arbeitet. Wenn dann eine erhöhte Kühlleistung gefordert wird, wird der Schalter 37 während der nächsten Durchschaltperiode des Zeitgebers 200 geschlossen, so daß die Belastung bzw.
  • Leistungserhöhung auf die vorher nur in Verbindung mit dem ersten Kompressor 2 beschriebene Weise einsetzt. Falls die Anlage jedoch mit einer noch geringeren Kühileistung auskommt, wird die Steuerung des Kompressors 2 über die Klemmen 42 und 44 auf den Untergrenzen-Abstellschalter 41 übertragen. Dabei ist zu beachten, daß der Schalter 43 unwirksam ist, weil das Relais 397 nicht mehr erregt ist. Falls der KUhlleistungsbedarf so begrenzt ist, daß der Niedertemperatur-Abstellschalter 41 die Steuerung übernehmen kann, wird durch das offenen dieses Schalters 41 der Stromkreis zum Pumpen-Anfahrrelais 361 (Fig. 3a) unterbrochen, so daß dieses Relais stromlos wird und sich seine Arbeitskontakte 497 in der Pumpen-Anfahrschaltung 208 öffnen und außerdem die Stromzufuhr zur Klemme 15 über die Arbeitskontakte 379 des Pumpen-Anfahrrelais 361 unterbrochen wird. Hierdurch werden sowohl die Kompressorpumpe als auch der Kompressor 2 abgeschaltet. In diesem Zustand ist die gesamte Anlage abgeschaltet bzw.
  • stillgelegt.
  • Wenn die Anlage abschaltet, ändert der Schalter 313 automatisch seine Stellung in Abhängigkeit von einem an die Klemme 6 angelegten Wechselsignal, so daß der bisher führende Kompressor nunmehr zum nachgeschalteten bzw. nachlaufenden Kompressor wird und umgekehrt. Das Wechselsignal wird außerhalb der Regelvorrichtung 1 erzeugt. Darüber hinaus weist der Schalter 313 typischerweise von Hand wählbare Positionen auf, über welche der erste Kompressor 2 oder der zweite Kompressor 3 als jeweils führender Kompressor gewählt werden kann. Da beim angenommenen Beispiel der Kompressor 2 zunächst der führende, d.h. der zuerst in Betrieb gesetzte Kompressor ist, wird beim nächsten Anfahren der Kompressor 3 zum führenden Kompressor. Dies ist darauf zurückzuführen, daß aufgrund der Stellungsänderung des Wechselschalters 313 die Folgerelais 315 und 317 unmittelbar bei Stromanlegung an die Klemmen 94 und 98 bei der anfänglichen Inbetriebnahme an Spannung gelangen können. Dabei werden alle Ruhekontakte der Folgerelais 315 und 317 geöffnet, wobei sie bis zum nächsten Abschalten der Anlage offen bleiben, während dagegen alle Arbeitskontakte der Folgerelais 315 und 317 bis-zum nächsten Umschalten des Schalters 313, außer bei einer Störung, schließen. Obgleich hierdurch die Reihenfolge der Inbetriebnahme der Kompressoren 2 und 3 sowie ihre anschließende Belastung und Entlastung-beeinflußt werden, ist die Arbeitsweise in jeder anderen Hinsicht dieselbe wie vorher erläutert.
  • Dies ist schon anhand der Parallelschaltung-der Arbeits- und Ruhekontakte der Folgerelais 315 und 317 ersichtlich. Beispielsweise sind die Arbeitskontakte 499 (Fig. 3c) den Ruhekontakten 399 und die Arbeitskontakte 501 den Ruhekontakten 409 analog während die Arbeitskontakte 503 den Ruhekontakten 505 und die Arbeitskontakte 507 den Ruhekontakten 509 entsprechen, die sämtlich in der Anfahrschaltung 214 für den nachgeschalteten Kompressor sowie in den Belastungs-und Entlastungsschaltungen 206 und 218 (Fig. 3b) angeordnet sind. In den Kompressor-Anfahrschaltungen 210-und 212 (Fig. 3d) entsprechen weiterhin die Arbeitskontakte 511 den Ruhekontakten 377, während die Arbeitskontakte 513 den Ruhekontakten 433 und die Arbeitskontakte 515 den Ruhekontakten 381 analog sind. Ersichtlicherweise besteht somit die einzige Aufgabe des Wechselschalters 313 in der Änderung der Arbeitsreihenfolge der Kompressoren 2 und 3, so daß beide Kompressoren praktisch gleich oft in Betrieb genommen werden.
  • Vorstehend wurde vorausgesetzt, daß die Schaufelstellunysschalter 43, 45, 47 und 49 (erster Kompressor 2) sowie 51, 53, 55 und 57 zweiter Kompressor 3) unmittelbar durch die (Leit,-)Schaufeln der beiden Kompressoren 2 bzw. 3 gesteuert werden. Dies trifft tatsächlich nicht zu, obgleich, die genannten Schalter durch Signale angesteuert werden, die von Programmotoren erzeugt werden, welche durch Zeitsteuerung die tatsächlichen Schaufelpositionen nachahmen.
  • Durch Verwendung von Programmotoren, die so zeitgesteuert sind, daß sie mit Geschwindigkeiten praktisch entsprechend denjenigen der eigentlichen Kompressorschaufel-Motoren arbeiten, kann die Regelvorrichtung 1 als Einheit ausgeführt werden, die keine mechanische Verbindung mit einem der Kompressoren 2 oder 3 benötigt, sondern stattdessen nur elektrische Verbindungen benutzt.
  • Wenn beispielsweise die Schaufelstellung bzw. der Schaufelanstellwinkel des ersten KompresSOrs auf ein an der Klemme 5 anliegendes Signal hin vergrößert wird, wird über die Kontakte 374 des Steuerrelais 370 und entweder über die Kontakte 369 des ersten Belastungsrelais 351 oder die Kontakte 368 des Mindest-Schaufelstellungsrelais 469 ein Stromkreis zur Klemme 17 geschlossen. Hierdurch werden die Motoren der Kompressorschaufeln mit Strom beschickt. Gleichzeitig wird Strom an die Erhöhungs- bzw. Hochschaltsteuerung des Programmmotors 621 über die betreffenden Kontakte 623 des Steuerrelais 370 sowie die Kontakte 625 des ersten Belastungsrelais 351 oder die Kontakte 627 des Mindest-Schaufelstellungsrelais 469 angelegt. Infolgedessen kann der jeweils gewählte Programmotor den tatsächlichen Stellungsänderungen der Leitschaufeln des ersten Kompressors 2 nachfolgen.
  • Bei Entlastung bzw. Leistungsminderung ist die Arbeitsweise nur etwas anders. Dabei entsprechen wiederum die Kontakte 629 des Relais 469 den Kontakten 467 und die Kontakte 631 des ersten Entlastungsrelais 349 den Kontakten 465.
  • Die Ruhekontakte 633 des ersten Steuerrelais 370 stellen jedoch anstelle einer Reihenverbindung eine Uberbrückungsverbindung zur Steuerung der Entlastungsleitung des Programmmotors 621 her. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die in den Kompressor eingebauten Steuerungen oder Regelorgane eine Entlastung des Kompressors 3 verlangen können, woraufhin durch den Kompressor selbst Energie von der Klemme 5 entfernt und an die Klemme 19 angelegt wird. Hierfür ist es erforderlich, daß zur Entlastung des Programmotors ein Strompfad vorhanden ist, der vom Mindest-Schaufelstellungsrelais 469 oder vom ersten Entlastungsrelais 349 unabhängig ist. Die Kontakte 633 des Steuerrelais 370 stellen diesen erforderlichen Strompfad her.
  • Die Arbeitsweise des zweiten Programmotors 635 des zweiten Kompressors 3 ist entsprechend. Dabei entsprechen die Kontakte 637 des zweiten Steuerrelais 372 den Kontakten 376 und die Kontakte 639 des zweiten Lastrelais 413 den Kontakten 415, während die Kontakte 641 des im folgenden einfach als Mindestrelais 483 bezeichneten Mindest-Schaufelstellungsrelais dessen Kontakten 366 entsprechen und alle Kontakte zur Steue-.
  • rung der Erhöhungsleitung 643 des Programmotors 635 dienen.
  • Bei der Entlastung bzw. Leistungsminderung entsprechen die Kontakte 645 des zweiten Mindestrelais 483 den Kontakten 481, während die Kontakte 647 des zweiten Entlastungsrelais 361 den Kontakten 485 entsprechen. Wie im Fall des ersten Kompressors 2 stellen die Kontakte 649 des zweiten Steuerrelais 372 eine Überbrückungsverbindung zur Verringerungsleitung 651 des zweiten Programmotors 635 her, so daß letzterer auf die Schaufelstellungsänderungen ansprechen kann, die durch die in den Kompressor eingeb*uten Steuerungen oder Regelelemente signalisiert werden. Eine Alternative zu den beschriebenen Programmotoren und Schaufelstellungsschaltern ist ein relais- oder solenoidbetätigter Rehrstellungs schalter, wie er in Verbindung mit den Fig. 6a und 6b beschrieben ist. Bei den in Festkdrperbauweise ausgeführten Ausführungsformen der Erfindung gemäß Fig. 4a bis 4e und Fig. 5 sind die Programmotoren durch Zeitgeber ersetzt.
  • In der vorstehenden Beschreibung wurde ein enwandfreier, normaler Betrieb beider Kompressoren 2 und 3 sowie der Regelvorrichtung 1 vorausgesetzt. Unvermeidbar treten jedoch Störungen auf, welche den Betrieb eines oder beider Kompressoren verhindern. Fur diesen Fall sind erfindungsgemäß verschiedene Einrichtungen zur vorteilhaften Ausnutzung der internen Störungsmeßvorrichiungen des Kompressors oder zur Feststellung und Signalisierung von im gese en System, einschließlich der Regelvorrichtung 1, auftretenden Störungen an den Benutzer vorgesehen. Die beiden ölstörungsrelais 323 und 325, die beiden Sicherheitsanzeigerelais 327 und 329 sowie die beiden Durchflußschaltrelais 331 und 333, die sich sämtlich in der Störung-Abschaltschaltung 220 (Fig. 3a) befinden, sind bereits vorher erläutert worden. Diese Relais zeigen im Kompressors selbst auftretende Störungen an.
  • Wie erwähnt, bewirkt eine Störung, die eines dieser Relais von seinem normalen Zustand abweichen läßt, ein Abfallen des ersten oder des zweiten Sicherheitsrelais 319 bzw. 321, sowie ein Abschalten des gestörten Kompressors 2 oder 3 durch öffnung der Ruhekontakte 371 des fünften Bimetall-Zeitgebers 373 und der Ruhekontakte 322 des neunten Bimetall-Ze,itgebers 387 (für Kompressor 2) bzw. der Ruhekontakte 417 des siebenten Bimetall-Zeitgebers 419 und der Ruhekontakte 425 des elften Bimetall-Zeitgebers 427 (für den Kompressors 3). Jeder dieser Zeitgeber besitzt typischerweise eine auf bis zu 6 s einstellbare Steuerzeit.
  • Gleichzeitig trennen die Arbeitskontakte 517 des Sicherheitsrelais 319 oder die Arbeitskontakte 519 des Sicherheitsrelais 321 die zusammengeschaltete Seite der Schaufelstellungsschalter 43, 51, 55 und 47 über die Klemmen 60, 74, 84 bzw. 70. Hierdurch wird eine Betätigung mehr als eines Kompressors während der EIN- bzw. Durchschaltperiode verhindert, in welcher die Störung weiter besteht, da die Schaufelstellungsschalter 47 und 55 das Anfahren des nachgeschalteten Kompressors steuern. Falls außerdem eine Störung nach dem Anfahren des zweiten Kompressors auftritt; wird der gestörte Kompressor auf vollständige Entlastung bzw.
  • Leistungsminderung, d.h. auf Rückkehr auf kleinsten Schaufeleinstellwinkel, über die Ruhekontakte 531 (Fig. 3a) des ersten Sicherheitsrelais 319 oder die Ruhekontakte 533 des zweiten Sicherheitsrelais 321 gesteuert, welche über Leitungen 530 bzw. 532 unmittelbar mit dem' ersten Entlastungsrelais 349 (F-ig. 3c) bzw. dem zweiten Entlastungsrelais 361 verbunden sind.
  • Die Störung-Abstellschaltung 220 bewirkt nicht nur die Entlastung und das Abstellen des gestörten Kompressors, sondern läßt auch die Regelvorrichtung 1 durch ein zur Folgeschaltung 216 (Fig. 3b) gerichtetes Signal feststellen, welcher Kompressor als führender Kompressor nicht ausgefallen ist. Wenn beispielßweise der als führender Kompressor vorausgesetzte erste Kompressor 2 ausfällt oder gestört ist, fällt das erste Sicherheitsrelais 319 ab, und die Ruhekontakte 535 (Fig. 3b) des Relais 319 kehren in die Schließstellung zurück. Hierdurch werden die Folgerelais 315 und 317 an Spannung gelegt, welche den zweiten Kompressor 3 auf vorher beschriebene Weise in die Vcrlauf- oder Führungsposition versetzen. Wenn dagegen der zweite Kompressor 3 ausfällt, fällt das zweite Sicherheitsrelais 321 ab, wodurch sich seine Ruhekontakte 453 schließen. Dies hat ein Abfallen der Folgerelais 315 und 317 oder des Schalters 313 zur Folge. Wenn somit der zweite Kompressor 3 ausfällt, wird der erste Kompressor 2 als führender Kompressor bestimmt. Das Abfallen der Relais 319 oder 321 wird außerdem dem Benutzer durch die Störungsanzeigelampe 537, die durch die Ruhekontakte 539 des Relais 319 gesteuert wird, oder die Lampe 541 angezeigt, die durch die Ruhekontakte 543 des Relais 321 gesteuert wird.
  • Zusätzlich zur zwangsweisen Einsetzung des nicht-gestörten Kompressors in die Führungsposition verhindert die Störung-Abstellschaltung 220 auch ein erneutes automatisches Anfahren der gesamten Anlage nach dem nächsten Abschalten derselben. Wenn ein Abschalten erfolgt ist und eine Störung durch das Abfallen eines der Relais 319 oder 321 angezeigt worden ist, schließt sich beim Abfallen des Pumpen-Anfahrrelais 361 dessen Ruhekontakt 543. Hierdurch werden beide Entlastungsrelais 349 und 361 an Spannung gelegt, wodurch die automatische Erregung entweder des ersten Lastrelais 351 (aufgrund der Ruhekontakte 347 des nunmehr erregten Relais 349) oder des zweiten Lastrelais 413 (über die Ruhekontakte 411 des Relais 361) verhindert wird. Ersichtlicherweise besitzt somit ein Entlastungssignal gegenüber einem Belastungssignal Priorität.
  • Ein Anlagen-Anfahrschalter 545 (Fig. 3), typischerweise ein Berührungs- bzw. Tastschalter, ist zur Ermöglichung einer manuellen Betätigung der Pumpen-Anfahrschaltung 208 vorgesehen. Aufgrundder Arbeitskontakte 547 des ersten Sicherheitsrelais 319, der Arbeitskontakte des zweiten Sicherheitsrelais 321, der Ruhekontakte 357 des erregten ersten Entlastungsrelais 349 und der Ruhekontakte 359 des erregten zweiten Entlastungsrelais 351 kann jedoch bei einem Ausfall beider Kompressoren 2 und 3 das Pumpen-Anfahrrel&is'361 erst dann eingerastet werden, wenn die Sicherheitsrelais 319 und 321 von Hand mittels des Schalters 551 bzw. des Schalters 421 rückgestellt worden sind.
  • Eine andere, bei Kühlanlagen typische Störung, die ebenfalles durch die erfindungsgemäße Vorrichtung festgestellt und kompensiert wird, ist ein Fehlstart des nachgeschalteten Kompressors, d.h. dieser Kompressor erhält ein Anfåhrsignal von der Regelvorrichtung, läuft jedoch nicht an.
  • Einige bisherige Steuer- bzw. Regelvorrichtungen setzen dabei das Anfahren des nachgeschalteten Kompressors voraus, auch wenn dieser tatsächlich nicht angelaufen ist. Mittels eines normalerweise geschlossen Bimetall,-Fehlstartzeitgebers 553 (Fig. 3c) -können Fehlstarts, d.h. ein Nichtanlaufen, des nachgeschalteten Kompressors festgestellt werden. Im Normalbetrieb ist das Rückführrelais 401 erregt, bis die Schaufeln des nachgeschalteten Kompressors ihren Anstellwinkel so weit vergrößert haben, daß die Ruhekontakte eines der Schaufelstellungschalter 45 oder 53 geöffnet werden. Bei einem Fehlstart bleibt jedoch das Rückfthrrelais 401 unbegrenzt erregt, weil sich die Schaufelstellung des nachgeschalteten Kompressors aufgrund seiner eingebauten Steuerungen erst dann ändern kann, wenn der Kompressor angelaufen ist. Wenn die Steuerzeit-des Fehlstartzeitgebers 553 auf eine längere Zeit eingestellt ist als diejenige, während welcher das Rückführrelais 401 erregt sein sollte, kann bei einem Fehlstart bzw Nichtan fahren der Zeitgeber 553 ablaufen, worauf seine Ruhekontakte 555 geöffnet und die Stromzufuhr zu den Schaufelstellungsschaltern 43, 47, 51 und 53 unterbrochen werden.
  • Wie erwähnt, wird hierdurch die Anfahrschaltung für den nachgeschalteten Kompressor stromlos, so daß nur der führende Kompressor in Betrieb bleibt. Aufgrund von internen Anfahrverzögerungen beiRompressoren für derartige Kühlanlagen ist der führende Kompressor vor dem öffnen der Kontakte 555 auf die Einstellung eines der Schaufelstellangsschalter 45 oder 53 (typischerweise 30 % des größten Schaufelanstellwinkels) entlastet worden. Der führende Kompressor wird daher in der nächsten Durchschaltperiode des Zeitgebers 200 wieder belastet. Wenn ein erhöhter Kühlleistungsbedarr das Anfahren des nachgeschalteten Kompressors nach einer schrittweisen Erhöhung -der Kühl leistung des vorgeschalteten bzw. führenden Kompressors verlangt, legt der Schaufelstellungschalter 47 oder 55 die Anfahrschaltung 214 für den nachgeschalteten Kompressor erneut an Spannung.
  • Eine andere, häufig auftretende Stbrung, die zu einer Überlastungsbeschädigung der Anlage führen kann, ist ein Ausfall des Temperaturreglers. Falls der Temperaturregler (Schalter 37 und 39) in einem Zustand ausfällt, in welchem ständig eine höhere Rth1leistung verlangt wird,, während das geregelte Medium in der Anlage tatsächlich so weit abgekühlt worden ist, daß die Regelvorrichtung 1 die Anlagensteuerung auf die Tieftemperatur-Abstellschaltung 41 übertragen kann, wird die Anlage beim nächsten Regelschritt automatisch abgeschaltet. Aufgrund des Signals vom ausgefallenen Temperaturregelschalter 37 wird der führende Kompressor auf Höchstleistung belastet, worauf die Belastungs- und Entlastungsschaltung 206 bzw. 218 durch Erregung der betreffenden Entlastungsrelais 349 oder 361 eine Entlastung bzw. Leistungsminderung des führenden Kompressors herbeiführt. Hierdurch werden die Kontakte 357 oder 359 (Fig. 3a) geöffnet; da der Tieftemperaturschalter 41 bereits offen ist, fällt das Pumpen-Abfahrrelais 361 ab. Infolgedessen werden beide Entlastungsrelais 349 und 361 über Ruhekontakte 557 des Zeitgebersignalrelais 309 und die Ruhekontakte 559 und 543 des Pumpen-Anfahrrelais 361 erregt, wodurch der Schaufelanstellwinkel beider Kompressoren auf den kleinsten Wert zurückgeführt wird.
  • Außerdem wird der führende Kompressor abgeschaltet, wenn das Pumpen-Anfahrrelais 361 über seinen Ruhekontakt 379 stromlos wird. Aufgrund der bei solchen Kompressoren üblichen Zeitverzögerungen läuft der nachgeschaltete Kompressor auch dann an, wenn er ein vorübergehendes Anfahrsignal erhält, da die Leitschaufeln beider Kompressoren in einer solchen Stellung stehen, daß die Schaufelstellungschalter 43 und 5t ein Einrasten der Anfahrrelais 395 und 397 des zweiten Kompressors verhindern. Infolgedessen wird die gesamte Anlage abgeschaltet, wodurch Vereisungsprobleme und andere Überlastungsschäden vermieden werden. Da-au8erdem die Kontakte 557 durch das Zeitgebersignalrelais 309 gesteuert werden, kann die Anlage erst bei der nächsten Durchschaltperiode des Zeitgebers 200 wieder anzufahren versuchen, wodurch ein Pendeln vermieden wird. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß die Kontakte 559 und 543 des Pumpen-Anfahrrelais 361, zusammen mit den Kontakten 557 des Zeitgebersignalrelais 309, die Belastungs- und Entlastungsschaltungen 206 bzw. 218 bei jedem Abschalten der Anlage, bei dem die Sicherheitsrelais 319 und 321 erregt werden, in eine Entlastungsbetriebsart versetzen, wodurch die interne Entlastungsschaltung des Kompressors ergänzt wird.
  • Weiterhin--vorgesehen sind von Hand betätigbare Stellschalter 559 und 561 (Fig. 3b) zur manuellen Steuerung der Belastung bzw. Entlastung der beiden Kompressoren 2 und 3. Da die Schalter 313, 421, 551, 545, 559-und 561 an einer von der Regelvorrichtung entfernten Stellen angeordnet sind, ist eine manuelle Fernsteuerung der Anlage möglich, Die Fig. 4a bis 4e sind Schaltbilder von logischen Torschaltungen zur Durchführung praktisch derselben Funktionen wie diejenigen der Schaltung nach- Fig. 3a bis 3d.
  • In den Fig. 4a bis 4e sind die üblichen Analog/Digital-und Digital/Analog-Wandler und Puf'fer nicht dargestellt,, die für die Umwandlung der Signale in die entrechenden' Spannungspegel zur Verwendung in der Regelvorrichtung 1 oder bei erstem und zweitem Kompressor 2 bzw. 3 nötig sind. Eine Übereinstimmung zwischen den Schaltkreiselementen gemäß Fig. 3a bis 3d und denjenigen nach Fig. 4a bis 4e ist, wo immer möglich, durch Bezeichnung der- betraffenden logischen Torschaltung mit denselben Bezugszeichen wie bei den entsprechenden Elementen der Ausführungsform gemäß Fig 3a bis 3d angegeben. Beispielsweise entspricht ein erstes Sicherheitskippglied 370 (safety latch) gemäß Fig. 4d dem ersten Sicherheitsrelais 370 nach Fig. 3d.
  • Zur weiteren Verdeutlichung der Übereinstimmung zwischen der Ausführungsform nach Fig. 4a bis 4d und derjenigen nach Fig. 3a bis 3d ist die logische Torschaltung gemaß Fig. 4a bis 4d, wie in Fig. 2, in Funktionsblöcken dargestellt, wobei die Signalquellen für jeden Block mit dem Bezugszeichen der das betreffende Signal liefernden'Torschaltung bezeichnet sind.
  • Bezüglich der speziellen Elemente gemäß Fig. ffa bis 4e sind besonders der erste Verzögerungszeitgeber 451, der zweite Verzögerungszeitgeber 353, der dritte Verzögerungszeitgeber 487 und der vierte Verzögerungszeitgeber 469 zu beachten. Alle vier Zeitgeber sind herkömmliche monostabile bzw.
  • Einschritt-Zeltgeber mit denselben Steuer zeiten wie ihre Bimetall-Gegenstücke, die bei einem positiven Übergang getriggert bzw. angesteuert werden. Bei den Zeitgebern 353 und 469 wird das Ausgangssignal vom Echt-Ausgang (Q) abgenommen, während bei den Zeitgebern 451 und 487 das Ausgangssignal vom Komplement-Ausgang tQ) abgenommen wird.
  • Eine variable Steuerzeit wird durch-Verwendung eines Regelwiderstands in der RC-Zeitsteuerschaltung des Einschritt-Zeitgebers gewährleistet. Der Steuerzeitgeber 339 ist ebenfalls ein Einschritt-Zeitgeber mit variabler Steuerzeit, der durch einen positiven Übergang mit einem Echt-Ausgang (#) getriggert wird.
  • In Fig. 4d sind besonders das erste und das zweite Sicherheitskippglied 319 bz-w. 321 zu beachten. Beide Kippglieder sind herkömmliche bistabile Verriegelungsschaltungen, deren Ausgangssignale von den Komplement-Ausgangsleitungen (a) abgenommen werden. Bei dieser Konfiguràtion ist die Rückstelleitung des Kippglieds 319 die vom Rückstellschalter 551 und den zugeordneten Schaltkreisen gespeiste Leitung während die Se-tz- bzw. Stelleitung durch ein UND-Glied 701 mit Eingangssignalen von Torschaltungen 319, 373 und 387 gespeist wird. Ebenso wird beim Kippgiied 321 die Rückstelleitung durch den Rückstellschalter 421 und die zugeordneten L4gikschaltungen, wie dargestellt, gespeist, während die Setzleitung durch ein UND-Glied 703 mit Eingangssignalen von den orschaltungen 321, 419 und 427 gespeist wird. - Die Funktion am Ausgang der Torschaltungen 3-19 und 321 (Kippglieder) ist damit der Funktion ihrer Relais-Gegenstücke äquivalent.
  • Gemäß Fig. 4d sind außerdem Festkörper-Trigger 705 und-707 vorgesehen, bei denen es sich um herkömmliche Festkörper-Steuervorrichtungen handelt, die durch typische logische Pegel getriggert werden6 um das an den Klemmen 7 bzw.23 anliegende Wechselstromsignal die- Klemmen 15 bzw. 31 erreichen zu lassen.
  • Der fünfte, der siebente, der neunte und der elfte Verzögerungszeitgeber 373, 387, 419 bzw. 427 (vgl. Fig. 4d) sind monostabile bzw. Einschritt-Zeitgeber mit variabler Steuerzeit, die durch einen positiven Übergang mit Komplement-Ausgängen (Q) getriggert werden. Die Steuerzeit entspricht derjenigen der betreffenden Bimetall-Verzögerungszeitgeber.
  • Fig. 4e veranschaulicht das Festkörper-Gegeflstück zu den Programmotoren 621 und 635. Da letztere mit den Schaufelanstellmotoren der Kompressoren 2 und 3 angepaßten Zeitspannen arbeiten, kann ein herkömmlicher Aufwärts/Abwärts-Zähler dieselbe Funktion wie der Programmotor erfüllen. Ein Programmzähler 709 mit zugeordneter Kombinations- und Sequenzlogik 711 kann den ersten Programmotor 621 mit den-Schaufelstellungschaltern 43, 45, 47 und 49 ersetzen, während ein zweiter Programmzähler 713 mit entsprechender Logikschaltung 715 den zweiten Programmotor 635 und die Schaufelstellungsschalter 51, 53, 55 und 57 ersetzt. Die Programmzähler 709 und 713 sind typischerweise 8-Bit-Aufwärts/-Abwärtszähler, wobei eine Torschaltung 717 die Aufwärtszähl-Aktivierleitung und eine Torschaltung 721 die Abwärtszähl-Aktivierleitung des Zählers 713 und eine Torschaltung 723 seine Abwärtszähl-Aktivierung steuert. Der Takt des Zählers 709 wird durch das ODER-Sìgnal zweckmäßig gepufferter Klemmen 17 und 19 gesteuert. Das Taktsignal des Zählers 713 wird durch das GDER-Signal zweckmäßig gepufferter Klemmen 33 und 35 geliefert bzw. gesteuert. Die Rückstelleitung des Zählers 709 wird, wie dargestellt, durch die kombination der Signale von den Torschaltungen 360, 395 und 315 gesteuert.
  • Die Rückstelleitung des Zählers 713 wird andererseits durch die Kombination von Signalen der Torschaltungen 360, 395 und 315 gesteuert.
  • Die K,ombinations- und Sequenzlogikschaltungen 711 und 715 liefern bei verschiedenen Zählungen der Zähler 709 und 713, zuzüglich der Verriegelungsschaltung, Ausgangssignale, so daß durch die gemeinsame Verwendung der Zähler 709 und 713 mit den zugeordneten, betreffenden Schaltungen 711 und 715 funktionell dieselben '8Offen"- und Schließsignale" geliefert werden, wie sie von den Programmmotoren 621 und 635 mit ihren zugeordneten Schaufelstellungsschaltern erzeugt werden. Darüber hinaus ermöglichen die drei Mehrstellungsschalter 733, 735 und 737 dem Benutzer die Wahl von drei Einstellungen für die Zählstände, bei denen Signale an die Klemmen 11, 58, 62 und 66 geliefert werden. Auf ähnliche Weise bieten die drei Mehrstellungsschaltung 739, 741 und 743 drei Einstellungen für die an die Klemmen 27, 72, 76 bzw. 80 zu liefernden Signale. Obgleich die jeweiligen Einstellungen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit oder Drehzahl, bei welcher die Kompressoren ihre Leistung ändern,- variieren,' können typische Einstellungen für eine Maschine, welche ihre Maximalleistung in 30 s erreichen kann, in einem Bereich von 4, 5 und 6 s an Klemme 11, von 5, 6 und 7 s an Klemme 58 sowie von 6, 7 und 8 s an Klemme 62 und 66 liegen, wobei eine konstante Einstellung von beispielsweise 27 s an der Klemme 68 gegeben ist. Ähnliche'Einstellungen können an den Klemmen 27, 72, 76, 80 und 82 vorgesehen sein.
  • Weiterhin sind zwei Steuerverriegelungsschaltungen 370 und 372 vorgesehen, bei denen es sich um herkömmliche Kippglieder bzw. Verriegelungsschaltungen handelt, wobei die Setzleitung der ersten Schaltung 370 durch ein entsprechend gepuffertes und umgesetztes Signal von der Klemme 5 und ihre Ldsch- bzw. Freileitung durch ein ebensolches Signal von Klemme 19 gesteuert werden .Gleichartige .Signale von den Klemmen 2-1 und 35 steuern die Setz- und Freileitungen der zweiten Stéuerverriegelungstchaltung 372. Weiterhin sind Festkörper-Trigger 725, 727, 729, 731 und 745 (Fig. 4a) vorgesehen, welche den- vorher beschriebenen Triggern 705 und 707 (Fig. 4d) entsprechen.' Gemäß Fig. 4d sind weiterhin vier Verzögerungsleitungen 747, 749, 751 und 753 vorgesehen, von denen jede typischerweise eine Zeitverzögerung in der Größenordnung von 70 s einführt, um vorübergehende Kompressorstörungen! beispielsweise beim Anfahren, ohne Anzeige einer Anlagenstörung auftreten zu lassen-, Die restlichen, mit herkömmlichen Symbolen bezeichneten logischen Torschaltungen können nach beliebiger positiver Logiktechnologie ausgeführt sein.
  • Figur 5 veranschaulicht eine andere Ausführung,sform der Regelvorrichtung gemäß Fig. 1 bis 4 für mehrere Kompressoren, die einen Mikroprozessor (z.B. Fairchild F8) für die Folgeschaltung und Entscheidungsdurchführung benutzt. Die Systemeingänge sind dieselben wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3a bis 3d, doch müssen die 110V-Signale in logische Signale umgesetzt werden, die für den Mikroprozessor und seine zugeordneten Schaltkreise verarbeitbar sind. Genauer gesagt: ein auf der Leitung 754 erscheinendes Signal zeigtan, daß der nicht dargestellte erste Kompressor Cl für die Belastung bzw. Leistungserhöhung bereitsteht. Ein Signal auf Leitung 755 zeigt dieselbe Belastungsbereitschaft für den nicht dargestellten zweiten Kompressor C2 an. Ein Signal auf Leitung 756 von einem RaumthermostatenS einem Zeitgeber, einem Schalter o.dgl. Element zeigt an, daß eine erhöhte Kühlleistung benötigt wird. Ein Signal auf Leitung 755 zeigt dagegen die Notwendigkeit für verringerte Kühlleistung. Auf Leitungen 758 und 759 erscheinende Signale geben die Strömung von Wasser oder eines anderen Kühlmittels in den Kompressors Cl bzw. C2 an.
  • Durch ein Signal auf Leitung 760a wird der "führende" und "nachgeschaltete" Kompressor für den nächsten Arbeitszyklus bestimmt. Wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen kann das Eingangssignal durch einen von Hand betätigbaren Schalter 760b übersteuert- werden. Äußere Belastungsbefehle für die Kompressoren C1 und C2 erscheinen auf Leitunen76la und 762a, wobei diese Befehle typischerweise durch von Hand betätigbare Schalter 761b bzw. 762b o.dgl. geliefert werden. Auf ähnliche Weise erscheinen äußere Befehlssignale zur Entlastung bzw. Leistungsverminderung der Kompressoren Cl und C2 auf Leitungen 763a und 764a von Schaltern 763b bzw. 764b o.dgl.
  • Jedes dieser elf Eingangssignale wird sodann durch Pegelschiebeschaltungen 765a bis k verarbeitet, und mit den logischen Pegeln des Mikroprozessors 766, welcher von diesen Schaltungen-mit je einem Signal beschickt wird, kompatibel gemacht. Jede Pegelschiebeschaltung liefert außerdem ein Signal zu einer herkömmlichen Störungsdetektorschaltung 767a, welche bei Feststellung einer Störung ein beliebiges Anzeigeelement 767b betätigt.
  • Weitere Eingangssignale zum Mikroprozessor-766 werden durch einen Kühlerausfall-Rückstellschalter 768 sowie Schalter 769a bis b für das manuelle Anfahren der Kompressoren C1 bzw. C2 geliefert. Der Miknprozessor enthält außerdem ein Signal von einem Anlagenrückstellschalter 770 sowie von einem Betriebsartwählschalter 771 (,für Automatik- oder Handbetriebsart). Ein Sperrschalter 772 für den nachgeschalteten Kompressor und ein Anti- bzw. Gegenrückfthrschalter 773 liefert ebenfalls Signale zum Mikroprozessor.
  • Weitere Eingangssignale des Mikroprozessors 766 werden von einer Anzahl von Schaltern 774a - f geliefert. Schalter 774a gibt in den Mikroprozessor als Mindestbêtriebsleistung eine prozentuale Leistung ein, auf welche der Kompressor beim Anfahren hochgeregelt wird, beispielsweise eine solche von 32 + 5 %. Der Schalter 774b dient zur Wahl der Stabilisierungszeit (AUS- bzw. Sperrzyklus des'Zeitgebers 200 gemäß Fig. 2) von 0 bis 9 min. Die Schalter 77@c und 774d dienen zur Einstellung des Mikroprozessors auf die genaue Zeit, welche die Kompressoren C1 und C2 fUr-den Übergang von einer Leistung von 0 96 auf eine solche von 100 % benötigen. Dies bedeutet, daß die Zeit, welche für die Vergrößerung des Schaufelanstellwinkels in einem Leerlauf- bzw. Freilaufzustand von 0 auf 100 % erförderlich ist, gemessen und an den Schaltern 774c und 774d in das Gerät eingegeben wird. Typischerweise sind für die größte Schaufelstellungsänderung weniger als 100 s erforderlich.
  • Sobald die Leitschaufelstellung-Änderungszeiten eingegeben sind, ist die Programmierung des Mikroprozessors für die Durchführung der vorher beschriebenen stufenweisen Andere rungen zur Belastung und Entlastung einfach. Der interne Taktgeber des Mikroprozessors wird als Zeitbasis benutzt, und die e Schaufelstellungsänderungszeit kann in geeignete Inkremente bzw. Teilschritte aufgeteilt werden.- Schritt bzw. stufenweise Erhöhungen oder Verringerungen der Leistung werden durch Zählung der Impulse der Zeitbasis des Mikroprozessors bis zum Erreichen der gewünschten schrittweisen Änderung gewährleistet.
  • Die restlichen Schaltereingänge sind ähnlich. Der GegenrUckführschalter 774e gibt in den Mikroprozessor eine Zeitspanne ein, während welcher der Kompressor nicht erneut anfährt, wenn er aufgrund eines niedrigen Kühlleistungsbedarfs abgeschaltet worden ist. Der Wasserströmung-Störschalter 774f gibt in den Mikroprozessor eine ausgewählte Zeitspanne für das Anfahren des Kompressors nach Eingang eines Start-bzw. Anfahrsignals ein, bevor ein Störzustand signalisiert wird.
  • Da der interne Taktgeber des Mikroprozessors als Zeitbasis benutzt wird, ist darauf hinzuweisen, daß die Zählstand-Registrierkapazität des Mikroprozessors die interne Einstellung der-Leistungen erlaubt, bei denen der nachgeschaltete Kompressor angefahren wird, wie der Kompressor abgestellt wird und bei denen die maximale Betriebsleistung auftritt bzw. das Abstellen der Anlage erfolgt. Wenn eine Einstellung einer dieser Leistungen gewünscht wird, können weitere Eingangsschalter, ähnlich dem Mindest-Schaufelstellungsschalter 774a, vorgesehen werden.
  • Der letzte Eingang zum Mikroprozessor 766 kommt von einem äußeren Speicher 775, welcher Informationen im Falle einer Anlagen- oder Kompressorstörung speichert, die durch den Mikroprozessor angezeigt wird. Der Speicher 775 signalisiert dabei dem Mikroprozessor 766, daß ein ausgefallener Kompressor nach den vorher in Verbindung mit Fig. 1 bis 4 beschriebenen Richtlinien nicht wieder angefahren werden soll. Da der Speicher im allgemeinen Informationen beim Abschalten des Systems beibehalten und diese Informationen beim nächsten Anfahrversuch liefern soll, wird eine nicht dargestellte zusätzliche Stromversorgung vorgesehen, falls ein energieabhängiger Speicher verwendet wird.
  • Sobald der Mikroprozessor 766 die Eingangssignale interpretiert bzw. verarbeitet hat, liefert er über Pufferrelais odgl.
  • Signale zu jedem Kompressor, oder er erlaubt die Feststellung eines Störungssignals an der Störungsdetektorschaltung -767a. Dabei werden neben den allgemeinen Anlageanzeigeelementen auch entsprechende Anzeigeelemente aktiviert. Genauer gesagt: ein Befehlssignal zur Belastung bzw. Leistungserhöhung des Kompressors Cl aktiviert ein Pufferrelais und ein zugeordnetes Anzeigeelement 776. Ein allgemeiner Anlagenanzeiger 777a, welcher den Betriebszustand der Anlage anzeigt, sowie zwei Anzeigeelemente 7'78ab zur Anzeige, daß der Kompressor C1 arbeitet und unter automatischer Steuerung steht, können ebenfalls vorgesehen werden. Weiterhin kann auch ein allgemeiner Anlagenanzeiger 777b vorgesehen sein, welcher eine erforderliche Kühlleistungserhöhung anzeigt.
  • Jedes dieser genannten Anzeigeelemente wird vorzugsweise durch den Mikroprozessor gesteuert, auch wenn für die Aktivierung eines vorgegebenen Anzeigeelements verschiedene Kombinationen von Eingangssignalen nötig sein können.
  • Sobald ein Signal an das Pufferrelais abgegeben worden ist, wird entweder ein Störungssignal zur Störungsdetektorschaltung 767a oder ein Belastungssignal zum Kompressor C1 geliefert. Ebenso kann der Mikroprozessor ein Pufferrelais und das Anzeigeelement 779 ansteuern, um eine Entlastung des Kompressors C1 oder die Erzeugung eines Stbrungssignals anzufordern. Auf ähnliche Weise kann der zweite Kompressor C2 über Signale zu Pufferrelais und Anzeigeelementen 780 und 781 belastet und entlastet werden, wobei der automatische Betrieb des Kompressors C2 an Anzeigeelementen 782a-b angezeigt werden kann. Selbstverständljch ist das Anfahrrelais 783 des Kompressors CA bei der anfänglichen Belastung des ersten Kompressors aktiviert, während das Anfahrrelais 784 des zweiten Kompressors C2 bei dessen anfänglicher Belastung aktiviert wird. Eine Störung eines Kompressors beim Anfahren führt zu einer Aktivierung eines Anzeigeelements 785a bzw. 785b sowie zur Ansteuerung von Pufferrelais 786a bzw. 785b und von Pufferrelais 786a bzw. 786b durch Signale zur Lieferung einer Fernanzeige für eine Störung.
  • Wenn ein Kompressor oder beide Kompressoren C und C2 in Betrieb sind, kann ihre jeweilige prozentuale Belastung oder Leistung durch Leistungsanzeigen 787 und 788 angezeigt werden. Weitere, gegebenenfalls vorhandene Anlagenanzeigeelemente umfassen einen Anlagenausgle,ichanzeiger 790, einen Anlagen-Leistungsverringerungsanzeiger 791 und einen Rückführanzeiger 792, die jeweils durch entsprechende Eingangssignale zum Mikroprozessor aktiviert werden. Der Mikroprozessor 766 steuert außerdem ein Hilfsanfahrrelais 793, und er vermag die Stromzufuhr zum Thermostaten über ein Pufferrelais 794 zu steuern. Es ist darauf hinzuweisen, daß die beschriebenen Ausgangspufferrelais eine Pegelumkehrung bewirken, weil die ihnen vom Mikroprozessor zugeführten Eingangssignale digitale Logiksignale sind, während die den Kompressoren selbst zugeführten Signale aus dem üblichen Netzstrom bestehen.
  • Ersichtlicherweise kann die beschriebene Erfindung somit als elektromechanisches System unter Verwendung von Relais o.dgl., als "ausschließlich zugeordnetes" ("dedicated") Digitalsystem oder als Mikroprozessorsystem realisiert werden. Bei den bisher beschriebenen Systemen wurde, die Erfindung in Verbindung mit mehreren Kompressoren erläutert.
  • Die Erfindung ist jedoch selbstverständlich ohne weiteres auf Anlagen mit einem einzigen Kompressor anwendbar.
  • Die Fig. 6a und 6b veranschaulichen eine Schaltung zur Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einen einzigen Kühlkompressor bzw. -gebläse mit variabler Leistung.
  • Ähnlich wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen wird Energie bzw. Strom an eine Klemme 800 von einer äußeren Steuersignalquelle angelegt, beispielsweise von einem Luftthermostaten, einem Zeit- oder Taktgeber, einem Schalter o.dgl-., wodurch wiederum ein Schalter 802 gespeist wird, bei dem es sich vorzugsweise um einen Dreistellungsschalter handelt, der eine ''Au-, eine kurzzeitige "Handanfahr"- und eine "Automatikanfahr"-Stellung besitzt. Für die meisten Anwendungsfälle wird die "Automatikanfahr"-Stellung im voraus gewählt.
  • Wenn sich der Schalter 802 (und damit auch Schalter 802 gemäß Fig. 6b) in der "Automatik"-Stellung befindet, wird an einer Klemme 804 über Ruhekontakte 803 eines tafel-Störungszeitgebers 842 und Ruhekontakte 805 eines Gegenrückführzeitgebers 936 Strom an einen nicht dargestellten Thermostaten der Kühlanlage angelegt. Gleichzeitig wird Strom über ein Ruhekontaktpaar 808 eines "Durchschaltperioden"-Zeitgebers 810 einem Stabilisierungszeitgeber 806 zugeführt, Die beiden Zeitgeber 806 und 810 sind einstellbare Zeitgeber der vorher beschriebenen Art, wobei der Zeitgeber 806 eine Periode von 5 bis 9 min und der Zeitgeber 810 eine EIN- bzw. Durchschaltperiode von etwa 2Q s besitzt.
  • Ein Sicherheitsrelais 812 schließt bei Erregung ein zugeordnetes Arbeitskontaktpaar 814, das zwischen die Klemme 800 und das Relais 812 eingeschaltet ist.
  • Wenn der Stabilisierungszeitgeber ausläuft, schließt sein.
  • Arbeitskontakt 824, wodurch der Zeitgeber 810 mit der Zeit,-steuerung beginnt. Während dieser Zeitspanne kann die Anlage auf Anforderungen für erhöhte oder verringerte Kühlleistung vom Thermostaten her ansprechen. Wenn der Thermostat anzeigt, daß eine Kühlung erforderlich ist, wird eine Klemme 816 an Spannung gelegt. Hierdurch wird ein Belastungszeitgeber 818 erregt und außerdem ein Leistungserhöhungsanzeigeelement 820, etwa eine Lampe oder eine ähnliche Einrichtung, aktiviert, um auf einer nicht dargetellten Schalttafel eine entsprechende Anzeige zu l liefern. Wenn der Entlastungszeitgeber 818 aktiviert ist, wird über den Arbeitskontakt 824 des Zeitgebers 806, den Ruhekotrt 825 eines Schalttafel-Störungsrelais 972, den Arbeitskontakt 826 des Belastungszeitgebers 818, den Ruhekontakt 828 eines Relais 830 zur Vergrößerung des Schaufelanstellwinkels und durch einen Ruhekontakt 832 eines Relais 834 für maximalen Schaufelanstellwinkel (Fig. 6b) ein Stromkreis zu einem Belastungsrelais 822 geschlossen. Wenn letzteres erregt ist, wird ein Stromkreis zu einem Kompressor-Anfahrrelais 836 über einennormalerweise offenen (aber augenblicklich geschlossenen) Kontakt 838 des Belastungsrelais 822 sowie den Ruhekontakt 844 eines Rückführrelais 846- für niedrige Leistung geschlossen.
  • Wenn das Kompressor-Anfahrrelais 836 anzieht, schließt sein Kontakt 848, so daß ein Stromkreis zwischen den Klemmen oder Anschlüssen 850 und 852 geschlossen wird. Die Klemme 850 ist an die internen Steuerungen des Kompressors angeschlossen, wobei an ihr ein Signal von dem nicht dargestellten Kompressor auftritt, wenn die interne Anfahrschaltung des Kompressors für die Betätigung bereitsteht. Die Klemme 852 ist mit der Kompressor-Anfahrschaltung verbunden, so daß der Kompressor durch den geschlossenen Stromkreis zwischen den Klemmen 850 und 852 angefahren wird. Hierdurch werden ein Anzeigeelement 845 und ein Zeitablaufanzeiger 847 aktiviert. Außerdem schließt sich der Arbeitskontakt 849 des Kompressor-Anfahrrelais 836 zur Herstellung eines Stromkreises zwischen den Klemmen 851 und 853, wodurch die Kompressorpumpe in Betrieb gesetzt wird. Wenn der Kompressor anfährt, signalisieren seine internen Steuerungen (sofern keine Störung vorliegt), daß der Kompressor bzw.
  • das Gebläse bzw. einer Leistungserhöhung unterworfen werden kann. Dieses Signal erscheint an einer Klemme 854, wodurch ein Steuerrelais 894 erregt wird, das an einer Klemme 855 an Masse liegt. Infolgedessen wirdan dieKlemme 856 ein Signal angelegt, und zwar über den Arbeitskontakt 857 des Relais 855, den Ruhekontakt 858 des abgefallenen Mindest-Schaufelstellungsrelais 860 und den Arbeitskontakt 859 des Kompressor-Anfahrrelais 836. Beim Anziehen des Steuerrelais 897 bringt dessen Kontakt 894a ein Anzeigeelement 894b zum Erlöschen, das vorher anzeigte, daß die Kühlanlage, sofern sie überhaupt arbeitete, unter Eigensteuerung bzw. automatisch arbeitete, d.h. nicht von der Schalttafel aus gesteuert wurde. Außerdem wird durch ein an die Klemme 854 angelegtes Signal ein Anzeigeelement 841a aktiviert,, während ein anderes Anzeigeelement 841b durch ein an der Klemme 856 erscheinendes Signal aktiviert wird. Die Klemme 856 ist mit der Schaufelanstellwinkelsteuerung des Kompressors verbunden, so daß durch das an der Klemme 854 erscheinende Signal der Schaufelanstellwinkel und damit die Leistung des Kompressors um eine Sollgröße von einer Ausgangsstellung mit Leistung Null aus vergrößert wird.
  • Das Ausmaß der Leistungserhöhung wird durch eine Belastungsprogrammstufe 900 mit zugeordneten Schaltkretsen gesteuert, die bei Betätigung der Schaufelwinkelsteuerung des Kompressors betätigt wird. Diese Belastungsprogrammstufe 900 umfaßt eine Belastungsspule 901p eine Entlastungsspule 902 und eine Anzahl von Kontakten, von denen Beispiele in Fig.
  • 6b dargestellt sind. Die Belastungsprogrammstufe 900 ist vorzugsweise ein relais- oder solenoldbettigter Mehrstellungsschalter. Beispielsweise kann die Programmstufe 26 Kontaktpunkte besitzt, welche den gesamten Arbeitsbereich der Kompressorleistung darstellen. Dabei stellt jeder Kontakt der Programmstufe eine 4 %lage schrittweise Erhöhung der Kompressorleistung da.r, wobei die ersten Kontakte eine Leistung von 0 % und die letzten Kontakte eine solche von 100 % angeben. Ersichtlicherweise ist die genannte Zahl von Kontakten weitgehend willkürlich gewählt; mit einer größeren Zahl von Kontakten kann im allgemeinen eine erhöhte Genauigkeit erzielt werden. Die-genannte Wahl von 26 Kontakten bzw. 25 Teilschritten wurde im Hinblick auf die Gewährleistung einer guten Genauigkeit ohne unzulässiges Pendeln bei einer elektromechanischen Ausführungsform getroffen. Wie erwähnt, können jedoch mit Mikroprozessoren arbeitende Ausführungsformen der Erfindung Teilschritte von 2 % benutzen. Durch Erregung der Belastungsspule 901 wird die Programmstufe 900 zur Auswahl von Kontakten angesteuert, die für eine Kompressorleistungserhöhung repräsentativ sind. Ebenso erfolgt eine Leistungsminderung durch Erregung der Entlastungsspule 902.
  • FUr einwandfreien Betrieb muß die Zeit, welche die Programmstufe für die Bewegung von einem Kontaktpunkt auf den nächsten benötigt, ziemlich genau der für die tatsächliche Änderung des Schaufelanstellwinkels in den durch die Programmstufe bestimmten Teilschritten erforderlichen Zeit entsprechen. Dies wird wie folgt erreicht: Wenn das Belastungs- bzw. Leistungserhöhungssignal (etwa an Klemme 856) erzeugt wird, wird ein Stromkreis für die Erregung eines Zeitgebers 903 der Programmstufe geschlossen. Dieser Zeitgeber ist auf eine Zeitspanne von bis zu 15 s einstellbar.
  • Wenn der Zeitgeber 903 abläuft, schließt sein Arbeitskontakt 904, wodurch ein Auslösezeitgeber 905 der Programmstufe (derselben Art wie der Zeitgeber 903) erregt und dadurch die Belastungsprogrammstufe 900 aktiviert wird.
  • Durch entsprechende Einstellung des Zeitgebers 903 kann die Programmstufe 900 so zeitgesteuert werden, daß sie die Teilschritte mit derselben Geschwindigkeit durchführt, mit welcher sich der Schaufelanstellwinkel des Kompressors ändert Wenn der Kompressor beispielsweise jeden Morgen angefahren wird, ist der Schaufelanetellwinkel typischerweise auf Mindestleistung, z.B. 0 %, eingestellt. -Bei Eingang des ersten Leistungserhöhungssignals wird die Leistung auf einen willkürlich gewählten Mindestanfahrgrad von z.B. 32 % erhöht. Da eine Leistung von 32 % wesentlich höher ist als eine Einstufenerhöhung ( 4 % im beschriebenen Ausführungsbeispiel), und da die Programmstufe 900, wie noch näher erläutert werden wird, in jedem Zyklus bzw. jeder Periode im a1lgemeinen nur eine Erhöhung (oder Erniedrigung) um einen einzigen Schritt durchzuführen vermag, muß eine spezielle Schaltung vorgesehen sein, um der Programmstufe sowie dem Kompressor selbst eine Leistungserhöhung auf den Mindestanfahrpegel in einer einzigen Periode zu erlauben.
  • Die Erhöhung auf die Mindestanfahrleistung geschieht wie folgt: Wenn das anfängliche Signal zur Leistungserhöhung' erzeugt wird, zieht das Steuerrelais 834 an, um seinen Kontakt 906 zu schließen. Hiedurch wird der Zeitgeber 903 der Programmstufe zur Einleitung der Zeitsteuerung an Spannung gelegt, und zwar im gleichen Augenblick, in welchem der Kompressor-Schaufelanstellwinkel sich über einen Stromkreis zu vergrößern beginnt, der über einen Ruhekontakt 907 des Auslösezeitgebers 905, den Kontakt 906 und den Ruhekontakt 908 eines zusätzlichen Mindest-Schaufelstellungsrelais 865 verläuft. Während der Zeitsteuerung durch den Zeitgeber 903 der Programmstufe wird also der Schaufelanstellwinkel des Kompressors durch ein von der Klemme 854 zur Klemme 856 geleitetes Signal angemessen vergrößert.
  • Nach Ablauf seiner Zeitspanne schließt der genannte Zeitgeber 903 seinen Kontakt 904, wodurch der Auslösezeitgeber 905 der Programmstufe aktiviert und außerdem deren Belastungspule 901 über den Ruhekontakt 969 eines Entlastungsrelais 874 sowie den Kontakt 909 des genannten zusätzlichen Relais 865 erregt wird. Für das Weiterschalten der Programmstufe um einen Schritt ist nur ein kurzzeitiger Impuls erforderlich, weshalb der Programmstufen-Auslösezeitgeber 905 für schnellen Ablauf, beispielswese nach einer 1/10-Sekunde eingestellt ist. Nach Ablauf des Auslösezeitgebers 905 öffnet sich sein Kontakt 907 unter Rückstellung des Zeitgebers 903. Hierdurch wird wiederum der Kontakt 904 des Zeitgebers 903 geöffnet, wordurch der Strompfad zur Belastungsspule 901 der Programmstufe unterbrochen (mit Leistungserhöhung um eine Stufe) und außerdem der Auslösezeitgeber 905 rückgestellt wird.
  • Da jedoch der Kompressor-Schaufelanstellwinkel die Mindestanfahrposition noch nicht erreicht hat, ist der Strompfad zum Programmstufen-Zeitgeber 903 über die Kontakte 908 des Mindest-Schaufelstellungsrelais 860 noch geschlossen, so daß der Zeitgeber 903, wie vorher, mit einer Zeitsteuerung beginnt. Ebenso kann der Schaufelanstellwinkel des Kompressors über den Kontakt 858 weiterhin durch das Signal an der Klemme 856 vergrößert werden. Die Programmstufe 900 zeigt damit weitere schrittweise Vergrößerungen der Leistung an, und der Kompressor-Schaufelanstellwinkel vergrößert sich weiter, bis das Mindest-Schaufelstellungsrelais 860 erregt wird. Dies ist dann der Fall, wenn die Programmstufe 900 einen Stromkreis zwischen den Klemmen A und B schließt (vgl. Fig. 6a.und 6b). Wenn die Programmstufe 900 die als Mindest-Schaufelanstellwinkelstellung für das Anfahren (Leistung 32 %bzw. achte Stufe bei der dargestellten Ausführungsform) vorherbestimmte Stufe 910 erreicht, wird das Signal an der Klemme A über den Kontakt 910 zur Erregung des Verriegelungsrelais 862 übertragen, welches durch, seinen Kontakt 861 das Mindest-Schaufelstellungsrelais 860 erregt.
  • Dabei wird der zugeordnete Arbeitskontakt 863 geschlossen, wodurch ein zusätzliches Mindest-Schaufelstellungsrelais 865 erregt wird. Infolgedessen werden die Kontakte 858 und 908 dieser Relais geöffnet und dadurch die Stromkreise sowohl zum Zeitgeber 903 als auch zur Klemme 856 unterbrochen.
  • Sobald der Mindest-Schaufelanstellwinkel erreicht ist, beenden sowohl die Programmstufe 900 als auch die Leitschaufeln des Kompressors die Bewegung im Sinne einer Leistungserhöhung.
  • Sobald das Mindest-Schaufelstellungsrelais 860 anzieht, werden außerdem dieses und das zusätzliche Relais 865 durch die betreffenden Kontakte 864 und den Kontakt 866 des Kompressor-Anfahrrelais 836 in erregtem Zustand verriegelt. Ersichtlicherweise bleibt das genannte Relais 860 daher bis zum Abfallen des Kompressor-Anfahrrelais 836 erregt. Dieses Abfallen kommt nur bei einer Anlagenstörung oder beim normalen Abstellen vor, und diese beiden Fälle werden im folgenden näher erläutert.
  • Wenn nach dieser Vergrößerung dieses Schaufelanstellwinkels auf die Mindestposition der Thermostat weiterhin ein Bedarfssignal für erhöhte Kühlleistung liefert, erscheint an der Klemme 816 ein Signal, wobei sich der vorstehend beschriebene Prozeß weitgehend wiederholt. Genauer gesagt: an die Klemme 816 wird Strom zur Aktivierung des Belastungszeitgebers 818 angelegt, wenn der l'Durchschaltperioden''-Zeitgeber 818 seine Zeitsteuerung durchführt, wobei wiederum das Belastungsrelais 822 anzieht. Da das Kompressor-Anfahrrelais 836 noch vom ersten Belastungszyklus her erregt ist, sind sowohl der Kompressor als auch die Pumpe in Betrieb gesetzt. Durch Schließen des Stromkreises zwischen den Klemmen 854 und 856 über den Arbeitskontakt 868 des nunmehr erregten Belastungsrelais 822 wird der Schaufelanstellwinkel steuerung des Kompressors ein Vergrößerungssignal eingegeben. Der Programmstufen-Zeitgeber 902 erlaubt jedoch nur eine Vergrößerung des Schaufelanstellwinkels um einen Schritt der Programmstufe von 4 *.
  • Wenn das Belastungsrelais 822 anzieht, wird über seinen Kontakt 910 der Zeitgeber 903 zur Zeitsteuerung in Gang gesetzt.
  • Nach dem Ablaufen des Zeitgebers 903 bewirkt sein Kontakt 904 die Erregung der Belastunqsspule 901 der Programmstufe über den Ruhekontakt 911 des Belastungerelais 822. Durch das Schließen des Kontakts 904 wird auch der Auslösezeitgeber 905 zur Programmstufe in Gang gesetzt. Wenn dieser Zeitgeber 903 abläuft, schließt jedoch ein anderer Arbeitskontakt dieses Zeitgebers, wodurch das Relais 830 zur Vergrößerung des Schaufelanstellwinkels erregt wird.
  • Bei Erregung des Relais 830 öffnet sich sein Kontakt 828, wodurch das Belastungsrelais 822 stromlos gemacht wird, 90 daß sich der Kontakt 910 öffnet und der Zeitgeber 903 der Programmstufe rückgestellt wird. Hierdurch wird wiederum der Kontakt 904 geöffnet, wodurch der Auslösezeitgeber 906 der Programmstufe rückgestellt wird. Aufgrund der Zeiteinstellung des Auslösezeitgebers 905 und der Eigengeschwindigkeit der Kontakte beim öffnen oder Abfallen wird der Auslösezeitgeber eindeutig vor seinem endgültigem Ablaufen rückgestellt. Die Programmstufe schaltet damit nur um einen Schritt weiter. Wenn das Belastungsrelais 822 abfällt, öffnet sich ebenso sein Kontakt 868, wodurch das Signal von der Klemme 856 entfernt wird. Dabei führen sowohl die Programmstufe 900 als auch die Kompressor-Leitschaufeln einen Schritt im Sinne einer Leistungserhöhung durch. Es ist zu beachten, daß das Leitschaufel-Schrittschaltrelais 830 nach der Erregung durch seinen eigenen Kontakt 913 im erregten Zustand gehalten wird. Hierdurch wird ein Pendeln beim Rtekstellen des Zeitgebers 903 verhindert. Wenn weitere Leistungserhöhungen erforderlich werden, wird der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt, bis der an die Klemme 816 angeschlossene Thermostat anzeigt, daß keine weitere Leistungserhöhung mehr erforderlich ist.
  • Sofern die Anlage mit ausreichender Kapazität zur zufriedenstellenden Kühlung des zugewiesenen Raums ausgelegt ist, zeigt der Thermostat schließlich an, daß keine weitere Leistungserhöhung mehr erforderlich ist. In diesem Fall ist aoch keine Leistungsminderung nötig. Hierbei befindet sich die Anlage in einem Gleichgewichtszustand, in welchem ein Anzeigeelement 914 betätigt wird, und zwar über einen Stromkreis, der durch den Ruhekontakt 915 des Belastungszeitgebers 818 und den Ruhekontakt 916 des Entlastungszeitgebers 872 verläuft.
  • Zu einem bestimmten Zeitpunkt, beispielsweise am späten Abend, zeigt der Thermostat während eines Durchschaltzyklus an der Klemme 870 an, daß eine Leistungsverminderung erforderlich ist. Hierbei werden der Entlastungszeitgeber 872 aktiviert und ein Entlastungsanzeigeelement 874 zum Aufleuchten gebracht. Durch den aktivierten Entlastungszeitgeber 872 wird ein Stromkreis zum Entlastungsrelais 874 über den Arbeitskontakt 876 des Zeitgebers 872, den Ruhekontakt Q78 des Relais 830, den Arbeitskontakt 873 des usätzlichen Mindest-Schaufelstellungsrelais 865, den Arbeitskontakt 880 des Kompressor-Anfahrrelais 836 6 und den Arbeitskontakt 882 für die 0 %-Leistungsposition der Programmstufe 900 (Fig. 6b) geschlossen. Sobald das Entlastungsrelais 874 anzieht, schließt sein Arbeitskontakt 890, wobei durch den geschlossenen Arbeitskontakt 892 des Steuerrelais 894 ein Stromkreis zwischen den Klemmen 854 und 896 geschlossen und dabei der Kompressor zur Leistungsverminderung durch Verkleinerung des Schaufelanstellwinkels angesteuert wird. Gleichzeitig wird auch ein Anzeigeelement 897 eingeschaltet. In diesem Fall bewirken der Programmstufen-Zeitgeber 903 und das Relais 830 wiederum gemeinsam nur eine stufenweise Leistungsverminderung.
  • Wenn der Entlastungszeitgeber betätigt wird, wird, genauer gesagt, sein Kontakt 917 geschlossen und dadurch der Zeitgeber 903 für die Zeitsteuerung in Gang gesetzt, weil ein Entlastungssignal an der Klemme 896 anliegt. Nach dem s laufen des Programmstufen-Zeitgeber 903 schließ t der Kontakt 904, und es wird ein Signal über den Arbeitskontakt 918 des Entlastungsrelais 902 an die Programmstufen-Entlastungsspule angelegt. Dieses Signal läßt die Programmstufe 900 abwärts schalten, doch ist die Abwärtsbewegung, wie bei der Leistungserhöhung, auf jeweils e'ine Stufe pro Schaltschritt begrenzt. Wenn der Zeitgeber 903 abläuft, schließt der Kontakt 912 unter Erregung des den Schaufelanstellwinkel vergrößernden Relais 830, welches sich daraufhin selbst über den Kontakt 913 verriegelt.
  • Das erregte Relais 830 öffnet den Kontakt 878, wodurch das Entlastungsrelais 874 stromlos wird und dieses somit den Kontakt 917 zur Rückstellung des Zeitgebers 903 öffnet.
  • Der Auslösezeitgeber 905 der Programmstufe wird damit vor Ablauf seiner Zeitsteuerungszeitspanne rückgestellt, so daß nur eine einzige schrittweise Verkleinerung des Kompressor-Schaufelanstellwinkels und eine einzige schrittweise Abwärtsbewegung der Programmstufe 900 erfolgen.
  • Die Leistung des Kompressors wird entsprechend den vorstehend beschriebenen Arbeitsgängen auf die vom Thermostaten geforderte,Weise erhöht oder verringert. Wenn der Kühlleistungsbedarf abnimmt, wird die Leistung entsprechend verringert. An irgendeinem Punkt wird die Leistung des Kompressors auf einen willkürlich gewählten niedrigen Wert reduziert, der vorzugsweise unter dem kleinsten Schaufelanstellwinkel und beispielsweise bei einem solchen von 20 P6 liegt. Nach.dieser Leistungsverringerung zieht ein Verriegelungsrelais 930 (Fig. 6b) an, wobei sein Arbeitskontakt 932 (Fig'. 6a) schließt. (Es ist darauf hinzuweisen, daß das Verriegelungsrelais 862 entregt wurde, als die Programmstufe an der Stufe 931 unter die Mindestanfahrleistung abwärts schaltete.) Hierbei wird ein Stromkreis von der Klemme 800 zu einem Rückführrelais 834 für niedrige Belastung über, einen Ruhekontakt 803 des Störungszeitgebers 842 und den Ruhekontakt 805 eines Anti- bzw. Gegenrückführzeitgebers 936 sowie den Arbeitskontakt 938 des Mindest-Schaufelstellungsrelais 860 und einen normalerweise geschlossenen Sperrschalter 939 geschlossen. Durch diesen geschlossenen Stromkreis wird das genannte Rückführrelais 846 erregt, wobei ein Anzeiger 940 für niedrige Leistung aufleuchtet und die Zeitsteuerung des GegenrUckführzeitgebers 936 einsetzt. Das Rückführrelais 846 verklinkt sich selbst mittels des Arbeitskontakts 942, welcher die Kontakte 938 und 932 überbrückt bzw. in Nebenschluß schaltet Das anziehende Rückführrelais 846 öffnet seinen zugeordneten Ruheschalter 844, wodurch das Kompressor-Anfahrrelais 836 stromlos wird Hierdurch werden sowohl der Kompressor als auch die Kompressorpumpe aufgrund des Wegfalls eines Signals an den Klemmen 852 und 883 abgeschaltet. Die Kühlung der Anlage wird daher aufgrund des fehlenden Bedarfs beendet. Sodann wird der Kompressor über den Ruhekontakt 919 des Relais 836 auf Null-Leistung entlastet, wodurch ein Entlastungssignal sowohl an der Programmstufe 900 als auch an der Klemme 896 (von Klemme 920 und Kontakt 921 des Steuerrelais 849) erhalten bleibt, bis der Null-Leistungskontakt 886 der Programmstufe 900 den Stromkreis zum Entlastungsrelais 874 unterbricht.
  • Nach dem Ablaufen des Gegenrückfuhrzeitgebers 936 kann die Anlage erneut einen Kühlleistungsbedarf über den Thermostaten feststellen. Der Gegenrückführzeitgeber 936 besitzt vorzugsweise einen Takt- bzw. Zeitsteuerungszyklus, der zwischen 0 min und 60 min variiert werden kanne um eine Stabilisierung der Temperatur in dem gekühlten Raum zu zulassen. Wenn der Gegenrückführzeitgeber abläuft, öffnet sich sein Kontakt 805 bei gleichzeitiger Unterbrechung des Stromkreises zum Rückführrelais 846. Wenn letzteres abgefallen ist, ist die Anlage wiederum für das Anfahren auf vorher beschriebene Weise zurückgestellt, so daß sie, wie erwähnt, auf den Thermostaten anzusprechen vermag.
  • Eine derartige Rückführung kann einfach durch öffnen des RUckfUhrsperrschalters 939 verhindert werden.
  • Wie bei der vorher beschriebenen Regelvorrichtung für mehrere Kompressoren sind bei der Einzelkompressor-Regelvorrichtung gemäß Fig. 6a bis 6b verschiedene Störungsdetektorschaltungen und Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen.
  • Eine solche Schaltung ist ein Schalttafel-Stbrungszeitgeber 842, der vorzugsweise auf bis zu 60 min einstellbar ist. Sooft das Relais 822 oder das Entlastungsrelais 874 anzieht, wird dieser Zeitgeber 842 entweder durch den Belastungszeitgeber 818 oder den Entlastungszeitgeber 872 in Gang gesetzt. Wie erwähnt, wird der Belastungszeitgeber 818 bei einem vom Thermostaten ausgesandten Bedarfs signal für Kühlleistung an der Klemme 816 aktiviert, so daß er seinen Arbeitskontakt 940 schließt.
  • Wenn das Kompressor-Anfahrrelais 836 noch nicht angezogen hat, kann der Störungszeitgeber 842 über den Ruhekontakt 954 und den Ruhekontakt 952 des Anfahrrelais 836 zur Zeitsteuerung in Gang gesetzt werden. Wenn das Anfahrrelais 836 angezogen hat, wird der Störungszeitgeber 842 über den Kontakt 950, den Ruhekontakt 956 des Belastungsrelais 822 und den Ruhekontakt 958 des Entlastungsrelais 874 -eingeschaltet. Wenn an der Klemme 870 vom Thermostaten ein Entlastungssignal eingeht, wird der Entlastungszeitgeber 872 aktiviert bzw. eingeschaltet. Dabei schließt sein mit dem Kontakt 950 parallelgeschalteter Arbeitskontakt 960 zum Einschalten des Störungszeitgebers 842. Ein Ruhekontakt 955 des Mindest-Schaufelstellungsrelais 860 gewShrlei$tet, daß auch das Anfahrrelais 836 richtig erregt wird.
  • Sobald die Zeitsteuerung des Störungszeitgebers 842 einsetzte muß das Belastungsrelais 822 oder das Entlastungsrelais 874 anziehen, bevor der Zeitgeber 842 abläuft bzw.
  • absch21tet, da andernfalls der Kompressor an einer Leistungserhöhung gehindert wird, was allerdings nur im Fall einer Schalttafelstörung (panel failure) auf tritt Beim erstmaligen Anfahren muß das Anfahrrelais 836 außerdem zum Öffnen des Kontakts 952 anziehen. Im Normalbetrieb wird der Zeitgeber 842 rückgestellt, wenn das Belastungsrelais 822 anzieht und den Kontakt 956 öffnet oder wenn das Entlastungsrelais 874 anzieht und den Kontakt 958 öffnet Palls eines der Relais 822 oder 872 den Störungszeitgeber 842 vor dem Abschalten desselben rückstellt, schließt der Arbeitskontakt 970 des Zeitgebers 842 unter Erregung eines Schalttafel-Störungsrelais 972 und einer S'törungsan-7'eigeeinrichtung 974. Ebenso öffnet der Ruhekontakt 976 des Zeitgebers 842 zum Abschalten eines Anzeigeelements 978 für "Anlage betriebsbereit" sowie eines Anzeigeelements 979, das beim Öffnen der Relaiskontakte 922 abgeschaltet wird Wenn das betreffende Störungsrelais anziehen, schließt sein Kontakt 980 unter Arretierung bzw. Verklinkung des Störungszeitgebers 842. Dadurch werden der Kontakt 84Q geöffnet und das Kompressor-Anfahrrelais 836 stromlos gemacht, wodurch eine Vergrößerung des Schaufelanstellwinkels des Kompressors wegen der Steuerrelaiskontakte 857 unabhängig von der Forderung nach erhöhter Leistung verhindert wird.
  • Obgleich eine Leistungserhöhung des Kompressors nach dem Erregen des Störungsrelais verhindert wird, -kann der Kompressor über die Störungsrelais-Kontakte 982 (zwischen Klemmen 850 und 852) und 984 (zwischen Klemmen 851 und 853) mit derselben Leistung weiterlaufen. Eine Leistungsminderung des Kompressors ist über seine eingebauten' bzw.
  • internen Steuerungen möglich, welche die Regelvorrichtung übersteuern, wenn das Störungsrelais 972 erregt ist.
  • Berthrungs- bzw. Tastschalter 986 und 988 dienen zur manuellen Erregung des Belastungsrelais 822 und des Entlastungsrelais 874 zur Übersteuerung der automatischen Steuerungen der Anlage, wenn der Anfahrschalter 802 in der Handbetriebsart benutzt wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß im Falle einer Anlagenstörung die Anlage ohne Entlastung der Programmstufe 900 abgeschaltet wird. Die Leistung bzw. Leistung zum Zeitpunkt der Störungkannsomit als Hilfe bei der Fehlersuche benutzt werden. Als weitere Arbeitshilfen können außerdem Anzeigeelemente 988 zur Anzeige der Betriebslastleistung vorgesehen sein.
  • Obgleich die Einzelkompressor-Regelvorrichtung gemäß der Erfindung vorstehend im wesentlichen in Verbindung mit einer elektromechanischen Anlage beschrieben ist, kann diese Anlage selbstverständlich ohne weiteres als Festkörperanlage ausgeführt werden, wie sie für die Doppelkompressoranlage gemäß den Fig. 4a - 4e und Fig. 5 dargestellt ist.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, -sondern innerhalb des erweiterten Schutzumfangs weiteren Änderungen und Abwandlungen zugänglich.
  • L e e r s e i t e

Claims (37)

  1. Vorrichtung zur Leistungsregelung von Kühlgerätekompressoren Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Leistungsregelung einer Kühlanlage mit zwei Kompressoren bzw. Gebläsen mit regelbarer Leistung, gekennzeichnet durch eine erste Zeitsteuereinrichtung zur Erzeugung eines periodisch anliegenden und nicht anliegenden Signals, durch eine erste mit einer Temperaturmeßeinrichtung verbindbare Belastungs- und Entlastungseinrichtung zur automatischen Lieferung eines Signals zur Änderungder Leistung des ersten Kompressors um einen vorbestimmten Teilschritt in Abhängigkeit von einem Signal der Temperaturmeßeinrichtung während der EIN- oder Durchschalts,ignalperiode der ersten Zeitsteuereinrichtung, mit, einer Einrichtung mit zwei Zuständen zur Lieferung eines zweiten Zeitsteuersignals in Abhängigkeit vom Signal der ersten Be-und Entlastungseinrichtung, durch eine mit der Temperaturmeßeinrichtung verbindbare zweite Belastungs- und Entlastungseinrichtung zur automatischen Erzeugung eines Signals zur Änderung der Leistung des zweiten Kompressors um einen vorbestimmten Teil schritt in Abhängigkeit von einem Signal von der Temperaturmeßeinrichtung während der Durchschaltsignalperiode der ersten Zeitsteuereinrichtung, mit einer Einrichtung mit zwei Zuständen zur Lieferung eines dritten Zeitsteuersignals in Abhängigkeit vom Signal der Be-und Entlastungseinrichtung, und durch eine erste Umschalt-oder Ubertragungseinrichtung zur automatischen Aktivierung der ersten oder der zweiten Be- und Entlastungseinrichtung während (der Dauer) des Durchschaltsignals der-ersten Zeitsteuereinrichtung in Abhängigkeit von zweitem und drittem Zeitsteuersignal, wobei erste und zweite Be- und Entlastungseinrichtung aktiviert werden, wenn sich dritte bzw.
    zweite Zeitsteuersignaleinrichtung in einem ersten vorbestimmte Zustand befinden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwei Zustände besitzende vierte Zeitsteuersignaleinrichtung, die durch die erste Be- und Entlastungseinrichtung aktivierbar ist, durch eine zwei Zustände besitzende fünfte Zeitsteuersignaleinrichtung, die durch die zweite Be- und Entlastungseinrichtung aktivierbar ist, und durch eine zweite Umschalt- bzw. Ubertragungseinrichtung zur automatischen Aktivierung von erster oder zweiter Be- und Entlastungseinrichtung während des Durchschaltsignals der ersten Zeitsteuereinrichtung in Abhängigkeit von Signalen von vierter bzw.
    fünfter Zeitsteuersignaleinrichtung, wobei erste und zweite Be- und Entlastungseinrichtung aktiviert werden, wenn sich die fünfte Zeitsteuersignaleinrichtung bzw. die vierte Zeitsteuersignaleinrichtung jeweils in einem ersten vorbestimmten Zustand befinden.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zeitsteuersignaleinrichtung nur dann aktivierbar ist, wenn die Be- und Entlastungseinrichtung ein Signal zur Erhöhung der Leistung des ersten Kompressers liefert, und daß die dritte Zeitsteuersignaleinrichtung nur dann aktivierbar ist, wenn die zweite Be- und Entlastungseinrichtung ein Signal zur Erhöhung der Leistung des zweiten Kompressors liefert.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gqkennzeichnet, daß vierte und fünfte Zeitsteuersignaleinrichtung nur dann betätigbar sind, wenn erste bzw. zweite Be- und Entlastungseinrichtung ein Signal zur Verringerung der Leistung von erstem bzw. zweitem Kompressor liefern.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung zur Erzeugung eines Anlagenpumpen-Anfahrsignals in AbhAngigkeit von dem von der ersten Be-- und Entlastungseinrichtung gelieferten Signal zur-Erhbhung der Leistung des ersten Kompressors und durch eine zweite Einrichtung zur Erzeugung eines KompressorpUmpen-Anfahrsignals in Abhängigkeit von dem von der zweiten Be- und Entlastungseinrichtung gelieferten Signal zur Erhöhung der Leistung des zweiten Kompressors.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Kompressor-Anfahrsignals in Abhängigkeit von dem von der Kompressorpumpen-Anfahreinrichtung gelieferten Signal vorgesehen ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feststellung eines Betriebs des ersten Kompressors mit vorbestimmter Höchstleistung bzw. -belastung und zur Abgabe eines entsprechenden Signals und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signais zum Anfahren des zweiten Kompressors in Abhängigkeit vom Signal der das Höchstleistungssignal liefernden Einrichtung.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Signals in Abhängigkeit von einem ersten Kompressor-H8chstleistungssignal, um die erste Be- und Entlastungseinrichtung ein Signal zur Verringerung der Leistung des ersten Kompressors liefern zu lassen und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten Signals in Abhängigkeit vom ersten Kompressor-Höchstleistungssigna1, um die zweite Be- und Entlastungseinrichtung ein Signal zur Verringerung der Leistung des zweiten Kompessors liefern zu lassen.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung, um die erste Be- und Entlastungseinrichtung die Abgabe des die Leistung verringernden Signals beenden zu lassen, wenn die Leistung des ersten Kompressors eine vorbestimmte Gr8ße erreicht hat, und durch eine zweite Einrichtung, um die zweite Be- und Entlastungseinrichtung die Abgabe des Leistungserhöhungssignals beenden zu lassen, wenn der zweite Kompressor eine vorbestimmte Leistung erreicht hat.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Folgesteuereinrichtung mit zwei Zuständen zur Auswahl des ersten Kompressors als führenden bzw. vorlaufenden Kompressor und des zweiten Kompressors als nachlaufenden bzw.
    nachgeschalteten Kompressor, wenn sich die Folgesteuereinrichtung im ersten Zustand befindet, und zur umgekehrten Bestimmung des Zustands der beiden Kompressoren, wenn sich die Folgesteuereinrichtung im zweiten zustand befindet, wobei der jeweils führende Kompressor. angefahren und auf Höchstleistung belastet wird, bevor der nachgeschaltete Kompressor angefahren wird.
  11. 11 .Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Messung'der Leistung des ersten Kompressors mit einem Programmotor, der auf die von der ersten Be- und Entlastungseinrichtung gelieferten Signale-zur Änderung der Leistung des ersten Kompressors anspricht, und durch eine Einrichtung zur Messung der Leistung des zweiten Kompressors mit einem Programmotor, der auf die von der zweiten Be- und Entlastungseinrichtung erzeugten Signale zur Änderung der Leistung des zweiten Kompressors anspricht.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsmeßeinrichtungen weiterhin auf von erstem und zweitem Kompressor erzeugte Entlastungs- bzw. Leistungsmindersignale ansprechen.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Zeitsteuereinrichtung mit einer Gesamtzeitsteuersequenz bzw. -folge, welche praktisch der Zeit entspricht, welche der Kompressor zur Änderung seiner Leistung von einer Mindest- auf eine Höchsteinstellung benötigt, die jedoch mechanisch unabhängig vom Kompressor ist, eine vorbestimmte Zahl von Takt- bzw.
    Zeitsteuersignalen erzeugt, welche für die tatsächliche Leistung der Kompressoren repräsentativ sind.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuereinrichtung einen Programmotor und Schaufel(stellungs)schalter umfaßt.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuereinrichtung ein Zähler ist.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Meß- bzw. Detektoreinrichtung zur Feststellung einer Störung eines der Kompressoren und zur Erzeugung eines Signals in Abhängigkeit von einer solchenStörung -und durch eine erste Sperreinrichtung zum Abschalten des Stroms vom gestörten Kompressor in Abhängigkeit von einem Signal von dieser ersten Meßeinrichtung und durch eine zweite Sperreinrichtung zur Verhinderung eines Wiederanfahrens des verbleibenden Kompressors nach einem Abschalten der Anlage in -Abhängigkeit von einem Signal von der ersten Sperreinrichtung.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche zur schrittweisen Xnderung der Kühileistung mindestens eines Kompressors mit regelbarer Leistung, gekennzeichnet durch eine erste Takt- bzw. Zeitsteuereinrichtung zur Erzeugung eines periodisch anliegenden und nicht anliegenden Signals, durch eine zweite Zeitsteuereinrichtung, welche an die für die Änderung der Leistung des regelbaren Kompressors um einen Teilschritt erforderliche Zeitspanne angepaßt ist, und durch eine mit einer Temperaturmeßeinrichtung verbindbare erste Be- und Entlastungseinrichtung zur änderung der Leistung des Kompressors um das durch die weite Zeitsteuereinrichtung bestimmte Inkrement bzw. Teilschritt in Abhängigkeit von einem Signal von der Temperaturmeßeinrichtung während des EIN- bzw.
    Durchschaltteils des Signals der ersten Zeitsteuereinrichtung.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Große des Teilschritts vorheiybestimmt ist.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsbereich des regelbaren Kompressors in mindestens 25 Teilschritte unterteilt ist.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnetdurch eine Einrichtung zur Erhöhung der Leistung des regelbaren Kompressors auf eine Mindestanfahrleistung' bei -Eingng eines ersten Signals, das eine Erhöhung der Leistung verlangt, von der Temperaturmeßeinrichtung während des Durchschaltteils des Signals der ersten Zeitsteuereinrichtung.
  21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Verhinderung eines Ansprechens der ersten Be- und Entlastungseinrichtung auf Signale ton-der Temperaturmeßeinrichtung, die einen Bedarf für erhöhteKühlleistung anzeigen,~während einer vorbestimmten Zeitspanne nach der Verringerung der Kühlleistung des regelbaren Kompressors auf einen vorbestimmten niedrigen Pegel, auch wenn die Signale von der Temperaturmeßeinrichtung während des Durchschaltteils des von der ersten Zeitsteuereinrichtung gelieferten Signals anliegen.
  22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Störungsdetektoreinrichtung zur Feststellung von Störung gen in der Regelvorrichtung oder im Kompressor und zur Verhinderung der Be- und Entlastungseinrichtung an einer Erhöhung der Kompressorleistung im Falle einer festgestellten Störung.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung die Kühl leistung von erstem und zweitem regelbaren Kompressor stufen- bzw. schrittweise variiert.
  24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine dritte Zeitsteuereinrichtung, welche auf die Zeitspanne abgestimmt ist, die für die Änderung der Leistung des zweiten regelbaren Kompressors um einen Teilschritt erforderlich ist, durch eine mit der Temperaturmeßeinrichtung verbindbare zweite Be- und Entlastungseinrichtung zur Anderung der Leistung des zweiten Kompressors um einen durch die dritte Zeitsteuereinrichtung bestimmten Teilschritt in Abhängigkeit von einem Signal von der Temperaturmeßeinrichtung während des burchschaltteils des Signals der ersten Zeitsteuereinrichtung und durch eine Umschalt- bzw. Übertragungseinrichtung, welche während des Durchschaltteils des Signals der ersten Zeitsteuereinrichtung entweder die erste oder die zweite Be- und Entlastungseinrichtung auswählt.
  25. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertragungseinrichtung die Leistungsänderungen von erstem und zweitem Kompressor abwechselnd herbeiführt.
  26. 26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daB die Größe das Teilschritts vorherbestimmt ist.
  27. 27.. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Zeitsteuereinrichtung zur Erzeugung eines periodisch anliegenden und nicht anliegenden Signals, eine mit der Temperaturmeßeinrichtung verbindbare erste Belastungs- und Entlastungseinrichtung zur automatischen Lieferung eines Signals für die Änderung der Leistung des ersten Kompressors um ein Inkrement bzw.
    einen Teilschritt in Abhängigkeit von einem Signal von der Temperaturmeßeinrichtung während der Anliege- bzw.
    Durchschaltperiode des Signals der ersten Zeitsteuereinrichtung, durch eine mit der Temperaturmeßeinrichtung verbindbare zweite Belastungs- und Entlastungseinrich tung ur automatischen Lieferung eines Signals zur.Anderung der Leistung des zweiten Kompressors um ein Inkrement bzw. einen Teilschritt in AbhAngigkeit von einem Signal von derTemperaturmeßeinrichtung während der Anliege- bzw.
    D'urchschaltperiode des Signals der ersten Zeitsteuereinrichtung und durch eine Umschalt- bzw. Ubertragungseinrichtung zur automatischen Aktivierung der ersten oder der zweiten Be- und Entlastungseinrichtung während der Durchschaltperiode des Signals der ersten Zeitsteuereinrichtung.
  28. 28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekentzeichnet, daß eine Programmier-Zeitsteuereinrichtung vorgesehen ist, welche die für die Änderung der Leistung des ersten Kompressors sowie des zweiten Kompressors um den jeweiligen Teilschritt erforderliche Zeit anzupassen vermag bzw.
    auf diese Zeit abgestimmt ist, und daß die weite Zeitsteuereinrichtung ein Signal zu den beiden Be- und Entlastungseinrichtungen liefert, um diese die Leistung von erstem bzw. zweitem Kompressor um den Teilschritt ändern zu lassen.
  29. 29. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmier-Zeitsteuereinrichtung eine zweite und eine dritte Zeitsteuerschaltung aufweist, von denen die zweite dem ersten Kompressor und die dritte dem zweiten Kompressor zugeordnet ist.
  30. 30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Inkrements bzw. Teil schritts vorherbestimmt ist.
  31. 31. Vorrichtung nach Anspruch 28, gekennseichnet-durch eine Einrichtung zur Erhöhung der Leistung jedes Kompressors mit regelbarer Leistung auf eine Mindest-Anfahrleistung, wenn die betreffende Be- und Entlastungseinrichtung ein erstes Signal zur Erhöhung der Leistung von der Temperaturmeßeinrichtung während der Durchschaltperiode des Signals der ersten Zeitsteuereinrichtung empfängt.
  32. 32. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalt- bzw. Übertragungseinrichtung den ersten Kompressor alle Be- und Entlastungssignale empfangen läßt, bis die Leistung des ersten Kompressors auf eine vorbeztimmte Höchstleistung erhöht worden is.
  33. 33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalt- bzw. Übertragungseinrichtung auf das Erreichen der vorbestimmten Höchstleistung durch den ersten Kompressor dadurch anspricht, daß sie die Leistung des ersten Kompressors auf eine vorbestimmte Größe verringert und die Leistung des zweiten Kompressors auf einen Mindest-Anfahrwert erhöht.
  34. 34. Vorrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche die beiden Be--und Entlastungseinrichtungen an einem Ansprechen auf das Signal von der Temperaturmeßeinrichtung, welches eine Forderung nach erhöhter Kühlleistung angibt, für eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Zeitpunkt hindert, an dem die Leistungen beider Kompressoren auf einen vorbestimmten niedrigen Pegel verringert worden sind, auch wenn das Signal der Temperaturmeßeinrichtung während der Durchschaltperiode des Signals der ersten Zeitsteuereinrichtung anliegt.
  35. 35. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsabgabe des weiten Kompressors beendet wird, wenn seine Kühl leistung unter einen Mindestarbeitspegel abgesunken ist.
  36. 36. Vorrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch eine Störungsdetektoreinrichtung zur Feststellung von Störung gen in der Regelvorrichtung oder- im Kompressor und zur Verhinderung einer Erhöhung der Leistung eines der Kompressoren bei einer festgestellten Störung.
  37. 37. Kompressorregelvorrichtung, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen Kompressor mit variabler Leistung, durch eine Inkrementier- bzw. Schrittschalteinrichtung zur indem rung der Leistung des Kompressors in positiven oder negativen Teilgrößen und durch eine Zeitsteuereinrichtung, die auf die für die Änderung der Leistung des Kompressors um eine Teilgröße erforderliche Zeit abgestimmt ist, um die Inkrementiereinrichtung die Leistung des Kompressors um diese Größe ändern zu lassen.
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Cited By (3)

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