DE4015780A1 - Verdichtungsdrucksteuersystem fuer eine elektromagnetische hubkolbenpumpe - Google Patents

Verdichtungsdrucksteuersystem fuer eine elektromagnetische hubkolbenpumpe

Info

Publication number
DE4015780A1
DE4015780A1 DE4015780A DE4015780A DE4015780A1 DE 4015780 A1 DE4015780 A1 DE 4015780A1 DE 4015780 A DE4015780 A DE 4015780A DE 4015780 A DE4015780 A DE 4015780A DE 4015780 A1 DE4015780 A1 DE 4015780A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive means
electromagnetic
frequency
electromagnetic drive
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE4015780A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Kawamura
Toshio Osada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Kohki Co Ltd
Original Assignee
Nitto Kohki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Kohki Co Ltd filed Critical Nitto Kohki Co Ltd
Publication of DE4015780A1 publication Critical patent/DE4015780A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2006—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
    • G05D16/2066—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using controlling means acting on the pressure source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F04B35/045—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/04—Motor parameters of linear electric motors
    • F04B2203/0404—Frequency of the electric current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/04—Pressure in the outlet chamber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckkontrollsystem für eine elektromagnetische Hubkolbenpumpe und speziell ein Druckkontrollsystem für eine elektromagnetische Hubkolbenpumpe, welches den vorliegenden Verdichtungsdruck auf einem vorbestimmten Wert halten kann.
Es wurden bisher verschiedene Vorschläge für den Aufbau einer Kompressoreinrichtung gemacht. Es ist üblich, eine drehende Antriebsquelle über eine Kurbelschwinge in die lineare Hubbewegung eines Kompressorkolbens umzusetzen oder eine verdichtete Flüssigkeit durch Verbinden einer sich drehenden Antriebsquelle mit einer Flüssigkeitsverdichtungseinrichtung vom Rotationstyp zu erzeugen. Ersteres wird begleitet durch großen Lärm und Vibration und die Überalles-Struktur wird komplex. Das letztere ist hervorragend in der Lärmentwicklung und Vibration, aber das Abdichten in einer Flüssigkeitskompressoreinrichtung vom Rotationstyp ist sehr schwierig.
Auch die Verdichtungsdrucksteuerung für diese Kompressoreinrichtung ist üblicherweise eine Ein/Aus-Steuerung und es ist schwierig, eine genaue Drucksteuerung mit hoher Präzision durchzuführen.
Im Gegensatz dazu ist in einer elektromagnetischen Hubkolbenpumpe mit einem elektromagnetischen Antriebsmittel als Antriebsquelle ein Mechanismus zum Umsetzen einer Drehbewegung in eine Linearbewegung oder eine fortschrittliche Abdichtungstechnik, wie in der Flüssigkeitskompressoreinrichtung vom Rotationstyp benötigt, nicht notwendig, weil das elektromagnetische Antriebsmittel selbst eine Linearbewegung durchführt, so daß sie Vorteile wie Vereinfachung des Aufbaus der gesamten Einrichtung und eine gleichmäßige Flüssigkeitsverdichtungsbewegung hat.
Zusätzlich ist es im Unterschied zu den Kompressoreinrichtungen anderer Typen wie oben beschrieben sehr einfach, den Kolbenhub in der elektromagnetischen Hubkolbenpumpe zu verändern. Das heißt, der Kolbenhub der elektromagnetischen Hubkolbenpumpe, der direkt mit dem elektromagnetischen Antriebsmittel verbunden ist, kann in einem Verhältnis von 1 : 1 verändert werden, indem die Amplitude und/oder Frequenz des Wechselstromes gesteuert wird, der der Erregungswindung des elektromagnetischen Antriebsmittels zugeführt wird, um die Hubbewegung zu verändern. Dies ist ein weiterer Vorteil der elektromagnetischen Hubkolbenpumpe.
Elektromagnetische Antriebsmittel, die für eine elektromagnetische Hubkolbenpumpe geeignet sind, sind zum Beispiel in Maurice Barthalon's US-Patent No. 35 42 495 beschrieben.
Wie oben beschrieben hat die elektromagnetische Hubkolbenpumpe viele Vorteile im Vergleich mit anderen Typen von Kompressoreinrichtungen, aber es wurde in der Vergangenheit kein Vorschlag zur Steuerung des Druckes der ausströmenden Flüssigkeit gemacht.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drucksteuersystem für eine elektromagnetische Hubkolbenpumpe zu schaffen, welches den Verdichtungsdruck auf einem vorbestimmten Wert hält.
Die kennzeichnende Eigenschaft der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Drucksensor zur Erfassung des momentanen Verdichtungsdrucks der elektromagnetischen Hubkolbenpumpe und, falls nötig, der Hub des elektromagnetischen Antriebsmittels mit einer Rückkoppelung geregelt werden, wobei die Abweichung des derzeitigen Verdichtungsdrucks, der durch den Drucksensor erfaßt wurde, von dem vorbestimmten Verdichtungsdruck benutzt wird. Gemäß der Steuerung der Hubbewegungsfrequenz und/oder des Hubs des elektromagnetischen Antriebsmittels ändert sich die Anzahl der Kolbenhubbewegungen und/oder des Hubs des Kompressorkolbens, der mit dem elektromagnetischen Antriebsmittel verbunden ist, wodurch der Verdichtungsdruck der elektromagnetischen Hubkolbenpumpe gesteuert wird.
Die kennzeichnende Eigenschaft besteht auch darin, daß die Frequenzsteuerung der Hubkolbenbewegung des elektromagnetischen Antriebsmittels durch Modulation der Frequenz und Amplitude des Halbwellenwechselstromes geschieht, welcher dem elektromagnetischen Antriebsmittel zugeführt wird. Auf diese Weise kann die Steuerung der Anzahl der Hubkolbenbewegungen des elektromagnetischen Antriebsmittels ausgeführt werden, ohne daß der Hub der Hubkolbenbewegung des elektromagnetischen Antriebsmittels geändert wird, mit einer relativ einfachen Konstruktion.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen Längsschnitt, der den schematischen Aufbau des Kompressors aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 einen Graph, der die Beziehung zwischen dem Fehlersignal, das von dem Addierer ausgegeben wurde, und der Oszillationsfrequenz des Frequenzoszillators zeigt; und
Fig. 4 einen Graph, der die Beziehung zwischen dem vom Addierer ausgegebenen Fehlersignal und der vom variablen Spannungsgleichrichter ausgegebenen Gleichspannung zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird im Detail unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, welche ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In der gleichen Figur legt ein Druckbefehlsgenerator 1 den Druck der Flüssigkeit fest, die von einer elektromagnetischen Hubkolbenpumpe 31 abgegeben werden soll. Ein Addierer 22 addiert ein Druckbefehlssignal Ps, das von dem Druckbefehlsgenerator 1 ausgegeben wurde, und ein von einem Drucksensor 11 ausgegebenes Flüssigkeitsdrucksignal Pi, was später beschrieben werden soll, wodurch das Fehlersignal (Abweichungssignal) E geliefert wird. Ein Frequenzoszillator 23 empfängt das von dem Addierer 22 ausgegebene Fehlersignal E und erzeugt ein Signal einer Frequenz F, das eine Funktion des Fehlersignals E ist. Ein Pulssignalgenerator 24 erzeugt ein Pulssignal auf das vom Frequenzoszillator 23 ausgegebene Frequenzsignal F hin.
Das Pulssignal des Pulssignalgenerators 24 wird einem varibalen Spannungsgleichrichter 21 eingegeben, und von dem variablen Spannungsgleichrichter 21 wird eine Gleichspannung Vr erzeugt, die in einer proportionalen Beziehung mit dem Pulssignal oder dem Frequenzsignal ist.
Ein Leistungsumsetzer 25 besteht aus zwei Sätzen von Gleich- nach Wechselstromumsetzern 25 A und 25 B, welche Thyristoren und Leistungstransistoren usw. umfassen, und jeder von diesen erhält die Gleichspannung Vr des variablen Spannungsgleichrichters 21. Das Pulssignal vom Pulssignalgenerator 24 wird ebenfalls auf das Gate jedes Gleich/Wechselstromumsetzers 25 A, 25 B (nicht gezeigt) gegeben, wodurch das Zünden der Gleich/Wechselstromumsetzer 25 A, 25 B gesteuert wird. Daraufhin werden Halbwellenwechselspannungen alternierend von den Gleich/Wechselstromumsetzern 25 A und 25 B mit einer Amplitude ausgegeben, die von dem Ausgang Vr des variablen Spannungsgleichrichters 21 und einer vom Ausgang F des Frequenzoszillators 23 abhängenden Frequenz abhängt.
Diese Halbwellenwechselspannungen werden den Erregungswicklungen 26 L und 27 L zugeführt, welche jeweils um die Statorkerne 26 S und 27 S eines ersten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 und eines zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 27 gewickelt sind. In diesen Erregungswicklungen fließen alternierend Erregungsströme Ima und Imb, die von der Frequenz und Amplitude der Ausgangsspannung des Leistungsumsetzers 25 abhängen. Dies erlaubt den magnetischen Flüssen Φ a und Φ b alternierend in den Statorkernen 26 S und 27 S des ersten und zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 und 27 induziert zu werden, jeweils abhängig von der Größe der Erregungsströme Ima und Imb, und die beweglichen Kerne 26 M und 27 M anzuziehen. Das erste und zweite elektromagnetische Antriebsmittel 26 und 27 mag zum Beispiel das gleiche sein, wie in der Beschreibung der oben erwähnten US-Patentschrift angeführt. Es ist natürlich möglich, einen der Gleich/Wechselstromumsetzer 25 A und 25 B wegzulassen, eine Halbwelle des Wechselstromausgangs eines der Gleich/Wechselstromumsetzer auf das erste elektromagnetische Antriebsmittel und die andere Halbwelle mit der umgekehrten Phase zum zweiten elektromagnetischen Antriebsmittel zu geben.
An den beweglichen Kernen 26 M und 27 M des ersten und des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 und 27 ist jeweils der Kolben 28 B eines Kompressors 28 über die Kolbenstangen 26 A und 27 A befestigt. Weil die beweglichen Kerne 26 M und 27 M wechselweise in zueinander entgegengesetzten Richtungen angezogen werden, bewegt sich der Kolben 28 B hin und her.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt mit dem Profil des Kompressors 28, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 dieselben oder ähnliche Abschnitte kennzeichnen.
In Fig. 2 ist der Kolben 28 B verschiebbar in einem Kompressorkörper 28 C angeordnet. Mit dem Kolben 28 B sind Kolbenstangen 26 A und 27 A verbunden, die mit den beweglichen Abschnitten des ersten und des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 und 27 verbunden sind (Fig. 1).
Der Kompressorkörper 28 C wird durch den Kolben 28 B in zwei Flüssigkeitskammern 100 A und 100 B eingeteilt, welche jeweils mit einer Auslaßröhre 101 A und einer Einlaßröhre 101 B sowie einer Auslaßröhre 102 A und einer Einlaßröhre 102 B versehen sind. Wenn zum Beispiel der Kolben 28 B in die Richtung des Pfeils G durch die Bewegung des ersten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 angetrieben wird, wird die Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 100 A in einen Flüssigkeitsabfluß 28 A über die Auslaßröhre 101 A entladen, und eine Ergänzungsflüssigkeit wird über die Einlaßröhre 102 B in die Flüssigkeitskammer 100 B eingeführt. Wenn der Kolben 28 B in die zum Pfeil G entgegengesetzte Richtung durch die Bewegung des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 27 bewegt wird, wird die in die Flüssigkeitskammer 100 B eingeführte Flüssigkeit in den Flüssigkeitsabfluß 28 A über die Auslaßröhre 102 A abgegeben, und eine weitere Ergänzungsflüssigkeit wird in die Flüssigkeitskammer 100 A über die Einlaßröhre 101 B eingeführt. Die Flüssigkeit, die in den Flüssigkeitsabfluß 28 A abgegeben wurde, wird in einen Drucktank 29 eingeführt.
Die wechselweise Bewegung der beweglichen Kerne des ersten und des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 und 27 bringen wie oben beschrieben den Kolben 28 B des Kompressors 28 dazu, sich in dem Kompressorkörper 28 C hin und her zu bewegen.
Wenn wie vorher erwähnt der erste Gleich/Wechselstromumsetzer 25 A durch die vom Pulssignalgenerator 24 ausgegebenen Zündimpulse getrieben wird, fließt der Erregungsstrom Ima in das erste elektromagnetische Antriebsmittel 26 und der bewegliche Bereich des ersten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 bringt den Kolben 28 B des Kompressors 28 dazu, sich in Richtung des ersten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 zu bewegen (in der Richtung des Pfeils G in Fig. 2). Der Kolben 28 B stoppt an einem Punkt, an dem die rücktreibende Kraft einer Rückkehrfeder 32 des beweglichen Bereiches des ersten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 im Gleichgewicht mit der Summe der elektromagnetischen Kraft Fma des ersten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 und der rückstellenden Kraft der Rückkehrfeder 33 des beweglichen Abschnittes des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 27 ist, wobei die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer 100 A des Kompressors 28 ausgegeben wird und Ergänzungsflüssigkeit in die Flüssigkeitskammer 100 B gesaugt wird.
Wenn der zweite Gleich/Wechselstromumsetzer 25 B durch die nachfolgenden Zündimpulse angetrieben wird, stoppt die Arbeit des ersten Gleich/Wechselstromumsetzers 25 A, der Erregungsstrom Ima des ersten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 wird 0, und gleichzeitig beginnt der Erregungsstrom Imb in die Erregungswicklung 27 L des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 27 zu fließen. Daraufhin bringt der bewegliche Abschnitt des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 27 den Kolben 28 B des Kompressors 28 dazu, sich in Richtung des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 27 zu bewegen (in die Richtung entgegengesetzt des Pfeiles G in Fig. 2). Der Kolben 28 B stoppt an einem Punkt, an dem die rücktreibende Kraft der Rückkehrfeder 33 im Gleichgewicht mit der Summe der elektromagnetischen Kraft mb des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 27 und der rückstellenden Kraft der Rückkehrfeder 32 ist, wobei die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer 100 B des Kompressors 28 ausgegeben wird und die Ersatzflüssigkeit in die Flüssigkeitskammer 100 A gesaugt wird.
Durch Wiederholung der oben beschriebenen Operation wird die Flüssigkeit unter Druck in den Drucktank 29 über den Flüssigkeitsabfluß 28 A gepreßt. Die Flüssigkeit, die unter einem vorbestimmten Druck in dem Drucktank 29 gespeichert ist, wird durch den Auslaß über eine Abgabenmengenreglereinrichtung 30 ausgegeben.
In dem Drucktank 29 ist der Drucksensor 11 vorgesehen. Der Drucksensor 11 erfaßt den Flüssigkeitsdruck in dem Drucktank 29 und gibt ein elektrisches Signal (Flüssigkeitsdrucksignal Pi) proportional zum Druck der Flüssigkeit aus. Das Flüssigkeitsdrucksignal Pi wird zum Addierer 22 gegeben, wo es zu dem vom Druckbefehlsgenerator 1 ausgegebenen Druckbefehlssignal Ps addiert wird, und das Summensignal als ein Fehler-(Abweichungs-)signal E ausgegeben wird. In dieser Ausführungsform ist vorgegeben, daß das Druckbefehlssignal Ps einen positiven Wert annimmt und das Flüssigkeitsdrucksignal Pi einen negativen Wert.
Fig. 3 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem von dem Addierer 22 ausgegebenen Fehlersignal E und der Oszillationsfrequenz F des Frequenzoszillators 23 zeigt. Unter der Annahme, daß das maximale Fehlersignal, das die elektromagnetische Hubkolbenpumpe 31 erzeugen kann, Emax ist (Emax < 0), und die Oszillationsfrequenzen Fmax oder Fmin (Fmax < Fmin <0) sind, wenn das Fehlersignal Emax oder 0 ist, wird in der gleichen Figur die Oszillationsfrequenz F durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt, wenn das Fehlersignal E ist:
F = Fmin + E {(Fmax-Fmin)/Emax } (1)
Fig. 4 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem von dem Addierer 22 ausgegebenen Fehlersignal E und der Gleichspannung Vr, die von dem variablen Spannungsgleichrichter 21 ausgegeben wurde, zeigt. Falls in der Figur die Gleichspannungen für den Fall, daß das Fehlersignal Emax oder 0 ist, Vrmax oder Vrmin (Vrmax < Vrmin < 0) betragen sollen, wird die Gleichspannung Vr durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt, wenn das Fehlersignal E ist:
Vr = Vrmin + E (Vrmax-Vrmin)/Emax (2)
Wenigstens ein Wert von Fmin und Vrmin wird an den oberen Wert des Totbereiches gesetzt, an dem das erste und zweite elektromagnetische Antriebsmittel 26 und 27 nicht arbeiten. Und der eine Wert aus Fmin und Vrmin, der nicht an den oberen Grenzwert gesetzt ist, wird auf einen Wert unterhalb des Totbereiches gesetzt.
Falls daher das Fehlersignal E größer als 0 ist, was bedeutet, daß der momentane Verdichtungsdruck geringer als der vorbestimmte Verdichtungsdruck ist, ändern sich die Frequenz und Amplitude der Wechselspannung, die dem ersten und zweiten elektromagnetischen Antriebsmittel 26 und 27 zugeführt werden, in Abhängigkeit von dem Fehlersignal E, wobei die Anzahl der Hubbewegungen des Kolbens 28 B des Kompressors 28 sich ändern und die Menge der Flüssigkeit, die unter Druck vom Kompressor 28 in den Drucktank 29 gepreßt wird, verändert wird. Das bedeutet, daß die Menge der Flüssigkeit, die unter Druck vom Kompressor 28 in den Drucktank 29 gepreßt wird, gemäß dem von dem Drucksensor 11 ausgegebenen Flüssigkeitsdrucksignal Pi rückgekoppelt gesteuert wird, und als Ergebnis der momentane Verdichtungsdruck der elektromagnetischen Hubkolbenpumpe 31 automatisch gesteuert wird, um so dem vorbestimmten Verdichtungsdruck zu entsprechen.
Falls das Fehlersignal Null oder einen negativen Wert annimmt, würde wenigstens ein Wert aus der Oszillationsfrequenz F und der ausgegebenen Spannung Vr nicht größer als der untere Grenzwert Fmin oder Vrmin des Totbereiches sein, so daß das erste und das zweite elektromagnetische Antriebsmittel 26 und 27 nicht funktionieren würden.
Wenn zum Beispiel die Frequenz der Wechselspannung ansteigt, steigen die Induktivität der Erregungswicklungen des ersten und des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 und 27 ebenfalls an und die Erregungsströme nehmen ab, so daß die schwingenden Hubbewegungen der beweglichen Bereiche des ersten und des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 und 27 ebenfalls kleiner werden. Weil die Amplitude der Ausgangsspannung des Gleich/Wechselstromumsetzers 25 ebenfalls mit der Veränderung in der Frequenz der Ausgangsspannung in dieser Ausführungsform verändert wird, können die in die Erregungswicklung fließenden Ströme jedoch konstant gehalten werden, auch wenn die Induktivität der Erreungswicklungen sich verändert. Als Ergebnis können die schwingenden Hubbewegungen der beweglichen Kerne des ersten und des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 und 27, nämlich des Kolbens 28 B, immer konstant gehalten werden. Zusätzlich kann auch die Spannungssteuerung so gemacht werden, daß die Erregungswindungsströme ebenfalls mit der Frequenz ansteigen, und auf der anderen Seite, daß die Erregungsströme ebenfalls abnehmen, wenn die Frequenz abnimmt. Das ermöglicht die gleiche Wirkung, als wenn die Verstärkung der Regelschleife größer wird.
Wie in Fig. 1 durch gestrichelte Linien dargestellt, kann die Steuerung der Gleichspannung Vr durch das Fehlersignal E ausgelassen werden. Indem in diesem Fall nur die Frequenzen der dem ersten und dem zweiten elektromagnetischen Antriebsmittel 26 und 27 zugeführten Wechselspannungen gesteuert werden, kann der Verdichtungsdruck der elektromagnetischen Hubkolbenpumpe 31 zum vorgegebenen Verdichtungsdruck passend gemacht werden.
Falls der Arbeitshub der beweglichen Bereiche des ersten und des zweiten elektromagnetischen Antriebsmittels 26 und 27 zu x angenommen wird, beträgt der Wegbereich oder Hub des Kolbens 28 B des Kompressors 28 ebenfalls x, so daß, falls der Querschnitt des Kolbens 28 B S ist, das eingeschlossene Volumen U der Flüssigkeit S · x beträgt. Wenn in dieser Ausführungsform, wie in Fig. 2 gezeigt, der Kolben 28 B in die Richtung des Pfeiles G wandert, wird die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer 100 A ausgegeben, und wenn er in die entgegengesetzte Richtung wandert, wird die Flüssigkeitsausgabe aus der Flüssigkeitskammer 100 B durchgeführt, so daß die Flüssigkeit des eingeschlossenen Volumens U zweimal verdichtet ausgegeben werden kann während eines Zyklus.
Es ist natürlich, daß die vorliegende Erfindung nicht nur auf eine elektromagnetische Hubkolbenpumpe mit einem durch zwei elektromagnetische Antriebsmittel angetriebenen Kompressor, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, angewendet werden kann, sondern auch auf eine elektromagnetische Hubkolbenpumpe mit einem Kompressor, der von einem einfachen elektromagnetischen Antriebsmittel angetrieben wird.
Obwohl es beschrieben wurde, daß die Oszillationsfrequenz F und die variable Ausgangsspannung Vr sich, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, gemäß dem Fehlersignal E verändern, können die Frequenz F und die Spannung Vr auf feste Werte gesetzt werden, die den toten Bereich nur überschreiten, wenn E positiv ist, und sie können in den toten Bereich gesetzt werden, falls E 0 oder negativ ist.
Wie von der obigen Beschreibung offensichtlich ist, können die folgenden technischen Vorteile durch die vorliegende Erfindung erreicht werden.
  • (1) Durch eine rückgekoppelte Steuerung der Frequenz der Hin- und Herbewegung des elektromagnetischen Antriebsmittels auf der Basis des Fehlersignals, das eine Funktion des momentanen Verdichtungsdrucks und des vorgegebenen Verdichtungsdrucks einer elektromagnetischen Hubkolbenpumpe ist, so daß das Fehlersignal näherungsweise 0 wird, wobei die Anzahl der Hin- und Herbewegung des an die elektromagnetischen Antriebsmittel angeschlossenen Kompressors eingestellt wird, wird der momentane Verdichtungsdruck der elektromagnetischen Hubkolbenpumpe immer auf dem vorgegebenen Verdichtungsdruck gehalten.
  • (2) Indem eine Oszillationsfrequenzsteuerung des elektromagnetischen Antriebsmittels über eine Modulation der Frequenz und Amplitude des Halbwellenwechselstroms, der dem elektromagnetischen Antriebsmittel zugeführt wird, durchgeführt wird, kann die Oszillationsfrequenzsteuerung des elektromagnetischen Antriebsmittels genau und mit einer relativ einfachen Anordnung ohne Beeinträchtigung der Hubbewegung des Antriebsmittels durchgeführt werden.
  • (3) Indem nur die Frequenz der dem ersten und dem zweiten elektromagnetischen Antriebsmittel zugeführten Wechselspannungen gesteuert wird, kann der momentane Verdichtungsdruck der elektromagnetischen Hubkolbenpumpe 31 zum vorgegebenen Verdichtungsdruck passend gemacht werden.

Claims (5)

1. Ein Verdichtungsdrucksteuersystem für eine elektromagnetische Hubkolbenpumpe (31) bestehend aus einem elektromagnetischen Antriebsmittel (26 und 27) und einem Kompressor (28), der durch die elektromagnetischen Antriebsmittel angetrieben wird, gekennzeichnet durch
  • - einen Druckbefehlsgenerator (1) zum Setzen eines Verdichtungsdrucks, einen Drucksensor (11) zum Erfassen des momentanen Verdichtungsdrucks des Kompressors (28), Steuermittel, die auf ein Fehlersignal E reagieren, das eine Funktion der Ausgangssignale Ps und Pi des Druckbefehlsgenerators (1) und des Drucksensors (11) ist, um die Hubkolbenfrequenz des elektromagnetischen Antriebsmittels (26 und 27) so zu steuern, daß das Fehlersignal näherungsweise Null wird.
2. Verdichtungsdrucksteuersystem für eine elektromagnetische Hubkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Antriebsmittel (26) einen Statorkern (26 S) enthält, eine Erregungswicklung (26 L) zur magnetischen Erregung des Statorkerns, und daß ein beweglicher Kern (26 M) mechanisch mit einem Kolben (28 B) des Kompressors (28) verbunden ist, und die Steuermittel (23 und 24) die Frequenz des der Erregungswicklung zugeführten Wechselstromes steuern.
3. Verdichtungsdrucksteuersystem für eine elektromagnetische Hubkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Antriebsmittel einen Statorkern (26 S) umfaßt, eine Erregungswicklung (26 L) zur magnetischen Erregung des Statorkerns und einen beweglichen Kern (26 M), der mechanisch mit einem Kolben (26 B) des Kompressors (28) verbunden ist, und daß die Steuereinrichtungen (21, 23 und 24) die Frequenz und Amplitude des der Erregungswicklung zugeführten Wechselstromes steuern.
4. Verdichtungsdrucksteuersystem für eine elektromagnetische Hubkolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Wechselstromes so gesteuert wird, daß die Größe des Wechselstroms, der der Erregungswicklung (26 L) zugeführt wird, auf einem vorbestimmten konstanten Wert gehalten wird, auch wenn die Frequenz desselben variiert wird.
5. Verdichtungsdrucksteuersystem für eine elektromagnetische Hubkolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Wechselstromes so gesteuert wird, daß die Größe des der Erregungswicklung (26 L) zugeführten Wechselstromes ansteigt, wenn die Frequenz desselben ansteigt, und die Größe des der Erregungswicklung zugeführten Wechselstromes abnimmt, wenn die Frequenz desselben abnimmt.
DE4015780A 1989-05-16 1990-05-16 Verdichtungsdrucksteuersystem fuer eine elektromagnetische hubkolbenpumpe Ceased DE4015780A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1989055950U JPH02145679U (de) 1989-05-16 1989-05-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4015780A1 true DE4015780A1 (de) 1990-11-29

Family

ID=13013356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4015780A Ceased DE4015780A1 (de) 1989-05-16 1990-05-16 Verdichtungsdrucksteuersystem fuer eine elektromagnetische hubkolbenpumpe

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5106268A (de)
JP (1) JPH02145679U (de)
DE (1) DE4015780A1 (de)
GB (1) GB2235072B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10149506A1 (de) * 2001-10-06 2003-04-10 Leybold Vakuum Gmbh Schwingkolbenantrieb für eine Vakuumpumpe sowie Betriebsverfahren für diesen Antrieb
EP1936189A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-25 Dresser Wayne Aktiebolag Flüssigkeitspumpe und Brennstoffabgabevorrichtung
WO2012113578A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Thomas Magnete Gmbh System zur zumessung von fluid

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5203172A (en) * 1990-05-17 1993-04-20 Simpson Alvin B Electromagnetically powered hydraulic engine
JPH0960580A (ja) * 1995-08-28 1997-03-04 Sawafuji Electric Co Ltd 振動型圧縮機の駆動方法
US6259220B1 (en) 1996-09-19 2001-07-10 Durotech Co. Constant pressure liquid spraying system controller
US20030102179A1 (en) * 1997-05-28 2003-06-05 Achten Peter Augustinus Johannes Hydraulic drive system with constant pressure in pressure conduit
NL1006143C2 (nl) * 1997-05-28 1998-12-01 Innas Free Piston Bv Hydraulisch systeem met constante druk in drukleiding.
JP3995227B2 (ja) * 1999-01-21 2007-10-24 株式会社スギノマシン 液体加圧装置
WO2003028765A1 (fr) * 2001-09-28 2003-04-10 Santen Pharmaceutical Co., Ltd. Injections pour tissu oculaire contenant un medicament lie a du polyethylene glycol
DE10214047A1 (de) * 2002-03-28 2003-10-09 Volkswagen Ag Kompressor für eine Fahrzeugklimaanlage
DE10228025B3 (de) * 2002-06-24 2004-03-18 Alois Anton Ehrler Volumenstromdosiereinrichtung
US7001158B2 (en) * 2003-01-24 2006-02-21 Sturman Industries, Inc. Digital fluid pump
US20050271526A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Reciprocating compressor, driving unit and control method for the same
EP1783368A1 (de) * 2005-11-07 2007-05-09 Dresser Wayne Aktiebolag Dampfrückgewinnungspumpe
US20080029096A1 (en) * 2006-08-02 2008-02-07 Kollmeyer Phillip J Pressure targeted ventilator using an oscillating pump
EP1936188B1 (de) * 2006-12-19 2018-09-26 Wayne Fueling Systems Sweden AB Gasrückführungspumpe und Brennstoffabgabevorrichtung
US8960193B2 (en) * 2007-02-16 2015-02-24 General Electric Company Mobile medical ventilator
FR2919356B1 (fr) * 2007-07-26 2009-10-30 Suntec Ind France Soc Par Acti Pompe modulante a liquide
US8260475B2 (en) 2009-11-19 2012-09-04 Hill-Rom Services, Inc. Constant low-flow air source control system and method
US8429778B2 (en) 2011-04-11 2013-04-30 Hill-Rom Services, Inc. Low noise linear diaphragm compressor by variable amplitude driver
CA2942037C (en) * 2014-03-11 2022-08-09 Obotics Inc. Methods and devices to hydraulic consumer devices
CN104335962A (zh) * 2014-09-10 2015-02-11 长沙理工大学 一种振荡浮子式波浪能供氧装置
CN104335964A (zh) * 2014-10-09 2015-02-11 长沙理工大学 一种利用重力摆的漂浮式波浪能供氧装置
CN105736306B (zh) * 2016-04-18 2017-12-01 河南工程学院 可调压往复式同步交、直流电磁泵
CN108501671B (zh) * 2018-03-13 2020-11-27 六安志成智能科技有限公司 气垫式车辆遮雨控制平台

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3610782A (en) * 1969-10-06 1971-10-05 Precision Control Products Cor Controlled pump
WO1979001155A1 (en) * 1978-05-31 1979-12-27 Speidel & Keller Kg Electromagnetic driving device for positive displacement oscillating pumps
DE3105649A1 (de) * 1981-02-17 1982-09-30 Hartmann & Lämmle GmbH & Co KG, 7255 Rutesheim Dosierpumpe
DE3139925A1 (de) * 1981-10-08 1983-07-14 Hewlett-Packard GmbH, 7030 Böblingen Hochdruck-dosierpumpe
DE3301741A1 (de) * 1983-01-20 1984-07-26 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffpumpe mit permanentmagnetischer vorerregung und geregeltem kolbenhub
DE3616149C2 (de) * 1985-05-16 1989-10-05 Sawafuji Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo, Jp

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3542495A (en) * 1965-09-24 1970-11-24 Maurice Barthalon Reciprocating electric motor
DE2355966A1 (de) * 1973-11-09 1975-05-22 Medac Klinische Spezialpraep Pumpenanordnung, insbesondere fuer blutpumpen
GB1510125A (en) * 1974-07-06 1978-05-10 Dunlop Ltd Tyre and wheel assemblies
JPS5260403A (en) * 1975-11-12 1977-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Driving device for electromagnetic pump
DE2808731A1 (de) * 1978-03-01 1979-09-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum betrieb einer kraftstoffeinspritzanlage und kraftstoffeinspritzanlage
US4884954A (en) * 1981-01-30 1989-12-05 Niekerk Johannes W Van Twin coil apparatus and energizing structure therefor
US4397610A (en) * 1981-03-09 1983-08-09 Graco Inc. Reciprocable pump with variable speed drive
GB2109590B (en) * 1981-11-12 1985-08-21 Standard Telephones Cables Ltd Motor control system
US4692673A (en) * 1982-02-22 1987-09-08 Sanford D. DeLong Electromagnetic reciprocating pump and motor means
US4506517A (en) * 1982-08-09 1985-03-26 General Motors Corporation Air conditioning compressor unloading control system
JPS5929786A (ja) * 1982-08-12 1984-02-17 Inoue Japax Res Inc ポンプ装置
JPS59119139A (ja) * 1982-12-27 1984-07-10 Hitachi Ltd 太陽熱発電プラント集熱装置の集熱管の支持方法
US4575313A (en) * 1983-02-02 1986-03-11 Halliburton Company Digital pressure controller
US4787823A (en) * 1985-05-22 1988-11-29 Hultman Barry W Electromagnetic linear motor and pump apparatus
JPS6332173A (ja) * 1986-07-25 1988-02-10 Sanyo Electric Co Ltd 電磁ポンプの制御装置
SE466467B (sv) * 1987-12-10 1992-02-17 Asea Atom Ab Vaetskepump driven av element av ett jaettemagnetostriktivt material

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3610782A (en) * 1969-10-06 1971-10-05 Precision Control Products Cor Controlled pump
WO1979001155A1 (en) * 1978-05-31 1979-12-27 Speidel & Keller Kg Electromagnetic driving device for positive displacement oscillating pumps
DE3105649A1 (de) * 1981-02-17 1982-09-30 Hartmann & Lämmle GmbH & Co KG, 7255 Rutesheim Dosierpumpe
DE3139925A1 (de) * 1981-10-08 1983-07-14 Hewlett-Packard GmbH, 7030 Böblingen Hochdruck-dosierpumpe
DE3301741A1 (de) * 1983-01-20 1984-07-26 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffpumpe mit permanentmagnetischer vorerregung und geregeltem kolbenhub
DE3616149C2 (de) * 1985-05-16 1989-10-05 Sawafuji Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo, Jp

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Aversatile new line of electronic chemical metering pumps. LIQUID METRONICS, INC. In: BULLETIN 1024 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10149506A1 (de) * 2001-10-06 2003-04-10 Leybold Vakuum Gmbh Schwingkolbenantrieb für eine Vakuumpumpe sowie Betriebsverfahren für diesen Antrieb
EP1936189A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-25 Dresser Wayne Aktiebolag Flüssigkeitspumpe und Brennstoffabgabevorrichtung
US8512011B2 (en) 2006-12-19 2013-08-20 Dresser, Inc. Fluid pump and fuel dispenser
WO2012113578A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Thomas Magnete Gmbh System zur zumessung von fluid
DE102011012321B4 (de) 2011-02-25 2019-05-02 Thomas Magnete Gmbh System zur Zumessung von Fluid

Also Published As

Publication number Publication date
GB2235072B (en) 1993-09-08
GB9009368D0 (en) 1990-06-20
JPH02145679U (de) 1990-12-11
US5106268A (en) 1992-04-21
GB2235072A (en) 1991-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4015780A1 (de) Verdichtungsdrucksteuersystem fuer eine elektromagnetische hubkolbenpumpe
DE68919489T2 (de) Elektrisch angetriebene Pumpeinheit.
DE2649539C2 (de) Pumpeinrichtung für ein Flüssigkeits-Chromatographiesystem
DE10226491B4 (de) Hubsteuervorrichtung eines Kolbenverdichters und Verfahren dafür
DE69631405T2 (de) Vibrierender Kompressor
DE3850688T2 (de) Flüssigkeitsversorgungssystem mit Kompensation des Flussdefizits.
DE10225007B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Betriebssteuerung eines Kolbenverdichters
DE3885193T2 (de) Verdrängerpumpe mit geringer Druckschwankung.
DE102005041010B4 (de) Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Freikolbens und Vorrichtung zur Kontrolle der Position eines Freikolbens
DE3926348C2 (de)
DE69004566T2 (de) Vakuumpumpeneinheit.
WO2009013131A1 (de) Hubgeregelter linearverdichter
CH654074A5 (de) Mehrfach-kolbenpumpe mit konstanter foerderleistung.
DE2734125A1 (de) Elektromagnetische stroemungsmittelpumpe
DE3019796C2 (de) Anordnung zum Steuern der Drehzahl eines elektromotorischen Antriebs
DE4130295C2 (de) Fördereinrichtung
EP0055981A1 (de) Wasserentsalzungssystem nach dem Verfahren der umgekehrten Osmose
DE3640082A1 (de) Elektrohydrostatischer aktuator
DE4015770A1 (de) Verdichtungsdrucksteuersystem fuer eine elektromagnetische hubkolbenpumpe
DE2929061A1 (de) Magnetventilbetaetigte heizoelpumpe
DE69015325T2 (de) Elektromagnetischer vibrator.
DE19717704A1 (de) Flüssigkeitspumpe
DE2117838A1 (de) Elektroverdichter mit geradliniger Bewegung
DE2212842A1 (de) Kolbenkompressor mit linearem elektrischem Antrieb
DE2717578C2 (de) Pumpe oder Verdichter

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection