DE970770C

DE970770C - Compressor system

Info

Publication number: DE970770C
Application number: DEA3594A
Authority: DE
Inventors: John Ruger Munck Rosenschoeld
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1950-09-22
Filing date: 1950-09-22
Publication date: 1958-10-30

Description

Kompressoranlage Die Erfindung betrifft eine durch Beeinflussung der Kompressordrehzahl - in der Förderleistung selbsttätig in Abhängigkeit von einer Zustands-. größe regelbare Kompressoranlage mit elektromotorischem Antrieb und mit einer von einer Steuervorrichtung betätigten Entlastungsvorrichtung für den Kompressor, die während des Anlaufens und der Abschaltung den Kompressorantrieb entlastet. Es ist eine solche Anlage bekanntgeworden, bei welcher sich die Beeinflussung der Kompressordrehzahl auf intermittierendes, in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Luftdruck gesteuertes Ein- und Ausschalten beschränkt, wobei sich also die Schaltintervalle selbsttätig der Druckluftentnahme aus dem Windkessel anpassen und die Entlastungsvorrichtung eine einfache Anlaufschaltung ermöglicht. Dieser Aussetzantrieb erfordert groß bemessene Volumina im Druckluftnetz und im Windkessel und ermöglicht selbst dann nur eine ungefähre Einregelung auf den Solldruck, insbesondere bei Druckluftanlagen geringer Kapazität und häufiger stoßweiser Entnahme, wie etwa in einer Tankstelle oder bei einer Anlage für Preßluftwerkzeuge. Hier führt der vorbekannte Aussetzbetrieb noch zu häufigem Anlassen des Aggregates mit geringem Wirkungsgrad, hoher Blindstrombelastung des Netzes und großem Verschleiß.Compressor system The invention relates to a by influencing the Compressor speed - in the delivery rate automatically depending on one State. size adjustable compressor system with electric motor drive and with a relief device for the compressor actuated by a control device, which relieves the compressor drive during start-up and shutdown. It such a system has become known, in which the influence of the compressor speed on intermittent, controlled as a function of a predetermined air pressure Switching on and off is limited, so the switching intervals are automatic adjust the compressed air extraction from the air chamber and the relief device enables a simple start-up circuit. This intermittent drive requires large dimensions Volumes in the compressed air network and in the air tank and even then only allows one approximate adjustment to the target pressure, especially lower in compressed air systems Capacity and frequent intermittent withdrawals, such as in a gas station or at a system for compressed air tools. The previously known intermittent operation still leads here Too frequent starting of the unit with low efficiency, high reactive current load of the network and great wear and tear.

Erfindungsgemäß werden diese Mängel in überraschend einfacher Weise beseitigt durch die Anwendung eines grobstufigen, vorzugsweise zweistufigen, in der Arbeitsdrehzahl verlustlos umschaltbaren Antriebes, wobei die von der Zustandsgröße beeinflußte Steuervorrichtung während jeder Beschleunigungsarbeit des Antriebes beim Übergang von einer Arbeitsdrehzahl zur anderen die Entlastungsvorrichtung betätigt, - so daß erstmals eine selbsttätige zuverlässige und trotzdem feinfühlige Regelung erhalten wird, die sich praktisch verlustlos nicht nur dem jeweiligen Istdruck im Windkessel anpaßt, sondern auch der zeitlichen Entnahmemenge, wobei die dadurch verlangte jeweilige Förderleistung des Verdichters durch die verlustlose Drehzahlregelung weitgehend eingestellt wird, nicht aber durch den das schädliche häufige Anlassen erfordernden reinen Aussetzbetrieb und auch nicht durch die den Wirkungsgrad des Verdichters herabsetzende Entlastung, welche nur während der Beschleunigungsarbeit in an sich bekannter Weise wirksam wird.According to the invention, these deficiencies become surprisingly simple eliminated by the application of a coarse, preferably two-stage, in the working speed lossless switchable drive, with that of the state variable influenced Control device during every acceleration work of the drive during transition operated from one working speed to the other, the relief device, - so that for the first time an automatic, reliable and nevertheless sensitive control which is practically lossless not only to the respective actual pressure in the air tank adapts, but also to the temporal withdrawal amount, whereby the respective required The compressor's delivery rate largely thanks to the lossless speed control is set, but not by the harmful frequent starting pure intermittent operation and also not due to the efficiency of the compressor degrading relief, which only during the acceleration work in itself is known to take effect.

Weitere Erfindungsmerkmale bilden die Gegenstände der Ansprüche 2 bis 5.Further features of the invention form the subject matter of claims 2 until 5.

Drei nur als Beispiele zu betrachtende Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden im folgenden unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen beschrieben, in denen Fig. i eine schematische Ansicht einer elektrisch angetriebenen Kompressoranlage und eines erfindungsgemäßen Steuerkreises hierfür, Fig. i a eine schematische Teilansicht eines Hauptschalters, der in Verbindung mit der Erfindung benutzt werden kann, Fig. 2 eine der Fig. i ähnelnde Darstellung mit einem abgeänderten Kompressorantrieb, der zwei Elektromotoren benutzt, und Fig. 3 eine der Fig. i ähnliche Ansicht ist, die noch einen weiteren abgeänderten Kompressorantrieb zeigt, der ein Geschwindigkeitswechselgetriebe benutzt.Three embodiments of the subject matter of the invention to be considered only as examples are described below with reference to the schematic drawings, in which Fig. i is a schematic view of an electrically driven compressor system and a control circuit according to the invention for this, FIG. 1 a is a schematic partial view a main switch which can be used in connection with the invention, Fig. 2 shows a representation similar to FIG. I with a modified compressor drive, which uses two electric motors, and Fig. 3 is a view similar to Fig. 1, which shows yet another modified compressor drive which is a speed change transmission used.

Gemäß Fig. i ist der Kurzschlußmotor M immittelbar an einen Luftkompressor K angeschlossen, der die komprimierte Luft an einen Aufnehmer B liefert. Der Aufnehmer ist durch Rohre 7, 8 mit einer Regelvorrichtung verbunden, die zwei elektrische Druckschalter T1 und T2 aufweist. Der Druckschalter T1 unterbricht seine Kontakte bei einem Druck P im Aufnehmer B und der Schalter T2 bei einem kleineren Druck p. Außerdem ist der Aufnehmer B über eine Leitung 9 an ein Druckluftrelais S angeschlossen. Dieses Relais besteht aus einem Ventilglied io, das in der Ruhelage durch eine Gegenkraft in der unteren von zwei Stellungen gehalten wird. In dieser in der Zeichnung dargestellten Ruhelage ist das Rohr 9 geschlossen, während eine offene Verbindung zwischen einem Durchlaß i i, der zur Außenluft führt, und einem Rohr 12 besteht, das zu einer Entlastungsvorrichtung 13 auf dem Kompressor führt. Das Relais S wird elektromagnetisch mittels der in .der Zeichnung angedeuteten Spule in der Weise betätigt, daß das Ventilglied io bei erregter Spule gegen die obere Stellung bewegt wird, in der der Durchgang i i geschlossen und die Verbindung zwischen den Rohren 9 und 12 geöffnet wird.According to FIG. I, the short-circuit motor M is directly connected to an air compressor K connected, which delivers the compressed air to a transducer B. The transducer is connected by pipes 7, 8 to a control device, the two electrical Has pressure switches T1 and T2. The pressure switch T1 breaks its contacts at a pressure P in transducer B and switch T2 at a lower pressure p. In addition, the sensor B is connected to a compressed air relay S via a line 9. This relay consists of a valve member io, which in the rest position by a counterforce is held in the lower of two positions. In this shown in the drawing In the rest position, the pipe 9 is closed, while an open connection between one Passage i i, which leads to the outside air, and a pipe 12, which leads to a relief device 13 leads on the compressor. The relay S is electromagnetically activated by means of the in .The drawing indicated coil operated in such a way that the valve member io is moved when the coil is energized towards the upper position in which the passage i i closed and the connection between the tubes 9 and 12 is opened.

Ein elektrisch betätigter Hauptschalter 01 üblicher Bauart führt dem Motor M Dreiphasenstrom zu, sobald der Steuerkreis des Schalters geschlossen wird. Aus Gründen der Einfachheit wird zunächst angenommen, daß der Hauptschalter nach dem Einschalten eine Direktverbindung des Motors veranlaßt. In den Stromkreis des Motors ist ein elektrisch betätigter Polwechselschalter 02 eingefügt, der beim Schließen seines Steuerkreises einen Wechsel der Anschlüsse der Statorwicklung des Motors auf eine andere Polzahl veranlaßt. Dieser Wechsel der Anschlüsse erfolgt nach an sich bekanntem Verfahren, wobei die Statorwicklung des Motors entweder aus einer einzigen Wicklung, die in verschiedener Weise geschaltet werden kann, oder aus zwei oder mehreren verschiedenen Wicklungen besteht. Beidem dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß der Wechsel der Anschlüsse so erfolgt, daß zwei verschiedene Polzahlen erhalten werden, von denen die eine das Doppelte der anderen ist. Außerdem ist angenommen, daß der Polwechselschalter 02 normalerweise eine der hohen Polzahl entsprechende Stellung einnimmt, wenn der zugehörige Steuerkreis unterbrochen ist, und eine der niedrigen Polzahl entsprechende Stellung, wenn dieser Kreis geschlossen ist.An electrically operated main switch 01 of the usual type leads to this Motor M three-phase current as soon as the control circuit of the switch is closed. For the sake of simplicity, it is initially assumed that the main switch is after initiates a direct connection of the motor when it is switched on. In the circuit of the An electrically operated pole change switch 02 is inserted in the motor, which operates when closing his control circuit changes the connections of the stator winding of the motor to a different number of poles. This change of connections takes place after an known method, the stator winding of the motor either from a single winding that can be switched in different ways, or from two or several different windings. In the illustrated embodiment it is assumed that the connections are changed in such a way that two different Pole numbers are obtained, one of which is double the other. aside from that it is assumed that the pole changeover switch 02 is normally one of the high number of poles assumes the appropriate position when the associated control circuit is interrupted, and a position corresponding to the low number of poles when this circuit is closed is.

Der Druckschalter T1 steuert einen Kreis, der ein Relais R1 und den Steuerkreis des Hauptschalters 01 enthält. Wenn der Steuerkreis des Hauptschalters unterbrochen ist, so wird angenommen, daß sich der Hauptschalter in ausgeschalteter Stellung befindet, und wenn der Kreis geschlossen ist, mag er sich in eingeschalteter Stellung befinden. Das Relais R1 schließt in der Ruhelage die beiden Kontakte i, 2, und diese Kontakte werden bei der Erregung des Relais mit Verzögerung unterbrochen. Die Kontakte i und 2 bilden Teile des Steuerkreises des Druckluftrelais S.The pressure switch T1 controls a circuit, a relay R1 and the Control circuit of the main switch 01 contains. When the control circuit of the main switch is interrupted, it is assumed that the main switch is turned off Position, and when the circle is closed, he may be in on Position. The relay R1 closes the two contacts i in the rest position, 2, and these contacts are interrupted with a delay when the relay is energized. Contacts i and 2 form parts of the control circuit of the compressed air relay S.

Der Druckschalter T2 steuert einen Kreis, der ein Relais R2 und die Wicklung des elektrisch betätigten Ventils S aufweist. Normalerweise hält das Relais R2 im unerregten Zustande zwei Kontakte 3, 4 geöffnet und schließt sie mit Verzögerung, wenn das Relais erregt wird. Die Kontakte 3, 4 steuern einen Stromkreis, der den Steuerkreis des Polwechselschalters 02 und ein Relais R3 enthält. Die Kontakte 5, 6 dieses Relais sind in der Ruhelage geöffnet, schließen sich aber mit Zeitverzögerung, wenn das Relais erregt wird.The pressure switch T2 controls a circuit, a relay R2 and the Has winding of the electrically operated valve S. Usually the relay holds R2 in the unexcited state two contacts 3, 4 open and close them with a delay, when the relay is energized. Contacts 3, 4 control a circuit that controls the Contains control circuit of the pole changeover switch 02 and a relay R3. Contacts 5, 6 of these relays are open in the rest position, but close with a time delay, when the relay is energized.

Die Kontakte 5, 6 liegen parallel zur Steuerwicklung des Ventils S und schließen diese Wicklung kurz, wenn das Relais R3 erregt wird.The contacts 5, 6 are parallel to the control winding of the valve S. and short this winding when relay R3 is energized.

Die verschiedenen Relaiskreise werden über einen gemeinsamen Schalter 03 aus einer geeigneten Stromquelle mit Strom gespeist.The various relay circuits are operated via a common switch 03 supplied with electricity from a suitable power source.

Die Entlastungsvorrichtung 13 kann in an sich bekannter Weise aus einem Kolben bestehen, der unter dem Einfluß der komprimierten Luft in der Leitung 12 und gegen Federwirkung das Saugventil oder die Saugventile vom Sitz abhebt, so daß sich dieses Ventil während des Druckhubes des Kompressorkolbens nicht schließen kann und die Luft im Kompressorzylinder wieder durch das Saugventil ausfließt. Auf diese Weise strömt während der Arbeit des Kompressors die Luft abwechselnd durch das Saugventil aus und ein, und es wird keine Kompressionsarbeit geleistet. Mit anderen Worten, der Kompressor ist entlastet, sobald die komprimierte Luft durch die Leitung 12 zugeführt wird. Wenn andererseits die Luft von der Leitung 12 ferngehalten wird, wird sich der Kolben der Vorrichtung 13 infolge der Federwirkung zurückbewegen, so daß das Saugventil seine Normallage wieder einnimmt und der Kompressor wieder belastet ist.The relief device 13 can be made in a manner known per se consist of a piston that is under the influence of the compressed air in the pipe 12 and lifts the suction valve or suction valves from the seat against the spring action, see above that this valve does not close during the pressure stroke of the compressor piston and the air in the compressor cylinder flows out again through the suction valve. on this way flows during the work of the compressor the air alternately through the suction valve and in, and there is no compression work done. In other words, the compressor is unloaded as soon as the compressed Air is supplied through line 12. If, on the other hand, the air from the pipe 12 is kept away, the piston of the device 13 is due to the spring action move back so that the suction valve and the compressor return to its normal position is burdened again.

Die Kompressoranlage arbeitet in folgender Weise: Wenn der Kompressor stillsteht und der Aufnehmer B Luft von einem niedrigeren Druck enthält als dem Druck, bei dem die Druckschalter T, und T2 ihre Kontakte unterbrechen, kann man den Kompressor durch Schließen des Schalters 02 anlaufen lassen. Die Kreise der Druckschalter T, und T2 werden sofort geschlossen, so daß der Hauptschalter 01 sofort angeschaltet wird. Der Motor läuft an und vergrößert seine Geschwindigkeit bis zu einer Umdrehungszahl, die der großen Polzahl entspricht, die normalerweise angeschaltet ist. Die Wicklung des Ventils S wurde sofort über die Kontakte 1, 2 erregt, und das Ventil wurde dadurch in eine Stellung bewegt, in der das Entlastungsrohr 12 mit dem Aufnehmer B verbunden ist, so daß der Kompressor entlastet wird. Nach einiger Zeit unterbricht das Relais R1 seine Kontakte 1, 2, wobei jedoch die Wicklung des Ventils S gespeist bleibt, da ihr über den Schalter 7'2 und das Relais R2 Strom zugeführt wird. Das Relais R2 schließt seine Kontakte 3, q., so daß der Polwechselschalter 02 von der großen Polzahl auf die kleine Polzahl des Motors umgeschaltet wird, worauf der Motor sofort beginnt, seine Geschwindigkeit zu erhöhen. Das Relais RI, wird beim Schließen der Kona 3, q. erregt und schließt nach einiger Zeit t 'kte seine Kontakte 5, 6, wodurch die Wicklung des Ventils S kurzgeschlossen wird und das Ventil S in seine Ruhelage, in der die Luft aus dem Entlastungsrohr 12 herausgelassen wird, zurückkehrt, so daß der Kompressor belastet ist. Motor und Kompressor haben nun ihre volle Geschwindigkeit erreicht, und der Kompressor beginnt Luft in den Aufnehmer B zu pumpen, in dem der Druck daraufhin steigt.The compressor system works in the following way: When the compressor stands still and the transducer B contains air at a lower pressure than that Pressure at which the pressure switches T, and T2 interrupt their contacts, can be start the compressor by closing switch 02. The circles of Pressure switches T, and T2 are closed immediately, so that the main switch 01 immediately is switched on. The motor starts up and increases its speed up to a number of revolutions corresponding to the large number of poles that are normally switched on is. The winding of the valve S was immediately energized via contacts 1, 2, and the valve was thereby moved into a position in which the relief tube 12 is connected to the transducer B, so that the compressor is unloaded. After some Time, the relay R1 interrupts its contacts 1, 2, but the winding of the Valve S remains fed, since you have power via switch 7'2 and relay R2 is fed. The relay R2 closes its contacts 3, q., So that the pole change switch 02 is switched from the large number of poles to the small number of poles of the motor, whereupon the motor immediately begins to increase its speed. The relay RI becomes when closing the Kona 3, q. excited and closes after a while it doesn’t Contacts 5, 6, whereby the winding of the valve S is short-circuited and the valve S in its rest position, in which the air is let out of the relief pipe 12, returns so that the compressor is loaded. Motor and compressor now have reaches its full speed and the compressor starts air into the transducer B, in which the pressure then increases.

Wenn der Druck die erste Druckgrenze p erreicht hat, wird der Druckschalter T2 abgeschaltet. Das Relais R2 wird aberregt und unterbricht den Steuerkreis des Polwechselschalters 02, so daß der Motor M an eine hohe Polzahl angeschaltet wird und seine Geschwindigkeit verringert. Schließlich wird der Anker des Relais R3 bewegt, so daß der Kurzschluß der Wicklung des Ventils ,S über die Kontakte 5, 6 aufgehoben wird. Die Wicklung des Ventils S bleibt jedoch stromlos, da der Druckschalter T2 geöffnet ist. Der Kompressor arbeitet dann mit ungefähr halber Geschwindigkeit und pumpt Luft mit geringerer Leistung in den Aufnehmer.When the pressure has reached the first pressure limit p, the pressure switch is activated T2 switched off. The relay R2 is de-energized and interrupts the control circuit of the Pole changeover switch 02, so that the motor M is connected to a high number of poles and its speed decreased. Finally the armature of relay R3 is moved, so that the short circuit of the winding of the valve, S via the contacts 5, 6 is canceled will. However, the winding of the valve S remains de-energized because the pressure switch T2 is open. The compressor then works at approximately half speed and pumps air into the transducer with less power.

Wenn nun der Druck irgendwie über den oberen Grenzdruck P steigt, so unterbricht der Schalter T, ebenfalls seine Kontakte, und der durch ihn gesteuerte Hauptschalter 01 schaltet den Motor ab, so daß der Kompressor stillsteht. Die Kontakte i und 2 werden geschlossen, die Wicklung des Ventils S wird erregt, und der Kompressor wird entlastet.If the pressure somehow rises above the upper limit pressure P, so the switch T interrupts, also its contacts, and the one controlled by it Main switch 01 switches off the engine so that the compressor stops. The contacts i and 2 are closed, the winding of valve S is energized, and the compressor is relieved.

Dieser Zustand möge andauern, bis der Druck im Aufnehmer unter die obere Druckgrenze P gefallen ist, bei der der Druckschalter T1 wieder angeschaltet wird. Der Steuerkreis des Hauptschalters 01 wird dann geschlossen, der Motor läuft an und wird bis zu der niedrigen Umdrehungszahl beschleunigt, da der Schalter 02 unterbrochen ist. Zunächst werden die Kontakte 1, 2 geschlossen, und die Wicklung des Ventils S wird erregt, so daß der Kompressor über die Leitung 12 entlastet wird. Nach einiger Zeit wird der Anker des Relais R, angehoben, wobei die Kontakte 1, 2 unterbrochen werden und das Ventil S bewegt wird, so daß die Entlastungsleitung 12 mit dem Auslaßkanal i i verbunden wird und der Kompressor zu arbeiten beginnt.Let this state continue until the pressure in the transducer falls below the upper pressure limit P has fallen, at which pressure switch T1 is switched on again will. The control circuit of the main switch 01 is then closed, the engine runs on and is accelerated down to the low number of revolutions, since switch 02 is interrupted. First the contacts 1, 2 are closed, and the winding of valve S is excited so that the compressor is relieved via line 12. After a while the armature of the relay R, is raised, whereby the contacts 1, 2 are interrupted and the valve S is moved so that the relief line 12 is connected to the outlet port i i and the compressor starts to work.

Wenn jedoch aus dem Aufnehmer B mehr Luft entnommen wird, als der langsam laufende Kompressor liefert, so wird der Druck weiter fallen und unterschreitet schließlich den unteren Grenzwert p. Der Druckschalter T2 schließt dann seine Kontakte, das Relais R2 und die Wicklung des Ventils S werden erregt, die Entlastungsleitung 12 wird an das Rohr 9 angeschlossen, und der Kompressor wird entlastet. Mit Zeitverzögerung schließt der Schalter R2 seine Kontakte, so daß der Polwechselschalter 02 umschaltet und der Motor mit der niedrigen Polzahl läuft und seine Geschwindigkeit erhöht. Gleich darauf schließt auch das Relais R3 seine Kontakte und schließt die Wicklung des Ventils S kurz, so daß der Kompressor wieder belastet wird. Der Motor läuft nun mit voller Geschwindigkeit, und der Kompressor arbeitet mit maximaler Leistung.However, if more air is withdrawn from the transducer B than the If the compressor is running slowly, the pressure will continue to fall and fall below it finally the lower limit value p. The pressure switch T2 then closes its contacts, the relay R2 and the winding of the valve S are energized, the relief line 12 is connected to pipe 9 and the compressor is unloaded. With a time delay the switch R2 closes its contacts, so that the pole changeover switch 02 toggles and the motor with the low number of poles runs and increases its speed. Immediately afterwards the relay R3 also closes its contacts and closes the winding of the valve S briefly, so that the compressor is loaded again. The engine is running now at full speed and the compressor works at maximum power.

Eine erfindungsgemäße Anlage weist mehrere wichtige Vorteile auf. Zunächst wird an Stelle eines herabgesetzten Wirkungsgrades ein verbesserter Wirkungsgrad bei halber Belastung und niedriger Geschwindigkeit erhalten. Da die Luftgeschwindigkeiten in den Ventilen und den Durchlässen des Kompressors bei der niedrigen Geschwindigkeit auf etwa die Hälfte der Geschwindigkeiten bei voller Geschwindigkeit herabgesetzt werden, erhält man weiterhin einen niedrigeren spezischen Kraftverbrauch, und die Kompression wird infolge der besseren Kühlung mehr isotherm. Ferner werden die Abnutzung der beweglichen Teile und der Verbrauch an Schmiermitteln gegenüber üblichen Anlagen, die Vorrichtungen zur Herabsetzung der Leistungen des Kompressors aufweisen, herabgesetzt. Ein großer Vorteil ist es, daß der Anlaßstrom des Motors jetzt auch in automatischen Anlagen herabgesetzt wird, so daß der Motor mit einer niedrigen synchronen Geschwindigkeit anläuft, bei der seine maximale Leistung weniger als die Hälfte der Leistung bei hoher synchroner Geschwindigkeit ist. Da die Anlaßstromstärke oft die Verwendung einer wirtschaftlichen Anordnung mit automatischem Anlassen und Anhalten verhindert, macht es die Erfindung nun möglich, in einer solchen Anordnung auch große Kompressoren zu benutzen.A plant according to the invention has several important advantages. First, instead of a reduced efficiency, an improved efficiency obtained at half load and low speed. As the air speeds in valves and passages of the compressor at low speed reduced to about half the speeds at full speed you still get a lower specific power consumption, and the Compression becomes more isothermal due to better cooling. Furthermore, the wear and tear the moving parts and the consumption of lubricants compared to conventional systems, which have devices for reducing the performance of the compressor, reduced. A great advantage is that the starting current of the motor is now also automatic Equipment is degraded so that the motor is running at a low synchronous speed starts up at which its maximum output is less than half of the output high synchronous speed. Since the starting current is often the use prevented by an economical arrangement with automatic starting and stopping, The invention now makes it possible to use large compressors in such an arrangement to use.

Das beschriebene und in Fig. i dargestellte Ausführungsbeispiel ist nur ein Beispiel und kann innerhalb des Erfindungsbereiches vielfach abgewandelt werden.The embodiment described and shown in FIG only one example and can be modified in many ways within the scope of the invention will.

Wenn man vom Stillstand zum Lauf und vom Langsamlauf zum Schnellauf übergeht, das heißt allgemein bei Vergrößerung der Geschwindigkeit, fließt ein großer Strom. Sowohl der Hauptschalter 01 als auch der Polwechselschalter 02 können daher mit Strombegrenzungsmitteln. an sich bekannter Bauart ausgerüstet sein, die automatisch während bestimmter Arbeitsperioden angeschaltet werden. Diese Perioden sollten in geeigneter Weise auf die Zeitverzögerung der Relais R1 und R3 abgestimmt sein. Die Strombegrenzungsmittel können darin bestehen, daß während des Beginnes einer neuen Laufperiode des Motors die Statorwicklung im Stern geschaltet und erst nach einiger Zeit auf Dreieckschaltung übergeschaltet wird. Weiterhin kann die Spannung am Motor in dein Augenblick, in dem die Verbindung umgelegt wird, durch Änderung der Anschlüsse an verschiedene Anzapfungen eines Transformators geändert werden, wobei diese Anzapfungen dann für die Normalspannung in ein oder mehreren Stufen angeschaltet werden. Außerdem können strombegrenzende Impedanzen oder Widerstände für diesen Zweck benutzt werden.When you go from standing still to running and from slow running to fast running passes over, that is generally when the speed is increased, a large one flows Current. Both the main switch 01 and the pole change switch 02 can therefore with current limiting means. be equipped per se known type that automatically switched on during certain working periods. These periods should be in be suitably matched to the time delay of the relays R1 and R3. the Current limiting means can consist in that during the beginning of a new Running period of the motor, the stator winding is star-connected and only after a few Time is switched to delta connection. Furthermore, the voltage on the motor in the moment when the connection is switched by changing the connections can be changed to different taps of a transformer, these taps can then be switched on for normal voltage in one or more stages. aside from that current limiting impedances or resistors can be used for this purpose.

Die vorstehend beschriebene Entlastungsvorrichtung 13 kann durch ein Drosselventil im Lufteinlaß des Kompressors ersetzt werden, die diesen Eingang drosselt, wenn der Kompressor entlastet werden soll.The relief device 13 described above can be replaced by a throttle valve in the air inlet of the compressor, which throttles this inlet when the compressor is to be relieved.

Um die Schalter 01 und 02 nicht unnötig durch häufiges Wechseln der Verbindungen abzunutzen, kann es zweckmäßig sein, die Druckschalter TI und T2 mit einer gewissen Trägheit oder Hysterese auszubilden. Das bedeutet, daß beispielsweise beim Anstieg des Druckes ein Wechsel der Verbindungen in Richtung auf eine herabgesetzte Geschwindigkeit nur erfolgt, wenn der Druck auf P + d bzw. p + d gestiegen ist, wo d eine bestimmte kleine Druckdifferenz ist, während bei Druckabfall eine Änderung der Schaltungen in Richtung auf eine vergrößerte Geschwindigkeit nur erfolgt, wenn der Druck auf P-d bzw. p-d abgesunken ist.In order not to wear out the switches 01 and 02 unnecessarily by frequently changing the connections, it can be useful to design the pressure switches TI and T2 with a certain inertia or hysteresis. This means that, for example, when the pressure rises, a change in the connections towards a reduced speed only takes place if the pressure has risen to P + d or p + d , where d is a certain small pressure difference, while a change when the pressure drops the shift in the direction of increased speed only takes place when the pressure has dropped to Pd or pd.

Die Druckschalter T1 und T2 können durch andere Regelvorrichtungen ersetzt werden, wie z. B. druckempfindliche Membrankolben, die unter dem Einfluß komprimierter Luft mechanisch die Schalter 01 und 02 betätigen. Diese mechanische Betätigung kann indirekt erfolgen, wenn der druckempfindliche Kolben so eingestellt ist, daß er die Öffnungen von Druckleitungen schließt und öffnet, durch welche die Schalter 01 und 02 pneumatisch betätigt werden können. Außerdem kann die Betätigung der Schalter 01 und 02 naturgemäß hydraulisch in an sich bekannter Weise durchgeführt werden. Das druckempfindliche Steuermittel kann außerdem so angeordnet werden, daß es die Drucköl- oder die Kühlwasserleitungen direkt oder indirekt derart betätigt, daß bei herabgesetzter Geschwindigkeit und Belastung der Umlauf dieser Kreise herabgesetzt und beim Anhalten des Kompressors völlig gesperrt wird.The pressure switches T1 and T2 can be controlled by other control devices be replaced, such as B. pressure-sensitive diaphragm piston that is under the influence Press switches 01 and 02 mechanically with compressed air. This mechanical Actuation can be done indirectly if the pressure sensitive piston is set so is that it closes and opens the openings of pressure lines through which the Switches 01 and 02 can be operated pneumatically. In addition, the actuation the switches 01 and 02 are of course carried out hydraulically in a manner known per se will. The pressure sensitive control means can also be arranged so that it actuates the pressure oil or cooling water lines directly or indirectly in such a way that that with reduced speed and load the circulation of these circles is reduced and is completely blocked when the compressor stops.

Im vorstehenden war der Impuls, welcher die Betätigung der Schalter 01 und 02 veranlaßt, der auf der Regelvorrichtung ruhende Druck. Es ist jedoch verständlich, daß auch einige der indirekt von dem durch den Kompressor erzeugten Druck abhängigem Zustandsgrößen als Impulsquellen ausgenutzt werden können. Wenn die Luft durch den Kompressor geht und komprimiert wird, erwärmt sie sich abhängig vom Kompressionsgrad mehr oder weniger. Wird nun in den Luftdurchtritt unmittelbar hinter den Kompressor ein Thermostat eingefügt, der einen Teil des Relaiskreises bildet, so kann die Vorrichtung derart ausgebildet werden, daß beim Überschreiten eines oder mehrerer bestimmter Temperaturwerte der komprimierten Luft die vorerwähnten. Schaltungsänderungen veranlaßt werden.In the foregoing was the impulse which actuated the switch 01 and 02 causes the pressure resting on the control device. However, it is understandable that also some of the indirectly dependent on the pressure generated by the compressor State variables can be used as pulse sources. When the air passes through the Compressor goes and is compressed, it heats up depending on the degree of compression more or less. Is now in the air passage immediately behind the compressor a thermostat is inserted, which forms part of the relay circuit, so the device can be designed in such a way that when one or more specific ones are exceeded Temperature values of the compressed air are those mentioned above. Circuit changes caused will.

Da der Kompressor außerdem mehr oder weniger Kraft verbraucht, wenn der Druck steigt, so kann dieser Umstand, der indirekt vom Druck abhängt, an Stelle .des Luftdruckes selber benutzt werden. In diesem Falle wird man ein auf die Leistung des Motors ansprechendes und in der Stromzuleitung des Motors angeordnetes Relais benutzen, um die Schalter 01 und 02 derart zu betätigen, daß eine Steigerung der Motorleistung über einen bestimmten Grenzwert eine Änderung in Richtung auf die niedrige Geschwindigkeit verursacht, während eine Herabsetzung der Leistung unter einen bestimmten anderen Wert eine Änderung in Richtung auf die hohe Geschwindigkeit verursacht. In ähnlicher Weise kann eine Vorrichtung arbeiten, die betätigt wird, wenn das vom Motor auf den Kompressor übertragene Drehmoment, welches indirekt vom Luftdruck abhängt, einen bestimmten Wert nach oben oder unten überschreitet.Since the compressor also uses more or less power when If the pressure rises, this fact, which is indirectly dependent on the pressure, can take its place the air pressure itself can be used. In this case, one becomes involved in the performance of the motor responding and arranged in the power supply of the motor relay use to operate switches 01 and 02 so that an increase in Motor power above a certain limit a change in the direction of the low speed causes while a performance degradation below a certain other value a change towards the high speed caused. A device that is actuated can operate in a similar manner when the torque transmitted from the engine to the compressor, which is indirectly from the Air pressure depends, exceeds a certain value upwards or downwards.

Ferner können sekundäre Bedingungen, die von der Arbeit des Kompressors abhängen, zu Reglungszwecken ausgenutzt werden. Wenn beispielsweise der Kompressor mit einer Kühlanlage zusammenarbeit, so kann die Herabsetzung der Temperatur, etwa im Kühlraum, unter eine gewisse Grenze eine Umschaltung der Motoranschlüsse auf niedrige Geschwindigkeit und umgekehrt verursachen. An Stelle der Temperatur in irgendwelchen Teilen der Kühlanlage kann der in den Kühlern erzeugte Dampfdruck als Impulsquelle für die Regelvorrichtung benutzt werden.Furthermore, secondary conditions can be caused by the work of the compressor depend, be used for regulatory purposes. For example, if the compressor If you work with a cooling system, you can lower the temperature, for example in the cold room, below a certain limit, the motor connections are switched on cause low speed and vice versa. Instead of the temperature in any part of the cooling system can be affected by the vapor pressure generated in the coolers can be used as a pulse source for the control device.

Oben wurde angenommen, daß ein Elektromotor benutzt wird, der für verschiedene Geschwindigkeiten umgeschaltet werden kann. Es besteht aber kein Hindernis, beispielsweise zwei Motoren unmittelbar an den Kompressor anzuschalten und jeden Kompressor für eine einzige synchrone Drehzahl zu bemessen, die von der Drehzahl des anderen Motors abweicht. Beide Motoren können dann die übliche Bauart aufweisen und werden durch die Vorrichtung 02 abwechselnd angeschaltet, während der nicht angeschaltete Motor leer mitgenommen wird. Dieses Verfahren gibt eine große Freiheit in bezog auf das Geschwindigkeitsverhältnis und ebenso auf die Anzahl der Drehzahlstufen, die höher als zwei sein kann, wenn mehrere Motoren benutzt werden. Die Motoren können außerdem sowohl für abwechselnde Einzelarbeit und als auch für Arbeit in Hintereinanderschaltung benutzt werden, wodurch eine noch große Freiheit in bezog auf die Geschwindigkeit erhalten wird.It was assumed above that an electric motor is used which is used for different speeds can be switched. But there is no obstacle for example, to connect two motors directly to the compressor and each Compressor rated for a single synchronous speed that depends on the speed of the other motor differs. Both motors can then have the usual design and are switched on alternately by device 02, while the motor that is not switched on is taken along empty. This procedure gives a great freedom in terms of speed ratio and also in number the speed levels, which can be higher than two if several motors are used. The motors can also be used for alternating individual work and for Work can be used in cascading, giving even greater freedom in terms of speed is obtained.

Weiterhin können verschiedene Motoren M" mit gleichen oder verschiedenen Normalgeschwindigkeiten benutzt und so angeordnet werden, daß sie den Kompressor über Zahnradgetriebe antreiben, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, wo Zahnräder 14., 15 mit verschiedenen Durchmessern in ein Zahnrad 16 eingreifen, das auf der Antriebswelle des Kompressors K befestigt ist. Diese Motoren können abwechselnd durch die Vorrichtung 02" über geeignete Kupplungsmittel 17 angeschaltet werden. Die Vorrichtung 02" mit der zugeordneten Kupplungsvorrichtung ersetzt dann den Schalter 02 der Fig. i, während die anderen Einzelheiten der Fig. 2 von derselben oder ähnlicher Art sein können und infolgedessen nicht noch einmal beschrieben sind.Furthermore, different motors M ″ with the same or different Normal speeds are used and arranged to run the compressor drive via gear transmission, as shown in Fig. 2, where gears 14, 15 mesh with different diameters in a gear 16 on the Drive shaft of the compressor K is attached. These motors can take turns can be switched on by the device 02 ″ via suitable coupling means 17. The device 02 ″ with the associated coupling device then replaces the switch 02 of Fig. I, while the other details of Fig. 2 of the same or similar Type and are therefore not described again.

Fig.3 zeigt eine Anlage, deren Anordnung im wesentlichen dieselbe ist wie in Fig. i ; der Umschalter 02 und der Motor M sind jedoch durch ein Geschwindigkeitsänderungsgetriebe 02"' und einen üblichen Motor M"' ersetzt, der nur für eine einzige Drehzahl bemessen ist.3 shows a system, the arrangement of which is essentially the same is as in Fig. i; however, the changeover switch 02 and the motor M are through a speed change gear 02 "'and a conventional motor M"' which is only rated for a single speed is.

Bei gewissen Anordnungen. ist es oft wünschenswert, zur Begrenzung des Anlaufstromes des Antriebsmotors solche Mittel vorzusehen, die diesen Strom bei von Null auf eine bestimmte Drehzahl steigender Umlaufgeschwindigkeit allmählich ansteigen lassen. Eine Möglichkeit für eine solche Strombegrenzungssteuerung ist schematisch in Fig. i a dargestellt, in der der Hauptschalter 0, in jeder Belastungsleitung mit einem veränderlichen Widerstand 18 versehen ist, und der Schaltarm den Widerstand in der Leitung allmählich herabsetzt, wenn die Geschwindigkeit des angetriebenen Motors steigt. Verschiedene Vorrichtungen dieser Art sind im Handel erhältlich, und es kann jede beliebige Konstruktion in der erfindungsgemäßen Kompressoranlage benutzt werden, so daß die dargestellte und beschriebene Ausführungsform nur ein Beispiel darstellt.With certain arrangements. It is often desirable, in order to limit the starting current of the drive motor, to provide such means which allow this current to gradually increase as the rotational speed increases from zero to a certain speed. One possibility for such a current limit control is shown schematically in Fig. Ia, in which the main switch 0 is provided in each load line with a variable resistor 18, and the switching arm gradually reduces the resistance in the line as the speed of the motor being driven increases. Various devices of this type are commercially available, and any construction can be used in the compressor system according to the invention, so that the embodiment shown and described is only an example.

Claims

PATENT CLAIMS: i. By influencing the compressor speed in the delivery rate can be automatically regulated as a function of a state variable Compressor system with an electric motor drive and with one of a control device actuated relief device for the compressor, which during start-up and the shutdown relieves the compressor drive, characterized by the application a coarse stage, preferably two stage, lossless in working speed switchable drive, the control device influenced by the state variable during every acceleration work of the drive on transition from a working speed on the other hand actuates the relief device.

2. Compressor system according to claim i, characterized by the use of a pole-changing electric motor.

3. Compressor system according to claim i, characterized by the use of a change gear between Engine and compressor. q ..

Compressor system according to claim i, characterized by the use of two electric motors with different nominal speeds, which by the control device can optionally be coupled and / or switched on with the compressor are.

5. Compressor system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the control device by on changes in pressure of the Pressure switch responsive to the conveying means independent of the working speed of the compressor regulates the pressure medium consumption to maintain a constant pressure interval. Publications considered: "BBC Nachrichten", issue i, January / March 1937, P. 2: 2; Reprint from »BBC Nachrichten«, 1938 / i, »The automatic control of Rotary Lobe Compressors in Compressed Air Generating Systems «.