JP2002250282A - 多段可変速圧縮機の制御方法 - Google Patents

多段可変速圧縮機の制御方法

Info

Publication number
JP2002250282A
JP2002250282A JP2001048335A JP2001048335A JP2002250282A JP 2002250282 A JP2002250282 A JP 2002250282A JP 2001048335 A JP2001048335 A JP 2001048335A JP 2001048335 A JP2001048335 A JP 2001048335A JP 2002250282 A JP2002250282 A JP 2002250282A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compressor
stage
variable speed
speed
pressure
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.)
Granted
Application number
JP2001048335A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3751208B2 (ja
Inventor
Hajime Nakamura
中村　　元
Junichiro Totsuka
順一朗 戸塚
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel 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 Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2001048335A priority Critical patent/JP3751208B2/ja
Priority to US10/077,753 priority patent/US6755620B2/en
Priority to GB0204321A priority patent/GB2372539B/en
Publication of JP2002250282A publication Critical patent/JP2002250282A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3751208B2 publication Critical patent/JP3751208B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0261—Surge control by varying driving speed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多段可変速圧縮機を制御する従来の技術にお
いては，予め設定されたデータに基づいて多段可変速圧
縮機を制御していた。しかし，多段可変速圧縮機の経年
変化（各部位の劣化）によって，上記データ通りに制御
しても目標とする吐出圧力を得ることができなくなるこ
とがある。また，上記データは様々な運転状況に合わせ
て作成されなければならないので多量のデータが必要で
あった。 【解決手段】 多段可変速圧縮機の最終段の圧縮機の吐
出圧力を検出し，該検出した吐出圧力と目標圧力との差
をＰＩＤ演算を行うことによって１段目の圧縮機の回転
数を決定し，続いて２段目〜最終段の圧縮機の回転数を
決定する多段可変速圧縮機の制御方法として構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，圧縮機を複数設け
た多段可変速圧縮機の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年，圧縮機１台で所望の圧力が得られ
ない場合に，複数の圧縮機を直列に接続して，段階的に
圧力を上昇させることによって，所望の圧力を得ること
を目的とする多段可変速圧縮機がある。この多段可変速
圧縮機の制御方法としては，従来公知の特開平１０−８
２３９１号公報記載の技術が既にある。この技術は，２
段の圧縮機を具備する多段可変速圧縮機において，吸込
流量と所望の目標吐出圧力を設定することで，上記目標
吐出圧力を得ようとするものである。この多段可変速圧
縮機の制御は，上記設定に対応する多段可変速圧縮機の
各部位の取るべき値（例えば，２段の圧縮機の段間の中
間圧力，２台の圧縮機の回転数比，回転数等）が運転デ
ータとして予め制御装置に記憶されており，多段可変速
圧縮機の制御装置が，上記設定に対応する運転データを
決定し，多段可変速圧縮機の各部位が該運転データの値
となるように制御することによって，所望の吐出圧力を
得ようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし，多段可変速圧
縮機は使用されるうちに，各部位が経年変化（例えば，
気密性が保てなくなったり，ベアリング部の摩耗等）し
て諸元値が変化するので，上述のように予め記憶された
運転データを用いて，多段可変速圧縮機の各部位を制御
しても所望の圧力を得ることができなくなる可能性があ
る。また，一般的に圧縮機（多段圧縮機も含めて）は所
望の吐出圧力を得ることを目的とする場合が多い。した
がって，その運転中に圧縮する作動流体の流量が変化す
れば，その変化に対応して，圧縮機の回転数などを変化
させて上記所望の吐出圧力となるようにしなければなら
ない。そのため，上記した従来の技術のように運転デー
タを用いて多段可変速圧縮機の制御を行う場合は，その
多段可変速圧縮機が出力できる吐出圧力それぞれに作動
流体の流量の変化幅に対応した運転データが用意される
必要がある。具体的には，多段可変速圧縮機が流量の変
化幅７５％まで制御可能とするものであれば，１つの吐
出圧力に対して変化幅１％ピッチとした場合，７５種類
の運転データを用意する必要がある。更に，上記多段可
変速圧縮機が吐出圧力を２〜１０［ｋｇ／ｃｍ2］の範
囲で運転可能な場合には，圧力０．１［ｋｇ／ｃｍ2］
ピッチとした場合，８０種類の運転データを用意しなけ
ればならない。するとこの多段可変速圧縮機は運転デー
タを７５×８０＝６０００種類もの運転データを用意す
る必要があり，多量に運転データを用意しなければなら
ない。しかも，既に述べたように多段可変速圧縮機が経
年変化すれば，上記多量の運転データが使用できなくな
るので，従来の技術は実用に耐えうるものとは言い難
い。したがって，本発明は上記事情を鑑みてなされたも
のであり，その目的とするところは，多段可変速圧縮機
において，最終段の圧縮機の吐出圧力と所望の目標圧力
との差に基づいてＰＩＤ演算を行うことによって，１段
目の圧縮機の回転数を決定し，２段目から最終段の圧縮
機を制御することによって所望の目標圧力を得ようとす
る多段可変速圧縮機の制御方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，作動流体を複数の圧縮機で段階的に圧縮す
る多段可変速圧縮機における最終段の圧縮機の吐出圧力
を所望の目標圧力にする多段可変速圧縮機の制御方法に
おいて，上記最終段の圧縮機の吐出圧力を検出する第１
工程と，上記第１工程で検出した上記最終段の圧縮機の
吐出圧力と上記目標圧力との差に基づいてＰＩＤ演算を
行うことによって，１段目の圧縮機の回転数を決定する
第２工程と，上記１段目の圧縮機に続いて圧縮を行う２
段目の圧縮機から上記最終段の圧縮機までの各段の圧縮
機の回転数を決定する第３工程とを備えることを特徴と
する多段可変速圧縮機の制御方法として構成されてい
る。このように構成されているので，常に吐出圧力は所
望の目標圧力になるように制御されるので，精度良く制
御することが可能となる。
【０００５】前記第３工程で，回転数を決定しようとす
る前記各段の圧縮機に対して１つ前段の圧縮機の吐出圧
力，若しくは当段の圧縮機の吸込圧力に基づいてＰＩＤ
演算を行うことによって上記回転数が決定されること
を，前記２段目の圧縮機から前記最終段の圧縮機まで逐
次行って前記各段の回転数を決定することが望ましい。
尚，上記した「1つ前段の圧縮機の吐出圧力」と「当段
の圧縮機の吸込圧力」とは，その前段圧縮機と当段の圧
縮機との間に圧力変化をもたらす絞り弁などの構成が介
在していない場合，実質的に同一のものとなる。この場
合，多段可変速圧縮機の各段の圧縮機の回転数が，全て
ＰＩＤ演算により決定されるので，従来の技術のように
運転データを全く必要とせずに制御することが可能とな
る。
【０００６】また，前記第３工程で，予め設定された前
記１段目の圧縮機の回転数と前記各段の圧縮機の回転数
とを対応させたデータに基づいて，前記各段の圧縮機の
回転数を決定するようしても良い。この場合は，１段目
の圧縮機の回転数と，各段の圧縮機の回転数とを１対１
に対応させたデータが必要となるが，作動流体の流量が
大きく変化する場合においては，各段の圧縮機の回転数
が１段目の圧縮機の回転数のみで決定されるので，制御
の速応性があるといえる。
【０００７】本発明における前記第３工程で，回転数を
決定しようとする前記各段の圧縮機に対して１つ前段の
圧縮機の吐出圧力に基づいてＰＩＤ演算を行うことによ
って上記回転数が決定されることを，前記２段目の圧縮
機から前記最終段の圧縮機まで逐次行って前記各段の回
転数を決定するか，或いは，前記第３工程で，予め設定
された前記１段目の圧縮機の回転数と前記各段の圧縮機
の回転数とを対応させたデータに基づいて，前記各段の
圧縮機の回転数を決定するかの判断を，前記第２工程で
決定される前記１段目の圧縮機の回転数の変化率に基づ
いて判断してなるようにしても良い。このような判断が
行われることによって，上記変化率が小さい場合には，
２段目以降の圧縮機をＰＩＤ演算で決定することによっ
て，精度良く多段可変速圧縮機が制御され，他方，上記
変化率が大きい場合には，上記データに基づいて２段目
以降の圧縮機の回転数を決定することで，変化に対して
速応性のある制御が行われるので，多段可変速圧縮機の
制御性能が向上する。
【０００８】また本発明において，前記多段可変速圧縮
機における，前記各段の圧縮機の吸込口の全部若しくは
一部が相互に接続されており，且つ／或いは，前記各段
の圧縮機の吐出口の全部若しくは一部が相互に接続され
ており，更に上記相互に接続された管路に各々制御弁が
設けられる構成でも良い。このように構成されること
で，所望の目標圧力を得るのに全ての圧縮機を稼動させ
る必要がない場合などにおいては，一部の圧縮機を用い
て多段可変速圧縮機の吐出圧力を所望の目標圧力とする
ことが可能となるので，消費電力が全ての圧縮機を稼動
させた場合に比べて抑えられ，経済的である。
【０００９】前記多段可変速圧縮機が正常に運転できる
回転数以下で動作した場合に，前記多段可変速圧縮機を
自動的に停止させるように構成されても良い。一般的に
圧縮機は，その回転数が低い場合においては，一旦圧縮
された作動流体が圧縮機内部で逆流又は滞留することが
あり，該作動流体が再び圧縮されると，高温になって機
械に悪影響を与える問題がある。しかし，上記のように
構成することで上記問題を回避することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照しながら，本
発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の
理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本
発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を
限定する性格のものではない。ここに，図１は本発明の
実施の形態に係る多段可変速圧縮機の概略構成図，図２
は本発明の実施例に係る多段可変速圧縮機の概略構成
図，図３は本発明の実施例に係るデータの一例図，図４
は本発明の実施例に係る構成の変形例図である。
【００１１】図１を用いて，本発明の概略構成を説明す
る。多段可変速圧縮機Ａは，ｎ個の圧縮機１〜ｎと，該
各段の圧縮機の吐出口側の作動流体の吐出圧力を検出す
るｎ個の圧力検出器Ｑ１〜Ｑｎと，上記各段の圧縮機１
〜ｎを制御する制御装置１０１ａとを具備して概略構成
されている。この制御装置１０１ａの内部には，上記圧
力検出器Ｑ１〜Ｑｎで検出された吐出圧力Ｐ１〜Ｐｎに
基づいてＰＩＤ演算を行って，各段の圧縮機の回転数を
算出するＥ０〜Ｅｎ−１が回路若しくはプログラムとし
て組み込まれている。このＥ０〜Ｅｎ−１は，具体的に
は，多段可変速圧縮機Ａの運転試験等により求められた
伝達関数である。また，Ｇは，多段可変速圧縮機Ａの吐
出圧力（即ち，圧縮機ｎの吐出圧力）Ｐｎと，予め設定
される所望の目標圧力Ｐｓとの差，即ち２つの圧力の偏
差を算出する回路若しくはプログラムであり，これを偏
差算出部Ｇとする。このように構成された，多段可変速
圧縮機Ａは，作動流体を圧縮機１側より吸込み，圧縮機
ｎに向かって段階的に上記作動流体を圧縮して最終的に
圧縮機ｎより吐出する。以下，この多段可変速圧縮機Ａ
の制御方法について述べる。
【００１２】多段可変速圧縮機Ａの動作が開始し，作動
流体が，圧縮機１の作動流体吸込側より吸引され，各段
の圧縮機１〜ｎを通過して段階的に圧縮されて最終段の
圧縮機ｎより吐出されると，上記最終段の圧縮機ｎより
吐出された作動流体の圧力が，圧力検出器Ｑｎで検出さ
れる。この検出された吐出圧力をＰｎとする。上記圧力
検出器Ｑｎで検出された吐出圧力Ｐｎが，偏差算出部Ｇ
に入力され，上記目標圧力Ｐｓと上記吐出圧力Ｐｎとの
偏差が算出される。この算出されたＰｓとＰｎの偏差
が，伝達関数Ｅ０によってＰＩＤ演算がなされて，１段
目の圧縮機１の回転数Ｖ１が決定される。つまり，最終
段の圧縮機ｎの圧力に基づいて１段目の圧縮機の回転数
が求まる。
【００１３】次に，圧縮機２〜圧縮機ｎの回転数は，以
下のように決定されていく。回転数Ｖ１で動作中の圧縮
機１の吐出圧力が，圧力検出器Ｑ１においてＰ１と検出
される。その検出された吐出圧力Ｐ１が，伝達関数Ｅ１
によってＰＩＤ演算が行われて，圧縮機２の回転数Ｖ２
が決定され，圧縮機２が回転数Ｖ２で駆動される。つま
り，圧縮機２の回転数Ｖ２は，圧縮機１（１つ前段の圧
縮機）の吐出圧力，若しくは圧縮機２（当段の圧縮機）
吸込圧力に基づいて決定される。圧縮機３〜圧縮機ｎの
回転数についても，圧縮機２の場合と同様に，１つ前段
の圧縮機が吐出する作動流体の圧力，若しくは当段の圧
縮機が吸込む作動流体の圧力に基づいてＰＩＤ演算が行
われることによって，圧縮機の回転数が逐次決定されて
いく。このように回転数が決定した各段の圧縮機によっ
て圧縮された作動流体が，圧縮機ｎより吐出され，その
吐出圧力が，再び圧力検出器Ｑｎで検出されて偏差算出
部Ｇに入力される。ここで，偏差がある場合は，上述の
回転数決定の処理が再び行われることによって，圧縮機
ｎの吐出圧力を目標圧力Ｐｓになるように制御してい
る。尚，上記では割愛したが，ＰＩＤ演算における目標
値として，最終段の圧縮機にて予め設定されている所望
の目標（吐出）圧力Ｐｓが定められていたのと同様に，
２段目以降（即ち，圧縮機２〜ｎ）の圧縮機について
も，各段の圧縮機の目標（吐出）圧力が定められてい
る。この各段の圧縮機の目標（吐出）圧力と実際の吐出
圧力との偏差が生じないように，上述同様のＰＩＤ演算
を行うことで各段の圧縮機の回転数が逐次決定される。
また，上記目標（吐出）圧力を例えば「ＰＩＤ演算の設
定値」と表記する場合，このＰＩＤ演算の設定値は多段
可変速圧縮機Ａを構成する各段の圧縮機の圧縮比に基い
て設定される。具体的には，各段の圧縮機１〜ｎの圧縮
比をβ１〜βｎとし，１段目の圧縮機の吸込圧力を大気
圧とするならば，各段の圧縮機１〜ｎにおけるＰＩＤ演
算の設定値Ｒ１〜Ｒｎは以下に示す数式１のとおり定め
ておくことが望ましい。
【数式１】
【００１４】
【実施例】（実施例１）上記実施の形態に示したのは，
１段目の圧縮機１の回転数を決定することで，逐次圧縮
機２〜圧縮機ｎの回転数を決定していく場合であるが，
この実施例１では１段目の圧縮機１の回転数が決定した
段階で，２段目以降の圧縮機２〜ｎの回転数をデータに
基づいて決定する。この場合の制御方法を図２，図３を
用いて説明する。構成については図２に示すように，多
段可変速圧縮機Ｂは，ｎ個の圧縮機１〜ｎと，最終段の
圧縮機ｎの吐出圧力Ｐｎ´を計測する圧力検出器Ｑｎ´
と，偏差算出部Ｇ´を有する点では図１の多段可変速圧
縮機Ａの場合と同様である。まず，多段可変速圧縮機Ｂ
の動作が開始し，作動流体が，圧縮機１の作動流体吸込
側より吸引され，各段の圧縮機１〜ｎを通過して段階的
に圧縮されて最終段の圧縮機ｎより吐出される。上記最
終段の圧縮機ｎより吐出された作動流体の圧力Ｐｎ´が
圧力検出器Ｑｎ´で検出され，偏差算出部Ｇ´で目標圧
力Ｐｓと上記吐出圧力Ｐｎ´との偏差が算出され，伝達
関数Ｅ０´によってＰＩＤ演算がなされて１段目の圧縮
機１の回転数Ｖ１´が決定されるのは実施の形態で示し
たのと同様である。ここで，制御装置１０１ｂは，圧縮
機２〜ｎの各々の回転数を，予め設定された圧縮機１の
回転数と，圧縮機２〜ｎの回転数とを対応させたデータ
に基づいて決定する。これらのデータは，試験運転等に
より予め決定しておく。具体的には，図３に示すよう
に，圧縮機１の回転数と圧縮機Ｋ（Ｋは２〜ｎ）の回転
数とを１対１に対応させたデータより，圧縮機Ｋの回転
数を決定することによって，圧縮機２〜ｎの回転数を各
々決定して多段可変速圧縮機Ｂを制御する。この制御方
法は，図３のように定まったデータを利用しているの
で，多段可変速圧縮機が経年変化した場合は，上記デー
タが役に立たなくなるとも言えるが，作動流体の流量が
大きく変化したり，圧縮機の回転数が大きく変化した場
合等においては，各段の圧縮機の回転数が圧縮機１の回
転数のみで決定できるので速応性のある制御が行えると
いえる。
【００１５】（実施例２）既に述べた実施の形態と実施
例１より分かることは，多段可変速圧縮機において，作
動流体の流量が大きく変化した場合等においては，実施
例１のような速応性のある制御を行い，通常運転時など
の定常状態においては，実施の形態に示したような制御
方法を用いると，より制御精度が良くなるといえる。つ
まり，実施の形態で示した制御方法と，実施例１で示し
た制御方法の二つを多段可変速圧縮機の制御装置が実行
できて，更に上記どちらの制御方法で制御を行うべきか
を判断できる機能を有していることが望ましい。上記判
断は，例えば以下のようにして行うことができる。作動
流体，或いは吐出圧力等が変化することは，圧縮機の負
荷が変動しているといえる。つまり，圧縮機の回転数が
変化する。そこで，多段可変速圧縮機の制御装置が，圧
縮機の回転数の単位時間当たりの変化率を監視し，該変
化率が所定の変化率より大きいと判断した場合は，実施
例１に示した方法で制御を行い，該変化率が上記所定の
変化率より小さいと判断した場合は，実施の形態で示し
た制御方法で制御すれば良い。ここで，上記所定の変化
率とは，圧縮機の回転数の単位時間当たりの変化率が大
きいか小さいかを判断する基準となる変化率のことで，
上記制御装置に予め設定されているものとする。
【００１６】（実施例３）３段の多段可変速圧縮機にお
いて，図４に示すように，例えば３段の圧縮機の吸込側
を相互に接続して，且つ，吐出側も相互に接続（破線で
図示）することによって，３段有る圧縮機の内，１又は
２台を用いて既に述べた制御方法を用いることで所望の
目標圧力を得るようにしても良い。また，図４に示すよ
うに，上記相互に接続された管路には各々制御弁２０１
〜２０９が設けられている。例えば，１段目と３段目の
圧縮機を駆動して作動流体を圧縮する場合には，制御弁
２０４，２０６，２０７，２０８，２０９を閉じ，制御
弁２０１，２０２，２０３，２０５を開とする。すると
作動流体は以下のような経路を採る。吸込側より吸込ま
れた作動流体は，制御弁２０１→１段目の圧縮機→制御
弁２０５→制御弁２０２→制御弁２０３→３段目の圧縮
機のような経路を採って圧縮される。このように本発明
を構成することによって，目標圧力を得るのに３段の圧
縮機を全て動作させて制御する必要が無い場合において
は，選択的に圧縮機を動作させた方が消費する電力が抑
えられて経済的である。また，図３に示した例以外に，
圧縮機の吸込側，或いは吐出側のみを相互に接続したよ
うな構成で，選択的に圧縮機を動作させても良い。 （実施例４）また，多段可変速圧縮機における各段の圧
縮機の回転数が，定格運転時に比べて非常に小さい場合
においては，一度圧縮された作動流体が自身の圧力によ
って圧縮機内を逆流することがある。この逆流した作動
流体は再び圧縮機で圧縮されるので非常に高温となり，
圧縮機の機構に悪影響を与えることがある。したがっ
て，多段可変速圧縮機の回転数が，予め設定された回転
数以下で動作している場合には，多段可変速圧縮機の制
御装置が自動的に動作を停止するようにしても良い。こ
のようにすることで，圧縮機に悪影響を与える要因を排
除することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように，本発明は，作動流
体を複数の圧縮機で段階的に圧縮する多段可変速圧縮機
における最終段の圧縮機の吐出圧力を所望の目標圧力に
する多段可変速圧縮機の制御方法において，上記最終段
の圧縮機の吐出圧力を検出する第１工程と，上記第１工
程で検出した上記最終段の圧縮機の吐出圧力と上記目標
圧力との差に基づいてＰＩＤ演算を行うことによって，
１段目の圧縮機の回転数を決定する第２工程と，上記１
段目の圧縮機に続いて圧縮を行う２段目の圧縮機から上
記最終段の圧縮機までの各段の圧縮機の回転数を決定す
る第３工程とを備えることを特徴とする多段可変速圧縮
機の制御方法として構成されているので，常に吐出圧力
は所望の目標圧力にするように制御されるので，多段可
変速圧縮機を精度良く制御することが可能となる。
【００１８】前記第３工程で，回転数を決定しようとす
る前記各段の圧縮機に対して１つ前段の圧縮機の吐出圧
力，若しくは当段の圧縮機の吸込圧力に基づいてＰＩＤ
演算を行うことによって上記回転数が決定されること
を，前記２段目の圧縮機から前記最終段の圧縮機まで逐
次行って前記各段の回転数を決定することが望ましく，
この場合，多段可変速圧縮機の各段の圧縮機の回転数
が，全てＰＩＤ演算により決定されるので，従来の技術
のように運転データを全く必要とせずに制御することが
可能となる。
【００１９】また，前記第３工程で，予め設定された前
記１段目の圧縮機の回転数と前記各段の圧縮機の回転数
とを対応させたデータに基づいて，前記各段の圧縮機の
回転数を決定するようしても良い。この場合は，１段目
の圧縮機の回転数と，各段の圧縮機の回転数とを１対１
に対応させたデータが必要となるが，作動流体の流量が
大きく変化する場合においては，各段の圧縮機の回転数
が１段目の圧縮機の回転数のみで決定されるので，制御
の速応性があるといえる。
【００２０】本発明における前記第３工程で，回転数を
決定しようとする前記各段の圧縮機に対して１つ前段の
圧縮機の吐出圧力に基づいてＰＩＤ演算を行うことによ
って上記回転数が決定されることを，前記２段目の圧縮
機から前記最終段の圧縮機まで逐次行って前記各段の回
転数を決定するか，或いは，前記第３工程で，予め設定
された前記１段目の圧縮機の回転数と前記各段の圧縮機
の回転数とを対応させたデータに基づいて，前記各段の
圧縮機の回転数を決定するかの判断を，前記第２工程で
決定される前記１段目の圧縮機の回転数の変化率に基づ
いて判断してなるようにしても良い。このような判断が
行われることによって，上記変化率が小さい場合には，
２段目以降の圧縮機をＰＩＤ演算で決定することによっ
て，精度良く多段可変速圧縮機が制御され，他方，上記
変化率が大きい場合には，上記データに基づいて２段目
以降の圧縮機の回転数を決定することで，変化に対して
速応性のある制御が行われるので，多段可変速圧縮機の
制御性能が向上する。
【００２１】また本発明において，前記多段可変速圧縮
機における，前記各段の圧縮機の吸込口の全部若しくは
一部が相互に接続されており，且つ／或いは，前記各段
の圧縮機の吐出口の全部若しくは一部が相互に接続され
ており，更に上記相互に接続された管路に各々制御弁が
設けられる構成でも良く，このように構成されること
で，所望の目標圧力を得るのに全ての圧縮機を稼動させ
る必要がない場合などにおいては，一部の圧縮機を用い
て多段可変速圧縮機の吐出圧力を所望の目標圧力とする
ことが可能なるので，消費電力が全ての圧縮機を稼動さ
せた場合に比べて抑えられ，経済的である。
【００２２】前記多段可変速圧縮機が正常に運転できる
回転数以下で動作した場合に，前記多段可変速圧縮機を
自動的に停止させるように構成されても良い。一般的に
圧縮機は，その回転数が低い場合においては，一旦圧縮
された作動流体が圧縮機内部で逆流又は滞留することが
あり，該作動流体が再び圧縮されると，高温になって機
械に悪影響を与える問題がある。しかし，上記のように
構成することで上記問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る多段可変速圧縮機の
概略構成図。
【図２】本発明の実施例に係る多段可変速圧縮機の概略
構成図。
【図３】本発明の実施例に係るデータの一例図。
【図４】本発明の実施例に係る構成の変形例図。
【符号の説明】
Ａ…………………多段可変速圧縮機 １〜ｎ……………圧縮機 Ｑ１〜Ｑｎ………圧力検出器 １０１ｂ…………制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 27/00 １０１ Ｆ０４Ｄ 27/00 １０１Ｐ １０１Ｙ Ｆターム(参考） 3H021 AA05 BA05 BA20 BA21 CA01 CA02 CA04 DA04 DA09 DA10 DA12 DA21 DA26 EA07 EA08 3H029 AA01 AA09 AA17 AA18 AB01 AB08 BB53 BB57 CC53 CC54 CC58 CC62 CC82 CC83 CC85 CC91 3H045 AA01 AA09 AA15 AA25 BA20 BA28 BA31 BA41 CA02 CA03 CA10 CA26 DA05 DA11 DA12 DA15 DA31 DA41 EA34

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 作動流体を複数の圧縮機で段階的に圧縮
    する多段可変速圧縮機における最終段の圧縮機の吐出圧
    力を所望の目標圧力にする多段可変速圧縮機の制御方法
    において，上記最終段の圧縮機の吐出圧力を検出する第
    １工程と，上記第１工程で検出した上記最終段の圧縮機
    の吐出圧力と上記目標圧力との差に基づいてＰＩＤ演算
    を行うことによって，１段目の圧縮機の回転数を決定す
    る第２工程と，上記１段目の圧縮機に続いて圧縮を行う
    ２段目の圧縮機から上記最終段の圧縮機までの各段の圧
    縮機の回転数を決定する第３工程とを備えることを特徴
    とする多段可変速圧縮機の制御方法。
  2. 【請求項２】 前記第３工程で，回転数を決定しようと
    する前記各段の圧縮機に対して１つ前段の圧縮機の吐出
    圧力，若しくは当段の圧縮機の吸込圧力に基づいてＰＩ
    Ｄ演算を行うことによって上記回転数が決定されること
    を，前記２段目の圧縮機から前記最終段の圧縮機まで逐
    次行って前記各段の回転数を決定してなる請求項１記載
    の多段可変速圧縮機の制御方法。
  3. 【請求項３】 前記第３工程で，予め設定された前記１
    段目の圧縮機の回転数と前記各段の圧縮機の回転数とを
    対応させたデータに基づいて，前記各段の圧縮機の回転
    数を決定してなる請求項１記載の多段可変速圧縮機の制
    御方法。
  4. 【請求項４】 前記第３工程で，回転数を決定しようと
    する前記各段の圧縮機に対して１つ前段の圧縮機の吐出
    圧力に基づいてＰＩＤ演算を行うことによって上記回転
    数が決定されることを，前記２段目の圧縮機から前記最
    終段の圧縮機まで逐次行って前記各段の回転数を決定す
    るか，或いは，前記第３工程で，予め設定された前記１
    段目の圧縮機の回転数と前記各段の圧縮機の回転数とを
    対応させたデータに基づいて，前記各段の圧縮機の回転
    数を決定するかの判断を，前記第２工程で決定される前
    記１段目の圧縮機の回転数の変化率に基づいて判断して
    なる請求項１記載の多段可変速圧縮機の制御方法。
  5. 【請求項５】 前記多段可変速圧縮機における，前記各
    段の圧縮機の吸込口の全部若しくは一部が相互に接続さ
    れており，且つ／或いは，前記各段の圧縮機の吐出口の
    全部若しくは一部が相互に接続されており，更に上記相
    互に接続された管路に各々制御弁が設けられてなる請求
    項１から請求項４のいずれかに記載の多段可変速圧縮機
    の制御方法。
  6. 【請求項６】 前記多段可変速圧縮機が正常に運転でき
    る回転数以下で動作した場合に，前記多段可変速圧縮機
    を自動的に停止させてなる請求項１から請求項５のいず
    れかに記載の多段可変速圧縮機の制御方法
JP2001048335A 2001-02-23 2001-02-23 多段可変速圧縮機の制御方法 Expired - Lifetime JP3751208B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001048335A JP3751208B2 (ja) 2001-02-23 2001-02-23 多段可変速圧縮機の制御方法
US10/077,753 US6755620B2 (en) 2001-02-23 2002-02-20 Independent rotational speed control of multi-stage variable speed compressor
GB0204321A GB2372539B (en) 2001-02-23 2002-02-25 Multi-stage variable speed compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001048335A JP3751208B2 (ja) 2001-02-23 2001-02-23 多段可変速圧縮機の制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002250282A true JP2002250282A (ja) 2002-09-06
JP3751208B2 JP3751208B2 (ja) 2006-03-01

Family

ID=18909619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001048335A Expired - Lifetime JP3751208B2 (ja) 2001-02-23 2001-02-23 多段可変速圧縮機の制御方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6755620B2 (ja)
JP (1) JP3751208B2 (ja)
GB (1) GB2372539B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009530528A (ja) * 2006-03-14 2009-08-27 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 多段圧縮器、この圧縮器を具備した空気分離装置及び設備
JP2017502425A (ja) * 2014-01-09 2017-01-19 フレゼニウス メディカル ケア ドイッチェランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 流体移送生産システムのためのモニタリングシステム及び方法

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2840060B1 (fr) * 2002-05-24 2004-07-02 Air Liquide Procede et installation de pilotage d'au moins un compresseur centrifuge cryogenique, ligne de compression et installation de refrigeration correspondantes
US7069733B2 (en) * 2003-07-30 2006-07-04 Air Products And Chemicals, Inc. Utilization of bogdown of single-shaft gas turbines to minimize relief flows in baseload LNG plants
US7028491B2 (en) * 2004-03-29 2006-04-18 Tecumseh Products Company Method and apparatus for reducing inrush current in a multi-stage compressor
US20080264075A1 (en) * 2004-05-12 2008-10-30 Electro Industries, Inc. Heat pump system with extended run time boost compressor
US20070065300A1 (en) * 2005-09-19 2007-03-22 Ingersoll-Rand Company Multi-stage compression system including variable speed motors
US20070189905A1 (en) * 2006-02-13 2007-08-16 Ingersoll-Rand Company Multi-stage compression system and method of operating the same
US8591199B2 (en) * 2007-01-11 2013-11-26 Conocophillips Company Multi-stage compressor/driver system and method of operation
JP5071967B2 (ja) * 2007-03-30 2012-11-14 アネスト岩田株式会社 ロータリコンプレッサ及びその運転制御方法
GB2452287B (en) * 2007-08-29 2012-03-07 Gardner Denver Gmbh Improvements in compressors control
US8037713B2 (en) 2008-02-20 2011-10-18 Trane International, Inc. Centrifugal compressor assembly and method
US7856834B2 (en) * 2008-02-20 2010-12-28 Trane International Inc. Centrifugal compressor assembly and method
US7975506B2 (en) 2008-02-20 2011-07-12 Trane International, Inc. Coaxial economizer assembly and method
US9353765B2 (en) 2008-02-20 2016-05-31 Trane International Inc. Centrifugal compressor assembly and method
GB0919771D0 (en) * 2009-11-12 2009-12-30 Rolls Royce Plc Gas compression
BE1019299A3 (nl) * 2010-04-20 2012-05-08 Atlas Copco Airpower Nv Wekwijze voor het aansturen van een compressor.
GB2480270A (en) * 2010-05-11 2011-11-16 Rolls Royce Plc Waste gas compressor train
US20120263605A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Demore Daniel D Compression method and air separation
US8864476B2 (en) * 2011-08-31 2014-10-21 Flow Control Llc. Portable battery operated bilge pump
US9175691B2 (en) * 2012-10-03 2015-11-03 Praxair Technology, Inc. Gas compressor control system preventing vibration damage
US10385861B2 (en) 2012-10-03 2019-08-20 Praxair Technology, Inc. Method for compressing an incoming feed air stream in a cryogenic air separation plant
US10443603B2 (en) 2012-10-03 2019-10-15 Praxair Technology, Inc. Method for compressing an incoming feed air stream in a cryogenic air separation plant
JP5692302B2 (ja) * 2013-08-08 2015-04-01 株式会社富士通ゼネラル 空気調和装置
US9695834B2 (en) 2013-11-25 2017-07-04 Woodward, Inc. Load sharing control for compressors in series
CN104763663B (zh) * 2015-02-15 2017-01-04 杭州和利时自动化有限公司 基于变工况运行的压缩机运行空间的确定方法及系统
WO2017138036A1 (ja) * 2016-02-09 2017-08-17 三菱重工コンプレッサ株式会社 昇圧システム
CN113294322B (zh) * 2020-02-24 2023-06-02 复盛实业(上海)有限公司 压缩机系统及其控制方法
CN111720298B (zh) * 2020-06-11 2022-06-14 厦门东亚机械工业股份有限公司 一种空压机的两级压缩控制方法、控制器和空压机
FR3118484A1 (fr) * 2020-12-28 2022-07-01 Commissariat A L’Energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Système de compression à plusieurs étages de compression montés en série
US11732921B2 (en) * 2021-09-08 2023-08-22 Waterfurnace International, Inc. Stepped staged control of a variable capacity compressor

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE285152C (ja) 1900-01-01
US4312626A (en) * 1979-03-08 1982-01-26 Texaco Inc. Multi-stage compressor control system and method
GB2164093B (en) 1984-09-05 1988-01-20 Dowty Fuel Syst Ltd Controlling compressors in pure-air generators
EP0209499A3 (en) * 1985-06-10 1987-08-12 Institut Cerac S.A. A compressor plant
US4807150A (en) * 1986-10-02 1989-02-21 Phillips Petroleum Company Constraint control for a compressor system
DE3811232A1 (de) 1988-04-02 1989-10-26 Gutehoffnungshuette Man Regelverfahren zum vermeiden des pumpens eines turboverdichters mittels bedarfsweisen abblasens
DD285152A5 (de) 1989-06-16 1990-12-05 Veb Kombinat Pumpen Und Verdichter,Dd Einstellung der kennlinien und arbeitspunkte von turboarbeitsmaschinen
US5174729A (en) * 1990-07-10 1992-12-29 Sundstrand Corporation Control system for controlling surge as a function of pressure oscillations and method
US5306116A (en) * 1992-04-10 1994-04-26 Ingersoll-Rand Company Surge control and recovery for a centrifugal compressor
WO1994003862A1 (en) 1992-08-10 1994-02-17 Dow Deutschland Inc. Process and device for monitoring and for controlling of a compressor
FR2708093B1 (fr) 1993-07-23 1995-09-01 Air Liquide Installation de réfrigération à très basse température.
JP4031842B2 (ja) * 1996-03-19 2008-01-09 株式会社日立産機システム インバータ駆動回転型圧縮機
JPH1082391A (ja) 1996-07-19 1998-03-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ２段スクリュー圧縮機の制御装置
JP3767052B2 (ja) * 1996-11-30 2006-04-19 アイシン精機株式会社 多段式真空ポンプ
JP3607042B2 (ja) 1997-06-04 2005-01-05 株式会社神戸製鋼所 圧縮機の運転方法
DE19828368C2 (de) * 1998-06-26 2001-10-18 Man Turbomasch Ag Ghh Borsig Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von zwei- oder mehrstufigen Verdichtern

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009530528A (ja) * 2006-03-14 2009-08-27 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 多段圧縮器、この圧縮器を具備した空気分離装置及び設備
JP2017502425A (ja) * 2014-01-09 2017-01-19 フレゼニウス メディカル ケア ドイッチェランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 流体移送生産システムのためのモニタリングシステム及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3751208B2 (ja) 2006-03-01
GB2372539B (en) 2003-05-07
GB0204321D0 (en) 2002-04-10
US20020119050A1 (en) 2002-08-29
US6755620B2 (en) 2004-06-29
GB2372539A (en) 2002-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002250282A (ja) 多段可変速圧縮機の制御方法
KR100368162B1 (ko) 퍼지로직을이용한원심냉각기의용량제어시스템및그방법
JP5634907B2 (ja) 圧縮機の制御装置及び制御方法
CN112577211B (zh) 用于两个压缩机的负荷平衡方法
JPH0650268A (ja) 圧縮機の主駆動機の制御装置及び制御方法
CN109269037A (zh) 空调系统的控制方法和装置
US20040247452A1 (en) Method of controlling a plurality of compressors
CN110617206B (zh) 双级压缩机排气控制方法、装置、控制器和空调器
JPH0712090A (ja) 圧縮機のサージング発生防止方法
US6398491B1 (en) Multistage turbocompressor
US20220120215A1 (en) Gas turbine engine and method for operating same
CN102072186B (zh) 多段离心压缩机的容量控制方法
US11333073B2 (en) Gas turbine and the method of controlling bleed air volume for gas turbine
JP2018173004A (ja) ガスタービンの停止方法、及びガスタービンの制御装置、ガスタービンプラント
JP2004308597A (ja) 高空性能試験装置とその圧力制御方法
JP3469178B2 (ja) 圧縮機の最適負荷制御システム
JP6825931B2 (ja) 可変型ターボチャージャ装置
JPH06147190A (ja) タンデム形遠心圧縮機装置
JP2655431B2 (ja) 遠心圧縮機の定流量制御装置
JP2001153091A (ja) 多段圧縮システムの始動方法および多段圧縮システム
CN113776243B (zh) 一种压缩机控制方法、机组、电子设备及存储介质
JPS6350692A (ja) スクリユ−式エキスパンダ−コンプレツサ−
JPH08219088A (ja) 多段圧縮装置およびその運転制御方法
JP6954642B2 (ja) 排気システムおよび排気装置制御方法
CN117869347A (zh) 压气机系统转速配比方法、装置、压气机系统、电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040401

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050913

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051104

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20051206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3751208

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101216

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101216

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111216

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121216

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131216

Year of fee payment: 8

EXPY Cancellation because of completion of term