JP2013533718A - 変換器制御方式コンプレッサの動作中における捩じり励振を無効化する機械装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
機械装置が、変換器制御方式駆動装置に電気的に接続されていると共に入力周波数を出力周波数に変換する周波数変換器を有している、少なくとも1つのロータを備えており、
周波数変換器が、機能機械(WM)に関連するキャンベル線図において、変換器制御方式駆動装置によって励振されるロータの捩じり固有周波数と、対称なV字状になっている次数間高調波励振周波数の直線との交点が、出力周波数F1,F2,F3,...,Fiとなるように構成されている、機械装置に関する。
VFG 周波数変換器
n1 回転速度
VFD 変換器制御方式駆動装置
CO コンプレッサ
SH1 第1のシャフト
SH2 第2のシャフト
TR トランスミッション
M1 質量流量
P1 第1の圧力
P2 第2の圧力
fE 電力系統周波数(入力周波数)
f0 出力周波数出力周波数
NPP 極対数
WM 機能機械
FT1 シャフトに関連する固有周波数
FT2 シャフトに関連する固有周波数
FTi シャフトに関連する固有周波数
LCI 電流形インバータ
FIH1 次数間高調波励振周波数
FIH2 次数間高調波励振周波数
FIH3 次数間高調波励振周波数
n1 回転周波数
ni 回転周波数
CP 集中点(集中範囲)
HEF 低回転速度における高調波励振周波数
iHEF 次数間高調波励振周波数
FA 遮断範囲
OR 動作回転速度範囲
Claims (12)
- 回転周波数を変更可能な変換器制御方式駆動装置(VFD)と機能機械(WM)とを有している機械装置(M)であって、前記変換器制御方式駆動装置(VFD)と前記機能機械(WM)とがトルク伝達可能なように互いに接続されている、前記機械装置(M)において、
前記機械装置(M)が、前記変換器制御方式駆動装置(VFD)に電気的に接続されていると共に入力周波数を出力周波数に変換する周波数変換器(VFG)を有している、少なくとも1つのロータ(R)を備えており、
前記周波数変換器が、前記機能機械(WM)に関連するキャンベル線図において、前記変換器制御方式駆動装置(VFD)によって励振される前記ロータ(R)の捩じり固有周波数と、対称なV字状になっている次数間高調波励振周波数の直線との交点が、出力周波数F1,F2,F3,...,Fiとなるように構成されており、
前記出力周波数F1,...,Fiが、前記機械装置の回転速度に関連する集中範囲G1,...,Gi,...,Gzにグループ化され、
互いに対して近接していると共にそれぞれが横軸上に共通する出力点を有している、前記出力周波数Fiが、前記集中範囲Giに組み込まれており、
前記集中範囲G1,...,Gi,...,Gzの上限及び下限が、前記ロータの一次捩じり固有周波数及び/又は二次捩じり固有周波数及び/又は三次捩じり固有周波数と、前記集中範囲G1,...,Gi,...,Gzの一次の次数間高調波のビームペアの2つの直線との交点によって規定されており、
前記集中範囲G1,...,Gi,...,Gzそれぞれが、遮断範囲(FA)を規定しており、
前記機械装置が、前記遮断範囲(FA)の範囲外に存在する動作回転速度範囲(OR)を有していることを特徴とする機械装置(M)。 - 前記変換器制御方式駆動装置(VFD)が、モータ給電周波数範囲と共に、前記遮断範囲(FA)の範囲外に存在する前記動作回転速度範囲(OR)を規定する極対数(PPZ)を有していることを特徴とする請求項1に記載の機械装置(M)。
- 前記変換器制御方式駆動装置(VFD)の回転速度(n1)を前記機能機械(WM)の他の回転速度(n2)に伝達するためのトランスミッション(TR)が、前記変換器制御方式駆動装置(VFD)と前記機能機械(WM)との間で機能することを特徴とする請求項1に記載の機械装置(M)。
- 前記機能機械(WM)の前記回転速度(n2)が、前記変換器制御方式駆動装置(VFD)の前記回転速度(n1)より大きいことを特徴とする請求項3に記載の機械装置(M)。
- 前記周波数変換器(VFG)が、電流形インバータ(LCI)であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の機械装置(M)。
- 前記変換器(VFG)が、電圧形インバータであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の機械装置(M)。
- 前記変換器制御方式駆動装置(VFD)が、同期モータであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の機械装置(M)。
- 前記変換器制御方式駆動装置(VFD)が、非同期モータであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の機械装置(M)。
- 前記変換器制御方式駆動装置(VFD)の最大吸収能が、少なくとも1メガワットであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の機械装置(M)。
- 前記機能機械(WM)が、ターボ機械であることを特徴とする請求項1〜9のうち少なくとも一項に記載の機械装置(M)。
- 前記機能機械(WM)が、ターボコンプレッサ(CO)であることを特徴とする請求項10に記載の機械装置(M)。
- 機械装置(M)、特に請求項1〜11のうち少なくとも一項に記載の機械装置(M)を動作させるための方法であって、前記機械装置(M)が、回転周波数を変更可能な変換器制御方式駆動装置(VFD)と機能機械(WM)とを有している前記方法において、
前記変換器制御方式駆動装置(VFD)と前記機能機械(WM)とが、トルク伝達可能なように互いに対して接続されており、
前記機械装置(M)が、前記変換器制御方式駆動装置(VFD)に電気的に接続されていると共に入力周波数を出力周波数に変換する周波数変換器(VFG)を有している、少なくとも1つのロータ(R)を備えており、
前記周波数変換器が、前記機能機械(WM)に関連するキャンベル線図において、前記変換器制御方式駆動装置(VFD)によって励振される前記ロータ(R)の捩じり固有周波数と、対称なV字状になっている次数間高調波励振周波数の直線との交点が、出力周波数F1,F2,F3,...,Fiとなるように構成されており、
前記出力周波数F1,...,Fiが、前記機械装置の回転速度に関連する集中範囲G1,...,Gi,...,Gzにグループ化され、
互いに対して近接していると共にそれぞれが横軸上に共通する出力点を有している、前記出力周波数Fiが、前記集中範囲Giに組み込まれており、
前記集中範囲G1,...,Gi,...,Gzの上限及び下限が、前記ロータの一次捩じり固有周波数及び/又は二次捩じり固有周波数及び/又は三次捩じり固有周波数と、前記集中範囲G1,...,Gi,...,Gzの一次の次数間高調波のビームペアの2つの直線との交点によって規定されており、
前記集中範囲G1,...,Gi,...,Gzそれぞれが、遮断範囲(FA)を規定しており、
前記機械装置が、前記遮断範囲(FA)の範囲外に存在する動作回転速度範囲(OR)を有していることを特徴とする方法(M)。
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