JP5026867B2 - Compressor and control method of compressor - Google Patents
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本発明は、圧縮機を制御する技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling a compressor.
圧縮機を制御する技術に関して、特許文献1及び特許文献2に開示がある。特許文献1は、ピストンを有し冷媒を圧縮する圧縮機において、液化した冷媒を排出して安定した起動を可能とすることを特徴とするものである。
また、特許文献2は、ピストンを有する気体の圧縮機において、ピストンの位置を所定の位置に停止させて安定した起動を可能とすること特徴とするものである。
気体を圧縮する圧縮機において、圧縮機本体とその周辺経路に存在する液体は通常の気体圧縮動作時の駆動モータ負荷トルクと比べて、トルクの増大を引き起こす場合がある。例えば、低温環境での使用する場合の粘性の高くなった潤滑油や長期間未使用で放置された後に使用する場合の一部液化した冷媒等がトルク増大の原因となり得る。その結果、特に起動時のトルク増大で安定した起動が困難となり、圧縮機の保護機能により停止することが考えられる。その場合は圧縮機の再起動等の保守作業が必要となり、信頼性の低下につながる。したがって、安定した起動を行う為にこれらの液体に起因する負荷トルク増大の影響を改善することが課題となる。 In a compressor that compresses gas, the liquid present in the compressor body and its peripheral path may cause an increase in torque as compared to the drive motor load torque during normal gas compression operation. For example, a lubricating oil having a high viscosity when used in a low temperature environment, a partially liquefied refrigerant when used after being left unused for a long period of time, and the like can cause an increase in torque. As a result, it is considered that stable starting becomes difficult due to the increase in torque especially at starting, and it is considered that the compressor is stopped by the protection function of the compressor. In that case, maintenance work such as restarting the compressor is required, leading to a decrease in reliability. Therefore, in order to perform a stable start-up, it becomes a subject to improve the influence of the load torque increase resulting from these liquids.
本発明は、上述の課題を解決することを提案し、液体に起因する圧縮機の負荷トルク増大の影響を抑制することで安定した起動を可能にすることを目的とするものである。 The present invention proposes to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to enable stable start-up by suppressing the influence of an increase in compressor load torque caused by liquid.
本発明では、上記圧縮機を位置センサを用いないで同期モータで駆動する場合は、停止直後の潤滑や密閉等の目的で使用する液体の粘性が低いときに、直流指令を与えて回転子の軸をトルク最大の位置に合わせるための位置決め運転を行う。その結果、次回起動時に低温で液体の粘性が高くなった場合でも位置決め精度の誤差を減少させ、起動電流を有効に起動トルクとして作用させて、起動時の負荷トルク増大で不安定な場合にも脱調する可能性を低くする。 In the present invention, when the compressor is driven by a synchronous motor without using a position sensor, when the viscosity of the liquid used for the purpose of lubrication or sealing immediately after the stop is low, a DC command is given to Positioning operation is performed to adjust the shaft to the maximum torque position. As a result, even when the viscosity of the liquid becomes high at the next start-up, the positioning accuracy error is reduced, and the start-up current is effectively acted as the start-up torque. Reduce the chance of stepping out.
さらに、位置センサを用いないで同期モータを駆動する場合に限らず、同期モータで駆動する場合には、起動直後に所定の回転量を回転させた後一旦停止させ、続いて制御指令値として与えられた指令回転数で駆動させる。その結果、圧縮機本体とその周辺経路に存在する液体を排出し、起動時の負荷トルク増大を抑制して、脱調する可能性を低くし安定した起動を可能にする。 Furthermore, not only when a synchronous motor is driven without using a position sensor, but when driven by a synchronous motor, a predetermined amount of rotation is rotated immediately after startup and then stopped, and then given as a control command value. Drive at the commanded rotation speed. As a result, the liquid existing in the compressor main body and its peripheral path is discharged, an increase in load torque at the time of start-up is suppressed, the possibility of step-out is reduced, and stable start-up is enabled.
本発明によれば、圧縮機本体内とその周辺経路に存在する液体に起因する負荷トルク増大の影響を緩和し、圧縮機の安定した起動が可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence of the load torque increase resulting from the liquid which exists in the compressor main body and its peripheral path | route is relieve | moderated, and the starting of a compressor is attained stably.
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に本発明の実施例1の構成図を示す。図1において、コントローラ1からの制御指令が同期モータ2に与えられ、同期モータ2の回転により圧縮機本体3が駆動される。また、圧縮機本体3は気体6を取込んで圧縮を行う。さらに圧縮機本体3の動作の際には潤滑と密閉の目的でオイル7が循環する。オイルはオイルケース4やオイルセパレータ5を経由し圧縮機本体3の中を流れる。
FIG. 1 shows a configuration diagram of Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a control command from the controller 1 is given to the
圧縮機本体3内に十分にオイルが循環した後に停止を行い、その後低温環境に放置しておくとオイル温度が低くなり粘性が高くなる。このとき、再び圧縮機の起動を行うと通常の気体圧縮動作時の起動トルクと比べて、起動トルクが増大することがある。その結果、保護機能の動作を招き停止に至る可能性がある。本発明では、コントローラ1を用いて起動の安定化制御を行う。
If the oil is sufficiently circulated in the
同期モータの位置センサレス制御の場合は図2の手順に従うことで停止に至る可能性を低くすることができる。起動(S1)を行った後は、通常の起動手順である位置決め運転(S2)、同期運転(S3)、センサレス運転(S4)を行う。その後、停止指令(S5)が入らない場合はセンサレス運転(S4)を継続する。停止指令(S5)が入った場合は、減速停止(S6)の判断を行い、減速停止の場合は減速(S7)した後で出力遮断(S8)し、減速停止でない場合は直後に出力遮断(S8)を行う。 In the case of position sensorless control of the synchronous motor, the possibility of stopping can be reduced by following the procedure of FIG. After performing the start (S1), a normal start procedure, that is, a positioning operation (S2), a synchronous operation (S3), and a sensorless operation (S4) are performed. Thereafter, when the stop command (S5) is not input, the sensorless operation (S4) is continued. When the stop command (S5) is entered, the judgment of deceleration stop (S6) is made. When the deceleration stop, the output is shut off (S8) after decelerating (S7). S8) is performed.
その後、回転子の停止(S9)時間経過後に改めて位置決め運転(S10)を行い、最終的に停止(S11)させる。一般に回転子の停止(S9)直後はオイルの温度が高く、粘度が低い為、位置決め運転(S10)を正確に行うことができる。このことにより、次に起動するときに低温環境によってオイル温度が低くなり粘度が高い場合でも、既に位置決め運転(S10)が終了しているため、起動電流が有効に起動トルクとして作用し、脱調する可能性が低くなり起動の安定化を図ることができる。 Then, after the rotor stop (S9) time has elapsed, positioning operation (S10) is performed again and finally stopped (S11). Generally, since the oil temperature is high and the viscosity is low immediately after the rotor is stopped (S9), the positioning operation (S10) can be performed accurately. As a result, even if the oil temperature is low and the viscosity is high due to the low temperature environment at the next start-up, the positioning operation (S10) has already been completed, so the start-up current effectively acts as the start-up torque, and step-out This reduces the possibility of starting and stabilizes startup.
さらに、起動トルク増大の影響を緩和する為、図3の手順に従って起動を行う。起動(S21)を行った後、圧縮機毎に定められた所定回転量の運転(S22)、例えば、同期モータの機械角1回転等を行い、停止(S23)させる。この動作により圧縮機本体3とその周辺経路に存在する粘性の高いオイルの排出が行われる。続いて同期モータの回転子が停止(S24)した後に通常の起動手順である位置決め運転(S25)、同期運転(S26)、センサレス運転(S27)を行う。所定回転量の運転(S22)によりオイルの排出が行われているため、起動トルクの増大はなく安定した起動を行うことができる。
Further, in order to mitigate the influence of the increase in the starting torque, the starting is performed according to the procedure of FIG. After starting (S21), operation (S22) of a predetermined rotation amount determined for each compressor, for example, one rotation of the mechanical angle of the synchronous motor is performed and stopped (S23). By this operation, the highly viscous oil present in the
また、図3のS21からS23の手順は同期モータの位置センサレス制御に限らず、位置センサ付の制御でも同様の効果を得ることができる。 Further, the procedure from S21 to S23 in FIG. 3 is not limited to the position sensorless control of the synchronous motor, and the same effect can be obtained by the control with the position sensor.
図2の手順と図3の手順はそれぞれ単独で用いることも、併用して用いることも可能である。 The procedure in FIG. 2 and the procedure in FIG. 3 can be used alone or in combination.
1 コントローラ
2 同期モータ
3 圧縮機本体
4 オイルケース
5 オイルセパレータ
6 気体の流れ
7 オイルの流れ
8 制御指令の流れ
1
Claims (6)
前記圧縮機本体を駆動する同期モータと、
前記同期モータの回転数を可変に制御する前記同期モータの位置検出手段を持たないコントローラを有する圧縮機において、
前記コントローラが、前記圧縮機の停止直後に、直流指令を与えて前記同期モータの回転子の軸をトルク最大の位置に合わせるための位置決め運転のための制御を行うことを特徴とする圧縮機。 A compressor body for compressing gas;
A synchronous motor for driving the compressor body;
In the compressor having a controller that does not have position detection means of the synchronous motor for variably controlling the rotation speed of the synchronous motor,
Immediately after the compressor is stopped, the controller performs a control for positioning operation to give a direct current command so as to align the rotor shaft of the synchronous motor with the maximum torque position.
前記コントローラが、前記圧縮機の起動直後に前記同期モータを所定の回転量回転させた後一旦停止し、続いて制御指令値として与えられた指令回転数で駆動する制御を行うことを特徴とする圧縮機。 The compressor according to claim 1 , wherein
The controller is characterized in that immediately after the compressor is started, the synchronous motor is rotated by a predetermined amount of rotation and then temporarily stopped, and subsequently, control is performed to drive at a command rotational speed given as a control command value. Compressor.
前記圧縮機本体がスクリュー型であり、前記圧縮機本体内で潤滑と密閉のための液体を循環させることを特徴とする圧縮機。 The compressor according to claim 1 or 2,
A compressor characterized in that the compressor body is a screw type, and a liquid for lubrication and sealing is circulated in the compressor body.
前記圧縮機本体がスクリュー型であり、前記気体が前記圧縮機の運転条件で一部液化をする特性を有することを特徴とする圧縮機。 The compressor according to claim 1 or 2,
The compressor main body is a screw type, and the gas has a characteristic of being partially liquefied under operating conditions of the compressor.
前記コントローラにより、前記圧縮機の停止直後に前記同期モータの回転子の位置決め運転をすることを特徴とする圧縮機の制御方法。 In a compressor control method comprising: a compressor main body that compresses gas; a synchronous motor that drives the compressor main body; and a controller that does not have a position detection unit of the synchronous motor that variably controls the rotation speed of the synchronous motor. ,
The compressor control method, wherein the controller performs a positioning operation of the rotor of the synchronous motor immediately after the compressor is stopped.
前記コントローラにより、前記圧縮機の起動直後に前記同期モータを所定の回転量回転させた後一旦停止し、続いて制御指令値として与えられた指令回転数で駆動することを特徴とする圧縮機の制御方法。 In the compressor control method according to claim 5 ,
Immediately after the compressor is started by the controller, the synchronous motor is rotated by a predetermined amount of rotation and then temporarily stopped, and subsequently driven at a command rotational speed given as a control command value. Control method.
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