JPH07269486A - インバータ・ｐｉｄ制御による圧縮機の駆動方法 - Google Patents
インバータ・ｐｉｄ制御による圧縮機の駆動方法Info
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- JPH07269486A JPH07269486A JP6184894A JP6184894A JPH07269486A JP H07269486 A JPH07269486 A JP H07269486A JP 6184894 A JP6184894 A JP 6184894A JP 6184894 A JP6184894 A JP 6184894A JP H07269486 A JPH07269486 A JP H07269486A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧縮機の駆動モータの回転数を制御し、吐出
空気量を１００％以上のＱｍａｘまで向上させ、最も効
率的で、かつ省エネルギ的な条件下で圧縮機を運転する
インバータ・ＰＩＤ制御による圧縮機の駆動方法を提供
する。 【構成】 使用側の圧縮空気の圧縮圧力および空気量を
検出し、インバータ・ＰＩＤ制御部によりその検出値と
定格馬力におけるインバータ・ＰＩＤ制御された馬力−
空気量の理論関係に基づいて圧縮機の回転数を調整し回
転数をＱｍａｘまで向上させながら圧縮圧力の調整を行
い、最も効率的な条件で圧縮機を運転する。
空気量を１００％以上のＱｍａｘまで向上させ、最も効
率的で、かつ省エネルギ的な条件下で圧縮機を運転する
インバータ・ＰＩＤ制御による圧縮機の駆動方法を提供
する。 【構成】 使用側の圧縮空気の圧縮圧力および空気量を
検出し、インバータ・ＰＩＤ制御部によりその検出値と
定格馬力におけるインバータ・ＰＩＤ制御された馬力−
空気量の理論関係に基づいて圧縮機の回転数を調整し回
転数をＱｍａｘまで向上させながら圧縮圧力の調整を行
い、最も効率的な条件で圧縮機を運転する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、駆動モータの回転数を
制御して、所要馬力の最も低い効率状態において圧縮機
の駆動制御を行うインバータ・ＰＩＤ制御による圧縮機
の駆動方法に関する。
制御して、所要馬力の最も低い効率状態において圧縮機
の駆動制御を行うインバータ・ＰＩＤ制御による圧縮機
の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に示すように、圧縮機は定格馬力の
１００％馬力においては圧縮圧力Ｐ0で１００％の空気
量Ｑ0を吐出するように形成される。すなわち、Ｐ0，Ｑ
0で圧縮機が運転される場合、圧縮機は１００％馬力の
状態で運転される。しかしながら、普通の使用状態では
Ｐ0，Ｑ0の状態で運転されない。例えば、使用側の空気
量Ｑ1がＱ2よりも大きい場合にはそのままの状態では使
用側の圧縮圧力Ｐ1はＰ1＜Ｐ0となる。また、逆にＱ1＜
Ｑ0の場合にはＰ1＞Ｐ0となる。そのため、使用側に適
合するように圧縮機の運転状態をコントロールし圧縮機
の駆動馬力を効率状態に低減させる必要がある。従来技
術では圧縮機に付設される容量レギュレータにより自動
制御され、吸入空気量を調整して駆動馬力を低減する方
法が一般に使用されていた。
１００％馬力においては圧縮圧力Ｐ0で１００％の空気
量Ｑ0を吐出するように形成される。すなわち、Ｐ0，Ｑ
0で圧縮機が運転される場合、圧縮機は１００％馬力の
状態で運転される。しかしながら、普通の使用状態では
Ｐ0，Ｑ0の状態で運転されない。例えば、使用側の空気
量Ｑ1がＱ2よりも大きい場合にはそのままの状態では使
用側の圧縮圧力Ｐ1はＰ1＜Ｐ0となる。また、逆にＱ1＜
Ｑ0の場合にはＰ1＞Ｐ0となる。そのため、使用側に適
合するように圧縮機の運転状態をコントロールし圧縮機
の駆動馬力を効率状態に低減させる必要がある。従来技
術では圧縮機に付設される容量レギュレータにより自動
制御され、吸入空気量を調整して駆動馬力を低減する方
法が一般に使用されていた。
【０００３】また、最近ではインバータ・ＰＩＤ制御が
採用され、省馬力化を図る技術が開発され実施されてい
る。このインバータ・ＰＩＤ制御は使用側の圧縮空気の
圧縮圧力を圧力センサ等により検出し、これを設定圧力
と比較し、比例（Ｐ），積分（Ｉ）および微分（Ｄ）か
らなるＰＩＤを介してインバータを制御し、圧縮圧力を
一定にコントロールしながらモータの回転数を制御して
使用中の圧縮機の運転状態を最も省エネルギ状態に保持
するようにするものである。
採用され、省馬力化を図る技術が開発され実施されてい
る。このインバータ・ＰＩＤ制御は使用側の圧縮空気の
圧縮圧力を圧力センサ等により検出し、これを設定圧力
と比較し、比例（Ｐ），積分（Ｉ）および微分（Ｄ）か
らなるＰＩＤを介してインバータを制御し、圧縮圧力を
一定にコントロールしながらモータの回転数を制御して
使用中の圧縮機の運転状態を最も省エネルギ状態に保持
するようにするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来一般に使用されて
いる容量レギュレータによる圧縮機の制御方法の場合に
は、駆動モータの回転数のコントロールがなく、省エネ
ルギの点においては不十分なものであった。一方、イン
バータ・ＰＩＤ制御は省エネルギを指向したものである
が、従来のインバータ・ＰＩＤ制御では駆動モータの回
転数を１００％の空気量以上の空気量を吐出する方向に
増大させる制御方法が採用されていなかった。すなわ
ち、圧縮機の回転数を増大させ空気量をＱｍａｘの方向
に調整しながら圧縮圧力をコントロールし、最も効率的
な状態で圧縮機を運転させる制御方法は創案されていな
かった。
いる容量レギュレータによる圧縮機の制御方法の場合に
は、駆動モータの回転数のコントロールがなく、省エネ
ルギの点においては不十分なものであった。一方、イン
バータ・ＰＩＤ制御は省エネルギを指向したものである
が、従来のインバータ・ＰＩＤ制御では駆動モータの回
転数を１００％の空気量以上の空気量を吐出する方向に
増大させる制御方法が採用されていなかった。すなわ
ち、圧縮機の回転数を増大させ空気量をＱｍａｘの方向
に調整しながら圧縮圧力をコントロールし、最も効率的
な状態で圧縮機を運転させる制御方法は創案されていな
かった。
【０００５】本発明は、以上の事情に鑑みて創案された
ものであり、圧縮機を使用状態に合わせて最も効率的，
省エネルギ的の状態で運転するようにしたインバータ・
ＰＩＤ制御による圧縮機の駆動方法を提供することを目
的とする。
ものであり、圧縮機を使用状態に合わせて最も効率的，
省エネルギ的の状態で運転するようにしたインバータ・
ＰＩＤ制御による圧縮機の駆動方法を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、使用中の空気圧力Ｐおよび空気量Ｑを
検出し、インバータ・ＰＩＤ制御により圧縮機の定格馬
力内における最大の空気量Ｑｍａｘまで吐出空気量を調
整する方向に当該圧縮機の駆動モータの回転数を自動制
御するインバータ・ＰＩＤ制御による圧縮機の駆動方法
を特徴とするものである。
達成するために、使用中の空気圧力Ｐおよび空気量Ｑを
検出し、インバータ・ＰＩＤ制御により圧縮機の定格馬
力内における最大の空気量Ｑｍａｘまで吐出空気量を調
整する方向に当該圧縮機の駆動モータの回転数を自動制
御するインバータ・ＰＩＤ制御による圧縮機の駆動方法
を特徴とするものである。
【０００７】
【作用】例えば、使用中の圧縮空気の使用量が定格馬力
の１００％空気量Ｑ0よりも多い場合には圧縮圧力が低
下する。また、逆に使用量がＱ0よりも少ないときは圧
縮圧力は上昇する。従来の容量レギュレータの場合、使
用量がＱ0よりも少ない場合は吸入空気量を制御し、か
つ圧縮圧力の適正化を図るように制御される。また、従
来のインバータ・ＰＩＤ制御では使用側圧縮圧力を検出
し、所定の圧縮圧力にすべく駆動モータの回転数の制御
が行われる。しかしながら、いずれの場合も、圧縮機の
最大の省エネルギ化を指向するものではない。本発明
は、ある圧縮圧力における馬力（電力）と空気量に関す
るインバータ・ＰＩＤ制御による理論的の関係式を基に
して使用側の圧縮圧力，空気量を提出して、駆動モータ
の回転数をＱｍａｘの方向に上げながら最も理想的な状
態に圧縮機の圧縮圧力，空気量を調整するようにして最
大の省エネルギ化を図るようにしたものである。
の１００％空気量Ｑ0よりも多い場合には圧縮圧力が低
下する。また、逆に使用量がＱ0よりも少ないときは圧
縮圧力は上昇する。従来の容量レギュレータの場合、使
用量がＱ0よりも少ない場合は吸入空気量を制御し、か
つ圧縮圧力の適正化を図るように制御される。また、従
来のインバータ・ＰＩＤ制御では使用側圧縮圧力を検出
し、所定の圧縮圧力にすべく駆動モータの回転数の制御
が行われる。しかしながら、いずれの場合も、圧縮機の
最大の省エネルギ化を指向するものではない。本発明
は、ある圧縮圧力における馬力（電力）と空気量に関す
るインバータ・ＰＩＤ制御による理論的の関係式を基に
して使用側の圧縮圧力，空気量を提出して、駆動モータ
の回転数をＱｍａｘの方向に上げながら最も理想的な状
態に圧縮機の圧縮圧力，空気量を調整するようにして最
大の省エネルギ化を図るようにしたものである。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図１はインバータ・ＰＩＤ制御における馬力（電
力）と空気量Ｑとの関係を示す線図、図２は本実施例の
インバータ・ＰＩＤ制御のブロック図、図３は本実施例
における制御方法の一例を示すフローチャートである。
する。図１はインバータ・ＰＩＤ制御における馬力（電
力）と空気量Ｑとの関係を示す線図、図２は本実施例の
インバータ・ＰＩＤ制御のブロック図、図３は本実施例
における制御方法の一例を示すフローチャートである。
【０００９】図１に示すように、定格馬力における圧縮
圧力ＰをＰ0とするとＱ0が１００％の空気量Ｑを表わ
す。すなわち、圧縮機は１００％出力により圧力Ｐ0で
空気量Ｑ0の圧縮空気を吐出する能力を有する。図示の
ように、インバータ・ＰＩＤ制御方式によると駆動モー
タの回転制御が行われ空気量ＱはＱｍａｘまで増大する
ことが出来、Ｑｍａｘで１００％出力運転をすると圧縮
圧力ＰはＰ0よりやや低下した圧力Ｐ0′で運転される。
勿論、この場合、空気量ＱをＱ0とすると所要馬力は１
００％より低下し、その分だけ省エネルギ化が図れる。
各圧縮圧力ごとにそれぞれ定格馬力におけるインバータ
・ＰＩＤ制御されるＱ0，Ｑｍａｘの値は相異するがこ
れ等を予め制御回路側に入力しておく。
圧力ＰをＰ0とするとＱ0が１００％の空気量Ｑを表わ
す。すなわち、圧縮機は１００％出力により圧力Ｐ0で
空気量Ｑ0の圧縮空気を吐出する能力を有する。図示の
ように、インバータ・ＰＩＤ制御方式によると駆動モー
タの回転制御が行われ空気量ＱはＱｍａｘまで増大する
ことが出来、Ｑｍａｘで１００％出力運転をすると圧縮
圧力ＰはＰ0よりやや低下した圧力Ｐ0′で運転される。
勿論、この場合、空気量ＱをＱ0とすると所要馬力は１
００％より低下し、その分だけ省エネルギ化が図れる。
各圧縮圧力ごとにそれぞれ定格馬力におけるインバータ
・ＰＩＤ制御されるＱ0，Ｑｍａｘの値は相異するがこ
れ等を予め制御回路側に入力しておく。
【００１０】図２において、駆動モータ１で駆動される
圧縮機２からは圧縮圧力Ｐ2，空気量Ｑ2の圧縮空気が吐
出されるが、これ等は使用側３で使用中の圧縮空気のＰ
2，Ｑ2とは普通一致しない。使用側の圧縮空気の圧縮圧
力をＰ1とし空気量をＱ1とすると、これ等は検出手段に
より容易に検出することが出来る。この検出値はインバ
ータ・ＰＩＤ制御部４側に入力される。インバータ・Ｐ
ＩＤ制御部４には予め定格馬力におけるＰ0，Ｑ0，Ｑｍ
ａｘの値が入力される。インバータ・ＰＩＤ制御部４は
入力された使用側の検出値を基にして、空気量をＱｍａ
ｘ側に指向する回転制御を行うべく周波数変化を行うと
共に、その場合の所要馬力における最大の圧縮圧力まで
圧縮空気の圧力調整を行う。その結果、最も効率的な圧
縮圧力Ｐ2および空気量Ｑ2の圧縮空気が出力される。使
用側にはこのＰ2，Ｑ2に基づく圧縮空気が供給される。
圧縮機２からは圧縮圧力Ｐ2，空気量Ｑ2の圧縮空気が吐
出されるが、これ等は使用側３で使用中の圧縮空気のＰ
2，Ｑ2とは普通一致しない。使用側の圧縮空気の圧縮圧
力をＰ1とし空気量をＱ1とすると、これ等は検出手段に
より容易に検出することが出来る。この検出値はインバ
ータ・ＰＩＤ制御部４側に入力される。インバータ・Ｐ
ＩＤ制御部４には予め定格馬力におけるＰ0，Ｑ0，Ｑｍ
ａｘの値が入力される。インバータ・ＰＩＤ制御部４は
入力された使用側の検出値を基にして、空気量をＱｍａ
ｘ側に指向する回転制御を行うべく周波数変化を行うと
共に、その場合の所要馬力における最大の圧縮圧力まで
圧縮空気の圧力調整を行う。その結果、最も効率的な圧
縮圧力Ｐ2および空気量Ｑ2の圧縮空気が出力される。使
用側にはこのＰ2，Ｑ2に基づく圧縮空気が供給される。
【００１１】次に、図３のフローチャートにより本実施
例の制御作用を説明する。まず、使用側で使用中の圧縮
空気の圧縮圧力Ｐ1，空気量Ｑ1が求められる（ステップ
１００）。この値がインバータ・ＰＩＤ制御部に入力さ
れる（ステップ１０１）。前記したようにインバータ・
ＰＩＤ制御部４（図２）には各種の圧縮圧力ごとに所要
馬力と空気量とのインバータ・ＰＩＤ制御される目標値
が入力される。インバータ・ＰＩＤ制御の基本的動作と
して、空気量をＱｍａｘまで増大させる回転数制御が行
われる（ステップ１０２）。より具体的に説明すると、
使用側の空気量Ｑ1が定格馬力における圧縮圧力Ｐ0にお
ける１００％空気量Ｑ0の値と比較される（ステップ１
０３）。Ｑ1＞Ｑ0の場合には（ｙｅｓの場合）使用側の
圧縮圧力Ｐ1は普通Ｐ0より下回る。ここで、インバータ
・ＰＩＤ制御が作用し、圧縮機２の回転数制御が行わ
れ、圧縮機２から吐出される空気量Ｑ2はＱ1に指向して
増大されＱｍａｘまで増大される。これに共なって圧縮
圧力Ｐ2もＰ1よりも大きいＰ0に指向すべく増大する
（ステップ１０４）。すなわち、圧縮圧力Ｐ2≒Ｐ0およ
びＱｍａｘの圧縮空気が出力可能な状態となり（ステッ
プ１０５）、使用側は最も効率的で、省エネルギ的な状
態で圧縮空気が使用される。一方、Ｑ1≦Ｑ0の場合には
（ｎｏの場合）にはＱ2はＱ1のままでＰ2がＰ0＜Ｐ1に
指向し（ステップ１０６）、Ｐ0，Ｑ1の圧縮空気が圧縮
機２から吐出可能となり（ステップ１０７）、同じく最
も効率的で、かつ省エネルギ的な状態で使用される。
例の制御作用を説明する。まず、使用側で使用中の圧縮
空気の圧縮圧力Ｐ1，空気量Ｑ1が求められる（ステップ
１００）。この値がインバータ・ＰＩＤ制御部に入力さ
れる（ステップ１０１）。前記したようにインバータ・
ＰＩＤ制御部４（図２）には各種の圧縮圧力ごとに所要
馬力と空気量とのインバータ・ＰＩＤ制御される目標値
が入力される。インバータ・ＰＩＤ制御の基本的動作と
して、空気量をＱｍａｘまで増大させる回転数制御が行
われる（ステップ１０２）。より具体的に説明すると、
使用側の空気量Ｑ1が定格馬力における圧縮圧力Ｐ0にお
ける１００％空気量Ｑ0の値と比較される（ステップ１
０３）。Ｑ1＞Ｑ0の場合には（ｙｅｓの場合）使用側の
圧縮圧力Ｐ1は普通Ｐ0より下回る。ここで、インバータ
・ＰＩＤ制御が作用し、圧縮機２の回転数制御が行わ
れ、圧縮機２から吐出される空気量Ｑ2はＱ1に指向して
増大されＱｍａｘまで増大される。これに共なって圧縮
圧力Ｐ2もＰ1よりも大きいＰ0に指向すべく増大する
（ステップ１０４）。すなわち、圧縮圧力Ｐ2≒Ｐ0およ
びＱｍａｘの圧縮空気が出力可能な状態となり（ステッ
プ１０５）、使用側は最も効率的で、省エネルギ的な状
態で圧縮空気が使用される。一方、Ｑ1≦Ｑ0の場合には
（ｎｏの場合）にはＱ2はＱ1のままでＰ2がＰ0＜Ｐ1に
指向し（ステップ１０６）、Ｐ0，Ｑ1の圧縮空気が圧縮
機２から吐出可能となり（ステップ１０７）、同じく最
も効率的で、かつ省エネルギ的な状態で使用される。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
を奏する。 １）従来のように容量レギュレータによる吸入空気量の
制御によって圧縮機をコントロールするものではなく、
回転数制御により１００％以上のＱｍａｘまで吐出空気
量を増大するように駆動モータが制御され、かつその状
態における定格馬力に見合う圧縮圧力の空気が吐出され
るように自動制御されるため、圧縮機は最も効率的な条
件で運転される。 ２）圧縮機が最も効率的条件で運転され、その条件下に
おいて使用側で圧縮空気が使用されるため省エネルギ化
が図れる。 ３）インバータ・ＰＩＤ制御自体は特別なものではな
く、比較的容易に、かつ安価に実施出来る。 ４）駆動モータで駆動されるすべての圧縮機に適用され
る。また、既存のものに付設可能である。
を奏する。 １）従来のように容量レギュレータによる吸入空気量の
制御によって圧縮機をコントロールするものではなく、
回転数制御により１００％以上のＱｍａｘまで吐出空気
量を増大するように駆動モータが制御され、かつその状
態における定格馬力に見合う圧縮圧力の空気が吐出され
るように自動制御されるため、圧縮機は最も効率的な条
件で運転される。 ２）圧縮機が最も効率的条件で運転され、その条件下に
おいて使用側で圧縮空気が使用されるため省エネルギ化
が図れる。 ３）インバータ・ＰＩＤ制御自体は特別なものではな
く、比較的容易に、かつ安価に実施出来る。 ４）駆動モータで駆動されるすべての圧縮機に適用され
る。また、既存のものに付設可能である。
【図１】インバータ・ＰＩＤ制御と従来の制御方法とを
比較する馬力−空気量線図。
比較する馬力−空気量線図。
【図２】本発明の一実施例の全体構成を示すブロック
図。
図。
【図３】本実施例の制御作用を説明するためのフローチ
ャート。
ャート。
１ 駆動モータ ２ 圧縮機 ３ 使用側 ４ インバータ・ＰＩＤ制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 使用中の空気圧力Ｐおよび空気量Ｑを検
出し、インバータ・ＰＩＤ制御により圧縮機の定格馬力
内における最大の空気量Ｑｍａｘまで吐出空気量を調整
する方向に当該圧縮機の駆動モータの回転数を自動制御
することを特徴とするインバータ・ＰＩＤ制御による圧
縮機の駆動方法。 - 【請求項２】 定格馬力における圧縮機の圧縮圧力をＰ
0，１００［％］空気量をＱ0とし、使用中の圧縮空気の
圧縮圧力をＰ1，空気量をＱ1とし、Ｑ1＞Ｑ0（Ｐ1＜
Ｐ0）の場合に、当該圧縮機から吐出される圧縮空気の
空気量Ｑ2が前記Ｑｍａｘに近づき、圧縮圧力Ｐ2がＰ0
に近づくように駆動モータの回転数が自動制御され、Ｑ
1＜Ｑ0（Ｐ1≧Ｐ0）の場合、Ｑ2→Ｑ1，Ｐ2→Ｐ0に自動
制御されることを特徴とするインバータ・ＰＩＤ制御に
よる圧縮機の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6184894A JPH07269486A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | インバータ・ｐｉｄ制御による圧縮機の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6184894A JPH07269486A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | インバータ・ｐｉｄ制御による圧縮機の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07269486A true JPH07269486A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13182929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6184894A Pending JPH07269486A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | インバータ・ｐｉｄ制御による圧縮機の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07269486A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007525616A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-09-06 | ヨーク・インターナショナル・コーポレーション | スクリュー圧縮機を可変速度で作動させるためのシステムと方法 |
| CN104632631A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-20 | 广东溢达纺织有限公司 | 空压机控制系统 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6184894A patent/JPH07269486A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007525616A (ja) * | 2004-02-27 | 2007-09-06 | ヨーク・インターナショナル・コーポレーション | スクリュー圧縮機を可変速度で作動させるためのシステムと方法 |
| CN104632631A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-20 | 广东溢达纺织有限公司 | 空压机控制系统 |
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