KR100322233B1 - 공기압축기의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기를 압축시키는 공기압축기의 구동을 원활하게 제어할 수 있는 공기압축기의 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 공기압축기가 구동되면서 공기를 압축하여 배관을 통해서 주공기탱크내에 압축공기를 공급하고, 공기압축기내의 윤활유온도를 검출하여, 제어기에 미리 설정되어 있는 온도보다 높지 않을 경우 주공기탱크내의 압축공기 압력을 검출해서 상기 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최저압력(Q1)이상일 경우, 주파수를 낮추어서 공기압축기를 구동하고, 상기 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최대압력(Q2)이상일 경우, 공기압축기를 최저rpm으로 구동함과 동시에 주공기탱크내의 압축공기를 대기로 배출하고, 상기 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 압축기구동 정지압력(Q3)이상일 경우, 공기압축기의 구동을 정지시키며, 또한 상기 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최저압력(Q1)이상이 아닐 경우, 공기압축기를 구동하는 제어신호의 주파수를 높럽게 모터를 구동함으로서 기계적인 부하를 줄여 압축기의 수명을 연장할 수 있다

Description

공기압축기의 제어방법 {A controlling method of air comprssor}
본 발명은 공기를 압축시키는 공기압축기의 구동을 원활하게 제어할 수 있는 공기압축기의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 종래의 공기압축기 제어방법은 로딩(loading), 언로딩(unloading) 방식 즉, 부하를 인가하여 압축이 되게 했다가, 부하를 제거하여 압축기가 더 이상 압축하지 않는 방식으로 제어하여 필요한 압축공기압력을 유지시키거나, 흡입공기의 공기량을 제어하여 압축공기량을 제어함으로서, 필요 압축공기 압력을 유지했었다.
그런데, 첫번째 방법은 불필요한 압축공기룰 대기로 방출시킴으로써 그 만큼의 불필요한 압축공기를 생성하는데 필요한 전력소비가 발생한다는 문제점이 있었으며, 두번째 방법은 공기압축기의 효율성을 저하시킬 뿐만 아니라, 불필요한 전력소비가 발생한다는 등의 문제점도 있었다.
본 발명은 상기 여러가지 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 공기압축기의 구동을 효율적이고 원활하게 제어할 수 있는 공기압축기의 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 필요한 압축공기의 압력을 항상 일정하게 유지할 수 있는 공기압축기의 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 공기압축기에서 소비되는 전력소비를 줄일 수 있는 공기압축기의 제어방법을 제공하는데 있다.
상기 목적은 달성하기 위하여 본 발명에 의한 공기압축기의 제어장치는 전체동작을 제어하는 제어기와, 공기를 압축하는 공기압축기와, 상기 공기압축기의 구동속도를 제어함과 동시에, 공기압축기의 구동과 정지를 제어하도록 상기 제어기에서 출력되는 제어신호에 따라 전원 주파수를 변환해서 상기 공기압축기에 출력하는 인버터회로와, 상기 공기압축기내의 윤활유 온도를 검출해서 상기 제어기에 출력하는 온도검출센서와, 상기 공기압축기의 구동에 의해 압축되는 압축공기를 배관을 통해 받아서 저장하는 주공기탱크와, 상기 주공기탱크내에 저장되어 있는 압축공기의 압력을 검출하는 압력검출센서를 구비하여서 구성된다.
또한, 본 발명에 의한 공기압축기의 제어방법은 공기압축기가 구동되면서 공기를 압축하여 배관을 통해서 주공기탱크내에 압축공기를 공급하는 압축기구동/압축공기공급단계와, 상기 공기압축기내의 유활유온도를 온도검출센서에 의해 검출하는 온도검출단계와, 상기 온도검출단계에서 검출된 온도가 제어기에 미리 설정되어 있는 온도보다 높은지 여부를 판별하는 온도판별단계와, 상기 온도판별단계에서 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 온도보다 높지 않을 경우 주공기탱크내에 저장되어 있는 압축공기의 압력을 압력검출센서에 의해 검출하는 제1 압력검출단계와, 상기 제1 압력검출단계에서 검출된 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최저압력(Q1)이상인지 여부를 판별하는 최저압력판별단계와, 상기 최저압력판별단계에서 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최저압력이상이라고 판별하였을 경우에 주파수를 낮추어서 공기압축기를 구동시키는 저속구동단계와, 상기 저속구동단계에서 압축기를 저속구동하고 나서 주공기탱크내에 저장되어 있는 압축공기의 압력을 압력검출센서에 의해 검출하는 제2 압력검출단계와, 상기 제2 압력검출단계에서 검출된 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최대압력(Q2)이상인지 여부를 판별하는 최대압력판별단계와, 상기 최대압력판별단계에서 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최대압력이상이라고 판별하였을 경우에 공기압축기를 최저rpm으로 구동킴과 동시에, 상기 주공기탱크내의 압축공기를 대기로 배출하는 오프 로딩단계와, 주공기탱크 내에 저장되어 있는 압축공기의 압력을 압력검출센서에 의해 검출하는 제3 압력검출단계와, 상기 제3 압력검출단계에서 검출된 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 공기압축기 구동정지압력(Q3) 이상인지 여부를 판별하는 구동정지압력 판별단계와, 상기 구동정지압력 판별단계에서 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 구동정지압력 이상일 경우에 공기 압축기를 정지시키는 구동정지단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 공기압축기의 제어장치를 개략적으로 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 공기압축기의 제어장치를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:제어기 12:공기압축기
14:인버터회로 16:온도검출센서
20:배관 22:주공기탱크
24:압력검출센서 25:부하
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 공기압축기의 제어방법에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 공기압축기의 제어장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 공기압축기의 제어장치는 전체동작을 제어하는 제어기(10)와, 공기를 압축하는 공기압축기(12)와, 상기 공기압축기(12)의 구동속도를 제어함과 동시에, 공기압축기(12)의 구동과 정지를 제어하도록 상기 제어기(10)에서 출력되는 제어신호에 따라 전원 주파수를 변환해서 상기 공기압축기(12)에 출력하는 인버터회로(14)와, 상기 공기압축기(12)내의 윤활유 온도를 검출해서 상기 제어기(10)에 출력하는 온도검출센서(16)와, 상기 공기압축기(12)의 구동에 의해 압축되는 압축공기를 배관(20)을 통해 받아서 저장하는 주공기탱크(22)와, 상기 주공기탱크(22)내에 저장되어 있는 압축공기의 압력을 검출하는 압력검출센서(24)를 구비하고 있다.
다음에, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기압축기의 제어장치의 작용 및 효과에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 공기압축기의 제어장치를 제어하는 방법을 도시한 순서도이다. 도면에 있어서, S는 스텝(Step)을 표시한다.
먼저, 도시하지 않은 제어판넬에서 공기압축기(12)의 동작신호를 입력하면, 스텝S1로 나아가서 공기압축기(12)가 구동되면서 공기를 압축하여 배관(20)을 통해서 주공기탱크(22)내에 압축공기를 공급하며, 스텝S2에서 상기 공기압축기(12)내의 유활유온도를 온도검출센서(16)에 의해 검출해서 제어기(10)에 출력한다.
다음에, 스텝S3에서 상기 온도검출센서(16)에 의해 검출된 윤활유의 온도가 상기 제어기(10)에 미리 설정되어 있는 온도보다 높은지 여부를 판별하여 상기 제어기(10)에 미리 설정되어 있는 온도보다 높지 않을 경우(No일 경우), 스텝S4로 나아가서 주공기탱크(22)내에 저장되어 있는 압축공기의 압력을 압력검출센서(24)에 의해 검출해서 제어기(10)에 출력한다.
스텝S5로 나아가서 상기 제어기(10)에서는 상기 압력검출센서(24)에 의해 검출된 압축공기의 압력이 제어기(10)에 미리 설정되어 있는 최저압력(Q1)이상인지 여부를 판별하여 상기 주공기탱크(22)내에 저장되어 있는 압축공기의 압력이 제어기(10)에 미리 설정되어 있는 최저압력(Q1) 이상일 경우(Yes일 경우)에는 스텝S6으로 나아가서 제어기(10)에서 출력되는 제어신호에 따라 인버터회로(14)에서 공기압축기(12)를 구동하는 신호의 주파수를 낮추어서 공기압축기(12)를 구동하여 상기 주공기탱크(22)내에 압축공기를 공급하고, 스텝S7로 나아가서 제어기(10)의 제어하에 상기 압력검출센서(24)에 의해 상기 주공기탱크(22)내의 압축공기의 압력을 검출하여 제어기(10)에 출력한다. 상기 제어기(10)에서는 그 내부에 미리 설정되어 있는 최대압력(Q2)이상인지 여부를 판별하여 최대압력(Q2) 이상일 경우(Yes일 경우)에는 공기압축기(12)가 최저rpm(대체로 500rpm 정도)으로 구동되고 있으므로, 스텝S9로 나아가서 오프 로딩(off loading)하여 상기 주공기탱크(22)내의 압축공기를 대기로 배출하여 상기 주공기탱크(22) 내의 압축공기의 압력이 일정값 이상으로 증가되지 않게 한다.
다음에, 스텝S10으로 나아가서 상기 압력검출센서(24)에 의해 상기 주공기탱크(22)내의 압축공기의 압력을 검출하여 제어기(10)에 출력하고, 스텝S11로 나아가서 검출된 상기 주공기탱크(22)내의 압축공기의 압력이 상기 제어기(10)에 미리 설정되어 있는 공기압축기(12)의 구동을 정지시키는 압력(Q3)이상인지 여부를 판별한다.
상기 스텝S11의 판별결과, 상기 주공기탱크(22) 내의 압축공기의 압력이 상기 제어기(10)에 미리 설정되어 있는 공기압축기(12)의 구동을 정지시키는 압력(Q3)이상일 경우(Yes일 경우)에는 스텝S12로 나아가서 나아가서 공기압축기(12)를 구동시키는 제어신호를 제어기(10)에서 출력하지 않으므로, 공기압축기(12)의 구동을 정지시킨다.
한편, 상기 스텝S3에서 상기 온도검출센서(16)에 의해 검출된 윤활유의 온도가 상기 제어기(10)에 미리 설정되어 있는 온도이상일 경우(Yes일 경우)에는 스텝S12로 나아가서 공기압축기(12)의 구동을 정지시키고, 상기 스텝S5에서 압력검출센서(24)에 의해 검출된 압축공기의 압력이 제어기(10)에 미리 설정되어 있는 최저압력(Q1) 이상이 아닐 경우(No일 경우)에는 스텝S13으로 나아가서 제어기(10)에서 출력되는 제어신호에 따라 인버터회로(14)에서 공기압축기(12)를 구동하는 신호의 주파수를 높이고 스텝S1로 복귀하여 스텝S1 이하의 동작을 반복해서 행하고, 상기 스텝S11의 판별결과, 상기 주공기탱크(22)내의 압축공기의 압력이 상기 제어기(10)에 미리 설정되어 있는 공기압축기(12)의 구동을 정지시키는 압력(Q3)이상이 아닐 경우에는 스텝S1로 복귀하여 스텝S1 이하의 동작을 반복해서 행한다.
상기와 같이 공기압축기(12)에 의해 압축되어 주공기탱크(22) 내에 저장되어 있는 압축된 공기는 부하(25)의 필요에 따라 압축공기를 부하(25)에 공급한다.
앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 공기압축기의 제어방법에 의하면, 공기압축기가 구동되면서 공기를 압축하여 배관을 통해서 주공기탱크 내에 압축공기를 공급하고, 공기압축기내의 윤활유온도를 검출하여, 제어기에 미리 설정되어 있는 온도보다 높지 않을 경우 주공기탱크 내의 압축공기 압력을 검출해서 상기 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최저압력(Q1) 이상일 경우, 주파수를 낮추어서 공기압축기를 구동하고, 상기 주공기탱크 내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최대압력(Q2) 이상일 경우, 공기압축기를 최저rpm으로 구동함과 동시에 주공기탱크 내의 압축공기를 대기로 배출하고, 상기 주공기탱크 내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 압축기구동 정지압력(Q3) 이상일 경우, 공기압축기의 구동을 정지시키며, 또한 상기 주공기탱크 내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최저압력(Q1) 이상이 아닐 경우, 공기압축기를 구동하는 제어신호의 주파수를 높여서 공기압축기를 구동하도록 제어하므로, 공기압축기의 구동을 효율적이고 원활하게 제어할 수 있으며, 또한 필요한 압축공기의 압력을 항상 일정하게 유지할수 있으며, 공기압축기에서 소비되는 전력소비를 줄일 수 있으며, 또한 항상 부드럽게 모터를 구동함으로서 기계적인 부하를 줄여 압축기의 수명을 연장할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 공기압축기가 구동되면서 공기를 압축하여 배관을 통해서 주공기탱크 내에 압축공기를 공급하는 압축기구동/압축공기공급단계와;
    상기 공기압축기 내의 유활유온도를 온도검출센서에 의해 검출하는 온도검출단계와;
    상기 온도검출단계에서 검출된 온도가 제어기에 미리 설정되어 있는 온도보다 높은지 여부를 판별하는 온도판별단계와;
    상기 온도판별단계에서 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 온도보다 높지 않을 경우 주공기탱크 내에 저장되어 있는 압축공기의 압력을 압력검출센서에 의해 검출하는 제1 압력검출단계와;
    상기 제1 압력검출단계에서 검출된 주공기탱크 내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최저압력(Q1) 이상인지 여부를 판별하는 최저압력 판별단계와;
    상기 최저압력 판별단계에서 주공기탱크 내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최저압력 이상이라고 판별하였을 경우에 주파수를 낮추어서 공기압축기를 구동시키는 저속구동단계와;
    상기 저속구동단계에서 압축기를 저속구동하고 나서 주공기탱크 내에 저장되어 있는 압축공기의 압력을 압력검출센서에 의해 검출하는 제2 압력검출단계와;
    상기 제2 압력검출단계에서 검출된 주공기탱크내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최대압력(Q2)이상인지 여부를 판별하는 최대압력 판별단계와;
    상기 최대압력 판별단계에서 주공기탱크 내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 최대압력 이상이라고 판별하였을 경우에 공기압축기를 최저rpm으로 구동킴과 동시에, 상기 주공기탱크내의 압축공기를 대기로 배출하는 오프로딩(off-loading)단계와;
    상기 주공기탱크 내에 저장되어 있는 압축공기의 압력을 압력검출센서에 의해 검출하는 제3 압력검출단계와;
    상기 제3 압력검출단계에서 검출된 주공기탱크 내의 압축공기의 압력이 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 공기압축기 구동정지압력(Q3) 이상인지 여부를 판별하는 구동정지압력 판별단계와;
    상기 구동정지압력 판별단계에서 주공기탱크 내의 압축공기의 압력이 구동정지압력 이상일 경우에 공기 압축기를 정지시키는 구동정지단계;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기압축기의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 온도판별단계에서 상기 온도검출센서에 의해 검출된 윤활유의 온도가 상기 제어기에 미리 설정되어 있는 온도 이상일 경우에는 상기 구동정지단계로 나아가서 공기압축기를 정지시키는 것을 특징으로 하는 공기압축기의 제어방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 최저압력 판별단계에서 주공기탱크 내의 압축공기의 압력이 최저압력(Q1) 이상이 아닐 경우에는 제어기(10)에서 출력되는 제어신호에 따라 인버터회로에서 공기압축기를 구동하는 제어신호의 주파수를 높인 다음, 상기 압축기구동/압축공기공급단계로 복귀하는 것을 특징으로 하는 공기압축기의 제어방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 구동정지압력 판별단계에서 주공기탱크 내의 압축공기의 압력이 구동정지압력 이상이 아닐 경우에는 상기 압축기구동/압축공기공급단계로 복귀하는 것을 특징으로 하는 공기압축기의 제어방법.
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