KR200374633Y1 - Screw compressor controller - Google Patents
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Abstract
본 고안은 인버터와 압력스위치를 이용한 스크류 콤프레셔 제어 장치의 개량 고안에 관한 것으로, 모터(40)에 의해 생산된 압축공기를 유분분리기(50)를 거쳐 리시브탱크(60)로 저장하며, 생산된 압축공기가 리시브탱크(60)로 공급되는 에어공급라인(20)에서 압축공기의 압력을 측정하여 기준 압력값에 따라서 모터(40)의 부하운전과 무부하운전을 제어하는 공지의 스크류콤프레셔 제어 장치에 있어서,The present invention relates to an improved design of a screw compressor control device using an inverter and a pressure switch, the compressed air produced by the motor 40 is stored in the receive tank 60 via the oil separator 50, the compression produced In the known screw compressor control device for measuring the pressure of the compressed air in the air supply line 20, the air is supplied to the receive tank 60 to control the load operation and no-load operation of the motor 40 in accordance with the reference pressure value ,
압축공기 에어공급라인(20)에 다양한 설정치를 가진 다수의 압력스위치(10,11)를 설치하고, 모터(40)에는 전력 공급을 제어하고, 슬로우스타트기능을 가진 인버터(30)를 설치하여,By installing a plurality of pressure switches (10, 11) having various setting values in the compressed air air supply line 20, the motor 40 to control the power supply, and install an inverter 30 having a slow start function,
상기 압력스위치중 상한설정치의 압력스위치(10) 측정 신호를 인버터(30)에 전달하여 모터(40)의 전력공급 차단케 하고,It transmits the pressure switch 10 measurement signal of the upper limit of the pressure switch to the inverter 30 to cut off the power supply of the motor 40,
상기 압력스위치중 하한설정치의 압력스위치(11) 측정 신호를 인버터(30)에 전달하여 모터(40)의 전력공급을 재개할 수 있도록 구성함으로써, 보다 효율적인 스크류콤프레셔의 작동 제어가 가능할 뿐 아니라, 전기적 손실을 최소화하여 에너지를 크게 절감할 수 있으며, 인버터의 슬로우스타트 기능을 통해 잦은 스크류콤프레셔의 잦은 기동에 따른 전기적 충격도 방지하여 스크류콤프레셔의 고장이나 손상을 방지할 수 있는 효과도 얻을 수 있게 된다.By transmitting the pressure switch 11 measurement signal of the lower limit of the pressure switch to the inverter 30 to restart the power supply of the motor 40, it is possible to control the operation of the screw compressor more efficiently, Energy can be greatly reduced by minimizing losses, and the slow start function of the inverter also prevents electric shock due to frequent startup of the screw compressor, thereby preventing the screw compressor from failing or damaging.
Description
본 고안은 인버터와 압력스위치를 이용한 스크류 콤프레셔 제어 장치의 개량 고안에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스크류 콤프레셔에 설치된 압력스위치에서 얻어진 값을 인버터로 입력하여 모터의 전원 공급을 제어함으로써, 불필요한 전력 손실을 방지하여 에너지 효율을 향상시킬 뿐 만 아니라, 스크류콤프레셔의 잦은 기동으로 인한 기동전류의 스트레스로부터 전기회로 및 모터의 손상을 방지할 수 있게 한 것이다.The present invention relates to an improved design of a screw compressor control device using an inverter and a pressure switch, and more particularly, by inputting a value obtained from a pressure switch installed in a screw compressor into an inverter to control the power supply of the motor, thereby preventing unnecessary power loss. In addition to improving energy efficiency, it is possible to prevent damage to electric circuits and motors from stress of starting current due to frequent starting of screw compressors.
일반적인 스크류 콤프레셔는 공기를 압축함에 있어서, 저용량에서는 피스톤방식을 주로 적용하고, 대용량에서는 스크류 방식을 많이 사용하는데, 대용량 스크류 방식의 경우에는 스크류콤프레셔의 최초 기동시에 엄청난 기동전류(전부하 전류의 약6~7배)를 필요로 하게 된다.In general, the screw compressor compresses air, and the piston method is mainly applied at low capacity, and the screw method is used at large capacity. In the case of the large capacity screw method, a large starting current (about 6 of the full load current) is used when the screw compressor is first started. ~ 7 times).
따라서, 통상의 일반적인 스크류 콤프레셔의 기동방식은 대용량모터의 일반적 기동방식인 Y-△기동방식을 사용하게 된다.Therefore, the general method of starting a screw compressor uses a Y-Δ start method, which is a general start method of a large-capacity motor.
즉, 스크류 콤프레셔는 구동기간으로 흡입밸브를 열어 압축공기가 생성되고 모터는 전부하 운전을 하여 리시브탱크내에 압축공기를 공급하며, 탱크내의 압력이 상한설정치 이상이 되면 전기신호에 의해 흡입밸브를 닫아(UN-구동) 압축공기의 생성을 중단하게 된다.That is, the screw compressor opens the intake valve during the driving period to generate compressed air, and the motor performs full load operation to supply the compressed air to the receive tank.When the pressure in the tank exceeds the upper limit, the intake valve is closed by an electric signal. (UN-driven) Stops the production of compressed air.
한편, 압축공기의 사용으로 탱크내의 압력이 하한설정치 이하가 되면 다시 흡입밸브를 열어 압축공기를 생성하게 되는데, 이러한 동작을 수 분 간격으로 계속 반복하여 비구동시에는 모터를 정지시키지 않고 흡입밸브를 닫음으로 압축공기의 생성을 제어하기 때문에 모터는 구동시의 약40% 정도의 전력을 소비하는 무부하운전을 하게 되는데 이러한 무부하 운전은 정지 상태에서 재 기동에 따른 기동전류의 스트레스로부터 전기회로 및 모터의 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.On the other hand, when the pressure in the tank is lower than the lower limit set by using compressed air, the intake valve is opened again to generate compressed air. This operation is repeated at intervals of several minutes, and the intake valve is closed without stopping the motor when it is not driven. By controlling the generation of compressed air, the motor runs under no-load operation, which consumes about 40% of its power during operation. This no-load operation damages the electric circuit and the motor from the stress of the starting current caused by restart in the stop state. Will be able to prevent.
또한 최근에는 스크류 콤프레셔의 제어에 PID(비례,적분,미분)제어 방식이 널리 사용되는데 이는 압축공기의 사용량을 PID콘트롤러가 연산하여 현재사용량과 동등한 압축공기를 생성할 수 있는 회전수로 모터를 제어할 수 있도록 모터드라이버인 인버터에 명령을 주면 인버터는 콘트롤러가 준 지령에 따라 모터를 제어하는 방식으로써, 이러한 PID제어방식은 압축공기의 압력을 일정하게 유지함으로 모터의 무부하손실을 줄여 전력절감에 효과가 있다.In recent years, PID (proportional, integral, differential) control method is widely used to control screw compressors, which control the motor with the number of revolutions that the PID controller calculates the amount of compressed air used to generate compressed air equal to the current consumption. When the inverter is commanded to the motor driver, the inverter controls the motor according to the command given by the controller. This PID control method keeps the pressure of the compressed air constant and reduces the no-load loss of the motor, thus reducing power. There is.
그러나 상기와 같은 PID제어 시스템은 가격이 너무 고가이고 유지보수의 측면에서도 전문교육을 받은 기술자가 아니면 어렵고, 그에 따라 유지, 관리 비용도 많이 드는 문제점이 있었다.However, the PID control system as described above has a problem that the price is too expensive and difficult to be a technician who has received professional training in terms of maintenance, and accordingly, maintenance and management costs are also high.
또한, 종래의 일반적인 스크류콤프레셔 제어방식은 작업이 이루어지는 한 콤프레셔의 모터는 계속 구동됨으로써, 무부하시에도 전력 손실이 발생하고 그로 인한 모터 자체의 발열과 그에 따른 손실 및 기계적 마찰에 의한 손실 등 실제 부하운전을 하지 않더라도 각종 손실에 따른 전력소모가 발생하게 되어 불필요한 에너지의 소비가 발생하는 문제점이 있었다.In addition, according to the conventional screw compressor control method, as long as the work is performed, the compressor motor is continuously driven so that power loss occurs even at no load, and the actual load operation such as heat generated by the motor itself and the loss caused by mechanical friction and the like are caused. Even without the power consumption caused by various losses, there was a problem that unnecessary energy consumption occurs.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 상한설정치의 압축공기 압력이 발생하면 스크류콤프레셔의 작동을 차단하여 스크류콤프레셔의 불필요한 작동으로 인한 전력 손실 및 각종 기계적 손실을 방지하고, 하한설정치의 압축공기 압력 발생에 스크류콤프레셔의 재 기동시에 전기적 충격을 예방하여 스크류콤프레셔의 고장이나 손상을 방지할 수 있도록 하는 데 본 고안의 목적이 있다.The present invention is devised to solve the conventional problems as described above, when the compressed air pressure of the upper limit value is generated to block the operation of the screw compressor to prevent power loss and various mechanical losses due to unnecessary operation of the screw compressor, It is an object of the present invention to prevent a screw compressor failure or damage by preventing an electric shock when the screw compressor is restarted when the compressed air pressure is generated at the lower limit.
상기와 같은 고안의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 압축공기의 압력을 측정하는 기계식 압력 스위치에서 발생하는 신호를 인버터의 ON-OFF신호로 사용하여 압력 스위치에서 감지된 압력치에 따른 신호로서 스크류콤프레셔의 작동을 제어할 수 있게 함으로써, 압축 공기의 생성시 효율적인 모터의 작동 제어를 통해 전력 손실 및 모터의 기계적 손실을 최소화할 수 있게하며, 인버터의 소프트 스타트기능을 이용하여 스크류콤프레셔의 잦은 기동시에도 기동전류에 의한 전기적 충격을 방지하여 스크류콤프레셔의 손상을 방지할 수 있게 한 것으로 이를 첨부된 도면에 의하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention uses a signal generated by a mechanical pressure switch for measuring the pressure of compressed air as the ON-OFF signal of the inverter as a signal according to the pressure value detected by the pressure switch screw compressor By controlling the operation of the compressor, it is possible to minimize the power loss and the mechanical loss of the motor through the efficient control of the operation of the motor during the generation of compressed air, and the soft start function of the inverter, even during frequent startup of the screw compressor It is possible to prevent the damage of the screw compressor by preventing the electric shock due to the starting current described in more detail by the accompanying drawings as follows.
도 1은 본 고안의 기본 구성을 나타낸 제어 계통도1 is a control system diagram showing the basic configuration of the present invention
도 2는 본 고안의 전력 공급 계통도2 is a power supply system diagram of the present invention
도 3은 본 고안의 인버터 회로 결선도3 is an inverter circuit connection diagram of the present invention
도 4는 본 고안의 인버터를 이용한 모터 제어 회로도4 is a motor control circuit diagram using an inverter of the present invention
도 5는 본 고안의 인버터 고장에 대비한 BYPASS 기능의 인버터 회로도이다.5 is an inverter circuit diagram of the BYPASS function for the inverter failure of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10,11 : 압력스위치 20 : 에어공급라인10,11: Pressure switch 20: Air supply line
30 : 인버터 40 : 모터30: inverter 40: motor
50 : 유분분리기 60 : 리시브탱크50: oil separator 60: receive tank
모터(40)에 의해 생산된 압축공기를 유분분리기(50)를 거쳐 리시브탱크(60)로 저장하며, 생산된 압축공기가 리시브탱크(60)로 공급되는 에어공급라인(20)에서 압축공기의 압력을 측정하여 기준 압력값에 따라서 모터(40)의 부하운전과 무부하운전을 제어하는 공지의 스크류콤프레셔 제어 장치에 있어서,The compressed air produced by the motor 40 is stored in the receive tank 60 via the oil separator 50, and the compressed air of the compressed air is supplied from the air supply line 20 through which the produced compressed air is supplied to the receive tank 60. In the well-known screw compressor control apparatus which measures a pressure and controls the load operation and no load operation of the motor 40 according to a reference pressure value,
압축공기 에어공급라인(20)에 다양한 설정치를 가진 다수의 압력스위치(10,11)를 설치하고, 모터(40)에는 전력 공급을 제어하고, 슬로우스타트기능을 가진 인버터(30)를 설치하여,By installing a plurality of pressure switches (10, 11) having various setting values in the compressed air air supply line 20, the motor 40 to control the power supply, and install an inverter 30 having a slow start function,
상기 압력스위치중 상한설정치의 압력스위치(10) 측정 신호를 인버터(30)에 전달하여 모터(40)의 전력공급 차단케 하고,It transmits the pressure switch 10 measurement signal of the upper limit of the pressure switch to the inverter 30 to cut off the power supply of the motor 40,
상기 압력스위치중 하한설정치의 압력스위치(11) 측정 신호를 인버터(30)에 전달하여 모터(40)의 전력공급을 재개할 수 있도록 한 구성이다.The pressure switch 11 measurement signal of the lower limit set value among the pressure switches is transmitted to the inverter 30 so that the power supply of the motor 40 can be resumed.
이와 같이 된 본 고안은 첨부도면 도 1과 같이 모터(40)와 압축기에 의해 생산된 압축공기를 에어공급라인(20)을 통해 리시브탱크(60)로 공급하게 된다.The present invention as described above is to supply the compressed air produced by the motor 40 and the compressor to the receiving tank 60 through the air supply line 20 as shown in the accompanying drawings.
이때, 에어공급라인(20)에는 유분분리기(50)를 설치하여 압축공기 내의 유분을 제거하게 되며, 그 일측에는 다수의 압력스위치(10,11)를 설치하여 압축공기의 압력을 측정하게 된다.At this time, by installing the oil separator 50 in the air supply line 20 to remove the oil in the compressed air, a plurality of pressure switches (10, 11) is installed on one side to measure the pressure of the compressed air.
상기 압력스위치(10,11)는 에어공급라인(20)을 통해 공급되는 압축공기의 압력을 측정하게 되는데, 다양한 측정값의 측정이 가능하도록 하기 위해서는 사용자가 원하는 해당 측정값에 따라 다수의 압력스위치(10,11)를 설치하게 되는데, 적어도 2개 이상의 갯수를 설치하는 것이 가장 바람직할 것이며, 압력스위치(10,11)는 가격이 저렴한 기계식이나 또는 전자식 중 어떠한 것을 사용해도 무방함을 미리 밝혀둔다.The pressure switches 10 and 11 measure the pressure of the compressed air supplied through the air supply line 20. In order to enable measurement of various measured values, a plurality of pressure switches according to the corresponding measured values desired by the user. (10, 11) is to be installed, it is most preferable to install at least two or more, the pressure switch (10, 11) is known in advance that it is safe to use any of the low-cost mechanical or electronic .
그리하여 상기와 같이 에어공급라인(20)의 압축공기의 압력 변화를 특정 설정치를 가진 압력스위치(10,11)가 측정하면 그 신호는 모터(40)의 전력 공급을 제어하는 인버터(30)로 그 신호가 전달된다.Thus, when the pressure switch 10, 11 having a specific set value is measured as the pressure change of the compressed air of the air supply line 20 as described above, the signal is transferred to the inverter 30 that controls the power supply of the motor 40. The signal is delivered.
따라서, 특정 신호가 인버터(30)에 입력되면 인버터(30)는 모터(40)로 공급되는 전력을 공급하거나 또는 차단하여 모터(40)의 작동을 제어하게 되는데, 그에 따른 일반적인 실시예를 설명하면 다음과 같다.Therefore, when a specific signal is input to the inverter 30, the inverter 30 controls the operation of the motor 40 by supplying or cutting off the power supplied to the motor 40. As follows.
즉, 압축공기 에어공급라인(20)에 대략 하한설정치와 상한설정치에 해당하는 복수의 압력스위치(10,11)를 설치한 후 각 압력스위치(10,11)의 측정 신호를 각각 인버터(30)의 ON과 OFF 제어 신호로 변환하여 적용하게 되면, 스크류콤프레셔에서 압축공기가 생산되어 에어공급라인(20)에서 측정된 압축공기의 압력이 상한설정치의 압력스위치(10)에서 측정되어 그 신호가 인버터(30)에 OFF 신호로 입력되면 인버터(30)는 압축공기를 생산하는 스크류콤프레셔의 모터(40)로 공급되는 전력을 차단하여 모터(40)의 작동을 정지시킴으로써, 압축공기의 생산을 중단시키게 된다.That is, after installing a plurality of pressure switches 10 and 11 corresponding to the lower limit set value and the upper limit set value in the compressed air air supply line 20, the inverter 30 measures the measurement signals of the pressure switches 10 and 11, respectively. When it is converted into ON and OFF control signals, compressed air is produced in the screw compressor, and the pressure of the compressed air measured in the air supply line 20 is measured by the pressure switch 10 of the upper limit set value, and the signal is converted into an inverter. When the inverter 30 inputs an OFF signal, the inverter 30 interrupts the operation of the motor 40 by cutting off the power supplied to the motor 40 of the screw compressor producing the compressed air, thereby stopping the production of the compressed air. do.
따라서 충분한 압축공기 압력이 생성된 후에는 불필요한 모터(40)의 작동을차단함으로써, 무부하 운전에 따른 전력 손실이 방지할 뿐 만 아니라, 모터(40)의 작동 과정에서 발생하는 발열에 의한 손상이나 기계적 마찰에 의한 손실 등 실제 부하운전을 하지 않더라도 발생하는 각종 손실을 방지할 수 있게 된다Therefore, after sufficient compressed air pressure is generated, the unnecessary operation of the motor 40 is blocked, thereby preventing power loss due to no-load operation, as well as damage or mechanical damage caused by heat generated during the operation of the motor 40. It is possible to prevent various losses that occur even if the actual load operation is not performed, such as losses due to friction.
반면에, 에어공급라인(20)에서 측정된 압축공기의 압력이 하한설정치의 압력스위치(11)에서 측정되어 그 신호가 인버터(30)에 ON 신호로 입력되면 인버터(30)는 압축공기를 생산하는 스크류콤프레셔의 모터(40)로 전력 공급을 재개하여 모터(40)를 재가동시킴으로써, 압축공기의 생산을 재개하게 되는데, 모터(40)에 전력을 공급하여 모터(40)의 작동을 재가동하는 과정에서 기동전류의 스트레스로부터 전기회로 및 모터(40)의 손상을 방지하기 위해서 인버터(30)에는 모터(40)로의 전력공급을 서서히 진행하는 슬로우스타트기능을 부가함으로써, 모터(40)의 정지 후 재 기동시에 기동전류에 의한 전기회로나 모터(40)의 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.On the other hand, when the pressure of the compressed air measured in the air supply line 20 is measured by the pressure switch 11 of the lower set value and the signal is input to the inverter 30 as the ON signal, the inverter 30 produces the compressed air. By restarting the power supply to the motor 40 of the screw compressor to restart the motor 40, the production of compressed air is resumed, the process of supplying power to the motor 40 to restart the operation of the motor 40 In order to prevent damage to the electric circuit and the motor 40 from the stress of the starting current in the inverter 30 is added to the slow start function to gradually advance the power supply to the motor 40, thereby restarting after stopping the motor 40 It is possible to prevent damage to the electric circuit or the motor 40 due to the starting current at the start.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 압력스위치를 이용하여 스크류콤프레셔에서 생산된 압축공기의 압력을 측정하고 이를 스크류콤프레셔의 모터를 제어하는 인버터의 작동신호로 공급함으로써, 보다 효율적인 스크류콤프레셔의 작동 제어가 가능할 뿐 아니라, 전기적 손실을 최소화하여 에너지를 크게 절감할 수 있으며, 인버터의 슬로우스타트 기능을 통해 잦은 스크류콤프레셔의 잦은 기동에 따른 전기적 충격도 방지하여 스크류콤프레셔의 고장이나 손상을 방지할 수 있는 효과도 얻을 수 있게 된다.As described above, the present invention measures the pressure of the compressed air produced by the screw compressor using the pressure switch and supplies it as an operation signal of the inverter controlling the motor of the screw compressor, thereby enabling more efficient control of the operation of the screw compressor. In addition, energy can be greatly reduced by minimizing electrical losses. Also, the slow start function of the inverter prevents electric shock due to frequent startup of the screw compressor, thereby preventing the failure or damage of the screw compressor. It becomes possible.
Claims (1)
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2004
- 2004-11-10 KR KR20-2004-0031728U patent/KR200374633Y1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
| EXTG | Extinguishment | ||
| T601 | Decision on revocation of utility model registration |