压缩机和用于其速度控制的方法技术

本发明专利技术主要涉及用于压缩机的控制速度的方法，尤其是通过该方法来控制压缩机的可旋转压缩元件的速度。此外，本发明专利技术涉及一种压缩机，例如用于生成压缩空气的压缩机。压缩机操作成在其操作期间以具有至少与最小平均值一样大的平均值的速度操作，以确保压缩机的功能。根据该方法，确定压缩机的、对于待由压缩机实现随时间可变的输出功率所需的随时间可变的目标速度。确定随时间可变的目标速度的时间平均值。根据本发明专利技术，如果可变的目标速度的时间平均值小于压缩机的速度的最小平均值，则提高下速度极限。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压缩机和用于其速度控制的方法本专利技术主要涉及用于压缩机的控制速度的方法，尤其是通过该方法来控制压缩机的可旋转压缩元件的速度。此外，本专利技术涉及一种压缩机，例如用于生成压缩空气的压缩机。DE60313320T2示出了用于对螺杆式压缩机减载的方法，在该方法中，空气在封闭的空气入口处从螺杆式压缩机被去除。DE102013111218A1教导了用于生成压缩空气的组件的电子控制设备。控制设备依赖用于生成压缩空气的组件的结构和性能的模型。从DE10047940A1中得知了用于控制螺杆式压缩机的操作的方法，在该方法中，所述螺杆式压缩机的马达的旋转频率受控制。DE60118088T2示出了用于控制压缩机设备的方法，在该方法中，经润滑的压缩机元件的速度受控制。DE60115671T2教导了基于压缩机驱动装置的速度和扭矩的测量结果来进行控制的注油式可变速螺杆式压缩机。从现有技术出发，本专利技术的目的在于：通过改变压缩机的速度而持久地确保压缩机的其输出功率可变的功能，同时允许压缩机高效地进行操作。所述目的通过根据所附权利要求1的方法以及通过根据所附独立权利要求10的压缩机来实现。本专利技术的方法用于压缩机的控制速度。压缩机尤其是优选地用于生成压缩空气的压缩机。压缩机的操作的特征在于速度，尤其是压缩机的可旋转压缩元件的速度。为了持久地确保压缩机的功能，压缩机在其操作期间必须以至少与最小平均值一样高的速度进行操作。速度随着时间可变。平均值是随时间可变的速度的平均值。只有当压缩机在长期平均水平中的速度至少与最小平均值一样大时，才能持久地确保压缩机的功能。这导致了这样的事实：即，仅当压缩机在长期平均水平中的速度至少与最小平均值一样大时，压缩机中的单个过程(尤其例如除油或润滑)才可达到足够的程度。在根据本专利技术的方法的一个步骤中，确定压缩机的、实现输出功率所必需的目标速度。具体地，通过另一个过程或通过压缩机的操作者确定待由压缩机实现的输出功率，并且所述输出功率随时间可变。相应地，目标速度也随时间可变。在根据本专利技术的方法的另一个步骤中，确定随时间可变的目标速度的时间平均值。时间平均值是在所考虑的持续时间中的平均目标速度。根据本专利技术，如果可变的目标速度的时间平均值小于压缩机的速度的最小平均值，则提高压缩机的下速度极限。下速度极限是压缩机的速度不会低于其的值。根据本专利技术，压缩机以目标速度操作，但是不会低于下速度极限。如果可变的目标速度的时间平均值持久地小于压缩机的速度的最小平均值，则将无法再确保压缩机的功能，这是因为：例如，将无法再充分地进行除油，由此所生成的压缩空气的油含量将过大。提高下速度极限使得压缩机的平均速度提高，从而持久地确保压缩机的功能。根据本专利技术的方法的一个具体有益效果在于，压缩机可以高效地操作，因为当存在相应的低功率需求时，压缩机可暂时地以低于相应的静态下速度极限的低速度进行工作。在根据本专利技术的方法的优选实施方式中，在时间监测间隔上确定随时间可变的目标速度的时间平均值。因此，目标速度的时间平均值代表监测间隔中的平均目标速度。在根据本专利技术的方法的优选实施方式中，如果可变的目标速度的时间平均值小于压缩机的速度的最小平均值，则在所述监测间隔终止之后提高下速度极限。尤其优选地，如果可变的目标速度的时间平均值小于压缩机的速度的最小平均值，则紧接于监测间隔终止之后立即提高下速度极限。这确保了压缩机的平均速度在短时间内增加。在根据本专利技术的方法的优选实施方式中，在监测间隔期间记录压缩机的随时间可变的目标速度的时间分布。因此，不仅存在目标速度的平均值，还存在目标速度的时间分布。在根据本专利技术的方法的优选实施方式中，在监测间隔终止之后，下速度极限提高到这样的程度：使得随时间可变的目标速度的所记录的时间分布在受限于已提高的下速度极限的情况下，在监测间隔上具有至少与压缩机的速度的最小平均值一样大并且尤其优选为一样大的时间平均值。在该实施方式中，假设压缩机在接下来的监测间隔中利用相同的可实现输出功率的变化曲线进行操作。如果情况确实如此，则在该接下来的监测间隔中，压缩机的速度的平均值将与速度的最小平均值一样大或至少一样大。因此，一方面确保了压缩机的功能；另一方面，压缩机的速度的可实现输出功率下降非常小，从而使得压缩机高效地进行操作。在最常见的情况(压缩机始终以可实现输出功率的相同的时间分布进行操作)中，压缩机的速度将下降并且具有小的可实现输出功率，使得压缩机的速度的平均值刚好达到最小平均值。根据本专利技术的方法优选地周期性地运行，其中，所述周期分别对应于监测持续时间。在每个周期中，确定压缩机的随时间可变的目标速度；确定随时间可变的目标速度的时间平均值；以及如果可变的目标速度的时间平均值小于压缩机的速度的最小平均值，则提高下速度极限。在根据本专利技术的方法的优选实施方式中，还监测随时间可变的目标速度在上目标速度和下目标速度之间变化的次数。上目标速度优选地通过压缩机的最大速度形成，并且对应于满负载操作。可替代地，上目标速度优选地计为压缩机的最大速度的80％。下目标速度优选地通过空速度形成。可替代地，下目标速度优选地计为压缩机最大速度的50％。在所描述的监测中，对随时间可变的目标速度在上目标速度和下目标速度之间变化的次数进行计数，其中，仅必须对从上目标速度到下目标速度的变化进行计数，或者仅必须对从下目标速度到上目标速度的变化进行计数。在这些实施方式中，如果在下目标速度和上目标速度之间的变化超过预限定的最大次数，则另外降低上速度极限。已降低的上速度极限小于上目标速度。根据压缩机的目标速度进行操作，但是不超过上速度极限。降低上速度极限使得压缩机在非常高的速度(即，尤其为最大速度)和很小的速度(即，尤其为空速度)之间的变化更少。就此而言，压缩机的可实现输出功率频繁在高功率和低功率之间变化还会导致上目标速度和下目标速度之间的频繁的变化。通过降低上速度极限，压缩机的速度将不会以相同的程度跟随这些变化，而是将在中间范围中波动。这将减小压缩机的磨损。预限定的最大变化次数设计成使得压缩机高效地操作。所描述的监测随时间可变的目标速度在上目标速度和下目标速度之间变化的次数的过程中，优选在监测间隔上进行监测。如果在下目标速度和上目标速度之间变化的次数超过预限定的最大次数，则优选地紧接于监测间隔之后立即进行所描述的降低上速度极限。压缩机优选地设计成用于压缩介质，使得根据本专利技术进行介质的压缩。介质优选由气体形成。气体优选由空气形成，使得压缩机被设计成生成从压缩机输出的压缩空气。然而，气体例如还可以是二氧化碳或者氧气。待压缩的介质例如还可以是气雾剂。介质的压缩优选地在具有螺杆转子的压缩机内进行，其中所述螺杆转子形成压缩元件。上述压缩机的速度代表螺杆转子的速度。但是，压缩机也可设计有其他类型的压缩元件，例如齿轮或活塞。压缩机优选地利用流体作为润滑剂和/或利用流体作为冷却剂来操作。流体优选通过油和/或水形成。在压缩机中，优选地实现从流体中分离经压缩的气体，为此使用了分离器。如果可变的目标速度的时间平均值小于压缩机的速度的最小平均值，则优选地进行根据本专利技术的提高下速度极限，以借助于分离器持久地保证从流体中分离经压缩的气体，即，持久地确保分离器的功能。可实现的随时间可变的输出功率优选地由被压缩机压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于压缩机的控制速度的方法，所述压缩机在所述压缩机的操作期间以具有至少与最小平均值一样大的平均值的速度操作以确保所述压缩机的功能，所述方法包括以下步骤：‑确定所述压缩机的随时间可变的目标速度，其中所述随时间可变的目标速度对于待由所述压缩机实现随时间可变的输出功率是必需的；‑确定所述随时间可变的目标速度的时间平均值；以及‑如果所述可变的目标速度的时间平均值小于所述压缩机的速度的最小平均值，则提高下速度极限。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.13 DE 102015111287.61.用于压缩机的控制速度的方法，所述压缩机在所述压缩机的操作期间以具有至少与最小平均值一样大的平均值的速度操作以确保所述压缩机的功能，所述方法包括以下步骤：-确定所述压缩机的随时间可变的目标速度，其中所述随时间可变的目标速度对于待由所述压缩机实现随时间可变的输出功率是必需的；-确定所述随时间可变的目标速度的时间平均值；以及-如果所述可变的目标速度的时间平均值小于所述压缩机的速度的最小平均值，则提高下速度极限。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，跨越监测间隔确定所述随时间可变的目标速度的时间平均值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述可变的目标速度的时间平均值小于所述压缩机的速度的最小平均值，则紧接于所述监测间隔之后立即提高所述下速度极限。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述监测间隔上记录所述压缩机的随时间可变的目标速度的时间分布。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述监测间隔终止之后，将所述下速度极限提高到这样的程度：使得在受限于已提高的下速度极限的情况下，所述随时间可变的目标速度的所记录的时间分布在...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·乔治·克劳斯，诺贝特·莱茵兰德，
申请(专利权)人：加德纳·丹佛德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE