[发明专利]用于压缩机系统的控制方法及设备

说明书

本公开内容描述了一种用于压缩机系统的控制方法，所述压缩机系统包括与压力容器连接的压缩机和对压缩机的电机进行控制的变频器。在所述方法中，基于压缩机系统的所监测/估计的电气量来估计当前操作状态。操作状态可以表示压力容器中的压力。压力容器中的压力产生电机的反作用扭矩。反作用扭矩与压力成比例并且可以用于估计压力容器内的压力。可以基于所监测的一个或更多个电气量来计算对反作用扭矩的估计。本发明还公开了一种用于实施所述控制方法的设备。

技术领域

本发明涉及压缩机的控制，并且特别地涉及估计压缩机的操作状态。

背景技术

压缩机系统的压力容器中的压力可以以各种方式进行控制。例如，在加载/卸载控制方案下，交替地将以恒定速度操作的压缩机控制为加载模式或卸载模式。压力容器内的压力在最小压力限度与最大压力之间交替。替选地，可以使用PI控制方案来控制压缩机。可以使用PI控制器或PID控制器来控制压缩机的转速，使得内部的压力保持在期望的恒定水平。

为了能够控制压力容器内的压力，压缩机系统可以包括压力传感器。这样的传感器可能会使压缩机系统的成本增加。此外，传感器可能容易出现故障并且可能需要定期维护。

发明内容

本发明的目的是提供用于缓解上述缺点的方法以及用于实现该方法的设备。本发明的目的通过根据本发明的用于压缩机系统的控制方法以及用于实现该方法的设备来实现。本发明还公开了优选实施方式。

本发明描述了一种用于压缩机系统的控制方法，该压缩机系统包括与压力容器连接的压缩机和对压缩机的电机进行控制的变频器。在该方法中，可以基于压缩机系统的所监测/估计的电气量来估计当前操作状态。操作状态可以表示压力容器中的压力。压力容器中的压力产生电机的反作用扭矩。反作用扭矩与压力成比例并且可以用于估计压力容器内的压力。可以基于所监测的一个或更多个电气量来计算对反作用扭矩的估计。

根据本发明的方法包括识别阶段和操作阶段。在识别阶段中，可以操作压缩机以生成压力容器的期望压力。确定在期望压力下的至少一个电气量(例如，向压缩机提供动力的电机的机械功率)，并且基于所述至少一个电气量来计算表示由期望压力引起的反作用扭矩的参考水平。

在操作阶段中，可以通过监测电气量并且基于所监测的电气量值计算反作用扭矩的当前值来确定压力容器中的当前压力水平。通过控制电机的转速，可以将反作用扭矩的当前值控制为参考值。以该方式，可以在没有压力传感器的情况下操作压缩机系统。

附图说明

以下将参照附图借助于优选实施方式更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了根据本公开内容的识别阶段的简化示例；以及

图2示出了插值函数的简化示例。

具体实施方式

本公开内容提出了一种用于压缩机系统的控制方法，该压缩机系统包括与压力容器连接的压缩机和对压缩机的电机进行控制的变频器。压缩机可以是容积式压缩机(例如螺杆式压缩机)或动态压缩机(例如离心式压缩机)。在根据本公开内容的控制方法的正常操作期间，控制目标可以是将压力容器内的压力保持在期望水平。为了实现该目标，可以估计当前操作状态，并且可以基于所估计的操作状态来控制压缩机的电机的转速。操作状态可以表示压力容器中的压力。

在根据本公开内容的方法中，可以基于压缩机系统的所监测/估计的至少一个电气量来估计当前操作状态。基于所监测的至少一个电气量，可以计算对由压力容器内的压力引起的反作用扭矩的估计。在压缩机系统中，可以假定压缩机与压力容器之间的距离如此之短，以至于可以忽略流量相关的损失。因此可以认为反作用扭矩保持相同而与流量无关，并且可以使用反作用扭矩来估计压力容器内的压力而不用考虑压缩机的电机的转速。