[發明專利]一種三電機驅動的單螺桿壓縮機控制方法

在審

• 申請號: 201910569009.7
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110195703A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 何志龍;曲西德;韓耀祥;吳偉烽;邢子文
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F04C28/08
• 分類號: F04C28/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

一種三電機驅動的單螺桿壓縮機控制方法，包括以下步驟：步驟一、在機殼當中布置螺桿，螺桿的兩側對稱配置兩個星輪，將螺桿與兩個星輪分別通過聯軸器與三個電機單獨連接，三個電機的轉速通過變頻器控制，變頻器連接控制器；步驟二、通過轉速傳感器測量三個電機的實時轉速，三個轉速傳感器的轉速信號經過控制器分析，控制器中設定轉速，根據控制器分析出三個電機轉速信號的差值，根據差值信號控制變頻器的頻率增加或者減少，進而來控制三個電機的轉速，實現三個電機的同步轉動。本發明能夠調節單螺桿壓縮機的流量，實現無級變流量調節，也能夠改變單螺桿壓縮機的壓比，控制過程簡便，控制效果可靠。

技術領域

本發明屬于單螺桿壓縮機控制領域，具體涉及一種三電機驅動的單螺桿壓縮機控制方法。

背景技術

單螺桿壓縮機是容積式壓縮機的一類，市場上現有的單螺桿壓縮機都是由一個圓柱形螺桿和兩個對稱配置的平面型星輪組成嚙合副，裝在機殼中，螺桿的螺槽，機殼內腔、星輪齒頂面構成工作容積，通過螺桿帶動星輪旋轉，完成單螺桿壓縮機的吸氣、壓縮、排氣過程。單螺桿壓縮機具有結構簡單，無氣閥，易損件少，體積小，結構緊湊，維修方便等優點，并且由于有兩個星輪在螺桿兩側對稱配置，使得單螺桿壓縮機結構合理并具有理想的力平衡性，軸向負荷、徑向氣體力等都會相互抵消。由于單螺桿壓縮機的力平衡性較好，因此振動小，噪聲低，在工作時，螺桿上的螺槽在一轉中均被利用兩次，使得螺槽空間得以充分利用。

現有的單螺桿空氣壓縮機主要用于石油、化工、能源、交通、機械、冶金、礦山、建筑、醫藥、食品等領域，軍事上如潛水艇和導彈發射等也有重要用途。

無油單螺桿壓縮機因能提供潔凈能源節能，市場需求越來越大。但由于單螺桿是由螺桿帶動兩個對稱分布的星輪轉動，會使得星輪的磨損嚴重，與材料、潤滑、加工、運行等均相關。國內外多年來一直在前述幾方面努力，但仍然沒有很好的解決星輪磨損的問題。另外，無油螺桿壓縮機一般采用的是噴水潤滑，但是效果不佳，并沒有大規模推廣市場。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中的問題，提供一種三電機驅動的單螺桿壓縮機控制方法，由三個電機分別驅動螺桿以及兩個星輪，三個電機由變頻器等控制實現頻率的變換，進而調節螺桿與星輪的轉速，實現無級變流量調節，通過調節轉速能改變壓縮機的壓比。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案包括：

步驟一、在機殼當中布置螺桿，螺桿的兩側對稱配置兩個星輪，將螺桿與兩個星輪分別通過聯軸器與三個電機單獨連接，三個電機的轉速通過變頻器控制，變頻器連接控制器；通過螺桿的螺槽、機殼的內壁以及星輪的齒構成封閉氣腔，氣體進入螺槽內，當星輪齒在螺槽內相對運動時，封閉氣腔的容積逐漸減小，對氣體進行壓縮，壓縮后的氣體排出；

步驟二、通過轉速傳感器測量三個電機的實時轉速，三個轉速傳感器的轉速信號經過控制器分析，控制器中設定轉速，根據控制器分析出三個電機轉速信號的差值，根據差值信號控制變頻器的頻率增加或者減少，進而來控制三個電機的轉速，實現三個電機的同步轉動。

步驟二給三個電機分別安裝一個轉速傳感器，連接兩個星輪的電機分別編號為第一電機和第三電機，連接螺桿的電機為第二電機，轉速傳感器、控制器與變頻器的編號相同；將第一轉速傳感器與第三轉速傳感器的轉速信號經過第一控制器分析，第一控制器中設定轉速，根據第一控制器分析第一電機和第三電機轉速信號的差值，根據差值信號控制第一變頻器和第三變頻器的頻率增加或者減少，進而控制第一電機和第三電機的轉速；第二轉速傳感器的轉速信號經過第二控制器分析，第二控制器與第一控制器對比轉速信號，根據差值信號控制第二變頻器的頻率增加或者減少，進而控制第二電機的轉速，最終實現三個電機的同步轉動。