[發(fā)明專(zhuān)利]一種空壓機(jī)的兩級(jí)壓縮控制方法、控制器和空壓機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010530503.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111720298B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳欣佩;盧衍林;韓文翰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)東亞機(jī)械工業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F04B49/20
• 分類(lèi)號(hào): F04B49/20;F04B49/02;F04B49/06;F04B49/08;F04B25/00;F04B41/06
• 代理公司: 廈門(mén)市首創(chuàng)君合專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠;林燕玲

一種空壓機(jī)的兩級(jí)壓縮控制方法、控制器和空壓機(jī)，空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)，檢測(cè)二級(jí)主機(jī)排氣口的壓力值，若該壓力值小于設(shè)定的目標(biāo)壓力值，則提高一級(jí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，若壓力值大于設(shè)定的目標(biāo)值則降低一級(jí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，直至相等，同時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速比控制二級(jí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；空壓機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，采用PID控制方法調(diào)整該轉(zhuǎn)速比，具有高效、可靠、性?xún)r(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空壓機(jī)領(lǐng)域，特別是指一種兩級(jí)壓縮控制方法、控制器和空壓機(jī)。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，用氣設(shè)備對(duì)空壓機(jī)的穩(wěn)定性要求越來(lái)越高，對(duì)空壓機(jī)的效率要求越來(lái)越高，二級(jí)壓縮的空壓機(jī)越來(lái)越得到客戶(hù)的青睞。

目前兩級(jí)壓縮空壓機(jī)大致有兩種方案，

方案1：一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)2個(gè)主機(jī)，電機(jī)通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)一級(jí)壓縮主機(jī)和二級(jí)壓縮主機(jī)，齒輪的齒數(shù)固定運(yùn)行的過(guò)程中無(wú)法調(diào)整一級(jí)和二級(jí)的相對(duì)轉(zhuǎn)速。采用這種方案，通過(guò)齒輪傳動(dòng)需包含3個(gè)齒輪+一個(gè)齒輪箱，整體造價(jià)成本高，且運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法調(diào)整一級(jí)和二級(jí)的相對(duì)轉(zhuǎn)速。一級(jí)的排氣壓力不可調(diào)整，效率較差。

方案2：二個(gè)電機(jī)帶動(dòng)2個(gè)主機(jī)，二個(gè)電機(jī)通過(guò)同軸/直聯(lián)傳動(dòng)方式，分別帶動(dòng)一級(jí)、二級(jí)主機(jī)，通過(guò)PID控制一級(jí)和二級(jí)的相對(duì)轉(zhuǎn)速，使一級(jí)和二級(jí)的電機(jī)負(fù)載相符合。采用這種方案，單純通過(guò)PID來(lái)控制存在啟動(dòng)過(guò)程中因PID調(diào)節(jié)不及時(shí)，二級(jí)電機(jī)轉(zhuǎn)速不符合需求轉(zhuǎn)速，造成一級(jí)排氣壓力過(guò)高，進(jìn)而報(bào)故障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提出一種兩級(jí)壓縮控制方法、控制器和空壓機(jī)，具有高效、可靠、性?xún)r(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種空壓機(jī)的兩級(jí)壓縮控制方法，其特征在于：空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)，檢測(cè)二級(jí)主機(jī)排氣口的壓力值，若該壓力值小于設(shè)定的目標(biāo)壓力值，則提高一級(jí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，若壓力值大于設(shè)定的目標(biāo)值則降低一級(jí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，直至相等，同時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速比控制二級(jí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；空壓機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，采用PID控制方法調(diào)整該轉(zhuǎn)速比。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)速比為二級(jí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速/一級(jí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選的，所述PID控制方法計(jì)算公式為：

u(k)＝(Kp*e(k)²)+Ki*T*∑e(i)+(Kd/T)*[Pv(k)–Pv(k-1)]

其中：u(k)為當(dāng)前轉(zhuǎn)速比的輸出值，e(k)為當(dāng)前偏差，∑e(i)為累積的穩(wěn)態(tài)誤差，Sv(k)當(dāng)前設(shè)定的目標(biāo)壓力值，Pv(k)當(dāng)前反饋的壓力值，Pv(k-1)為前一刻反饋的壓力值，T為采樣時(shí)間，Kp為比例增益，Ki為積分增益，Kd為微分增益。

優(yōu)選的，微分增益Kp根據(jù)當(dāng)前偏差進(jìn)行確定，具體為：

e(k)≥5kp＝100

1≤e(k)≤5kp＝50

0.2≤e(k)＜1kp＝5

優(yōu)選的，對(duì)于當(dāng)前偏差e(k)，其取值設(shè)定為，正向時(shí)：e(k)＝Sv(k)-Pv(k)；反向時(shí)：e(k)＝Pv(k)-Sv(k)。

優(yōu)選的，空壓機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)定一級(jí)排氣的壓力與二級(jí)排氣的壓力關(guān)系滿(mǎn)足：

P1＝((P2+1)^0.5)-1

其中：P1為一級(jí)排氣的壓力值，P2為二級(jí)排氣的壓力值。

一種空壓機(jī)的兩級(jí)壓縮控制器，其特征在于：采用上述的一種空壓機(jī)的兩級(jí)壓縮控制方法。

一種空壓機(jī)，其特征在于：具有上述的一種空壓機(jī)的兩級(jí)壓縮控制器。

優(yōu)選的，采用雙永磁驅(qū)動(dòng)雙壓縮主機(jī)。