專利名稱：螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及螺桿空壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及螺桿空壓機(jī)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及螺桿空壓機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有螺桿空壓機(jī)電控驅(qū)動(dòng)方案主要有以下幾種( I)使用工頻驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)主機(jī)及油然而該方案中，必須使用較大的儲(chǔ)氣罐，從而導(dǎo)致整個(gè)螺桿空壓機(jī)占地面積較大；并且在管路的氣壓達(dá)到目標(biāo)值時(shí)，加、卸載的控制方式還要使其壓力繼續(xù)上升至卸載壓力，這段時(shí)間需要主機(jī)繼續(xù)運(yùn)行提供能量，即使卸載后，主機(jī)也仍然處于空載運(yùn)行狀態(tài)，浪費(fèi)電能；管路中的氣體壓力始終在加載壓力和卸載壓力之間變化，不能夠保證供氣壓力的穩(wěn)定；油冷風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中始終處于工作狀態(tài)，浪費(fèi)電能，同時(shí)也不能使?jié)櫥蜏囟缺３衷谝欢ǚ秶鷥?nèi)；主電機(jī)雖然采用Y-Λ降壓?jiǎn)?dòng)，但啟動(dòng)電流仍然很大，對(duì)電網(wǎng)沖擊大，易造成電網(wǎng)不穩(wěn)，同時(shí)威脅其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全。(2)使用工頻驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)主機(jī)及油冷風(fēng)機(jī)，將壓縮氣體儲(chǔ)存于儲(chǔ)氣罐中，通過檢測(cè)管路的氣體壓力來控制加載和卸載，通過溫度傳感器檢測(cè)機(jī)頭溫度來控制油冷風(fēng)機(jī)的開啟和關(guān)閉，使?jié)櫥蜏囟缺３衷谝欢ǖ臏囟确秶鷥?nèi)。然而該方案同樣須要使用較大的儲(chǔ)氣罐，成本高，占地面積大；并且還存在浪費(fèi)電能、供氣壓力不穩(wěn)定等問題。此外，本方案通過溫度傳感器檢測(cè)機(jī)頭溫度來控制油冷風(fēng)機(jī)開啟和關(guān)閉的方式，其只能使油溫保持在一定范圍內(nèi)，控制精度較差，不能實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油的恒溫控制。因溫度過高會(huì)降低潤(rùn)滑油的粘性和表面張力，導(dǎo)致油氣分離能力下降，同時(shí)易使?jié)櫥桶l(fā)生變質(zhì)，而溫度過低會(huì)使?jié)櫥腿榛?，影響?rùn)滑效果，導(dǎo)致設(shè)備磨損過快，故空壓機(jī)運(yùn)行中潤(rùn)滑油溫度控制的精度較差會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油的使用壽命下降，潤(rùn)滑效果也比較差。同時(shí)油冷風(fēng)機(jī)的啟停較為頻繁，將縮短風(fēng)機(jī)使用壽命。(3)采用變頻驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)主機(jī)，采用工頻驅(qū)動(dòng)油冷風(fēng)機(jī),將壓縮氣體儲(chǔ)存于儲(chǔ)氣罐中,通過檢測(cè)管路的氣體壓力來調(diào)節(jié)主電機(jī)的運(yùn)行頻率,保證供氣管路中氣體壓力的恒定，通過溫度傳感器檢測(cè)機(jī)頭溫度來控制油冷風(fēng)機(jī)的開啟和關(guān)閉，使?jié)櫥蜏囟缺３衷谝欢ǖ臏囟确秶鷥?nèi)。該方案雖然可以實(shí)現(xiàn)較低能耗，又可以提供恒定壓力，但是和方案(2)—樣，其通過溫度傳感器檢測(cè)機(jī)頭溫度來控制油冷風(fēng)機(jī)開啟和關(guān)閉的方式只能使油溫保持在一定范圍內(nèi)，其控制精度也較差，不能實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油的恒溫控制，故無法有效延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命和提高潤(rùn)滑效果，同時(shí)油冷風(fēng)機(jī)的啟停較為頻繁，縮短風(fēng)機(jī)使用壽命。而且該方案集成度不高，需要人工安裝各種電器元件并布線，增加了安裝的工時(shí)以及材料、人工等成本。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)上述螺桿空壓機(jī)占用空間大、能耗高、控制精度差的問題，提供一種螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及螺桿空壓機(jī)。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，包括用于驅(qū)動(dòng)主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的主機(jī)變頻控制單元以及用于驅(qū)動(dòng)油冷 風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)變頻控制單元；還包括壓力傳感器信號(hào)處理單元、第一 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器、溫度傳感器信號(hào)處理單元、第二 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器，其中所述壓力傳感器信號(hào)處理單元，用于將從壓力傳感器接收的氣體壓力值電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理并傳送到第一 PID調(diào)節(jié)器；所述溫度傳感器信號(hào)處理單元，用于將從溫度傳感器接收的潤(rùn)滑油溫度電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理并傳送到第二 PID調(diào)節(jié)器；所述第一 PID調(diào)節(jié)器根據(jù)氣體壓力值電信號(hào)產(chǎn)生第一控制信號(hào)并將所述第一控制信號(hào)傳送到主機(jī)變頻控制單元；所述第二 PID調(diào)節(jié)器根據(jù)潤(rùn)滑油溫度電信號(hào)產(chǎn)生第二控制信號(hào)并將所述第二控制信號(hào)傳送到風(fēng)機(jī)變頻控制單元。在本實(shí)用新型所述的螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，所述第一 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器包括用于存儲(chǔ)壓力設(shè)定值的第一存儲(chǔ)單元，所述第二 PID調(diào)節(jié)器包括用于存儲(chǔ)溫度設(shè)定值的第二存儲(chǔ)單元。本實(shí)用新型還提供一種螺桿空壓機(jī)，包括主電機(jī)、用于氣體傳送的管路、油冷風(fēng)機(jī)、潤(rùn)滑油回路、用于驅(qū)動(dòng)主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的主機(jī)變頻控制單元以及用于驅(qū)動(dòng)油冷風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)變頻控制單元；還包括壓力傳感器、壓力傳感器信號(hào)處理單元、第一 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器、溫度傳感器、溫度傳感器信號(hào)處理單元、第二 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器，其中所述壓力傳感器位于氣體管路中并將氣體壓力值轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送到壓力傳感器信號(hào)處理單元；所述溫度傳感器與潤(rùn)滑油接觸并將潤(rùn)滑油的溫度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送到溫度傳感器信號(hào)處理單元；所述第一 PID調(diào)節(jié)器根據(jù)氣體壓力值電信號(hào)產(chǎn)生第一控制信號(hào)并將所述第一控制信號(hào)傳送到主機(jī)變頻控制單元；所述第二 PID調(diào)節(jié)器根據(jù)潤(rùn)滑油溫度電信號(hào)產(chǎn)生第二控制信號(hào)并將所述第二控制信號(hào)傳送到風(fēng)機(jī)變頻控制單元。在本實(shí)用新型所述的螺桿空壓機(jī)中，所述第一 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器包括用于存儲(chǔ)壓力設(shè)定值的第一存儲(chǔ)單元，所述第二 PID調(diào)節(jié)器包括用于存儲(chǔ)溫度設(shè)定值的第二存儲(chǔ)單元。本實(shí)用新型的螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置及螺桿空壓機(jī)，通過主電機(jī)和油冷風(fēng)機(jī)的雙變頻結(jié)構(gòu)，可降低整個(gè)空壓機(jī)的占用空間，并且能耗較低、控制精度高。

圖I是本實(shí)用新型螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)施例的示意圖。圖2是本實(shí)用新型螺桿空壓機(jī)實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖I所示，是本實(shí)用新型的螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)施例的示意圖。在本實(shí)施例中，該螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置10包括壓力傳感器信號(hào)處理單元11、第一 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器12、主機(jī)變頻控制單元13、溫度傳感器信號(hào)處理單元14、第二 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器15及風(fēng)機(jī)變頻控制單元16。上述的主機(jī)變頻控制單元13用于驅(qū)動(dòng)主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)空氣壓縮。風(fēng)機(jī)變頻控制單元16用于驅(qū)動(dòng)油冷風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油回路中的潤(rùn)滑油散熱。壓力傳感器信號(hào)處理單元11用于將管路中壓力傳感器檢測(cè)的壓力電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理(即轉(zhuǎn)換為第一 PID調(diào)節(jié)器12可識(shí)別的信號(hào))并傳送到第一 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器12。第一 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器12將來自壓力傳感器信號(hào)處理單元11的氣體壓力值與壓力設(shè)定值進(jìn)行比較，并根據(jù)差值的大小按既定的控制算法進(jìn)行計(jì)算，產(chǎn)生第一控制信號(hào)傳送到主機(jī)變頻控制單元13。主機(jī)變頻控制單元13根據(jù)上述第一控制信號(hào)向主電機(jī)輸出相應(yīng)的電壓和頻率，以調(diào)整主電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而使實(shí)際壓力始終維持在設(shè)定壓力。在采用上述控制方式后，螺桿空壓機(jī)主電機(jī)實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)，避免了啟動(dòng)時(shí)的大電流,減小了對(duì)電網(wǎng)的沖擊。溫度傳感器信號(hào)處理單元14用于將溫度傳感器檢測(cè)的溫度電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理 (即轉(zhuǎn)換為第二 PID調(diào)節(jié)器15可識(shí)別的信號(hào))并傳送到第二 PID調(diào)節(jié)器15。第二 PID調(diào)節(jié)器15將來自溫度傳感器信號(hào)處理單元14的潤(rùn)滑油的溫度與溫度設(shè)定值進(jìn)行比較，并根據(jù)差值的大小按既定的控制算法進(jìn)行計(jì)算，產(chǎn)生第二控制信號(hào)。風(fēng)機(jī)變頻控制單元16根據(jù)上述第二控制信號(hào)向油冷風(fēng)機(jī)輸出相應(yīng)的電壓和頻率，以調(diào)節(jié)油冷風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而使實(shí)際油溫始終維持在設(shè)定油溫，保證了油溫控制的精度，有效延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命，提高了潤(rùn)滑效果。在采用上述控制方式后，避免了油冷風(fēng)機(jī)的頻繁啟停，延長(zhǎng)了油冷風(fēng)機(jī)的使用壽命O上述螺桿空壓機(jī)高度集成空開、接觸器、繼電器等空壓機(jī)行業(yè)所應(yīng)用的電氣控制元器件，無須另外布線及增加電氣元件，減少安裝時(shí)的材料、人工等成本。上述螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置10通過實(shí)時(shí)檢測(cè)管路中氣體壓力，計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)主電機(jī)所需電壓和頻率，保證供氣壓力恒定，同時(shí)輸出功率最小，降低能耗；并通過檢測(cè)潤(rùn)滑油溫度，控制油冷風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率的電壓，進(jìn)而控制潤(rùn)滑油溫度，最大限度使?jié)櫥蜏囟缺３趾愣?，且有效延長(zhǎng)潤(rùn)滑油和油冷風(fēng)機(jī)的使用壽命。在上述的螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，第一PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器12包括用于存儲(chǔ)壓力設(shè)定值的第一存儲(chǔ)單元。而第二 PID調(diào)節(jié)器15包括用于存儲(chǔ)溫度設(shè)定值的第二存儲(chǔ)單元。通過上述第一存儲(chǔ)單元和第二存儲(chǔ)單元，可對(duì)壓力設(shè)定值和溫度設(shè)定值進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)然上述存儲(chǔ)單元中的設(shè)定值也可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。如圖2所示，是本實(shí)用新型螺桿空壓機(jī)實(shí)施例的示意圖。在本實(shí)施例中個(gè)，螺桿空壓機(jī)20包括主電機(jī)206、管路201、油冷風(fēng)機(jī)212、潤(rùn)滑油回路207、壓力傳感器202、壓力傳感器信號(hào)處理單元203、第一 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器204、溫度傳感器208、溫度傳感器信號(hào)處理單元209、第二 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器210、主機(jī)變頻控制單元205以及風(fēng)機(jī)變頻控制單元211。其中管路201用于實(shí)現(xiàn)壓力氣體傳送；主機(jī)變頻控制單元205用于驅(qū)動(dòng)主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)空氣壓縮；風(fēng)機(jī)變頻控制單元211用于驅(qū)動(dòng)油冷風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑油回路207中的潤(rùn)滑油散熱及溫度的恒定。壓力傳感器202位于管路201中并將氣體壓力值轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送到壓力傳感器信號(hào)處理單元203，壓力傳感器信號(hào)處理單元203將氣體壓力值電信號(hào)做轉(zhuǎn)換處理后傳送到第一 PID調(diào)節(jié)器204，第一 PID調(diào)節(jié)器204根據(jù)氣體壓力值產(chǎn)生第一控制信號(hào)并將第一控制信號(hào)傳送到主機(jī)變頻控制單元205，從而主機(jī)變頻控制單元205可根據(jù)管路201中氣體壓力值調(diào)整輸出電壓及頻率，驅(qū)動(dòng)主電機(jī)206保持供氣壓力恒定，同時(shí)輸出功率最小。溫度傳感器208設(shè)于潤(rùn)滑油回路207并與潤(rùn)滑油接觸，其將潤(rùn)滑油的溫度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送到溫度傳感器信號(hào)處理單元209，溫度傳感器信號(hào)處理單元209將潤(rùn)滑油溫度電信號(hào)做轉(zhuǎn)換處理后傳送到第二 PID調(diào)節(jié)器210。第二 PID調(diào)節(jié)器210根據(jù)潤(rùn)滑油溫度產(chǎn)生第二控制信號(hào)并將該第二控制信號(hào)傳送到風(fēng)機(jī)變頻控制單元211，從而風(fēng)機(jī)變頻控制單元211可根據(jù)潤(rùn)滑油溫度，控制油冷風(fēng)機(jī)212運(yùn)行頻率及電壓，進(jìn)而控制潤(rùn)滑油溫度，最大限度使油溫保持恒定，且有效延長(zhǎng)潤(rùn)滑油和冷卻風(fēng)扇的使用壽命，提高了潤(rùn)滑效果。在上述的螺桿空壓機(jī)中，第一 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器204包括用于存儲(chǔ)壓力設(shè)定值的第一存儲(chǔ)單元，第二 PID調(diào)節(jié)器210包括用于存儲(chǔ)溫度設(shè)定值的第二存儲(chǔ)單元。上述螺桿空壓機(jī)可高度集成空開、接觸器、繼電器等空壓機(jī)行業(yè)所應(yīng)用的電氣控制元器件，無須另外布線及增加電氣元件，減少安裝時(shí)的材料、人工等成本。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，包括用于驅(qū)動(dòng)主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的主機(jī)變頻控制單元以及用于驅(qū)動(dòng)油冷風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)變頻控制單元；其特征在于還包括壓力傳感器信號(hào)處理單元、第一PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器、溫度傳感器信號(hào)處理單元、第二PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器，其中所述壓力傳感器信號(hào)處理單元，用于將從壓力傳感器接收的氣體壓力值電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理并傳送到第一 PID調(diào)節(jié)器；所述溫度傳感器信號(hào)處理單元，用于將從溫度傳感器接收的潤(rùn)滑油溫度電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理并傳送到第二 PID調(diào)節(jié)器；所述第一 PID調(diào)節(jié)器根據(jù)氣體壓力值電信號(hào)產(chǎn)生第一控制信號(hào)并將所述第一控制信號(hào)傳送到主機(jī)變頻控制單元；所述第二 PID調(diào)節(jié)器根據(jù)潤(rùn)滑油溫度電信號(hào)產(chǎn)生第二控制信號(hào)并將所述第二控制信號(hào)傳送到風(fēng)機(jī)變頻控制單
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述第一PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器包括用于存儲(chǔ)壓力設(shè)定值的第一存儲(chǔ)單元，所述第二 PID調(diào)節(jié)器包括用于存儲(chǔ)溫度設(shè)定值的第二存儲(chǔ)單元。
3.一種螺桿空壓機(jī)，包括主電機(jī)、用于氣體傳送的管路、油冷風(fēng)機(jī)、潤(rùn)滑油回路、用于驅(qū)動(dòng)主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的主機(jī)變頻控制單元以及用于驅(qū)動(dòng)油冷風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)變頻控制單元；其特征在于還包括壓力傳感器、壓力傳感器信號(hào)處理單元、第一 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器、溫度傳感器、溫度傳感器信號(hào)處理單元、第二 PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器，其中所述壓力傳感器位于氣體管路中并將氣體壓力值轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送到壓力傳感器信號(hào)處理單元；所述溫度傳感器與潤(rùn)滑油接觸并將潤(rùn)滑油的溫度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送到溫度傳感器信號(hào)處理單元；所述第一 PID調(diào)節(jié)器根據(jù)氣體壓力值電信號(hào)產(chǎn)生第一控制信號(hào)并將所述第一控制信號(hào)傳送到主機(jī)變頻控制單元；所述第二 PID調(diào)節(jié)器根據(jù)潤(rùn)滑油溫度電信號(hào)產(chǎn)生第二控制信號(hào)并將所述第二控制信號(hào)傳送到風(fēng)機(jī)變頻控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺桿空壓機(jī)，其特征在于所述第一PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器包括用于存儲(chǔ)壓力設(shè)定值的第一存儲(chǔ)單元，所述第二 PID調(diào)節(jié)器包括用于存儲(chǔ)溫度設(shè)定值的第二存儲(chǔ)單元。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種螺桿空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，包括壓力傳感器信號(hào)處理單元、第一PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器、溫度傳感器信號(hào)處理單元、第二PID運(yùn)算調(diào)節(jié)器，其中所述壓力傳感器信號(hào)處理單元，用于處理氣體壓力值電信號(hào)并傳送到第一PID調(diào)節(jié)器；所述溫度傳感器信號(hào)處理單元，用于處理潤(rùn)滑油溫度電信號(hào)并傳送到第二PID調(diào)節(jié)器；所述第一PID調(diào)節(jié)器根據(jù)氣體壓力值電信號(hào)產(chǎn)生第一控制信號(hào)并將第一控制信號(hào)傳送到主機(jī)變頻控制單元；所述第二PID調(diào)節(jié)器根據(jù)潤(rùn)滑油溫度電信號(hào)產(chǎn)生第二控制信號(hào)并將第二控制信號(hào)傳送到風(fēng)機(jī)變頻控制單元。本實(shí)用新型通過主電機(jī)和油冷風(fēng)機(jī)的雙變頻結(jié)構(gòu)，具有高元器件集成度、高控制精度、低能耗、低占用空間等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04C28/06GK202789527SQ20122042147
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者沈濤, 周誠(chéng) 申請(qǐng)人:深圳市四方電氣技術(shù)有限公司