Patent RU-183290-U1 (RU)
Title: Линейный компрессор с регулируемым приводом
IPC: F04B35/04
Filed: 2018-04-05
Granted: 2018-09-17
Abstract: Предложен линейный компрессор с линейным приводом и компрессорным блоком, установленными на единой раме. Компрессор содержит компрессорную камеру, подвижный поршень со штоком, магнит, создающий магнитное поле. Компрессорный блок содержит компрессорную камеру, которая с одной стороны ограничена подвижным поршнем, а с другой стороны - клапанной плитой. Подвижный поршень выполнен с возможностью перемещения по цилиндру и жестко соединен со штоком, предназначенным для передачи усилия от линейного привода к подвижному поршню. Линейный привод соединен с блоком управления, к которому подсоединены герконы конечных положений подвижного поршня, один из которых фиксирует положение подвижного поршня в нижней мертвой точке и выполнен с возможностью перемещения по направляющей, для изменения хода подвижного поршня. Другой - неподвижный поршень, зафиксирован в непосредственной близости к компрессорному блоку и предназначен для определения верхней мертвой точки. На штоке расположен магнит, предназначенный для создания магнитного поля, воздействующего на герконы, предназначенные для передачи управляющего сигнала с герконов на блок управления. На направляющей расположены упоры, предназначенные для ограничения перемещения подвижного поршня. Блок управления соединен с герконами электрической связью и предназначен для изменения направления движения поршня при получении сигнала с герконов. Согласно заявляемому техническому решению конструкция содержит промышленный программируемый контроллер (ППК), который как и блок управления так же соединен электрической связью с герконами (датчиками "конечных положений" подвижного поршня НМТ и ВМТ) и предназначенный для регулирования режима работы линейного компрессора с регулируемым приводом (скорость движения поршня Vп). ППК обеспечивает скорость движения поршня Vп по заданному алгоритму посредствам электрической связи с линейным приводом и получающий сигнал о положении поршня от герконов также посредствам электрической связи. Полезная модель относится к области машин объемного действия и может быть использована при создании линейных поршневых компрессоров, работающих без смазки цилиндрической части рабочей камеры с возможностью регулирования привода. Преимуществом заявляемого технического решения является то, что в линейном компрессоре с регулируемым приводом для снижения температуры нагнетаемого газа движения поршня в процессе всасывания происходит с большей скоростью, а движение в процессе сжатия и нагнетания с меньшей скоростью, что обеспечивается ППК. Большая скорость в процессе всасывания обеспечивает быстрое расширение газа и его охлаждение. Низкая скорость в процессе сжатия и нагнетания, когда растет температура с ростом давления, позволяет увеличить время теплообмена сжимаемого газа с окружающей средой и снизить температуру нагнетаемого газа. Также, учитывая, что потребляемая мощность пропорциональна усилию и скорости движения, данное решение позволяет более равномерно распределить потребляемую мощность за время цикла: в процессе всасывания усилие мало, а скорость большая, и наоборот, в процессе сжатия и нагнетания усилие большое, а скорость мала. Таким образом, уменьшается максимальная потребляемая мощность, и исключаются скачки в потребляемой мощности. Учитывая, что потребляемая мощность линейного компрессора пропорциональна усилию и скорости движения, данное решение позволяет более равномерно распределить потребляемую мощность за время цикла: в процессе всасывания усилие мало, а скорость большая, и наоборот, в процессе сжатия и нагнетания усилие большое, а скорость мала. Таким образом, возможно уменьшение максимальной потребляемой мощности привода на 40%, то есть для данного компрессора возможно будет применить двигатель с меньшей номинальной мощностью, естественно меньших размеров и меньшей стоимости по сравнению с двигателем, примененным при отсутствии регулирования привода с помощью ППК, а также уменьшается амплитуда изменения потребляемой мощности приводом (см. Фиг. 3), что значительно увеличит его надежность.