Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5452953B2 - Screw compressor - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5452953B2 - Screw compressor - Google Patents

Screw compressor Download PDF

Info

Publication number
JP5452953B2
JP5452953B2 JP2009055203A JP2009055203A JP5452953B2 JP 5452953 B2 JP5452953 B2 JP 5452953B2 JP 2009055203 A JP2009055203 A JP 2009055203A JP 2009055203 A JP2009055203 A JP 2009055203A JP 5452953 B2 JP5452953 B2 JP 5452953B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
rotor
screw
male
motors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009055203A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010209746A (en
Inventor
省二 吉村
中村  元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2009055203A priority Critical patent/JP5452953B2/en
Priority to CN201010129302.0A priority patent/CN101907095B/en
Publication of JP2010209746A publication Critical patent/JP2010209746A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5452953B2 publication Critical patent/JP5452953B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

本発明は、スクリュ圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a screw compressor.

図4に示すように、ロータ軸101が軸受102に支持された雌雄咬合するスクリュロータ103,103のうち、一方のスクリュロータ103のロータ軸101を延長し、そのロータ軸101にスクリュロータ103を駆動するモータの回転子104を直結したスクリュ圧縮機が特許文献1に開示されている。このようなスクリュ圧縮機においては、モータの出力軸とスクリュロータのロータ軸を連結するカップリングが不要となるので、軸の芯出し作業も不要となり、構造を簡易にすることができる。   As shown in FIG. 4, the rotor shaft 101 of one screw rotor 103 is extended out of the screw rotors 103, 103 that are engaged with each other by the rotor shaft 101 supported by the bearing 102, and the screw rotor 103 is attached to the rotor shaft 101. Patent Document 1 discloses a screw compressor in which a rotor 104 of a motor to be driven is directly connected. In such a screw compressor, since the coupling for connecting the output shaft of the motor and the rotor shaft of the screw rotor is not required, the centering operation of the shaft is not required, and the structure can be simplified.

しかしながら、このような構造は、両側が支持されたスクリュロータ103の方を剛体とみなすことができるとした場合、モータの回転子104が一方に支持された片持ち構造となる。片持ち構造は、両持ち構造と比較して固有振動数が低くなる。   However, such a structure is a cantilever structure in which the rotor 104 of the motor is supported on one side when the screw rotor 103 supported on both sides can be regarded as a rigid body. The cantilever structure has a lower natural frequency than the both-end support structure.

図5に示すように、モータの回転子104を一端に直結したロータ軸101の他端がスクリュロータ103に固定された片持ち構造のモータの回転子104は、スクリュロータの端面105を中心に1自由度系の横振動を発生させるものとみなすことができる。その固有振動数は、スクリュロータ103のモータの回転子104側の端面105からモータの回転子104の重心までの距離Lとモータの回転子104の質量Mで決定される。スクリュロータ103のロータ軸101のばね定数KはEをヤング率、Iを断面2次モーメントとすると、次式(1)で表される。   As shown in FIG. 5, the rotor 104 of the cantilever structure in which the other end of the rotor shaft 101 that is directly connected to the rotor 104 of the motor is fixed to the screw rotor 103 is centered on the end surface 105 of the screw rotor. It can be considered that a transverse vibration of a one-degree-of-freedom system is generated. The natural frequency is determined by the distance L from the end surface 105 of the screw rotor 103 on the motor rotor 104 side to the center of gravity of the motor rotor 104 and the mass M of the motor rotor 104. The spring constant K of the rotor shaft 101 of the screw rotor 103 is expressed by the following equation (1), where E is Young's modulus and I is the secondary moment of section.

Figure 0005452953
一方、固有振動数ωは、次式(2)で表される。
Figure 0005452953
On the other hand, the natural frequency ω is expressed by the following equation (2).

Figure 0005452953
(1)及び(2)式より、(3)式が表される。
Figure 0005452953
From the expressions (1) and (2), the expression (3) is expressed.

Figure 0005452953
Figure 0005452953

モータが片持ち構造である限り、固有振動数が低下するのを回避することはできない。例えば7000rpmより高回転で運転できる性能を有するモータを備えるスクリュ圧縮機であっても、危険速度(固有振動数)が7000rpmとなっている場合、回転数を7000rpmより高回転で運転させることができないという問題がある。   As long as the motor has a cantilever structure, it cannot be avoided that the natural frequency decreases. For example, even a screw compressor having a motor capable of operating at a higher speed than 7000 rpm cannot be operated at a rotational speed higher than 7000 rpm if the critical speed (natural frequency) is 7000 rpm. There is a problem.

特開2004−343857号公報JP 2004-343857 A

本発明は、スクリュ圧縮機において、出力を低下させることなくモータの危険速度(固有振動数)を上昇させ、高回転領域での運転を実現することを課題とする。   An object of the present invention is to increase the critical speed (natural frequency) of a motor without lowering the output in a screw compressor, and to realize operation in a high rotation region.

前記課題を解決するための手段として、本発明のスクリュ圧縮機は、モータにより駆動され、雌雄咬合するスクリュロータを備えるスクリュ圧縮機において、それぞれの出力の和が前記スクリュロータを駆動するのに必要な単一のモータと同出力以上になる第1モータおよび第2モータを備え、前記第1モータおよび第2モータの各回転子を、前記スクリュロータの雄ロータの両側へ延びるロータ軸の先端側にそれぞれ1つずつ直結し片持ち状態に支持し、前記第1モータ及び第2モータそれぞれに位相が互いに異なる電力を投入するようにしている。 As a means for solving the above-mentioned problems, the screw compressor of the present invention is driven by a motor, and includes a screw rotor that engages male and female, and the sum of the outputs is necessary to drive the screw rotor. A first motor and a second motor that have the same output as or more than a single motor, and each rotor of the first motor and the second motor is provided on the tip side of a rotor shaft that extends to both sides of the male rotor of the screw rotor. The first motor and the second motor are supplied with electric power having different phases from each other .

この構成により、スクリュロータを駆動するのに必要な単一のモータの動力を、第1モータおよび第2モータにより供給するようにすれば、各モータを小型化させることができ、各モータの質量を減少させることができる。これにより、スクリュロータのロータ軸と直結された各モータの固有振動数を上昇させることができ、単一のモータと同等以上の出力を得つつ、高速回転で運転できる。また、スクリュ圧縮機を小型化することができる。 With this configuration, if the power of a single motor required to drive the screw rotor is supplied by the first motor and the second motor , each motor can be reduced in size, and the mass of each motor. Can be reduced. Thereby, the natural frequency of each motor directly connected to the rotor shaft of the screw rotor can be increased, and the motor can be operated at high speed rotation while obtaining an output equal to or higher than that of a single motor. Further, the screw compressor can be reduced in size.

また、第1モータ及び第2モータが雄ロータの両側へ延びるロータ軸の先端側にそれぞれ1つずつ設けられているので、雄ロータにより従動される雌ロータへの伝達動力を最も低く抑えることができる。これにより、出力の損失を最低限にできるとともに、装置を壊れにくくすることができる。 In addition , since the first motor and the second motor are respectively provided on the tip side of the rotor shaft extending to both sides of the male rotor, the transmission power to the female rotor driven by the male rotor can be minimized. it can. Thereby, the loss of output can be minimized and the apparatus can be made difficult to break.

また、第1モータ及び第2モータそれぞれに投入される電力となる電流又は電圧の波形を合成した波形を理想的なサインカーブに近づけることができる。その結果、サインカーブからのずれが生じさせる変動トルクを減少させることができ、騒音、振動の発生を減少させることができる。 In addition , a waveform obtained by synthesizing a waveform of current or voltage serving as electric power input to each of the first motor and the second motor can be approximated to an ideal sine curve. As a result, the fluctuating torque that causes the deviation from the sine curve can be reduced, and the generation of noise and vibration can be reduced.

本発明によって、スクリュロータを駆動するのに必要な単一のモータの動力を、第1モータおよび第2モータにより供給するようにすれば、各モータを小型化させることができ、各モータの質量を減少させることができる。これにより、スクリュロータのロータ軸と直結された各モータの危険速度(固有振動数)を上昇させることができ、単一のモータと同等以上の出力を得つつ、高速回転で運転できる。また、スクリュ圧縮機を小型化することができる。 According to the present invention, if the power of a single motor necessary for driving the screw rotor is supplied by the first motor and the second motor , each motor can be reduced in size, and the mass of each motor. Can be reduced. Thereby, the critical speed (natural frequency) of each motor directly connected to the rotor shaft of the screw rotor can be increased, and the motor can be operated at high speed while obtaining an output equivalent to or higher than that of a single motor. Further, the screw compressor can be reduced in size.

第1モータおよび第2モータが雄ロータの両側へ延びるロータ軸の先端側にそれぞれ1つずつ設けられているので、雄ロータにより従動される雌ロータへの伝達動力を最も低く抑えることができる。これにより、出力の損失を最低限にできるとともに、装置を壊れにくくすることができる。 Since one each of the first motor and the second motor is provided on the tip side of the rotor shaft extending to both sides of the male rotor, the transmission power to the female rotor driven by the male rotor can be minimized. Thereby, the loss of output can be minimized and the apparatus can be made difficult to break.

第1モータおよび第2モータそれぞれに投入された電流又は電圧の波形を合成した波形を理想的なサインカーブに近づけることができる。その結果、サインカーブからのずれが生じさせる変動トルクを減少させることができ、騒音、振動の発生を減少させることができる。 A waveform obtained by synthesizing waveforms of currents or voltages supplied to the first motor and the second motor can be brought close to an ideal sine curve. As a result, the fluctuating torque that causes the deviation from the sine curve can be reduced, and the generation of noise and vibration can be reduced.

本発明にかかるスクリュ圧縮機のスクリュロータ及びモータの回転子を示す模式図。The schematic diagram which shows the screw rotor of the screw compressor concerning this invention, and the rotor of a motor. 図2(a)及び図2(b)は図1と異なる雌雄一対のスクリュロータに対するモータの回転子の配置を示す図。2A and 2B are views showing the arrangement of the rotor of the motor with respect to a pair of male and female screw rotors different from FIG. 図3(a)は第1モータと第2モータの入力パルスの位相が同じである場合の合成パルスを示す図、図3(b)は第1モータと第2モータの入力パルスの位相が異なる場合の合成パルスを示す図。FIG. 3A is a diagram showing a composite pulse when the phases of the input pulses of the first motor and the second motor are the same, and FIG. 3B is a phase of the input pulses of the first motor and the second motor different The figure which shows the synthetic | combination pulse in a case. 従来のスクリュ圧縮機のスクリュロータ及びモータの回転子を示す模式図。The schematic diagram which shows the screw rotor of the conventional screw compressor, and the rotor of a motor. モータの回転子のロータ軸方向に対する横振動を示す図。The figure which shows the transverse vibration with respect to the rotor axial direction of the rotor of a motor.

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明にかかるスクリュ圧縮機(以下、単に圧縮機という。)のスクリュロータ11a,11b及びモータ12,19の回転子12a,19aの模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram of screw rotors 11a and 11b of a screw compressor (hereinafter simply referred to as a compressor) and rotors 12a and 19a of motors 12 and 19 according to the present invention.

圧縮機は、雌雄咬合する雄スクリュロータ11aと雌スクリュロータ11bを備える。雌雄のスクリュロータ11a,11bの両端へ延びるロータ軸はそれぞれ軸受14で支持されている。雄ロータ11aの両側へ延びるロータ軸15a,15bの先端側に第1モータ12の回転子12a及び第2モータ19の回転子19aがそれぞれ直結されている。図示しない第1モータ12及び第2モータ19のモータケーシングにそれぞれ設けられた固定子から発生する磁界と回転子12a,19a相互作用により回転力を得て雄ロータ11aが駆動され、これによって雌ロータ11bは従動される。第1モータ12及び第2モータ19は制御装置17によりインバータ18a,18bを介して制御される。圧縮機は、吸込部13を通じて、外部からスクリュロータ11a,11bの図示しない圧縮空間に空気を吸い込む。雌雄のスクリュロータ11a,11bが咬合することにより、前記圧縮空間で空気が圧縮され、スクリュロータ11a,11bの吐出部16から圧縮空気が吐出される。   The compressor includes a male screw rotor 11a and a female screw rotor 11b that engage with each other. The rotor shafts extending to both ends of the male and female screw rotors 11a and 11b are supported by bearings 14, respectively. The rotor 12a of the first motor 12 and the rotor 19a of the second motor 19 are directly connected to the distal ends of the rotor shafts 15a and 15b extending to both sides of the male rotor 11a. The male rotor 11a is driven by the rotational force obtained by the interaction between the magnetic fields generated by the stators provided in the motor casings of the first motor 12 and the second motor 19 (not shown) and the rotors 12a and 19a, thereby driving the female rotor 11a. 11b is driven. The first motor 12 and the second motor 19 are controlled by the control device 17 via inverters 18a and 18b. The compressor sucks air from the outside into a compression space (not shown) of the screw rotors 11 a and 11 b through the suction portion 13. When the male and female screw rotors 11a and 11b are engaged, air is compressed in the compression space, and compressed air is discharged from the discharge portions 16 of the screw rotors 11a and 11b.

従来のスクリュ圧縮機では単一のモータで雌雄のスクリュロータを回転させていたのに対して、本実施形態のスクリュ圧縮機は単一のモータを2つのモータ12,19に分けることで、モータ12,19の共振周波数(危険速度)を上昇させ、より高回転での運転を実現している。以下、単一のモータを2つのモータ12,19に分けることで共振周波数が上昇する理由を詳述する。   In contrast to the conventional screw compressor, which uses a single motor to rotate the male and female screw rotors, the screw compressor according to the present embodiment divides the single motor into two motors 12 and 19, thereby providing a motor. The resonance frequency (dangerous speed) of 12 and 19 is increased, and operation at a higher speed is realized. Hereinafter, the reason why the resonance frequency is increased by dividing the single motor into the two motors 12 and 19 will be described in detail.

単一のモータを、動力比F1:F2の2つのモータ12,19に分けた場合、これらのモータ12,19の回転子12a,19aの質量比もF1:F2とみなすことができる。従って、単一のモータの場合の回転子の質量をMとすると、これらのモータ12,19の回転子12a,19aの質量M1,M2は以下の(4)式で表される。   When a single motor is divided into two motors 12, 19 having a power ratio F1: F2, the mass ratio of the rotors 12a, 19a of these motors 12, 19 can also be regarded as F1: F2. Therefore, when the mass of the rotor in the case of a single motor is M, the masses M1 and M2 of the rotors 12a and 19a of these motors 12 and 19 are expressed by the following equation (4).

Figure 0005452953
Figure 0005452953

ここで以下の(5)式で示すように個々のモータ12,19への動力分配係数を定義する(α1+α2=1)。   Here, as shown by the following equation (5), a power distribution coefficient to each motor 12, 19 is defined (α1 + α2 = 1).

Figure 0005452953
Figure 0005452953

動力分配係数α1,α2を用いると個々のモータ12,19の回転子12a,19aの質量M1,M2は以下の式(6)で表される。   When the power distribution coefficients α1 and α2 are used, the masses M1 and M2 of the rotors 12a and 19a of the individual motors 12 and 19 are expressed by the following equation (6).

Figure 0005452953
Figure 0005452953

従って、(3),(6)式より動力比F1:F2(動力分配比α1,α2)で分けた2つのモータ12,19の固有振動数ω1,ω2はそれぞれ以下の式で表される。   Therefore, the natural frequencies ω1, ω2 of the two motors 12, 19 divided by the power ratio F1: F2 (power distribution ratio α1, α2) from the equations (3), (6) are expressed by the following equations, respectively.

Figure 0005452953
Figure 0005452953

2つのモータ12,19の固有振動数ω1,ω2と単一のモータの固有振動数ωの関係は以下の(8)式で表される。   The relationship between the natural frequencies ω1 and ω2 of the two motors 12 and 19 and the natural frequency ω of a single motor is expressed by the following equation (8).

Figure 0005452953
Figure 0005452953

例えば、単一のモータを動力比1:1(動力分配係数α1,α2=1/2)で2つのモータ12,19に分けた場合、質量M1,M2は1/2M、つまり単一のモータの場合の半分になる。従って、単一のモータの固有振動数(危険速度)ωが7000rpmとすると、2つに分けたモータの固有振動数ω1,ω2は(8)式より共に約9898rpmである。つまり、共振が発生する危険速度が7000rpmから約9898rpmに上昇する。   For example, when a single motor is divided into two motors 12 and 19 with a power ratio of 1: 1 (power distribution coefficient α1, α2 = 1/2), the masses M1 and M2 are 1 / 2M, that is, a single motor. Half of the case. Therefore, if the natural frequency (critical speed) ω of a single motor is 7000 rpm, the natural frequencies ω1 and ω2 of the motors divided into two are about 9898 rpm from the equation (8). That is, the critical speed at which resonance occurs increases from 7000 rpm to about 9898 rpm.

次に、単一のモータを動力比3:7(動力分配係数α1=3/10,α2=7/10)で2つのモータに分けた場合、質量M1,M2はそれぞれ3/10M、7/10Mとなる。従って、単一のモータの固有振動数(危険速度)ωが7000rpmとすると、2つに分けたモータの固有振動数ω1,ω2は、(8)式よりそれぞれ約12780rpm、約8367rpmとなる。つまり、共振が発生する危険速度が7000rpmから約8367rpmに上昇する。   Next, when a single motor is divided into two motors with a power ratio of 3: 7 (power distribution coefficient α1 = 3/10, α2 = 7/10), the masses M1 and M2 are 3 / 10M and 7 / respectively. 10M. Therefore, when the natural frequency (critical speed) ω of a single motor is 7000 rpm, the natural frequencies ω1 and ω2 of the motor divided into two are about 12780 rpm and about 8367 rpm, respectively, from the equation (8). That is, the critical speed at which resonance occurs increases from 7000 rpm to about 8367 rpm.

また、単一のモータを動力比1:9(動力分配係数α1=1/10,α2=9/10)で2つのモータに分けた場合、質量M1,M2はそれぞれ1/10M、9/10Mとなる。従って、単一のモータの固有振動数(危険速度)ωが7000rpmとすると、2つに分けたモータの固有振動数ω1,ω2は、(8)式よりそれぞれ約22136rpm、約7379rpmとなる。つまり、共振が発生する危険速度が7000rpmから約7379rpmに上昇する。   When a single motor is divided into two motors with a power ratio of 1: 9 (power distribution coefficient α1 = 1/10, α2 = 9/10), the masses M1 and M2 are 1 / 10M and 9 / 10M, respectively. It becomes. Therefore, if the natural frequency (critical speed) ω of a single motor is 7000 rpm, the natural frequencies ω1 and ω2 of the two motors are about 22136 rpm and about 7379 rpm, respectively, from the equation (8). That is, the critical speed at which resonance occurs increases from 7000 rpm to about 7379 rpm.

以上から、スクリュロータを駆動するのに必要な単一のモータを、それぞれの出力の和が同じ出力となるような2つのモータ12,19にすると、いずれの動力比を有する2つのモータ12,19においても圧縮機全体としての固有振動数が上昇することがわかる。とりわけ、単一のモータをそれぞれ5:5の動力比(同じ動力)となるような2つのモータ12,19にすると、圧縮機全体としての固有振動数が最も上昇することがわかる。本発明によって、スクリュロータを駆動するのに必要な単一のモータの動力を、第1モータおよび第2モータ12,19により供給するようにすれば、各モータ12,19を小型化させることができ、各モータ12,19の質量を減少させることができる。これにより、スクリュロータ11a,11bのロータ軸15a,15bと直結された各モータ12,19の固有振動数を上昇させることができ、単一のモータと同等以上の出力を得つつ、高速回転で運転できる。また、スクリュ圧縮機を小型化することができる。 From the above, when the single motor necessary for driving the screw rotor is changed to the two motors 12 and 19 such that the sum of the outputs is the same, the two motors 12 and 12 having any power ratio are obtained. 19 also shows that the natural frequency of the whole compressor increases. In particular, it can be seen that when the single motor is made into two motors 12 and 19 each having a power ratio of 5: 5 (same power), the natural frequency of the compressor as a whole increases most. According to the present invention, if the power of a single motor necessary for driving the screw rotor is supplied by the first motor 12 and the second motor 12, 19, the motors 12 and 19 can be reduced in size. The mass of each motor 12, 19 can be reduced. As a result, the natural frequencies of the motors 12 and 19 directly connected to the rotor shafts 15a and 15b of the screw rotors 11a and 11b can be increased, and an output equivalent to or higher than that of a single motor can be obtained while rotating at high speed. I can drive. Further, the screw compressor can be reduced in size.

次に、第1モータ12及び第2モータ19の配置について説明する。圧縮機は、雄ロータ11aと雌ロータ11bがあり、スクリュロータ11a,11bを駆動する2つのモータ12,19の配置として、図1に示す雄ロータ11aの一側に第1モータ12、他側に第2モータ19が配置された組み合わせ以外に、図2(a)に示すように、雄ロータ11aに第1モータ12、雌ロータ11bに第2モータ19が配置された組み合わせ、及び、図2(b)に示すように、雌ロータ11bの一側に第1モータ12、他側に第2モータ19が配置された組み合わせの合計3通りある。   Next, the arrangement of the first motor 12 and the second motor 19 will be described. The compressor has a male rotor 11a and a female rotor 11b. As the arrangement of two motors 12 and 19 for driving the screw rotors 11a and 11b, the first motor 12 is arranged on one side of the male rotor 11a shown in FIG. 2A, a combination in which the first motor 12 is disposed on the male rotor 11a and the second motor 19 is disposed on the female rotor 11b, as shown in FIG. 2A, and FIG. As shown in (b), there are a total of three combinations in which the first motor 12 is arranged on one side of the female rotor 11b and the second motor 19 is arranged on the other side.

一方、通常、雄ロータ11aと雌ロータ11bの仕事の割合は9:1であり、例えば雄ロータ11aが駆動され雌ロータ11bが従動される場合と、雌ロータ11bが駆動され雄ロータ11aが従動される場合では、雄ロータ11aと雌ロータ11bの間の伝達動力は異なる。例えば、雄ロータ11aに第1モータ12及び第2モータ19の両方を取り付けると、雄ロータ11aから雌ロータ11bへの伝達動力は10%程度である。雌ロータ11bに第1モータ12及び第2モータ19の両方を取り付けると、雌ロータ11bから雄ロータ11aへの伝達動力は90%程度である。雄ロータ11aに第1モータ12又は第2モータ19のいずれか一方を取り付け、雌ロータ11bに第1モータ12又は第2モータ19のいずれか他方を取り付けると、雄ロータ11aと雌ロータ11bの間の伝達動力は40%程度である。   On the other hand, the work ratio of the male rotor 11a and the female rotor 11b is normally 9: 1. For example, when the male rotor 11a is driven and the female rotor 11b is driven, the female rotor 11b is driven and the male rotor 11a is driven. In this case, the transmission power between the male rotor 11a and the female rotor 11b is different. For example, when both the first motor 12 and the second motor 19 are attached to the male rotor 11a, the transmission power from the male rotor 11a to the female rotor 11b is about 10%. When both the first motor 12 and the second motor 19 are attached to the female rotor 11b, the transmission power from the female rotor 11b to the male rotor 11a is about 90%. When either the first motor 12 or the second motor 19 is attached to the male rotor 11a, and either the first motor 12 or the second motor 19 is attached to the female rotor 11b, the space between the male rotor 11a and the female rotor 11b Is about 40%.

スクリュロータ11a,11b間の伝達動力が大きいと、スクリュロータ11a,11bの損傷及び騒音、振動の原因となるので、伝達動力はなるべく小さいほうがよい。従って、雄ロータ11aに第1モータ12及び第2モータ19の両方を取り付ける配置が最もよい。2つのモータ12,19が雄ロータ11aの両側へ延びるロータ軸15a,15bの先端側にそれぞれ1つずつ設けられているので、雄ロータ11aにより従動される雌ロータ11bへの伝達動力を最も低く抑えることができる。これにより、出力の損失を最低限にできるとともに、装置を壊れにくくすることができる。   If the transmission power between the screw rotors 11a and 11b is large, it will cause damage to the screw rotors 11a and 11b, noise and vibration, so the transmission power should be as small as possible. Therefore, the arrangement in which both the first motor 12 and the second motor 19 are attached to the male rotor 11a is the best. Since the two motors 12 and 19 are provided one on each of the front ends of the rotor shafts 15a and 15b extending to both sides of the male rotor 11a, the transmission power to the female rotor 11b driven by the male rotor 11a is the lowest. Can be suppressed. Thereby, the loss of output can be minimized and the apparatus can be made difficult to break.

図3(a)及び図3(b)の第1モータ12、第2モータ19の入力パルスに示すように、制御装置17は、インバータ18a,18bを介して矩形状の電圧、又は電流をモータ12,19に投入する。電圧又は電流の波形はサインカーブを描くように投入されるのが理想的である。モータ12,19に発生するトルクは、投入電圧、又は投入電流の波形と近似しているため、変動トルクの原因となるサインカーブからのずれをできるだけ生じさせないようにする。このようにして、変動トルクの発生をできるだけ抑え、騒音及び振動を減少させる。   As shown in the input pulses of the first motor 12 and the second motor 19 in FIGS. 3A and 3B, the control device 17 applies a rectangular voltage or current to the motor via the inverters 18a and 18b. 12 and 19. Ideally, the voltage or current waveform is input so as to draw a sine curve. Since the torque generated in the motors 12 and 19 approximates the waveform of the applied voltage or applied current, the deviation from the sine curve that causes the fluctuation torque is avoided as much as possible. In this way, the generation of fluctuating torque is suppressed as much as possible, and noise and vibration are reduced.

図3(a)に示すように、雄ロータ11aの両側に直結された第1モータ12及び第2モータ19それぞれに、同一波形(パルス最大値A,周期T)の電圧又は電流を投入する。第1モータ12及び第2モータ19は同軸であるため、2つのモータ12,19によって発生するトルクはそれぞれのトルクを足し合わせたものとなる。第1モータ12及び第2モータ19に入力されたパルスを合成したパルスは、第1モータ12及び第2モータ19それぞれの波形に対してパルス最大値(絶対値)のみが2倍になった波形である。振幅2A、周期Tのサインカーブに対して、合成したパルスとのずれを斜線で示す。   As shown in FIG. 3A, a voltage or current having the same waveform (maximum pulse value A, period T) is applied to each of the first motor 12 and the second motor 19 directly connected to both sides of the male rotor 11a. Since the first motor 12 and the second motor 19 are coaxial, the torque generated by the two motors 12 and 19 is the sum of the torques. The pulse obtained by synthesizing the pulses input to the first motor 12 and the second motor 19 is a waveform in which only the pulse maximum value (absolute value) is doubled with respect to the waveforms of the first motor 12 and the second motor 19, respectively. It is. The deviation from the synthesized pulse is indicated by diagonal lines with respect to the sine curve of amplitude 2A and period T.

この合成したパルスをサインカーブにより近づけるため、第1モータ12又は第2モータ19のいずれか一方に投入する電圧又は電流の位相をずらすようにする。図3(b)に示すように、第1モータ12の位相に対して第2モータ19の位相をT/8だけずらす(遅延させる)と、第1モータ12及び第2モータ19に入力されたパルスを合成したパルスは、第1モータ12の波形の位相に対してT/16だけ遅延し、かつ、第2モータ19の波形の位相に対してT/16だけ先行したものとなる。図3(b)に示した合成パルスも最大値が2A(絶対値)である点においては、図3(a)に示した合成パルスと同様であるが、値がA(絶対値)となる範囲も包含している点においては、図3(a)に示した合成パルスと異なる。振幅2A、周期Tのサインカーブに対して、合成したパルスの波形とのずれを斜線で示す。第1モータ12及び第2モータ19に同位相の電力(電圧又電流)を投入するよりも、第1モータ12の位相に対して位相をT/8だけずらした(遅延させた)、異なる位相の電力(電圧又は電流)を第2モータ19に投入する方がずれ(図3(a)及び図3(b)の斜線部分)を小さくすることができる。このようにすると、合成したパルスの波形をサインカーブの形状により近づけることができ、高調波を小さくして、騒音や振動を減少させることができる。   In order to bring the synthesized pulse closer to the sine curve, the phase of the voltage or current applied to either the first motor 12 or the second motor 19 is shifted. As shown in FIG. 3B, when the phase of the second motor 19 is shifted (delayed) by T / 8 from the phase of the first motor 12, it is input to the first motor 12 and the second motor 19. The combined pulse is delayed by T / 16 with respect to the phase of the waveform of the first motor 12 and preceded by T / 16 with respect to the phase of the waveform of the second motor 19. The synthesized pulse shown in FIG. 3B is the same as the synthesized pulse shown in FIG. 3A in that the maximum value is 2A (absolute value), but the value is A (absolute value). It differs from the synthesized pulse shown in FIG. 3A in that the range is also included. The deviation of the synthesized pulse waveform from the sine curve of amplitude 2A and period T is indicated by diagonal lines. Rather than applying the same phase power (voltage or current) to the first motor 12 and the second motor 19, the phase is shifted (delayed) by T / 8 from the phase of the first motor 12. When the power (voltage or current) is applied to the second motor 19, the shift (shaded area in FIGS. 3A and 3B) can be reduced. In this way, the synthesized pulse waveform can be made closer to the shape of the sine curve, the harmonics can be reduced, and noise and vibration can be reduced.

11a 雄スクリュロータ
11b 雌スクリュロータ
12 第1モータ
12a 回転子
13 吸込部
14 軸受
15a,15b ロータ軸
16 吐出部
17 制御装置
18a,18b インバータ
19 第2モータ
19a 回転子
11a Male screw rotor 11b Female screw rotor 12 First motor 12a Rotor 13 Suction part 14 Bearing 15a, 15b Rotor shaft 16 Discharge part 17 Controller 18a, 18b Inverter 19 Second motor 19a Rotor

Claims (1)

モータにより駆動され、雌雄咬合するスクリュロータを備えるスクリュ圧縮機において、
それぞれの出力の和が前記スクリュロータを駆動するのに必要な単一のモータと同出力以上になる第1モータおよび第2モータを備え、
前記第1モータおよび第2モータの各回転子を、前記スクリュロータの雄ロータの両側へ延びるロータ軸の先端側にそれぞれ1つずつ直結し片持ち状態に支持し
前記第1モータ及び第2モータそれぞれに位相が互いに異なる電力を投入することを特徴とするスクリュ圧縮機。
In a screw compressor provided with a screw rotor driven by a motor and meshing male and female,
A first motor and a second motor each having a sum of outputs equal to or greater than a single motor required to drive the screw rotor;
Each of the rotors of the first motor and the second motor is directly connected to the tip end side of the rotor shaft extending to both sides of the male rotor of the screw rotor, and is supported in a cantilever state .
A screw compressor characterized in that electric power having different phases is supplied to each of the first motor and the second motor .
JP2009055203A 2009-03-09 2009-03-09 Screw compressor Active JP5452953B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009055203A JP5452953B2 (en) 2009-03-09 2009-03-09 Screw compressor
CN201010129302.0A CN101907095B (en) 2009-03-09 2010-03-08 Screw compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009055203A JP5452953B2 (en) 2009-03-09 2009-03-09 Screw compressor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010209746A JP2010209746A (en) 2010-09-24
JP5452953B2 true JP5452953B2 (en) 2014-03-26

Family

ID=42970173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009055203A Active JP5452953B2 (en) 2009-03-09 2009-03-09 Screw compressor

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5452953B2 (en)
CN (1) CN101907095B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2657400B1 (en) * 2012-04-25 2019-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Drive system and production assembly with such a drive system
DE102013102032A1 (en) * 2013-03-01 2014-09-04 Netzsch Pumpen & Systeme Gmbh Screw Pump
JP2015220905A (en) * 2014-05-20 2015-12-07 株式会社荏原製作所 Pump including electric motor and control method of the same
DE102016011431A1 (en) * 2016-09-21 2018-03-22 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Screw compressor for a commercial vehicle
WO2020128830A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap Volumetric machine like a compressor, expander, pump or the like for the displacement of a medium and method thereby used
EP3899206B1 (en) * 2018-12-18 2023-04-26 ATLAS COPCO AIRPOWER, naamloze vennootschap Volumetric machine like a compressor, expander, pump or the like for the displacement of a medium and method thereby used

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52125113U (en) * 1976-03-19 1977-09-22
JPS62195481A (en) * 1985-10-18 1987-08-28 Hitachi Ltd Nonlubricating type screw fluid mechinery
JPS6415482A (en) * 1987-07-07 1989-01-19 Hitachi Ltd Contactless driving gear for screw compressor
JPS6463689A (en) * 1987-09-01 1989-03-09 Hitachi Ltd Screw fluid machine
JPH04334786A (en) * 1991-05-13 1992-11-20 Hitachi Ltd Screw compressor
JP3553145B2 (en) * 1994-08-22 2004-08-11 カルソニックコンプレッサー製造株式会社 Hermetic compressor
JPH08338382A (en) * 1995-06-15 1996-12-24 Dia Shinku Kk Screw vacuum pump
JPH1063689A (en) * 1996-06-12 1998-03-06 Nippon Steel Corp Information retrieval system, data conversion device, and information retrieval storage medium
JPH1015482A (en) * 1996-07-05 1998-01-20 Nkk Corp Galvanized steel sheet with excellent lubricity, press formability, corrosion resistance and coil deformation resistance
US6000920A (en) * 1997-08-08 1999-12-14 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Oil-flooded screw compressor with screw rotors having contact profiles in the shape of roulettes
JP2002235685A (en) * 2001-02-07 2002-08-23 Kobe Steel Ltd Screw compressor
JP2003184769A (en) * 2001-12-12 2003-07-03 Hitachi Ltd Screw compressor and method of manufacturing rotor for screw compressor
JP2004343857A (en) * 2003-05-14 2004-12-02 Kobe Steel Ltd Liquid-cooled motor

Also Published As

Publication number Publication date
CN101907095B (en) 2014-01-29
JP2010209746A (en) 2010-09-24
CN101907095A (en) 2010-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5452953B2 (en) Screw compressor
CN101496263B (en) Auxiliary machine driver
CN102529683B (en) Concentric motor power generation and drive system
US20160327134A1 (en) Gearbox And Drive Arrangement With A Gearbox
KR101956743B1 (en) A test rig and a method for testing gearboxes having different gear ratios
CN101777859A (en) Methods and apparatus for controlling multiple a.c. induction machines from a single inverter
CN101662192B (en) Brushless-fed dual-rotor motor
US9077227B2 (en) Electric motor assembly with electric phasing of rotor segments to reduce back electromotive force
JP5087369B2 (en) Counter-rotating power unit
EP3664262A1 (en) Electric machine systems
JP2013143861A (en) Control device for vehicle
JP2011036078A (en) Motor controller
CN102437695B (en) Gear change mechanism
KR20130094691A (en) Sensorless torsional mode damping system and method
CN105337530B (en) A kind of piezo-electric motor
CN105593530A (en) Turbo engine with torsional coupling integrated to at least one driving or driven shaft driving
CN111628610A (en) Electrical system with gerotor motor
JP2000272367A (en) Four-wheel drive
JP5261871B2 (en) Synchronous motor
JP2000264086A (en) Four-wheel drive
JP2012010486A (en) Power generation system
WO2014016728A4 (en) Induction motor-permanent magnet generator tandem configuration starter-generator for hybrid vehicles
CN105122605B (en) Mechanical device
CN222395497U (en) Asynchronous motor, automobile, electric aircraft and electric motorcycle
JP2004053422A (en) Motor evaluation device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110901

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121016

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121018

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130507

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130628

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5452953

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350