羅茨大氣直排智能機(jī)組的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種羅茨大氣直排智能機(jī)組，屬于真空設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。它解決了現(xiàn)有的羅茨真空機(jī)組抽真空時(shí)間長(zhǎng)，電能消耗大的問(wèn)題。本羅茨大氣直排智能機(jī)組，包括羅茨真空泵、前級(jí)泵、負(fù)壓傳感器和具有用于監(jiān)測(cè)羅茨電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的監(jiān)測(cè)單元的控制系統(tǒng)；所述羅茨真空泵包括泵體與羅茨電機(jī)，前級(jí)泵包括前級(jí)電機(jī)；負(fù)壓傳感器設(shè)置在羅茨真空泵的泵體內(nèi)，負(fù)壓傳感器與控制系統(tǒng)電連接；羅茨電機(jī)通過(guò)自適應(yīng)變頻器與控制系統(tǒng)電連接，前級(jí)電機(jī)與控制系統(tǒng)電連接。本羅茨大氣直排智能機(jī)組的羅茨真空泵提前啟動(dòng)，增加機(jī)組抽速，由此極大縮短抽氣時(shí)間，提高整機(jī)工作效率。本羅茨大氣直排智能機(jī)組還具有提高羅茨真空泵使用壽命，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】羅茨大氣直排智能機(jī)組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及真空設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種羅茨大氣直排智能機(jī)組。

【背景技術(shù)】
[0002] 真空機(jī)組是根據(jù)不同行業(yè)工藝要求來(lái)組合的機(jī)組；真空機(jī)組具有節(jié)能效果顯著， 真空度明顯提高，抽速區(qū)域增寬，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。羅茨大氣直排智能機(jī)組是主泵為羅茨 真空泵的真空機(jī)組。
[0003] 羅茨真空泵的泵內(nèi)裝有兩個(gè)相反方向同步旋轉(zhuǎn)的葉形轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與泵殼 內(nèi)壁間有細(xì)小間隙而互不接觸的一種變?nèi)菡婵毡?。羅茨真空泵根據(jù)工作范圍的不同可以分 為直排大氣的低真空羅茨泵、中真空羅茨泵和高真空多級(jí)羅茨泵。
[0004] 羅茨真空泵是一種無(wú)內(nèi)壓縮的真空泵，通常壓縮比很低，故高、中真空泵在工作時(shí) 需要前級(jí)泵的配合來(lái)提高壓縮比；羅茨真空泵不但抽真空的效果不好、真空度低，且不能在 低真空狀態(tài)啟動(dòng)，也不能在高真空狀態(tài)持續(xù)運(yùn)行否則會(huì)造成羅茨真空泵報(bào)廢。因而，現(xiàn)有 的羅茨大氣直排智能機(jī)組需要前級(jí)泵先運(yùn)行，在真空度達(dá)到符合羅茨真空泵運(yùn)行要求（如 lOOOPa)后再啟動(dòng)羅茨真空泵工作，顯然前級(jí)泵從大氣壓抽至lOOOPa所需的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 羅茨真空泵運(yùn)行的時(shí)間，因此存在著抽真空時(shí)間比較長(zhǎng)的問(wèn)題。真空度高于羅茨真空泵運(yùn) 行要求（如小于500Pa)控制羅茨真空泵停止運(yùn)行，待真空度高于羅茨真空泵運(yùn)行要求（如 大于500Pa)控制羅茨真空泵重新啟動(dòng)工作。羅茨真空泵反復(fù)啟動(dòng)與停機(jī)，存在著羅茨泵損 害大，以及對(duì)電網(wǎng)沖擊大和單位能耗高等問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種羅茨大氣直排智能機(jī) 組，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何降低抽真空所需的時(shí)間。
[0006] 本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：本羅茨大氣直排智能機(jī)組，包括羅茨 真空泵與前級(jí)泵，所述羅茨真空泵包括泵體與羅茨電機(jī)，前級(jí)泵包括前級(jí)電機(jī)；其特征在 于，本羅茨大氣直排智能機(jī)組還包括負(fù)壓傳感器、具有用于監(jiān)測(cè)羅茨電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的監(jiān)測(cè) 單元的控制系統(tǒng)；負(fù)壓傳感器設(shè)置在羅茨真空泵的泵體內(nèi)，負(fù)壓傳感器與控制系統(tǒng)電連接； 羅茨電機(jī)通過(guò)自適應(yīng)變頻器與控制系統(tǒng)電連接，前級(jí)電機(jī)與控制系統(tǒng)電連接。
[0007] 負(fù)壓傳感器用于監(jiān)測(cè)羅茨真空泵的泵體內(nèi)氣壓大??；控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)壓傳感器監(jiān) 測(cè)得到泵體內(nèi)氣壓大小以及前級(jí)電機(jī)反饋的信號(hào)控制羅茨電機(jī)是否啟動(dòng)；控制系統(tǒng)還根據(jù) 負(fù)壓傳感器監(jiān)測(cè)得到泵體內(nèi)氣壓大小和監(jiān)測(cè)單元檢測(cè)得到羅茨電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)控制羅茨電 機(jī)轉(zhuǎn)速以及控制提高或降低轉(zhuǎn)速的加速度。
[0008] 在上述的羅茨大氣直排智能機(jī)組中，所述控制系統(tǒng)具有邏輯運(yùn)算單元和運(yùn)行控制 單元，負(fù)壓傳感器與運(yùn)行控制單元電連接，運(yùn)行控制單元、監(jiān)測(cè)單元、自適應(yīng)變頻器、前級(jí)電 機(jī)均與邏輯運(yùn)算單元電連接。
[0009] 在上述的羅茨大氣直排智能機(jī)組中，所述監(jiān)測(cè)單元包括設(shè)置在羅茨電機(jī)上用于檢 測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器與邏輯運(yùn)算單元電連接。
[0010] 在上述的羅茨大氣直排智能機(jī)組中，所述監(jiān)測(cè)單元包括與羅茨電機(jī)電連接的電流 測(cè)量?jī)x和電壓測(cè)量?jī)x；電流測(cè)量?jī)x和電壓測(cè)量?jī)x均與邏輯運(yùn)算單元電連接。電流測(cè)量?jī)x用 于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)羅茨電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下的電流。電流測(cè)量?jī)x用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)羅茨電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下的 電壓。通過(guò)電流與電壓綜合反應(yīng)羅茨電機(jī)運(yùn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速狀態(tài)。
[0011] 在上述的羅茨大氣直排智能機(jī)組中，所述負(fù)壓傳感器位于羅茨真空泵的進(jìn)氣接管 內(nèi)或泵腔內(nèi)或排氣接管內(nèi)。
[0012] 在上述的羅茨大氣直排智能機(jī)組中，所述前級(jí)泵為滑閥真空泵或旋片真空泵、液 環(huán)真空泵或干式真空泵。
[0013] 本羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行控制策略，其特征在于，包括以下控制模式：羅茨真 空泵啟動(dòng)，在前級(jí)電機(jī)啟動(dòng)情況下，羅茨真空泵泵體內(nèi)氣壓低于運(yùn)行控制單元內(nèi)設(shè)定的啟 動(dòng)氣壓，邏輯運(yùn)算單元控制自適應(yīng)變頻器實(shí)現(xiàn)羅茨電機(jī)低速啟動(dòng)；
[0014] 羅茨真空泵變速運(yùn)行，在羅茨真空泵啟動(dòng)情況下，運(yùn)行控制單元根據(jù)羅茨真空泵 的泵體內(nèi)氣壓大小值給邏輯運(yùn)算單元發(fā)送體現(xiàn)羅茨電機(jī)理論轉(zhuǎn)速的信號(hào)；邏輯運(yùn)算單元結(jié) 合監(jiān)測(cè)單元檢測(cè)得到羅茨電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速控制羅茨電機(jī)轉(zhuǎn)速以及控制提高或降低轉(zhuǎn)速的加 速度。
[0015] 在上述的羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行控制策略中，所述運(yùn)行控制單元內(nèi)設(shè)定的啟 動(dòng)氣壓略低于羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行所在地氣壓。如羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行所在 地氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則設(shè)定的啟動(dòng)氣壓為l〇〇KPa。
[0016] 在上述的羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行控制策略中，所述羅茨電機(jī)低速啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn) 速為羅茨電機(jī)允許最高運(yùn)行轉(zhuǎn)速的10%?50%。
[0017] 在上述的羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行控制策略中，所述運(yùn)行控制單元發(fā)送體現(xiàn)羅 茨電機(jī)理論轉(zhuǎn)速的信號(hào)還結(jié)合羅茨真空泵抽氣速率與前級(jí)泵抽氣速率比值。
[0018] 利用本羅茨大氣直排智能機(jī)組抽真空，在抽真空過(guò)程中，前級(jí)泵運(yùn)行，羅茨真空泵 的泵體內(nèi)氣壓降低，氣壓變化被負(fù)壓傳感器檢測(cè)到，控制系統(tǒng)控制羅茨電機(jī)低速啟動(dòng)。羅茨 電機(jī)啟動(dòng)后便參與抽真空，隨著氣壓的降低，控制系統(tǒng)控制羅茨電機(jī)轉(zhuǎn)速也提高，直至全速 運(yùn)行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本羅茨大氣直排智能機(jī)組的羅茨真空泵低速啟動(dòng)，進(jìn)而能使羅茨真 空泵提前啟動(dòng)，通過(guò)變速運(yùn)行保證羅茨真空泵抽氣速率與前級(jí)泵抽氣速率相匹配，進(jìn)而保 證羅茨真空泵能正常運(yùn)行。換言之，本羅茨大氣直排智能機(jī)組的羅茨真空泵提前啟動(dòng)，增加 機(jī)組抽速，由此極大縮短抽氣時(shí)間，提高整機(jī)工作效率。
[0019] 當(dāng)真空度高于羅茨真空泵運(yùn)行要求后，通過(guò)降低羅茨真空泵運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而保證 羅茨真空泵不受傷害，提高羅茨真空泵使用壽命，同時(shí)避免羅茨真空泵頻繁啟動(dòng)，進(jìn)而減少 對(duì)電網(wǎng)的沖擊。
[0020] 本羅茨大氣直排智能機(jī)組降低羅茨真空泵和/或前級(jí)泵的功率后仍然能實(shí)現(xiàn)與 現(xiàn)有技術(shù)相同的技術(shù)要求；由此可知本羅茨大氣直排智能機(jī)組能有效減少能源消耗。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是本羅茨大氣直排智能機(jī)組實(shí)施例一的控制原理圖。
[0022] 圖2是本羅茨大氣直排智能機(jī)組實(shí)施例二的控制原理圖。
[0023] 圖3是運(yùn)行控制單元中壓力與轉(zhuǎn)速關(guān)系圖。
[0024] 圖4是本發(fā)明對(duì)比例一的壓力與抽速關(guān)系圖。
[0025] 圖5是本發(fā)明對(duì)比例二的壓力與抽速關(guān)系圖。
[0026] 圖6是本發(fā)明對(duì)比例三的壓力與抽速關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0028] 實(shí)施例一
[0029] 本羅茨大氣直排智能機(jī)組包括羅茨真空泵、前級(jí)泵、負(fù)壓傳感器和控制系統(tǒng)。
[0030] 羅茨真空泵包括泵體與羅茨電機(jī)，泵體具有進(jìn)氣接管和泵腔和排氣接管。
[0031] 前級(jí)泵為滑閥真空泵或旋片真空泵、液環(huán)真空泵或干式真空泵。前級(jí)泵包括前級(jí) 電機(jī)。
[0032] 負(fù)壓傳感器用于監(jiān)測(cè)羅茨真空泵的泵體內(nèi)氣壓大??；負(fù)壓傳感器設(shè)置在羅茨真空 泵的泵體內(nèi)。具體來(lái)說(shuō)，負(fù)壓傳感器設(shè)置在羅茨真空泵的進(jìn)氣接管內(nèi)。根據(jù)實(shí)際情況，負(fù)壓 傳感器還可設(shè)置在羅茨真空泵的排氣接管內(nèi)或泵腔內(nèi)。
[0033] 負(fù)壓傳感器優(yōu)選高速負(fù)壓傳感器，其相應(yīng)時(shí)間在5?20ms，高速負(fù)壓傳感器能實(shí) 現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣壓變化。
[0034] 控制系統(tǒng)具有邏輯運(yùn)算單元、運(yùn)行控制單元和監(jiān)測(cè)單元；監(jiān)測(cè)單元與運(yùn)行控制單 元均與邏輯運(yùn)算單元電連接。前級(jí)電機(jī)與邏輯運(yùn)算單元電連接；羅茨電機(jī)通過(guò)自適應(yīng)變頻 器與邏輯運(yùn)算單元電連接。負(fù)壓傳感器與運(yùn)行控制單元電連接。
[0035] 監(jiān)測(cè)單元用于監(jiān)測(cè)羅茨電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速。具體來(lái)說(shuō)，監(jiān)測(cè)單元包括與羅茨電機(jī)電連 接的電流測(cè)量?jī)x和電壓測(cè)量?jī)x；電流測(cè)量?jī)x和電壓測(cè)量?jī)x均與邏輯運(yùn)算單元電連接。
[0036] 運(yùn)行控制單元接收負(fù)壓傳感器產(chǎn)生與羅茨泵泵體內(nèi)氣壓大小相對(duì)于的信號(hào)和產(chǎn) 生與羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。如圖3所示，1號(hào)線(xiàn)表示羅茨真空泵抽氣速率與 前級(jí)泵抽氣速率比值為1時(shí)氣壓與羅茨電機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系。2號(hào)線(xiàn)表示羅茨真空泵抽氣速率與 前級(jí)泵抽氣速率比值為3. 5時(shí)氣壓與羅茨電機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系。3號(hào)線(xiàn)表示羅茨真空泵抽氣速率 與前級(jí)泵抽氣速率比值為4時(shí)氣壓與羅茨電機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系。4號(hào)線(xiàn)表示羅茨真空泵抽氣速率 與前級(jí)泵抽氣速率比值為8時(shí)氣壓與羅茨電機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系。上述氣壓與羅茨電機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系線(xiàn) 通過(guò)大量計(jì)算和實(shí)驗(yàn)得到。
[0037] 邏輯運(yùn)算單元接收運(yùn)行控制單元產(chǎn)生與羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的信號(hào)、接 收前級(jí)電機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)的反饋信號(hào)和監(jiān)測(cè)單元反饋的電壓信號(hào)與電流信號(hào)。邏輯運(yùn)算單 元產(chǎn)生控制自適應(yīng)變頻器與羅茨電機(jī)運(yùn)行實(shí)際轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
[0038] 本羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行控制策略包括羅茨真空泵啟動(dòng)控制模式和羅茨真 空泵變速運(yùn)行控制模式。
[0039] 羅茨真空泵啟動(dòng)控制模式通過(guò)以下策略實(shí)現(xiàn)：在前級(jí)電機(jī)啟動(dòng)情況下，羅茨真空 泵泵體內(nèi)氣壓低于運(yùn)行控制單元內(nèi)設(shè)定的啟動(dòng)氣壓，邏輯運(yùn)算單元控制自適應(yīng)變頻器實(shí)現(xiàn) 羅茨電機(jī)低速啟動(dòng)。運(yùn)行控制單元內(nèi)設(shè)定的啟動(dòng)氣壓略低于羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行所 在地氣壓。羅茨電機(jī)低速啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速為羅茨電機(jī)允許最高運(yùn)行轉(zhuǎn)速的10%?50%。換 言之，前級(jí)電機(jī)啟動(dòng)或處于運(yùn)行狀態(tài)會(huì)將對(duì)應(yīng)地信號(hào)反饋給邏輯運(yùn)算單元；當(dāng)羅茨真空泵 泵體內(nèi)氣壓低于運(yùn)行控制單元內(nèi)設(shè)定的啟動(dòng)氣壓，運(yùn)行控制單元將羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速 相對(duì)應(yīng)的信號(hào)反饋給邏輯運(yùn)算單元；邏輯運(yùn)算單元接收電流信號(hào)與電壓信號(hào)，通過(guò)邏輯運(yùn) 算體現(xiàn)羅茨電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，此時(shí)羅茨電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速肯定為〇r/min。邏輯運(yùn)算單元控制自適 應(yīng)變頻器使電機(jī)啟動(dòng)，邏輯運(yùn)算單元比較羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速與羅茨電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的差 值并根據(jù)差值控制自適應(yīng)變頻器使電機(jī)轉(zhuǎn)速快速達(dá)到羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速。
[0040] 羅茨真空泵變速運(yùn)行控制模式通過(guò)以下策略實(shí)現(xiàn)：羅茨真空泵變速運(yùn)行控制模式 在羅茨真空泵啟動(dòng)控制模式完成執(zhí)行后再執(zhí)行。
[0041] 隨著前級(jí)泵與羅茨真空泵的運(yùn)行時(shí)間增加，羅茨真空泵的泵體內(nèi)氣壓越來(lái)越低， 根據(jù)設(shè)定的羅茨真空泵抽氣速率與前級(jí)泵抽氣速率比值，運(yùn)行控制單元向邏輯運(yùn)算單元反 饋對(duì)應(yīng)的羅茨電機(jī)理論轉(zhuǎn)速的信號(hào)。邏輯運(yùn)算單元比較羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速與羅茨電 機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的差值并根據(jù)差值控制自適應(yīng)變頻器使電機(jī)轉(zhuǎn)速快速達(dá)到羅茨電機(jī)運(yùn)行理論 轉(zhuǎn)速。具體來(lái)說(shuō)，差值越大則控制電機(jī)轉(zhuǎn)速加速度越大，差值越小則控制電機(jī)轉(zhuǎn)速加速度 越小；如運(yùn)行控制單元希望羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速為2500r/min，監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)得到羅茨 電機(jī)運(yùn)行實(shí)際轉(zhuǎn)速為也2500r/min，那么加速度為Or/s ;運(yùn)行控制單元希望羅茨電機(jī)運(yùn)行 理論轉(zhuǎn)速為2500r/min，監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)得到羅茨電機(jī)運(yùn)行實(shí)際轉(zhuǎn)速為也2400r/min，那么加 速度可能為lOOr/s ;運(yùn)行控制單元希望羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速為2500r/min，監(jiān)測(cè)單元監(jiān) 測(cè)得到羅茨電機(jī)運(yùn)行實(shí)際轉(zhuǎn)速為也2300r/min，那么加速度可能為200r/s ;運(yùn)行控制單元 希望羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速為2300r/min，監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)得到羅茨電機(jī)運(yùn)行實(shí)際轉(zhuǎn)速為也 2500r/min，那么加速度可能為-200r/s。
[0042] 若隨著前級(jí)泵與羅茨真空泵的運(yùn)行時(shí)間增加，羅茨真空泵的泵體內(nèi)氣壓變化不正 常，羅茨電機(jī)保持與氣壓相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，控制系統(tǒng)執(zhí)行報(bào)警。
[0043] 若羅茨真空泵的泵體內(nèi)氣壓緩慢增加或瞬速增加，根據(jù)設(shè)定的羅茨真空泵抽氣速 率與前級(jí)泵抽氣速率比值，運(yùn)行控制單元向邏輯運(yùn)算單元反饋對(duì)應(yīng)的羅茨電機(jī)理論轉(zhuǎn)速的 信號(hào)；羅茨電機(jī)降速運(yùn)行，控制系統(tǒng)執(zhí)行報(bào)警。
[0044] 隨著前級(jí)泵與羅茨真空泵的運(yùn)行時(shí)間增加，羅茨真空泵的泵體內(nèi)氣壓低于運(yùn)行控 制單元設(shè)定的全速運(yùn)行氣壓，邏輯運(yùn)算單元控制羅茨電機(jī)全速運(yùn)行。運(yùn)行控制單元設(shè)定的 全速運(yùn)行氣壓為500?4000Pa。
[0045] 隨著前級(jí)泵與羅茨真空泵的運(yùn)行時(shí)間增加，羅茨真空泵的泵體內(nèi)氣壓小于羅茨真 空泵極限壓力后，運(yùn)行控制單元向邏輯運(yùn)算單元反饋對(duì)應(yīng)的羅茨電機(jī)理論轉(zhuǎn)速的信號(hào)；羅 茨電機(jī)降速運(yùn)行。
[0046] 對(duì)比例一
[0047] 通過(guò)比較現(xiàn)有的浙江神工真空設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的H150滑閥真空泵與 zjc600羅茨真空泵組成的羅茨大氣直排智能機(jī)組與具有上述控制系統(tǒng)與控制策略也由 H150滑閥真空泵與zjc600羅茨真空泵組成的羅茨大氣直排智能機(jī)組進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的 有益效果。zjc600羅茨真空泵抽氣速率與H150滑閥真空泵抽氣速率比值為4。
[0048] 如圖4中5和6號(hào)線(xiàn)所示，現(xiàn)有的羅茨大氣直排智能機(jī)組中滑閥真空泵先運(yùn)行，直 至氣壓到達(dá)lOOOPa后再啟動(dòng)羅茨真空泵，羅茨真空泵全抽速運(yùn)行（600L/S)，即羅茨真空泵 以最高轉(zhuǎn)速運(yùn)行（2980r/min);對(duì)2立方米容器進(jìn)行抽真空且達(dá)到lOOPa需要90秒。
[0049] 如圖3和圖4所示，本發(fā)明的羅茨大氣直排智能機(jī)組中滑閥真空泵先運(yùn)行，當(dāng)氣壓 到達(dá)lOOOOOPa后，羅茨真空泵的羅茨電機(jī)啟動(dòng)，羅茨電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速為400r/min。隨著氣 壓逐漸下降，羅茨電機(jī)轉(zhuǎn)速越來(lái)越高，運(yùn)行控制單元希望羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速為曲線(xiàn)增 力口，直至氣壓到達(dá)500Pa后羅茨電機(jī)全速運(yùn)行（2980r/min);如圖3中的3號(hào)線(xiàn)。如圖4中 7號(hào)線(xiàn)所示，在此過(guò)程中羅茨真空泵抽氣速率也越來(lái)越大；直至氣壓到達(dá)500Pa后羅茨電機(jī) 抽氣速率為600L/s。對(duì)2立方米容器進(jìn)行抽真空且達(dá)到lOOPa僅需30s。
[0050] 對(duì)比例二
[0051] 通過(guò)比較現(xiàn)有的浙江神工真空設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的H70滑閥真空泵與 zjc600羅茨真空泵組成的羅茨大氣直排智能機(jī)組與具有上述控制系統(tǒng)與控制策略也由 H70滑閥真空泵與zjc600羅茨真空泵組成的羅茨大氣直排智能機(jī)組進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的 有益效果。zjc600羅茨真空泵抽氣速率與H70滑閥真空泵抽氣速率比值為8。
[0052] 如圖5中8和9號(hào)線(xiàn)所示，現(xiàn)有的羅茨大氣直排智能機(jī)組中滑閥真空泵先運(yùn)行，直 至氣壓到達(dá)l〇〇〇Pa后再啟動(dòng)羅茨真空泵，羅茨真空泵全抽速運(yùn)行（600L/S)，即羅茨真空泵 以最高轉(zhuǎn)速運(yùn)行（2980r/min);對(duì)2立方米容器進(jìn)行抽真空且達(dá)到lOOPa需要150秒。
[0053] 如圖3和圖5所示，本發(fā)明的羅茨大氣直排智能機(jī)組中滑閥真空泵先運(yùn)行，當(dāng)氣壓 到達(dá)lOOOOOPa后，羅茨真空泵的羅茨電機(jī)啟動(dòng)，羅茨電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速為400r/min。隨著氣 壓逐漸下降，羅茨電機(jī)轉(zhuǎn)速越來(lái)越高，運(yùn)行控制單元希望羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速為曲線(xiàn)增 力口，直至氣壓到達(dá)500Pa后羅茨電機(jī)全速運(yùn)行（2980r/min);如圖3中的4號(hào)線(xiàn)。如圖5中 10號(hào)線(xiàn)所示，在此過(guò)程中羅茨真空泵抽氣速率也越來(lái)越大；直至氣壓到達(dá)500Pa后羅茨電 機(jī)抽氣速率為300L/s。對(duì)2立方米容器進(jìn)行抽真空且達(dá)到lOOPa需要40s。
[0054] 通過(guò)綜合分析對(duì)比例一與對(duì)比例二可知，現(xiàn)有技術(shù)中降低前級(jí)泵的功率，導(dǎo)致抽 真空時(shí)間增加60s。本發(fā)明中通過(guò)降低前級(jí)泵的功率，抽真空時(shí)間僅增加10s。對(duì)比例二中 本發(fā)明的前級(jí)泵功率僅為對(duì)比例一中現(xiàn)有技術(shù)前級(jí)泵的一半，但抽真空時(shí)間仍然縮短50s ; 由此證明本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比即能縮短抽真空的時(shí)間，又能節(jié)約能源。
[0055] 對(duì)比例三
[0056] 通過(guò)比較現(xiàn)有的浙江神工真空設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的SVG300旋片真空泵與 zjc300羅茨真空泵組成的羅茨大氣直排智能機(jī)組與具有上述控制系統(tǒng)與控制策略也由 SVG300旋片真空泵與zjc300羅茨真空泵組成的羅茨大氣直排智能機(jī)組進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明 的有益效果。Zjc300羅茨真空泵抽氣速率與SVG300旋片真空泵抽氣速率比值為3. 5。
[0057] 如圖6中11和12線(xiàn)所示，現(xiàn)有的羅茨大氣直排智能機(jī)組中旋片真空泵先運(yùn)行，直 至氣壓到達(dá)l〇〇〇Pa后再啟動(dòng)羅茨真空泵，羅茨真空泵全抽速運(yùn)行（300L/S)，即羅茨真空泵 以最高轉(zhuǎn)速運(yùn)行（2980r/min);對(duì)0. 4立方米容積進(jìn)行抽真空且達(dá)到lOOPa需要25秒。
[0058] 如圖3和圖6所示，本發(fā)明的羅茨大氣直排智能機(jī)組中旋片真空泵先運(yùn)行，當(dāng)氣壓 到達(dá)lOOOOOPa后，羅茨真空泵的羅茨電機(jī)啟動(dòng)，羅茨電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速為400r/min。隨著氣 壓逐漸下降，羅茨電機(jī)轉(zhuǎn)速越來(lái)越高，運(yùn)行控制單元希望羅茨電機(jī)運(yùn)行理論轉(zhuǎn)速為曲線(xiàn)增 力口，直至氣壓到達(dá)500Pa后羅茨電機(jī)全速運(yùn)行（2980r/min);如圖3中的2號(hào)線(xiàn)。如圖5中 13號(hào)線(xiàn)所示，在此過(guò)程中羅茨真空泵抽氣速率也越來(lái)越大；直至氣壓到達(dá)500Pa后羅茨電 機(jī)抽氣速率為300L/s。對(duì)0. 4立方米容積進(jìn)行抽真空且達(dá)到lOOPa僅需10秒。
[0059] 實(shí)施例二
[0060] 本實(shí)施例同實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)及原理基本相同，不一樣的地方在于：如圖2所不，羅 茨電機(jī)具有電機(jī)轉(zhuǎn)軸，監(jiān)測(cè)單元包括設(shè)置在羅茨電機(jī)上用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感 器，轉(zhuǎn)速傳感器與邏輯運(yùn)算單元電連接。
【權(quán)利要求】
1. 一種羅茨大氣直排智能機(jī)組，包括羅茨真空泵與前級(jí)泵，所述羅茨真空泵包括泵體 與羅茨電機(jī)，前級(jí)泵包括前級(jí)電機(jī)；其特征在于，本羅茨大氣直排智能機(jī)組還包括負(fù)壓傳感 器、具有用于監(jiān)測(cè)羅茨電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速的監(jiān)測(cè)單元的控制系統(tǒng)；負(fù)壓傳感器設(shè)置在羅茨真空 泵的泵體內(nèi)，負(fù)壓傳感器與控制系統(tǒng)電連接；羅茨電機(jī)通過(guò)自適應(yīng)變頻器與控制系統(tǒng)電連 接，前級(jí)電機(jī)與控制系統(tǒng)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的羅茨大氣直排智能機(jī)組，其特征在于，所述控制系統(tǒng)具有邏 輯運(yùn)算單元和運(yùn)行控制單元，負(fù)壓傳感器與運(yùn)行控制單元電連接，運(yùn)行控制單元、監(jiān)測(cè)單 元、自適應(yīng)變頻器、前級(jí)電機(jī)均與邏輯運(yùn)算單元電連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的羅茨大氣直排智能機(jī)組，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)單元包括 設(shè)置在羅茨電機(jī)上用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器與邏輯運(yùn)算單元電連 接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的羅茨大氣直排智能機(jī)組，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)單元包括 與羅茨電機(jī)電連接的電流測(cè)量?jī)x和電壓測(cè)量?jī)x；電流測(cè)量?jī)x和電壓測(cè)量?jī)x均與邏輯運(yùn)算單 元電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的羅茨大氣直排智能機(jī)組，其特征在于，所述負(fù)壓傳感器位 于羅茨真空泵的進(jìn)氣接管內(nèi)或泵腔內(nèi)或排氣接管內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的羅茨大氣直排智能機(jī)組，其特征在于，所述前級(jí)泵為滑閥 真空泵或旋片真空泵、液環(huán)真空泵或干式真空泵。
7. -種羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行控制策略，其特征在于，包括以下控制模式：羅茨 真空泵啟動(dòng)，在前級(jí)電機(jī)啟動(dòng)情況下，羅茨真空泵泵體內(nèi)氣壓低于運(yùn)行控制單元內(nèi)設(shè)定的 啟動(dòng)氣壓，邏輯運(yùn)算單元控制自適應(yīng)變頻器實(shí)現(xiàn)羅茨電機(jī)低速啟動(dòng)； 羅茨真空泵變速運(yùn)行，在羅茨真空泵啟動(dòng)情況下，運(yùn)行控制單元根據(jù)羅茨真空泵的泵 體內(nèi)氣壓大小值給邏輯運(yùn)算單元發(fā)送體現(xiàn)羅茨電機(jī)理論轉(zhuǎn)速的信號(hào)；邏輯運(yùn)算單元結(jié)合監(jiān) 測(cè)單元檢測(cè)得到羅茨電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速控制羅茨電機(jī)轉(zhuǎn)速以及控制提高或降低轉(zhuǎn)速的加速度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行控制策略，其特征在于，所述運(yùn) 行控制單元內(nèi)設(shè)定的啟動(dòng)氣壓略低于羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行所在地氣壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行控制策略，其特征在于，所述羅 茨電機(jī)低速啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速為羅茨電機(jī)允許最高運(yùn)行轉(zhuǎn)速的10%?50%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的羅茨大氣直排智能機(jī)組運(yùn)行控制策略，其特征在于，所述運(yùn) 行控制單元內(nèi)具有使羅茨電機(jī)全速運(yùn)行設(shè)定的氣壓值。
【文檔編號(hào)】F04B49/06GK104047858SQ201410266909
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】項(xiàng)敏, 王德順 申請(qǐng)人:項(xiàng)敏, 王德順