[发明专利]泵系统

说明书

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的容积式泵系统，其包括容积式泵模块(下文又称为泵模块)，所述容积式泵模块优选被构造成螺杆泵，尤其是多轴螺杆泵。除所述泵模块外，所述泵系统还包括用于驱动所述泵模块的驱动模块，其中，所述驱动模块可独立于所述泵模块地被更换，即可拆卸地与所述泵模块连接。除电驱动马达外，所述驱动模块还包括被分配给所述电驱动马达的用于调节或设定驱动马达转速的变频器。此外，所述泵系统还包括包含逻辑电路和调节器的控制构件，所述控制构件用于根据指令变量和至少一个实际工作参数如流体压力和/或体积流量产生操纵变量。所述泵系统优选包括控制室(即上级监控系统)作为指令变量规定构件。作为工艺控制室的补充或替代方案，可以例如通过在所述控制构件上进行相应调节来手动规定指令变量，而后直接由所述控制构件产生所述指令变量和/或由与所述控制构件分离的单电压源产生所述指令变量，所述电压源输出电压值作为指令变量。 

目前用于驱动容积式泵的容积式泵马达包括设有整合式调节器的变频器，所述调节器能够根据测得的实际工作参数和待达到的指令变量来调节输入信号，特别是用于所述变频器的电压信号。其中，调节器将根据指令变量而测定的操纵变量“不加批判”地传输给变频器。问题在于，被分配给变频器的调节器目前的设计仅与马达有关，即优化方向不是在容积式泵系统中真正起重要作用的容积式泵。这会给容积式泵系统带来问题，因为与离心泵相比，容积式泵会对泵本身和/或其它工艺设备产生更大危害。其原因在于容积式泵的特性曲线特性不同于涡轮机。原则上，这在极端情况下也会导致容积式泵彻底自毁或者对容积式泵造成持久的不良影响，尤其是在受损迹象未被及时识 别到的情况下。 

已知的容积式泵也未对直接从指令变量(规定标定值)得出的操纵变量信号对被送流体质量的影响予以考虑。 

已知泵系统的另一缺点是，必须在包括变频器的电驱动马达上对控制构件的逻辑电路进行专门编程，考虑到泵模块的优化特性，这一编程始终只是一项折中措施。已知的泵系统始终只能独立于泵模块地更换驱动模块，控制构件由于整合在电动机的变频器中而无法被更换。 

从上述现有技术出发，本发明的目的是提供一种能使其它工艺设备和泵模块本身获得更高安全性的泵系统。此外还能为终端用户提高可变性，且能优化转速调节，从而使泵模块具有最佳的功能和耐用性。 

在泵系统方面，权利要求1的特征为本发明用以实现上述目的的解决方案。本发明的有益改进方案包含在从属权利要求中。说明书、权利要求书和/或附图中所揭示的至少两个特征的全部组合都落入本发明的范围。为避免重复，描述装置时所揭示并请求保护的特征也适用于方法。同样，描述方法时所揭示并请求保护的特征也适用于装置。 

本发明的出发点是将以往整合在变频器中的控制构件分离出来，以便获得与驱动模块分离的控制模块，即独立控制模块，并在所述控制模块中设置视情况包括数据库和调节器(优选实施为PI调节器或PID调节器)的逻辑构件，以便能够在不受变频器影响的情况下根据指令变量和至少一个实际工作参数(实际系统参数)为变频器提供输入信号(操纵变量)，而后由驱动模块(确切而言是由驱动模块的变频器)通过对绕组进行相应的电流馈电来将所述输入信号转换成马达转速。本发明首度实现了在不受用于产生转速标定信号的控制构件影响的情况下以简单的方式更换和自由选择驱动模块。本发明还能对结构极其简单的变频器加以利用，这些变频器在最简单的情况下起执行器作用，能够在例如被构造成异步电动机的马达上通过相应的电流影响来 调节独立控制模块所规定的转速标定信号。当然也可以使用以往所用的“智能”变频器，只不过对这些变频器的使用方式(即控制方式)优选不同于以往。也就是，优选不是通过为变频器中有可能包含的PI调节器或PID调节器加载压力传感器信号、流量信号、振动传感器信号、温度传感器信号和转矩传感器信号来达到在此输入基础上生成形式特定而言为转速标定信号的操纵变量这一目的，而是由独立控制模块接收这个操纵变量，并且由变频器以已知方式将所述操纵变量转换成马达转速。