本發(fā)明涉及運行真空泵系統(tǒng)的方法，該方法包括步驟：運行包括變速電機的主真空泵；把至少兩個副真空泵與主真空泵并聯(lián)連接，每個副真空泵包括電機；將副真空泵分組，每組包括至少一個副真空泵；并且對每個組設(shè)定優(yōu)先級。

背景技術(shù)：

已知包括多個真空泵的系統(tǒng)，例如metropolitanindustries，inc的us5522707b中公開的系統(tǒng)。在該專利描述的系統(tǒng)中，當(dāng)真空需求增加時使用控制器單元啟動另外的泵。當(dāng)變速真空泵達(dá)到最大輸出時，控制器單元啟動定速真空泵并且停止變速真空泵。

這種系統(tǒng)和控制邏輯不適用于所有類型的應(yīng)用。如果以變速泵比定速泵具有更高的能力為例，這種控制邏輯會產(chǎn)生影響用戶應(yīng)用的不期望波動。

此外，這種控制邏輯不能避免對于系統(tǒng)所連接的應(yīng)用端來說系統(tǒng)達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的情況，這是因為考慮的是啟動與以最大輸出運行的變速泵的運行能力相等的定速泵。

此外，這種控制邏輯不允許系統(tǒng)用戶控制系統(tǒng)的能量效率或最小化維護(hù)成本，這是因為用戶不能影響運行中的真空泵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

考慮到上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種泵系統(tǒng)，能夠調(diào)整其能力以適應(yīng)于用戶應(yīng)用的變化需求。因此，即使用戶應(yīng)用的需求隨時間改變，該泵系統(tǒng)也既不會達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)也不會超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種允許用戶根據(jù)應(yīng)用需求調(diào)整系統(tǒng)響應(yīng)時間的泵系統(tǒng)。本發(fā)明還允許用戶降低維護(hù)成本，并且實現(xiàn)系統(tǒng)中各泵的同等磨損。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種靈活、容易控制和低成本的真空系統(tǒng)，同等的適用于具有不同壓力需求的不同應(yīng)用，無需專門的維護(hù)干預(yù)。

本發(fā)明提供的真空泵系統(tǒng)運行方法解決了至少一個上述和/或其它問題，該方法包括步驟：

-運行包括變速電機的主真空泵；

-把至少兩個副真空泵與主真空泵并聯(lián)連接，每個副真空泵包括電機；

-將副真空泵分組，每組包括至少一個副真空泵；

-對每個組設(shè)定優(yōu)先級；

其中，方法還包括步驟：

-在真空泵系統(tǒng)的入口進(jìn)行入口壓力的第一測量；

-把第一測量的入口壓力與預(yù)定壓力值比較，如果測量的入口壓力高于預(yù)定壓力值，則運行設(shè)定為最高優(yōu)先級組中的至少一個副真空泵；

-在真空泵系統(tǒng)的入口進(jìn)行入口壓力的第二測量；

-把第二測量的入口壓力與預(yù)定壓力值比較，如果第二測量的入口壓力高于預(yù)定壓力值，則運行設(shè)定為第二高優(yōu)先級組中的至少一個副真空泵，其中，方法還包括步驟：如果副真空泵包括定速電機，則在第一預(yù)定啟動負(fù)載啟動副真空泵，和/或如果副真空泵包括變速電機，則在第二預(yù)定負(fù)載啟動副真空泵。

實際上，通過將副真空泵分組并對每個組設(shè)定優(yōu)先級，對每個真空泵的工作小時實現(xiàn)了更好的控制。因此，可以更好地對每個真空泵進(jìn)行維護(hù)處理。

通過根據(jù)副真空泵包括定速電機還是變速電機而在第一預(yù)定啟動負(fù)載或第二預(yù)定啟動負(fù)載啟動副真空泵，真空泵系統(tǒng)允許更好的控制在真空泵系統(tǒng)入口處獲取的壓力和更好的控制每個真空泵的負(fù)載，這會影響每個泵的磨損并從而影響進(jìn)行維護(hù)的時間間隔。因此，滿足了用戶應(yīng)用的需求，真空泵系統(tǒng)沒有達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)險。

此外，這種方法可以在包括不同能力真空泵的系統(tǒng)中實施，或甚至在包括既能實現(xiàn)高真空的真空泵也能實現(xiàn)低真空的真空泵組合的系統(tǒng)中實施，并且，對于所有需要的真空級別，通過實施本文限定的方法而以非常簡單的方式控制真空泵系統(tǒng)。

此外，通過在第二預(yù)定啟動負(fù)載啟動副真空泵，入口壓力可以依序并且僅以滿足用戶需求的程度來降低。因此，如果真空泵系統(tǒng)包括高能力泵，則該泵將不在比用戶應(yīng)用要求更高的負(fù)載下運行。因此，高能力泵可以高效地達(dá)到高、中或低能力，不會有達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)來匹配流量從而匹配用戶網(wǎng)絡(luò)需求的風(fēng)險。

通過應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法，真空泵系統(tǒng)可以容易地調(diào)整為滿足不同真空需求，因此可以用于不同應(yīng)用而不需要人工干預(yù)。

此外，由于真空泵不是在最大負(fù)載啟動，并且由于根據(jù)本發(fā)明的方法將副真空泵分組并根據(jù)設(shè)定的優(yōu)先級來運行副真空泵，因此可以使所有真空泵達(dá)到同等的磨損。

此外，取決于本發(fā)明真空泵系統(tǒng)用戶所處的地理位置，真空泵系統(tǒng)運行成本可以不同，根據(jù)例如：電價，環(huán)境條件，或甚至維護(hù)方便性。因此，在一些地理區(qū)域需要的是能量優(yōu)化，而在另一些地理區(qū)域磨損優(yōu)化則是更好的方案。

根據(jù)本發(fā)明的方法對以上兩種情況都是可行的，這是因為副真空泵分別在第一預(yù)定啟動負(fù)載和第二預(yù)定啟動負(fù)載啟動。取決于第一預(yù)定啟動負(fù)載和第二預(yù)定啟動負(fù)載選擇為是相對高水平還是相對低水平，本發(fā)明真空泵系統(tǒng)的用戶選擇以下兩種效率選項中哪個是需要的：真空泵系統(tǒng)的維護(hù)優(yōu)化，或能耗優(yōu)化。

優(yōu)選地，真空泵系統(tǒng)包括噴油螺桿真空泵，其公知的是在低速度下比高速度下更有效率。

在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，真空泵系統(tǒng)的用戶通過選擇第二預(yù)定啟動負(fù)載的值來選擇偏好的選項：如果第二預(yù)定啟動負(fù)載選擇相對低的值，這意味著真空泵的速度將相對低，則能量效率高并且將有相對多的泵運行以滿足需求。然而，如果第二預(yù)定啟動負(fù)載選擇相對高的值，這意味著真空泵的速度將相對高，那么真空泵效率比前一種情況中更低，但是會實現(xiàn)各真空泵的同等磨損，這是因為同組中副真空泵的數(shù)量或運行小時可以被更好的控制，這意味著更少的真空泵需要在時間間隔中維護(hù)干預(yù)。

優(yōu)選地，當(dāng)主真空泵在第一最大負(fù)載運行時，真空泵系統(tǒng)啟動副真空泵。

本發(fā)明還涉及真空泵系統(tǒng)，包括：

-包括變速電機的主真空泵；

-與主真空泵并聯(lián)連接的至少兩個副真空泵，每個副真空泵包括電機；

-在真空泵系統(tǒng)入口測量入口壓力的壓力傳感器；

-控制裝置，包括通信裝置，用于與主真空泵和所述至少兩個副真空泵二者中的一個或多個通信；

其中，控制裝置還包括處理裝置，處理裝置包括配置為應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明方法的算法。

附圖說明

為了更好地表示發(fā)明的特征，在下文中參照附圖通過非限制性示例描述本發(fā)明的一些優(yōu)選配置，其中：

圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明實施例的真空泵系統(tǒng)；

圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明實施例把圖1真空泵系統(tǒng)可達(dá)到的最大壓力和最小壓力分為五個壓力區(qū)間；和

圖3示意性示出噴油真空泵的比能量要求(ser)曲線。

具體實施方式

圖1示出了真空泵系統(tǒng)1，包括多個真空泵2和控制真空泵2的一控制單元3。該系統(tǒng)還通過流動管道5連接到外部用戶網(wǎng)絡(luò)中的真空用戶4。真空泵系統(tǒng)1還可以包括用于從真空泵2接收流體的緩沖容器6。該緩沖容器6增加真空泵系統(tǒng)1的穩(wěn)定性，因為它確保了可供用戶網(wǎng)絡(luò)4立即使用的流體量。

控制單元3通過電連接7控制真空泵2。

在圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的真空泵系統(tǒng)的示例，該系統(tǒng)包括四個真空泵2，它們通過流動管道8相互連接。

本發(fā)明不應(yīng)限于僅包括四個真空泵2的真空泵系統(tǒng)1。根據(jù)本發(fā)明的方法適用于包括更少真空泵2的系統(tǒng)以及包括更多真空泵2的系統(tǒng)，例如包括三個、或四個以上真空泵2的真空泵系統(tǒng)1。

優(yōu)選地，真空泵2之一被確定為主真空泵9。優(yōu)選地，主真空泵9包括變速電機(未示出)，以使它的負(fù)載可以逐漸增加。至少兩個副真空泵10與主真空泵9并聯(lián)連接，每個副真空泵10包括電機(未示出)。

運行原理非常簡單，如下所述。

從真空用戶4收到真空需求，通過控制單元3使主真空泵9運行，主真空泵9的負(fù)載在第一最小負(fù)載smin，1和第一最大負(fù)載smax，1之間運行。

優(yōu)選地，當(dāng)控制單元3運行主真空泵9時，它在第一最小負(fù)載smin，1和第一最大負(fù)載smax，1之間的負(fù)載啟動主真空泵9，但是優(yōu)選低于第一最大負(fù)載smax，1，并且逐漸增加該負(fù)載以滿足真空用戶4的需求。

例如，主真空泵9可以在10％到90％之間選擇的負(fù)載sstartup，0下啟動，例如但不限于：30％負(fù)載、40％負(fù)載、50％負(fù)載、或60％負(fù)載、或它們的任何中間值。

在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，該負(fù)載可以根據(jù)具體應(yīng)用和用戶偏好在5％-50％之間選擇的百分比k0逐漸增加，例如但不限于，負(fù)載可以增加：10％負(fù)載、20％負(fù)載、30％負(fù)載、或它們的任何其它中間值，這取決于用戶網(wǎng)絡(luò)的特性和所需的響應(yīng)時間。

優(yōu)選但不限于，主真空泵9在sstartup，0＝40％負(fù)載啟動，并且該負(fù)載可以以k0＝20％逐漸增加。應(yīng)用該增加，直到主真空泵9在第一最大負(fù)載smax，1運行為止。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，主真空泵6通過例如但不限于比例積分(pi)或比例積分微分(pid)控制器(未示出)來控制。優(yōu)選地，控制單元3與pi或pid控制器通信。

因此，控制單元3優(yōu)選在負(fù)載sstartup，0啟動主真空泵6，并且pi或pid控制器優(yōu)選持續(xù)調(diào)整它的負(fù)載，以便在真空泵系統(tǒng)1的入口11保持穩(wěn)定壓力p1，目的是達(dá)到真空網(wǎng)絡(luò)4需要的預(yù)定壓力值p0。因而，pi或pid控制器持續(xù)調(diào)整運行主真空泵6的電機速度以及主真空泵6提供的流量，以滿足用戶網(wǎng)絡(luò)4的需求，直到主真空泵達(dá)到它的最大負(fù)載smax，1為止。

如果主真空泵9在第一最大負(fù)載smax，1運行并且在入口11處測量的壓力值p1不是等于或低于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3將會運行副真空泵10。應(yīng)當(dāng)理解的是，預(yù)定壓力值p0對應(yīng)于真空用戶4的需求。

優(yōu)選地，所述至少兩個副真空泵10在第二最小負(fù)載smin，2和第二最大負(fù)載smax，2之間運行。

在本發(fā)明的上下文中應(yīng)當(dāng)理解的是，第一最小負(fù)載smin，1可以等于第二最小負(fù)載smin，2，或這兩個負(fù)載可以具有不同的值。此外，不同的副真空泵10可以具有不同的第二最小負(fù)載smin，2。應(yīng)當(dāng)理解的是，相同的邏輯適用于第一最大負(fù)載smax，1和第二最大負(fù)載smax，2。

在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，第一最小負(fù)載smin，1、第二最小負(fù)載smin，2、第一最大負(fù)載smax，1和第二最大負(fù)載smax，2分別在高于真空泵絕對最小負(fù)載的值且低于真空泵絕對最高負(fù)載的值選取，以使驅(qū)動真空泵2的電機的壽命延長。

優(yōu)選地，副真空泵10被分組，每組包括至少一個副真空泵10，并且對每個組設(shè)定優(yōu)先級。

在本發(fā)明的上下文中應(yīng)當(dāng)理解的是，優(yōu)先級限定了控制單元選擇組并且運行該組中至少一個副真空泵10所依的順序。

作為示例但不限于，該優(yōu)先級可以是數(shù)字或字母的形式，或是可以區(qū)分各組的任何其它類型的區(qū)分方式。此外，邏輯被設(shè)定給優(yōu)先級，所述邏輯限定了最高優(yōu)先級和最低優(yōu)先級，并因此限定了控制單元3選擇組并且啟動和/或停止副真空泵10所依的順序。

如果在真空泵系統(tǒng)入口11處測量的壓力值p1不是等于或低于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3選擇例如具有設(shè)定為最高優(yōu)先級的組并且運行這個組中的副真空泵10。

此外，控制單元3對在入口11處測量的壓力值p1與預(yù)定壓力值p0進(jìn)行比較，如果在入口11處測量的壓力值p1仍然高于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3運行設(shè)定為第二最高優(yōu)先級的組中的至少一個副真空泵10。應(yīng)當(dāng)理解的是，一組可以包括一個以上副真空泵10，如果是這樣的話，則控制單元3優(yōu)選運行該組中的另一個副真空泵10。

如果該組不具有可以運行的另一個副真空泵10，則控制單元3從剩余的組中選擇具有下一最高優(yōu)先級的組并且運行這個組中的副真空泵10。

在本發(fā)明的上下文中，負(fù)載應(yīng)當(dāng)理解為是驅(qū)動真空泵的電機功率。

還應(yīng)當(dāng)理解的是，真空泵2的負(fù)載直接取決于電機的轉(zhuǎn)速、在入口11處測量的壓力值p1和為了滿足用戶網(wǎng)絡(luò)4需求真空泵系統(tǒng)1所需輸出的流體體積(下文稱為流量)。還應(yīng)當(dāng)理解的是，如果控制真空泵2的電機的速度增大，則流過電機的電流的強度增大，這意味著真空泵2的負(fù)載增加。因此，如果用戶網(wǎng)絡(luò)4的流量需求增加，則在入口11處測量的壓力值p1增加，并且，為了保持該壓力值p1恒定，控制單元3增加真空泵2的速度，從而意味著運行該真空泵2的電機的負(fù)載增加。

在本發(fā)明的上下文中，應(yīng)當(dāng)理解的是，同組中的副真空泵10具有設(shè)定的相同組優(yōu)先級。因此，通過限定順序和運行哪一個副真空泵，可以實現(xiàn)對每個副真空泵10運行小時數(shù)的更好控制。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，運行真空泵2指的是控制單元2啟動該真空泵2并且控制真空泵2的負(fù)載。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，但不限于，控制單元3還可以對同組中的副真空泵10進(jìn)一步設(shè)定優(yōu)先級，以限定運行這些副真空泵10的清楚順序。

例如但不限于，控制單元3首先運行該組中被確定為具有最少運行小時數(shù)的副真空泵10。

此外，控制單元3優(yōu)選將運行同組中被確定為具有下一最少運行小時數(shù)的副真空泵10。

優(yōu)選地，重復(fù)這些步驟，直到運行了同組中的所有副真空泵10為止。如果還需要的話，則控制單元3會優(yōu)選對剩余組中具有下一最高優(yōu)先級的組應(yīng)用相同邏輯。

優(yōu)選地，如果副真空泵10包括定速電機，則副真空泵10在第一預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，1啟動；和/或，如果副真空泵10包括變速電機，則副真空泵10在第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2啟動。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，本發(fā)明的方法重復(fù)上述把測量的入口壓力p1與預(yù)定壓力值p0進(jìn)行比較的步驟，如果在入口11處隨后測量的壓力p1高于預(yù)定壓力值p0，則運行下一最高優(yōu)先級組中的至少一個副真空泵10，直到在入口11處測量的壓力p1達(dá)到預(yù)定壓力值p0的值為止，或直到所有副真空泵運行為止。

在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，運行最高優(yōu)先級組中的至少一個副真空泵10是通過一次啟動一個副真空泵10來進(jìn)行的；如果在入口11處測量的壓力p1高于預(yù)定壓力值p0，則真空泵系統(tǒng)1啟動該最高優(yōu)先級組中的另一個副真空泵10；或者，如果該最高優(yōu)先級組中的所有真空泵都在運行，則該方法還包括啟動第二最高優(yōu)先級組中的副真空泵10的步驟。

優(yōu)選地，運行第二最高優(yōu)先級組中的至少一個副真空泵10是通過一次啟動一個副真空泵10來進(jìn)行的；如果測量的入口壓力p1高于預(yù)定壓力值p0，則真空泵系統(tǒng)1啟動該第二最高優(yōu)先級組中的另一個副真空泵10；或者，如果該第二最高優(yōu)先級組中的所有副真空泵10都在運行，則該方法還包括啟動下一最高優(yōu)先級組中的副真空泵10的步驟。

在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，但不限于，如果由控制單元3正在運行的副真空泵10包括變速電機，則控制單元將識別該副真空泵10為新的主真空泵9，并且識別先前的主真空泵9為副真空泵10。優(yōu)選地，如果副真空泵10包括變速電機，那么第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2低于第二最大負(fù)載smax，2。如果副真空泵10包括定速電機，那么第一預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，1與第二最大負(fù)載smax，2具有大約相同的值。

在另一個實施例中，但不限于，所有的副真空泵10具有變速電機，并且控制單元3優(yōu)選在第二預(yù)定啟動負(fù)載啟動每個副真空泵10，并且保持該負(fù)載恒定。因此，真空泵系統(tǒng)更加穩(wěn)定和容易控制。

在這種情況中，主真空泵9可以要么仍是最高優(yōu)先級組中具有最少運行小時數(shù)的真空泵2，要么可以被識別為運行的最后副真空泵10，該副真空泵10包括變速電機。優(yōu)選地是，當(dāng)控制單元3識別一副真空泵10為新的主真空泵9時，新識別的主真空泵9的能力將匹配先前識別的主真空泵9的能力，以使真空用戶4不會經(jīng)歷波動。

在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，真空泵系統(tǒng)1中的真空泵2首先拆分為組并且對組設(shè)定優(yōu)先級。優(yōu)先級可以根據(jù)每個真空泵2的能力來設(shè)定，例如但不限于：最高優(yōu)先級可以設(shè)定到具有最高能力的真空泵2的組，下一最高優(yōu)先級可以設(shè)定到具有下一最高能力的真空泵2的組。重復(fù)該步驟，直到最低優(yōu)先級設(shè)定到具有最低能力的真空泵2的組為止。

應(yīng)當(dāng)理解的是，可以根據(jù)用戶需求以不同的方式選擇該優(yōu)先級。

如果一個組包括一個以上真空泵2，則控制單元3比較這些真空泵2的運行小時數(shù)并且設(shè)定運行這些真空泵2的順序。

在這種情況中，主真空泵9優(yōu)選選擇最高優(yōu)先級組中具有最少運行小時數(shù)的真空泵2。

優(yōu)選地，主真空泵9總是包括變速電機。

應(yīng)當(dāng)理解的是，控制單元3也可以應(yīng)用一不同的邏輯來選擇主真空泵9，例如，通過比較真空泵系統(tǒng)1中所有真空泵2的運行小時數(shù)，并且選擇具有最少運行小時數(shù)的真空泵2。

在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如果副真空泵10包括定速電機，則第一預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，1與第二最大負(fù)載smax，2是一樣的值，優(yōu)選為100％。如果副真空泵10包括變速電機，則它的啟動負(fù)載優(yōu)選選擇為第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2，具有在10％-90％之間選擇的值，例如但不限于：30％負(fù)載、40％負(fù)載、50％負(fù)載、或間隔中的任何中間值或更高值。

優(yōu)選地，在一段控制時間間隔后，控制單元3測量真空泵系統(tǒng)1的入口11處的壓力p1，并將測量的入口壓力p1與預(yù)定壓力值p0比較。通過應(yīng)用這種邏輯，整個系統(tǒng)的運算能力保持最小，同時保持系統(tǒng)的響應(yīng)時間短。

一個變速電機也可控制并聯(lián)連接的兩個以上真空泵2，每個真空泵2單獨運行。這些真空泵2也可由同一電機控制并且同時運行。

優(yōu)選地，控制單元在入口11處測量壓力p1和當(dāng)它運行副真空泵10的時刻之間應(yīng)用等待時間間隔。通過應(yīng)用該等待時間間隔，用戶網(wǎng)絡(luò)的預(yù)定壓力值p0的突然短時波動不會影響真空泵系統(tǒng)1的工作。

因此，如果用戶網(wǎng)絡(luò)由于例如閥突然打開等情況而出現(xiàn)突然短時負(fù)載，則系統(tǒng)將有必要的時間來重新穩(wěn)定而不用啟動和隨后停止副真空泵10，反之亦然。然而，如果用戶網(wǎng)絡(luò)處的預(yù)定壓力值p0改變，則真空泵系統(tǒng)1將在很短時間間隔內(nèi)以有效的方式滿足那樣的需求，減少了基于需求不真實改變而啟動或停止副真空泵的風(fēng)險。

此外，通過應(yīng)用等待時間間隔，系統(tǒng)的效率得以保持，而不需要使用復(fù)雜的控制邏輯。此外，由于這樣的實施，允許副真空泵10達(dá)到最優(yōu)運行參數(shù)。

該等待時間間隔可以是任何長度，優(yōu)選但不限于在10到50秒之間選擇，這取決于用戶網(wǎng)絡(luò)的要求。

此外，為了對入口11處壓力p1的非常精確測量，該壓力值的采樣率可以選擇為相對較高，例如但不限于：在大約1秒和大約200毫秒之間，更優(yōu)選地在700毫秒到200毫秒之間，甚至更優(yōu)選地采樣率可以選擇為大約200毫秒。在另一個實施例中，對入口11處壓力p1的測量是實時進(jìn)行的。

在另一個實施例中，如果真空泵系統(tǒng)1的所有副真空泵10都在運行并且在入口11處測量的壓力p1仍然高于預(yù)定壓力值p0，則真空泵系統(tǒng)1優(yōu)選把包括變速電機的副真空泵10的負(fù)載增加到第一運行負(fù)載srun，1，其在第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2和第二最大負(fù)載smax，2之間選擇。

該副真空泵10可以通過控制單元3來任意選擇，或可以應(yīng)用邏輯，例如但不限于：第一啟動或最后啟動的副真空泵10，或具有最多或最少運行小時數(shù)的副真空泵10，或具有最低速度的副真空泵10，等等。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，副真空泵之一的負(fù)載以在5％和50％之間選擇的百分比k1增加，例如但不限于：10％、或20％、或30％、或間隔中的任意其它中間值或更高值。

因此，由k1限定的負(fù)載可以通過以下公式限定：

負(fù)載(k1)＝srun，1-sstartup，2

應(yīng)當(dāng)理解的是，第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2的值和k1根據(jù)用戶網(wǎng)絡(luò)的要求來選擇。

優(yōu)選地，如果測量的入口壓力p1高于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3以設(shè)定的優(yōu)先級順序把包括變速電機的每個副真空泵10的負(fù)載增加到第一運行負(fù)載srun，1。

為了甚至更高的效率，系統(tǒng)可以增加具有變速電機的所有副真空泵10的負(fù)載。這種增加可以同時對所有副真空泵10進(jìn)行或一次對一個副真空泵10進(jìn)行，直到在入口11處測量的壓力p1等于或低于預(yù)定壓力值p0為止。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，如果在入口11處測量的壓力p1高于預(yù)定壓力值p0并且至少一個副真空泵10的當(dāng)前運行負(fù)載ssecondary低于第二最大負(fù)載smax，2，則控制單元進(jìn)一步以相同百分比k1增加至少一個副真空泵10的負(fù)載。因此，所述至少一個副真空泵將具有當(dāng)前運行負(fù)載ssecondary，可用以下公式計算：ssecondary＝srun，1+[n·負(fù)載(k1)]，其中，n是自然數(shù)，優(yōu)選等于或大于1。

在本發(fā)明的上下文中應(yīng)當(dāng)理解的是，計算當(dāng)前運行負(fù)載ssecondary所用的公式是增量函數(shù)，n的最小值是1，并且，在后續(xù)步驟中n是以1遞增，直到在入口11處測量的壓力p1等于或低于預(yù)定壓力值p0為止，或直到當(dāng)前運行負(fù)載ssecondary等于第二最大負(fù)載smax，2為止。

優(yōu)選地但不限于，每當(dāng)控制單元識別到在入口11處測量的壓力p1高于預(yù)定壓力值p0，所有副真空泵10的負(fù)載就以k1增加，或直到所有副真空泵10都在第二最大負(fù)載smax，2運行為止。

當(dāng)用戶網(wǎng)絡(luò)的需求降低并且在入口11處測量的壓力p1低于預(yù)定壓力值p0時，控制單元3優(yōu)選通過pi或pid控制器持續(xù)調(diào)整主真空泵6的負(fù)載，以滿足用戶網(wǎng)絡(luò)4的需求。優(yōu)選地，控制單元3調(diào)整主真空泵6的負(fù)載，直到主真空泵達(dá)到第一最小負(fù)載smin，1為止。

本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被限于這樣的控制邏輯，應(yīng)當(dāng)理解的是也可以逐漸減小負(fù)載，從而如果在入口11處測量的壓力p1低于預(yù)定壓力值p0，則主真空泵9的負(fù)載以k0逐漸減小，直到在入口11處測量的壓力p1等于或高于預(yù)定壓力值p0為止，或直到主真空泵9的負(fù)載達(dá)到第一最小負(fù)載smin，1為止。

如果在入口11處測量的壓力p1仍然低于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3把包括變速電機的副真空泵10的負(fù)載從當(dāng)前運行負(fù)載ssecondary減小到第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2。

優(yōu)選地，在副真空泵10的負(fù)載減少之前，系統(tǒng)應(yīng)用等待時間間隔t2。

甚至更優(yōu)選地，副真空泵10的負(fù)載以百分比k1在每步減小。

此外，控制單元3優(yōu)選首先減小最低優(yōu)先級組中具有最高運行小時數(shù)的副真空泵10的負(fù)載。

如果優(yōu)選在等待時間間隔t2之后在入口11處測量的壓力p1仍然低于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3減小同組中具有下一最高運行小時數(shù)的副真空泵10的負(fù)載。如果該組中所有副真空泵10的負(fù)載已經(jīng)降低，則控制單元3將對下一最低優(yōu)先級的組應(yīng)用相同邏輯。

優(yōu)選地，重復(fù)上述步驟，直到在入口11處測量的壓力p1等于或高于預(yù)定壓力值p0為止。

然而這種邏輯不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的，因為控制單元3也可首先減少最高優(yōu)先級組中副真空泵10的負(fù)載并且繼之是下一最高優(yōu)先級組中的副真空泵10。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，每當(dāng)在入口11處測量的壓力p1高于預(yù)定壓力值p0，控制單元3就以k1減小具有變速電機的所有副真空泵10的負(fù)載，或直到當(dāng)前運行負(fù)載ssecondary等于第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2為止。可同時對所有副真空泵10減小負(fù)載，或通過一次選擇一個副真空泵10來減小負(fù)載。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，控制單元3首先減小副真空泵10的負(fù)載，并且僅在所有副真空泵7達(dá)到運行負(fù)載等于第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2之后，并且在入口11處測量的壓力p1仍然低于預(yù)定壓力值p0，那么控制單元以k0逐漸減小主真空泵9的負(fù)載，直到在入口11處測量的壓力p1等于或高于預(yù)定壓力值p0為止，或直到主真空泵9的負(fù)載達(dá)到第一最小負(fù)載smin，1為止。

在優(yōu)選實施例中，在運行任何真空泵2之前，系統(tǒng)應(yīng)用等待時間間隔t1或t2，以便：減小(t2)負(fù)載，和增加(t1)負(fù)載。

優(yōu)選地，如圖2中所示，在預(yù)定壓力值p0通信到控制單元3之后，控制單元3創(chuàng)建五個虛擬壓力區(qū)域：區(qū)域零到區(qū)域四，它們在由真空泵系統(tǒng)1在入口11處可獲得的壓力p1的絕對最大值13和由真空泵系統(tǒng)1在入口11處可獲得的壓力p1的絕對最小值14之間。優(yōu)選地，預(yù)定壓力值p0位于中間區(qū)域，即區(qū)域二，在圖2中用15標(biāo)記。

控制單元3還對五個區(qū)域的每個區(qū)域限定不同的等待時間間隔t1和t2。優(yōu)選地，等待時間間隔t1和t2具有對區(qū)域零和區(qū)域四比對區(qū)域一和區(qū)域三設(shè)定更低的值。

優(yōu)選地，區(qū)域二內(nèi)不應(yīng)用等待時間間隔t1和t2，因為獲得了預(yù)定壓力值p0。

還應(yīng)當(dāng)理解的是，如果差值的模量δp＝|p1-p0|落入?yún)^(qū)域四或區(qū)域三之內(nèi)，則控制單元將要么減小真空泵2的負(fù)載要么停止真空泵2，因此使用t2作為等待時間間隔。

如果差值的模量δp＝|p1-p0|落入?yún)^(qū)域零或區(qū)域一之內(nèi)，則控制單元3將增加真空泵2的負(fù)載或啟動真空泵2，因此使用t1作為等待時間間隔。

為了計算的簡化，但不限于，選擇用于區(qū)域零的t1大約等于選擇用于區(qū)域四的t2，并且選擇用于區(qū)域一的t1大約等于選擇用于區(qū)域三的t2。

作為示例但不限于，選擇用于區(qū)域零和區(qū)域四的t1和t2可以分別選擇為大約10秒，并且選擇用于區(qū)域一和區(qū)域三的t1和t2可以分別選擇為大約20秒或大約30秒。還應(yīng)當(dāng)理解的是，以上提及的等待時間間隔不限制本發(fā)明，任何其它數(shù)值是可以的。另一可能性是，在區(qū)域零和區(qū)域四以及在區(qū)域一和區(qū)域三的t1和t2分別彼此稍微不同。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，根據(jù)緩沖容器6的容量選擇五個虛擬壓力區(qū)域：區(qū)域零到區(qū)域四。因此，如果緩沖容器6是相對高的容量，則虛擬壓力區(qū)域即區(qū)域零到區(qū)域四將更小，反之，如果緩沖容器6是相對低的容量，則虛擬壓力區(qū)域即區(qū)域零到區(qū)域四將更大。

如果在所有的副真空泵10的負(fù)載減小到第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2之后在入口11處測量的壓力p1仍然小于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3停止設(shè)定為最低優(yōu)先級組中具有最多運行小時數(shù)的副真空泵10。

如果在入口11處測量的壓力p1仍然小于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3優(yōu)選隨后停止同一最低優(yōu)先級組中另一個仍然運行的具有第二最高運行小時數(shù)的副真空泵10。如果該組不具有可以停止的另一個副真空泵10，則控制單元3停止下一最低優(yōu)先級組中的副真空泵10。

此外，控制單元3應(yīng)用相同的邏輯，直到在入口11處測量的壓力p1等于或高于預(yù)定壓力值p0為止，或直到所有副真空泵10停止為止。

如果一組中同時包括具有定速電機的副真空泵10和具有變速電機的副真空泵10，則控制單元3將優(yōu)選首先減小整個真空泵系統(tǒng)1中具有變速電機的所有副真空泵10的負(fù)載，隨后停止最低優(yōu)先級組中具有最高運行小時數(shù)的副真空泵10，無論該副真空泵10是包括定速電機還是包括變速電機。

在根據(jù)本發(fā)明的另一實施例中，如果在所有副真空泵10已經(jīng)停止之后在入口11處測量的壓力p1仍然小于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3停止主真空泵9。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，如果在入口11處測量的壓力p1小于預(yù)定壓力值p0并且控制單元3先前已把所有副真空泵10的負(fù)載減小到第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2，則控制單元3優(yōu)選對真空泵系統(tǒng)1的所有真空泵2進(jìn)行比較，以識別具有最高運行小時數(shù)的真空泵2?？刂茊卧?進(jìn)一步停止該真空泵2。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，如果在入口11處測量的壓力p1小于預(yù)定壓力值p0并且控制單元3先前已把所有副真空泵10的負(fù)載減小到第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2，則控制單元3優(yōu)選對最低優(yōu)先級組中的真空泵2進(jìn)行比較?？刂茊卧?識別組中具有最高運行小時數(shù)的真空泵2并且停止它。

如果這個真空泵2先前被識別為主真空泵9，則控制單元從剩余運行的真空泵2中識別最高優(yōu)先級組中具有最少運行小時數(shù)的真空泵2作為新的主真空泵9。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，但不限于，控制單元3可以從最低優(yōu)先級組中識別具有最少運行小時數(shù)的真空泵2作為新的主真空泵9。

優(yōu)選地，控制單元3使新識別的主真空泵9匹配先前主真空泵9的負(fù)載。

重復(fù)該步驟，直到在入口11處測量的壓力p1等于或高于預(yù)定壓力值p0為止，或直到僅該主真空泵9運行時為止。

此外，不言而喻的是，在真空泵系統(tǒng)1穩(wěn)定運行期間(此時，在入口11處的壓力值p1匹配預(yù)定壓力值p0)，控制單元3不改變真空泵2的負(fù)載并且不停止或啟動任一真空泵2。

在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如果包含主真空泵9的組包括一個以上真空泵2，則控制單元3優(yōu)選監(jiān)測這些真空泵2的運行小時數(shù)，并且如果主真空泵9比同組中一個真空泵2具有更多的運行小時，則控制單元3把主真空泵9改變?yōu)榫哂凶钌龠\行小時數(shù)的那個。

優(yōu)選地是，一旦優(yōu)先級設(shè)定給真空泵系統(tǒng)1中的每個真空泵2，在真空泵系統(tǒng)1運行期間就不改變優(yōu)先級，并且僅在真空泵系統(tǒng)1的隨后啟動之后才可改變優(yōu)先級。

如果在真空泵系統(tǒng)1運行期間入口11處的壓力值p1匹配預(yù)定壓力值p0并且用戶網(wǎng)絡(luò)的流量需求增加，則控制單元3優(yōu)選增加具有變速電機的真空泵2的負(fù)載。該真空泵2可以是沒有在第一最大負(fù)載smax，1運行的主真空泵9，或者真空泵2可以是沒有在第二最大負(fù)載smax，2運行的副真空泵10。

作為示例，還將描述一組中的第二真空泵10如何運行，特別是副真空泵10停止的順序。為了該示例的目的，該組是設(shè)定為最低優(yōu)先級的組。

因此，認(rèn)為該組包括數(shù)量為n的副真空泵10。

如果在入口11處測量的壓力p1低于預(yù)定壓力值p0，則優(yōu)選在控制單元3已把主真空泵9的負(fù)載減小為負(fù)載sstartup，0之后并且優(yōu)選在控制單元3把所有副真空泵10的負(fù)載減小為第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2之后，控制單元識別該組中具有最高運行小時數(shù)的副真空泵10，并且停止這個副真空泵10。

如果在入口11處測量的壓力p1仍然低于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3識別該組中n-1個剩余運行的副真空泵10中哪個是具有最高運行小時數(shù)的一個，并且停止這個副真空泵10。

重復(fù)該步驟，直到在入口11處測量的壓力p1等于或高于預(yù)定壓力值p0為止，或換而言之直到壓力p1落入如圖2中所示區(qū)域二之內(nèi)為止，或直到該組的所有副真空泵10已經(jīng)停止為止。

如果這個組中的所有副真空泵10已經(jīng)停止之后在入口11處測量的壓力p1仍然低于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3從剩余組中選擇設(shè)定為最低優(yōu)先級的組，并應(yīng)用如上限定的相同邏輯。

重復(fù)該步驟，直到在入口11處測量的壓力p1等于或高于預(yù)定壓力值p0為止，或落入如圖2中所示區(qū)域二之內(nèi)為止，或直到所有組的所有副真空泵10停止為止。

應(yīng)當(dāng)理解的是，相反邏輯應(yīng)用于啟動副真空泵。因此，如果在入口11處測量的壓力p1高于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3從最高優(yōu)先級組中識別具有最少運行小時數(shù)的副真空泵10，并且如果該副真空泵10包括定速電機則在第一預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，1啟動該副真空泵10，或者如果該副真空泵10包括變速電機則在第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2啟動副真空泵10。優(yōu)選地，在啟動副真空泵10之前，控制單元3應(yīng)用等待時間間隔t1。優(yōu)選地，該等待時間間隔t1在控制單元3檢測到在入口11處測量的壓力p1高于預(yù)定壓力值p0時開始。如果在該等待時間間隔t1之后在入口11處測量的壓力p1仍然高于預(yù)定壓力值p0，則控制單元將啟動副真空泵10。

此外，控制單元3優(yōu)選在停止副真空泵10之前應(yīng)用等待時間間隔t2。該等待時間間隔t2在控制單元3檢測到在入口11處測量的壓力p1低于預(yù)定壓力值p0時開始。如果在等待時間間隔t2之后在入口11處測量的壓力p1仍然低于預(yù)定壓力值p0，則控制單元3將停止副真空泵10。

在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，真空泵系統(tǒng)1的用戶在真空泵系統(tǒng)1啟動之前選擇第二最小負(fù)載smin，2的值。因此，如果第二最小負(fù)載smin，2選擇相對更高的值，則真空泵2的維護(hù)得以優(yōu)化，這是因為可以更好地控制運行小時數(shù)。如果第二最小負(fù)載smin，2選擇為相對更小的值，則真空泵系統(tǒng)1的能量利用得以優(yōu)化。

因此，根據(jù)本發(fā)明的真空泵系統(tǒng)1可以根據(jù)用戶要求而調(diào)整，并且根據(jù)地理位置和電的可用性或電價，真空泵系統(tǒng)1可以調(diào)整為提供最有效率的結(jié)果。

本發(fā)明還涉及真空泵系統(tǒng)，包括：主真空泵9，其包括變速電機，能夠在第一最小負(fù)載smin，1和第一最大負(fù)載smax，1之間運行。真空泵系統(tǒng)1還包括與主真空泵9并聯(lián)連接的至少兩個副真空泵10，每個副真空泵10包括電機，能夠在第二最小負(fù)載smin，2和第二最大負(fù)載smax，2之間運行。

此外，設(shè)置壓力傳感器12(未示出)，用于測量真空泵系統(tǒng)1入口11處的入口壓力p1；和控制裝置，其包括通信裝置，用于與主真空泵9和所述至少兩個副真空泵10二者中的一個或多個通信。

優(yōu)選地，控制裝置還包括處理裝置，處理裝置包括配置為應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明方法的算法。

控制裝置可以是控制單元3的形式，控制單元3是真空泵系統(tǒng)1的一部分或是外部計算單元的一部分或是云端的一部分。外部計算單元通過通信介質(zhì)(可以是有線通信介質(zhì)或無線通信介質(zhì))從真空泵系統(tǒng)1接收測量數(shù)據(jù)并且把數(shù)據(jù)送回到真空泵系統(tǒng)1。

在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，處理裝置可以是處理器的形式，是控制單元3的一部分，或者處理裝置可以是外部計算單元或云端的一部分。

優(yōu)選地但不限于，控制單元3是真空泵系統(tǒng)1的一部分。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，通信裝置可以通過有線或無線通信介質(zhì)實現(xiàn)。優(yōu)選地，通信裝置通過有線通信介質(zhì)實現(xiàn)。

此外，控制單元3可以與主真空泵9通信，并且主真空泵9可以進(jìn)一步通過本身控制單元(未示出)與副真空泵10通信。

在另一實施例中，控制單元3可以與真空泵系統(tǒng)1的所有真空泵2通信，在此情況下所有真空泵2優(yōu)選包括本身控制單元。

在另一個實施例中，真空泵系統(tǒng)1還包括用戶界面(未示出)，該系統(tǒng)的用戶可以通過用戶界面來手動選擇至少一個或甚至所有的以下參數(shù)：預(yù)定壓力值p0，主真空泵9啟動時的負(fù)載sstartup，0，主真空泵9負(fù)載增加所用的百分比k0，第一預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，1，第二預(yù)定啟動負(fù)載sstartup，2，副真空泵10的負(fù)載增加或減少所用的百分比k1，對五個虛擬區(qū)域即區(qū)域零到區(qū)域四中每個區(qū)域用于停止或啟動副真空泵10的等待時間間隔t1和t2，以及用戶偏好真空泵1在能量效率模式運行還是在保養(yǎng)維護(hù)效率模式運行。

在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述至少兩個副真空泵10每個都包括變速電機或定速電機。

更優(yōu)選地，至少一個電機是變速電機。

更加優(yōu)選地，所有副真空泵10包括變速電機。

優(yōu)選地，主真空泵9和副真空泵10二者中的至少一個是噴油螺桿真空泵。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，真空泵系統(tǒng)1中的所有真空泵2是噴油螺桿真空泵。

本發(fā)明不應(yīng)限于僅包括噴油螺桿真空泵，而是應(yīng)當(dāng)理解根據(jù)本發(fā)明的方法可適用于具有類似于圖3中所示比能量要求(ser)曲線的任何類型真空泵，ser曲線表示與在高速下達(dá)到的ser值相比真空泵2在低速下達(dá)到ser較低值。

本發(fā)明不只限于示例中描述和附圖中所示的實施例，該真空泵系統(tǒng)1可以以所有類型的變例實現(xiàn)，而不脫離本發(fā)明的范圍。同樣，本發(fā)明不限于如示例描述的真空泵系統(tǒng)運行方法，該方法可以以不同方式實現(xiàn)，同時仍然在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。