DE2820209C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für ein Kühlsystem gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.

Kühlsysteme insbesondere großer Kapazität weisen einen elektrisch angetriebenen Kompressor, meistens einen Zentrifugalkompressor, einen Verdichter bzw. Kondensator und einen Verdampfer auf, die alle in einem geschlossenen Kühlkreislauf miteinander verbunden sind. Ferner ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die Parameter des Kühlsystems anhand von Meßwerten innerhalb des Systems einstellt.

So ist es aus der dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zugrundegelegten US-PS 33 55 906 bekannt, die Motorgeschwindigkeit des Kompressors als eine Funktion des Förderdrucks des Kompressors, und zwar des Verhältnisses zwischen dem Kompressoransaug- und Kompressorauströmdruck einzustellen, wobei gleichzeitig die Einlaßleitflügel des Kompressors in Abhängigkeit eines Signals eingestellt werden, das von der Temperatur des Kühlwassers in der Ausgangsleitung des Verdampfers abgeleitet wurde.

Insbesondere für die Messung des Kompressordrucks sind kostspielige Wandler notwendig. Außerdem erfolgt die Einstellung der Einlaßleitflügel nach einer komplexen Funktion, so daß es nicht verhindert werden kann, daß der Kompressor in den sogenannten Pumpbereich eintritt. Dieses Kompressorpumpen kann bei bestimmten Kompressordrücken auftreten, wenn die Geschwindigkeit durch den Kompressor zu gering wird, oder bei bestimmten Geschwindigkeiten des gasförmigen Kältemittels, bei denen der Kompressordruck zu hoch wird. Bei solchen Druckungleichgewichten in dem System wird dann die Richtung des Gasflusses durch den Kompressor umgekehrt.

Aus der US-PS 35 55 844 ist eine Steuereinrichtung für ein Kühlsystem bekannt, mit der solches Kompressorpumpen vermieden werden soll. Nach dieser Idee wird das Kühlsystem aufgrund von Signalen gesteuert, die dem Gasdurchfluß und dem Gasdruck im Kompressor entsprechen, wobei ein Bypass-Ventil vorgesehen ist, mit dem übermäßiger Gasdurchfluß durch den Kompressor vermieden wird. Dieses Bypass-Ventil wird anhand von Erfahrungswerten der Kompressordrucke gesteuert. Die Kapazität des Kompressors wird durch die Stellung der Einlaßleitflügel aufgrund der jeweiligen Kühlbedingung verändert. Wenn die Einlaßleitflügel die minimale Schließstellung eingenommen haben, wird das erwähnte Bypass-Ventil geöffnet, so daß dem System zusätzliches Gas zugeführt und Kompressorpumpen verhindert wird.

Bei einem Kühlsystem gemäß der US-PS 37 80 532 wird ein Kühlsystem mit einer Steuerschaltung beschrieben, die das System anhand von Temperaturen steuert. Hierbei sind zwei Temperaturfühler, z. B. Thermistoren, in der Kühlwasserausgangsleitung des Verdampfers vorgesehen, die gegenüber dem Kühlwasser unterschiedlich wärmeisoliert sind und mit denen sowohl die Temperatur als auch die Richtung und Geschwindigkeit einer Temperaturänderung des Kühlwassers aus dem Verdampfer gemessen wird. Diese Signale werden in einem Summierglied zusammengefaßt, wobei das zusammengefaßte Steuersignal dazu dient, die Einlaßleitflügel des Kompressors zu verstellen. Diese können bei bestimmten Betriebsbedingungen zusätzlich abhängig vom Motorstrom des Kompressors verstellt werden.

Es zeigt sich jedoch, daß Kompressorpumpen offensichtlich nur dann zuverlässig verhindert werden kann, wenn sowohl die Motorgeschwindigkeit des Kompressors als auch die Einlaßleitflügel verstellt werden, um bei allen Bedingungen eine effiziente Kühlwirkung zu erzielen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für ein Kühlsystem der in Rede stehenden Art anzugeben, bei der unzulässige Pumpzustände des Zentrifugalkompressors zuverlässig vermieden sind.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Demgemäß wird zur Steuerung des Kühlsystems ein aus zwei Temperatursignalen ermitteltes Kompressordrucksignal, das Kühlwassersignal und ein Positionssignal, das die Stellung der Einlaßtleitflügel angibt, verwendet. Das Kompressordrucksignal wird durch einen Vergleich der im Kondensator gemessenen Kondensationstemperatur des Kältemittels und der Temperatur des gesättigten Kältemitteldampfes im Verdampfer bestimmt. Anhand der genannten Steuersignale wird das Kühlsystem hinsichtlich Motorgeschwindigkeit und Stellung der Einlaßleitflügel längs einer Steuerkennlinie geführt, bei der ein Kompressorpumpen zuverlässig verhindert wird. Gleichzeitig wird der Energiebedarf des Kühlsystems minimiert. Es können ferner Kompressoren mit kleineren effizienten Motoren höherer Geschwindigkeit eingesetzt werden.

Die Steuereinrichtuung gemäß der Erfindung kann mit einfachen Sensoren realisiert werden. Aufwendige Drucksensoren sind nicht notwendig.

Ein Vorteil ist, daß auch bestehende Kühlsysteme entsprechend der Erfindung umgerüstet werden, so daß ein wirtschaftlicher Betrieb möglich ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert. In dieser stellen dar:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Kühlsystems mit einer Steuereinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2, 3 und 4 grafische Darstellungen zur Erläuterung der Betriebsweise eines gemäß der Erfindung gesteuerten Kühlsystems;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer in der Steuereinrichtung vorhandenen Steuerschaltung;

Fig. 6A bis 6C ein detailliertes Blockschaltdiagramm der Steuerschaltung;

Fig. 7 ein Diagramm der Kompressorkapazität eines in dem Kühlsystem verwendeten Zentrifugalkompressors als Funktion der Öffnung von Einlaßleitflügeln des Kompressors in Abhängigkeit vom Kompressordruck;

Fig. 8A bis 8F Impulszüge für die Steuerung der Position der Einlaßleitflügel;

Fig. 9 ein Diagramm der Kompressordrehzahl als Funktion der Öffnung der Einlaßleitflügel für einen bestimmten, festen Kompressordruck.

In Fig. 1 ist ein Kühlsystem dargestellt. Dieses weist einen Zentrifugalkompressor 20 zum Durchlauf eines Kältemittels durch eine Leitung 21 zu einem Kondensator 22 auf. In den Kondensator strömt Wasser von einem Kühlturm über eine Leitung 23 hinein und wird über eine Leitung 24 an den Kühlturm zurückgegeben bzw. an weitere Wärmeaustauscher, wenn mehrere Kühlsysteme gekoppelt sind. Das Kältemittel an der Ausströmseite des Kondensators wird über eine Leitung 25 durch eine Düse 26 und eine Leitung 27 an den Einlaß eines Verdampfers 28 gegeben. Das Kältemittel fließt durch den Verdampfer 28 und verläßt diesen über einen zum Kondensator 20 führenden Leitungskanal 30, in dem Einlaßleitflügel 31 (PRV) angeordnet sind. Die Position der Einlaßleitflügel wird durch einen kleinen Stellmotor 32 reguliert, der über eine mehradrige Leitung 33 elektrische Steuersignale empfängt. Wasser von einem zu kühlenden Gebäude wird über eine Leitung 34 dem Verdampfer 28 zugeführt und dort gekühlt. Das gekühlte Wasser wird über eine Leitung 35 zu dem Gebäude zurückgeführt.

Ein Motor 36 ist eine Welle 37 mit dem Zentrifugalkompressor 20 verbunden und wird durch einen Inverter 37 bzw. Stromwender angesteuert. Der Inverter empfängt am Eingang eine Gleichspannung über eine Leitung 38, die die Amplitude der pulsdauermodulierten Ausgangsspannung des Inverters bestimmt. Ein Spannungsregler 40 ist zwischen einer Spannungsversorgungsleitung 41 und der Leitung 38 vorgesehen. Der Spannungsregler kann beispielsweise ein phasengesteuerter Gleichrichterkreis sein, der über die Leitung 41 eine Eingangswechselspannung empfängt und über die Leitung 38 eine Gleichspannung in Abhängigkeit von einem Signal abgibt, das über eine Leitung 42 empfangen wird. Die Frequenz der Inverterausgangsspannung wird reguliert durch die Periodizität von Zeit- oder Gattersignalen, die von einem Logikkreis 44 abgegeben und dem Inverter 37 über eine Leitung 43 zugeführt werden. Der Logikkreis 44 empfängt hierzu ein Geschwindigkeitssteuersignal über eine Leitung 45 und steuer in Abhängigkeit dieses Steuersignals die Frequenz der Gattersignale.

Eine Steuerschaltung 50 steuert nicht nur die Motorgeschwindigkeit des Motors 36, sondern auch die Position der Einlaßleitflügel 31. Das Steuersignal für die Motorgeschwindigkeit liegt an einer Leitung 51 an, von dem die Leitungen 45 und 42 zum Logikkreis 44 bzw. dem Spannungsregler 40 abzweigen. Das Positionssteuersignal für die Einlaßleitflügel 31 wird über die Leitung 33 zu dem Stellmotor 32 geführt. In dieser Ausführungsform ist das Steuersignal für die Geschwindigkeit des Motors 36 ein Gleichspannungssignal, das von einem Integrator 52 herrührt. Das Positionssteuersignal ist entweder ein Signal "Leitflügel Öffnen", das an einer Leitung 53 anliegt, oder ein Signal "Leitflügel schließen", das an einer weiteren Leitung 54 anliegt. Ist kein Signal vorhanden, so bedeutet dieses "Leitflügel anhalten".

Die erwähnten Steuersignale werden aus verschiedenen Eingangssignalen erzeugt.

Ein erstes Eingangssignal, nämlich das Kondensatorsignal, liegt an einer Leitung 55 an, die mit einem Temperaturfühler, z. B. einem Thermistor 56 verbunden ist. Der Thermistor 56 ist am Auslaß des Kondensators 22 angeordnet und mißt die Temperatur des dort abfließenden Kältemittels.

Ein zweites Eingangssignal, nämlich das Verdampfersignal, liegt an einer Leitung 57 an und stammt von einem zweiten Thermistor 58, der die Temperatur des gesättigten Kältemitteldampfes, der den Verdampfer 28 verläßt, in der Nähe des Leitungskanals 30 mißt.

Die beiden Eingangssignale werden einem Differenzverstärker 59 zugeführt. Dessen Ausgangssignal, das ist das Drucksignal, liegt an einer Leitung 60 an und kennzeichnet den Kompressordruck und die Motorgeschwindigkeit.

Ein Potentiometer 61 ist mit seinem, mit einer Leitung 62 verbundenen Schleifer mechanisch mit den Einlaßleitflügeln 31 oder mit der Ausgangswelle des Stellmotores 32 gekoppelt. Das elektrische Signal auf der Leitung 62 zeigt als drittes Eingangssignal, das sogenannte Positionssignal, die Position bzw. Stellung der Einlaßleitflügel 31 kontinuierlich an.

Ein weiterer Thermistor 63 ist in der Leitung 35 angeordnet und mißt die Temperatur des gekühlten Wassers, das von dem Verdampfer 28 zu dem Gebäude zurückfließt. Der Thermistor 63 liefert als viertes Eingangssignal ein Temperatursignal, das sogenannte Kühlwassersignal, das über eine Leitung 64 an einen weiteren Differenzverstärker angelegt wird, dem auch ein Temperatur-Sollwertsignal von einem Potentiometer 66 oder einem Thermostaten zugeführt wird. Das Sollwertsignal kann manuell oder automatisch durch einen Geber 68 eingestellt werden. An eine Ausgangsleitung 67 des Differenzverstärkers 65 liegt dann ein Temperaturfehlersignal entsprechend der Differenz der beiden eingangsseitigen Temperatursignale an.

Von der Steuerschaltung 50 führt noch eine Leitung 70 aus dem Logikkreis 40, über die bei einer Überlastung des Motors 36 das Kühlsystem abgeschaltet werden kann. Hierzu werden über Leitungen 71 und 72 Signale für den Motorstrom und die Motorgeschwindigkeit der Steuerschaltung 50 rückgemeldet.

Fig. 2 zeigt eine grafische Darstellung von Betriebscharakteristiken eines konventionellen Kompressors, wobei der Kompressordruck Ω gegenüber der Kapazität (R) dargestellt ist. Parameter ist die Motorgeschwindigkeit M₀ des Motors 36 in Geschwindigkeitseinheiten, hier drei Geschwindigkeiten M₀ = 1,5, 1,4 und 1,3. Exakt wäre der Parameter die sogenannte Minimum-Machzahl. Diese ist einmal ein Kennzeichen für die Motorgeschwindigkeit und zusätzlich abhängig von den Flußeigenschaften des verwendeten Kältemittels. Da diese Flußeigenschaften über den Betriebsbereich des Kühlsystems im wesentlichen konstant sind, wird im weiteren M₀ als Motorgeschwindigkeit bezeichnet. In dem Diagramm ergeben sich somit drei Bereiche für jeweils gleiche Motorgeschwindigkeit. Wird durch eine Änderung der Betriebsparameter jeweils die obere Grenzlinie der Bereiche überschritten, so wird das System unstabil und der Kompressor beginnt zu Pumpen. Die jeweils rechte obere Begrenzungslinie der Bereich stellt jeweils den Betrieb mit weit offenen Leitflügeln dar. Die drei strichpunktierten Linien (nur für den Bereich mit M₀ = 1,5 gezeigt) kennzeichnen den Betrieb bei dreiviertel offenen, halboffenen bzw. einviertel offenen Einlaßleitflügeln. Das System kann hinsichtlich der Motorgeschwindigkeit und der Position der Einlaßleitflügel kontinuierlich eingestellt werden.

Fig. 3 zeigt ein Kennlinienfeld für Motorgeschwindigkeit M₀ (linke Ordinate), die Öffnung der Einlaßleitflügel 31 (Abszisse) und die Kompressorkapazität R, die an ausgewählten Punkten spezifiziert ist, wobei alle Größen auf den Kompressordruck als Parameter, der durch die gezeigten Kennlinien dargestellt ist, bezogen sind.

Jede der verschiedenen Kennlinien gilt für einen konstanten Kompressordruck Ω und liefert Werte für die Motorgeschwindigkeit M₀ und die Öffnung der Einlaßleitflügel 31 bei einer gegebenen Kapazität. Zum Beispiel zeigt die Kurve in dem oberen rechten Teil mit einem Kompressordruck von 1,2 die Geschwindigkeitsänderungen des Motors und die Öffnungsänderungen für die Einlaßleitflügel 31 an, die gemacht werden müssen, um die Kapazität bei diesem Kompressordruck zu vermindern. Längs des Pfeiles 75 parallel zur Ordinate sind bei alleiniger Regelung der Motorgeschwindigkeit M₀ und vollständiger Öffnung (WOV) der Einlaßleitflügel die abnehmenden Werte der Kapazität R für Werte des Kompressordrucks zwischen 1,2 und 0,8 dargestellt. Man sieht, daß die Kennlinien ausgehend von der Position WOV der Einlaßleitflügel zunächst einen horizontalen Zweig aufweisen (a-b, b-e) längs dem bei jeweils konstanter Motorgeschwindigkeit M₀ zur Kapazitätsminderung die Einlaßleitflügel geschlossen werden müssen. Zur weiteren Kapazitätsabsenkung bei jeweils gleichen Kompressordruck muß bei weiterem Schließen der Einlaßleitflügel die Motorgeschwindigkeit angehoben werden, um Kompressorpumpen zu vermeiden (Abschnitte b-c, e-f). Die Punkte a bis f sind auch in Fig. 2 dargestellt.

Es ist ersichtlich, daß eine komplexe Steuerfunktion entlang einer Steuerkennlinie erforderlich ist, um die Regelung sowohl der Motorgeschwindigkeit als auch der Öffnung der Einlaßleitflügel zu koordinieren, ohne daß Kompressorpumpen auftritt.

Eine solche Steuerkennlinie ist in Fig. 4 durch die Kurve 80 dargestellt. Die Kennlinien konstanten Kompressordrucks Ω gemäß Fig. 3 sind für den idealen Steuerweg entlang der Steuerkennlinie 80 im Hintergrund gezeigt.

Es sei vorausgesetzt, daß das System ursprünglich bei voller Kapazität und mit vollständig offenen Einlaßleitflügeln arbeitet. Dies ist durch den Punkt g bezeichnet. Wenn die Kapazität vermindert werden soll, wird die Motorgeschwindigkeit bei weiterhin vollständig geöffenten Einlaßleitflügeln parallel zur Ordinate verringert (Weg g-h-j). Würde die Motorgeschwindigkeit bei weiterhin vollständig geöffneten Einlaßleitflügeln weiter herabgesetzt, so würde der Kompressor in den Pumpbereich übergeben. Deswegen wird jetzt die Öffnung der Einlaßleitfügel verringert und zwar bis zu einer etwa 80%ig geöffneten Position, während gleichzeitig die Motorgeschwindigkeit gesteigert wird (Weg j-k). Zur weiteren Kapazitätsverminderung wird die Schließung der Leitflügel fortgesetzt, die Motorgeschwindigkeit wird dabei erneut vermindert, bis die Steuerkennlinie 80 ihren Tiefstpunkt m erreicht. Hier sind die Leitflügel etwa zu 35% geöffnet. Eine weitere Kapazitätsabsenkung erfolgt durch weitere Schließung der Einlaßleitflügel bei gleichzeitiger Erhöhung der Motorgeschwindigkeit (Weg M-n).

Soll die Kapazität gesteigert werden, wird das Kühlsystem zwischen den Punkten n und k längs der beschriebenen Steuerkennlinie 80 im Gegensinn gesteuert. Zu einer weiteren Kapazitätserhöhung wird jedoch nicht den Ästen k-j und j-h der Steuerkennlinie 80 gefolgt. Stattdessen führt der Steuerweg bei gleichzeitiger Erhöhung der Motorgeschwindigkeit und der Öffnung der Einlaßleitflügel direkt vom Punkt k zum Punkt h und dann, nachdem die Einlaßleitflügel vollständig geöffnet sind, zum Punkt g.

Dieser Steuerweg entlang der Steuerkennlinie 80 vermeidet Kompressorpumpen bei gleichzeitig sehr hoher Betriebseffizienz. Es ist von Bedeutung, daß die Steuerschaltung 50 nicht nur den Betrag der geforderten Änderungen kennt, sondern auch die Richtung, in der die Änderung bewirkt werden soll.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm für die Signalverarbeitung in der Steuerschaltung 50. Das Temperaturfehlersignal auf der Leitung 67 wird einem Schwellenwertnetzwerk 81 und einer Geschwindigkeitslogik 83 zugeführt. Ausgangssignale des Netzwerkes 81 werden über eine Leitung 82 zu der Geschwindigkeitslogik 83 und einer PRV-Steuerlogik 96 für die Position der Einlaßleitflügel geführt. Durch diese Ausgangssignale wird verhindert, daß während einer Geschwindigkeitssteuerung des Motors 32 Schaltbefehle an die PRV-Steuerlogik 96 gegeben werden, wenn ein Weg längs der Kennlinie eingeschlagen wird, bei dem die Position der Einlaßleitflügel nicht verstellt werden. Die Schaltbefehle werden aufgrund des Temperaturfehlersignals ermittelt und sind abhängig von in dem Schwellenwertnetzwerk 81 vorgegebenen Schwellenwerten. Das Ausgangssignal der Geschwindigkeitslogik 83 wird über die integrierende Stufe 52 geleitet, an dessen Ausgangsleitung 51 das Motorgeschwindigkeitssteuersignal anliegt. Die Ableitung dieses Steuersignals wird weiter unten behandelt.

Das Positionssignal entsprechend der Position der Einlaßleitflügel wird von dem Potentiometer 61 und dessen Schleiferleitung 62 zum einen über eine Leitung 84 an die Geschwindigkeitslogik 83 und zum anderen über eine Leitung 85 an eine Arbeitszyklussteuerung 86 gegeben. Außerdem wird das Positionssignal noch einem Anpassungsnetzwerk 87 zugeführt. Das wie zuvor beschrieben abgeleitete Kompressordrucksignal wird über eine von der Leitung 60 abzweigende Leitung 88 zum Ausgang des Anpassungsnetzwerkes 87 geführt und somit mit dem Positionssignal auf einer Leitung 90 zusammengefaßt. Dieses zusammengesetzte Signal wird mit dem über die Leitung 72 rückgemeldeten Signal entsprechend der tatsächlichen Motorgeschwindigkeit durch Differenzbildung verglichen, so daß auf einer Ausgangsleitung 91 ein Differenzsignal erscheint, welches angibt, daß das Kühlsystem zusätzlich zur Regelung der Motorgeschwindigkeit auch durch die Einstellung der Einlaßleitflügel gesteuert wird. Das akutelle Motorgeschwindigkeitssignal auf der Leitung 72 wird zusätzlich noch mit dem der Motorgeschwindigkeit entsprechenden Kompressordrucksignal auf einer, von der Leitung 60 abzweigenden Leitung 89 durch Differenz verglichen, so daß auf einer Ausgangsleitung 92 ein Signal anliegt, welches anzeigt, ob die augenblickliche Motorgeschwindigkeit über oder unter der abgeleiteten Geschwindigkeit M₀ liegt. Dieses Signal wird an die PRV-Steuerlogik und über eine Abzweigleitung 99 an die Geschwindigkeitslogik 83 angelegt.

Die Arbeitszyklussteuerung 86 erhält, wie oben erwähnt, über die Leitung 85 das Positionssignal der Einlaßleitflügel und über eine weitere Leitung 93 ein Signal von einem Überlastkreis 94. Das Ausgangssignal der Arbeitszyklussteuerung 86 wird über eine Leitung 95 an die PRV-Steuerlogik 96 gegeben. Dem Überlastkreis 94 wird über die Leitung 71 ein dem Motorstrom proportionales Signal geliefert. Dessen Ausgangssignal wird über Abzweigungsleitungen 97 und 98 von der Leitung 93 der PRV-Steuerlogik 96 bzw. der Geschwindigkeitslogik 83 zugeführt. Außerdem führt von ihm noch die Leitung 70 zu der oben erwähnten Logik 44 für den Inverter 37 ab. Die erwähnten Steuerlogiken 44, 83 und 96 erhalten somit ein für den Motorstrom maßgebendes Signal. Außerdem kann durch den Überlastkreis das System im Falle einer Überlastung abgeschaltet werden.

Die Geschwindigkeitslogik 83 erhält somit vier Eingangssignale, nämlich
über die Leitung 67 ein Temperaturfehlersignal, wodurch angezeigt wird, ob die Kapazität des Kühlsystems vergrößert oder verkleinert werden muß, um die Solltemperatur zu erreichen;
über die Leitung 84 ein Positionssignal, mit dem die aktuelle Position der Einlaßleitflügel 31 angezeigt wird;
über die Leitung 92 ein Geschwindigkeitsfehlersignal für die Motorgeschwindigkeit und
über die Leitung 91 ein Differenzsignal, das eine Abweichung des Systems von der Steuerkennlinie hinsichtlich Motorgeschwindigkeit und Position der Einlaßleitflügel angibt, mit dem eine schnelle Rückführung des Systems auf die Kennlinie erfolgt.

Anhand dieser Eingangssignale kann durch Vergleich mit der Steuerkennlinie 80 die Motorgeschwindigkeit bei einer Abweichung entweder auf diese Steuerkennlinie zurückgeführt oder zur Änderung der Kapazität längs der Steuerkennlinie geführt werden.

Die PRV-Steuerlogik 96 erhält über die Leitung 92 das Geschwindigkeitsfehlersignal, über die Leitung 82 eine Mitteilung in welchem Bereich auf der Steuerkennlinie sich das System befindet und über die Leitung 95 ein Arbeitszyklussignal zur pulsdauermodulierten Verstellung der Einlaßleitflügel. Durch einen logischen Vergleich der Eingangssignale wird festgestellt, ob die Einlaßleitflügel geschlossen, geöffnet oder in der bestehenden Stellung gehalten werden sollen. Entsprechend erscheint entweder auf der Ausgangsleitung 54 oder auf der Ausgangsleitung 53 ein Signal bzw. es erscheint zum Halten der Position kein Signal an beiden Ausgangsleitungen.

Die Fig. 6A bis 6C zeigen detailliert die Steuerschaltung 50. Hierbei sind Werte für die Betriebsspannungen der verwendeten Schaltstufen in einem Kreis dargestellt. Das (+)-Zeichen in einem Kreis bedeutet, daß die positive Batteriespannung von 12 Volt an diesem Punkt angelegt ist. Die verwendeten Schaltbausteine, wie Verstärker und Gatter, sind am Ende der Beschreibung unter Nennung ihrer Bezugszeichen aufgeführt.

Die Kühlwassertemperatur wird von dem Thermistor 63 gemessen. Dessen Ausgangssignal wird über die Leitung 64 und einem 24 Kiloohm-Widerstand als Kühlwassersignal an einen Eingang eines Differentialverstärkers 100 gegeben. Das Signal des Sollwertpotentiometers 68 wird über einen zweiten 24 Kiloohm-Widerstand an dem anderen Eingang des Verstärkers 100 gelegt, so daß an dessen Ausgangsleitung 67 ein Temperaturfehlersignal anliegt. Das Kühlwasser- und das Sollwertsignal werden auch in einem zweiten Vergleicher 101 zusammengefaßt und über eine Leitung 102 an die Geschwindigkeitslogik 83 geleitet, wenn die Kühlwassertemperatur zu niedrig ist. Die Anwendung dieses Signales und anderer Überlastsignale sind in den Schaltbildern nicht dargestellt; der Fachmann wird jedoch die Anwendung dieser Signale zum Verlangsamen der Kompressorgeschwindigkeit, wenn die Kühlwassertemperatur zu tief ist, leicht verstehen.

Zwei Verstärker 103 und 104 sind in einer Druckkompensationsschaltung miteinander verbunden. Dieses Netzwerk erzeugt eine Phasenvoreilung bei 0,007 Hz und eine Phasennacheilung bei 0,02 Hz. Das Temperaturfehlersignal auf der Leitung 67 ist über eine Leitung an dieses Netzwerk gelegt, so daß das Ausgangssignal des Netzwerkes auf einer Leitung 105 ein kompensiertes Temperatursignal ist, das an die Motorgeschwindigkeitslogik 83 weitergeleitet wird.

Das Temperaturfehlersignal auf der Leitung 67 wird ferner über einen Vergleicher 106 geleitet, an dessen Ausgangsleitung 107 dann ein logisches Signal anliegt, das eine logische "Eins" bzw. hohe Spannung ist, wenn die Kühlwasserstemperatur größer ist als die Solltemperatur, und eine logische "Null" ist, d. h. eine niedrige Spannung zeigt, wenn die Kühlwassertemperatur geringer ist als die Solltemperatur. Dieses Signal wird an einem Eingang eines NOR-Gatters 108 angelegt. Zwei weitere, zum Vergleicher 106 parallele Vergleicher 110 und 111 erzeugen logische Ausgangssignale an Leitungen 112 bzw. 113, wenn die Differenz zwischen der Solltemperatur und der Kühlwassertemperatur die Ansprechschwelle bzw. die tote Zone übersteigt, ab der die Steuerschaltung in das Kühlsystem eingreift. In der dargestellten Ausführungsform entspricht die tote Zone einer Temperaturdifferenz von ±0,15°F (etwa ±0,09°C), die, elektrisch gesehen, durch die Differenz zwischen 5,12 und 5,86 Volt, den Betriebsspannungen an den beiden Stufen 110 und 111, dargestellt ist. Als Referenz wird eine Spannung von 5,5 Volt benutzt. Ein NOR-Gatter 114 und ein Invertergatter 115 sind hintereinander geschaltet und geben ein logisches Signal für die Motorgeschwindigkeitslogik 83 ab, in der zusätzliche Gatter 116, 117, 118, 120 und 121 enthalten sind. In der Motorgeschwindigkeitslogik sind noch ein weiterer Inverter 122 und Gatter 123, 124 und 125 vorgesehen, die die Anlegung von Signalen an den Integrator 52 regeln.

Ein Teil des Signals des Positionspotentiometers 61 der Einlaßleitflügel, das über die Leitung 62 geführt wird, wird über eine Leitung 84 an einen Eingang eines Vergleichers 130 angelegt, der ein Gleichstromreferenzsignal an dem anderen Eingang empfängt. Der Schleifer des Potentiometers 61 befindet sich in der Null-Lage, in der kein Widerstand vorhanden ist, wenn die Einlaßleitflügel weit geöffnet sind. In Verbindung mit den anderen Schaltungskomponenten und Spannungen, die in den Figuren dargestellt sind, wird hiermit ein logisches "Eins"-Signal auf der Ausgangsleitung 131 des Vergleichers 130 erzeugt, wenn die Einlaßleitflügel in der weit geöffneten Position sind. Das Signal wird eine logische "Null", wenn die Leitflügelöffnung von der weit geöffneten Stellung ausgehend vermindert wird. Das Signal wird an einen Eingang des NAND-Gatters 120 angelegt und ferner in einer Inverterstufe 132 invertiert. Das invertierte Signal gelangt über eine Leitung 133 an das NAND-Gatter 117 und ein NAND-Gatter 134, deren Ausgang mit einem Eingang eines weiteren NAND-Gatters 135 in der PRV-Steuerlogik 96 verbunden ist.

Das Positionssignal an der Leitung 62 wird ferner an die negativen Eingänge von Vergleichern 136 bis 140 angelegt. Die Ausgänge dieser Vergleicher sind jeweils mit einem Gatter 141 bis 145 gekoppelt. Die Vergleicher und Gatter sind Teil des Anpassungsnetzwerkes 87. Die Ausgangssignale der Gatter werden in einem Verstärker 146 summiert, indem ein Signal erzeugt wird, das die Geschwindigkeitsabweichung des Kompressormotors von der sogenannten Minimum-Machzahl anzeigt, die auf der gegenwärtigen Leitflügelposition basiert, wobei diese Minimum-Machzahl einer Motorgeschwindigkeit entspricht, bei der gerade noch kein Kompressorpumpen auftritt; vgl. auch die Kurve 307 in Fig. 9.

Das Kondensatorsignal, das der von dem Thermistor 56 gemessenen Kondensationstemperatur des Kältemittels entspricht und das Verdampfersignal, das der von dem Thermistor 58 gemessenen Kältemittel-Dampftemperatur entspricht, werden in dem erwähnten Differentialverstärker 59 zusammengefaßt, so daß an den Leitungen 88 und 89 ein Signal erzeugt wird, das zu der Minimum-Machzahl M₀ bei weit geöffneten Leitflügeln in bezug steht. An diesem Punkt steht das Signal nur mit dem Kompressordruck in Beziehung und schließt keinen Faktor ein, der zu der Leitflügelposition in Beziehung steht. Ein Teil des Verdampfersignals auf der Leitung 57 wird auf einem weiteren Vergleicher 148 gegeben, mit dem über die Leitung 150 ein Abschaltsignal für die Geschwindigkeitslogik 83 erzeugt wird, wenn die Verdampfertemperatur unter einem vorgegebenen Wert fällt, wobei dieser Wert durch eine Referenzspannung vorgegeben ist, die an den anderen Eingang des Vergleichers 148 angelegt ist.

Das Geschwindigkeits- bzw. M₀-Signal auf der Leitung 88 wird mit dem Ausgangssignal des Anpassungsnetzwerkes 87, d. h. einem Geschwindigkeits-Änderungssignal auf der Leitung 90, zusammengefaßt und an den negativen Eingang eines Operationsverstärkers 151 geleitet. Der andere Eingang des Verstärkers 151 empfängt ein Anzeigesignal der gegenwärtigen Motorgeschwindigkeit über die Leitung 72, wie dieses oben beschrieben wurde. Das Ausgangssignal des Verstärkers 151, das über die Leitung 91 zur Motorgeschwindigkeitslogik 83 geleitet wird, stellt somit die Abweichung von einem Geschwindigkeits-Sollsignal dar, wenn das Kühlsystem in dem PRV-Steuerbereich arbeitet, in dem sowohl die Motorgeschwindigkeit als auch die Leitflügelposition reguliert werden, um der Steuerkennlinie 80 zu folgen.

Entsprechend Fig. 6B wird das Differenzsignal auf der Leitung 91 auch an den positiven Eingang eines weiteren Vergleichers 153 angelegt, der an seinem anderen Eingang eine Referenzspannung empfängt. Das Ausgangssignal dieses Vergleichers 153 ist ein logisches Signal, das über eine Leitung 154 an das NAND-Gatter 120 geleitet wird und anzeigt, ob die gegenwärtige Motorgeschwindigkeit oberhalb oder unterhalb der vorgegebenen Motorgeschwindigkeit für die jeweilige Betriebsbedingung liegt. Dieses logische Signal wird somit dazu benutzt, um anhand der Temperaturfehler die Motorgeschwindigkeit zu modifizieren und ein schnelleres Ansprechen des Systems zu erhalten.

Die Arbeitszyklussteuerung 86 steuert das Tastverhältnis der PRV-Steuerlogik 96 als Funktion der momentanen Position der Einlaßleitflügel. Dieses ist ein wesentlicher Aspekt: Wenn die Leitflügel bis auf eine kleine Öffnung geschlossen sind, wird durch die Arbeitszyklussteuerung 86 verhindert, daß an die Einlaßleitflügel ein "Schließen"-Signal mit einer Rate angelegt wird, die schneller ist als die Ansprechrate des Systems. Die Arbeitszyklussteuerung 86 kann auch als Antriebssteuerung für den PRV-Motor 32 betrachtet werden, mit dem die Kapazität des Kompressors durch Ändern der Stellung der Einlaßleitflügel verändert wird.

Das Problem bekannter PRV-Steuerungen kann besser in Verbindung mit Fig. 7 verstanden werden. Die Kurven die dort dargestellt sind, zeigen Veränderungen der Kompressorkapazität Theta als Funktion der Leitflügelöffnung für verschiedene konstante Werte des Kompressordruckes Omega. Zum Beispiel zeigt die Kurve 300 die Beziehung zwischen der Kapazität und der Leitflügelöffnung für einen Wert des Kompressordruckes von 1,2. Die weiteren Kurven 301, 302, 303 und 304 gelten für verringerte Werte des Kompressordruckes bis hinunter zu einem Wert Omega von 0,8 für die Kurve 304. Wenn der Kompressordruck auf Werte bis 1,0 und darunter abfällt, wird die Steigung der rechten Kurventeile ab einer PRV-Öffnung von etwa 1/2 in steigendem Maße kleiner. Für geringe Werte der PRV-Öffnung sind jedoch die Steigungen der Kurven nahezu uanbhängig von dem Druckwert und auch relativ groß. Eine kleine Verstellung der Einlaßleitflügel bewirkt daher, wenn die Leitflügel geschlossen oder beinahe geschlossen sind, eine sehr große Änderung in der Systemkapazität, wohingegen bei relativ offenen Einlaßleitflügeln eine kleine Verstellung auch nur eine geringe Kapazitätsänderung nach sich zieht. Das System arbeitet somit nicht linear. Für eine einfache Steuerung wäre es wünschenswert, wenn die in der Fig. 7 dargestellten Kurven linearer werden. Die Arbeitszyklussteuerung 86 ist auf eine Linearisierung der Systembetriebsweise gerichtet.

Die Arbeitszyklussteuerung 86, die in Fig. 6B dargestellt ist, enthält im wesentlichen eine Integratorstufe 156, ein NOR-Gatter 157 und einen Vergleicher 160 und empfängt zwei verschiedene Eingangssignale. Ein Zeitsignal von einem Oszillator 155, das in der dargestellten Ausführungsform eine Frequenz von 0,033 Hz aufweist, wird als erstes Eingangssignal über einen 1,3 Megaohm-Widerstand an einen Eingang der Integratorstufe 156 und einen Eingang des NOR-Gatters 157 angelegt. Dieses Signal ist als Impulszug 201 in Fig. 8A dargestellt. Das NOR-Gatter 157 erzeugt als Ausgangssignal eine logische "Eins", wenn beide Eingänge an einem tiefen Potential liegen bzw. Null Signale empfangen. Wenn das Oszillatorsignal 201 ein tiefes Potential annimmt, wird durch die Bezugsspannung von 5,5 Volt an dem anderen Eingang des Integrators 156 dieser ab der Zeit t₀ aufgeladen und erzeugt eine in Fig. 8B entsprechende Ausgangsspannung 202, die über eine Leitung 161 zu einem Eingang des Vergleichers 160 geleitet wird. Dieser Vergleicher empfängt an seinem zweiten Eingang das Positionssignal der Einlaßleitflügel über die Leitung 85. Wenn die Einlaßleitflügel in ihrer geschlossenen Stellung sind, ist der Gleichspannungspegel an der Leitung 85, der durch die Linie 203 in Fig. 8B dargestellt ist, nahezu 2 Volt. Wenn das ansteigende Ausgangssignal des Integrators 156 im Punkt A zur Zeit t₁ die 2 Volt-Linie überschreitet, schaltet der Vergleicher 160 durch, wie dieses durch den Impulszug 204 in Fig. 8C dargestellt ist. Somit ist das Ausgangssignal des Vergleichers 160 in dem Zeitraum zwischen t und t₀ "tief" und das Oszillatorsignal 201 (Fig. 8A) ebenfalls "tief". Daher ist das Ausgangssignal des NOR-Gatters 157 in diesem Zeitraum "hoch", wie dieses durch den Anfangsimpuls der Kurve 205 in Fig. 8D dargestellt ist. Solange das Ausgangssignal 204 des Vergleichers 160 "hoch" bleibt, ist das Ausgangssignal des NOR-Gatters 154 Null oder "tief". Das Ausgangssignal 204 des Vergleichers 160 wird wieder "tief", wenn die abfallende Flanke des Integratorsignals 202 die 2 Volt-Linie zum Zeitpunkt T₅ kreuzt. Zu diesem Zeitpunkt ist jedoch das Oszillatorsignal 201 "hoch", und folglich erscheint kein Ausgangssignal an dem NOR-Gatter 157, bis die ansteigende Flanke des Integratorsignals 202 wieder die 2 Volt-Linie 203 überschreitet. Auf diese Weise ist das Steuersignal für die Einlaßleitflügel eine Funktion der Leitflügelposition.

Bei weit geöffneten Einlaßleitflügeln liegt auf der Leitung 85 ein 10 Volt-Signal; dieses Signal ist in Fig. 8B durch die Linie 206 dargestellt. Die ansteigende Flanke des Integratorsignals 202 überschreitet die 10 Volt-Linie im Punkt B zu einem Zeitpunkt t₃. Zu dieser Zeit wird der Ausgang des Vergleichers 160 "hoch", wie dies durch den Impulszug 207 in Fig. 8E dargestellt ist, wodurch ein Ausgangssignal von dem Gatter 154 verhindert wird. Vor diesem Schalten des Vergleichers, jedoch zwischen den Zeiten t₀ und t₃, war der Ausgang des NOR-Gatters 154 hoch, wie dies durch den Impulszug 209 in Fig. 8F dargestellt ist, weil beide Eingänge dieses Gatters "tief" waren. Dies erzeugt eine längere Pulsdauer in der Kurve 208 zum Antrieb der einstellbaren Einlaßleitflügel. In der dargestellten Ausführungsform wurde ein Impuls von etwa einer Sekunde in der Wellenform 205 und von etwa fünf Sekunden in der Wellenform 208 erzeugt. Zwischenpositionen der Einlaßleitflügel erzeugen entsprechende Impulse mit zwischen den angegebenen Seiten liegenden Längen.

Natürlich könnte anstatt einer Impulsdauermodulation etwa eine Amplitudenmodulation verwendet werden, um die Einstellung der Einlaßleitflügel in Übereinstimmung mit deren momentanen Position zu regeln.

Das einem Kapazitätssteuersignal entsprechende Ausgangssignal des NOR-Gatters 157 wird dem oben erwähnten NAND-Gatter 135 und einem weiteren NAND-Gatter 162 zugeführt. Die Aussteuerung zum Öffnen oder Schließen der Leitflügel wird mit zusätzlichen Gattern 163 bis 168 und 170, die wie dargestellt verbunden sind, bewerkstelligt.

Zum Beispiel erzeugt bei einem logischen "Null"-Signal von der NOR-Stufe 165 (Fig. 6C), keine Ansteuerung eines npn-Transistors, der eine lichtemittierende Diode schaltet, die von der Batteriespannung B+ über einen Einkiloohm-Widerstand mit Energie versorgt wird und der ferner einen Thyristor ansteuert, der bei Erzeugung ein Signal zum Schließen der Leitflügel auf der Leitung 54 erzeugt. Der Anschluß an einen 0,27 Mikrofarad-Kondensator, der mit x bezeichnet ist, stellt, wie ein ebenso gekennzeichneter Anschluß in dem "Öffnen"-Kreis für die Leitflügel, eine elektrische Verbindung für den PRV-Motor dar.

Natürlich kann das System auch manuell durch Verdrehen eines Betriebsarten-Wahlschalters 171 von der dargestellten Automatikposition in andere Positionen umgeschaltet werden. Wenn der Schalterkontakt mit einem "Halten"-Kontakt H in Berührung gebracht wird, bleibt der Leitflügelmotor in der gegenwärtigen Position. Wenn der Schalterkontakt in die "öffnen"-Position O gedreht wird, wird der Thyristor in dem "Öffnen"-Kreis durchgeschaltet und erzeugt ein Signal an der Leitung 53 zum Öffnen der Leitflügel. In ähnlicher Weise wird durch Erregen des Thyristors im "Schließen"-Kreis ein entsprechendes Schließ-Signal an der Leitung 54 erzeugt, wenn der Schalter weiter in die Position C entsprechend "Schließen" gerückt wird.

Das Signal, das dem Motorstrom entspricht, und das an der Leitung 71 anliegt, wird mit Hilfe eines Dreikiloohm-Potentiometers geteilt, wobei ein Teil dieses Signales über eine Leitung 172 an eine erste Strombegrenzungsstufe 173 abgezweigt wird. Wenn der Pegel des Motorstromes einen vorherbestimmten Wert erreicht, der hier mit 100% bezeichnet wird, schaltet die Stufe 173 und erzeugt ein Ausgangssignal, das sowohl an die PRV-Logik 96 als auch an die Motorgeschwindigkeitslogik 83 geleitet wird. Für die Motorgeschwindigkeitssteuerung bedeutet dieses, daß der Kompressormotor nicht schneller angetrieben werden kann, solange dieser Strompegel von 100% aufrechterhalten wird; tatsächlich wird die Geschwindigkeit sogar reduziert. Außerdem ist der Betrieb der PRV-Logik unter diesen Bedingungen so, daß die Einlaßleitflügel nicht geöffnet werden können. Wenn aber ein Signal, das eine abnehmende Last anzeigt, erzeugt wird, können die Leitflügel geschlossen werden, um die Belastung des Systems zu verringern. Wenn der Strompegel weiterhin ansteigt bis auf einen Wert von etwa 103%, wird eine weitere Strombegrenzungsstufe 174 geschaltet, um ein Signal für die PRV-Logik zu erzeugen, die daraufhin die Leitflügel in Richtung auf die geschlossene Position antreibt, um die Last zu verringern. Wenn der Strom noch weiter ansteigt bis auf 106%, so wird dieses Signal über eine Leitung 175 an eine dritte Strombegrenzungsstufe 176 geleitet, wodurch auf der Leitung 70 ein Signal erzeugt wird, das die Motorgeschwindigkeitslogik und damit die Energieversorgung des Motors abschaltet.

Fig. 9 zeigt ein Kurvenpaar 307 und 308, das die Veränderung der Motorgeschwindigkeit des Kompressors als Funktion der Öffnung der Einlaßleitflügel für einen festen Kompressordruck darstellt. Die Kurve 307 zeigt eine Pumpkurvenlinie, die von tatsächlichen Daten abgeleitet wurde und anzeigt, daß der Betrieb des Kühlsystems in einem Bereich links unterhalb dieser Kurve ein Kompressorpumpen verursachen würde. Um ein Pumpen zu vermeiden, wird die Kurve 308 als mathematische Funktion vorgegeben, längs der der Betrieb des Kühlsystems für den bestimmten Kompressordruck geregelt wird.

Das beschriebene Kühlsystem arbeitet äußerst energieeffizient. Dies liegt auch daran, daß zur Kapazitätsänderung zunächst die Steuerung der Motorgeschwindigkeit bei vollständig geöffneten Einlaßleitflügeln benutzt wird, wie dieses durch den Weg g-j der Steuerkennlinie gemäß Fig. 4 gekennzeichnet ist, bevor die Position der Einlaßleitflügel verändert wird. Außerdem basiert die vorliegende Erfindung auf dem Verständnis der Kompressorcharakteristiken und der Ableitung der oben erwähnten Minimum-Machzahl M₀, die durch den Kompressordruck bestimmt wird und gleichzeitig ein Anzeichen für die Motorgeschwindigkeit ist. Dieser Gebrauch der Motorgeschwindigkeit für vollständig geöffnete Leitflügel wird beständig in der Steuerschaltung angezeigt, um die Kapazität des Kompressors an die Lasterfordernisse anzupassen. Die Ableitung des Kompressordruckes aus zwei Temperaturen ermöglicht eine genaue Steuerung mit minimalen Sensorkosten.

Im folgenden ist eine Stückliste angegeben, in der die in den Fig. 6A bis 6C nicht spezifizierten Bauteile und Komponenten bezeichnet sind.

IC Typ
Stufen (Fig. 6A-6C)
MLM2902P
59, 140, 148, 149
MLM2902P	136, 137, 138, 139
MC14016BCP	141, 142, 143, 144
MLM2902P	65, 101, 103, 104
MLM2902P	106, 110, 111, 156
MLM2902P	130, 146, 151, 153
MC14016BCP	123, 124, 125, 145
CA3160S	52
MLM2902P	160, 173, 174, 176
MC14572BCP	114, 115, 116, 117, 122, 132
MC14023BCP	120, 135, 162
MC14001BCP	108, 121, 165, 167
MC14011BCP	134, 164, 166, 170
MC14001BCP	118, 157, 163, 168
MC14541BCP	155
T2310A	Alle Triacs
NSL5057	Alle lichtemittierenden Dioden
2N3415	Alle Transistoren
IN914	Alle Dioden

Claims (4)

1. Steuereinrichtung für ein Kühlsystem,
welches einen elektrisch angetriebenen Zentrifugalkompressor, einen Kondensator und einen Verdampfer sowie einen Temperaturfühler aufweist,
der in der Ausgangsleitung des Verdampfers angeordnet ist, die Temperatur des zu kühlenden Kühlwassers mißt und ein dieser Temperatur entsprechendes Kühlwassersignal abgibt,
welche eine Sensoranordnung aufweist, die den von dem Zentrifugalkompressor erzeugten Druck bestimmt und ein diesem Druck entsprechenden Drucksignal abgibt, wobei die Steuereinrichtung eine Steuerschaltung aufweist,
welche zur Veränderung der Kühlkapazität des Kühlsystems aufgrund des Drucksignals und des Kühlwassersignals den Öffnungsgrad der Einlaßleitflügel und die Drehzahl des Zentrifugalkompressors festlegt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale
die Sensoranordnung weist einen ersten Temperaturfühler (56) im Kondensator auf, welcher die Kondensationstemperatur des Kältemittels im Kondensator (23) mißt und ein dieser Temperatur entsprechendes Kondensatorsignal abgibt,
und einen zweiten Temperaturfühler (58) im Verdampfer (28), welcher die Temperatur des gesättigten Kältemitteldampfes mißt und ein dieser Temperatur entsprechendes Verdampfungssignal abgibt;
die Steuerschaltung (50) weist einen Vergleicher (60) auf, welcher die Temperatursignale der beiden Temperaturfühler (56, 58) im Kondensator und Verdampfer vergleicht und das Drucksignal abgibt;
ferner einen Signalgeber (61), welcher die Stellung der Einlaßleitflügel (31) mißt und ein dieser Stellung der Einlaßleitflügel (31) entsprechendes Positionssignal abgibt;
die Steuerschaltung (50) empfängt neben Kondensatorsignal, Verdampfersignal und Kühlwassersignal auch das Positionssignal der Einlaßleitflügel und steuert die Einlaßleitflügel impulsbreitenmoduliert mit einem Tastverhältnis, das mit zunehmnendem Öffnungsgrad der Einlaßleitflügel kontinuierlich zunimmt;
die Steuerschaltung (50) gibt eine Steuerkennlinie vor, die dem Öffnungsgrad der Einlaßleitflügel unter Berücksichtigung des Kompressordruckes eine minimale Drehzahl des Zentrifugalkompressors zuordnet, bei der Pumpzusstände des Zentrifugalkompressors gerade noch vermieden sind, welche die Kühlkapazität des Kühlsystems festlegt und aus vier Ästen besteht, denen jeweils ein Richtungssinn für die Änderung der Kühlkapazität zugeordnet ist,
wobei zur Erniedrigung der Kühlkapazität, ausgehend von der maxiamlen Kühlkapazität,

• - entlang des ersten Astes (g-j) der Steuerkennlinie lediglich die Drehzahl des Zentrifugalkompressors bei vollständig geöffneten Einlaßleitflügeln bis zum Beginn des zweiten Astes (j-k) herabgesetzt wird,
• - wobei auf dem zweiten Ast (j-k) zur weiteren Erniedrigung der Kühlkapazität der Öffnungsgrad der Einlaßleitflügel bei gleichzeitiger Erhöhung der Drehzahl des Zentrifugalkompressors bis zum Beginn des dritten Astes (k-n) kontinuierlich verringert wird,
• - wobei auf dem dritten Ast (k-n) zur weiteren Erniedrigung der Kühlkapazität der Öffnungsgrad der Einlaßleitflügel kontinuierlich verringert wird, indem zunächst die Drehzahl des Zentrifugalkompressors bis zu einem absoluten Minimum verringert und nachfolgend bis zur vollständigen Schließung der Einlaßleitflügel wieder erhöht wird
  und wobei zur Erhöhung der Kühlkapazität, ausgehend von den vollständig geschlossenen Einlaßleitflügeln, der dritte Ast (k-b) gegenüber der Erniedrigung der Kühlkapazität im umgekehrten Richtungssinn vollständig durchlaufen wird,
  wonach anschließend, zur weiteren Erhöhung der Kühlkapazität, der vierte Ast (k-h) durchlaufen wird, welcher sich an den dritten Ast (k-n) anschließt und auf dem ersten Ast (g-j) unterhalb von dessen Anfang (g) endet, wobei auf diesem vierten Ast (k-h) sowohl der Öffnungsgrad der Einlaßleitflügel als auch die Drehzahl des Zentrifugalkompressors gleichzeitig erhöht werden.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (61) für die Stellung der Einlaßleitflügel (31) ein Potentiometer ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (50) eine Drehzahllogik (83) zur Einstellung der Drehzahl des Zentrifugalkompressors (20) aufweist, der ein Temperaturfehlersignal entsprechend der Abweichung der Kühlwassertemperatur von einem Sollwert, das Positionssignal der Einlaßleitflügel, ein Drehzahlfehlersignal entsprechend der Abweichung der aktuellen Drehzahl von einer über das Drucksignal vorgegebenen Drehzahl und ein aus dem Positionssignal und der über das Drucksignal vorgegebenen Drehzahl zusammengefaßtes und mit der aktuellen Drehzahl verglichenes Differenzsignal entsprechend der Abweichung der aktuellen Drehzahl von dem für den momentanen Öffnungsgrad der Einlaßleitflügel (31) entsprechend der Steuerkennlinie zugehörigen Wert zugeführt werden.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersschaltung (50) zur Einstellung der Position der Einlaßleitflügel (31) eine Steuerlogik (96) aufweist, der das Drehzahlfehlersignal, ein aus dem Positionssignal in einer Steuerschaltung (86) für das Tastverhältnis bestimmtes Stellsignal und ein durch das Temperaturfehlersignal gegebenes Steuersignal zugeführt werden.