Устройство управления режимом работы вентиляторной установки

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ, содержащее последовательно соединенные первьй вычитающий элемент, первый пороговый элемент, блок управления скоростью вентилятора и первый исполнительный механизм, а также блок зат Дания производительности и датчик производительности , подключенные соответственно к первому и второму входам первого вычитающего элемента, датчик перепада температуры, подключенный к первому входу второго вьгаитающего элемента, тактовый генератор, элемент ИЛИ и последовательно соединенные первый элемент НЕ, подключенный к выходу первого порогового элемента , блок управления положением лопаток и второй исполнительный механизм , отличающееся тем. ческой устойчивости и fJIfl, оно снабжено формирователем импульсов, первым и вторым элементами И, вторым элементом НЕ, вторым пороговым элементом, аналоговым и логическим запоминающими элементами, при этом выход первого элемента НЕ подсоединен к первому входу первого элемента И и через формирователь импульсов к первому входу второго элемента И, к второму ВХОДУ которого подключен второй элемент НЕ, выход второго элемента И подключен к установочному i входу логического запоминающего элемента , первый выход тактового гене (Л С ратора, к входу которого подключен первьй элемент И, подсоединен к первому входу аналогового запоминающего элемента, к второму входу которого подключен датчик перепада температу ры, а второй выход тактового генератора - к синхронизирующему входу ло- 00 гического запоминающего элемента, о выход второго вь1читающего элемента, СП к второму входу которого подключен аналоговый запоминающийэлемент, Од 41 через второй пороговый элемент подключен к информационному входу логического запоминающего элемента, выходы которого подключень к соотг; ветствующим входам блока управления скоростью вентилятора, блока управления положением лопаток и элемента ЩИ,. выход которого подключен к второму входу первого элемента И и к входу второго элемента НЕ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (5k)4 Е 21 F 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHGMV СВИДЕТЕЛЫТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3721794/29-03 (22) 04.04.84 (46) 23.09.85, Бюл. ¹ 35 (72) А.В.Зарицкий, Л.10.Ицкович, М.Н.Говоров, А.С.Масляный и В.В.Ткачев (71) Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии и Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт им. Артема (53) 622.452(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 513123, кл. Е 21 F 1/02, 1978.

Патент Великобритании № 1593361, кл. G 05 В 13/02, опублик. 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИ

M0N РАБОТЫ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ, содержащее последовательно соединенные первый вычитающий элемент, первЫЙ пороговый элемент, блок управления скоростью вентилятора и первый исполнительный механизм1 а также блок за-, дания производительности и датчик производительности, подключенные соответственно к первому и второму входам первого вычитающего элемента, датчик перепада температуры, подключенный к первому входу второго вычитающего элемента, тактовый генератор, элемент ИЛИ и последовательно соединенные первый элемент НЕ, подключенный к выходу первого порогового элемента, блок управления положением лопаток и второй исполнительный механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, „„SU„„»SODOM что, с целью повьппения аэродинамической устойчивости и ИЩ, оно снабжено формирователем импульсов, первым и вторым элементами И, вторым элементом НЕ, вторым пороговым элементом, аналоговым и логическим запоминающими элементами, при этом выход первого элемента НЕ подсоединен к первому входу первого элемента И и через формирователь импульсов к первому входу второго элемента И, к второму входу которого подключен второй элемент НЕ, выход второго элемента И подключен к установочному входу логического запоминающего элемента, первый выход тактового генератора, к входу которого подключен первый элемент И, подсоединен к первому входу аналогового запоминающего. элемента, к второму входу которого подключен датчик перепада температу; ры, а второй выход тактового генера тора — к синхронизирующему входу логического запоминающего элемента, выход второго вычитающего элемента, к второму входу которого подключен аналоговый запоминающий элемент, через второй пороговый элемент подключен к информационному входу логического запоминающего элемента, выходы которого подключены к соот-.. ветствующим входам блока управления скоростью вентилятора, блока управ- ления положением лопаток и элемента ИЛИ, ° выход которого подклюяен к второму входу первого элемента И и к входу второго элемента НЕ.

1 11805

Изобретение относится к управлени1о режимом работы вентиляторной установки и может быть использовано для автоматического регулирования вентилятора главного проветривания 5 шахты.

Цель изобретения — повышение аэродинамической устойчивости и КПД работы вентиляторной установки при

° возможных изменениях аэродинамическо-!О

ro сопротивления вентиляционной сети.

На фиг. 1 представлена электрическая функциональная схема устройства управления режимом работы вентилятор-15 ной установки; на фиг, 2 — график зависимости КПД (g) от угла поворота о лопаток направляющего аппарата Я при раз11ичн1ж аэродинамических сопрот1113ланиях вентиляционной сети R ; gp на фиг. 3 — графики семейства аэродинамических характеристик вентилятора в координатах производительность (Q) — напор (Н) при различных углах повор,га лопаток направляющего ап- 25 о парата g и графика аэродинамического сопротивления с вентиляционной сети; на фиг. 4 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство управления режимом работы вентиляторной установки содержит вентиляторную установку 1, оснащенную регулируемым электроприводо11 и направляющим аппаратом, на в1жоде 1-.оторой установлен датчик 2

II ) oиз в Оцитслъе1Ости выхОд KoTopol О соединен с первым входом первого вычитающего элемента 3, второй вход которого соединен с блоком 4 задания производительности, выход элемента 3 соединен с первым пороговым элементом 5 с зоной нечувствительности, 13ъ1полненной на базе двух компараторов выход элемента 5 соединен с блоком 6 управле11ия скорocòl Iî вентилятора с соо ве1ствующим исполнительным механизмом 7 и через первый элемент НЕ 8 — с формирователем 9 импульсов (одновибратором), с одним из входов первого элемента И вЂ” схемы 10 совпадения и с блокирующим

50 входом блока 11 управления положением лопаток направляющего аппарата, выход блока 11 соединен с соответствую111им исполнительным механизмом 12, 55

Выход датчика 13 перепада температуры, установленного в канале вентилятора, соединен с информационным

34 2 ьходом аналогового запоминающего элемента 14, управляющий вход которого соединен с первым выходом тактового генератора 15, выход датчика 13 перепада температуры соединен с первым входом второго вычитающего элемента 16, с вторым входом которого соединен выход аналогового запоминающего элемента 14. Выход вычитающего элемента 16 через второй пороговый элемент 17 с зоной нечувствительности, выполненный на базе двух компара- торов, соединен с информационным вхо-. дом логического запоминающего элемента 18 запоминания знака приращения, с установочным входом элемента 18 соединен выход второго элемента И схемы 19 совпацения, один из входов которой соединен с выходом формирователя 9 импульсов, а другой — через второй элемент НЕ 20 соединен с другим входом первой схемы 10 совпадения и через схему 2I ИЛИ с выходами логического элемента 18 запоминания знака приращения, выходы которого также соединены с блоком 6 управления скоростью вентилятора и с блоком 11 управления положением лопаток направляющего аппарата.

Выход первой схемы 10 совпадения соединен с входом тактового генератора 15, второй выход которого соединен с синхронизирующим входом логического элемента 18 запоминания знака приращения, с установочным входом которого соединены также цепи пред" установки (не показаны) .

Устройство работает следующим образом, Сигнал от датчика 2 фактической производительности вентиляторной установки поступает на первый вход первого вычитающего элемента 3, на второй вход которого поступает сигнал от блока 4 задания производительности, при этом на выходе элемента 3 формируется разностный сигнал g g который проходит первый пороговый элемент 5, если выполняется условие

a q/ / /, (1) где Я . — величина зоны нечувстви1 тельности порогового элемента 5. Свыхода порогового элемента 5 сигнал знака д О поступает на вход блока б управления скоростью вентилятора, на выходе которого формируется управляющий сигнал ьХ, =А - sigrlb(), (2) 1180534

10 з где A — коэффициент передачи блока 6 по первому информационному каналу °

При этом на выходе первого элемента НŠ— инвертора 8 сигнал отсутствует, что запрещает управление положением лопаток направляющего аппарата, а по цепям предустановки логический элемент 18 запоминания знака приращения устанавливается в положение, соответствующее увеличению угла установки лопаток направляющего аппарата.

Сигнал дХ поступает на первый исполнительный механизм 7, который 15 в свою очередь воздействует на частоту вращения вала вентилятора до момента, когда

/А Q//ß,/. (3)

Выполнение этого условия приводит gp к снятию сигнала с входа блока б управления скоростью вентилятора (первый информационный канал) и одновременно с входа первого инвертора 8. На выходе последнего появляет- д5 ся сигнал, который снимает запрет работы блока 11 управления положением лопаток направляющего аппарата, запускает одновибратор 9 и поступает на один из входов первой схемы 10 ЭО совпадения, на другой вход которой поступает сигнал от логического элемента 18 запоминания знака приращения через схему 21 ИЛИ при одновременном запрете через инвертор 20 на подачу сигнала от одновибратора 9, 35 через вторую схему 19 совпадения, для управления элементом 18 запоминания знака приращения.

Наличие двух сигналов на входе

40 первои схемы 10 совпадения разрешает работу двухфазного тактового генератора 15, импульс по первой фазе (фиг. 4б) которого разрешает запоминание первого текущего значения пере"

45. пада температуры от датчика 13 в аналоговом запоминающем элементе 14 (фиг. 4г)> которое пропорционально значению КПД работы вентилятора в момент времени t< . На выходе второй вычитающей схемы 16 вырабатывает50 ся сигнал разности между текущим значением КПД q (t) и значением у (4) в момент времени t< (фиг. 4a). т.е.

Signify=Sign(ad(t)-rj(tg)j . (4)

Этот сигнал проходит пороговый элемент 17, если выполняется условие

/4 g/ /6 / (s) где Я вЂ” величина эоны нечувствительности порогового элемента 17.

При этом на двух выходах элемента 17 формируется сигнал знака приращения КПД, запоминание которого происходит в элементе 18. в момент времени t» т.е. в момент прихода от генератора 15 импульса по второй фазе (фиг. 4б) íà его синхронизирующий вход. Промежуток времени определяется из условия завершения переходного процесса в целях измерения перепада температур в канале вентилятора и составляет примерно 10-15 с. Сигналы на обоих выходах элемента 18 запоминания знака приращения являются командами для соответствующего управления по направлению отработки как в блоке 11 управления лопатками направляющего аппарата, так и в блоке 6 управления скоростью вентилятора с управляющим воздействием дМ =А ° Sign (ag), (6) где A — коэффициент передачи блока 6 по второму информационному каналу, причем Ах 4ь1 °

В случае нарушения условия (5) выходные сигналы становятся равными нулю. При этом запрещается работа генератора 15 и разрешается прохождение импульса от одновибратора 9 через схему 19 совпадения на установку элемента 18 запоминания знака приращения, при котором его выходные сигналы будут соответствовать увеличению угла установки направляющих лопаток. После этого через схему 21 ИЛИ и первую схему 10 совпадения разрешается работа тактового генератора 15. Причем, если выполняется условие (5), то цикл, описанный выше, повторяется, начиная с нового импульса по первой фазе генератора 15.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с известным позволит повысить аэродинамическую устойчивость и КПД работы вентиляторной установки при изменении аэродинамического сопротивления сети.

1180534

Фи2. t

Гмакс ау смаке

ГО

u(t)

u(e) фиг. 4

Составитель И. Назаркина

Редактор H.Тупица Техред С.йовжий КорректоР И.Эрдейи

Заказ 5871/29 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4