Система управления холодопроизводительностью компрессоров холодильных машин

 

Изобретение относится к автоматическому управлению неэлектрическими машинами. Цель изобретения - повышение надежности системы, а именно , повышение ресурса работы установки за счет одинакового времени наработки пускателей. Для этого система дополнительно содержит коммутатор и счетчик. 3 ил., 2 табл.

866 А2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COLIHAËÈCÒÈ×ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!91 (1!) (50 4 G 05 D 23 19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ! 9 (61) 1260926 (2!) 3990158/24-24 (22) 16.12.85 (46) 23.01.88. Бюл. в 3 (7 1) Одесский инженерно-строительный институт (72) Н.Б.Алехин (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1260926, кл. G 05 D 23/19, 1985. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЫО КОМПРЕССОРОВ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН (57) Изобретение относится к автоматическому управлению неэлектрическими машинами. Цель иэобретения— повышение надежности системы, а именно, повьппение ресурса работы установ. ки эа счет одинакового времени наработки пускателей. Для этого система дополнительно содержит коммутатор и счетчик. 3 ил., 2 табл.

1 136

Изобретение относится к автоматическому управлению неэлектрических машин, может быть использовано для автоматического управления холодопроизводительностью компрессоров холодильных машин и является усовершенствованием системы по авт.св.

У 1260926.

Цель изобретения — повышение надежности системы путем выравнивания времени наработки пускателей на малых нагрузках и, тем самым, повышение ресурса работы системы.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы управления холодопроизводительностью компрессоров холодильных машин;на фиг. 2 — схема коммутирукщего блока.

Система содержит измерительный блок 1, преобразователи 2 и 3 тока, блок 4 выделения модуля, формирователь 5 команд, элемент 6 сравнения, вторые пороговые элементы 7 и 8,первые пороговые элементы 9 и 10,первые элементы И 11 и 12, логические блоки

13 и 14, второй элемент И 15, третий элемент И 16, усилители 17 — 20 мощности, исполнительные механизмы

21 и 22, компрессоры 23 и 24, двигатели 25 и 26, датчики 27 и 28 тока, объект 29 охлаждения, датчик 30 технологического параметра, пускатели

31 и 32,коммутирующий блок 33,счетчик 34, компаратор 35,- сумматор 36, задатчик 37 тока.

Коммутирующий блок (фиг. 2) содержит элементы ИЛИ 38 и ИЛИ 39, элемент НЕ 40.

Система работает следующим образом.

Датчик (давления или температуры)

30 измеряет действительное значение технологического параметра (давление или температуру кипения хладагента) объекта 29 охлаждения. Электрический сигнал (напряжение), модулированный частотой 50 Гц, поступает с датчика на вход измерительного блока 1, где демодулируется, усиливается и одновременно сглаживается фильтром низких частот, а также суммируется с сигналом (напряжением) задатчика. С выхода блока 1 сигнал (напряжение), пропорциональный отклонению давления (температуры) от заданного значения напряжения, установленного на эадатчике, подается параллельно на вход блока 4, в котором выделяется

8866

2 абсолютная величина входного напряжения, и на входы пороговых элементов

7 и 8 соответственно. При подаче на

5 вход элемента 7 напряжения положительной полярности выходной сигнал зависит от величины входного сигнала и от установленного порога нечувствительности элемента 7. Если уровень входного сигнала выше порога ° нечувствительности, то на выходе элемента 7 появляется сигнал, соответствующий логической " 1", в противном случае — "0". При поступлении

15 на вход элемента 7 напряжения отрицательной полярности напряжение на выходе соответствует уровню логического "0, независимо от величины входного сигнала. При подаче на вход

2р элемента 8 напряжения отрицательной полярности выходной сигнал зависит от величины входного сигнала и от установленного порога нечувствительности элемента 8. Если уровень вход25 ного сигнала выше порога нечувствительности, то на выходе элемента 8 появляется сигнал, соответствующий логической " 1", а в противном случае

"0". При подаче на вход элемента 8

3р напряжения положительной полярности напряжение на его выходе соответствует уровнит логического "0" независимо от величины входного сигнала.

Сигнал (напряжение) с выхода блока

4 поступает на вход формирователя 5 команд, в котором вырабатывается требуемый закон управления (например, импульсный ПД-закон управления).С выхода формирователя 5 сигнал (им4р пульс напряжения) поступает на вход элемента И 11 и на вход элемента И 12. Кроме того, на второй вход элемента И 11 поступает сигнал (напряжение) с выхода элемента 7,а на второй вход элемента И 12 поступает сигнал (напряжение) с выхода элемента 8. Сигналы (напряжения) с выходов элементов И 11 и 12 определяют выбор канала для увеличения или умень р шения холодопроизводительности обоих компрессоров в зависимости от соотношения сигналов (напряжений) на их входах. При поступлении на оба входа элементов И 11 и 12 сигнала (напряжения), соответствующего логической

"1", на выходе их вырабатывается нап. ряжение, соответствующее уровню логической " 1". В противном случае на выходе этих элементов И 11 и 12 вы3 1 рабатывается напряжение, соответствующее уровню логического 0".

Датчики 27 и 28 тока измеряют действительные значения токов статорных обмоток двигателей 25 и 26 ком.прессорон 23 и 24, которые поступают в преобразователи 2 и 3 тока. В преобразователях 2 и 3 тока они преобразуются в пропорциональные им сигналы (напряжения) постоянного тока и поступают с выхода преобразонателя

2 на вход порогового элемента 10,на вход элемент 6 сравнения и на вход сумматора 36, а с выхода преобразователя 3 — на вход порогового элемента 9, на вход элемента 6 сравнения и на вход сумматора 36.

Следует отметить, что элементы 10 и 9 настраиваются таким образом,чтобы напряжение, соответствующее уровню логической " 1" на их выходах, появлялось только в тех случаях, когда величина тока статорной обмотки соответствующего двигателя превышает допустимое значение. В противном случае на выходе элементов 10 и 9 появляется сигнал (напряжение), соответствующий уровню логического 0 .

В элементе 6 сравнения вырабатываются напряжения, соответстнующие уровням логических сигналов, которые поступают на два выходных канала элемента 6. Сигнал (напряжение) с ныхода элемента 6 (канал 1, фиг. 1) соответствует уровню логической "1", если сигнал (напряжение) с выхода преобразователя 2 меньше сигнала (напряжения) с выхода преобразователя 3.

В противном случае на выходе элемента 6 (канал 1) сигнал (напряжение) соответствует уровню логического "0 .

Сигнал (напряжение) с выхода элемента 6 (канал 2) соответствует уровню логической "1", если сигнал (напряжение) с выхода преобразователя 2 больше сигнала (напряжения) с выхода преобразователя 3. В противном случае на выходе элемента 6 (канал 2) сигнал (напряжение) соответствует уровню логического "0".

С выхода элементов И 11, 10 и 6 (канал 1) сигналы (напряжения) поступают на вход логического блока

14, с ныходов элементов И 11,6 (канал 2) и 9 сигналы (напряжения) поступают на вход логического блока

13, с одного выхода элемента 6 (канал 2) и элемента И 12 сигналы

368866 4 (напряжения) поступают на вход элемента И 15, а с другого выхода элемента 6 (капал 1) и элемента И 12 сигналы (напряжения) поступают на вход элемента И 16.

При помощи блоков 14 и 13 происходит выбор компрессора.для увеличения холодопроизводительности,а при

1р помощи элементов И 15 и 16 осущестляется выбор компрессора для уменьшения холодопроизнодительности.При поступлении сигналов (напряжений) с выходон элементов 11, 6 (канал 1)

16 и 10 на нход блока 14 в последнем вырабатывается напряжение согласно табл. 1 истинности, Как следует из табл. 1, при поступлении напряжения, соответствую20 щего уровню логической "1", с выхода элемента 10 на вход блока 14 (что свидетельствует о превышении тока двигателя 25 допустимого значения), осуществляется ограничение холодопроизнодительности компрессора (на выходе блока 14 сигнал "0").

Следует отметить такой случай, когда с выхода элемента И 11 поступает сигнал "0", с выхода элемента

ЗО 10 — "0", а с выхода элемента 6—

lf 11!

В этом случае несмотря на то, что отклонение управляемой величины (давления или температуры) поддержинается на заданном уровне, на выходе блока 14 будет сигнал "Лог. 1", так как производительности обоих компрессоров не ранны.

При поступлении с выхода блока

4р 14 сигнала, соответствующего логической "1", он подается на вход усилителя 17 мощности,в котором происходит усиление входного сигнала (напряжения) по мощности до значения, не45 обходимого для включения механизма

21 регулятора и перемещения регулирующего органа н сторону увеличения холодопроизнодительности компрессора 23. При поступлении с выхода

Вр блока сигнала (напряжения), соответствующего логическому "0", далый. йшее увеличение холодопроизводительности компрессора 23 прекратится.

Аналогично работе блока 14, уси55 лителя 17, механизма 21 и компрессора 23 функционирует блок 13, усилитель 18, механизм 22, компрессор 24 в режиме увеличения (или ограничения) холодопроизводительности компрессора

1368366

24. При этом логический блок 13 работаег в соответствии с табл. 1 истинности аналогично блоку 14. Входы элемента 6 (канал 1) элементов

10 и 11 блока 14 соответствуют входам элементов 6 (канал 2), 9 и 11, а выход усилителя 17 соответствует выходу усилителя 18.

При поступлении сигналов (напряжений), соответствующих уровню логической " 1", с выхода элемента 6 (канал 2) и с выхода элемента И 12 на вход элемента И 15 в последнем вырабатывается напряжение, соответствующее логической " 1", которое подается на вход усилителя 19 мощности, где происходит усиление входного канала по мощности до значения, необходимого для включения механизма

21 и перемещения регулирующего органа в сторону уменьшения холодопроизводительности компрессора 23.

В противном случае на выходе элемента

И 15 вырабатывается напряжение, соответствующее уровню логического "О" и изменения холодопроизводительности компрессора не происходит.

Аналогично работе элемента 15,усилителя 19, механизма 21, компрессора

23 функционируют элемент 16, усилитель 20, механизм 22, компрессор

24. При этом работа элемента И 15 аналогична работе элемента И 16.

В сумматоре 36 вырабатывается сигнал (напряжение), пропорциональный сумме токов статорных обмоток двигателей 25 и 26 (что соответствует сумме мощностей компрессоров

23 и 24), который поступает на компаратор 35, где сравнивается с заданным значением. Заданное значение напряжения, установленное на задатчике 37 тока, соответствует, например предельному току (мощности) одного компрессора.

Напряжение на выходе компаратора устанавливается на уровне логического "0" или логической "1" в зависимосчика не достигло установленного времени наработки компрессора 24, на

его выходе сигнал "Лог. 0", на выхо30 де компаратора 35 сумма токов ниже предельного, установленного на задат чике 37, следовательно, на его выходе также сигнал "Лог. 0".Оба сигнала "Лог, 0" через первый элемент

ИЛИ 38 отключают пускатель 31 двигателя 25 компрессора 23. При этом сигнал "Лог. 0" с выхода счетчика 34, пройдя через элемент НЕ 40 и второй элемент ИЛИ 39, уровнем логической

40 "1" включает пускатель 32 двигателя

26 компрессора 24. Этому положению соответствует первая строчка табл. 2 истинности. В соответствии с этой табл. 2 функционирует коммутирующий

45 блок 33.

Как только счетчик 34 разности времени отработает установленный промежуток времени, с его выхода поступает сигнал "Лог. 1", который че50 реэ первый элемент ИЛИ 38 подается на пускатель 31 и включает двигатель

25 компрессора 23. Одновременно сигнал "Лог. 1" с выхода счетчика

34, пройдя через элемент НЕ 40 и

55 второй элемент ИЛИ 38,нулевым уровнем отключает пускатель 32 двигателя 26 компрессора 24. Этому положению соответствует вторая строчка табл. 2 истинности. ти от того, превышает или нет входное напряжение (с выхода сумматора

36) величину заданного напряжения (установленного на задатчике 37 тока) Если сумма токов (пропорциональный ей сигнал напряжения на выходе сумматора 36) ниже заданного значения тока (величины напряжения), пропорционального заданному току (установленного на задатчике 37 тока), то на выходе компаратора 35 сигнал

"Лог. 0", который запускает счетчик

34 разности времени, а также подается на коммутирующий блок 33.

В случае, когда сумма токов на выходе сумматора 36 больше заданного значения эадатчика 37, то на

10 выходе компаратора 35 появляется сигнал (напряжение) "Лог. 1", который остановит счетчик 34, а также подается на коммутирующий блок 33.

На коммутирующий блок 33 подает15 со счетчика 34, а другой — с компаратора). С выхода коммутирующего блока 33 снимается также два сигнала (один на пускатель

3 1 двигателя 25, а второй — на пус20 катель 32 двигателя 26).

В исходном положении, когда тепловая нагрузка потребителя небольшая, работает один компрессор 24, а компрессор 23 отключен. При этом включен счетчик 34. Пока положение счет! 368866 рого соединены соответственно входами пускателей.

Таблица 1

Входы с выходов элементов

6 10 11

Выход усилителя 17

Таблица 2

Выходы на вход

В случае повышения производительности компрессора выше заданного (сумма токов на сумматоре 36 превышает установленное значение эадатчи- 5 ка 37) на выходе компаратора 35 будет сигнал "Лог. 1", который через элементы ИЛИ 38 и 39 подключит второй компрессор, независимо от положения счетчика 34, н отключит счет- 10 чик 34. Этому положению соответствует 3 и 4 строчки табл. 2 истинности.

Таким образом, эа два срабатывания счетчика времени наработка обоих компрессорных агрегатов будет равна.

В результате автоматического регупирования холодопроизводительности компрессоров 23 и 24 изменяются состояние объекта 29 охлаждения, выходное значение которого (давление или 2р температуру кипения хладагента) воспринимает датчик 30 технологического параметра (давления, температуры),а также токи статорных обмоток приводных двигателей 25 и 26, действитель- 25 ные величине которых воспринимаются датчиками 27 и 28 тока соответствен1 но.

При снижении суммы тсхов (мощностей) компрессоров ниже заданной про- 3р изводят отключение одного иэ компрес- Входы с выхода с оров. счетчика 34 компапускателя 32 пускателя 31

Формула изобретения ратора 35

40

Система управления холодопроизводительностью компрессоров холодильных машин по авт.св. У 1260926, о тл и ч а ю щ а я с я тем,что,с целью повышения надежности системы, она дополнительно содержит коммутирующий блок и счетчик, причем выход компаратора соединен с первым входом коммутатора и с входом счетчика, подключенного выходом к второму входу коммутатора, выходы кото1368866

Фиа2

Составитель Л.Цаллагова

Редактор Е.Папп Техред М.Ходанич

Корректор А. Обручар

Закаэ 295/50 Тирам 866

° ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Подписное

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная, 4