Устройство для многоканального регулирования режима работы системь! пневмосбть — лопастной
О П И С А Н И Е 335447
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Реслублин
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 16.1Ч.1970 (№ 1429416 18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 11.1т .1972. Бюллетень № 13
Дата опубликования описания 22Х.1972
М. Кл. F 15b 9 03
Комитет ао делам изобретений и открытий при Совете йзииистров
ССCP
УДК 621.529-525 (088.8) Авторы изобретения
А. А. Быстров и В. Д, Мишагин
Новочеркасский политехнический институт имени Серго Орджоникидзе
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
РЕЖИМА РАБОТЫ СИСТЕМЫ ПНЕВМОСЕТЬ вЂ” ЛОПАСТНОЙ
HA ГНЕТАТЕЛЪ
Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования.
Известно устройство для автоматического регулирования давления в выходном коллекторе, подсоединенном к группе компрессоров, при котором общий регулятор давления, управляющий вспомогательными индивидуальными регуляторами, подает управляющее воздействце на каждый из вспомогательных регуляторов через нелинейное звено, имеющее характеристику насыщения, в которой можно варьировать крутизну и уровень насыщения.
Регулирование осуществляется по одному (давлению), что существенно сужает область использования устройства, снижает качественные показатели системы, не всегда может обеспечить устойчивость системы при возмущениях. Регулирование по одному параметру не всегда отвечает чисто технологическим требованиям.
Цель изобретения — обеспечение устойчивой работы системы пневмосеть — лопастной нагнетатель в заданной области работы (при возмущениях) путем реализации многоканального автоматического регулирования с учетом заданных ограничений (насыщений) по ряду параметров, выбираемых из технологических соображений. При этом число параметров, по которым может появиться потребность в регулировании, не ограничивается.
Предложенное устройство для многоканального регулирования режима работы системы пневмосеть лопастной нагнетатель отличается тем, что в ней предусмотрено многоканальное регулирование с ограничениями по нескольким параметрам, характеризующим режим работы системы, состоящей из лопастного нагнетателя и пневмосети — потребителя энергии сжатого (разреженного) воздуха. Благо10 даря наличию такого многоканального регулирования режима работы лопастного нагнетателя (и пневмосети) система регулирования в целом обеспечивает устойчивую работу при возмущениях с учетом заданных ограничений
15 (насьпцений) по ряду параметров.
На чертеже изображена описываемая принципиальная схема устройства для регулирования «о трем каналам управления; по разрежению h и расходу q воздуха в пневмосети
20 и по параметру х, в качестве которого может быть использован любой качественный показатель пневматической системы, обслуживаемой лопастным нагнетателем. Число параметров, по которым происходит регулирова25 ние, не ограничивается.
На структурной схеме регулирование осуществляется с учетом ограничений, заданных следующими уравнениями на ыщения:
h) h„— насыщение по разреже30 нию (1) 335447
Ч)Чн — насыщение по расходу воздуха (2) х) хн — насыщение по параметру х (3)
Qa + (0 Qmax — На СЫЩЕНИЕ ПО СКОР ОСТН вращения ротора вентилятора (4)
В уравнениях (1) — (4) h„q„— номинальные (заданные) значения напора и расхода воздуха в пневмосети; х„— номинальное значение любого другого качественного показателя пневмосети, по которому также
ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ РЕГуЛИро«аНИЕ; Cila, (0> G)max соответственно номинальная, фактическая и маисимально допустимая (например, из условий прочности рабочего колеса нагнетателя) скорость вращения ротора нагнетателя (двигателя).
Объект регулирования (нагнетатель †пневмосеть) 1 представлен двумя параллельными звеньями соответственно по параметрам — напор Й и расход q воздуха в пневмосети.
Система содержит также задающие устройства 2, 8 (4) с коэффициентами передачи
К, Кз (К4) соответственно по параметрам
h, q, (х), датчики разрежения и расхода воздуха в сети 5 и б с коэффициентами передачи
К.- и Кз, суммирующее устройство 7, элементы сравнения 8, 9, 10, регулятор скорости вращения двигателя 11 (блок ограничения скорости вращения двигателя), звено 12 ограничения величины суммарного управляющего сигнала, двигатель постоянного тока 13, блок ограничения разрежения 14, блок ограничения расхода воздуха 15, блок ограничения сигнала пневмоветви lá.
При этом
К2 К5 Кз=Ka, (К =Кв) .
Уравнения насыщения (1) — (3) реализуются на схеме блоками ограничения 14, 15, lб. Уравнение насыщения (4) реализуется блоком 12 ограничения суммарного управляющего сигнала (ограничение по максимальному значению скорости вращения При этом принимается: ha ьн Дз дн хз хн, От1н Он Система регулирования работает следующим образом. При снижении любого параметра (h, q, х) до значения ниже соответствующего номинального значения (Ь q„„, х ) система формирует положительный сигнал управления (рассогласования) в, р, р по этому параметру, который воздействует на привод лопастного на30 55 гнетателя в сторону повышения скорости вращения ротора нагнетателя и, следовательно, в сторону повышения значений параметров Й, q, х. Скорость вращения ротора вентилятора возрастает до тех пор, пока не будут выполнены условия насыщения (1) — (4) . При возрастании любого параметра (й, q, х) выше соответствующего номинального значения (Ь„, q„, хн) в системе регулирование появляется отрицательный сигнал рассогласования (в, р, P) по соответствующему параметру. При отрицательном значении сигнала рассогласования соответствующий блок ограничения (14, 15, 16) автоматически обрывает цепь по этому сигналу. Следовательно, возрастание любого параметра (h, q, х) выше соответствующего номинального значения (h„, q„, х„) не вызывает повышения скорости вращения ротора нагнетателя. Исследования на АВМ показали, что предлагаемая схема регулирования вполне работоспособна и обеспечивает при возмущениях устойчивую работу системы пневмосеть— лопастной нагнетатель в заданном режиме. Предмет изобретения Устройство для многоканального регулирования режима работы системы пневмосеть— лопастной нагнетатель, содержащее объект регулирования, со входом которого соединен двигатель постоянного тока, задающие устройства, регулятор скорости вращения двигателя, датчики разрежения и расхода воздуха, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит элементы сравнения, блоки ограничения разрежения и расхода воздуха, блок ограничения сигнала пневмоветви, блок ограничения скорости вращения двигателя и сумматор, причем один из выходов объекта регулирования соединен с датчиком разрежения воздуха, выход которого соединен со входом первого элемента сравнения, ко входу которого подключено первое задающее устройство, второй выход объекта регулирования через датчик расхода воздуха подключен ко входу второго элемента сравнения, соединенного другим входом со вторым задающим устройством, выход первого элемента сравнения через блок ограничения разрежения подключен к первому входу сумматора, выход второго элемента сравнения через блок ограничения расхода «оздуха подключен ко второму входу сумматора, к третьему входу сумматора подключен блок ограничения сигнала пневмосети, а выход сумматора через регулятор скорости вращения двигателя подключен ко входу блока ограничения скорости вращения двигателя, 335447 Корректор Л. Царькова Редактор Б. Федотов Заказ 1328/13 Изд. № 525 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Г Составитель Е. Тимохина Техред Т. Ускова
