Устройство для регулирования производительности винтового компрессора

 

Союз Советскик

Социалистических

Рвслублни

О П И С А Н"ИЕ"

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ()779982

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.01.79 (21) 271402З/18 24 (51)NL. Кл.

3 с присоединением заявки М

G 06 0 16/20

Вфваратзвиай кааитвт

CCCP ае двяам нзаарвтенвй и еткрыткй (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.80. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 15.11.80 (53) УДК 681,142. .36 {088.8) (72) Авторы изобретения

Г.С. Якименко, В. К. Оржеховский и В. А, Нечаев (71) Заявитель

Одесский инженерно- строительный институт

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА

Изобретение относится к системам регулирования давления жидкостей и газов с использованием электрических средств и может быть использовано в холодильной технике, а также в судовой технике, Известны регуляторы производительности вин- товых компрессоров для холодильных машин (1), выполненные на элементах дискретного действия и содержащие устройство ручного выбора режима движения сервопривода постоянной скорости.

Устройство выбора режима движения преобраэу-

1О ет сигнал управления сервоприводом в импульсы с дискретно регулируемой частотой, которая определяет время работы и остановки сервопривода.

В соответствии с частотой импульсов изменяется

1% средняя скорость сервоприво р. . Недостатками таких регуляторов являются: ручной выбор скорости, колебательность сервопривода и недоиспользование его скоростных воэмЬжностей, а также небольшая статическая точность стабилизации температуры кипения холодильного агента, Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является регулятор производительности винтовых компрессоров для холодильных машин (21, содержащий сумматор, модулятор, триггер, обладающий однозначной релейной характеристикой и фазочувствительный выходной блок, соединенные последовательно и составляющие прямую цепь регулирования, а также изодромный блок, подключенный через трансформатор обратной связи к выходу триггера. Корректирующий сигнал с выхода изодрсмного устройства подается на один из входов сумматора. На другой вход суммирующего устройства в противофазе с сигналом изодромного устройства приходит сигнал рассогласования, вырабатываемый датчиком давления кипения холодильного агента, включенным последовательно с измерительным усилителем и задающим устрочством.

При отклонении давления кипения от заданной величины появляется сигнал рассогласования, который поступает на вход сумматора. Выходной сигнал сумматора преобразуется модулятором в импульсы напряжения прямоугольной формы, фаза и амплитуда которых зависят от соотношения сигнала рассогласования и выход9982

IS

3 77 ного сигнала изодромного блока. Серии импульсов затем поступают на триггер и перебрасываап его в одно из устойчивых состояний. Сиг налы с выхода триггера поступают на фаэочувствительный выходной каскад, который демодулирует и усиливает их по мощности для обеспечения управления работой сервопривода постоянной скорости. При срабатывании триггера сервопривод, вращаясь, перемещает золотник производительности винтового компрессора.

Если амплитуда импульсов с выхода модулятора недостаточна, то триггер остается в устойчивом состояиии, при этом сервопривод останавливается.

Известный регулятор реализует пропорциональ но-интегральный закон регулирования при условии, что сервопривод и управляющий орган обладают интегрирующими свойствами.

Данный регулятор малоэффективен при регулировании производительности винтовых компрессоров, так как он работает со статической ошибкой. Появление статической ошибки связано с воздействием на золотник производительности силы, обусловленной перепадом давления в компрессоре. Это приводит к тому, что после исчезновения управляющего импульса, золотник закрывается, увеличивая тем самым производительность винтового компрессора, затраты электроэнергии увеличиваются. С этим эффектом связано также возникновение автоколебаний сервопривода. Кроме того, в системе регулятор— объект существуют низкочастотные колебания давления кипения холодильного агента, свя занные с тем, что сервопривод работает с постоянной скоростью при различных по амплитуде рассогласованиях.

Недостатками данного регулятора, из-за присущих ему статистической ошибки и автоколебаний, являются пониженные значения КПД и ресурса работы винтового компрессора, а также его холодопроизводительности и показателей энергетической эффективности.

Цель данного изобретения — повышение точности регулирования.

С этой целью устройство содержит последова тельно соединенные интегратор и блок нелинейности, выход которого соединен со входом иэодромного блока, а вход интегратора подключен к выходу реле.

На чертеже показана блок-схема устройства для регулирования; производительности винтового компрессора дн холодильных машин, Устройство содержит сумматор 1, модулятор 2, рле 3 с зоной нечувствительности, фазочувствительный выходной, блок 4, интегратор 5, блок нелинейности 6, изодромный блок 7.

Устройство работает следующим образом.

Модулятор 2 формирует импульсы прямоугольной формы с амплитудой и фазой, зави30

И сящей от соотношения сигналов рассогласова. ния и вычитаемого из него в сумматоре 1 выходного сигнала изодромного блока 7;

Если амплитуда сигналов с выхода модуля-. тора 2 больше зоны нечувствительности реле 3 с зоной нечувствительности, то они, усиливаясь и демодулируясь в фазочувствительном выходном блоке 4, поступают на сервопривод золот,ника производительности. Золотник производительности движется с максимальной скоростью до тех пор, пока накапливаемый в интеграторе

5 сигнал не достигнет значения, равного зоне нечувствительности блока 6 с двузначной нелинейностью гистерезисного вида. После этого, с небольшой задержкой во времени, создаваемой изодромным блоком 7, сигнал на выходе сумматора 1 становится меньше зоны нечувствительности реле 3 с зоной нечувствительности, Это поведет за собой остановку сервопривоца золотника производительности, Повторные частые включения и выключения сервопривода не происходят, каковы бы ни были величины зоны нечувствительности реле 3 с зоной нечувствительности и настройка изодромного блока 7, т.е. его постоянная времени и коэффициент передачи.

Это связано с тем, что вследствие гистерезисной характеристики блока 6, его выходной сигнал, отключающий сервопривод, остается неизменным в течении времени, пока выходной сигнал интегратора 5 не уменьшится (по абсолютной величине) на величину зоны возврата блока 6 с двузначной нелинейностью гистерезисного вида. Лишь после этого возможно повторное включение сервопривода в ту или иную сторону, при условии, что сигнал рассогласования отклонился за пределы требуемой точности, задаваемой зоной нечувствительности реле 3.

Следовательно, в устройстве отсутствуют автоколебания, при этом выбором зон нечувстви- . тельности и возврата блока 6 с двузначной нелинейностью гистерезисного вида достигается высокое быстродействие, а выбором зоны нечувствительности реле 3 и настроек изодромного блока 7 — требуемая точность стабилизации давления кипения.

Эффективность устройства для регулирования производительности винтового компрессора для холодильных машин выражается в значительной экономии потребляемой приводом компрессора электроэнергии (до 4%), увеличении холодопроизводительности и КПД холодильной машины на 2,5 — 3%, повышении точности стабилизации давления кипения хладагента, а, следовательно, температуры воздуха в охлаждаемых помещениях, температуры хранящихся продуктов, повышении износостойкости узлов винтового компрессора.

Кроме того, устройство обеспечивает оптимальность системы по быстродействию и имеет независимые от этого настройки по динамической н статической точности..Составитель Т. (Верона:

Техред, E. Гаврилешко Корректор М. 3аагула

Редактор Н. Коляда

Заказ 9324/14 Тираж 956 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

779982 6 тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные интегратор и блок нелинейности, выход которо-. го соединен со входом нзодромного блока, а выход интегратора подключен к выходу реле.

Источники информации, Формула изобретения цринитые во внимание при экспертизе

3. Описание работы и инструкция к обслуУстройство для регулирования производитель- живанию холодильных установок транспортных ности винтового компрессора, содержащее после- п рефрижераторов тина "Берингов пролив", чердовательно соединенные изодромный блок, сум-- теж И4 9-9000-303-0 (4Р1). матор, модулятор, реле и фаэочувствнтельныИ 2. Иващенко Н. И. Автоматическое регули- . выходнойблок,отл ичающее ся рование. М., Машгиэ, 1962, с. 283 (прототип).