Устройство управления режимом работы вентиляторной установки Советский патент 1985 года по МПК E21F9/00 

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

Цель изобретения - повышение аэродинамической устойчивости и КПД работы вентиляторной установки при возможных изменениях аэродинамическо го сопротивления вентиляционной сети.

На фиг, 1 представлена электрическая функциональная схема устройства управления режимом работы вентилятор-15 ной установки} на фиг. 2 - график зависимости КПД {ч) от угла поворот лопаток направляющего аппарата @ прм различных аэродинамических сопр гавлениях вентилядионной сети на фиг. 3 - графики семейства аэродинамически: характеристик вентилят ра в координатах производительность (Q) - напор (Н.) при различных углах поворота лопаток направляющего аппарата 0° и графика аэродинамического сопротивления с вентиляционной сетк; на фиг, 4 - временные диаграм мы, поясняющие работу устройства. Устройство управления режимом работы вентиляторной установки содержит вентиляторную установку 1, оснащенную регулируемым электроприводом и иаправляюащм аппаратом, на вьпсодс которой установлен датчик 2 производительности, выход которого соединен с первым входом- первого вычитающего элемента 3, второй вход которого соединен с блоком 4 задани произиодителышсти, выход элемента соединен с первым пороговым элементом 5 с зоной нечувствительности, 13 гполне 1ной на базе двух компаратор выход элемента 5 соединен с блоком упрагзлення скоростью вентилятора с соответствующим исполнительным механизмом 7 и через первый эле.мент ЕЕ 8 с формирователем 9 ш-1- пульсов (одновибратором), с одним ИЗ входов первого элементаИ - схемы 10 совпадения и с блокирующим входом блока 11 управления положением лопаток направляющего аппарата выход блока 11 соединен с соответст вую111 1м исполнительным механизмом 12 Выход датчика 13 перепада температуры, установленного в канале вен TimHTopa, соединен с информационньм

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 компараторов, соединен с информадионным входом логического запоминающего элемента 18 запоминания знака приращения, с установочным входом элемента 18 соединен выход второго элемента И . схемы 19 совпадения, один из входов которой соединен с выходом формирователя 9 и myльcoв5 а другой - череа второй, элемент НЕ 20 соединен с другим входом первой схемы 10 совпадения и через схему 21 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 синхронизир тощим входом .логического элемента 18 запо.минания знака приращения, с установочным входом которого соединены также цепи предустановки (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 тэступает сигнал от блока 4 задания производительности, при этом на выходе элемента 3 формируется разностный сигнал Q, который проходит первый пороговый элемент 5, если вьтолняется условие ,(1) где & - величина зоны нечувствительности порогового элемента 5. С выхода порогового элемента 5 сигнал знака л Q поступает на вход блока б управления скоростью вентилятора, на выходе которого фор шруется управляющий сигнал AX A -SigniQ, . (2) где А - коэффициент передачи блока 6 по первому информационному кайапу. При этом на выходе первого элемента НЕ - инвертора 8 сигнал отсут ствует., 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 направ ляющего аппарата. Сигнал иХ поступает на первый исполнительный механизм 7, который в свою очередь воздействует на част ту вращения вала вентилятора до момента, когда .(3) Вьтолнение этого условия приводи к снятию сигнала с входа блока 6 управления скоростью вентилятора (первый информационный канал) и одн временно с входа первого инвертора 8. На выходе последнего появляет ся сигнал, который снимает запрет работы блока 11 управления полбжени ем лопаток направляющего аппарата, запускает одновибратор 9 и поступае на один из входов первой схемы 10 совпадения, на другой вход которой поступает сигнал от логического элемента 18 запоминания знака приращения через схему 21 ИЛИ при одноврем ном запрете через инвертор 20 на подачу сигнала от одновибратора 9, через BTopjno схему 19 совпадения, дл зттравления элементом 18 запоминания знака приращения. Наличие двух сигналов на входе первой схемы 10 совпадения разрешает работу двухфазного тактового генератора 15, импульс по первой фазе (фиг. 4б) которого разрешает запоминание первого текущего значения пере пада температуры от датчика 13 в ана логовом запоминающем элементе 14 (фиг. 4г)у которое пропорционально значению КДЦ работы вентилятора в момент времени Ц . На выходе второй вычитающей схемы 16 вьфабатывает ся сигнал разности между текущим значением (t) и значением и (t в момент времени t (фиг. 4а), т.е. Signa Sign(t)-(t(tf)J . (А) Этот сигнал проходит пороговый элемент 17, если вьтолняется условие /4/t/ / /,(5) где д - величина зоны нечувствительности порогового элемента 17. При этом на двух выходах элемента 17 формируется сигнал знака приращения КЦЦ, запоминание которого происходит в элементе 18 в момент времени tj, т.е. в момент прихода от генератора 15 импульса по второй фазе (фиг. 4б) на его синхронизирующий вход. Промежуток времени ,,-t 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 (лч) (6) где А - коэффициент передачи блока 6 по второму информационному каналу, причем . 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 схе- . . му 21 Ш1И и первую схему 10 совпадения разрешается работа тактового генератора 15. Причем, если выполняется условие (5), то цикл, описанный вьште, 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.

Фиг 1

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 генера- тора - 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.

макс

0.9 макс

+ 10° Фи2.2

-20° &

-10°