Устройство для управления компрессором,снабженным двухскоростным электродвигателем Советский патент 1986 года по МПК F04B49/00 

Изобретение относится к регулированию технологических параметров и может быть использовано для регулирования давления в ресиверах порпшевых компрессоров, оснащенных электроприводами.

Це.чь изобретения -- снижение энергозатрат и новьпиение точности регулирования давления.

На чертеже показана схема устройства. Компрессор 1, оснащенный электродвигателем 2, связан с ресивером 3 через обратный клапан 4. Нагнетательный трубопровод компрессора соединен через байпас- ный клапан 5 с атмосферой. Управление электродвигателем 2 осуществляется с помощью контактора 6, обеспечивающего пуск, останов и переключение частоты вращения электродвигателя на одно из двух значений. Давление в ресивере 3 и на нагнетании компрессора измеряется с помощью электроконтактных манометров 7 и 8 и сигнализатора 9 давления. Устройство содержит генератор 10 импульсов, регистр 11, дешифратор 12, девять элементов И 13-21, щесть элементов ИЛИ 22-27, счетчик 28 импульсов,, кнопки пуска 29, останова 30 и обнуления 31.

Устройство работает следующим образом. Перед началом работы устройство приводится в исходное состояние путем подачи сигнала обнуления от кнопки 31. По этому сигналу подаются разрешающие потенциалы на установку в нулевое состояние всех триггеров регистра 11. Затем подачей от кнопки 29 сигнала «Пуск осуществляется запуск генератора 10 импульсов.

По первому импульсу, поступающему с йыхода генератора 10 импульсов, происходит установка всех триггеров регистра 11 в нулевое состояние, и на первом выходе дешифратора 12 появляется высокий уровень напряжения (логическая единица). Импульсы с выхода генератора 10 импульсов подаются также и на один из входов элемента И 13. На другом входе этого элемента будет находиться запрещающий (низкий) уровень напряжения, поступающий с выхода элемента И 14 до тех пор, пока на седьмом выходе деишфратора 12 не появится высокий уровень напряжения и давление на нагнетании компрессора не снизится до заданного значения. При появлении на первом выходе дешифратора высокого потенциала с помощью элемента ИЛИ 22 и контактора 6 происходит пуск электродвигателя 2 компрессора с частотой 1000 об./мин. Кроме этого, высокий потенциал с первого выхода дешифратора проходит через элемент ИЛИ 27 и дает разрещение на седьмой вход регистра 11 на установку в единицу триггера его третьего разряда. До появления следующего импульса с выхода генератора И) состояние системы не изменяется. После прихода второго импульса от генератора 10 импульсов устанавливается в единицу триггер третьего разряда регистра, т. е. в регист

5

0

5

0

5

0

5

50

55

ре на.ходится код 001. При этол-. иояялк- ется высокий уровень на втором выходе дешифратора 12. Этот уровень напряжения через элемент ИЛИ 25 закрывает байпасный клапан и через эле.мент ИЛИ 26 сфор- .мирует высокий потенциал на пятый вход регистра 1, разрешающий установку в единицу триггера его второго разряда.

По третьему импульсу с выхода генератора 10 в регистр 11 записывается код 011 и на третьем выходе дешифратора 12 появляется высокий уровень напряжения. Этот потенциал поступает на один из входов элемента И 15. На другой вход этого эле- .мента подается напряжение с выхода манометра 7, настроенного на сигнализацию высокого уровня давления в ресивере. До тех пор, пока давлен.яе в ресивере не достигнет этого значения, двигатель ко.мпрессора бу.дет работать со скоростью 1000 об/.мин, и и.мпульсы, поступаюш.ие с выхода генератора 10 импульсов, не изменят состояния регистра 11. Как только давление в ресивере достигает высокого уровня, на выходе элемента И 15 появляется высокий потенциал. Этот потенциал с помощью контактора 6 переключает частоту вращения электродвигателя компрессора на 500 об/мин и дает разрещение на третий вход регистра 11 на установку в единицу триггера его первого разряда.

По следующему импульсу, поступающему с выхода генератора 10 импульсов, в регистр записывается код 111 и появляется высокий уровень напряжения на четвертом выходе дешифратора 12.

Последующие импульсы, поступающие с генератора импульсов в регистр, изменять состояние схемы не будут до тех пор, пока давление в ресивере не достигнет максимального уровня, или не упадет ниже минимального уровня. Если давление в ресивере станет больше или равно максимальному уровню, то па выходе элемента И 16 появляется высокий уровень напряжения, который поступает на элемент ИЛИ 23 и открывает байпаснЕ ш вентиль. Кроме того, сигнал с выхода эле.мента И 16 дает разрешение на шестой вход регистра 11 на установку 3 ноль триггера его второго разряда. Если же давление в ресивере становится .меньше пли равно минимальному уровню, то высокий уровень напряжения возникает на выходе элемента И 18, который поступает на вход элемента ИЛИ 23 и выз.ывает открытие байпасного клана на, а также проходит через элемент ИЛИ 24 и дает разрешение на восьмой вход регистра 1 1 на сброс 13 ноль триггера его третьего разряда. Таки.м образом, при работе электродвигателя на 500 об/мин в случае, если давление в ресивере достигает максимального уровня, то по очередному и.мпульсу с генератора импульсов в регистр заносится код 101, а если же давление падает до .минимального уровня, то в регистре устанавливается код 110.

При занесении в регистр кода 101 на пятом выходе дешифратора появляется высокий уровень. До тех пор, пока после открытия байпасного клапана 5 давление в ре- сивере не упадет до низкого уровня, импульсы с генератора импульсов не будут изменять состояние схемы. Как только давление в ресивере достигает низкого уровня, на выходе элемента И 21 появляется высо- кий потенциал, который через элемент ИЛИ 25 закрывает байпасный клапан 5. Кроме этого, логическая единица с выхода элемента И 21 проходит через элемент ИЛИ 24 и дает разрешение на восьмой вход регистра 11 на установку в ноль триггера его тре- тьего разряда.

По следующему импульсу с выхода генератора импульсов в регистр заносится код 100, и на шестом выходе дешифратора 12 появляется высокий уровень напряжения. Затем до тех пор, пока давление в ресивере не превысит максимальный уровень или не упадет ниже минимального уровня, состояние схемы не будет изменяться. В случае, если давление в ресивере станет больше или равно максимальному уровню, с выхода элемента И 19 высокий уровень напряжения через элемент ИЛИ 23 открывает байпасный клапан и через элемент ИЛИ 27 дает разрешение на седьмой вход регистра 1 на установку в единицу три14 ера его третьего разряда. Тогда по следующему пульсу с генератора и.мпульсов в регистр 11 заносится код 101. Работа схемы в таком состоянии уже описана. В случае, если давление в ресивере становится меньше или равно минимальному уровню, на выходе элемента И 1 появляется высокий уровень на- пряжения, который также поступает на элемент ИЛИ 23 и открывает байпасный клапан 5 и, кроме того, через элемент ИЛИ 26 дает разрешение на установку в единицу триггера второго разряда регистра. Тогда по следующему импульсу от генератора импульсов в регистр записывается код ПО и на седьмом выходе дешифратора появляется высокий уровень напряжения.

Состояние схемы по импульсам от гене- импу.:.;.ов не изменяется до тех пор, пока давление на нагнетании компрессора не до заданного на сигнализаторе 9 уровня. В этом случае на выходе элемента И 14 появляется уровень напряжения логической единицы, который через элемент ИЛИ 22 переключает частоту вращения электродвигателя на 1000 об/мин, дает разрешение на один из входов элемента И 13 на запуск счетчика 28, а также разрешает установку в ноль триггера первого разряда регистра П. Следующий импульс с выхода генератора импульсов устанавливает в регистре код ОН) и одновременно поступает на зход счетчика 28. На восьмом выходе дешифратора 21 появляется высокий потенци

5

5 0

5 0

5

ал. Затем последующие импульсы от генератора импульсов будут поступать только в счетчик и не будут изменять состояние регистра до тех пор, пока не наступит переполнение счетчика. При его переполнении на выходе элемента И 20 появляется высокий уровень напряжения, который через элемент ИЛИ 25 закрывает байпасный клапан 5, а через элемент ИЛИ 27 дает разрешение на установку в единицу триггера третьего разряда регистра. Тогда по следующему импульсу с выхода генератора импульсов в регистр заносится код 011 и на третьем выходе дешифратора 12 появляется высокий уровень напряжения. При этом дальнейщее поступление импульсов на вход счетчика прекратится, так как на одном из входов элемента И 13 появляется запрещающий низкий уровень напряжения с выхода элемента И 14. Таким образом устройство будет работать до тех пор, пока не будет нажата кнопка 30 «Останов, прекращающая работу генератора импульсов.

Устройство реализует регулирование и управление, обеспечивающее открытие бач- пасного клапана при падении давления в ресивере до минимального уровня, переключение электропривода с низкой частоты на высокую и включение счетчика импульсов при падении давления нагнетания компрессора до заданной величины, закрытие байпасного клапана при переполнении счетчика импульсов.

Таким образом, устройство позволяет точнее регулировать давление в ресивере компрессора с электроприводом путем перевода электропривода с повышенной частоты вращения иг пониженную и обратно, не повышая его мощности.

Формула приобретения

Устройство для управления компрессором, снаб.женным двухскоростным электродвигателем, содержащее контактор, байпасный клапан, два манометра, установленных на

ресивере, кнопки пуска, останова, обнуления, генератор имп ульсов, пять элементов ИЛИ, шесть элементов И, регистр и дешифратор, связанный входами с соответствующими выходами регистра, первый вход которого соединен с выходом генератора, отли- iaющгecя тем, что, с целью снижения энергетических затрат и повышения точности регулирования давления, дополнительно введены счетчик импульсов, сигнализатор давления компрессора, три элемента И и один элемент ИЛИ. причем кнопки пуска и останова соединены соответственно с первым и вторым входами генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, соединенного вторым входом с выхолчом второго элемента И, а выходом - с первым входом счетчика, кнопка обнуления подключена к вторым входам счетчика и регистра, третий вход которого соединен с выходом третьего элемента И и

первым входом контактора, четвертый вход регистра соединен с выходом второго элемента И и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первому выходу дешифратора, второму входу контактора и первому входу второго элемента ИЛИ, третий вход контактора соединён с выходом первого элемента ИЛИ, второй выход дешифратора подключен к первым третьего и четвертого элемен

гистра подключен к выходу шестого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента И и третьим входом пятого элемента ИЛИ, подключенного четвер тым входом к выходу седьмого элемента И и к второму входу третьего элемента ИЛИ, пятый выход дешифратора соединен с первым входом восьмого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу второго манометра, а выход -- к вторым

тов ИЛИ, выходы которых соединены соответ 10 входам четвертого и шестого элементов ИЛИ,

шестой выход дешифратора соединен с первыми входами шестого и седьмого элементов И, седьмой выход дешифратора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом сигнализатора давления компрессора, восьмой выход дешифратора подключен к первому входу девятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а выход - с третьими входами второго и четвертого элементов ИЛИ, второй выход первого манометра подключен к вторым входам пятого и седьмого элементов И, а второй выход второго манометра соединен с зторыми входами четверто1 0 и плестого элементов И.

ственно с пятым входом регистра и первым входом байпасного клапана, третий выход дешифратора подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого связан с первым выходом первого манометра, шестой вход регистра соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ и выходом четвертого элемента И, первый вход которого подключен к четвертому выходу дешифратора и первому входу пятого элемента И, седьмой вход регистра соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И и второму входу пятого элемента ИЛИ, соединенного выходом с вторым входом байпасного клапана, восьмой вход регистра подключен к выходу шестого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента И и третьим входом пятого элемента ИЛИ, подключенного четвер тым входом к выходу седьмого элемента И и к второму входу третьего элемента ИЛИ, пятый выход дешифратора соединен с первым входом восьмого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу второго манометра, а выход -- к вторым

входам четвертого и шестого элементов ИЛИ,

входам четвертого и шестого элементов ИЛИ,

шестой выход дешифратора соединен с первыми входами шестого и седьмого элементов И, седьмой выход дешифратора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом сигнализатора давления компрессора, восьмой выход дешифратора подключен к первому входу девятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а выход - с третьими входами второго и четвертого элементов ИЛИ, второй выход первого манометра подключен к вторым входам пятого и седьмого элементов И, а второй выход второго манометра соединен с зторыми входами четверто1 0 и плестого элементов И.

Изобретение относится к автоматическому регулированию компрессоров. Целью изобретения является снижение энергетических затрат и повышение точности регулирования давления. Это обеспечивается за счет реализации пятипозиционного принципа регулирования. Компрессор связан с ресивером трубопроводом, снабженным сигнализатором давления и связанным с атмосферой через байпасный клапан. Двухско- ростной электродвигатель компрессора подключен к сети через трехпозиционный магнитный пускатель. Ресивер снабжен двумя двухпредельными электроконтактными мсно метрами. Управляющая логическая схема реализована с использованием счетчмка, генератора импульсов, регистра, дешифратора, логических элементов И и ИЛИ. При снижении давления в трубопроводе до уровня срабатывания сигнализатора давления электродвигатель включается на максимальную скорость и закрывается байпасный клапан. С электроконтактного манометра поступают сигналы. При сигнале «Высокое давление электродвигатель переключится на пониженную скорость. Если давление продолжает расти, то при сигнале «MaKCHMa ibHoe давление открывается байпасный клапан. По сигналу «Низкое давление байпасный вентиль закрывается. При сигнале «Минимальное давление байпасный клапан открывается, что приводит к резкому падению давления в трубопроводе и срабатыванию сигнализатора давления. 1 ил. (О (Л CZ N3 со О5 О5 сд