Устройство для защиты от помпажа компрессора с электроприводом Советский патент 1988 года по МПК F04D27/02 

1.ыход счетчика 17 подключен к после- /г пательно установлеинь м дешифратору 18, триггеру 19 и приводу 20, а вход через Э ИЛИ 27 к выходу Э И-НЕ 26 и линии 21 сброса. Счетчик 7 подключен к триггеру 13, а триггер 19 - к линии 21. При наличии импульсов, характеризующих близкий к неустойчивому режим работы компрессора, появляется сигнал, который поступает

708

на привод 14. Клапан открывается, что приводит к увеличению производительности компрессора, предпомпажные колебания контролируемого исчезают. Если открытие клапана не приводит к устранению помпажных колебаний, срабатывает компаратор 16 и появляющийся сигнал приводит к отключению привода 20. 1 ил.

Изобретение, позволяет повысить надежность защиты компрессора от пом- пажа. Последовательно установленные датчик 1 помпажных колебаний и фильтр 2 подключены к функциональным преобразователям 3, 9 и фильтру 15. Преобразователь 3 соединен с последовательно установленными компаратором 4, сумматором 5, триггером Шмитта 6, счетчиком 7, дешифратором 8, элементом (Э) ИЛИ 22, триггером 13 и приводом 14 противопомпажного клапана. Выходы фильтра 15 и преобразователя 9 подключены к входу компаратора 10, соединенного на выходе с сумматором 5. Компаратор 16 подключен на входе к компаратору 4 и источнику опорного напряжения, а на выходе - к параллельно установленным 3 ШШ 22, 23, апериодическому звену 24 и счетчику 17. Э ИЛИ 23 дополнительно подключен на входе к счетчику 7, а на выходе - к . последовательно установленным аперио-с со дическому звену 11, пороговому блоку 12 и триггеру 13. Выход апериодичес-i /Л кого звена 24 подключен к последовательно установленным пороговому блоку 25 и Э И-НЕ 26, вход которого под- , ключен к приводу 20 электродвигателя компрессора, а выход - к Э ИЛИ 27. п 4i tsd о 00

1

Изобретение относится к области защиты компрессоров от помпажа.

Цель изобретения - повьшение надежности защиты.

На чертеже представлена блок-схе- :ма устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 помпажных колебаний, первьй фильтр 2, первый функ циональньп преобразователь 3, первый компаратор 4, сумматор 5, триггер Шмитта 6, первьй счетчик 7 и первьй дешифратор 8, последовательно соединенные второй функциональньй преобразователь 9 и второй компаратор 10, последовательно соединенные первое апериодическое звено 11, первьй поро- говьш блок 12, последовательно соединенные первьй триггер 13 и привод 14 противопомпажного клапана, последовательно соединенные второй фильтр 15, третий компаратор 16, второй счетчик 17, второй дешифратор 18, второй триггер 19 и привод 20 электродвигателя компрессора, а также линию 21 сброса, первьй элемент ИЛИ 22, второй элемент ИЛИ 23 и последовательно соединенные второе апериодическое звено 24, второй пороговьй блок 25, элемент И-НЕ 26 и третий элемент ИЛИ 27.

Устройство работает следующим образом.

При увеличении, например, сопротивления пневматической сети компрессора возникают колебания контролируемого параметра, например, расхода газа, характеризующие близкие к устойчивому режим работы компрессора. Сигнал, пропорциональный контролируемому параметру, от датчика 1 помпажных

колебаний поступает на вход первого фильтра 2, которьй сглаживает пульсации частотой 30 Гц и вьше, а также выделяет среднее значение абсолютной 5 величины входного сигнала. С выхода первого фильтра 2 сигнал поступает на первьй функциональньй преобразователь 3, второй функциональный преобразователь 9 и второй фильтр 15, коfO торьй выделяет и усиливает переменную составляющую входного сигнала.

Сигналы первого и второго функциональных преобразователей, реализующих линейные зависимости, подаются на

15 первьй компаратор 4 и второй компаратор 10 и служат уставкой, которая постоянно сравнивается с величиной переменной составляющей сигнала, подаваемой с выхода второго фильтра 15 на

20 вторые входы первого и второго компараторов, т.е. уставки линейно зависят от среднего значения абсолютной величины входного сигнала.

Если амплитуда переменной состав2 ляющей входного сигнала становится больше нижнего заданного значения формируемого вторым функциональным преобразователем 9, срабатывает второй компаратор 10. На его выходе воз30 никает сигнал высокого уровня с длительностью, определенной временем превышения амплитуды переменной составляющей входного сигнала над нижним заданным значением амплитуды.

35 Однако срабатывание второго компаратора 10 не приводит к изменению уровня сигнала на выходе триггера Шмитта 6, так как еще не сработал первьй компаратор 4. При превьшшнии

40 амплитудой переменной составляющейвходного сигнала верхнего заданного значения, формируемого первым функциональным преобразователем 3, срабатывает первьй компаратор 4, что приводит к увеличению сигнала на выходе сумматора 5, к переключению триггера Шмитта 6 и появлению на его выходе сигнала высокого уровня. Обратное переключение триггера Шмитта 6, появление на его выходе сигнала низкого уровня происходит по срезу импульсов, формируемых вторым компаратором 10, 1-1мпульсы, формируемые триггером Шмитта 6, поступают на первьй счетчик 7 и далее на первый дешифратор 8.

При наличии, например, трех импульсов, характеризующих близкий к неустойчивому режим работы компаратора, на выходе первого дешифратора 8 появляемся сигнал, которьй через первый элемент ИЛИ 22 поступает на установочный вход первого триггера 13. Этот сигналt запоминается первым триггером 13 и поступает на привод 14 противопомпажного клапана. Клапан открывается, его открытие приводит к изменению сопротивления пневматической сети компрессора, которое уменьшается за счет перепуска газа с выхода на вход компрессора. Это приводит к увеличению производительности компрессора, предпомпажные колебания контролируемого параметра исчезают, соответственно исчезают и .импульсы на выходе триггера Шмитта 6. По истечении заданного времени отсутствия импульсов, которое равно, например, двум периодам частоты следования этих импульсов, на выходе первого апериодического звена 11 сигнал уменьшается и достигает порога сра- батьшания первого порогового блока 12, что приводит к срабатьшанию последнего, осуществляющего установку в исходное состояние первого счетчика 7 и первого триггера 13.

В аварийном режиме работы компрессора при первом помпажном ударе, когда амплитуда переменной составляющей сигнала резко возрастает, на выходе второго фильтра 15 появляется сигнал, по амплитуде значительно пре- вьшзающий колебания в устойчивой зоне, при этом срабатывает третий компаратор 16, уставка которого меньше, чем амплитуда сигнала на выходе второго фильтра 15. Высокий уровень сигнала г вььхода третьего компаратора поступает на второй счетчик 17 и через первый элемент ИЛИ 22 -- на уста- новочньм вход первого триггера 13, которьпЧ вырабатывает сигнал ла открытие противопомпажного клапана.Если открытие противопомпажного клапана приводит к исчезновению помпажной

О ситуации, то колебания контролируемого параметра прекращаются после первого удара, сигнал на выходе третьего компаратора 16 устанавливается на низком уровне. По истечении задан5 ного времени отсутствия импульсов на выходах первого и второго апериодических звеньев сигналы уменьшаются до значений уставки, при этом срабатывают первый и второй пороговые

блоки. Сигнал первого порогового блока 12 устанавливает в исходное состояние первый счетчик 7 и первый триггер 13, а сигнал второго порогового блока 25 через элемент И-НЕ 26

5 и третий элемент ИЛИ 27 устанавливает в исходное состояние второй счетчик 17.

Если открытие противопомпажного клапана не приводит к устранению пом0 пажных колебаний, продолжает срабатывать третий компаратор 16, импульсы с его выхода поступают на вход второго счетчика 17, и при наличии, например, трех импульсов, характеризу„ аварийньш режим работы, на выходе второго дешифратора 18 появляется сигнал, который запоминается вторым I триггером 19 и приводит к отключению привода 20 электро двигателя компресQ сора. Одновременно сигнал с выхода второго дешифратора 18 поступает на вход элемента И-НЕ 26, который запрещает сброс второго счетчика 17 после прекращения колебаний контролируg емого параметра. После установления причины аварийного отключения привода 20 электродвигателя компрессора сброс второго триггера 19 и второго счетчика 17 осуществляется сигналом.

поступающим по линии 21 сброса. Формула изобретения

Устройство для защиты от помпажа компрессора с электроприводом, содержащее последовательно соединенные датчик помпажных колебаний, первый фильтр, первый функциональный поеоб- разователь, первый компаратор, сумматор, триггер Шмитта, первый счетчнк и первый дешифратор, последовательно соединенные второй функциональный преобразователь и второй ком- ааратору последовательно соединенные первое апериодическое звено, первый пороговьш блок, последовательно соединенные первый триггер и привод про- тивопомпажного клапана, последовательно соединенные второй фильтр,тре-ю второго счетчика, а вторым входом тий компаратор, второй счетчик, второй дешифратор, второй триггер и привад электродвигателя компрессора,при- .ем первый фильтр подключен к вторым фильтру и функциональному преобразователю, второй фильтр подключен к вторым входам первого и второго компараторов, последний подключен к второму входу. су 1матора, а выход первого порогового блока подключен к входам сброса первых счетчика и триггера, отличающееся тем.

к линии сброса, причем установочный вход второго триггера подключен к линии сброса, а выход - к второму входу элемента И-НЕ, третий компа15 ратор подключен к второму апериодическому звену и к первому и второму элементам ИЛИ, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ под1шючены соответственно к первому дешифрато20 РУ и триггеру Шмитта, а выходы - соответственно к первому триггеру и к первому апериодическому звену.,

что, с целью повышения надежности запщты, оно дополнительно содержит линию сброса, первый и второй элементы ИЛИ, а также последовательно соединенные второе апериодическое звено, второй пороговьш блок, элемент И-НЕ и третий элемент ИЛИ, под- ключенньй выходом к входу сброса

к линии сброса, причем установочный вход второго триггера подключен к линии сброса, а выход - к второму входу элемента И-НЕ, третий компаратор подключен к второму апериодическому звену и к первому и второму элементам ИЛИ, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ под1шючены соответственно к первому дешифратоРУ и триггеру Шмитта, а выходы - соответственно к первому триггеру и к первому апериодическому звену.,