Способ регулирования производительности компрессора с электроприводом и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК F04D27/00 

Изобретение относится к регулированию компрессоров.

Целью изобретения является повышение надежности работы компрессора при режимах, близких к помпажным.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство для регулирования производительности компрессора 1 с электроприводом 2 содержит датчик 3 расхода газа на выходе из компрессора, первый функциональный преобразователь 4, блок 5 управления частотой вращения электропривода, блок 6 управления дроссельной заслонкой, датчик 7 давления газа на выходе из компрессора, первый блок умножения 8, второй функциональный преобразователь 9, первый компаратор 10, третий функциональный преобразователь 11, четвертый функциональный преобразователь 12, задатчик 13, второй блок умножения 14 и второй компаратор 15.

Кроме того, на чертеже показаны контакторы 16 - 18. синхронизатор 19, преобразователь частоты 20, регулятор 21 инвертора, регулятор 22 выпрямителя, фиксатор 23 частоты, датчик 24 тока преобразователя, нелинейный элемент 25. модель 26 преобразователя и коммутатор 27. входящие в блок 5 управления частотой вращения электропривода.

Способ реализуется следующим- образом

При работе электропривода 2 компрессора 1 от питающей сети сигналы датчиков

3 и 7 расхода и давления газа на выходе из компрессора поступают на первый блок умножения 8, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный гидравлической мощности компрессора N. Одновременно сигнал датчика 3 расхода газа поступает на входы первого и третьего функциональных преобразователей 4 и 11. на выходах которых формируются сигналы, пропорциональные

v + v/a o T fFTirH 7Т н

n aQ2 + bQ + с

где Q - расход газа на выходе из компрес- сора;

n - КПД компрессора: a,b,c,d,h,H,f - коэффициенты, v - частота вращения ротора компрессора.

Сигналы с выхода первого блока умножения 8 и третьего функционального преобразователя 11 поступают на второй функциональный преобразователь 9, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный мощ- ности, потребляемой электроприводом 2 при регулировании дросселированием Pi РN

1 n 0,97

С выхода первого функционального преобразователя 4 сигнал поступает на фиксатор 23 частоты блока 5 управления, обеспечивая требуемую частоту вращения ротора компрессора. Кроме того с выхода первого функционального преобразователя

4 сигнал поступает на четвертый функцио- нальный преобразователь 12, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный Р2-мощности, потребляемой электроприводом от сети в зависимости от частоты вращения

P2 Kv2, где К - коэффициент.

Сигналы, пропорциональные мощностям PI и Р2, поступают на первый компаратор 10, где сравниваются. При Р2 Pi на выходе компаратора формируется релейный сигнал, поступающий на блок 5, отключающий контактор 16 и включающий контакторы 17 и 18, в результате чего изменение производительности осуществляется изменением частоты вращения электропривода путем воздействия на преобразователь 20 частоты с контролем тока и времени работы, осуществляемым с помощью датчи- ка 24 тока нелинейного элемента 25, модели 26 преобразователя и коммутатора 27.

При Р2 PI сигнал на выходе первого компаратора пропадает, электропривод 2 подключается к сети, минуя преобразова-

тель частоты, при этом на блок 6 управления дроссельной заслонкой поступает управляющий сигнал, реализуя тем самым регулирование производительности изменением положения дроссельной заслонки.

Одновременно сигнал датчика 3 расхода газа на выходе из компрессора поступает на второй компаратор 15, на другой вход которого подается сигнал с выхода второго блока умножения, пропорциональный предельному значению расхода, полученный умножением величины сигнала задатчика 13 на величину выходного сигнала первого функционального преобразователя 4

Qi f -v, где Qi - предельное значение расхода,

f - коэффициент.

При уменьшении текущего значения Q доО Qi второй компаратор 15срабатывает и формирует сигнал наличия помпажа, который подается на элементы сигнализации и защиты (например, на блок 5 с целью открытия дроссельной заслонки и увеличения частоты вращения ротора компрессора)

1. Способ регулирования производительности компрессора с электроприводом путем изменения давления и расхода газа на выходе из компрессора, определения по измеренным величинам мощности регулирования изменением положения дроссельной заслонки и мощности регулирования изменением частоты вращения ротора компрессора, сравнения полученных мощностей и изменения частоты вращения ротора