Способ регулирования давления нагнетания центробежного насоса Советский патент 1992 года по МПК F04D15/00 F04B49/00 

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано в конструкциях самонастраивающихся насосных систем.

Целью изобретения является повышение точности регулирования.

На фиг.1 изображена схема устройства для реализации способа регулирования давления нагнетания центробежного насоса; на фиг.2 - зависимости дисперсии давления от напора при двух скоростях вращения насоса.

Устройство содержит последовательно включенные датчик 1 давления насоса 2, усилитель (не изображен), вычитатель 3 дисперсии давления (включающий квадратор, интегратор и осреднитель, не изображены), сравнивающий блок 4, блок 5 управления, корректирующий элемент 6 и механизм 7 перемещения задвижки 8. Задатчик подключен к блоку 4 (не изображен).

Способ осуществляется следующим образом.

С помощью датчика 1 измеряются мгновенные значения давления нагнетания Р (t), которые преобразуются в электрические параметры тока. Эти сигналы усиливаются усилителем и поступают в вычислитель 3, где вычисляется среднее текущее значение давления mp(t) и его дисперсии ДР(х) С вычислителя 3 сигналы поступают на вход блока 4, а к второму входу блока 4 от задатчика подается требуемое значение дисперсии

ДРтр.

Если допустимое значение дисперсии давления на выходе насоса задается с учетом требуемого среднего значения давления, то регулирование дисперсии осуществляется относительно этого требуемого значения. Зная требуемые средние значения давления на выходё насоса и плотность распределения f P-(P/ т) его случайных

О

ел ел

К)

о

значений, легко определить допустимую дисперсию. Дал ле, производят непрерывное сравнение вычисленного значения с заданным значением ДРзф блока 4. После сравнения с сигналами задатчика разност- ные сигналы с учетом знака поступают на блок 5 управления, формирующий сигнал, соответствующий нулевому, положительному и отрицательному значениям разностных сигналов. Сигнал рассогласования отрабатывается задвижкой 8, которой управляется по выбранному закону с помощью корректирующего элемента 6.

Пусть е (т) - погрешность регулирования дисперсии давления в соответствии с изобретением, т.е. отклонение текущего значения дисперсии давления от его заданного постоянного или переменного значения

Ј(t) DPs(t)-DP(t)(1)

С учетом, что

e(t) DP3(t)(t)-mp(t), (2) где М - знак операции математического ожидания;

mp(t)- среднее текущее значение давле- ния в общем случае, являющегося нестационарным случайным процессом, при

e(t) -О, получим:

DP3(t) (t)-mp(t)2}(3)

Пусть среднее значение давления mp(t) отличается от требуемого mpTp (t) и имеет вариацию v P(t), такую, что

mp(t) mpTp(t) + vP(t)(4)

Тогда из (3) следует, что условие Ј - 0 соблюдается при . D Рз (t) М (t) + v P(t) - mpTp(t)2} (5)

Т.к. сумма P(t) t v P(t) представляет собой отклонение давления уже не от текущего, а от требуемого (например, нале- ред заданного) давления, обозначим его как

P(t) + v P(t) Р1 (t) и получим, что

DP3(t) (t)-mpTp(t)2}(6)

Из этого выражения видно, что, если допустимое значение дисперсии давления на выходе насоса задается с учетом требуемого среднего значения, то регулирование дисперсии осуществляется относительно этого требуемого значения, т.е. по Р (t). Выражение (6), таким образом, указывает на правило выбора значения DP3(t) необходимого для реализации способа. В частном случае стационарного (в статическом смысле) случайного процесса, соответствующего изменению давления P(t ) легко получить, что:

DP3 MflP (t) - mpTp(t)2}

- 00

mprpffp CP JdP,(7)

а для нестационарного, соответственно:

00

DPa(t) (t) - mPrpft)2 fp (P t) dP (8)

- 00 ,

Зная требуемое среднее значение давления на выходе насоса и плотность распределения fp (Pj t) его случайных значений, легко определить допустимую величину дисперсии давления.

Формула изобретения

1.Способ регулирования давления нагнетания центробежного насоса, при котором измеряют величину давления в напорной магистрали, преобразуют ее в контролируемый параметр и, сравнивая последний с его заданным значением, формируют управляющий сигнал, по которому осуществляют регулирование проводимости переменного гидравлического сопротивления в напорной магистрали, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, контролируемый параметр определяют в виде дисперсии давления насоса.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что определяют и сравнивают с его заданным значением дополнительный контролируемый параметр в виде среднего квадратического значения давления.

тТр

Сущность изобретения: измеряют величину давления в напорной магистрали, преобразуют ее в контролируемый параметр. Сравнивают контролируемый параметр с заданным значением. Формируют управляющий сигнал, по к-рому осуществляют регулирование проводимости переменного гидравлического сопротивления в напорной магистрали, контролируемый параметр определяют в виде дисперсии давления насоса. С заданным значением величины давления определяют и сравнивают дополнительный контролируемый параметр в виде среднего квадратичного значения давления. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

2

Р,

Фиг.1