Устройство 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 регулирования давления центробежного насоса; на фиг.2 - зависимости дисперсии давления от напора при различных скоростях вращения насоса.

Устройство содержит задатчик (не изображен) и последовательно связанные датчик 1 давления в напорной магистрали 10, усилитель 2, преобразователь давления в контролируемый параметр и двухканальных

сравнивающий блок 4, выход которого связан с усилителем 8 мощности исполнительного механизма переменного гидравлического сопротивления, например задвижки 9 в напорной магистрали 10 насоса 11.

Устройство снабжено сумматором 6, двухканальным блоком 5 формирования управляющих импульсов и корректирующим элементом 7, соединенным с усилителем 8 исполнительного механизма задвижки 9, при этом преобразователь выполнен в виде вычислителя 3 дисперсии давления и среднего квадратического значения давления, задатчик выполнен с двумя выходами, подключенными к двух входам сравнивающего

1 о ел ел

CJ

о

блока 4, два других входа которого соединены с вычис/. Лтол 3, а выходы через блок 5 формирования импульсов - с входами сумматора 6, выход которого соединен с корректирующим элементом 7. Вычислитель 3 выполнен в виде двух параллельно включенных цепей, одна из которых включает последовательно соединенные квадратор и осреднитель, а другая - два осреднителя, соединенных через сумматор и квадратор (не изображено).

Устройство работает следующим образом.С помощью датчика 1 измеряются мгновенные значения давления, которые преобразуются в электрические сигналы. Эти сигналы усиливаются усилителем 2 и поступают на входы 1-го и 11-го каналов вычислителя 3. В первом канале вычислителя 3 вычисляется среднее текущее значение давления mp(t), а во втором - его дисперсия DP (t). С вычислителем 3 сигналы соответственно поступают на входы блока 4, к которому от задатчика подаются требуемые значения тртр и DfTp . После сравнения разностные сигналы с учетом знака поступают на блок 5, формирующий сигналы, соответствующие нулевому, положительному и отрицательному значениям разностных сигналов. Значения разностных сигналов, характеризующие среднее текущее значение давления и его дисперсию, поступают в сумматор 6 и на корректирующий элемент 7, который управляет работой задвижки 9 с помощью усилителя 8.

Могут быть реализованы три режима.

1.Регулирование давления на магистрали 10 центробежного насоса 11 по критерию минимума среднеквадратического отклонения от заданного значения. С помощью датчика 1 измеряются мгновенные значения давления, которые преобразуются в электрические влияния. Эти сигналы усиливаются усилителем 2 и поступают на вход 1-го канала вычислителя 3, где вычисляется среднее текущее значение давления mp(t). С вычислителя 3 сигналы поступают на один вход блока 4, а к другому входу от задатчика подается требуемое значение глртр . После сравнения разностные сигналы с учетом знака поступают на первый вход блока5, формирующего сигналы, соответствующие нулевому, положительному и отри- цательному значениям разностных сигналов. Далее сигнал поступает через сумматор б в корректирующий элемент 7, усилитель 8 и на задвижку 9.

2.Регулирование давления на линии нагнетания центробежного насоса по критерию минимума дисперсии напора.

Мгновенные значения давления, замеренные датчиком 1 и усиленные усилителем 2, поступают на вход И-го канала вычислителя 3, где вычисляется дисперсия напора DP(t).

5 С вычислителя 3 сигналы поступают на один вход блока 4, а к другому входу его от задатчика подается требуемое значение дисперсии DPTp. После сравнения разностные сигналы с учетом знака, а знак определяется

0 по отклонениям от среднего значения, поступают на второй вход блока 5, формирующего сигналы, соответствующие нулевому, положительному и отрицательному значениям разностных сигналов. Далее через

5 сумматор 6 сигналы поступают в корректирующий элемент 7, учитывающий инерцион- ные свойства системы, например, с помощью производных. Сигнал с корректирующего контура, усиленный усилителем 8,

0 отрабатывается задвижкой 9, изме-няющей напор в магистрали 10 насоса 11.

3. Непрерывное текущее регулирование одновременно среднего значения и дисперсии напора жидкости относительно наперед

5 заданных значений. Постоянно с помощью датчика 1 измеряются мгновенные значения давления, они усиливаются усилителем 2 и поступают на входы 1-го и 11-го каналов вычислителя 3. В первом блоке вычислителя

0 3 (1-й канал) вычисляется среднее текущее значение давления mp(t), а во втором (11-й канал) - его дисперсия DP (t). С вычислителем 3 сигналы соответственно поступают на оба входа блока 4, а к другим его входам от

5 задатчика подаются требуемые значения тртр и DP Tp. После сравнения разностные сигналы с учетом знака поступают на входы блока 5, формирующего сигналы, соответствующие нулевому, положительному и отри0 цательному значениям разностных сигналов. Далее сигналы поступают в сумматор 6 и корректирующий элемент 7, учи- тывающий инерционные свойства, усиливаются усилителем 8 и исполняются

5 задвижкой 9.

Формула изобретения 1. Устройство регулирования давления нагнетания центробежного насоса, содержащее задатчик и последовательно связан0 ные датчик давления в напорной магистрали, преобразователь давления в контролируемый параметр и сравнивающий блок, выход которого связан с усилителем мощности исполнительного механизма пе5 ременного гидравлического сопротивления в напорной магистрали, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено сумматором, двухканальным блоком формирования уп- равляющих импульсов и корректирующим

элементом, соединенным с исполнительным механизмом, при этом преобразователь выполнен в виде вычислителя дисперсии давления, и среднего квадрати- ческого значения давления, задатчик выполнен с двумя выходами, подключенными к двум входам сравнивающего блока, выполненного двухканальным, два других входа которого соединены с вычислителем, а выходы через блок формирования

импульсов - с входами сумматора, выход которого соединен с корректирующим элементом.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что вычислитель выполнен в виде двух параллельно включенных цепей, одна из которых включает последовательно соединенные квадрато р и Ъсреднитель, а другая - два осреднителя, соединенных через сумматор и квадратор.

Сущность изобретения: устройство содержит последовательно связанные датчик давления в напорной магистрали, преобразователь давления в контролируемый параметр и сравнивающий блок, выход к-рого связан с усилителем мощности исполнительного механизма переменного гидравлического сопротивления в напорной магистрали. Корректирующий элемент соединен с исполнительным механизмом. Преобразователь выполнен в виде вычислителя дисперсии давления и среднего квадратического значения давления. Задатчик выполнен с двумя выходами, подключенными к двум входам сравнивающего блока, выполненного двух- канальным, два других входа к-рого соединены с вычислителем, а выходы через блок формирования импульсов - с входами сумматора, выход к-рого соединен с корректирующим элементом. Вычислитель выполнен в виде двух параллельно включенных цепей, одна их к-рых включает последовательно соединенные квадратор и осреднитель, другая -два осреднителя, соединенных через сумматор и квадратор. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. СО с

Щ / ПРТр

,1 / Л

PI

О

25

50 75

Фиг2

wo