УСТРОЙСТВО для МНОГОКАНАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ СИСТЕМЬ! ПНЕВМОСБТЬ — ЛОПАСТНОЙ Советский патент 1972 года по МПК F15B9/03 

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования.

Известно устройство для автоматического регулирования давления в выходном коллекторе, подсоединенном к группе компрессоров, при котором общий регулятор давления, управляющий вспомогательными индивидуальными регуляторами, подает управляющее воздействде на каждый из вспомогательных регулятор-ов через нелинейное звено, имеющее характеристику насыщения, в которой можно варь,ир.овать крутизну и уровень насыщения.

Регулирование осуществляется по одному (давлению), что существенно сужает область использования устройства, снижает качественные показатели системы, не всегда может обеспечить устойчивость системы при возмущениях. Регулирование по одному параметру не всегда отвечает ч.исто технологическим требованиям.

Цель изобретени-я - обеспечение устойчивой работы системы пневмосеть - лопастной нагнетатель в заданной области работы (при возмущениях) путем реализации многоканального автоматического регулирования с учетом заданных ограничений (насыщений) по ряду параметров, выбираемых из технологических соображений. При этом число параметров, по которым может появиться потребность в регулировании, не ограничивается.

Предложенное устройство для многоканального регулирования режима работы системы пневмосеть лопастной нагнетатель отличается тем, что в ней предусмотрено многоканальное

регулирование с ограничениями по нескольким параметрам, характеризующим режим работы системы, состоящей из лопастного нагнетателя и пневмосети - потребителя энергии сжатого (разреженного) воздуха. Благодаря наличию такого многоканального регулирования режима работы лопастного нагнетателя (и пневмосети) система регулирования в целом обеспечивает устойчивую работу при 1юзмупдениях с учетом заданньтх ограничений

(насыщений) по ряду параметров.

На чертеже изображена описываемая прпнципиальная схема устройства для регулирования по трем каналам управления; по разрежению h и расходу q воздуха в пневмосети

и по параметру х, в качестве которого может быть использован любой качественный показатель пневматической системы, обслуживаемой лопастным нагнетателем. Число параметров, по которым происходит регулирование, не ограничивается.

На структурной схеме регулирование осуществляется с учетом ограничений, заданных следующими уравнениями насыщения:

н - насыщение по расходу

воздуха(2)

- насыщение по параметру (3) - насыщениб по скорости вращения ротора вентилятора(4) В уравнениях (1) - (4) h и н -номинальные (заданные) значения напора и расхода воздуха в пневмосети; х - номинальное значение любого другого качественного показателя пневмосети, по которому осуществляется регулирование; шн, со, Шшах - соответственно номинальная, фактическая и мамсимально допустимая (на пример, из условий прочности рабочего колеса нагнетателя) скорость вращения ротора нагнетателя (двигателя) .

Объект регулирования (нагнетатель-пневмосеть) 1 представлен двумя параллельными звеньям,и соответственно по параметрам-напор h и расход q воздуха в пневмосети.

Система содержит также задающие устройства 2, 3 (4} с коэффициентами передачи Kz, Кз (Kt) соответственно по параметрам h, q, (х, датчики разрежения и расхода воздуха в сети 5 к 6 с коэффициентами передачи /Cs и /Се, сумм.ирующее устройство 7, элементы сравнения 8, 9, 10, регулятор скорости вращения двигателя 11 (блок ограничения скорости вращения двигателя), звено 12 ограничения величины суммарного управляющего сигнала, двигатель постоянного тока 13, блок ограничения разрежения 14, блок ограничения расхода воздуха 15, блок ограничения сигнала пневмоветви 16. При этом

К,2 К.з Кз Кб , ()уравнения насыщения (1) - (3) реализуются на схеме блоками ограничения 14, 15, 16. Уравнение насыщения (4) реализуется блоком 12 ограничения суммарного управляющего сигнала (ограничение по максимальному значению скорости вращения Штах) и заданными значениями параметров Из, qa, Xs (ограничение по минимальному значению скорости вращения (Omin).

При этом принимается:

, , X3 Xjj, (Omin (ОнСистема регулирования работает следующим образом.

При снижении любого параметра (h, q, х) до значения ниже соответствующего номинального значения (Ан, н, лгн) система формирует положительный сигнал управления (рассогласования) 8, р, р по этому параметру, который воздействует на привод лопастного нагнетателя в сторону повыщения скорости вращения ротора нагнетателя и, следовательно, в iCTopoHy повыщения значений параметров h, q, X.

Скорость вращения ротора вентилятора возрастает до тех пор, пока не будут выполнены условия насыщения (1) - (4).

При возрастании любого параметра (h, q, х) выще соответствующего номинального значения (Ан, qii, лгц) в системе регулирование появляется отрицательный сигнал рассогласования (е, р, р) по соответствующему параметр}. При отрицательном значении сигнала рассогласования соответствующий блок ограничения (14, 15, 16) автоматически обрывает цепь по этому сигналу. Следовательно, возрастание любого параметра (h, q, х) выще соответствующего номинального значения (Лн, «/II, Хн) не вызывает повыщения скорости вращения ротора нагнетателя.

Исследования на АВМ показали, что предлагаемая схема регулирования вполне работоспособна и обеспечивает при возмущениях устойчивую работу системы пневмосеть -

лопастной нагнетатель в заданном режиме.

Предмет изобретения

Устройство для многоканального регулирования режима работы системы пневмосеть -

лопастной нагнетатель, содержащее объект регулирования, со входом которого соединен двигатель постоянного тока, задающие устройства, регулятор скорости вращения двигателя, датчики разрежения и расхода воздуха,

отличающееся тем, что, с целью расщирения класса рещаемых задач, оно содержит элементы сравнения, блоки ограничения разрежения и расхода воздуха, блок ограничения сигнала пневмоветви, блок ограничения скорости вращения двигателя и сумматор, причем один из выходов объекта регулирования соединен с датчиком разрежения воздуха, выход которого соединен со входом иервого элемента сравнения, ко входу которого подключено первое задающее устройство, второй выход объекта регулирования через датчик расхода воздуха подключен ко входу второго элемента сравнения, соединенного другим входом со вторым задающим устройством, выход первого элемента сравнения через блок ограничения разрежения подключен к первому входу сумматора, выход второго элемента сравнения через блок ограничения расхода воздуха подключен ко второму входу сумматора, к третьему входу сумматора подключен блок ограничения сигнала пневмосети, а выход сумматора через регулятор скорости вращения двигателя подключен ко входу блока ограничения скорости вращения двигателя.