ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА 12 Советский патент 1974 года по МПК G06G7/48 F04B51/00 

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к устройствам для экспериментального изучения динамической устойчивости компрессорных станций.

Известна электрическая модель комнрессора, содержащая источники постоянного нанряжения, диоды, ограничительные резисторы, блок задержки и последовательно соединенные генератор низкой частоты, фазосдвигающее устройство, усилитель мош,ности, моделирующие колеичатый вал.

Однако известная модель характеризуется сложностью схемы, вызванной необходимостью иметь электрическую модель коленчатого вала и трудностью согласования этих схем при .их параллельной работе, а также невозможностью получения индикаторной диаграммы компрессора без предварительного ее расчета.

Цель изобретения-.повышение точности моделирования и упрощение модели.

Это достигается тем, что модель сиабжена конденсатором неременной емкости с приводом от электродвигателя, причем конденсатор подключен лараллельно блоку задержки. При этом отпадает необходимость в модели коленчатого вала. Относительный же сдвиг фаз осуществляется соответствующей установкой ротора конденсатора переменной емкости относительно статора.

Иа чертеже представлена схема предлагаемой электромеханической модели порщневого компрессора.

Схема состоит из источников / и 2 постоянного напряжения, моделирующих давление на лиииях всасывания и нагнетанпя соответственно, ограничивающих резисторов 3 и 4, резисторов 5 и 6, моделирующих линии всасывания и нагнетания, конденсатора 7 переменной емкости с электродвигателем S, моделирующих коленчатый вал, конденсатора 9, моделирующего объем мертвого пространства компрессора, блока 10 задержки электрических сигналов во времени и диодов /У, -12. Емкость коиденсатора 7 может изменяться во времени за счет вращения от электродвигателя 8 по закону, подобному закону изменения акустической емкости цилиндра компрессора.

Модель работает следующим образом. Предположим, что емкость Сэ (т) конденсатора 7 не измеияется, достигнув своей максимальной величины в момент времени т 0, а все переходные процессы, вызванные включением схемы, завершены:

Сэ(т) Сэо(И-созшт),

где Сэ - начальная емкость конденсатора 7. Так как э.д.с. источника }, соответствующая давлеиию всасывания, ниже э.д.с. источпика 2, соответствующее давлению иапетания, токи в схеме рявны нулю, а напряжение бс (т) на конденсаторе 7 paeiio EI.

Если тенерь емкость Сэ(т) начнет уменьшаться, изменяясь по синусоидальному закону с течением времени, то напря}кение на ней, т. е. нотенцнал точки 13, будет возрастать в соответствии с законом сохранения заряда, и до тех иор, пока напряжение на конденсаторе будет находиться в пределах EI f. /7,. (тх 2, токн в схеме будут оставаться равными нулю.

Когда напряжение на конденсаторе 7 достигнет величины 2, открывается вентиль /2 и в первом контуре, в который входят элементы 2, 6, 14, 7, 13, 12, 4 н 2, начинает протекать ток, соответствующий расходу перекачиваемого газа, а напряжение па конденсаторе будет оставаться неизменным и равиым 2Когда емкость конденсатора достигнет своей минимальной величины, что будет соответствовать верхней мертвой точке иорщня компрессора, ток упадет до пуля. При движении порщня к нижней мертвой точке, т. е. когда емкость конденсатора в соответствии с синусоидальным законом начнет увеличиваться, напряжение на конденсаторе станет ниже, чем Е2, вентиль ,12 закроется, и ток во В:сех ветвях схемы будет оставаться равным пулю до тех пор, пока иапряжение на конденсаторе будет изменяться в пределах Е, . U (т) 2Мапряжение на конденсаторе 7 будет улгеньщаться в соответствии с законом сохранения оставшегося заряда, обусловленного наличием мертвого пространства компрессора. Процесс будет продолжаться до тех пор, пока напряжение 6с{) не достигнет величины-, после чего открывается вентиль 11 н ЕО второй KOfiTyp, в который входят элементы 1, 3, 11, 13, 7, 14, 5 н /, начинает протекать ток всасывания. Ток изменяется по синусоидальному закону, а нанряжение на конденсаторе 7 будет оставаться неизменным и 2.

В момент достижения емкостью конденсатора 7 своего максимального значения ток всасывания становится равным нулю, что соответствует нижней мертвой точке хода порщня компрессора. После того, как емкость конденсатора снова начнет у меньщаться, пропесс в электрической схеме повторится.

Предмет изобретения

Электромеханическая модель поршневого компрессора, содержащая источники ностояипого напряжения, соединенные через резисторы и диоды с блоком задержки сигггала во време(И1, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности лоделнрования и упрощения модели, параллельно блоку задержки подключен коиденсатор иеременной емкости с приводом от электродвпгателя.