Устройство для регулирования производительности винтового компрессора Советский патент 1981 года по МПК G05D16/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ BVHITOBOIO КОМПРЕССОРА

Изобретение относится к системам регулирования давления ясидкостей и г зов с использованием электрических средств и может быть использовано в хблодильной технике. Известны регуляторы производител ности винтовых компрессоров, выполн ные на элементах дискретного действия и содержащие устройство ручного выбора режима движения сервопривода постоянной скорости. Устройство выбо ра режима движения преобразует сигнал управления сергоприводом в импульс с дискретно регулируемой часто той, которая определяет время работы и остановки сервопривода. В соответствии с частотой импульсов изм няется средняя скорость сервопривода ll Недостатками таких регуляторов являются ручной выбор скорости,колебательность сервопривода и недоис- пользование его скоростных возможностей, а также небольшая статическая точность стабилизации температуры кипения холодильного агента. Наиболее близким по технической сущности к предпагаемому изобретению является регулятор производительности винтового компрессора, содержащий сравнивающий блок, модулятор, триггер, обладающий однозначной релейНой характеристикой и фазочувствительный выходной блок, соединенные последовате. ьно и составляющие прямую цепь регулирования, а также изодромный блок, подключенный через трансформатор обратной связи к зыходу триггера 2j. Сигналы с выхода триггера поступают кд фазочувствительный выходной каскад, который демодулирует и усиливает их по мощности дпя обеспечения управления работой сервопривода постоянной скорости. При срабатывании триггера сервопривод, вращаясь, перемещает золотник производительности винтового компрессора. Если ампли туда импульсов с выхода модулятора недостаточна, то триггер остается в устойшвом состоянии, при этом сервопривод останавливается. Известный регулятор реализует пропорционально-интегральный закон регулирования при условии, что сервопривод и управляющий орган обладает интегрирующими свойствами. Данный регулятор мапоэффективеи при регулировании производительности компрессоров,так как он работает со статической ошибкой. Появление статической ошибки связано с воздействием на золотник производительности силы, обусловленной перепадом давления в компрессоре. Это приводит к тому, что после исчезновения управляюще го импульса, золотник закрывается, увеличивая тем самым производительность винтового компрессора, затраты электроэнергии увеличиваются соответственно, С этим эффектом связано так.же возникновение автоколебаний сервопривода. Кроме того, в системе регулятор-объект существуют низкочастот ные колебани 1 давления кипения холодильного агечта, связанные с тем, что сервопривод работает с постоянной скоростью при различных по амплитуде рассогласованиях, Цель изобретения - повышение точности устройства. Дпя .достижения этой цели в устрой ство, для регулирования производитель ности винтового компрессора, содержа щее последовательно соединенные реле изодромный блок и блок сравнения, введены последовательно соединенные пропорциональный блок, сумматор и не линейный блок с нечетной возрастающе характеристикой, выходом подключенны к второму входу блока сравнения, тре тий вход которого соединен с входом пропорционального блока, причем выхо раде подключен к второму входу сумма тора, а вход - к выходу блока сравне ния. На чертеже показана блок-схема ус ройства для регулирования производительности винтового компрессора, Блок- схема содержит блок сравнения 1, реле 2, Фазочувствительный ис ходный блок 3, изодромный блок 4, сумматор 5, нелинейнь1й блок 6, пропорциональный блок 7, Устройство работает следующим обр зом. 8 4 Нелинейный блок 6 образует положиельную обратную связь, охватывающую еле 2 и зоной чувствительности удер ивает его во включенном состоянии поа сумма выходного сигнала нелинейноо блока 6 и сигнала рассогласования е оказывается меньше выходного сигнаа изодромного блока 4 на величину оста нечувствительности. НеЛинейный блок 6 имеет кубическую зависиость выходного сигнала от входного либо любую другую нечетную нелинейную возрастающую характеристику) и поэтому обеспечивает отключение реле 2 ри сколь угодно малых значениях ассогласования. При отключении реле 2 уровень выходного сигнала ьалинейного блока 6 -падает и изодромный блок 4 удерживает некоторое время 2 в выключенном состэянии,Реле 2 повторНО заключается, если за время, пока оно находилось в выключенном состоянии, сигнал рассогласования увеличится до уровня, который в сумме .с уровнем выходного .сигнала нелинейного блока 6 не окажется оо.гп.шим величины зоны нечувствительности реле 2 за вычетом выходного сигнала изодромного блока 4. Постоянная изодрома выбирается исходя из того, что за время, пока выходной сигнал изодромного блока 4 уменьшается до нуля, сигнал рассогласования не изменяется существенно. нечувствительности выбирается достаточно большой, что не позволяет реле 2 перейти в автоколебательный либо скользящий режим при малых уровнях рассогласований и изменяющемся сигнале на выходе изодромного блока 4, В то же время величина зоны нечувствительности не влияет на точность регулирования, поскольку при нулевом выходном сигнале изодромного блока 4 характеристика нелинейного блока 6 обеспечивает включение реле 2 при Сколь угодно малых уровнях сигнала рассогласования, подаваемого на вход нелинейного блока через пропорциональный блок 7, Таким образом, реле 2 работает в режиме постоянной скорости как при больших рассогласованиях, так и рассогласованиях, находящихся в пределах заданной точности. Эффективность предлагаемого устройства регулирования производительности винтового компрессора для холодильных машин выражается в повьяле-

НИИ ТОЧНО ,in стабилизации давления кипения, а следовательно, в экономи электроэнергии, потребляемой приводным двигателем компрессора (до 4% по сравнению с прототипом), повышении точности поддержания заданной температуры воздуха и продуктов в холодильных камерах. Устройство обепечивает меньшее время переходных процессов и меньшие перерегулирования по сравнению с прототипом, а также отсутствие автоколебаний и, кроме того, допускает более простую техническую реализацию.

Формула изобретения

Устройство для регулирования производительности винтового компрессора, содержащее последовательно соединенные реле, изодромный блок и блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью повьппения

точности устройс на, оно содержмт последовательно соединенные пропорциональный блок, сумматор и нелннейиьй блок с нечетной возрастающей характеристикой, выходом подключенный к второму входу блока сравнения, третий вход которЬго соединен с входом пропорционального блока, причем реле подключен к второму входу сумматора, а вход - к выходу блока сравне- НИН.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

2. Иващенко Н.И. Автоматическое регулирование.М., Машгиз, 1962, с,293 (прототип).