SU1193299A1 - Устройство дл управлени турбонагнетателем с электроприводом - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЕМ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащее датчик активной мощност электропривода, первый блок сравнени , последовательно соединенные сумматор, блок управлени  и преобразователь частоты, блок коммутации, подключенный параллельно последнему , а также датчик и задатчик расхода воздуха и чувствительный элемент, подключенный к входам сумматора, причем преобразователь частоты св зан с питающей электросетью и -с .электродвигателем, отличаю щ-е е с   тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности, оно дополнительно содержит датчик частоты питани  статора электродвигател , триггер, последовательно соединенные датчик частоты электросети , второй блок сравнени  и элемент И, последовательно соединенные датчик скорости вращени  турбонагнетател , первый функциональный преобразователь , первый масштабирующий усилитель, первый умножитель, последовательно соединенные блок делени , второй функциональный преобразователь , второй масштабирующий усилитель и второй умножитель, а также интегратор, первый и второй ключи, подключенные параллельно первому и второму масштабирукщим усилител м соответственно и св занные с блоком коммутации, причем датчик активной i мощности включен между электродвигателем и преобразователем частоты, (Л датчик частоты питани  статора электродвигател  подключен к второму блоку сравнени , второй вход элемента И подключен к триггеру, а выход - к блоку коммутации, вход триггера подключен к чувствительному элементу, интегратор подклюсо со to чен входами к задатчику расхода воздуха и первому блоку сравнени , а выходом - к чувствительному элесо со менту, первый и второй умножители подключены вторыми входами к датчику активной мощности, а выходами к первому блоку сравнени , причем входы блока делени  подключены к датчику и задатчику расхода воздуха .

Description

Изобретение относитс  к регулированию турбонагнетателей, вентил  торных установок или воздуходувок с электроприводами.

Цель изобретени  - повьшение эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 представлена блоксхема устройства; на фиг, 2 - схема интегратора.

Устройство дл  управлени  турбонагнетателем 1 с электроприводом (фиг. 1) содержит датчик 2 активной мощности электропривода 3, первый блок 4 сравнени , последовательно соединенные сумматор 5, блок 6 управлени  и преобразователь 7 частоты, блок 8 коммутации, а также датчик 9 и задатчик 10 расхода воздуха, чувствительный элемент 11, датчик 12 частот питани  статора электродвигател , триггер 13, последовательно соединенные датчик 14 частоты электросети второй блок I5 сравнени  и элемент И 16, последовательно соединенные датчик 17 скорости вращени  турбонагнетател , первый функциональный преобразователь 18, первый масштабирующий усилитель 19, первый умножитель 20, последовательно соединенные блок 21 делени , второй функциональный преобразователь 22, второй масштабирующий усилитель 23 и второй умножитель 24, а также интегратор 25, первый 26 и второй 27 ключи.

Устройство работает следующим образом.

Приводной электродвигатель 3 питаетс  от сети 50 Гц через преобразователь 7 частоты, а между ними включен датчик 2 активной мощности. На валу электродвигател  3 установлен датчик I7 скорости вращени  турбнагнетател  и турбонагнетатель 1. Путем изменени  управл ющего сигнала, поступающего из блока 6 управлени  преобразователем 7 частоты, осуществл етс  регулирование скорости вращени  электродвигател  и производительности турбонагнетател . Воздействие на блок 6 управлени  осуществл етс  от сумматора 5, с помощью которого осуществл етс  суммирование эадгиощего сигнала и сигнала обратной св зи от датчика 9 расхода воздуха.

Управление работой электродвигател  турбонагнетател  осуществл етс  иугем формировани  сигналов,характер )1зую1цих мощность с помощь1Ю первог 20 и второго 24 умножителей, первого

блока 4 сравнени  и интегратора 25, выход которого через чувствительный элемент 11 (чувствительное-, электромеханическое или бесконтактное унипол рное реле )соединен с одним из входов сумматора 5. На вход последнего поступает также сигнал от задатчика 10 расхода воздуха , который измен ет уровни расхода воздуха в течение заданных по программе интервалов времени. Сигнал с выхода датчика 17 скорости вращени  турбонагнетател  через первьй функциональный преобразователь 18 и первый масштабирующий усилитель 19 поступает на первый умножитель 20.

Первый функциональный преобразователь реализует зависимость

-, где л) - относительна  ско-

рость вращени  турбонагнетател . Первый масштабирующий усилитель учитывает коэффициент потерь мощ- нести в электродвигателе при регулировании его скорости, который равен

Р-4Р --5 .

где ДР - потери мощности в электродвигателе , обусловленные несинусоидальностью токов Р - мощность, подводима  к

статору электродвигател . Коэффициент / в области номинальных посто нен и равен 0,985-0,99.

С помощью блока 21 делени , на входы которого поступают сигналы заданного Qj и фактического О f расхода воздуха, определ етс  расчетное значение относительной скорости вращени  турбонагнетател 

1 ОФ .)р . Сигнал с выхода блока 21 делени через второй функциональный преобразователь 22, реализирующий зависимость -Jp , и второй масштабирующий усилитель 23 подаетс  на второ умножитель 24.

Перевод электродвигател  на нерегулируемый режим работы осуществл етс  путем шунтировани  преобразовател  7 частоты с помощью блока 8 коммутации, управление которым 3 осуществл етс  элементом И I6 с двум , входами. Сигналы с выхода блока коммутации управл ют первым 26и вторым 27 ключами, шунтирующими первый 19 и второй 23 масщтабирующие усилители, причем второй клю 27шунтирует второй масщтабирующий усилитель 23 в случае, если блок 8 коммутации шунтирует преобразовате 7 частоты,а первьй ключ 26 шунтирует первый масштабирующий усилител 19 при отсутствии шунтировани  прео разовател  частоты. При работе электродвигател  с пи танием от преобразовател  частоты расход воздуха равен заданному Q, скорость вращени  турбонагнетател  /О, а сигналы на выходах первого и второго умножителей, соответственн равны и -P°itl -t Xt) и (t) - где Р (t) - измеренна  активна  мощность электродвигател  (сигнал на выходе дат чика 2 активной мощности || и П| -соответственно коэффициенты потерь мощности электродвигател  и КПД преобразовател  частоты реализуемые первым и вто рым масштабирующими усил тел ми. При этом второй функциональный преобразователь 22 не измен ет величины выходного сигнала блока 21 делени , равной единице (). Сигналы с выходов первого и второго умножителей поступают на первый блок 4 сравнени , на выходе которого формируетс  сигнал, пропорционал ный .. ЫП..,. РА() 5 4t) an Этот сигнал поступает на интегра тор 25, на выходе которого формируе с  напр жение, пропорциональное +4t .&1 j At)dt U3(t)dt. t о 94 Пределы интегрировани  устанавливаютс  -С помощью задатчика 10 и выбираютс  на основании анализа заданного расхода воздуха. Если уровень заданного расхода повтор етс  через интервал времени, равный длительности рабочей смены, то At принимаетс  равным указанному отрезку времени. Если выходной сигнал блока интегратора принимает отрицательное значение , то электродвигатель переводитс  с регулируемого режима работы на нерегулируемый. Это достигаетс  при срабатывании от выходного сигнала интегратора чувствительного элемента 1 1 , При этом на вход блока 6 управлени  поступает сигнал с вы- хода сумматора 5 и электродвигатель начинает разгон тьс . Одновременно сигнал с выхода чувствительного элемента 11 поступает на триггер 13, который мен ет свое состо ние, и на элемент И 16 поступает Лог.1. По мере разгона электродвигател  уменьшаетс  разность частот сети и статора электродвигател . При равенстве частот и фаз с выхода блока сравненгч на элемент И 16 поступает разрешающий сигнал и на выходе элемента И формируетс  Лог. 1.Выходной сигнал элемента И подаетс  на блок 8 коммутации, который шунтирует по этому сигналу преобразователь 7 частоты и электродвигатель перево- на нерегулируемый режим рабо ы.. Если выходной сигнал интегратора 25 станет положительным, то чувствительный элемент 1I срабатывает вторично и подает сигнал на триггер 13 и сумматор 5. Триггер 13 устанавливаетс  Б исходное состо ние, сигнал на входе элемента И 16 уменьшаетс  до нул  и выходной сигнал элемента И становитс  равным Лог.О, в-результате чего подключаетс  преобразователь частоты и электродвигатель переходит на поииженнуго скорость , определ емую сиг 1алом задат- чика 10.

От ъадатчика Ю

IJ

Фиг.2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЕМ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащее датчик активной мощности электропривода, первый блок сравнения, последовательно соединенные сумматор, блок управления и преобразователь частоты, блок коммутации, подключенный параллельно последнему, а также датчик и задатчик расхода воздуха и чувствительный элемент, подключенный к входам сумматора, причем преобразователь частоты связан с питающей электросетью и с .электродвигателем, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, оно дополнительно содержит датчик частоты питания статора электродвигателя, триггер, последовательно соединенные датчик частоты электросети, второй блок сравнения и эле мент И, последовательно соединенные датчик скорости вращения турбонагнетателя, первый функциональный преобразователь, первый масштабирующий усилитель, первый умножитель, пос— . ледовательно соединенные блок деления, второй функциональный преобразователь, второй масштабирующий усилитель и второй умножитель, а также интегратор, первый и второй ключи, подключенные параллельно первому и второму масштабирующим усилителям соответственно и связанные с блоком коммутации, причем датчик активной мощности включен между электродвигателем и преобразователем частоты, датчик частоты питания статора ' электродвигателя подключен к второму блоку сравнения, второй вход элемента И подключен к триггеру, а выход - к блоку коммутации, вход триггера подключен к чувствительному элементу, интегратор подключен входами к задатчику расхода воздуха и первому блоку сравнения,’ а выходом — к чувствительному элементу, первый и второй умножители подключены вторыми входами к датчику активной мощности, а выходами — к первому блоку сравнения, причем входы блока деления подключены к датчику и задатчику расхода воздуха.

   SU „„1193299

   1193299 2