SU1696751A1 - Device for control of capacity of compressor with adjustable electric drive at extended working zone and check of stalling and surging zone - Google Patents

Device for control of capacity of compressor with adjustable electric drive at extended working zone and check of stalling and surging zone Download PDF

Info

Publication number
SU1696751A1
SU1696751A1 SU894770853A SU4770853A SU1696751A1 SU 1696751 A1 SU1696751 A1 SU 1696751A1 SU 894770853 A SU894770853 A SU 894770853A SU 4770853 A SU4770853 A SU 4770853A SU 1696751 A1 SU1696751 A1 SU 1696751A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
unit
compressor
relay
Prior art date
Application number
SU894770853A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Григорьевич Осадчук
Андрей Петрович Кучеров
Александр Тимофеевич Гужовский
Александр Александрович Олейников
Эдуард Маркович Сигалов
Анатолий Анатольевич Ильиных
Николай Игнатьевич Илиенко
Светлана Марковна Криворучко
Original Assignee
Государственный Институт По Проектированию Предприятий Железорудной Промышленности "Кривбасспроект"
Криворожский горнорудный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный Институт По Проектированию Предприятий Железорудной Промышленности "Кривбасспроект", Криворожский горнорудный институт filed Critical Государственный Институт По Проектированию Предприятий Железорудной Промышленности "Кривбасспроект"
Priority to SU894770853A priority Critical patent/SU1696751A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1696751A1 publication Critical patent/SU1696751A1/en

Links

Abstract

Устройство регулировани  производительности компрессора с регулируемым электроприводом с расширением рабочей зоны и контролем зоны помпажа относитс  к электротехнике, конкретно к области регулировани  компрессоров, может быть использовано в электроприводах компрессоров с регулированием их производительности и позвол ет повысить надежность регулировани  компрессоров. Устройство содержит электропривод 2 компрессора 1 с преобразователем 3, блоки 10.A compressor capacity control device with an adjustable electric drive with expansion of the working area and control of the surging zone relates to electrical engineering, specifically to the area of compressor control, can be used in electric drives of compressors with their capacity control and allows to increase the reliability of compressor control. The device includes an electric drive 2 of the compressor 1 with a converter 3, blocks 10.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , конкретно к области регулировани  компрессоров , и может быть использовано в электроприводах компрессоров с регулиро-. ванием их производительности.The invention relates to electrical engineering, specifically to the field of compressor control, and can be used in electric drives of compressors with regulator. performance of their performance.

Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2-структурна  схема работы управлени  механизмом задвижки компрессора; на фиг.З- реализации аналоговое запоминающее утсройство, первый вариант; на фиг.4 - то же, второй вариант; на фиг.5 - графики зависимости давлени  на выходе компрессора от производитель- ности компрессора при посто нном режиме давлени  на выходе компрессора; на фиг.6 - графики зависимости давлени  на выходе компрессора от производительности компрессора при переменном режиме давлени  на выходе компрессора; на фиг.7 - диаграмма работы аналогового запоминающего устройства , выполненного по первому варианту; на фиг.8- диаграммы работы аналогового запоминающего устройства, вы- полненного по второму варианту.Figure 1 shows the structural diagram of the device; Fig. 2 is a structural diagram of the operation of the control of the compressor valve mechanism; fig.Z-implementation of an analog storage device, the first option; figure 4 is the same, the second option; Fig. 5 shows graphs of the pressure at the outlet of the compressor versus the capacity of the compressor at a constant pressure at the outlet of the compressor; Fig. 6 shows graphs of the pressure at the compressor outlet versus the compressor capacity at a variable pressure mode at the compressor outlet; figure 7 is a diagram of the analog storage device, made in the first embodiment; FIG. 8 is a diagram of the operation of the analog storage device implemented in the second embodiment.

Устройство регулировани  производительности компрессора (фиг.1) содержит электропривод 2 с преобразователем 3 частоты , первый, второй и третий контакторы 4, 5 и 6, блок 7 синхронизации, датчик 8 тока преобразовател , нелинейный блок 9, блокThe compressor capacity control device (Fig. 1) comprises an electric drive 2 with a frequency converter 3, a first, second and third contactors 4, 5 and 6, a synchronization unit 7, a converter current sensor 8, a non-linear unit 9, a unit

10управлени  дроссельной заслонкой, блок10 throttle control unit

11модели ампер-секундной характеристики преобразовател , логический блок 12, датчик 13 давлени  газа на выходе компрессора , датчик 14 расхода газа на выходе компрессора , блок 15 умножени , первый, второй, третий и четвертый функциональные преобразователи 16 - 19, первый ком- паратор 20 и первое реле 21 с первым, вторым и третьим контактами 22, 23 и 24, блок 25 фиксации частоты вращени , блок11 models of the amp-second characteristic of the converter, logic unit 12, gas pressure sensor 13 at the compressor outlet, gas discharge sensor 14 at the compressor output, multiplication unit 15, first, second, third and fourth functional converters 16-19, first compressor 20 and the first relay 21 with the first, second and third contacts 22, 23 and 24, the rotational speed fixing unit 25, the unit

26 управлени  выпр мителем, блок 27 управлени  инвертором, катушки 28 29 и 30 первого, второго и третьего контакторов 4.26, the rectifier control unit, the inverter control unit 27, the coils 28 29 and 30 of the first, second and third contactors 4.

5 и 6, соответственно, подключенные через соответственно первый, второй и третий контакты первого реле 21 к питающей сети, выход первого контактора 4 через преобразователь 3 частоты и второй контактор 5 подключен к электроприводу 2, входы первого и третьего контакторов 4 и 6 и вход блока 7 синхронизации св заны между собой , выход датчика 8 тока преобразовател  подключен к входу нелинейного блока 9, первый выход которого подключен к входу блока 10 управлени  дроссельной заслонкой компрессора, а второй - к входу блока 11 модели ампер-секундной характеристики преобразовател , выход которого подключен к первому входу логического блока 12, второй вход которого подключен к выходу блока 7 синхронизации, первый выход к второму входу третьего контактора 6, а второй выход- к второму входу второго контактора 5, первый выход блока 25 фиксации через блок 26 управлени  выпр мителем подключен к первому управл ющему входу преобразовател  3 частоты, второй выход блока 25 фиксации через блок 27 управлени  инвертором подключен к второму управл ющему входу преобразовател  3 частоты, выход третьего контактора 6 подключен к второму входу блока 7 синхронизации и к электроприводу 2, выход датчика 14 расхода газа на выходе компрессора подключен к первому входу блока 15 умножени  и входу третьего функционального преобразовател  18, выход которого через четвертый функциональный преобразователь 19 подключен к первому входу первого компаратора 20, выход которого подключен к первому реле 21. выход датчика 13 давлени  газа на выходе компрессора подключен к второму входу блока 15 умножени  и входу первого функционального преобразовател  16. выход которого подключен к первому входу второго функционального преобразовател  17, второй вход которого подключен к выходу блока 15 умножени , а выход - к второму входу компаратора 20. Кроме того5 and 6, respectively, connected through respectively the first, second and third contacts of the first relay 21 to the mains, the output of the first contactor 4 through the frequency converter 3 and the second contactor 5 is connected to the actuator 2, the inputs of the first and third contactors 4 and 6 and the block input 7 are connected to each other, the output of the converter current sensor 8 is connected to the input of the nonlinear unit 9, the first output of which is connected to the input of the throttle valve control unit 10 of the compressor, and the second to the input of the unit 11 ampere-second characteristics of the converter, the output of which is connected to the first input of logic unit 12, the second input of which is connected to the output of synchronization unit 7, the first output to the second input of the third contactor 6, and the second output to the second input of the second contactor 5, the first output of fixing unit 25 through the unit 26 of the rectifier control is connected to the first control input of the frequency converter 3, the second output of the fixing unit 25 through the inverter control unit 27 is connected to the second control input of the frequency converter 3, the output of the third end the actor 6 is connected to the second input of the synchronization unit 7 and to the electric drive 2, the output of the gas flow sensor 14 at the compressor outlet is connected to the first input of the multiplication unit 15 and the input of the third functional converter 18, the output of which is connected to the first input of the first comparator 20 via the fourth functional converter The output of which is connected to the first relay 21. The output of the gas pressure sensor 13 at the compressor outlet is connected to the second input of the multiplication unit 15 and the input of the first functional converter 16. The output is oh connected to the first input of the second functional Converter 17, the second input of which is connected to the output of block 15 multiplication, and the output to the second input of the comparator 20. In addition

устройство содержит датчик 31 скорости вращени  электропривода, первый, второй, третий и четвертый блоки 32 - 35 констант, второй, третий и четвертый компараторы 36, 37 и 38, блок 39 делени , второй блок 40 умножени , второе реле 41 с первым и вторым контактами 42 и 43, третье реле 44 с контактом 45, четвертое реле 46, п тый функциональный преобразователь 47 и аналоговое запоминающее устройство 48, выход третьего функционального преобразовател  18 подключен через первый контакт 42 второго реле 41 к входу блока 25 фиксации частоты вращени  и первому входу второго блока 40 умножени , выход которого под- ключей к первому входу второго компаратора 36, второй вход которого подключен к выходу датчика 14 расхода газа на выходе компрессора, а выход - к третьему реле 44, выход датчика 31 скорости вращени  злект- ропривода через последовательно соединенные блок 39 делени , п тый функциональный преобразователь 47, контакт 45 третьего реле 44, аналоговое запоминающее устройство 48 и второй контакт 43 второго реле 41 подключен к первому входу второго блока 40 умножени , выход датчика 13 давлени  газа на выходе компрессора подключен к первым входам третьего и четвертого компараторов З и 38, выходы которых подключены к входам соответственно четвертого и второго реле 46 и 41, выходы первого, второго, третьего и четвертого блоков 32 - 35 констант подключены к вторым входам соответственно блока 39 делени , второго блока 40. умножени , третьего компаратора 37 и четвертого компаратора 38.The device contains a sensor 31 of the speed of rotation of the electric drive, the first, second, third and fourth blocks 32 - 35 constants, the second, third and fourth comparators 36, 37 and 38, block 39 division, the second block 40 multiplication, the second relay 41 with the first and second contacts 42 and 43, the third relay 44 with contact 45, the fourth relay 46, the fifth functional converter 47 and the analog storage device 48, the output of the third functional converter 18 are connected via the first contact 42 of the second relay 41 to the input of the rotation frequency fixing unit 25 and the first input of the second multiplication unit 40, the output of which is connected to the first input of the second comparator 36, the second input of which is connected to the output of gas flow sensor 14 at the compressor output, and the output to the third relay 44, the output of speed sensor 31 of the electric drive through series-connected 39 divisions, the fifth functional converter 47, the contact 45 of the third relay 44, the analog storage device 48 and the second contact 43 of the second relay 41 are connected to the first input of the second multiplication unit 40, the output of the gas sensor 13 at the compressor output connected to the first inputs of the third and fourth Comparators Z and 38, the outputs of which are connected to the inputs of the fourth and second relays 46 and 41, respectively; the outputs of the first, second, third and fourth blocks 32 - 35 constants are connected to the second inputs of the division 39, respectively, second block 40. multiplying, the third comparator 37 and the fourth comparator 38.

Устройство управлени  механизмом 49 задвижки на выходе компрессора 1 может быть выполнено в виде устройства, содержащего контакты 50 и 51 реле 46, контакты 52 и 53 реле 44, шаговый двигатель 54 механизма 49 задвижки на выходе компрессора Л, электродвигатель 55 механизма задвиж- ки дл  полного закрыти  задвижки в режиме помпажа, контакт 56 концевого выключател  дл  фиксации полного закрыти  задвижки.The control unit of the mechanism 49 of the valve at the outlet of the compressor 1 may be made in the form of a device comprising contacts 50 and 51 of the relay 46, contacts 52 and 53 of the relay 44, a stepper motor 54 of the mechanism 49 of the valve at the outlet of the compressor L, an electric motor 55 of the valve mechanism for complete close the valve in surge mode, contact 56 of the limit switch to fix the complete closing of the valve.

Кроме того.на фиг.2 показана запитка отIn addition, FIG. 2 shows the washing from

сети посто нного тока шагового двигател DC Stepper Motor Network

54механизма 49 задвижки через нормально открытые контакты 52 и 53 реле 44, а также запитка от этой же сети электродвигател  54 mechanism 49 valves through normally open contacts 52 and 53 of relay 44, as well as powering from the same electric motor network

55дл  полного закрыти  задвижки в режиме помпажа через контакт 56 концевого выключател , фиксирующего полное закрытие задвижки и, соответственно, отключающего электродвигатель 55 от сети.55 for complete closing of the valve in the mode of surging through the contact 56 of the limit switch, which fixes the complete closing of the valve and, accordingly, disconnects the electric motor 55 from the network.

Устройство работает следующим образом ,The device works as follows

Рабоча  зона компрессора ограничиваетс  граничной характеристикой сети RCr, проход щей через максимумы напорных характеристик компрессора (Qk) дл  различных частот вращени  вала компрессора V (фиг.5), где Hk, Qk - соответственно давление и расход на выходе компрессора. Справа от этой граничной характеристики - рабоча  зона, слева - нерабоча  (зона помпажа ). В этой зоне компрессор работать не может.The working area of the compressor is limited by the boundary characteristic of the RCr network passing through the maxima of the pressure characteristics of the compressor (Qk) for different frequencies of rotation of the compressor shaft V (Fig. 5), where Hk, Qk are the pressure and flow rate at the compressor output, respectively. To the right of this boundary characteristic is the working area, to the left is non-working (surge zone). The compressor cannot operate in this area.

Рабоча  точка системы компрессор - пневматическа  сеть определ етс  точкой пересечени  напорной характеристики компрессора и пневматической сети.The operating point of the compressor-pneumatic system is determined by the intersection point of the pressure characteristics of the compressor and the pneumatic network.

Регулирование производительности вниз от основной в схеме осуществл етс  аналогично известному устройству до точки d (фиг.5). Так, в начальный период снижени  производительности от номинального значени  (Он) целесообразно снижать производительность дросселированием на всасе с последующим переходом на регулирование изменением частоты вращени  в момент равенства потерь активной мощности при одном и втором способе регулировани  производительности. Дальнейшее снижение производительности осуществл етс  изменением частоты вращени , и так до точки d. В точке d поступает сигнал о наличии помпажа и отклоючении компрессора от сети . Регулирование в известном устройстве осуществл етс  при обеспечении посто нного давлени  на выходе компрессора (), что и требуетс  по условию технологии производства сжатого воздуха в рабочие часы шахты (рудника).Performance adjustment downward from the main circuit is carried out similarly to the known device to point d (figure 5). Thus, in the initial period of performance degradation from the nominal value (It), it is advisable to reduce the performance by throttling at the suction with the subsequent transition to regulation by changing the rotation frequency at the moment of equal active power losses with one and the second method of performance control. A further decrease in performance is accomplished by varying the rotational speed, and so on to point d. At point d, a signal is received indicating the presence of surge and compressor disconnection from the network. The regulation in the known device is carried out while ensuring a constant pressure at the compressor outlet (), which is required by the condition of the technology for producing compressed air during the mine (mine) working hours.

Устройство позвол ет расширить рабочий диапазон работы компрессора на величину A Q (или Д Qz). Известное устройство не может реализовать регулирование производительности от значени  Qi и ниже (фиг.6) при изменении давлени  на выходе компрессора , т.е. расширить регулировочный ди- апазон по производительности компрессора, так как функциональный преобразователь 18 осуществл ет закон регулировани  v f(Qk) при Hk const, т.е. работа известного устройства ограничена точкой d. В известном устройстве при достижении точки d (фиг,5) компрессор отключаетс от сети,открываетс  противопомпажный клапан и весь вырабатываемый воздух уходит в атмосферу. Пред лагаемое устройство увеличивает регулировочный диапазон, что позвол ет более рачительно использовать сжатый воздух , т.е. не выпускать его в атмосферу, а направл ть непосредственно в шахту. Известное устройство не позвол ет работать при производительност х ниже QI, поскольку эта производительность  вл етс  граничной при. обеспечении номинального посто нного давлени  на выходе (фиг.5 и 6).The device allows you to extend the operating range of the compressor by the value of A Q (or D Qz). The known device cannot implement capacity control from a value of Qi and below (Fig. 6) when the pressure at the compressor outlet changes, i.e. expand the adjustment range in compressor performance, since functional converter 18 implements the control law v f (Qk) at Hk const, i.e. the operation of the known device is limited to point d. In the known device, when the point d is reached (Fig. 5), the compressor is disconnected from the network, the anti-surge valve opens and all the produced air escapes into the atmosphere. The proposed device increases the adjustment range, which allows more efficient use of compressed air, i.e. do not release it into the atmosphere, but be sent directly to the mine. The known device does not allow operation at capacities lower than QI, since this performance is marginal at. ensuring a nominal constant pressure at the outlet (Figures 5 and 6).

Величина номинального давлени  ННом в функциональном преобразователе 18 известного устройства представлена как константа . Т.е. расширить рабочую зону компрессора, как видно из фиг.б, 5, можно только изменив давление на выходе компрессора , что позвол ет осуществить предлагаемое устройство. Геометрическое место максимумов напорных характеристик компрессора , т.е. значени  производительно- стей QksKci дл  каждой ц, ограничивающих рабочую зону и зону помпажа, можно получить , зна  аналитическое выражение зависимости (Qk) дл  различных ц, вз вThe magnitude of the nominal pressure HH in the functional converter 18 of the known device is represented as a constant. Those. It is possible to expand the working area of the compressor, as can be seen from FIG. 5, only by changing the pressure at the outlet of the compressor, which allows the proposed device to be implemented. The locus of the maxima of the pressure characteristics of the compressor, i.e. the values of the performance QksKci for each c, limiting the working area and the surging zone, can be obtained by knowing the analytical expression of dependence (Qk) for different values of

производную j A 0 (и приравн в ее кderivative j A 0 (and equals in it to

О UkAbout Uk

нулю) Выражение напорной характеристики компрессора дл  различных vi (3,4) следующиеzero) The expression of the pressure characteristics of the compressor for different vi (3,4) the following

Hk H0vi2-V) dQk-b2Q2k, где H0,d, 02 - константы;Hk H0vi2-V) dQk-b2Q2k, where H0, d, 02 are constants;

-v,d-2b2Qk 0.  -v, d-2b2Qk 0.

vjd 2b2 vjd 2b2

Отсюда Qk экс IFrom here Qk ex I

Вычисление Qk экс i осуществл етс  в схеме следующим образом, Блок 33 констант реализует зависимость (-d/2b2). Текущее значение V) (при обеспечении закона регулировани  производительности при Hk const, что осуществл ет в известном устройстве функциональный преобразователь 18) поступает с функционального преобразовател  18 на первый вход блока 40 умножени . На второй вход блока 40 поступает константа(-d/2b2). На компараторе 36 происходит сравнение текущего значени  производительности компрессора и граничного значени  Qk экс i, получаемого на выходе блока 40. При превышении Qk экс i значени  текущего Qk в известном устройстве должен сигнализироватьс  помпаж (точки d на фиг.6 и 5).The calculation of Qk ex i is carried out in the scheme as follows. Constant block 33 implements the dependence (-d / 2b2). The current value of V) (while maintaining the law of performance regulation with Hk const, which the functional converter 18 performs in the known device) is supplied from the functional converter 18 to the first input of the multiplication unit 40. The second input of block 40 receives a constant (-d / 2b2). At the comparator 36, the current value of the compressor capacity and the limit value Qk ex i obtained at the output of block 40 are compared. When Qk ex i is exceeded, the current Qk value in the known device must be signaled as a surge (points d in Figures 6 and 5).

В предлагаемом устройстве при Qk экс i Qk mek рабатывает реле 44, так как сигнал на положительном входе компаратора 36 превышает сигнал на отрицательном входе и диод, включенный в соответствии с показанным на фиг.1 способом, пропустит сигнал к реле 44. Сработав, реле 46 замыкает свои контакты 52 и 53 в цепи питани  шагового двигател  54 механизма 49 задвижки, т.е. при этом задвижка на выходе компрессора 1 приоткрывает выход ко мпрессора 1 в пневмосеть, что тем самым снижает сопротивление пневмосети, и условно характеристика сети становитс  R сш (фиг.2 и 6). Рабоча  точка системы компрессор - сеть смещаетс  в точку е (фиг.6). Смещение характеристики сети в точку е (т.е. изменениеIn the proposed device, when Qk ex i Qk mek operates the relay 44, since the signal at the positive input of the comparator 36 exceeds the signal at the negative input and the diode connected in accordance with the method shown in figure 1, will pass the signal to the relay 44. Having triggered, the relay 46 closes its contacts 52 and 53 in the power supply circuit of the stepper motor 54 of the mechanism 49 of the valve, i.e. at the same time, the valve at the outlet of the compressor 1 opens the output of the compressor 1 to the pneumatic network, thereby reducing the resistance of the pneumatic network, and the network characteristic conditionally becomes R US (figures 2 and 6). The operating point of the compressor-network system is shifted to point e (Fig. 6). Offset network characteristics to point e (i.e. change

характеристики пневмосети вследствие приоткрыти  задвижки на выходе в пневмосеть ) рассчитано аналитически таким образом , что давление в системе падает не меньше чем на 10%. Это требование необходимо соблюдать вследствие того, что, хот  давление в сети и стабилизируетс  в течение рабочей смены на шахте, отклонени  его от номинального значени  вниз могут достигать максимально 6-7% (наcharacteristics of the pneumatic network due to the opening of the valve at the outlet to the pneumatic network) is calculated analytically in such a way that the pressure in the system drops by no less than 10%. This requirement must be observed due to the fact that, although the pressure in the network is stabilized during the work shift at the mine, its deviations from the nominal value down can reach a maximum of 6-7% (

основании анализа статистических данных), а режим перехода работы системы на пониженное давление необходимо очень четко зафиксировать.based on the analysis of statistical data), and the mode of transition of the system to a reduced pressure must be very clearly fixed.

Нормально открытым контактом 45 сNormally open contact 45 s

выдержкой времени на размыкание реле 44 подготавливаетс  друга  цепь формировани  частоты вращени  электропривода 2 через датчик 31 скорости. Выдержка времени контакта 45 нужна дл  формировани  наa time delay for opening the relay 44 prepares the other circuit for forming the rotation frequency of the electric drive 2 via the speed sensor 31. A time delay of contact 45 is needed to form on

выходе запоминающего устройства 48 сигнала , пропорционального требуемой частоте вращени  электропривода 2. так как в момент изменени  характеристики сети реле 44 отключаетс  (фиг.1). Компаратор 38 наoutput memory signal 48, proportional to the desired frequency of rotation of the electric actuator 2. since at the time of changing the characteristics of the network, the relay 44 is turned off (Figure 1). Comparator 38 on

выходе дает сигнал при снижении давлени  в коллекторе до уровн  0,9 ННом, т.е. при смещении рабочей точки системы а точку е (фиг.6). При этом срабатывает реле 41, которое своими контактами 42 и 43 разрываетthe output gives a signal when the pressure in the reservoir decreases to a level of 0.9 NN, i.e. when the operating point of the system is shifted to point e (Fig. 6). When this is triggered, the relay 41, which by its contacts 42 and 43 breaks

цепь запитки блока 25 фиксации частоты вращени  электропривода от функционального преобразовател  18 и включает цепь запитки от датчика 31 скорости, на выходе которого формируетс  сигнал, пропорциональный частоте вращени  электропривода 2, который поступает на первый вход блока 39 давлени .the power supply circuit of the rotation frequency fixing unit 25 of the electric drive from the functional converter 18 and includes the power circuit from the speed sensor 31, the output of which produces a signal proportional to the rotation frequency of the electric drive 2, which is fed to the first input of the pressure unit 39.

На второй вход блока 39 давлени  поступает сигнал, пропорциональный номинальнойскоростивращени A signal proportional to the nominal speed of rotation is received at the second input of the pressure block 39.

электропривода 2, с блока 32 констант. На выходе блока 39 формируетс  сигнал текущей относительной частоты вращени  v-,eK, который поступает на вход функционально;motor 2, with a block of 32 constants. At the output of block 39, a signal of the current relative frequency of rotation v-, eK is formed, which is fed to the input functionally;

го преобразовател  47, формирующего на выходе сигнал частоты вращени , соответствующий работе электропривода 2 с частотой V3 (фиг.6). При этом электроприводу 2 задана нова  частота вращени  V3, соответствующа  переходу электропривода 2 на работу в точку f (фиг.6).The first transducer 47, forming at the output a rotational frequency signal, corresponding to the operation of the electric drive 2 with the frequency V3 (Fig. 6). In this case, the drive 2 is set to a new rotational speed V3, corresponding to the transition of the drive 2 to work at point f (Fig. 6).

Следует отметить, что при переходе электропривода 2 из точки d в точку е (т.е. сразу же, как начинаетс  искусственное изменение RC) реле 44 отпускаетс , т.е. текуща  производительность становитс  выше граничного значени . Однако, его контакты и в схеме аналогового запоминающего устройства 18 имеют выдержку времени на размыкание с целью формировани  во времени (при отключении реле 44) на выходе запоминающего устройства 48 сигнала, пропорционального требуемой частоте вращени , которую необходимо установить электроприводу 2 при срабатывании реле 41 и переключении контактов 42 и 43. Эта частота фиксируетс  на выходе запоминающего устройства 48 и подаетс  на блок 25 фиксации частоты вращени , несмотр  на разрыв, через выдержку времени контакта 45 реле 44. Эта частота вращени  будет фиксированной до тех пор, пока в процессе дальнейшего снижени  производительности потребителей (работа электропривода 2 по кривой f - g на фиг.6, ввиду изменени  характеристики сети от RCU до Rcr) рабоча  точка не достигнет точки д. При достижении электроприводом 2 рабочей точки срабатывает реле 44 и так далее, аналогично ранее рассмотренному .It should be noted that when the electric drive 2 goes from point d to point e (i.e., immediately, as the artificial change of RC begins), relay 44 is released, i.e. the current performance becomes higher than the limit value. However, its contacts and in the circuit of the analog storage device 18 have an open time delay in order to form in time (when the relay 44 is disconnected) at the output of the storage device 48 a signal proportional to the required rotational speed that the actuator 2 needs to set when the relay 41 is triggered and switched contacts 42 and 43. This frequency is fixed at the output of memory 48 and is fed to the rotational frequency fixing unit 25, despite the discontinuity, through the time delay of contact 45 of relay 44. This frequency and the rotation will be fixed until in the process of further reduction in consumer productivity (operation of electric drive 2 along curve f - g in figure 6, due to the change in network characteristic from RCU to Rcr), the operating point will not reach point e. When electric drive 2 reaches operating the points are triggered by the relay 44 and so on, similar to the previously discussed.

На выходе запоминающего устройства 48 формируетс  новое значение частоты вращени , перевод щее электропривод 2 в точку h (фиг.6). Реле 41 и его контакты остаютс  включенными ввиду того, что работа устройства происходит на пониженном давлении .At the output of the memory device 48, a new rotational frequency value is generated, transferring the electric drive 2 to the point h (Fig. 6). The relay 41 and its contacts remain turned on due to the fact that the operation of the device takes place under reduced pressure.

Такое регулирование происходит до значени  давлени  . Дл  более полного использовани  рабочего диапазона по производительности уровень срабатывани  компаратора 37 прин т равным 0,9 НМИн, как показано на фиг.1 и 6.Such regulation occurs before the pressure value. In order to more fully utilize the performance range in terms of performance, the trigger level of the comparator 37 is taken to be 0.9 NM, as shown in Figures 1 and 6.

При достижении электроприводом 2 рабочей точки I дальнейший процесс регулировани  осуществл етс  по кривой i - j, т.е. при повышении давлени  в сети, что позволит расширить на величину A Q2 - ДСП регулировочный диапазон по производительности .When the electric drive 2 reaches the operating point I, the further adjustment process is carried out along the curve i - j, i.e. with increasing pressure in the network, which will allow expanding the performance adjustment range by the value of A Q2 - DSP.

При достижении ,9 Нмин срабатывает реле 46, замыкает свои контакты 50 и 51 в цепи питани  электродвигател  55 полного закрыти  задвижки в режиме помпажа и сигнализирует в схему защиты от помпажа . При этом задвижка на выходе компрессора 1 полностью закрываетс  (полное закрытие фиксируетс  концевым выключателем , разрывающим контакт 56 в цепи запитки электродвигател  55, что его обесточивает ), открываетс  противопомпажный клапан и вырабатываемый сжатый воздух поступает в атмосферу.When it reaches 9 Nmin, relay 46 is triggered, closes its contacts 50 and 51 in the power supply circuit of the electric motor 55 to fully close the valve in surge mode and signals to the surge protection circuit. In this case, the valve at the outlet of the compressor 1 is completely closed (complete closing is fixed by a limit switch, breaking the contact 56 in the power circuit of the electric motor 55, which de-energizes it), the anti-surge valve opens and the generated compressed air enters the atmosphere.

5Запуск компрессора до номинальной5 Starting compressor to nominal

производительности осуществл етс  по обычной схеме пуска.performance is carried out according to the usual start-up scheme.

Аналоговое запоминающее устройство работает следующим образом.Analog storage device operates as follows.

0 При замыкании контакта 45 реле 44 и дополнительного контакта реле 48 в схеме аналогового запоминающего устройства 48 (фиг.З) вступает в действие интегратор, интегрирующий входной сигнал, ограничивае5 мый элементом типа Сигнатура. При посто нной интегрировани  интегратора и единичном выходе ограничительного элемента, имеющего на первом входе сигнал , пропорциональный необходимой час0 тоте вращени , например, равный 6В, выходной сигнал интегратора за 6с достигнет 6В.0 When closing contact 45 of relay 44 and additional contact of relay 48 in the circuit of the analog storage device 48 (FIG. 3), an integrator integrates the input signal limited by the element of the Signature type. With a constant integrator integration and a single output of a restricting element having a signal proportional to the required rotational frequency at the first input, for example, equal to 6V, the integrator output signal for 6s will reach 6V.

После этого за счет сигнала, поступающего с выхода интегратора на второй инвер5 сный вход ограничительного элемента, на выходе последнего устанавливаетс  нулевое значение сигнала и процесс интегрировани  интегратором прекращаетс , а на выходе интегратора сохран етс  значениеAfter that, due to the signal from the integrator output to the second inverter input of the restricting element, the zero value of the signal is set at the output of the latter and the integrator integration process is stopped, and the integrator output is stored

0 6В, несмотр  на разрывание через выдержку времени контакта 45 и контакта в схеме устройства 48 реле 44.0 6V, despite the tearing through the time delay of contact 45 and the contact in the circuit 48 of the device 48, relay 44.

Выдержка времени указанных контактов выбираетс  из услови  запоминани The time delay of the specified contacts is selected from the memorization condition.

5 максимального сигнала задани  скорости. При дальнейшем срабатывании реле 44 с изменившимс  значением задани , например 5В, интегратор отрабатывает разностный сигнал задани  и ранее5 maximum speed reference signal. Upon further operation of the relay 44 with the changed value of the task, for example 5V, the integrator works out the difference signal of the task earlier

0 установившегос  сигнала на выходе интегратора (-1)В и запоминает значение заданий частоты вращени , соответствующее 5В. Диаграмма отработки сигнала 6В и последующего сигнала 5В во времени приведена на0 of the steady-state signal at the output of the integrator (-1) B and stores the value of the rotational speed reference, corresponding to 5V. The diagram of testing the signal 6B and the subsequent signal 5B in time is shown in

5 фиг.7.5 of FIG. 7.

Дл  обеспечени  плавного перехода с одного значени  скорости на другое, что особо важно дл  безударной работы электропривода 2, используют схему запоминаю0 щего устройства с двойным интегрированием, представленную на фиг.4.To ensure a smooth transition from one speed value to another, which is especially important for unaccented operation of the electric drive 2, the dual-memory storage device shown in FIG. 4 is used.

Таким образом, устройство позвол ет при расширении рабочей зоны компрессораThus, the device allows for the expansion of the working area of the compressor

5 и контроле зоны помпажа обеспечить высокую надежность регулировани  производительности компрессора.5 and monitoring the surging zone to ensure high reliability of compressor capacity control.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство регулировани  производительности компрессора с регулируемымFormula of the Invention A compressor capacity control device with an adjustable электроприводом с расширением рабочей зоны и контролем зоны помпажа содержащее электропривод с преобразователем частоты , первый, второй и третий контакторы, блок синхронизации, датчик тока преобразовател , нелинейный блок управлени  дроссельной заслонкой, блок модели ампер-секундной характеристики преобразовател , логический блок, датчик давлени  газа на выходе компрессора, датчик расхода газа на выходе компрессора, блок умножени , первый, второй, третий и четвертый функциональные преобразователи, первый компаратор и первое реле с первым, вторым и третьим контактами, блок фиксации частоты вращени , блок управлени  выпр мителем , блок управлени  инвертором, катушки первого, второго и третьего контакторов соответственно , подключенные через первый, второй и третий контакты первого реле к питающей сети, выход первого контактора через преобразователь частоты и второй контактор подключен к электроприводу, входы первого и третьего контакторов и вход блока синхронизации св заны между собой, выход датчика тока преобразовател  подключен к входу нелинейного блока, первый выход которого подключен к входу блока управлени  дроссельной заслонкой компрессора, а второй - к входу блока модели ампер-секундной характеристики преобразовател , выход которого подключен к первому входу логического блока, второй вход которого подключен к выходу блока синхронизации, первый выход - к второму входу третьего контактора, а второй выход - к второму входу второго контактора, первый выход блока фиксации частоты вращени  через блок управлени  выпр мителем подключен к первому управл ющему входу преобразовател  частоты, второй выход блока фиксации частоты вращени  через блок управлени  инвертором подключен к второму управл ющему входу преобразовател  частоты, выход третьего контактора подключен к второму входу блока синхронизации и электроприводу, выход датчика расхода газа на выходе компрессора подключен к первому входу блока умножени  и входу третьего функционального преобразовател , выход которого через четвертый функциональный преобразователь подключен к первому входу первого компаратора , выход которого подключен к первому реле, выход датчика давлени  газа на выходе компрессора подключен к второму входу блока умножени  и входу первого функционального преобразовател , выходelectric drive with the expansion of the working area and monitoring of the surge zone containing the electric drive with a frequency converter, first, second and third contactors, synchronization unit, converter current sensor, nonlinear throttle control unit, ampere-second converter model unit, logic unit, gas pressure sensor compressor output, gas flow sensor at the compressor output, multiplication unit, first, second, third and fourth functional converters, first comparator and first relay with the first, second and third contacts, the rotation frequency fixing unit, the rectifier control unit, the inverter control unit, the coils of the first, second and third contactors, respectively, connected through the first, second and third contacts of the first relay to the mains, the output of the first contactor through a frequency converter and the second contactor is connected to the electric drive, the inputs of the first and third contactors and the input of the synchronization unit are interconnected, the output of the current sensor of the converter is connected to the input of the nonlinear unit, the first the output of which is connected to the input of the throttle valve control unit of the compressor, and the second to the input of the model block of the amp-second characteristic of the converter, the output of which is connected to the first input of the logic unit, the second input of which is connected to the output of the synchronization unit, the first output to the second input of the third contactor and the second output is connected to the second input of the second contactor, the first output of the rotational speed fixing unit is connected via the rectifier control unit to the first control input of the frequency converter, second A swarm output of the latching frequency unit through the inverter control unit is connected to the second control input of the frequency converter, the output of the third contactor is connected to the second input of the synchronization unit and the electric drive, the output of the gas flow sensor at the compressor output is connected to the first input of the multiplication unit and the input of the third functional converter, the output of which is connected through the fourth functional converter to the first input of the first comparator, the output of which is connected to the first relay, the output of the sensor gas pressure at the compressor outlet is connected to a second input of the multiplying unit and the input of the first function generator, the output которого подключен к первому входу второго функционального преобразовател , второй вход которого подключен к выходу блока умножени , а выход- к второму входу компаратора, отличающеес  тем, что,which is connected to the first input of the second functional converter, the second input of which is connected to the output of the multiplication unit, and the output to the second input of the comparator, characterized in that с целью повышени  надежности, оно дополнительно содержит датчик скорости вращени  электропривода, первый, второй, третий и четвертый блоки констант, второй, третий и четвертый компараторы, блок делени , второй блок умножени , второе реле с первым и вторым контактами, третье реле с контактом, четвертое реле, п тый функциональный преобразователь и аналоговое запоминающее устройство, выход третьегоin order to increase reliability, it additionally contains an electric drive rotation speed sensor, the first, second, third and fourth blocks of constants, the second, third and fourth comparators, the dividing unit, the second multiplying unit, the second relay with the first and second contacts, the third relay with contact, fourth relay, fifth functional converter and analog storage device, third output функционального преобразовател  подключен через первый контакт второго реле к входу блока фиксации частоты вращени  и первому входу второго блока умножени , выход которого подключен к первому входуthe functional converter is connected via the first contact of the second relay to the input of the rotation frequency fixing unit and the first input of the second multiplication unit, the output of which is connected to the first input второго компаратора, второй вход которого подключен к выходу датчика расхода газа на выходе компрессора, а выход - к третьему реле, выход датчика скорости вращени  электропривода через последовательно с оединенные блок делени , п тый функциональный преобразователь, контакт третьего реле, аналоговое запоминающее устройство и второй контакт второго реле подключен к первому входу второго блокаthe second comparator, the second input of which is connected to the output of the gas flow sensor at the compressor outlet, and the output to the third relay, the output of the rotational speed sensor of the electric drive through the connected dividing unit, the fifth functional converter, the third relay contact, the analog storage device and the second contact the second relay is connected to the first input of the second unit умножени , выход датчика давлени  газа на выходе компрессора подключен к первым входам третьего и четвертого компараторов , выходы которых подключены к входам соответственно четвертого и второго реле,multiplying, the output of the gas pressure sensor at the compressor outlet is connected to the first inputs of the third and fourth comparators, the outputs of which are connected to the inputs of the fourth and second relays, respectively, выходы первого, второго, третьего и четвертого блоков констант подключены к вторым входам соответственно блока делени , второго блока умножени , третьего компаратора и четвертого компаратора.the outputs of the first, second, third, and fourth blocks of constants are connected to the second inputs of the dividing unit, the second multiplication unit, the third comparator, and the fourth comparator, respectively. Jt-.Jt-. 4545 1818 ИAND J.J. 4545 48 1ВI-48 1BI- (-)(-) (-}(-} Фиг.IFig.i У Have 4848 V;V; Фиг.ЗFig.Z о,about, УHave V:V: No Фм.4Fm.4 нn Фш.5FSh.5 нn PIPI cici C1C1 // /ffci/4/ ffci / 4 Фиг. 6FIG. 6 U(B)U (B) 68 5868 58 Врем Time запоминани memorizing an ) 4 5 6иan) 4 5 6i Фт.9Ft.9 Врем  ЗапоминаниеTime Memorization 1,с1, s
SU894770853A 1989-12-18 1989-12-18 Device for control of capacity of compressor with adjustable electric drive at extended working zone and check of stalling and surging zone SU1696751A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894770853A SU1696751A1 (en) 1989-12-18 1989-12-18 Device for control of capacity of compressor with adjustable electric drive at extended working zone and check of stalling and surging zone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894770853A SU1696751A1 (en) 1989-12-18 1989-12-18 Device for control of capacity of compressor with adjustable electric drive at extended working zone and check of stalling and surging zone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1696751A1 true SU1696751A1 (en) 1991-12-07

Family

ID=21485520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894770853A SU1696751A1 (en) 1989-12-18 1989-12-18 Device for control of capacity of compressor with adjustable electric drive at extended working zone and check of stalling and surging zone

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1696751A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454570C2 (en) * 2007-08-21 2012-06-27 Гарднер Денвер Дойчланд Гмбх Improvements in compressor control

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1359493, кл F 04 D 27/00, 1985. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454570C2 (en) * 2007-08-21 2012-06-27 Гарднер Денвер Дойчланд Гмбх Improvements in compressor control

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0398436B1 (en) Compressor control system to improve turndown and reduce incidents of surging
EP0891522B1 (en) Methods and apparatuses for detecting surge in centrifugal compressors
CN100425835C (en) Method for controlling a compressed air installation comprising several compressors, control box applied thereby and compressed air installation applying this method
US6070405A (en) Method for controlling the rotational speed of a turbine during load shedding
US4149827A (en) Method and apparatus for controlling operation of a compressor
CA1112741A (en) Automatic control system with gain switching
JPS59145392A (en) Method of controlling capacity of screw-type compressor
SU1696751A1 (en) Device for control of capacity of compressor with adjustable electric drive at extended working zone and check of stalling and surging zone
US4976588A (en) Compressor control system to improve turndown and reduce incidents of surging
JPH11299110A (en) Counter power flow preventive device for private generation equipment
US6135720A (en) Air compressors of sliding vane eccentric rotor type
JPS6011239B2 (en) Constant pressure water supply device
CN208186892U (en) A kind of built-in volumetric ratio screw-type water chiller of frequency conversion change
JPS6132518B2 (en)
JPH04106348A (en) Device for limiting input current of air conditioner
CN216748551U (en) Intelligent temperature control protection circuit of automobile compressor
SU1701990A1 (en) Method and apparatus for controlling output of electric compressor
CN116241446A (en) Compressor control method and compressor unit
CN117108478A (en) Combined system of air compressor and cold dryer and energy-saving control method thereof
JP3355029B2 (en) Load control compressor
RU2039670C1 (en) Device for start and stop compressor electric motor of diesel engine
JPH01190989A (en) Supply water device using variable speed pump
SU1170177A1 (en) Method of controlling turbine
SU1062470A1 (en) System for regulating steam pressure in steam generator
JPH0158353B2 (en)