Способ управления электродвигателем вентиляционной установки

 

Использование: в промышленности и сельском хозяйстве, в частности в вентиляционных установках, работающих на несколько потребителей, подключаемых по случайному закону. Сущность изобретения: в качестве управляющего параметра используют суммарное сопротивление дополнительных резисторов, при этом указанные резисторы включают в цепь управления концевыми выключателями, причем сопротивление каждого резистора формируют согласно расходу воздуха через соответствующее ответвление и потерям давления в ответвлении и определяют по предложенной формуле, пропорционально суммарному сопротивлению изменяют подачу вентиляционной установки путем изменения угловой скорости вращения электродвигателя. 1 ил.

Изобретение относится к промышленности и сельскому хозяйству, в частности к вентиляционным установкам, работающим на несколько потребителей, подключаемых по случайному закону.

Известен способ управления вентилятором, осуществляемый устройством для количественного регулирования параметров воздушной среды для системы вентиляции с центробежным вентилятором, магистральным воздуховодом с ответвлениями и местными воздуховодами, содержащими регулирующие клапаны с исполнительными механизмами и концевыми выключателями для местных воздуховодов, блок изменения подачи вентилятора, а также регуляторы с датчиками параметров воздушной среды, подключенные к исполнительным механизмам регулирующих клапанов и снабженные регулирующими клапанами с исполнительными механизмами и концевыми выключателями для ответвления магистрального воздуховода, коммутатором с блоком управления и логическим блоком.

Недостатком данного способа является то, что в данном случае речь идет о переборе возможных вариантов работы схемы при изменении по случайному значению регулируемого параметра воздушной среды. Практически такую схему реализовать невозможно (при большом количестве ответвлений и потребителей), поскольку модуль импульсно-логического блока, приведенный на фиг. 2, потребуется на каждую новую пару помещений.

Задача изобретения создание способа управления электроприводом вентиляционной установки, позволяющего повысить надежность управления электроприводом.

Задача решается тем, что в отличии от прототипа в качестве управляющего параметра используют суммарное сопротивление дополнительных резисторов, при этом указанные резисторы включают в цепь управления концевыми выключателями, причем сопротивление каждого резистора формируют согласно расходу воздуха через соответствующее ответвление и потерям давления в ответвлении и определяют по выражению: где L_i расход воздуха i-го ответвления; p_i потери давления в i-м ответвлении; R_i сопротивление i-го резистора; R_{i max} максимальное значение из двух R_i сопротивлений; сумма расходов воздуха в n ответвлениях; сумма потерь давлений в n ответвлениях; сумма максимальных значений сопротивлений R_i.

и пропорционально суммарному сопротивлению изменяют подачу вентиляционной установки путем изменения угловой скорости вращения электродвигателя.

Следовательно, предлагаемый способ соответствует критерию "новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области техники, признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, не были выявлены и поэтому обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "избирательский уровень".

На чертеже представлена блок-схема устройства управления, с помощью которого осуществляется способ управления электроприводом вентиляционной установки.

Устройство содержит электродвигатель 1 вентиляционной установки 2, работающей на несколько потребителей 3 (3.1, 3.2, 3.3,3.n соответственно), управляемый с помощью тиристорных блоков 4 (4.1, 4.2 и 4.3 соответственно каждой из фаз питания электропривода 1, выполненного трехфазным асинхронным электродвигателем) системой импульсно-фазного управления (СИФУ) 5. Сигнал на узел смещения 6, подаваемый затем на СИФУ 5 (5.1, 5.2 и 5.3 соответственно каждой из фаз питания электродвигателя 1), подается из блока сигнала управления 7. Суммарное сопротивление резисторов 8 пропорционально требуемым расходу воздуха и потерям давления в ответвлениях потребителей 3. Причем сопротивление каждого резистора 8.1, 8.2, 8.n формируют согласно расходу воздуха через соответствующее ответвление и потерям давления в ответвлении и определяют по выражению:
где L_i расход воздуха i-го ответвления;
p_i- потери давления в i-м ответвлении;
R_i сопротивление i-го резистора;
n количество ответвлений;
R_{i max} максимальное значение из двух R_i сопротивлений;
схема расходов воздуха в n ответвлениях;
сумма потерь давлений в n ответвлениях;
сумма максимальных значений сопротивлений R_i.

Подача вентилятора L_в пропорциональна угловой скорости вращения электродвигателя, а давление, развиваемое вентилятором (P_в), пропорционально скорости в квадрате, отсюда максимальное значение подачи вентилятора, соответствующее расходу воздуха и потерям давления каждого ответвления, равно:

где L_{max в} максимальное значение из двух L_{i в} вентилятора;
L_{i в} подача вентилятора, соответствующая расходу воздуха i-го ответвления;
p_{i в} давление вентилятора, соответствующее подаче вентилятора L_{i в}.

Включение каждого из потребителей 3 может осуществляться открытием соответствующей шиберной заслонки (9.1, 9.2, 9.3,9.n) и фиксацией ее открытия нажатием на исполнительный механизм соответствующего конечного выключателя 10 (10.1, 10.2, 10.3,10.n) с одновременным замыканием его контакта 11 (11.1, 11.2, 11.3,11.n соответственно) в цепи соответствующего резистора 8 (8.1, 8.2, 8.3,8.n).

Способ осуществляется следующим образом.

При открытии шиберных заслонок 9, например 9.1 и 9.3, потребителей воздуха 3 (3.1 и 3.3), происходит замыкание контактов 11.1 и 11.3 конечных выключателей 10.1 и 10.3 в цепях резисторов 8.1. и 8.3. Из блока сигнала управления 7 выделяется сигнал управления, пропорциональный требуемому расходу воздуха и потерям давления в ответвленных потребителей 9.1 и 9.3. На выходе узла смещения 6 формируется уровень сигнала, необходимый для формирования в СИФУ 5 угла открытия тиристоров тиристорных блоков 4, при котором электродвигатель 1 вентиляционной установки 2 развивает угловую скорость вращения вентилятора вентиляционной установки 2, соответствующую требуемой сумме расходов воздуха и потерь давления в ответвлениях потребителей 9.1 и 9.3.

Предлагаемый способ был осуществлен на вентиляционной установке с вентилятором Ц4-70 N 2,5, которая работала на воздухо-распределительную сеть с пятью потребителями. Требуемый расход воздуха и потери давления в ответвлениях каждого потребителя задавались переменными резисторами. Электродвигатель вентилятора управлялся с помощью устройства управления "Климатика 1" типа ТСУ-2-КЛУЗ с СИФУ. Замыкание контактов конечных выключателей в цепях резисторов приводило к изменению суммарного сопротивления и изменению сигнала управления, который подавался в СИФУ. СИФУ приводила к изменению угла открытия тиристоров тиристорных блоков на соответствующее значение, и электродвигатель вентиляционной установки развивал угловую скорость вращения, соответствующую требуемой сумме воздуха и потерь давления в ответвлениях потребителей.

Предлагаемый способ управления электроприводом вентиляционной установки прост, надежен, эффективен в работе и легко осуществим.

Формула изобретения

Способ управления электродвигателем вентиляционной установки, при котором каждого потребителя воздуха подключают к магистральному воздуховоду через ответвление с заслонкой по случайному закону, при этом положение каждой заслонки фиксируют концевыми выключателями и по положению последних формируют управляющий параметр блока управления электродвигателем, отличающийся тем, что в качестве управляющего параметра используют суммарное сопротивление дополнительных резисторов, при этом указанные резисторы включают в цепь управления концевыми выключателями, причем сопротивление каждого резистора формируют согласно расходу воздуха через соответствующее ответвление и потерям давления в ответвлении и определяют по выражению

где L_i расход воздуха i-го ответвления;
P_i потери давления в i-м ответвлении;
R_i сопротивление i-го резистора;
n количество ответвлений;
R_{i max} максимальное значение из двух R_i сопротивлений;
сумма расходов воздуха в n ответвлениях,
сумма потерь давлений в n ответвлениях;
сумма максимальных значений сопротивлений R_i,
и пропорционально суммарному сопротивлению изменяют подачу вентиляционной установки путем изменения угловой скорости вращения электродвигателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1