Система управления поршневым детандером

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеез СееетскикСоциалистическихРеспублик пп 985339(61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 20.07. 81(21) 3322289/25-06с присоединением заявки М РМ. Кз Г О 1 1. 9/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫМ ДЕТАНДЕРОМ Изобретение относится к газораспределению расширительных поршневых машин, конкретнее - к управлению клапанами поршневых детандеров, имеющими электромагнитный привод, и может быть использовано в расширительных машинах различного типа.Известно устройство для управления впускным клапаном поршневого детандера, оборудованного рабочим валом, взаимодействующим с поршнем, имеющим толкатель, и электромагнитом для задержки закрытия клапана, в котором с рабочим валом жестко связан электромеханический переключатель полярности, включенный в цепь обмотки электромагнита 1).Недостатками данного устройства являются наличие в цепи питания элек О тромагнита механических (щеточных) контактов, подвергающихся чисто механическому износу, Другим недостатком является отсутствие автоматического поддержания режима работы, например, изменение углаотсечки производится ручной операцией изменения положения контактов.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система управления электромагнитными клапанами поршневого детандера, содержащая последовательно соединенныедатчик положения поршня, дифференцирующий блок, формирователь импульсов,сумматор, усилитель напряжения, усилитель мощности и электромагнитвпускного клапана детандера, параллельно которому включен блок ограничения индуктивных пиков напряжения 23,Недостатком устройства являетсяотсутствие контура автоматическогоподдержания режима работы детандера,что может .привести .к разносу детандера.Цель изобретения - повышение надежности путем защиты от разноса,Указанная цель достигается тем,что система управления дополнительноно содержит компаратор, источникопорных напряжений и последовательно соединенные датчик частоты вращения вала детандера, преобразовательчастоты в .напряжение и двухвмодовыйаналоговый коммутатор, выход которо"го подключен к формирователю импульсов, а второй вход соединен с источником опорных напряжений, входы компаратора подключены к выходу преобразователя частоты в напряжение и кбочий режим, не осуцестнляя новогоСистема работает следующим образапуска.В момент, когда по шень детандераПредлагаемая система управленияклапанами поршневого детандера обес(или верхней)печивает автоматическое поддержаниеме твой точке датчик 1 положениязаданного режима работы поршневогоо шня вы абатынает импульс нанряжедетандера с одновременной защитойния на вход дифференцирующего бла его от разноса, что позволяет эффек2, который передает дифференцирона 35 тивно использовать поршневой детандвхоД фР и автоматическихый сигнал на вход формирователя 3.На выходах Формиронателя 3 образую- го обеспечения объектов, а также в,ся дна импульса с совпадающими вохолодильной технике.времени передними фронтами - одинкороткий для ускорения срабатыванияклапана, другой с регулируемой длиФормула изобретениятельностью, которая определяет времявключения клапана, т.е. величину отсечки. Оба импульса подаются на входсумматора 4-,. напряжение ступенчатойформы с выхода которого усиливается 45усилителями 5 и б и подается на электромагнит 7 клапана детандера.Для снятия пиков напряжения, ноз- магнит впускного клапана детандера,никающих при выключении электромагнита 5 О7 клапана, имеющего значительную индуктивность, и которые могут привестик выходу из строя усилителя б мощности, параллельно электромагниту 7 клапана подключается. блок 8 ограниченияиндуктивных пиков напряженияПри увеличении оборотов поршневогодетандера под воздействием внешнихфакторов сигнал с частотного датчика11, механически связанного о валомдетандера, увеличивает частоту следо-Ювания импульсов, поступающих на преобразователь 12 частоты в напряжение,что приводит к увеличению напряженияна его выходе, которое после передачичерез аналоговый коммутатор 13 на ,65 Система управления поршневым детандером, содержащая последовательно соединенные датчик положения поршня, дифференцирующий блок, формирователь импульсов, сумматор, усилитель напряжения, усилитель мощности и электропараллельно которому включен блок ограничения индуктивных пиков напряжения, о т л и ч а ю щ ля с я тем,что, с целью повышения надежностипутем защиты от разноса, она дополнительно содержит компаратор, источник опорных напряжений и последовательно соединенные датчик частотывращения вала детандера, преобразователь частоты в напряжение и двухвходочый аналоговый коммутатор, выходкоторого подключен к формирователюимпульсов, а второй вход соединен систочником опорных напряжений, входыкомпаратора подключены к выходу преобразователя частоты в напряжениеи к источнику опорных напряжений, а источнику опорных напряжений, а выход - к управляющему входу коммутатора.На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы.Система содержит последовательно 5 1 соединенные датчик 1 положения поршня, дифференцируюций блок 2, Форми-, рователь 3 импульсов, сумматор 4, усилитель 5 напряжения, усилитель б мощности и электромагнит 7 впускного 10 клапана детандера, параллельно которому включен блок 8 ограничения индуктивных пиков напряжения. Система содержит также компаратор 9, источник 10 опорных напряжений и последовательно соединенные датчик 11 частоты вращения вала детандера, преобразователь 12 частоты в напряжение и двухвходовый аналоговый коммутатор 13, выход которого подключен к формирователю 3 20 импульсов, а нторой вход соединен с источником 10 опорных напряжений, входы компаратора 9 подключены к выходу преобразователя сй 2 частоты н напряжение и к источнику 10 опорных напряжений, а выход - к управляющему входу коммутатора 13. формирователь 3 импульсов нызывает уменьшение длительности импульса на его выходе, что уменьшает величину отсечки впускного клапана и вызывает уменьшение частоты врацения вала детандера.При увеличении напряжения на выходе преобразователя 12 до заданного с источника 10 срабатывает компаратор 9 и переключает коммутатор 13 на малое напряжение с выхода источника 10 опорных напряжений, которое обеспечивает работу детандера на минимальных оборотах. После устранения причины, вызвавшей увеличения оборотов детандера,система возвращается в первоначальное состояние, таким образом осуществляется зацита детандера от разноса.Важным фактором является также то, что защита от разноса осуществляется не путем останова детандера, а переводом его на минимально допустимые обороты за счет установления минимального значения отсечки впуска, Это позволяет выяснить причину, выз-. вавшую разнос, и при устранении данной причины перевести детандер в ра- ер985339 1. Авторское свидетельство СССР Р 283247, кл. Г 019/04, 1972.9/47 Тираж 539ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и о113035, Москва, Ж, Рауш аз 1 илиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 выход - к управляищему входу коммутатора.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе Подписноетета СССРрытийфая наб., д.4/5