Устройство для управления компрессором, снабженным двухскоростным электродвигателем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 3616 ПУБЛ Р 04 В 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Патент США4384461,кл. 6 05 Р 23/32.Устройство управления компрессорами общего назначения. Информационный листок87-84 Ленинградского межотраслевого территориального ЦНТИП. 1984.(57) Изобретение относится к автоматическому регулированию компрессоров. Целью изобретения является снижение энергетических затрат и повышение точностирегулирования давления. Это обеспечиваетсяза счет реализации пятипозиционного принципа регулирования. Компрессор связан сресивером трубопроводом, снабженным сигнализатором давления и связанным с атмосферой через байпасный клапан. Двухскоростной электродвигатель компрессора подключен к сети через трехпозиционный магнитный пускатель. Ресивер снабжен двумя двухпредельными электроконтактными моно метрами. Управляющая логическая схема реализована с использованием счетчка, генератора импульсов, регистра, дешифратора, логических элементов И и ИЛИ. При снижении давления в трубопроводе до уровня срабатывания сигнализатора давления электродвигатель включается на максимальную скорость и закрывается байпасный клапан.С электроконтактного манометра поступают сигналы. При сигнале Высокое давление электродвигатель переключится на пониженную скорость. Если давление продолжает расти, то при сигнале Максимальное дав- э ление открывается байпасный клапан. По сигналу Низкое давление байпасный вентиль закрывается, При сигнале Минимальное давление байпасный клапан открыва- С ется, что приводит к резкому падению давления в трубопроводе и срабатыванию сиг- Я нализатора давления. 1 ил.Изобретение относится к регулированию технологических параметров и может быть использовано для регулирования давления в ресиверах поргцневых компрессоров, оснащенных элсктроприводами.Цель изобретения -- снижение энергозатрат и повышение точности регулирования давления.На чертеже показана схема устройства.Компрессор 1, оснащенный электродвигателем 2, связан с ресивером 3 через об ратный клапан 4. Нагнетательный трубопровод компрессора соединен через байпасный клапан 5 с атмосферой. Управление электродвигателем 2 осуществляется с псмощью контактора 6, обеспечивающего пуск, останов и переключение частоты вращения электродвигателя на одно из двух значений. Давление в ресивере 3 и на нагнетании компрессора измеряется с помощью электроконтактных манометров 7 и 8 и сигнализатора 9 давления. Устройство содержит генератор 10 импульсов, регистр 11, дешифратор 12, девять элементов И 13 - 21, шесть элементов ИЛИ 22 - 27, счетчик 28 импульсов, кнопки пуска 29, останова 30 и обнуления 3.Устройство работает следующим образом. 25 Перед началом работы устройство приводится в исходное состояние путем подачи сигнала обнуления от кнопки 31. По этому сигналу подаются разрешающие потенциалы на установку в нулевое состояние всех триггеров регистра 11. Затем подачей от зО кнопки 29 сигнала Пуск осуществляется запуск генератора 10 импульсов.По первому импульсу, поступающему с выхода генератора 10 импульсов, происходит установка всех триггеров регистра 11 в нулевое состояние, и на первом выходе дешифратора 12 появляется высокий уровень напряжения (логическая единица). Импульсы с выхода генератора 10 импульсов подаются также и на один из входов элемента И 13. На другом входе этого эле Э мента будет находиться запрещающий (низкий) уровень напряжении, поступающий с выхода элемента И 14 до тех пор, пока ца седьмом выходе дешифратора 12 це появится высокий уровень напряжения и давление на нагнетании компрессора не снизится до за данного значения. При появлении на первом выходе дешифратора высокого потенциала с помощью элемента ИЛИ 22 и контактора 6 происходи г пуск электродвигателя 2 компрессора с частотой 1000 об./мин. Кроме этого, высокий потенциал с первого выхода дешифратора проходит через элемент ИЛИ 27 и дает разрешение на седьмой вход регистра 11 на установку в единицу триггера его третьего разряда. До появления следую.щего импульса с выхода генератора 10 состояние системы не изменяется. После при 55 хода второго импульса от генератора 10 импульсов устанавливается в единицу триггер третьего разряда регистра, т. с. в регистре находится код 001. При этом появляЕтся высокий уровень на втором вь.ходе дешифратораЙ. Этот х ровень напряжения через элемент ИЛИ 25 закрывает байпасный клапан и через элемент ИЛИ 26 сформирует высокий потенциал на пятый вход регистра 11, разрешающий установку в единицу триггера его второго разряда.По третьему импульсу с выхода генератора 10 в регистр 11 записывается код 011 и ца третьем выходе дешифратора 12 появляется высокий уровень напряжения. Этот потенциал поступает на один из входов элемента И 15. га другой вход этого элемента подается напряжение с выхода манометра 7, настроенного на сигнализацию высокого уровня давления в ресивере. До тех пор, пока давление в ресивере не достигнет этсго значения, двигатель компрессора будет работать со скоростью 1000 об/мин, и импульсы, поступающие с выхода генератора 10 импульсов, не изменят состояния регистра 11. Как только давление в ресивере достигает высокого уровня, на выходе элемента И 15 появляется высокий потенциал. Этот потенциал с помощью коцтактора 6 переключает частоту вращения электродвигателя компрессора на 500 об/мин и дает разрецишие на третий вход регистра 11 на установку в единицу триггера его первого разрядаПо следующему импульсу, поступающему с выхода генератора 10 импульсов, в регистр записывается код 111 и появляется высокий уровень напряжения на четвертом выходе дешифратора 12. Последующие импульсы, поступающие с генератора импульсов в регистр. изменять состояние схемы не будут до тех цор, г:ока давление в ресивере це достигнет максимального уровня, или це упадет ниже минимального уровня. Если давление в рссивере станет больше или равно максимальному уровню, то ца выходе элемента И 16 появляется высокий уровень напряжения, который поступает на элемент ИЛИ 23 и открывает байпасный вентиль. Кроме того, сигцал с выхода элемента И 16 дает разрешение на шестой вход регистра 11 ца установку а ноль триггера его второго разряда. Если же давление в ресивере становится меньше или равно минимальному уровню, то высокий уровень напряжения возникает на выходе элемента И 18, который постуг.,ает ца вход элемента ИЛИ 23 и вызывает открытие байцасцого клапана, а также проходит через элемент ИЛИ 24 и дает разрешение ца восьмой вход регистра 1 на сброс в ноль триггера его третьего разряда. Таким образом, при работе элсктродвигателя на 500 об/миц в случае, если давление в ресивере достигает максимального уровня, то по очередному импульсу с генератора импульсов в регистр заносится код 101, а если же давление падает до мини 1236165мального уровня, то в регистре устанавливается код 110.При занесении в регистр кода 101 на пятом выходе дешифратора появляется высокий уровень. До тех пор, пока после открытия байпасного клапана 5 давление в ресивере не упадет до низкого уровня, импульсы с генератора импульсов не будут изменять состояние схемы. Как только давление в ресивере достигает низкого уровня, на выходе элемента И 21 появляется высокий потенциал, который через элемент ИЛИ 25 закрывает байпасный клапан 5. Кроме этого, логическая единица с выхода элемента И 21 проходит через элемент ИЛИ 24 и дает разрешение на восьмой вход регистра 11 на установку в ноль триггера его третьего разряда.По смдующемуимпульсу с выхода генератора импульсов в регистр заносится код 100, и ца шестом выходе дешифратора 12 появляется высокий уровень напряжения. Затем до тех пор, пока давление в ресивере не превысит максимальный уровень или не упадет ниже минимального уровня, состояние схемы не будет изменяться. В случае, если давление в ресивере станет больше или равно максимальному уровню, с выхода элемента И 19 высокий уровень напряжения через элемент ИЛИ 23 открывает байпасный клапан и через элемент ИЛИ 27 дает разрешение на седьмой вход регистра 11 на установку в единицу триггера его третьего разряда. Тогда по следующему им пульсу с генератора импульсов в регистр 11 заносится код 101. Работа схемы в таком состоянии уже описана. В случае, если давление в ресивере становится меньше или равно минимальному уровню, на выходе элемента И 17 появляется высокий уровень напряжения, который также поступает ца элемент ИЛИ 23 и открывает байпасный клапан 5 и, кроме того, через элемент ИЛИ 26 дает разрешение на установку в единицу триггера второго разряда регистра. Тогда по следующему импульсу от генератора импульсов в регистр записывается код 110 и ца седьмом выходе дешифратора появляется высокий уровень напряжения.Состояние схемы по импульсам от генерат. 1 а импу, ".ов не изменяется 1 тех пор, пока давление на нагнетании компрессора не упадет до заданного на сигнализаторе 9 уровня. В этом случае на выходе элемента И 14 появляется уровень напряжения логической единицы, который через элемент ИЛИ 22 переключает частоту вращения электродвигателя на 1000 об/мин, дает разре. шение на один из входов элемента И 13 на запуск счетчика 28, а также разрешает установку в ноль триггера первого разряда регистра 1. Следующий импульс с выхода генератора импульсов устанавливает в регист. ре код 010 и одновременно поступает на зход счетчика 28. На восьмом выходе дешифратора 2 появляется высокий потенци 5 10 5 20 25 30 Ъ 40 45 50 55 ал. Затем последующие импульсы от генератора импульсов будут поступать только в счетчик и не будут изменять состояние реп стра до тех пор, пока не наступит переполнение счетчика. При его переполнении на выходе элемента И 20 появляется высокий уровень напряжения, который через элемент ИЛИ 25 закрывает байпасный клапан 5, а через элемент ИЛИ 7 дает разрешение на установку в единицу триггера третьего разряда регистра. Тогда по следующему импульсу с выхода генератора импульсов в регистр заносится код 011 и на третьем выходе дешифратора 12 появляется высокий уровень напряжения. При этом дальнейшее поступление импульсов на вход счетчика прекратится, так как на одном из входов элемента И 13 появляется запрещающий чизкий уровень напряжения с выхода элемента И 14. Таким образом устройство будет работать до тех пор, пока не будет на.ката кнопка 30 Останов, прекращающая работу генератора импульсов.У тройство реализует регулированиг и управление, обеспечивающее открытие байпасцого клапана при падении давления в ресивере до минимального уровня, переключение электропривода с низкой частоты на высокую и включение счетчика импульсов при падении давления нагнетания компрессора до заданной величины, закрытие байпасного клапана при переполнении счетчика импульсов.Таким образом, устройство позволяет точнее регулировать давление в ресивере компрессора с электроприводом путем перевода электропривода с повышенной частоты вращения ца пониженную и обратно, це повышая его мощности. Формула изобретенияУстройство для управления компрессором, снабженным двухскоростным электродвигателем, содержащее контактор, байпасный клапан. два манометра, установленных на рссивере, кнопки пуска, останова, обнуления, генератор и;:пульсов, пять элемейтов ИЛИ, .несть элементов И, регистр и дешифратор, связанцыи входами с соответствуюгцими выходами регистра, первый вход которого соединен с выходом генератора, отличаюи,ееея тем, что, с целью снижения энергетических затрат и повышения точности регулирования давления, дополнительно введснь 1 счетчик импульсов, сигнализатор давления компрессора, три элемента И и один элемент ИЛИ. причем кнопки пуска и оста- нова соединены соответственно с первым и вторым входами генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, соединенного вторым входом с выходом второго элемента И, а выходом - с первым входом счетчика, кнопка обнуления подключена к вторым входам счетчика и регистра, третий вход которого соединен с выходом третьего элемента И и1236165 Составтел Б, 1 ефтелн Редактор 11. Яцола Тех рел И. Верее Корректор Д. Обруар Заказ 3006,36 Тираж 586 11 олписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Рау шскаи наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород ул, Г 1 роектнан, 4первым входом контактора, четвертый вход регистра соединен с выходом второго элемента И и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первому выходу дешифратора, второму вхо. ду контактора и первому входу второго элемента ИЛИ, третий вход контактора соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй выход дешифратора подключен к первым входам третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответ 1 О ственно с пятым входом регистра и первым входом байпасного клапана, третий выход дешифратора подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого связан с первым выходом первого манометра, шестой вход регистра соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ и выходом четвертого элемента И, первый вход которого подключен к четвертому выходу дешифратора и первому входу пятого элемен та И, седьмой вход регистра соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И и второму входу пятого элемента ИЛИ, соединенного выходом с вторым входом байпасного клапана, восьмой вход регистра подключен к выходу шестого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента И и третьим входом пятого элемента ИЛИ, подключенного четвер тым входом к выходу седьмого элемента 1 Л и к второму входу третьего элемента ИЛИ., пятый выход дешифратора соединен с первым входом восьмого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу второго манометра, а выходк вторым входам четвертого и шестого элементов ИЛИ, шестой выход дешифраторэ соединен с первыми входами шестого и седьмого элементов И, седьмой выход дешифратора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом сигнализатора давления компрессора, восьмой выход депифратора подключен к псрвому входу девятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а выход -- с третьими входами второго и четвертого элементов ИЛИ, второй выход первого манометра подключен к вторым зходам пятого и седьмого элементов И, а второй выход второго манометра соединен с вторыми входами четвертого и шестого элементов И.