УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Техническое решение относится к вентиляторным установкам, а именно управлению режимом их работы, в частности для автоматического регулирования вентиляторных систем тоннельной вентиляции метрополитенов.
Известно устройство управления режимом вентиляторной установки (авт. св. N 1413248, кл. E21F 1/00, 1988), содержащее программно-управляемый блок согласования давлений, к входу которого подключен блок задании давления, установленные на выходе вентилятора датчик давления и датчик положения лопаток рабочего колеса, выходы которых соединены с входами блока согласования давлений, и датчик частоты вращения вала вентилятора, соединенный с вентилятором. Кроме того, устройство содержит программно-управляемый блок определения запаса устойчивости и вычитающие элементы, выходы которых через блоки управления углом поворота лопаток и управления скоростью вращения электропривода соединены с соответствующими исполнительными механизмами.
Недостатком данного устройства является функциональная сложность и низкая надежность, а также невозможность его использования при повороте лопаток рабочего колеса вентилятора посредством инерционного исполнительного механизма.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому является принятое в качестве прототипа устройство управления режимом работы вентиляторной установки (см. патент РФ N 2064587 по классу E21F 1/00 опубл. в БИ N 21 за 1996 г.), содержащее блок согласования давлений, к первому входу которого подключен блок задания давления. На выходе вентилятора установлены датчики давления, положения лопаток рабочего колеса и частоты вращения вала вентилятора. Известное устройство снабжено также блоком управления электромагнитной муфты, блоком питания, совмещенным с модулем плавного пуска, и блоком торможения, выполненным в виде реверсивного источника питания. Кроме того, оно снабжено блоком ограничения скорости поворота лопаток рабочего колеса, датчиком частоты вращения вала электродвигателя и блоком контроля разности скоростей вращения, при этом датчики частоты и блок контроля разности скоростей вращения объединены в блок частоты вращения.
Недостатком наиболее близкого технического решения является низкая надежность, не достаточная точность позиционирования лопаток рабочего колеса при повороте.
Технической задачей предложенного решения является повышение надежности, точности позиционирования лопаток рабочего колеса при повороте и эффективности работы устройства управления электромеханической системой вентиляторной установки.
Поставленная задача достигается за счет того, что в предложенном техническом решении устройстве управления электромеханической системой вентиляторной установки, содержащей программо-управлямый блок, датчик положения, датчик давления, вентиляторный модуль, два механизма передачи, блок задания давления, дополнительно введены два двигателя, шесть датчиков тока, преобразователь, корректирующее устройство, вентильный коммутатор, причем преобразователь выполнен широтно-импульсным, двигатели реактивно-вентильными, причем выходы программно-управляемого блока соединены с первыми входами вентильного коммутатора, выходы которого соединены с каждым из двух реактивно-вентильных двигателей, первые выходы которых соединены вентиляторным модулем, посредством механизмов передач соответственно, вторые выхода каждого реактивно-вентильного двигателя соединены каждый с входами трех датчиков тока, выходы шести датчиков тока соединены с входами корректирующего устройства, выход которого соединен с входом широтно-импульсного преобразователя, выходы которого соединены со вторыми входами вентильного коммутатора, а выход вентиляторного модуля соединен с входами датчика давления и датчика положения, выходы которых соединены с входами программно-управляемого блока, а выход блока задания давления связан с третьим входом программно-управляемого блока..
На Фиг. 1 представлена блок-схема устройства управления электромеханической системой вентиляторной установки
Устройство управления электромеханической системой вентиляторной установки содержит программно-управляемый блок 1, выполненный в виде цифрового или аналогового регулятора, выходы которой связаны с первыми входами вентильного коммутатора 2, выходы которого связаны с входами каждого реактивно-вентильного двигателя главного 3 и реактивно-вентильного двигателя 4 (управляющего поворотом лопаток рабочего колеса), первые выходы которых связаны вентиляторной модулем 5, посредством механизмов передач 6 и 7 соответственно. Вторые выходы реактивно-вентильных двигателей 3 и 4 связаны с тремя датчиками тока 8 каждый. Все выходы датчиков тока 8 связаны с входами корректирующего устройства 9, выход которого связан с входом широтно-импульсного преобразователя 10, выходы которого связаны со вторыми входами вентильного коммутатора 2. Выход вентиляторного модуля 5 связан с входами датчика давления 11 и датчика положения 12 лопаток рабочего колеса вентилятора, выходы которых связаны с входами программно-управляемого блока 1. Выход блока задания давления 13 связан с третьим входом программно-управляемого блока 1.
з
ф
Устройство управления электромеханической системой вентиляторной установки работает следующим образом. На первый вход программно-управляемого блока 1 подают сигнал с блока задания давления 13 P(t) заданное значение давления в момент времени t. В то же время на первый и второй входы программно-управляемого блока 1 подают сигналы с датчика давления 11, датчика положения 12 лопаток рабочего колеса вентилятора. Фактическое значение давления, создаваемого вентиляторным модулем 5 P(t), поступает на программно-управляемый блок 1 через главную обратную связь, включающую датчик давления 11. Управляющие сигналы из выходов программно-управляемого блока 1 регулируют ключи вентильного коммутатора 2. Напряжение постоянного тока из вентильного коммутатора 2 питают реактивно-вентильные двигатели 3 и 4, крутящие моменты из которых вызывают круговые вращения вентиляторного модуля 5, посредством механизмов передачи 7 и 6 соответственно. Для управления и снижения пульсации крутящего момента двух реактивно-вентильных двигателей 3 и 4 используют шесть датчиков тока 8, сигналы тока из которых поступают в корректирующее устройство 9, корректирующие сигналы из выхода корректирующего устройства 9 поступают в широтно-импульсный преобразователь 10, управляющие сигналы из которого регулируют ключи вентильного коммутатора 2.
ф
з
ф
з
з
ф
з
Если фактическое давление P(t) больше заданного P(t), т.е. P>P, программо-управлямого блока 1 выдает управляемый сигнал на реактивно-вентильные двигатели 3 и 4 через блок вентильного коммутатора 2, вследствие что уменьшается угол установки лопаток рабочего колеса, что приведет к снижению фактического давления приблизительно до уровня P, т.е. P приблизительно равно Р.
ф
з
ф
(t)
Если фактическое давление P в момент времени t будет меньше P, т.е. P(t)<P, программно-управляемый блока 1 выдает управляемый сигнал на реактивно-вентильные двигатели 3 и 4 через блок вентильного коммутатора 2, в результате чего угол установки лопаток рабочего колеса увеличивают и фактическое давление, возрастая, уравнивается с заданным, т.е. Pф приблизительно равно Pз.
Предложенное техническое решение устройства управления электромеханической системой вентиляторной установки позволило повышение точность позиционирования лопаток рабочего колеса вентилятора при повороте модуля и эффективность работы установки.