Управление винтовыми компрессорами на судах

0

На разных судах управление винтовыми компрессорами осуществляется по разному. В начальный период использования винтовых компрессоров для управления ими применялись релейные системы. Они построены по такому же принципу, что и системы управления поршневыми компрессорами. Только разгрузка компрессора при пуске достигается путем перевода фигурного золотника в положении минимальной производительности, а управление устройством для изменения производительности в рабочих условиях осуществляется регулятором. Например, на ТР «Прибой» установлен регулятор температуры рассола, а на РБ «Рыбацкая слава» — регулятор давления всасывания.

Дискретно-логические системы управления впервые появились на судах типа «Остров Русский», где использован регулятор РТ7416 фирмы «Филипс». Характерно, что для пуска-остановки компрессоров S54-2E на судах с этим регулятором применена релейная схема. Дискретно-логическая система управления в рабочих условиях управляет воздухоохладителями и производительностью компрессора.

Широко применяемые на судах и стационарных холодильниках компрессоры типа S3 предприятия «Кюльаутомат» комплектуются дискретно-логической системой управления. Долгое время поставлялась система управления, построенная на полупроводниковых модулях серии «Транслог». В последние годы используются модули серии «Транслог-2», сохраняющие работоспособность при более высоких температурах окружающей среды. Модули располагаются в пронумерованных гнездах блока системы управления, выполненного в виде шкафа с открывающейся дверью. В блоке имеются также гнезда для подключения измерительных приборов. Это облегчает техническое диагностирование системы управления и ремонт ее путем замены модулей.

Типовая система управления с применением модулей любой из двух серий обеспечивает пуск-остановку компрессора, изменение производительности, ограничение потребляемого тока, защиту от опасных режимов работы, сигнализацию и блокировку с внешними устройствами. Часть модулей и дополнительных узлов блока системы управления выполняет вспомогательную функцию, к которой относится, в частности, стабилизация напряжений в цепях, подогрев и проверка исправности сигнальных ламп.

Надо отметить, что на современных судах дискретно-логические системы управления управляют не только компрессорами, но и всей холодильной установкой. Например, на ТР типа «Карл Либкнехт» предусмотрено управление компрессорами, воздухоохладителями грузового отсека и устройствами для оттаивания воздухоохладителей. Для управления каждым объектом предусматривается отдельная подсистема. Работа подсистем достаточно самостоятельная, что позволяет рассматривать их как групповые системы управления. Взаимосвязь между ними осуществляется посредством электромагнитных реле и через параметры холодильной установки.

Большинство эксплуатируемых в настоящее время компрессоров типа S3 имеет систему управления, построенную на базе модулей серии «Транслог>. При совмещении в одном модуле двух логических или функциональных элементов дополнительно указывают номер выхода. Иногда обозначают также номера входов. При описании схемы в скобках указывается принятое в серии Транслог обозначение модулей, не имеющих однозначного наименования в технической документации.

Схема пуска и остановки компрессора имеет два ключа: в9 и. в 10. С помощью ключа в9 выбирают ручной или автоматический режим управления. На судах типа «Карл Либкнехт» предусмотрен только ручной режим с использованием кнопок в5—включение и в6 — выключение. Пуск-остановку, компрессора в автоматическом режиме нетрудно осуществить, например, с помощью двухпозиционного сигнализатора температуры или давления, как это сделано на. РТМС «Прометей». Ключ в10 позволяет выбрать один из трех режимов пуска: 1 — без опроса загрузки электростанции; 2 — подготовительный пуск; 3 —с опросом загрузки электростанции. Режим 2 используется при опробовании агрегата и настройке регулятора производительности. В этом режиме включаются только насосы гидравлической системы и системы смазки; электродвигатель компрессора не включается. В режиме 3 разрешение на пуск компрессора дается только при наличии достаточного запаса мощности судовой, электростанции. Это предотвращает аварийное выключение потребителей электроэнергии. Выходными элементами схемы управления являются электромагнитные реле и сигнальные лампы. Реле d2 осуществляет пуск насосов, а реле 43 включает электродвигатель компрессора.

Порядок действий при пуске компрессора можно разделить на следующие такты: 1—подача питания в схему управления и ориентация триггера V48; 2— нажатие кнопки в5 — включение; переключение триггера V48; срабатывание реле d2; включение насоса гидравлической системы и насоса системы смазки; 3—повышение давления масла; мигающая сигнализация ламп h2 и h3 о работе насосов; 4—автоматическое перемещение фигурного золотника в положение минимальной производительности; 5 — срабатывание реле d3 и пуск электродвигателя компрессора; отключение лампы h2 и непрерывная сигнализация лампой h3; 6 нормальная работа с автоматическим изменением производительности и ограничением потребляемого тока; 7 — нажатие кнопки в6 — выключение; возврат триггера V48 в исходное состояние; отпускание реле d2, d3; остановка электродвигателей компрессора и насосов.

 

Рис. 1. Схема пуска-остановки компрессора S3-900

 

В цепи управления подается постоянный ток напряжением +12; 0; —12 и —48 В. Для стабилизации напряжения используют специальный блок питания, включающий три трансформатора и три трехфазных мостиковых выпрямителя, а также два реле, контролирующих напряжение +12 и —12 В. При уменьшении напряжения на 20% реле отключают писание схемы управления. Питание отключается также, если пропадает напряжение —48 В. В момент включения питания через дифференцирующую цепочку, состоящую из сопротивления r50 и конденсатора К1, подается направляющий импульс в триггеры V43: V48. До включения питания они могут находиться в любом из двух устойчивых состояний. Подача направляющего импульса обеспечивает нужную их ориентацию. В частности, на инвертированном выходе триггера. V48 появляется сигнал 1, запрещающий срабатывание последующих элементов.

При нажатии кнопки в5 триггер V48 переключается и остается в таком положении независимо от размыкания контакта в5. На рабочем выходе V48 появляется сигнал 0, который поступает на вход элементов V28/11 и V27/11. Чтобы на выходе V27/11 появился сигнал 1, должны быть выполнены два дополнительных условия. Ключ в9 должен находиться в положении р ручного управления, а сблокированный с работой водяного насоса контакт НВ должен быть замкнут. При этом все входы элемента V27/11 имеют нулевой сигнал, а на выходе V27/11 появляется сигнал 1. Через усилитель мощности V96 срабатывает реле d2. Оно включает насосы гидравлической системы и системы смазки. Начинается повышение давления масла. Контакт d2-1 подготавливает включение реле d3, а контакт d2-2 включает защиту от пониженного давления в системе смазки.

С выхода V27/11 сигнал 1 поступает также на вход элемента V29/11. На выходе его появляется сигнал 0, поступающий к элементам V30/H и V31/11. На вход элемента V30/11 по линии а6 из схемы регулятора производительности поступают также сигналы 0/1 с периодом 2 с от тактового датчика V100. Соответственно на выходе V30/11 появляются обратные сигналы 1/0. Они прямо проходят на усилитель V68/11, и на усилитель V68/10 со сдвигом по фазе на 180° с выхода V28/11. Поочередное включение усилителей вызывает мигание ламп h2, h3 и срабатывание реле d7, d9, служащих для размножения и дистанционной передачи сигналов. Прерывистые сигналы свидетельствуют о нормальном протекании пускового периода.

Чтобы сработало реле d3 и включился электродвигатель компрессора, на входах 7, 8, 9 элемента V31 должны быть нулевые сигналы. Появление сигнала 0 на входе V31/9 уже рассмотрено. Для получения нулевого сигнала на входе V31/7 ключом в 10 необходимо выбрать режим 1 или 3. Одним из условий появления сигнала 0 на входе V31/8 является размыкание конечного выключателя минимальной производительности компрессора min. Возможность изменения производительности зависит от положения контактов сигнализатора давления масла РРД. При пониженном давлении смазки единичный сигнал появляется в. линиях а3 и c1. По линии c1 через реле времени V61 он поступает в систему аварийной защиты. По линии аЗ сигнал 1 поступает на вход элементов V33/11, V60/10, V36/11 и блокирует работу усилителей V86, V91. При повышении давления смазки до установленного значения контакты РРД переключаются. На линиях а3 и c1 появляется сигнал 0, блокировка усилителей V86, V91 прекращается. Под действием нулевого сигнала от ключа в10 на выходе V32/10 появляется сигнал 1, так как блок-контакт ПУ пускового устройства электродвигателя компрессора разомкнут. По линии а2 через сдвоенный элемент ИЛИ—НЕ V33 он поступает на усилитель V86. Начинается перемещение фигурного золотника компрессора до размыкания конечного выключателя минимальной производительности.

После переключения контактов сигнализатора РРД и размыкания конечного выключателя минимальной производительности min на выходах V30/10 и V31/10 появляются нулевые сигналы. Если ключом в 10 выбран режим 1, то на выходе V29/10 также имеется сигнал 0. В положении 3 ключа в10 на выходе V29/10 нулевой сигнал появляется лишь при условии, что мощность электростанции достаточная и замкнут контакт ЭС. Наличие нулевого сигнала на выходах V29/10; V30/10; V31/10 способствует появлению сигнала 1 на выходе V31/11. Усилитель V97 вызывает срабатывание реле d3, и происходит включение электродвигателя компрессора.

По линии обратной связи замыкается контакт ПУ пускового устройства компрессора. Он обеспечивает подачу сигнала 1 на вход элементов V26/10; V29/10; V30/10; V31/10; V32/10. В связи с этим реле d3 остается в притянутом положении, несмотря на замыкание конечного выключателя минимальной производительности min; кратковременное переключение контактов сигнализатора РРД; размыкание контактов ЭС из-за отсутствия запаса мощности электростанции. С выхода V32/10 в линии а2 появляется сигнал 0. Тем самым создается возможность изменения производительности компрессора с помощью трехпозиционного регулятора, нажимных кнопок в3; в4 или под действием регулятора тока. Подача сигнала 1 от контакта ПУ к элементу V26/10 прекращает мигание ламп h2 и h3. Лампа h3 и реле d9 остаются постоянно включенными. Пуск компрессорного агрегата на этом завершается.

Если ключом в10 выбран режим 2, на вход элементов V31/11 и V32/10 подается сигнал 1. Вследствие этого не срабатывает реле d3 и не происходит автоматического перемещения фигурного золотника компрессора в положение минимальной производительности. Поскольку в линии а2 появляется сигнал 0, возможно перемещение фигурного золотника с помощью кнопок в3, в4. Такой режим позволяет при остановленном компрессоре испытывать работу гидравлической системы, производить надстройку указателя производительности и проверить срабатывание конечных выключателей. Заметим, что при размыкании контакта минимальной производительности min единичный сигнал появляется в линии а4. Через V37/10 он поступает на V34/11 и блокирует влияние трехпозиционного звена на работу усилителя V86. Если размыкается контакт максимальной производительности max, то сигнал 1 по линии а5 поступает к апериодическому звену, состоящему из резистора r70 и конденсатора К23. Вследствие экспоненциального изменения сигнала RC цепочки пороговый усилитель V38 (1В21) срабатывает не сразу после размыкания контакта max, а с задержкой около 2 с. За это время фигурный золотник компрессора полностью достигает крайнего положения. Единичный сигнал усилителя V38 через элементы V37/11, V35/11 блокирует работу усилителя V91.

Для остановки компрессорного агрегата нажимают кнопку в6 — выключение. При этом переключается триггер V48. На его рабочем выходе появляется сигнал 1. Отпускают реле d2, d3; останавливаются электродвигатели компрессора и насосов. Вследствие размыкания контакта ПУ пускового устройства усилитель У68/11 отключает реле d9 и лампу h3. Переключение контакта РРД из-за понижения давления смазки блокирует работу усилителей V86, V91 в схеме регулятора производительности.

В схеме управления компрессором S3-900 параллельно ключу в9 может быть установлен контакт АП для автоматического пуска и остановки компрессора. Ключ в9 при этом ставится в положение а автоматического режима работы. Первоначальный пуск компрессора как и прежде, производится нажатием кнопки в5. Автоматическая остановка происходит при размыкании контакта АП управляющего прибора, так как на выходе V27/10 появляется сигнал 1. Под действием его усилители V96, V97 отключают реле d2, 43. Электродвигатели насосов и компрессора останавливаются. Характерно, что триггер V48 не /переключается. Поэтому при последующем замыкании контакта АП пуск. компрессорного агрегата в описанной выше последовательности происходит автоматически без нажатия кнопки б5.

Сигнал 1 (—12 В) к логическим элементам от цепей, питающихся напряжением —48 В, поступает через типовые схемы понижения напряжения V77÷V80 (1RV19).

Схема аварийной защиты и сигнализации обеспечивает аварийную остановку компрессора и подачу соответствующего сигнала при чрезмерном повышении давления нагнетания понижении давления всасывания; понижении давления смазки; повышении температуры нагнетаемых паров хладагента и температуры обмоток электродвигателя компрессора. Кроме того, пусковое устройство электродвигателя компрессора имеет автоматы для защиты от превышения силы потребляемого тока и понижения питающего напряжения.

Сигнализаторами контролируемых параметров являются сигнализатор температуры обмоток РТО; сигнализатор температуры нагнетания РТН; сигнализатор давления нагнетания РДН и всасывания РДВ; сигнализатор разности давлений масла

 

 

Рис. 2. Схема защиты и сигнализации компрессора S3

 

РРД. При срабатывании любого прибора защиты переключается один из триггеров V43—V47, обеспечивая аварийную сигнализацию. Вместе с тем в линиях с2, с3 появляется сигнал 1, Поступая в схему управления, он вызывает переключение триггера V48 и остановку компрессорного агрегата.

Работа применяемых в рассматриваемой схеме сигнализаторов РТО и РТН основана на свойстве некоторых полупроводников (позисторов) резко увеличивать электрическое сопротивление в определенном диапазоне температур. Позистор и сопротивление r42 (r39) образуют делитель напряжения, подаваемого на вход порогового усилителя 1В21. Для контроля температуры обмоток электродвигателя используется три последовательно соединенных позистора: по одному в каждой обмотке. Температура нагнетаемого хладагента контролируется с помощью одного позистора. Из-за увеличения электрического сопротивления терморезистора при повышении температуры напряжение на входе в усилитель V41 (V42) достигает 1,8— 2,5 В, что достаточно для появления сигнала 1 на выходе. Этот сигнал с выхода V49/11 подается в линию с2 и вызывает остановку компрессора. Он проходит также на выход V51/10(V52/10), обеспечивая загорание лампы h9 (h8). Проходя через дифференцирующую цепочку, выходной сигнал порогового усилителя превращается в остроконечный импульс, который переключает триггер V43 (V44). На выходе V52/11 появляется сигнал 1, от которого срабатывает реле общей сигнализации d5. Путем нажатия кнопки в2 триггер V43 (V44) можно перевести в исходное состояние. Общая сигнализация от реле d5 при этом прекращается. Однaкo лампа h9 (h8) гаснет лишь при условии понижения контролируемой температуры ниже установленного значения.

Размыкание контактов РДН или РДВ вследствие повышения Давления нагнетания или понижения давления всасывания приводит к появлению сигнала 1 в линии с3 и переключению триггера V45 (V46). Единичный сигнал с выхода триггера вызывает зажигание лампы h5 (h6), срабатывание размножающего реле d6 (d8), а также включение общей сигнализации с помощью реле d5. При нажатии кнопки в2 световая и звуковая сигнализация отключаются.

Как отмечалось выше, переключение контактов РРД от понижения перепада давлений масла приводит к появлению отрицательного напряжения в линии c1. Оно поступает на вход реле времени V61 (2ZR01). Если в течение заданного промежутка времени (10 с) давление масла не поднимется и контакты РРД обратно не переключатся, то на выходе V61 появится сигнал 1. По линии с3 он вызывает остановку компрессора, а воздействуя на триггер V47, включает лампу h7, реле d10 и d5. Как и при срабатывании любого другого прибора защиты, отключение аварийной сигнализации производится путем нажатия кнопки в2, а для повторного пуска компрессора требуется нажатие кнопки в5.

Кнопка в1 служит для контроля исправности усилителей V65—V69 и подключенных к ним сигнальных ламп. При нажатии ее должны загораться все сигнальные лампы. Цепь питания сигнальных реле в это время разрывается. Чтобы уменьшить пусковой ток сигнальных ламп, они постоянно подогреваются током, проходящим по линии с6 через добавочные сопротивления.

Регулятор тока предотвращает перегрузку электродвигателя компрессора при высоких давлениях всасывания и нагнетания хладагента. Применение его позволяет подбирать электродвигатель по мощности, потребляемой в рабочих режимах. Он принудительно уменьшает производительность компрессора при Возрастании потребляемого тока до установленного значения. Регулятор тока имеет характеристику реального двухпозиционного реле, Поэтому действие его прекращается после снижения силы потребляемого тока на величину зоны возврата.

С помощью трансформатора тока регулятор подключается к одной из обмоток электродвигателя. Во вторичную цепь включается трансформатор m4 и амперметр g1 Трансформатор m4 преобразует пониженный ток в напряжение которое через делитель r51 поступает в выпрямительный элемент V23 (2DR18). После выпрямления оно подается на пороговое реле напряжения V21 (2Е10). Порог срабатывания реле настраивается в пределах 3—4 В с помощью потенциометра а элементе V21 Если напряжение на входе V21 превышает порог срабатывания, то на его выходе и в линии а1 появляется сигнал 1. Через сдвоенный элемент ИЛИ-HE V33 он проходит на усилитель V86 и включает электромагнит М на уменьшение производительности компрессора. Вследствие уменьшения холодопроизводительности компрессора снижается сила потребляемого тока. Напряжение на входе V21 падает ниже порjга отпускания. В линии а1 появляется нулевой сигнал, и производительность компрессора снова может изменяться (вручную или под действием трехпозиционного регулятора). Разность между  порогами срабатывания и отпуcкания реле напряжения, V21 настраивается с помощью потенциометра r2.

 

Рис. 3. Схема регулятора тока

 

Используемая литература: Ейдвюс А. И. Системы и средства автоматизации судовых
холодильных установок. М.: Легкая и пищевая пром-сть,
1983.— с.

 

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Пароль на архив: privetstudent.com

Категория: Рефераты / Приборы связь и коммуникации

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.