Устройство для регулирования параметров воздуха в системах кондиционирования воздуха пассажирской кабины

Устройство для регулирования параметров воздуха в системах кондиционирования воздуха пассажирской кабины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски и

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц 903820 (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 07.05.79 (23) 2762226/18-24 с присоединением заявки М (sl)5l. Кл.

G 05 О 16/20

G 05 О 27/02

Гооудеротеениый коиитет

СССР по делаи изаоретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 10,02.82 (53) УДК 621-327(088.8) (72) Авторы изобретения

Г.И. Башаров, В.А. Волгин, В.Л. Гудимен

В.И. Жульков и В.А. Нефе

S ° (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА

В СИСТЕМАХ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ПАССАЖИРСКОЙ

КАБИНЫ

Изобретение относится к конструкции системы регулирования параметров воздуха с электрическим управлением преимущественно для системы кондиционирования воздуха пассажирской кабины.

Известна система регулирования расхода воздуха с электрическим управлением, содержащая клапан, датчик расхода и усилитель (1). !

О

Недостатком этой системы является невысокая точность регулирования при быстро меняющихся входных параметрах вследствие отсутствия учета производной по времени регулирующего параметра.

Известна также система регулирования давления воздуха в пассажирской кабине, содержащая датчики параметра давления и скорости измерения параметра давления, клапан с приводом и сумматор. Эту систему можно представить в виде функциональной схемы, содержащей клапан с приводом, с обмотками управления на закрытие и открытие клапана, датчик давления с плюсовым и минусовым выходами датчик скорости изменения параметра с плюсовым и минусовым выходами. Привод, клапана и датчики соединены линиями связи с двумя логическими элементами ИЛИ, двумя элементами И и двумя элементами НЕ, причем плюсовой выход датчика параметра соединен через элемент ИЛИ и элемент И с пер" вой обмоткой управления клапана, ми» нусовой выход датчика скорости изменения параметра соединен через второй элемент ИЛИ и второй элемент И с второй обмоткой управления приводом, ми" нусовой выход датчика параметра соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, плюсовой выход датчика скорости изменения параметра. соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен через первый элемент НЕ со вторым входом второго элемента ll, выход вторез последовательно включенные вторые элементы ИЛИ и И с второй обмоткой управления приводом, минусовой выход параметрического датчика соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, плюсовой выход датчика скорости изменения параметра соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого через первый элемент НЕ соединен с вторым входом второго элемента И,а выход второго элемента НЕ соединен со вторым входом первого элемента И, оно содержит третий и четвертый элементы И и третий элемент НЕ, причем минусовой выход параметрического датчика связан с первым входом четвертого. элемента И, подключенным выходом к первому входу второго элемента И, и через последовательно включенные. третьи элементы НЕ и И - со. входом второго элемента НЕ, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом третьего элемента И и вторым входом четвертого элемента И.. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - график изменения параметра по времени при включении устройства и после выхода на режим.

Предлагаемое устройство для регулирования параметров воздуха {например, расхода в системе кондиционирования воздуха пассажирской кабины) содержит параметрический датчик 1 (датчик расхода), датчик 2 скорости изменения параметра (им может быть датчик скорости изменения давления, так как производная расхода по времени пропорциональна производной давления по времени) и клапан 3, соединенные воздушной магистралью 4 .с пассажирской кабиной 5. Параметрический датчик и датчик скорости имеют релейные выходы с распределительными контактами 6 и 7 и выходными контактами, звмыкаемыми при повышении и понижении расхода (плюсовой и минусовой выходы 8 и 9 датчика расхода) и при превышении заданной скорости изменения расхода при повышении расхода (плюсовой выход 10) и. понижении расхода (минусовой выход 11). Клапан 3 имеет привод 12 с обмотками 13 и 14 управления, при подаче напряжения на которые клапан соответственно закрывается или открывается. Выходы датчиков соединены со входом привода клапана

3 90 3820 4 рого элемента HE соединен со вторым входом первого элемента И. Эта схема реализует прохождение сигналов от датчиков к приводу клапана таким образом, что одиночные сигналы и одноименные сигналы {на открытие или за крытие) от датчика. давления и от дат" чика скорости пропускаются схемой и поступают на клапан, а противоположные сигналы (на открытие и закрытие) 14 задерживаются (2 ).

Недостатком, этого устройства является большая величина динамического заброса давления при включении уст.ройства. Большой заброс возникает вследствие того, что при включении устройства клапан полностью открыт (давление ниже заданного), и пока устройство не выйдет на номинальный режим, на клапан подается только сиг- >4 нал на открытие клапана (с датчика давления) или вообще не подается сигнал (при подаче датчиком скорости си -нала на закрытие и при наличии сиг нала датчика давления на открытие).

Сигнал на закрытие клапана появляет ся на его входе только при превышеНии заданного давления,а чтобы перевести клапан из полностью открытого положения в рабочее, требуется время,54 за которое перерегулирование дости" гает значительной величины. Кроме того, при пульсации давления после выхода устройства на заданный режим, когда исчезает сигнал параметричес- 35 кого датчика (датчика давления), а датчик скорости продолжает выдавать сигналы, возникают колебания с.прерывистым срабатыванием клапана попеременно на открытие и закрытие. 44

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик устройства.

Указанная цель достигается тем, - что устройство для регулирования na"

«45 раметров воздуха в системах кондиционирования воздуха, содержащее клапан с приводом, установленный в воздушной магистрали, параметрический датчик с плюсовым и минусовым выходами, датчик скорости изменения параметра

50 с плюсовым и минусовым выходами, а также элементы ИЛИ, Я и НЕ, причем плюсовой выход параметрического датчика через последовательно включенные первые элементы ИЛИ и И соединен 55 с первой обмоткой управления приводом, минусовой выход датчика скорости изменения параметоа соединен че5 9038 линиями связи с логическими элементами ИЛИ 15 и 16, элементами И l7 и 18 и элементами НЕ 79 и 20. В линию связи между элементами 16 и 20 введен элемент И 21, на вход которо- у

ro через элемент НЕ 22 подан минусовой выход датчика 1, а в линию на входе элемента 18 со стороны элемента 16 введен еще один элемент И 23, вход которого соединен с минусовым 1е выходом датчика 1.

Устройство для регулирования работает следующим образом.

При подаче, воздуха на вход системы датчики 1 и 2 вырабатывают сиг- ts налы Х,...,Х, соответствующие величине и скорости изменения параметра (расхода воздуха), эти сигналы преобразовываются элементами схемы и поступают на вход клапана 3, кото- 20 рый открывается или закрывается,- устанавливая в конце переходного про" цесса заданное значение параметра (расхода).

Прохождение сигналов в системе осуществляется в соответствии с таблицей, где Х,...,X - выходные сигналы датчиков; Z<, c. - выходные сигналы, поступающие на вход обмоток управления приводом клапана; у -у - з© промежуточные сигналы на схеме.

При включении устройства при нарастании давления датчик 1 выдает сигнал на открытие клапана (расход мал, Х = 1), датчик 2 выдает сигнал на закрытие клапана (расход увеличивается, X > = l), при этом на входе привода клапаиа появляется сигнал на закрытие (g = 1, случай 3), в результате чего клапан прикрывается

4Ф и к моменту достижения заданного расходе бо устанавливает степень дросселирования, соответствующую режиму окончания переходного процесса или

20 С близкую к ней (участок АВ.на wr. 2), Из"за,такого опережающего предварительного прикрытия клапана перерегулирование невелико или отсутствует.

В дальнейшем при пульсации расхода

s зоне около заданного значения 6,, когда отсутствуют сигналы датчика 1, . а датчик 2 скорости выдает сигналы, устанавливается равным нулю сигнал на открытие клапана (Z = О, слу" чай 8), вследствие чего устраняются периодические включения клапана, веду. щие к увеличению амплитуды пульсаций " (участок ВС на фиг. 2).

График изменения регулируемого параметра известной системы при.прохождении сигналов- для случаев 3 и 8 показан на графике пунктиром. На участке А0 датчики выдают противоположные сигналы (на открытие и закрытие), сигналы на клапан не поступают (Z

Z< О), и клапан остается полностью открытым (участок AD). На участке 0Е датчики выдают сигналы на закрытие клапана, но за время регулирования hе, когда клапан закрывается из полностью открытого положения,.регулируемый параметр значительно превышает заданное значение. При пуль" сации расхода на участке FC датчик скорости выдает периодические сигма" лы попеременно на закрытие и открытие клапана, которые проходят на вход клапана, в результате чего в системе возникают колебания с амплитудой, превышающей амплитуду пульсации. Применение изобретения позволяет улучшить качество регулирования параметров вследствие уменьшения в несколько раэ перерегулирования при включении системы и в переходных процессах и устранения колебаний при выходе системы на заданный режим.

1 1 0

2 0 . О

3 О 1 4 1 О

5 0 О

6 0 1

0 О О 0 1 1 1 О. О 0 О, О О О 1 1 О О 1 0 1

0 1 О

0 1 0 I

О 1 1 1

0 1 0

14

0 1 0 О О

I 1 0 0 1 О

0 0 0 .1 1 О

0 1 О О 1 0

903820

Продолжение таблицы

7 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0

8 0 0 0 1 0 1 0 1 I 1 0 0 0

0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1

1 2 3 4 5 6 7 8

Формула изобретения устройство для регулирования параметров воздуха в системах кондицио;нирования воздуха пассажирской каби ны, содержащее клапан с приводом, установленный в воздушной магистрали, параметрический датчик с плюсовым и минусовым выходами, датчик скорости изменения параметра с плюсовым и ми- эъ нусовым выходами, а также элементы

ИЛИ, И и НЕ, причем плюсовой выход параметрического датчика через последовательно включенные первые элементы ИЛИ и И соединен с первой об моткой управления приводом, минусовой выход датчика скорости изменения параметра соединен через последовательно включенные вторые элементы

ИЛИ и И с второй обмоткой управления зв приводом, минусовой выход параметрического Датчика соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, плюсо" вой выход датчика скорости изменения параметра соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого через первый элемент НЕ соединен с вторым входом второго элемента И, а выход второго элемента НЕ соединен со вторым входом первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения, динамических характеристик устройства, оно содержит третий и четвертый элементы 11 и третий элемент НЕ, причем минусовой выход параметрического датчика связан с первым входом четвертого элемента

И,. подключенным выходом к первому входу второго элемента И, и через последовательно включенные третьи элементы НЕ и И - со входом второго элемента НЕ, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом третьего элемента И и вторым входом четвертого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

If 394758, кл. С 05 D 16/06, 1974.

2. Патент США N 3141399, кл. 98-1,5, опублик. 1964 (прототип).

903820

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 113/28

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Б. Шевченко

Редактор И. Йрковецкий Техред И. Рейвес Корректор А, Гриценко