Спосіб автоматичного керування температурою в холодильній камері холодильної установки

Спосіб автоматичного керування температурою в холодильній камері холодильної установки, що включає вимірювання поточного тиску газів холодоагенту на впускному трубопроводі компресора, який пропорційний температурі кипіння холодоагенту в камері випарювача та температурі в 3 тиску потрапляє в регулятор, де порівнюється з заданим значенням тиску. В залежності від знаку та величини різниці заданого та поточного тиску регулятор збільшує або зменшує неперервний сигнал управління, наприклад, за загально відомим ПІД-законом регулювання. Сигнал управління з регулятора потрапляє на перетворювач частоти живлення електропривода компресора і у відповідності до зміни сигналу управління змінюється частота обертів електроприводу компресора, а значить тиск у впускному трубопроводі компресора, який пов'язаний з камерою випарювача. Зміна тиску викличе пропорційну зміну температури кипіння холодоагенту, що приведе до зміни холодопродуктивності всієї холодильної установки [Дженков М.Ю. Регулирование производительности холодильних установок: [Электрон. ресурс]. - Режим доступу: http:// www.danfoss.com/NR/rdonlyres/85825772-5BE246D9-BB2416A4F5B276F8/10414/ADV_Danfoss_HB_OCT_06.p df. -Назва з екрану]. Точність підтримання температури в холодильній камері останнім способом краща, ніж у попередньому аналогу. Але недоліком обох способів управління є недостатня точність підтримання температури в холодильній камері, бо регулюється не безпосередньо температура повітря в холодильній камері, а тиск газів у впускному трубопроводі компресора. Тиск газів у впускному трубопроводі однозначно пов'язаний з температурою кипіння холодоагенту. Температура ж в холодильній камері залежить не лише від температури кипіння холодоагенту, а й від температури, кількості та теплоємності охолоджуваних продуктів, температури навколишнього середовища. Таким чином, при використанні вказаних способів неодмінно виникнуть відхилення температури в холодильній камері відносно заданого значення, що може привести до погіршення якості продуктів та зменшення строків їх зберігання. В основу корисної моделі покладено задачу удосконалення способу автоматичного керування температурою в холодильній камері холодильної установки шляхом неперервної зміни холодопродуктивності компресора для підтримання тиску і температури кипіння холодоагенту в камері випарювача на рівні, що розраховуватиметься в залежності від температури в холодильній камері. Поставлена задача вирішена в запропонованому способі автоматичного керування, що передбачає вимірювання поточного тиску газів холодоагенту на впускному трубопроводі компресора, який пов'язаний з камерою випарювача, визначення різниці заданого тиску з поточним тиском газів холодоагенту, регулювання цієї різниці з метою її зменшення шляхом формування регулятором неперервного сигналу управління, який за допомогою перетворювача частоти змінює частоту обертів електроприводу компресора, і, відповідно, тиск у впускному трубопроводі компресора, що в свою чергу, викличе пропорційну зміну температури кипіння холодоагенту, приведе до зміни холодопродуктивності всієї холодильної установки до рівня теплопритоків і стабілізує температуру в холоди 53005 4 льній камері, згідно з корисною моделлю додатково вимірюється температура повітря в холодильній камері, визначається різниця заданої температури з поточною температурою повітря, регулюється ця різниця з метою її зменшення шляхом формування регулятором неперервного сигналу завдання для регулятора тиску газів холодоагенту, який в свою чергу регулює тиск газів у впускному трубопроводі шляхом зміни продуктивності компресора. На фіг. 1 приведена структурна схема реалізації запропонованого способу автоматичного керування, який здійснюється наступним чином. В холодильній камері 1, де зберігається продукт, знаходиться випарювач 2, в якому кипить холодоагент і пари якого по трубопроводу З потрапляють до компресора 4. Після компресора стиснені пари по трубопроводу 5 потрапляють до конденсатора 6, в якому вони охолоджуються і перетворюються на рідину, яка по трубопроводу 7 надходить до випарювача 2. Поточна температура повітря у холодильній камері 1 вимірюється за допомогою датчика 8. Сигнал заданого значення температури ТКЗ формується задатчиком 9. Алгебраїчний суматор 10 віднімає від сигналу ТК сигнал ТКЗ і формує на своєму виході сигнал помилки ДТК. Цей сигнал подається на вхід регулятора 11, який на своєму виході формує неперервний сигнал управління, який і виступає в я кості сигналу заданого значення тиску Рнз у відповідності до залежності: PHЗ ( t ) 1 ( t ) Wрег (p) (1), де t - поточний час; 1 Wрег (p) - передатна функція регулятора; d p dt - оператор диференціювання. На практиці найбільш часто використовують загально відомий ПІД-закон регулювання, передатна функція якого: 1 Wрег (p) де k1 рег 1 із 1 k 1 (1 рег 1 ізp 0.1 1 уп p 1 уп p 1 (2) - коефіцієнт передачі регулятора; час ізодрому; 1 уп - час упередження. Поточний тиск у трубопроводі 3 вимірюється P за допомогою датчика 12, сигнал з якого H надходить до алгебраїчного суматора 13, який відніP має його від сигналу заданого значення тиску HЗ і формує на своєму виході сигнал помилки . Цей сигнал похибки потрапляє на вхід регулятора 14, який на своєму виході формує непереu рвний сигнал управління рег у відповідності до залежності: u рег ( t ) H (t) W 2 (p) рег (3), 5 53005 де t - поточний час; 2 W рег (p ) 2 із - передатна функція регулятора; d dt - оператор диференціювання. На практиці найбільш часто використовують загально відомий ПІД-закон регулювання, передатна функція якого: p 2 Wрег (p) 2 k рег (1 1 2 із p 0.1 2 уп p 2 уп p 1 , (4) де 2 kрег 6 - час ізодрому; 2 уп - час упередження. u Сигнал управління рег потрапляє на вхід перетворювача частоти 15, який пропорційно до величини сигналу з суматора змінює частоту обертів електропривода 16 компресора 4. Зміна частоти обертів після закінчення перехідних процесів приводить до усунення похибки , що, в свою черP гу, приведе до стабілізації сигналу HЗ та усунення похибки . - коефіцієнт передачі регулятора; Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601