Спосіб автоматичного керування температурою в холодильній камері холодильної установки судна

Спосіб автоматичного керування температурою в холодильній камері холодильної установки судна, що включає вимірювання поточного тиску 3 жності 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 і температура в холодильній камері стабілізується [Дженков М.Ю. Регулирование производительности холодильних установок: [Электрон, ресурс]. Режим доступу: http://www.danfoss.com/NR/rdonlyres/858257725BE2-46D9-BB2416A4F5B276F8/10414/ADV_Danfoss_HB_OCT_06.p df. - На-зва 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 не враховується вплив температури повітря навколишнього середовища. Холодильна установка судна в цілому є досить інерційним об'єктом, в якому вирівнювання температури може сягати 100 годин і більше, наприклад, для суден-рефрижераторів. Оскільки судно весь час рухається і змінюється його широта перебування, то за цей час може суттєво змінитися температура повітря навколишнього середовища і, відповідно, теплопритоки. Зважаючи на значну інерційність холодильної установки, як об'єкту керування, регулятор не встигне вчасно скоригувати вплив зміни температури повітря навколишнього середовища і 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 судна за рахунок своєчасної компенсації змін температури повітря навколишнього середовища, що приведе до підвищення динамічної точності регулювання тиску і температури кипіння холодоагенту у випарювачі, та, відповідно, температури в холодильній камері. Поставлена задача вирішена в запропонованому способі автоматичного керування, що включає вимірювання поточного тиску газів холодоагенту на впускному трубопроводі компресора, який пропорційний температурі кипіння холодоагенту в камері випарювача та температурі в холодильній камері, регулювання поточного тиску газів холодоагенту шляхом неперервної зміни продуктивності компресора за рахунок зміни частоти обертання його електропривода, згідно з корисною моделлю додатково одночасно вимірюють температуру повітря навколишнього середовища та, в залежності 54268 4 від її величини, пропорційно змінюють продуктивність 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 3 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. Поточний тиск у трубопроводі 3 вимірюється за допомогою датчика 8, сигнал Р з якого надходить до алгебраїчного суматора 10, який віднімає його від сигналу заданого значення тиску Z, що надходить від задатчика 9, і формує на своєму виході сигнал похибки Е, що дорівнює різниці заданого Z та поточного тиску Р в трубопроводі 3. Цей сигнал похибки Е потрапляє на вхід регулятора 11, який на своєму виході формує неперервний сигнал управління U1 у відповідності до залежності: U1(t)=E(t)W1(p) (1), де t - поточний час; W1(р) - передатна функція регулятора; d - оператор диференціювання. p dt На практиці найбільш часто використовують загально відомий пропорційно-інтегральнодиференціальній (ПІД) закон регулювання, передатна функція якого: 1 T2p W1(p) k1(1 ) T1p 0.1T2p 1 (2) де k1 - коефіцієнт передачі регулятора; Т1- час ізодрому; T2 - час упередження. Сигнал управління U1 через алгебраїчний суматор 12 потрапляє на вхід перетворювача частоти 13, який пропорційно до величини сигналу з суматора змінює частоту обертів електропривода 14 компресора 4. Зміна частоти обертів після закінчення перехідних процесів приводить до усунення похибки Е, що, в свою чергу, приведе до вирівнювання холодопродуктивності компресора з тепло притоками ззовні і температура в холодильній камері стабілізується. Одночасно з цим для компенсації впливу температури повітря навколишнього середовища на температуру в холодильній камері датчик температури 15 вимірює поточну температуру повітря навколишнього середовища і сигнал V з виходу датчика 15 надходить на вхід блока компенсації 16. На виході цього блока формується неперервний сигнал коригуючого управління U2 згідно з виразом: U2(t)=V(t)W2(p) (3), де W2(p) - передатна функція коригуючого зв'язку. Передатна функція коригуючого зв'язку W2(p) визначається по залежності: W3 (p) W2 (p) W1(p) (4), 5 54268 де W1(p) - передатна функція регулятора, яка визначається по залежності (2); W3(p) - передатна функція об'єкта управління холодильної камери по каналу передачі інформації від сигналу V зовнішньої температури до сигналу Р поточного тиску в трубопроводі 3. В якості моделі W3(p) прийнята модель: k3 W3 (p) T3p 1 (5), де k3 - коефіцієнт передачі об'єкта управління; T3 - постійна часу об'єкта управління. З виходу блока 16 сигнал коригуючого управління U2 подається на вхід алгебраїчного суматора Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 12, який обчислює суму сигналу U2 та сигналу з виходу регулятора 11 U1. Сумарний сигнал з виходу суматора 12 потрапляє на вхід перетворювача частоти 13, який змінює частоту обертів електропривода 14 компресора 4 в залежності від зміни поточного тиску Р у трубопроводі 3 та від зміни температури повітря V навколишнього середовища. Це дозволяє підвищити динамічну точність підтримання температури в холодильній камері холодильної установки судна і, тим самим, збільшити строки зберігання продуктів без втрати їх якості. 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