3 / 9
Экспериментальная установка для исследования работы систем регулирования…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 11
⋅
2016 3
Существует еще одна система регулирования, называемая
инвариантной. Ее действие основано на одновременной работе по
принципам возмущения и отклонения. Передаточную функцию
регулятора подбирают таким образом, чтобы любое воздействие
внешнего фактора нивелировалось. Поэтому в идеальной инвари-
антной САР отсутствуют и статическая ошибка, и переходный
процесс [7]. Применение данной системы регулирования позволяет
повысить надежность и точность работы холодильных систем и
уменьшить металлоемкость установок.
Благодаря применению идеальной инвариантной САР возможно
создание высокоточной низкотемпературной системы термостати-
рования, обеспечение устойчивости режимов работы газоразде-
лительных установок (ГРУ) для получения особо чистых газов и т. п.
Отметим, что до настоящего времени такие САР в холодильных
установках не использовались ввиду сложности их настройки.
Однако при современном состоянии вычислительной техники такие
задачи становятся решаемыми, открытым остается вопрос моделиро-
вания инвариантной САР.
Важной задачей проектирования инвариантной САР является
математическое моделирование установки, проверка моделей на
эксперименте и программирование регулятора по полученной модели
инвариантного регулятора.
Для моделирования инвариантной САР на базе малой
холодильной машины с воздушным испарителем и воздушным
конденсатором был создан экспериментальный стенд (рис. 1).
Установка заправлена хладагентом R134a (тетрафторэтан). Данный
тип хладагента широко используется в холодильной технике, так как
является озонобезопасным.
Рассмотрим
работу
экспериментальной
спроектированной
холодильной установки. Компрессор
1
сжимает пары фреона до
давления конденсации, температура за компрессором измеряется
термодатчиком, что позволяет вычислять работу компрессора. После
компрессора сжатый фреон поступает в воздушный конденсатор
2
,
далее жидкость фреона накапливается в ресивере
3
. Затем жидкость
фреона поступает в регенератор
4
, где переохлаждается обратным
потоком. После регенератора жидкость проходит антикислотный
фильтр-осушитель
5
: здесь фреоно-масляная смесь очищается от
кислоты и воды, которые могли остаться в системе в результате
недостаточной осушки установки перед заправкой. Давление
конденсации можно регулировать с помощью регулятора
7
, а наличие
жидкости контролировать через смотровое стекло
6
. После фильтра
жидкость поступает в одно из расширительных устройств: электронно-
расширительный вентиль (ЭРВ)
8
, мембранный запорный вентиль
9
или