Онлайн Электрик > Электронная конференция «Электроэнергетика. Новые технологии»

Дата приоритета: 18.01.2014
Код ГРНТИ: 45.01.81
Сертификат участника: Скачать
Прислать статью

Разработка и создание лабораторного стенда для исследования систем управления энергоэффективными вентиляционными системами

А.В. Ледовских
ФГБОУ ВПО «НГТУ»

Метрополитен является наиболее совершенным и важнейшим видом городского транспорта, который способен справляться с высокой интенсивностью пассажиропотока, как никакой другой вид городского транспорта. Эксплуатационные показатели метрополитена в значительной степени зависят от эффективности и конструктивного совершенства его системы вентиляции [1].

Для исследования систем управления вентиляцией метрополитена было создана адекватная физическая модель (лабораторный стенд), выполненная в форме односводчатой станции метрополитена (рисунок 1) в численном масштабе 1:50 (объемном масштабе 1:125000).

При разработке было обращено внимание на такие компоненты работы вентиляции метрополитена, как адекватность в работе станционных и перегонных вентиляторов, поршневой эффект при движении поездов, микроклимат на станции, а также, на обработку полученных данных различных показателей, таких как: температура, влажность, содержание углекислого газа. В зависимости от значений данных показателей, должна производиться регулировка частоты вращения вентиляторов, отвечающих за поддержание климатических условий комфортных для организма человека.

Рисунок 1 – Общий вид лабораторного стенда

Для регулирования скорости вращения станционных и перегонных вентиляторов разработана система управления на базе микроконтроллера. Регулирование скорости вращения вентиляторов выполняется по принципу широтно импульсной модуляции (ШИМ). Данный принцип позволяет производить управление в ключевом режиме, что повышает кпд системы, сохраняя при этом возможность плавного управления скоростью вращения.

Для подключения вентиляторов к микроконтроллеру разработана схема драйвера, представленная на рисунке 2. Драйвер в составе системы управления выполняет функции согласования сигналов и обеспечивает качественное управление вентиляторами.

Блок-схема алгоритма управления представлена на рисунке 3. Алгоритм обеспечивает плавное увеличение и снижение скорости вращения вентиляторами, моделирование поршневого эффекта на станции.

Рисунок 2 – Микропроцессорный модуль управления вентиляторами

Рисунок 3 – Алгоритм программы запуска и регулирования скорости вращения вентиляторов

Разработанный лабораторный комплекс позволяет исследовать различные режимы и законы управления тоннельными и станционными вентиляторами для обеспечения заданных показателей эффективности работы системы. Управляющие алгоритмы создаются в программном комплексе CoDeSyS и реализуются с помощью программируемого логического контроллера (ПЛК) ОВЕН-150. Сигналы обратной связи формируются аналоговыми и цифровыми датчиками и обрабатываются ПЛК, что позволяет оценивать эффективность различных алгоритмов управления тоннельной и станционной вентиляцией.

Список использованных источников

1. Цодиков, В.Я. Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов [Текст]. – М. : Издательство «Недра», 1968. – 408 с.



Библиографическая ссылка на статью:
А.В. Ледовских Разработка и создание лабораторного стенда для исследования систем управления энергоэффективными вентиляционными системами // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2014.–URL: /articles.php?id=104 (Дата обращения: 30.11.2021)

Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":
Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик: Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А.Н. Алюнов. - Режим доступа: http://online-electric.ru