Способ задания режима работы гидроагрегата и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК F03B15/22 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для задания релсима энергоагрегата.

Цель изобретения - повышение надежности путем предотвращения выработки ложного командного сигнала .

На фиг. 1 изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа, на фиг,2 - схема расширителя импульсов; на фиг. 3-5 варианты схем выполнения управляемых резисторов входной цепи расширителя импульсов (на фиг, 3 управляв мый резистор изображен,в виде полевого транзистора со встроенным каналом} на фиг. 4 - в .виде оптрона; на фиг. 5 - в виде термистора); на фиг. б - совмещенные диаграммы работы устройства, при этом на диаграмме а показана работа устройства при отсутствии помех; на диаграмме S - процесс с т-тирования этик импульсов в счетчике импульсов независимо от наличия расширителяI на

- сигналы на выходе дат

диаграмме

чика при наличии помех (представлены в виде сплошных импульсов), на диаграмме 1 - нроцесс суммирования этих импульсов в известных устройствах, у которых выход датчика связан непосредственно с входом счетчика импульсов; на диаграмме « - импульсы на выходе расширителя при отсутствии помех, на диаграмме е - импульсы на выходе этого расширителя при наличии помех, на диаграмме ж -процесс суммирова1-шя импульсов с выхода расширителя в счетчике импульсо На всех диаграммах отображен случай равномерного вращения агрегата. Символом t обозначено время, где t, момент времени начала роста скорости суммированияJ t момент выработки кода угонных: оборотов, U - электричекое напряжение, ц и 2„ - результаты суммироваьшя, соответствующие угонной и подсинхронной скоростям вращения агрегата соответственно.

Устройство содержит последовательно соед шенные импульсный датчик оборотов, преобразующий частоту вращения агрегата в импульсы электрического тока или напряжения, управляемый расширитель 2 импульсов, счетчик 3 импульсов, дешифратор 4 и командный блок 5, подключенный к обнуляющему входу счетчика 3, таймер 6 и подключенный к управляющему входу расширителя 2 импульсов тахометрический преобразователь 7.

Командный блок-5 представляет собой запоминающее промежуточное реле с триггерной характеристикой.

Расширитель 2 импульсов может быть выполнен на базе триггера 8 Шмитта (на фиг. 2 обведен штриховым контуром), к входу которого подключена зарядно-разрядная депь, выполненная в виде последовательно включенных управляемого зарядного резистора 9, конденсатора 10 и разрядного ключа на транзисторе 11, подключенного параллельно конденсатору 10, На фиг. 2 показан также выход 2 расширителя 2 импульсов.

На фиг. 3-5 изображены схемы включения управляемых резисторов, пригодных для применения в данном расширителе, причем на фиг. 3 использован полевой транзистор 13 со встроенным каналом, на фиг. 4 - оптрон 14, а на фиг. 5 - термистор 15 к подогревающей обмотке которого 16 подключен тахометрнческий преобразователь 7 (вспомогательные резистивные цепи, подключаемые параллельно и последовательно с регулируемым резистором для достижения необходимой функциональной зависимости его сопротивления от уровня сигнала тахометр ическог о преобразователя 7,

на схемах не выделены). I

Способ осуществляют следующим образом,С датчика I через расширитель 2 подают в счетчик 3 импульсы электрического тока или напряжения.

Поступающие с выхода датчика 1 импульсы (фиг. 6, диаграммы а и S ) как непосредственно на счетчик 3, так и через расширитель 2 (диаграмма ), суммируются с одинаковой интенсивностью, причем результат кодирования скорости вращения в счетчике 3 Вобоих случаях один и тот же.

При наличии помех(диаграмма S) в момент t{ интенсивность суммирования (диаграмма 2 ) резко возрастает, в результате чего в известных устройствах в момент- tg на разрядных выходах счетчика 3 вырабатывается код угонных оборотов, на который настроен дешифратор 4,вследствие этого происходит срабативанне командного блока 5„ вызывающее аварий ше отключение агрегата со всеми вытекающими последствиями, особенно тяжелыми при отключении сверхмощных агрегатов, поскольку в этих слу чаях возникает опасность потери устойчивости энергосистемы. Если же в этом случае импульсные сигналы перед подачей на вход счетчика 3 подвергаются расширению (диаграмма б), то за измерительный цикл процесс суммирования осуществ ляется в соответствии с диаграммойж и, следовательно, результат суммирования не достигает значения, соответствующего угонной частоте оборотов, в силу чего не происходит ложного сра батывания командного блока 5, т.е. обеспечивается помехоустойчивость задающей режим работы системы (показан ЛИШЬ один канал управления) В рассмотренном примере приводит ся наиболее распространенный случай работы агрегата, когда частота помехи существенно выше частоты полезного сигнала, а время воздействи помех значительно меньше измеритель ного цикла, однако при сравнимых длительностях воздействия помех и измерительного цикла фактический ре зультат суммирования импульсных помех при наличии расширения может быть ниже, чем его значение, соответствуюп ее частоте вращения, при которой снимаются уставочные сигналы, что может привести к ложному снятию уставочных сигналов. В подоб ных условиях устранение опасности ложного снятия уставочного сигна.ла осуществляют при переводе суммирующего регистра счетчика импульсов из режима счета импульсов в режим измерения их периода, что предусмот рено во всех серийно выпускаемых счетчиках, например К3-35.. Для этого достаточно выход датчика 1 подключить непосредственно к периодо-. MepV, разрядные выходы которого сое динены с входами блока отключения уставочного сигнала. Приведенная в качестве примера схема устройства предназначена в основном для зашиты от помех суммируюошго регистра счетчика 3 в режим синхронных оборотов гидроагрегата, т.е. в режиме работы, в котором агрегат используется подавляющее время своего срока службы. В силу этого для реализации способа в большин стве случаев достаточно при помощи 064 расширителя 2 довести ши15ину подаваемого с его выхода на вход счетчика 3 импульса до величины Т, определяемой из соотношения (n-T)T5 0|5П, где П - период генерирования сигнальных импульсов в режиме синхрон1тых оборотов; Г - разрешающее время счетчика, при на диаграммах 2 и ж символами 2Ги и Zip обозначены результаты суммирования счетчика,соответствующие угонной и подсинхронной скоростям вращения агрегата, В этом случае эdDфeктивнocть способа в угонном режиме и других переходных режимах обеспечивается или отключением расширителя, или вьтолнением его перерастраиваемым. Б последнем случае расширитель выполняют регулируемым, причем на вход управляющей длительностью генерируемого им импульса цепи может быть подан сигнал от простейцего аналогового тахометрического преобразователя, например от тахогенератора, с пониженными метрологическими параметрами, не обеспечивающими требования задания режима работы агрегата в. целом, но достаточными для задания длительности расширяемого импульса Т в соответствии с выражением (1). При осуществлении способа с помощью устройства (фиг. 1) импульсы, поданные через расширитель 2 в счетчик 3, подсчитываются в последнем в течение периода времени, определяемого таймером 6. Результаты подсчета импульсов депсисЬрируются в дешифраторе 4, и при достижении числа импульсов за период измерения порога, соответствующего установочному значению частоты оборотов гидроагрегата, командный блок 5 выдает команду в систему регулирования режима агрегата. При noBbtTTeHHH частоты вращения повьштается уровень сигнала на выходе преобразователя 7, в качестве которого, удобно использовать тахогенератор. Это напряжение поступает на вход расширителя 2, в результате чего происходит сужение импульсов, поступающих на счетчик 3, следовательно, задний фронт каждого импульса не сливается с передним фронтом следующего за ним импульса. $ Управляемый расширитель работает следующим обре1зом. При подаче на базу транзистора 1 импульсного сигнала происходит быстрый разряд конденсатора 10, в результате чего на выходе 12 расширителя появляется сигнал,, удерживающийся до тех пор, пока конденсатор 10 через управляемый резистор 9 зарядится до напряженияS открывающего входную ступень триггера 8. При изменении частоты вращения соответственно изменяется и выходной сигнал преобразователя 7, в результате чег изменяется сопротивление управляемо го резистора 9, выполненного соглас но схемам на фиг. 3-5 таким образом, чтобы при повьппении уровня , сигнала,снимаемого с преобразовател 7, происходило уменьшение сопротивления этого резистора и заряд конденсатора 10 происходил бы более ин тенсивно, вследствие чего ширина импульса на выходе расгаирителя умен и наоборот. Формула изобретени 1 . Способ задания режима работы гидроагрегата путем преобразования его частоты вращения в импульсы электрического тока или напряжени:я, 6 периодического суммирования этим импульсов, сравнения результатов суммирования с уставочным значением и выработки командного сигнала на включение технологической автоматики агрегата при достижении результатов суммирования уставочного значения,: отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности путем предотвращения выработки ложного командного сигнала, перед суммированием длительность импульсов увеличивают до величин, при которой задний фронт каждого импульса не сливается с передним фронтом следующего за ним импульса. 2. Устройство задания режима работы гидроагрегата, содержаш.ее импульсный датчик оборотов и последовательно соединенные таймер, счетчик импульсов, дещифратор и командный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно содержит расширитель импульсов, вход которого подключен к выходу датчика оборотов, а выход - к счетному входу счетчика импульсов, и тахометрический преобразователь, расширитель импульсов выполнен перестраиваемым и его управляющий вход соединен с выходом тахометрического преобразователя.

Изобретение относится к области энергетики. Изобретение позволяет повысить надежность энергоагрегата путем предотвращения выработки ложнаго командного сигнала. При задании режима работы агрегата перед суммированием длительность импульсов электрического тока увеличивают до величины, при которой задний фронт каждого импульса не сливается с передним фронтом следующего за ним импульса. Устройство содержит расширитель импульсов, вход которого со,общен с выходом аналогового тахометрического преобразователя 7. При изменении частоты вращения изменяется выходной сигнал тахогенератора, изменяется и сопротивление резистора 9: при повышении уровня сигнала сопротивление резистора 9 уменьшается. Заряд конденсатора 10 при этом происходит более интенсивно и пшрина импульса на выходе расширителя уменьс шается . При уменьшении уровня сиг(Л нала ширина импульса увеличивается. 2 с.п. ф-лы, 6 «л. С si 10 -О .2

фи9.1

VJl

0

(риг.Э