Изобретение относится к энергетике и предназначено для задания режима работы энергоагрегата в процессе повышения частоты его вращения и зашиты от аномальных режимов.
Одной из особенностей задания режима энергоагрегата, в частности такого мобильного, как гидроагрегат, яв.тсгся выработка установочных сигналов, соотнсгстнуюших заданным частотам его вращения, с после- дующим преобразованием этих сигналов в командные воздействия на системы технологической автоматики, обесиечинаюшие работу агрегата в заданном режиме, определяющем по возможности наиб( эффективное его иснользование в кп}1кретиых ус- ловиях соответствующей энергосистемы, а также защиту от аномальных режимов, например угонов.
изобретения являются обеспечение выработки командных сигнапов в режиме повышения частоты вращения вала агрегата и упрощение реализуюпшх его средств.
На фиг. 1 изображена схема устройства
для реализации способа; на фиг. 2 совмещенные временные диаграммы работы уст- ройства.
Поскольку к методам задания режима а|-регата, особенно при защите его от аномальных режимов в процессе угона, предъявляются особо высокие требования по надежности, то в предлагаемом способе его па- дежность noBbiQieiia за счет блокирования командного сигнала нри аварийном прекращении процесса интегрирования эталонных импульсов с последующей сигнализацией этого нарушения.
Для реализации нредлаг аемого способа на повышенных частотах врап1епия, когда период следования сигна,1ьных импульсов меньше, че.м время, необходимое для выработки командного сигнала, уставочный сигнал удлиняют до выработки командного сигнала. Предлагаемый снособ может быть реализован как средствами цифровой, так и аналоговой техники. В данном случае он рассматривается на примере его осуществления устройствами цифровой техники в связи
повыщеннои точностью ег о реализации.
На валу 1 гидроагрегата закреплен тахо- метрический датчик 2, выход которого подключен к входу формирователя .3 импу,:1Ь- сов. Устройство содержит счетчик 4 импульсов, первый триггер 5, второй триггер (, дешифратор 7, |-енератор 8 эталонных им- пульсов, командный блок 9, вьзшолненпый например, на основе поляризованного реле, зашунтирванного диодом 10, ра:)де;1ительпый диод 11, нормально разомкнутую контактную систему 12, резистор 13, сигна. светодиод 14, источник 15 питании, запигг- ный диод 16, нормально замкнутую контактную группу 17 поляризованного реле 9, управляемый ключ 18, блок 19 задержки, нормально разомкнутую кнопку 20, контакт
j 0
5
Q 5
ную систему 21 поляризованного реле 9, детектор 22 и расширитель 23 импульсов.
Устройство реализуюн1ее способ, работает следуюнжм образом.
При включении устройства эталонные импульсы с выхода генератора 8 поступают в счетчик 4 импульсов (фиг. 2, диаграмма а), в котором происходит процесс их интегрирования. После достижения результатом интегрирования значения, когда на разрядных выходах «1, «4, «16, «64 и «256 установится уровень логической «1, на выходе дешифратора 7 установится уровень логического «О, в результате чего на выходе Q первого триггера 5 установится уровень логической «1, в силу чего включающая обмотка поляризованного реле 9 будет отключена от нулевой шины и система установится в исхолное состояние, причем независи.мо от первоначального, случайно устанавливающегося состояния триггеров 5 и 6, не произойдет выработки ложного командного сигнала, поскольку в первое время, бла одаря задержке подачи питания блоком 19 задержки, питание на обмотки ) реле не будет подано. При этом задержка включения питания должна быть больп е времени, определяемого из выражения
- :где Ху результат интегрирования эталонных си1 налов, соответствующий ус- тавочному значению частоты вращения;
f- частота эталсжных импульсов.
При постановке агрегата на обороты сигнал тахометрического датчика 2, преобразованный формирователем 3 импульсов в (.грипательные импульсы фиг. 2 диаграмма б, поступает на вход R (обнуляющий) счетчика 4 импульсов, в результате чего при воздействии этих импульсов происходит обпуление этого счетчика, а в промежутках между этими импульсами иптегрирование сигналов эталонного генератора 8 (фиг . 2, диа- рамма в, ход занолпения счетчика условно изображен не ступенчатой, а прямой линией). До тех пор, пока результат интегри- рвания нревьнпает установочное значение ( у на диаграмме в), первый трпг1 е) 5, ста- нав, 1иваемн |й сиг на..м импульсо.м с выхода формирователя 3 импульсов, подаваемого на его вход R, в состояние, при котором на его выходе Q установится уровень логического «С - этим осунаествляется операция выработки установочного сигнала, будет снова устанавливаться в исходное состояние, в результате чего будет осуществляться оне- рация аннулирования этого сигнала.
По мере роста частоты вращения временные промежутки между снимаемыми с выхода формирователя 3 импульсов с сигналь- ны.ми импульсами умепьп1аются до такой степени, что результат иптегрирования эталонных импульсов не достигнет его хстаповочногч) значения промежуток времени t( t:) на диаграммах б и в. В результате этого установившийся на выходе Q триггера п уровень логического «О и, следовательно, уровень логической «1 на его входе Q сохранятся до поступления очерелного импульса в момент t, чем будет выполнена операция определения (контроля нулевого значения разности между установочным значением и полученным результатом интегрирования эталонных импульсов (фиг. 2, диаграмма г). Поскольку на входе S второго триггера б при этом будет уровень логической «1, то после прихода упомянутого импульса в момент ta, произойдет изменение состояния этого триггера, на его выходе q установит ся уровень логической «1 длитель}1остью т фиг. 2 диаграмма д, управляемый ключ 18 откроется и через включающую обмотку гюля- ризованного реле 9 пройдет ток, его контакты 21 изменят положение, в результате чего в момент t.j на диаграмме е будет выработана команда на включение исполнительных систем технологической авгоматики гидроагрегата, управляемых ланным установочным каналом. Поскольку при этом изменят свое 11().:южение и коР тактные системы 12 и 17, то дешифратор 7 будет заблокирован подключением его входа Е к н.левой шине, что повьинает помехоустойчивость системы в целом, триггер 5 установится в исходное состояние: обесточив тем самым обмотку реле 9 (данное обстоятельство обеспечивает схеме такие достоинства, как возможность 1рименения в качестве реле 9 по-ля- ризованных реле, не допускающих включепия своих обмоток на длительное время, повышение экономичности схемы по питанию, и, главное, снижение температуры блока, в котором установлен данный узел), а диод 14 не- рейдет в режим излучения, сигнализируя тем самым факт срабатывания установочного канала. Так как контактная система 17 при этом разомкнется, то первый триггер 5 не будет оказывать влияние на функционирвание второго триггера 6 и, следовательно, ключа 18, в силу чего эти элементы могут быть общими для остальных ус- тавочных каналов, что повышает экономичность реализации предлагаемого способа при значительном количестве установочных каналов.
Однако в предлагаемой схеме существует ограниченный диапазон контролируемых частот, поскольку при временном промежутке между сигнальными импульсами (время, необходимое для выработки командного сигнала) данная система неработоспособна, что требует введения между выходом Q триггера 6 и управляющим входом ключа 18 расширителя 23 имнульсов. Кроме того, при выходе из строя генератора 8 эте- лонных импульсов данная схема выработает ложные командные сигналы, чо недопустимо, поскольку ложная работа систем защит может привести к нару1пению работы энергосистемы ne. ioi o рег иона этот недостаток и)жет стр;иим) путем детектиро- (пния 1;)бг)ты г( нер:Тгора и выдачи инверсного значения р1 зультпта детектированпя в
любую из блокир -юп1их пеней устаповочпо- го канала, лля чего в схему вводят детектор 22.
Лля опретеления цифрового з)1аче11ия результата интегрирования эталонных импуль
- сов. по которым определяют разрядпые выходы счетчика 4, подключаемые к входам дешифратора 7, служит формула
V - Ь т
- - г --
где F
установочное значение частоты вращения;
т - длительность сигнального импульса;
1. - частота эталонных импульсов.
Наиболее удобно активные разрядные выходы счетчика 4 определить при помощи тарировки.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повьипенное быстродействие выоаботки командного сигнала при умеренном количестве модулирующих элементов та- хометрического датчика в режиме повышения частот1.1 вращения вала, а также предотвращает выработку ложных команд при прекращении процесса интегрирования эталонных импульсов и высокую помехоустойчивость.
30
Формула ил(п )рстения
. Способ задания режима эиергоаг- регата, заключающийся в интегрировании импульсов эталонпо1 о генератора в проме5 жутке времени между сигна.пьными имну;:ь- сами тахометрического датчика, частота которых пропорциональна скорости вращепия вала энерг(тагрегата, и выработке установочной команды при достижении частоты вращения вала энергч)агрегата уставочного зна- чения, отличающийся тем, что, с це.чью обесцечения выработки командных сигна,1()в в режиме новышения частоты вращения вала энергоагрегата и упрощения реализующих его средств, при поступлении очег редного сигнального импу, 1ьса б. юкируют выработку командного сигна.1а, вырабатывают установочный сигнал, пос.че чег о начинают интегрировать импу, эта. юнного генератора и контро,1ируют превышепие резу.чьтата )1ите1 ририванпя над его уста0 вочным значением до посту11, 1епия пос.че- дующего сиг)1а.ч1)Н()1Ч) импу,1ьса. при превышении которою уставочШ)1Й сигпа, аннулируют, а при равенстве или меньшем значении результата интегрирования, чем его уставочное значе1ше в момент прихода оче5 редно1Ч) сиг-иа.1ьно1 о HMiiy. ibca, вырабатывают командный сигнал.
2. Способ по п. I, отличающийся тем, что, с целью обеспечения выработки команд- tibix сигна,тов на повып1ешп 1х частотах вращения вала энергоагре|-ата, уставочный сигнал рас1ииряют до окончания выработки командного сигнала.
3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью предотвращения выработки ложной команды при аварийном прекращении процесса интегрирования импульсов эталонного генератора, контролируют ){али- чие импульсов эталонного генератора и, в случае прекращения их выработки, блокируют выработку командного сигнала.
4.Устройство для задания режима энергоагрегата, содержащее блок задержки, тахо- метрический датчик, подключенный к входу сброса счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора эталонных импульсов, а выходы с соответствующими входами деп ифратора, выход которого подключен к установочному входу первого триггера, первый выход которо1 о соединен с первым входом командног о б. ю- ка, а второй выход с установочным входом второг о триггера, ныход командного
блока подключен к управляющему входу дешифратора, отличающееся тем, что, с целью повьииения быстродействия, в него введен управляемый ключ, выход тахометри- ческого датчика соединен с вторыми входами первого и второго триггеров, выход второго триггера подключен к входу управления управляе.мого ключа, вход которого соединен с блоком задержки, а выход -- с вторым входом командного блока.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых частот в сторону их повышенных значений, в него введен расширитель импульсов, вход которого подключен к выходу второго триггера, а выход соединен с управляюп1им входом управляемого ключа.
6. Устройство по пп. 4 и 5, отличающееся тем, что в него введен детектор, вход которого соединен с выходом генератора эта- . юнны.х сигналов, а выходс уп|1авляющим входом деп1ифратора.
Ичобрегсниг отпоппся к шчш rnKi и предназначено .ия ui;iafiHH к-жима работы pel а га и )цессе ноныпк ния частоты eio ирашения и инциты (л анома.и.- ных К жимои Це. 1ЬК) июорс гения являются обесш ченне О11е)агивно11 выработки комаид- сигна.юв в режиме 11о(Ы1нения чгн тоты В)ан1ения ar|)eraia и уп))ни иие реаличую- HUIX его средств, а также повышение надеж- пости ча счет б.юкирования командно1 о 1 нгна,1а при нронадании .тонных импульсов, (дюсоб чадаиня режима - нергоагрегата состоит в том, что после при.хода очередного сигиа, импульса с та.хометрического датчика вращения вала б.-ижируют выработку командною сигнала, вырабатывают установочный сиг нал и начинают интегрировать :)та;1()нные импульсы. При достижении ре.чультатом интегрирования установочного чначения до прихода последующего сигнального имну.тьса установочньп сигнал аннулируют, а при их равенстве или со.хране- нии отрипате,тьной разницы вырабатывают командный сигнал. Устройство, реали.чук)П1ее укачанный способ, соде)жит тахометричес- кий датчик, подключенный череч ({юрмирова- те. П) импульсов к входу сброса счетчика импульсов, генератор, : талонных импульсов, деп111()))атор, первы11 и второй триггер1 1, комаи.тпый б,1ок. прав.тясмьп к,тк)ч и б.ток (. 2 с. 4 ч. и. (|1-,ты, 2 и,т. € (Л со со со to со 
|1Г 1Г 1Г ЛГПОI lMiiKi ()|1 .л. llhiH.inp Закп i 4202;2ti
(.oci аии К . Ill I. Bd. i K(j в
TiA)e.i 11 lSi p(4-Коррекш)) ЛА. llla)(j|iin
1 Mp;i ж lo.uiMC }i()(
Blil 1И1 in Г(кл .lapci Bi HHDi 1) ккми ir: ii .1 . I no делам и iu 6 реп-пи И н огкры i ни
I Til):(.), )сква. Ж Ч |. l a iiichati пап,. .1 .1, о I Ipoit ili i.u TBi iiHD-iKi. Iiii ра(|)ИЧ1Ч кие ирелирни ис, г. ж1 (|ро.. ул. I IpiicK Г)|;1Я. 4
