Устройство для фиксации остановки вала турбоагрегата Советский патент 1989 года по МПК F01D21/06 

I1467220

Изобретение относится к энергети- ке и может быть использовано для контроля за вращением агрегатов на электростанцияхо

Цель изобретения упрощение конструкции.

.На фиг,1 показана функциональная : схема устройства; на фйг. 2 - времен- : ная диаграмма сигналов. . Q Устройство (фиг.1) содержит дат- I чик 1 частоты врасдения с преобразова- ; телем сигналов, блок 2 сигнализации, а также аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 3 и 4, сумматор 5 циф- 15 ровой компаратор б, счетчик 7, последовательно соединенные формирова- ,,тель 8, умножитель 9 частоты и распределитель 10 импульсов, которые в совокупности представляют блок I1 20 контроля окончания торможения При этом АЩ 3 и 4 объединены по инфор- - : мационным входам,, которые соединены ; также с выходом преобразователя датмируются по задним фронтам импульсов VMH Последовательность импульсов на вход умножителя 9 частоты поступает с выхода формирователя 8, кото- рьй формирзпот импульсы F фу (фиг.2, диаграмма г) в момент перехода через нуль с низкого уровня в высокий аналогового сигнала (фиг„2, диаграмма а)

Коэффициент умножения К умножителя 9 частоты выбирается в зависимости от требуемого количества замеров (выборок) в течение одного оборота вращающегося вала, а количество выборок определяется чувствительностью датчика 1 о

В момент времени to (фиГо2) на информационных входах АЦП 3 и 4 присутствует аналоговьй сигнал уровня АО с, С приходом тактового импульса ТИ 1 АЦП 3 преобразует аналоговый сигнал АО (первая выборка) в код

MO. В момент времени t с приходом чика 1 частоты вращения и входом фор- 25 Т 2 АЦП 4 преобразует аналоговый сигнал А (вторая выборка) в код NA,. Третья выборка производится в момент 11 с приходом следующего импульса ТИ 1 , по которому А1ГТ 3 преобразует аналоговый сигнал А в код КА . и т.д. По тактовому импульсу ТИ 3 сумматор 5 вычисляет код разности N - I NA - MO I йез учета знака, который поступает на вход цифрового компаратора 6. Последний сравнивает код ДИ с уставкой Ng, величина которой задается исходя из чувствительности преобразователя и наличия помех в канале.

мирователя 8 Информационные входы сумматора 5 соединены соответственно с выходами АЩ1 3 и 4, а выход соединен с. входом цифрового компаратора 6 о Установочный вход счетчика 7 30 соединен -с выходом цифрового компаратора 6 и входом блока 2 сигнализации. Выходы распределителя 10 импульсов соединены соответственно с такти- рующими входами ЩП 3 и 4, с такти- jg

рующим входом сумматора 5 и счетным входом счетчика 7,

Устройство работает следующим об- разомо

Аналоговьй сигнал (фиГо25 диаграм-40

ма а) с выхода преобразователя импульсов датчика I частоть вращения поступает на объединенные информационные входы первого 3 и второго 4 АЦП. Работа АЦП 3 и 4 и сумматора д 5 тактируется импульсами ТИ 1, ТИ 2, и ТИ ,3,поступающими с распределите- ля I О импульсов (фиг.2, диаграммы г, д, е)о На вход распределителя 10

импульсов поступает частота f MHI с умножителя 9 частоты (фиг.2, диаграмма д).

Тактирующие и fflyльcы ТИ 1 и ТИ 2 формируются по передним фронтам импульсов умноженной частоты ,,, So времени они чередуются. Например, если импульсы ТИ 1. формируются по нечетным импульсам fумкэ. то импульсы ТИ 2 по четным о Шшульсы ТЙ 3 фор

мируются по задним фронтам импульсов VMH Последовательность импульсов на вход умножителя 9 частоты поступает с выхода формирователя 8, кото- рьй формирзпот импульсы F фу (фиг.2, диаграмма г) в момент перехода через нуль с низкого уровня в высокий аналогового сигнала (фиг„2, диаграмма а)

Коэффициент умножения К умножителя 9 частоты выбирается в зависимости от требуемого количества замеров (выборок) в течение одного оборота вращающегося вала, а количество выборок определяется чувствительностью датчика 1 о

В момент времени to (фиГо2) на информационных входах АЦП 3 и 4 присутствует аналоговьй сигнал уровня АО с, С приходом тактового импульса ТИ 1 АЦП 3 преобразует аналоговый сигнал АО (первая выборка) в код

MO. В момент времени t с приходом 5 Т 2 АЦП 4 преобразует аналоговый сиг0

g

0

0

5

нал А (вторая выборка) в код NA,. Третья выборка производится в момент 11 с приходом следующего импульса ТИ 1 , по которому А1ГТ 3 преобразует аналоговый сигнал А в код КА . и т.д. По тактовому импульсу ТИ 3 сумматор 5 вычисляет код разности N - I NA - MO I йез учета знака, который поступает на вход цифрового компаратора 6. Последний сравнивает код ДИ с уставкой Ng, величина которой задается исходя из чувствительности преобразователя и наличия помех в канале.

Во время вращения вала всегда выполняется условие 4N N. В этом случае выходной сигнал компаратора 6 обнуляет счетчик 7 и удерживает его в таком состоянии.

Выборки в моменты времени t и t j, соответствуют останову вала (фиг.2)„ В этом случае JN , + ,- М / О и выполняется условие 4К NB. При этом выходной сигнал цифрового компаратора 6 разрешает счетчику 7 счет импульсов ТИ 3 При поступлении на счетный вход счетчика 7 количества импульсов ТИ 3, равного его коэффициенту пересчета, появляется сигнал переполнения, который поступает на вход блока сигнализации. Переполнение счетчика 7 подтверждает достоверность информации об остановке вала. Если условие flN N0 выполняется непродолжительное время,например, вследствие наличия на квазисинусоидальном сигнале датчика 1 плавных экстремумов, инициирующих срабатьша- ние компаратора 6, то счетчик 7 не успеет переполниться, В этом случае выходной сигнал компаратора 6, соответствующий вьшолнению условия .ЛН 7 NB, обнуляет счетчик 7,

В качестве умножителя 9 частоты может применяться любой из известньпс умножителей, принцип действия которых

чик частоты вращения вала с преобра- зователем сигнала, формироват.ель, цифровой компаратор, счетчик со счетным и установочным входами и блок сигнализации, отличаюгдее- с я тем, что, с цепью упрощения конструкции, в него дополнительно введены два аналого-цифровых преобразо- )0 вателя с информационным и тактирук - щим входами каждый, сумматор с информационным и тактирующим входами и после довательно включенные умножитель частоты и распределитель имзаключается в синтезировании выходной частоты из частоты опорного генерато- 5 пульсов, причем выход преобразовате- ра посредством управляемого делителяля импульсов подключен к входу форчастоты, коэффициент деления которого определяется значением кода дпи- тельности периода умножаемой частоты.

АЦП 3 и 4 и цифровой сумматор 5 20 выполнены с буферной памятью на выходах, перезапись в которую тактируется импульсами ТИ 1, ТИ 2, ТИ 3.

В качестве датчика 1 используется бесконтактный вихретоковый преобразо- 25 подсоединены к тактирующим входам ватель перемещений в электрическийаналого-цифровых преобразователей и

мирователя, соединенного своим выходом с входом умножителя частоты, и к информационным входам аналого-цифровых преобразователей, выходы которых подключены к информационным входам сумматора, связанного своим выходом с входом цифрового компарато- ра, выходы распределителя импульсов

20

чик частоты вращения вала с преобра- зователем сигнала, формироват.ель, цифровой компаратор, счетчик со счетным и установочным входами и блок сигнализации, отличаюгдее- с я тем, что, с цепью упрощения конструкции, в него дополнительно введены два аналого-цифровых преобразо- вателя с информационным и тактирук - щим входами каждый, сумматор с информационным и тактирующим входами и после довательно включенные умножитель частоты и распределитель импульсов, причем выход преобразовате- ля импульсов подключен к входу форподсоединены к тактирующим входам аналого-цифровых преобразователей и

мирователя, соединенного своим выходом с входом умножителя частоты, и к информационным входам аналого-цифровых преобразователей, выходы которых подключены к информационным входам сумматора, связанного своим выходом с входом цифрового компарато- ра, выходы распределителя импульсов

Изобретение относится к энергетике и м.б. использовано для контроля за вращением агрегатов на электростанциях. Цепь изобретения - упрощение конструкции устройства. Датчик 1 частоты вращения подключен к параллельно установленным аналого- цифровым преобразователям (п) 3 и 4 и формирователю 8, входы которых объединены. Выходы П подключены к сумматору 5, выход которого подключен к последовательно установленным компаратору 6, имеющему установочный вход, счетчику 7 и блоку 2 сигнализации. Выход формирователя подключен к последовательно соединенным умножителю 9 частоты и распределителю 10 импульсов, выходы которого соединены с тактирующими входами П 3, 4, сумматора и счетным входом счетчика. Работа -П 3, 4 и сумматора 5 тактируется импульсами, поступаищи- ми с распределителя, которые формируются по передним фронтам импульсов умноженной частоты, причем импульсы во времени чередуются. Коэффициент умножения умножителя выбирается в зависимости от требуемого количества замеров в течение одного оборота вращающегося вала, а количество выборок определяется чувствительностью датчика. 2 ил. S (Л 4 0 tc

сигнал.

;Формула изобретения Устройство для фиксации остановки вала турбоагрегата, содержащее дат- 30

сумматора и к счетному входу счетчика, установочный вход которого подключен к выходу цифрового компаратора, а выход - к блоку сигнализации, д .