Способ задания режима работы энергоагрегата и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК F03B15/18 

j Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для работы в системе задания режима работы энергоагрегата.

Цель изобретения - повышение надеж- сти и точности задания режима работы ергоагрегата.

На фиг. 1 показан пример выполнения тройства для реализации способа; на ф 1г. 2 - временная диаграмма в f-f ко- динатах; на фиг. 3 - то же, в Uf-t коорди- н тах; на фиг. 4 - то же, в Un-t координатах; на фиг. 5 - то же, в 2 - / коор- д натах.

Устройство содержит детектор 1.измене- я контролируемого параметра, катушку 2 дуктивности, закрепленную на разомкну- м сердечнике 3, которая совместно с фер- магнитным вкладышами 4 и 5, закреплен- н 1МИ на установленном на валу 6 основания 7, образует датчик угловой скорости враше- н я вала 6 энергоагрегата.

Выход детектора 1 подключен к входу ухпорогового селективного частотного де- т ктора 8, выход одного из каналов кото- го, настроенного на рабочее значение кЬнтролируе.мого параметра частоты вра- иаения, подключен к счетному входу сумми- р|уюш.его регистра 9, обнуляемого сигналами таймера 10, а выход другого канала детектора 8, настроенного на контрольное значение частоты враш.ения, достигаемой при одуляции вкладышами 4 с повышенной маг- итной проницаемостью, подключен к вхо- ам конъюнктора 2И - НЕ 11 и дешифрато- fja 12.

Второй вход конъюнктора 11 подключен it выходу дешифратора 12, второй вход которого организован по схеме ИЛИ-ИЛИ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИЛИ и соединен (t разрядными выходами 15 и 16 (эти вы- . выбраны в силу деления полного угла (юворота в 360° на восемь угловых зон, каж- Дая из которых соответствует восьми сигнальным импульсам) регистра 9, а выход конъюнктора 11 подключен к обнуляюшему входу таймера 10 и через дизъюнктор 13 - к обнуляюилему входу регистра 9, разрядные выходы которого подключены к входным щепям установочного блока 14, вырабаты- |вающего командные сигналы для системы уп- ;равления и защиты энергоагрегата, к стро- бируюшему входу которого подключен пер- :вый выход таймера 10, а второй вход установочного блока 14 через дизъюнктор 13 соединен с обнуляющим входом регистра 9. При враш,ении вала 6 энергоагрегата частота детектора 1 изменяется в результате взаимодействия сердечника 3 катушки 2 с вкладышами 4 и 5, причем при прохождении вкладышей 4 с повышенными значениями магнитной проницаемости в зоне сердечника 3 частота принимает пониженное значение (фиг. 2).

При достижении частоты сигнала детектора 1, контролируемого значения / (фиг. 2) на выходе канала ceлeкtивнoгo частотного детектора 8, настроенного на частоту fc,

:енерируются сигнальные импульсы, частота

котоых пропорциональна угловой скорости

враш,ения вала энергоагрегата (фиг. 3).

При модуляции индуктивности катушки 2

вкладышами 4 с повышенной магнитной проQ ницаемостью наряду с сигнальными импульсами (фиг. 3) генерируются и контрольные импульсы, соответствующие частоте настройки контрольного канала селективного частотного детектора 8.

В случае нормальной работы устройства в

5 каждой угловой зоне, соответствующей разбиению полного угла поворота вала 6 на участки, определяемые положением модулирующих вкладышей 4 с повышенной магнитной проницаемостью, генерируется опреQ деленное число сигнальных импульсов, соответствующее числу размещенных в этой зоне вкладышей 5 и коэффициенту размножения селективного частотного детектора 8. На фиг. 2 и 3 число сигнальных импульсов равно восьми.

5При завершении каждого углового измерительного цикла при нормальной работе устройства на разрядном выходе 15 регистра 9 установится уровень логической «1, который поступит на один из входов дешифратора 12 и будет удерживаться до поступления с выхода контрольного канала селекторного частотного детектора 8 на другой вход дешифратора 12 контрольного импульса с уровнем логической «1, в силу чего на выходе дешифратора 12 установится уровень логического «О, определяющий уровень

логической «1 на выходе конъюнктора 11 независимо от уровня сигнала, поступающего на второй вход конъюнктора 11, что предотвратит преждевременное обнуление как регистра 9, так и таймера 10. Процесс

0 суммирования регистром 9 сигнальных импульсов будет продолжаться до выработки таймером 10 через временный промежуток т обнуляющего импульса, поступающего на обнуляюший вход регистра 9 через дизъюнктор 13 после передачи информации от ре5 гистра 9 в установочный блок 14 по сигналу таймера 10, подаваемого на строби- рующий вход V блока 14.

Процесс обработки сигнала при нормальной работе устройства показан на фиг. 5 (зона I). При появлении в последователь- ности полезных сигналов импульсных помех (такая ситуация может возникнуть при повышенных вибрациях, особенно радиальных, вала при аномальном функционировании, например, проточной части турбин) в обшем

5 случае перед поступлением на вход дешифратора 12 импульса от вспомогательного канала детектора 8 на разрядном выходе 15 регистра 9 будет уровень логического «О, в силу чего на выходе дешифратора 12 сох0

ранится уровень логической «1, при поступлении на вход конъюнктора 11 импульсного сигнала с дополнительного канала детектора 8 на выходе конъюнктора 11 установится уровень логического «О, который, через дизъюнктор 13 поступит на обнуляющий вход регистра 9 и непосредственно на такой же вход таймера 10, в результате чего результаты суммирования, разрешение на которое поступило в момент t (фиг. 5, зона II) при поступлении сигнала с дополнительного канала детектора 8 (фиг. 4, момент /2), будут аннулированы, после чего процесс очередного цикла суммирования сразу же начнется снова (фиг. 5, момент 2, зона III), где показан процесс суммирования сигнальных импульсов для случая, когда, начиная с момента 1з из-за повреждения вкладышей 4 и 5, темп суммирования падает, к моменту поступления очередного импульса со вспомогательного канала детектора 8 на входы конъюнктора 11 и дешифратора 12 на разрядном выходе 15 регистра 9 сохранится уровень логического «О, в силу чего, как и в предыдущем случае, при поступлении контрольного импульса (фиг. 4, момент /4) также произойдет аннулирование ложного результата суммирования, а измерительный цикл начнется сначала (фиг. 5, зоны IV, момент t), после чего процесс, поступающий от датчика угловой скорости, начнется сначала (фиг. 5, зона IV). Во всех случаях надежность поддержания режима энергоагрегата обеспечивается в силу передачи информации с разрядных выходов регистра 9 в установочный блок 14, отдельные каналы которого выполняются запоминающим и стробируемыми только по сигналам таймера 10, вырабатываемым при нор- мально.м завершении измерительного цикла длительностью т, обеспечиваемого таймером 10 при самосбросе (фиг. 5, зона I, момент t).

Дальнейшее повышение надежности устройства может быть достигнуто при выполнении датчика с нечетным отношением произведения числа модулирующих элементов, приходящихся на угловую зону разделения, на их коэффициент умножения и введения в дешифратор 12 дополнительного входа, подключаемого к первому разряду регистра 9, что резко снижает вероятность поражения помеховыми сигналами суммирующего регистра 9, что иногда может иметь место, если он выполнен двуичным. В целом же максимальная помехоустойчивость достигается при подключении всех разрядов регистра 9 к входам дешифратора 12, расположенных до старшего его .разряд, задействованного в схеме контроля правильности работы устройства при наличии сигналов помех.

Следует остановиться на возможности реализации операции контроля правильности работы устройства при использовании млад0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ших разрядов суммирующего регистра 9 с учетом неоднозначности состояний используемого для контроля разряда при поступлении на счетный вход этого регистра нечетных и четных ансамблей контролируемых импульсов, в частности, при поступлении на счетный вход регистра 9 первого (нечетного) ансамбля из восьми импульсов (случай чередования вкладыщей 4 и 5 с различными модулирующими способностями), на разрядном выходе 15 установится уровень логической «1, который обеспечит дальнейшее функционирование устройства, однако при поступлении очередного (четного) ансамбля импульсов на этом выходе установится уровень логического «О, что привело бы, несмотря на нормальную работу датчика, к блокировке работы устройства из-за сброса регистра 9 и таймера 10. Поскольку при этом уровень логической «1 установится на разрядном выходе 16 этого регисра, а вход дешифратора 12, выполненный по схеме ИЛИ-ИЛИ (ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИЛИ), подключен как к выходу 15, так и к выходу 16, то нормальная работа устройства не будет нарушена. Вместе с тем такой же эффект можно получить и путем автономного обнуления младших разрядов регистра 9, задействованных в схеме контроля правильности работы датчика, после передачи информации с их выходов в узел памяти установочного блока с одновременной передачей сигнала в последующий разряд регистра. Исключить блокировку работы устройства после поступления четного ансамбля контролируемых сигналом возможно путем подклюения вы.хода конъюнктора 11 к внешним цепям посредством последовательно соединенных делителя (желательно с обратным динамическим входом) и инверсного конъюнктора 2И-НЕ, второй вход которого в этом случае подключается к выходу контрольного канала детектора 8, причем дешифратор в этом случае может быть выполнен в виде обычного инверсного. Возможен также и ряд других реализаций способа при помощи других, в том числе аналоговых средств, однако в любом случае, при обнаружении несоответствия числа импульсов, поступающих при повороте контролируемого объекта на заданный угол на вход вторичной аппаратуры, их заданному номинальному значению результаты суммирования этих импульсов анулируют, после чего измерительный процесс возобновляют. При этом чем меньще величина угловой зоны, в которой осуществляется контроль работы датчика, тем выше надежность обеспечения эффективности нормальной эксплуатации агрегата.

Формула изобретения

1. Способ задания режима работы энергоагрегата, заключающийся в том, что контролируют частоту вращения ротора энергоагрегата, затем преобразуют частоту вращения ротора в последовательность сигнальных импульсов и при достижении суммы последовательности сигнальных импульсов установочного значения частоты вращения вырабатывают командные импульсы, задающие режим работы энергоагрегата, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния помех на Вэфаботку командных импульсов, последовательность сигнальных импульсов суммируют в течение времени поворота ротора энерго- -регата на угол, кратный 360°.

2. Устройство для задания режима ра- 6J3Tbr энергоагрегата, содержащее датчик

частоты вращения, систему модулирующих элементов, схему детектирования, суммирующий регистр с обнуляющимся входом, таймер и установочный блок, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, устройство снабжено двухпороговым селективным частотным детектором, конъюнкто- ром, дешифратором и дизъюнктором, причем двухпороговый селективный частотный детектор подключен к суммирующему регистру, соединенному через дешифратор и конъюнктор с таймером и дизъюнктором, при этом таймер подключен к дизъюнкто- ру и установочному блоку, а двухпороговый селективный частотный детектор соединен со схемой детектирования, дешифратором и конъюнктором.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить точность задания режима работы энергоагрегата. Устройство содержит датчик частоты вращения, систему модулирующих элементов, схему детектирования, суммирующий регистр 9 с обнуляющимся входом, таймер 10, установочный блок 14, двухпороговый селективный частотный детектор 8, конъюнктор 11, дешифратор 12 и дизъюнктор (Д) 13. Детектор 8 подключен к регистру 9. Последний соединен через дешифратор и конъюнктор с таймером и Д 13. Таймер подключен к Д 13 и блоку 14. Детектор соединен со схемой детектирования, дешифратором и конъюнктором. Контролируют частоту вращения ротора энергоагрегата, преобразуют ее в последовательность сигнальных импульсов и при достижении суммой последовательности сигнальных импульсов установочного значения частоты вращения вырабатывают командные импульсы, задающие режим работы энергоагрегата. При этом последовательность сигнальных импульсов суммируют в течение времени поворота энергоагрегата на угол, кратный 360°. При обнаружении несоответствия числа импульсов, поступающих при повороте контролируемого объекта на заданный угол на вход вторичной аппаратуры, их заданному номинальному значению результаты суммирования этих импульсов аннулируют, после чего измерительный процесс возобновляют, при этом, чем меньше величина угловой зоны, в которой осуществляется контроль работы датчика, тем выше надежность обеспечения эффективности нормальной эксплуатации агрегата. 2 с.п. ф-лы, 5 ил.

JL 1.у : -У; /

/7 17 Гv V

V7

Фиг.1

Vn

Фиг.З