Электрогидравлическая система регулирования судовой паротурбинной установки Советский патент 1980 года по МПК F01D17/22 

(54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ СУДОВОЙ ПАРОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ

1 -- - Изобретение относится к теплоэне гетике и может быть использовано пр управлении судовыми паровыми турбинами. Известны электрогилравлические с темы регулирования паротурбинной ус тановки, содержащие датчик и задатчик частоты вращения, подключенные ко входу усилителя вместе с датчико обратной связи, сервомоторы регулйрующих клапанов переднего и заднего хода и электрогидравлический преобразователь, связанный с сервомоторами и снабженный обмоткой управле ния, подключенной к выходу усилителя 1. При отклонений частоты вращения от заданной на выходе усилителя появляется сигнал, который через электрогкдравлический преобра зователь воздействует на положение сервомоторов, и регулирующие клапЖны изменяют режим работы паротурбин ной установки. . Недостатком этих известны систем является ограниченная гибкость управления сервомоторами регулирующих клапанов переднего и Заднего хода. Известна также электрогидравл ческая система регулирования судовой паротурбинной установки, содержащая датчик и задатчик частоты вращения, подключенные ко входу усилителя вместе с .соединенными между собой встречно датчиками обратной связи по положению сервомоторов регулирующих клапанов переднего и зад-, него хода, и два злектрогидравлических преобразователя, связанных с сервомоторами регулирующих клапа нов соответственно переднего и заднего хода и снабженных обмотками управления, первые из которых соединены между собой встречно и подключены к выходу усилителя 2. Указанная система является ближайшей к данной по технической сущности и достигаемому р езультату. Недостатком известной системы следует считать несколько пониженное качество переходных; процессов. Целью данного изобретения является улучшение переходных процессов путем увеличения быстродействия и Уменьшения колебаний давления свежего пара при одновременном управле- ; ,нии клапанами переднего и заднего

хода. Для-достижения этого в систему введен блок формирования запорного сигнала, выполненный- в виде двух Раэвязывающих трансформаторов с первичной и двумя вторичными обмотками каждый и трех выпрямителей, два из которых подключены своими выходами к г1ервым вторичным обмоткам трансформаторов, а третий - к другим вто- ричным обмоткам, соединенным между собой встречно, выхода первых двух выпрямителей соединены между собой согласно, относительно выхода третьего выпрямителя - встречно, и подкл 01ены ко вторым обмоткам управле-, ния электрогидравлических преобразователей, соединенным между собой согласно, а первичные обмотки трансфйрматоров связаны с датчиками обратной связи по положению сервомоторов регулирующих клапанов соответственно переднёг р и заднего хода. На.чертеже приведена схема системырегулирования. Она содержит задатчик 1 частоты вращения, представляющий собой линейный вращающийся трансформатор (ЛВТ) с подключенным к нему масштабным вращающимся трансформатором (МВТ) , усилитель 2, датчики жесткой обратной: связи 3 и 4, электрогйдравлические преобразователи 5 и б, представляющие собой поляризованные 1Эёле, управляющие, заслонками струйных трубок и имеющих первые обомотки управления 7 и 8, соединенные между собой встречно и подключенные к выходу усилителя 2, и .вторые обмотки управления 9 и 10, соединенные между собой согласно, сервомоторы Ни 12 регулирующих клапанов 13 и 14 соответственно турбин переднего х.ода (ТПХ) 15 и заднего хода (ТЗХ) 16, пар к которым подводится- из главного паропровсйа17, датчик 18 вращения - асинхронный тахоген.ератор, установленный на.общем валу турбин, и блок формирования запорного сигнала (НФЗС) 19. Этот блок выполнен в виде развязывающих трансформаторов 20 и 21 с первичными обмотками 22 и 23 и с вторичными обмотками 24 и 25 трансформатора 20 и вторичными обмотками 26 и 27 трансформатора 21, выпрямителей 28, 29 и 30, нагрузочных сопротивлений 31, 32, 33 и потенциометров 34, 35, 36.

-Если в исходном положении паротурбийная установка отключена, регулирующие кла1паны 13 и 14 закрыты. После перестройки задатчика 1 частоты вращения, например, в сторону переднего хода, на входе усилителя 2 появляется си.гнал рассогласования, равный алгебраической сумме сигналов задатчика 1 частоты ёращения, датчика 1В частоты вращения и встречно включенных датчиков 3 и 4 обратной связи..Этот сигнал, усиленный

усилителем 2, подается на первые обмотки управления 7 и 8 электрогидравлических преобразователей 5 и 6, управляющих сервомоторами 11 и 12 регулирующих клапанов 13 и 14. Регулирующий клапан 13 ТПХ открывается и выводит установку на заданную частоту вращения. Регулирующий клапан 14 ТЗХ при зтом остаетс.я закрытым, а на входе усилителя 2 сигнал рассогласования оказываетря равным нулю, так как сигнал датчика 3 обратной СВЯЗИ компенсирует сигнал рассогласования датчика 18 и задатчика 1 частоты вращения.

При перестройке задатчика 1 частоты вращения в сторону снижения частоты вращения на входе усилителя 2 появляется сигнал рассогласования такой фазы, чтр регулирующий клапан 13 .ТПХ начинает прикрываться, а кла-V пан 14 ТЗХ - открываться электрогидр авлическими преобразователями 5 и 6. Такое однб1зрёменное движение клапанов ускоряет переходный процесс, т.е. увеличивает быстродействие системы регулирования. Частота вращения снижается и поДдбрживается на новом уровне при одновременно открытых регулирующих клапанах 13 и 14 обоих ходов. Сигнал расс.огласовайия на входе усилителя 2 становится равным нули, так как разностный сигнал адатчиКа частоты вращения компенсируется разностным сигналом датчиков обратной связи 3 .и 4. Как только оба регулирующих клапана откроются, встуцает в действие ЁФЗС 19,

На первичные обмотки 22 и 23 раз-, вязывающих трансформаторов20 и 21 подаются напряжения, снимаемые, соответственно, с датчиков обратной свя- , зи 3 и 4. Трансформаторы имеют по две вторичных обмотки, с выводов которых снимаются напряжения, пропорциональные перемещениям регулирующих клапанов. На сопротивлениях 31 и 32 образуются напряжения постояннс5г6 тока Vj и Vg , снимаемые с выпрямителей 28 и 30 и пропорциона.пьные, соответственно, перемещениям регулирующих клапанов 13 ТПХ и. 14 ТЗХ. На сопротивлении 33 образуется напряжение ( -/Vj - V)/ ), пропорциональное разности перемещений регулирующих клапанов ТПХ и ТЗХ.

Напряжения на сопротивлениях 31 5 и 32 включены между собой согласно, а напряжение на сопротивлении 33 включено относительно первых двух встречно.

При одновременно открытых двух клапанах на выходных водах БФЗС 19 существует напряжение (Vj + ,-VJ). На переднем ходу V VgH. выходное напряжение БФЗС.Равно 2 Vg. Выходное напряжение БФЗС 19 подается на вторые обмотки управления 9 и 10

элёктрогидравлических преобразователей 5 и 6. Причем, обмотки управления 9 и 10 подключены к БФЗС 1.9 так, что его выходной сигнал вызывает прикрытие обоих регулирующих клапанов 13 и 14. При закрытии одного из клапанов, в частности, на переднем ходу - клапана заднего хода, выходное напряжение БФЗС 19 становится равным нулю. Клапан переднего хода устанавливается в положении/ обеспечивающем заданный режим работы. Потенциометры 34, 35,. 36,и 37. служат для регулировки БФЗС 19.

Аналогично работает система на заднем ходу. ; .;

Данная система позволяет увеличить быстродействие, так как в переходных процессах, например, реверсах, работают одновременно регулир5пощие клапаны обоих ходов, что приводит к форсированию процесса. Броски давления свежего пара в главном-паропроводе при. этом уменьшаются из-за одновременности перемещения в переходных процессах регулирующих клапанов переднего и заднего хода, так 1как суммарный расход пара иа устамов.ку в динамических режимах мало изменяется. Давление свежего пара изменяется лишь в установившихся р ежимах, когда управление осуществляется клапаном только прямого ходи. Броски давления свежего пара перед соплами турбины также снижаются, так 1как динамические врашаощие моменты в переходных процессах определяются приращением расхода пара не через один регулирующий клапан, а через оба. Соответственно, приращение расхода пара через каждый клапан имеет в этом случае приблизительно в 2 раза меньшую величину. Все это улучшает маневренные качества судна.

Формула изобретения

Электрогидравлическая система регулирования судовой паротурбинной установки, содержащая.датчик и задатчик частоты вращения, подключенные . ко входу усилителя вместе с соединенными между собой встречно датчиками обратной связи по положению сервомоторов регулирующих клапанов переднего и заднего хода, и два элейтрогидравлических преобразователя, связанных с сервомоторами регулирующих 1клапанов соответственно переднего, и заднего хода и снабжен0ных обмотками управления, первые из которых соединены между собой встречно и подключены к выходу усилителя, отличающаяся тем, что, с целью улучшения переход5ных процессов путем увеличения быстродействия и уменьшения колебаний давления свежего пара при одновременном управлений клапанами переднего и заднего хода, в систему введен

0 блок формирования запорного сигнала, выполненный в виде двух развязывающих трансформаторов с первичной и двумя вторичными обмотками каждый и трех выпрямителей, два

5 из которых подключены своими входами к первым вторичным обмоткам трансфломаторов, а третий - к другим вторичным обмоткам, соединенным мехсду собой встречно, выходы первых двух выпрямителей соединены между собой согласно, отгносительно выхода третьего выпрямителя встречно, и подключены ко вторым обмоткам управления электрогидравJ лических преобразователей, соединенн.ым между собрй согласно, а первичные обмотки трансформаторов связаны с датчиками обратной связи по положению сервомоторов регулирующих клапанов соответственно перед0

него и заднего хода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

714026