Способ определения технического состояния системы регулирования турбоагрегата и устройство для его осуществления

 

1. Способ определения технического состояния системы регулированиятурбоагрегата , на вход которой подают управляющие воздействия и отклонения регулируемых параметров, путем подачи на вход системы единичного прямоугольного сигнала заданной длительности и амплитуды, измерения и сравнения с эталонными значениями величины вьлходного сигнала и времени его запаздывания и выявления на этой основе увеличенных люфтов и сил, трения , отличающийся тем, что, с целью упрощения реализации и повышения достоверности, предварительно определяют первую и вторую эталонные зависимости между Уменьшением величины выходного сигнала и увеличением времени запаздывания соответственно приувеличении люфтов и при увеличении сил трен.ия, а в процессе эксплуатации сравнивают откло1ш-. ния регулируемых параметров с задан ными пороговыми значениями и подачу прямоугольного сигнала производят при отклонениях, меньших этих значе7 .4Mv.-T.ei-;.:,- НИИ, в момент окончания управляющего воздействия со знаком, обратным знаку этого воздействия,вводят запрет на .управляющие воздействия, причем амплитуду пря лоугольного сигнала задают в диапазоне от допускаемой степени нечувствительности до степени неравномерности регулируемого параметра, а длительность прямоугольного сигнала задают равной номинальному времени разгона разомкнутой системы , измерение величины выходного сигнала производят, в момент прохождения заднего фронта прямоугольного .сигнала, время, запаздывания определяют как интервал между передним фронтом прямоугольного сигнала и -мо- И ментом достижения выходным сигналом заданного начального уровня, определяют эксплуатационную зав-исимость между уменьшением величины выходного сигнала и увеличением времени Эапаздывания и выявление увеличения люфтов и сил трения ведут по степени приближения этой зависимости к первой или второй эталонным зависимостям. I 2.Устройство для определения техни1ческого состояния системы регулировария турбоагрегата способом по П.1,со-. держащее датчики положения . сёрвомоsTopa , регулирующих клапанов, подклю00 У |ченные. к входу регистратора, механизм управления и датчики входного сигнала, подключенные к входу блока регулирования, отличающе ес я тем, что, с целью упрощения pea- лизаций и повыуения достоверности, в него введены два релейных элемента, запоминающий элемент, инвертор, элемент , совпадения, следящий элемент и генератор прямоугольных сигналов, причем вход регистратора дополнительно соединен с выходом первого релейного элемента, вход которого подсое1динен к выходу генератора прямоугольных сигналов, подключенному также

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1040186 А

3(Д) F 01 2 17/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3437846/24-06 ний, в момент окончания управляюще(22) 05.05.82 го воздействия со знаком, обратным (46 ) 07 ° 09.83.; Бюл.933 ., знаку этого воздействия, вводят" запрет (72) В.В. Князев, Э.П. Верещага на .управляющие воздействия, причем ,и Д,С. Богомольный амплитуду прямоугольного сигнала (71 ) Ордена Ленина районное энергети- задают в диапазоне от допускаемой ческое управление Мосэнерго и Произ- . степени нечувствительности до степе.— водственное предприят ие Мосэнерго- ни неравномерности регулируемог4 ремонт параметра, а длительность прямоуголь(53) 621.165-546(088.8),. ного сигнала задают равной номинально(56) 1. Авторское свидетельство СССР му времени разгона разомкнутой систе9 394570, кл. F 01 D 17/00, 1 971. : . мы, измерение величинч выходного

2. Авторское свидетельство СССР,, сигнала производят в момент прохожде9 419851, кл. G 05 В 23/00, 1972. : ния заднего фронта прямоугольного

3. Авторское свидетельство СССР :.. сигнала, время. запаздывания опреде9 556226, кл. F 01 D 17/20, 1975.. ляют как интервал между передним (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО. - фронтом прямоугольного сигнала и мо- ®

СОСТОЯНИЯ CHCTEMhl РЕГуЛИРОВАНИя ТуРБО» ментом достижения выходным сигналом

АГРЕГАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТ-,, заданнсго начального УРовнЯ, опРеДе- Щ

ВЛЕНИЯ. ляют эксплуатационную зависимость между уменьшением величины выходного С (57) 1. Способ определения техничес- .,сигнала и увеличением времени эапазды-, кого. состояния системы регулирования ..:вания и выявление увеличения люфтов и . Я турбоагрегата, на вход которой пода- . сил трения ведут по степени приблиют управляющие воздействия и отклоне- жения этой зависимости к первой или ния регулируемых параметров, путем второй эталонным зависимостям. подачи на вход системы единичного прямоугольного сигнала заданной, 2.устройство для определения техни-. ф длительности и амплитуды, измерения ческого состояния системы регулирова- ® и сравнения с эталонными значениями .: ния турбоагрегата.-способом по h.1,со- ми

1 величины выходного сигнала и времени - держащее датчики положения:. сервомоего запаздывания и выявления на этой тора, регулирующих клапайов, подклю- ф л основе увеличенных люфтов и сил, тре- . (ченные. к входу регистратора меха)

У ния, отличающийся тем, низм управления и датчики входного, ф что, с целью упрощения реализации,, сигнала, подключенные к входу блока и повышения достоверности, предвари-, регулирования, о т л и ч а ю щ е етельно определяют первую и вторую -..с. я тем, что, с целью упрощения реаэталонные зависимости между уменьше- лизации и повйаения достоверности, нием величины выходного сигнала и, в него введены два релейных элемента, увеличением времени запаздывания сООт» .:запоминающий элемент, инвертор, элеветственно при увеличении люфтов и : -мент. совпадения, следящий элемент и при увеличении сил трения, а в про- -. генератор прямоугольных сигналов, „ цессе эксплуатации сравнивают отклоне= причем вход регистратора дополнительния регулируемых параметров с задан но соединен с выходом первого релейными пороговыми значениями и подачу . ного элемента, вход которого подсоепрямоугольного сигнала производят,динен к выходу генератора прямоугольпри отклонениях, меньших этих значе ных сигналов, подключенному также

1040186 к входу блока регулирования, выход механизма управления дополнительно подключен к входам инвертора, следящего и запоминающего элементов, выходы запоминающего элемента и инвертора соединены с входом элемен- . та совпадения, выход которого под1

Изобретение относится к энергетике и может быть испоЛьзовано при эксплуатации систем регулирования турбоагрегатов.

Известны способы определения ехнического состояния системы регулирования турбоагрегата, на вход которой подают управляющие воздействия и отклонения регулируемых параметров, путем. подачи на вход системы контрольных сигналов, измерения и сравнения с эталонными значениями величины вы-. ходного сигнала и выявления на этой основе увеличенных люфтов и сил трения 1 ).

Однако достоверность этих способов недостаточна, так как они основываются только на статических и нагрузочных характеристиках.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности является способ 20 определения технического состояния системы регулирования турбоагрегата, на вход которой подают управляющие воздействия и отклонения регулируемых параметров, путЕм подачи на вход сис4- -Р темы единичного прямоугольного сигнала заданной длительности и амплитуды, измерения и сравнения с эталонными значениями величины выходного сигнала и времени его запаздыва-. О ния и выявления на этой основе увеличенных люфтов и сил трения (2 ).

Наиболее близким по технической сущнос ;и является устройство для определения технического состояния системы регулирования турбоагрегата, содержащее датчики положения сер.црмотора регулирующих клапайов, йодключенные к входу регистратора, меха-. низм управления и датчики входного сигнала, подключечные к входу блока 4О регулирования (Зj.

Недостатком известного устройства является сложная реализация и пониженная достоверйость.

Цель изобретения — упрощение реализации и повышение достоверности.

Эта цель достигается тем, что согласно. способу определения технического состояния системы регулирования турбоагрегата, на вход которой пс цают управляющие воздействия и отсоединен к входу генератора прямо-. ,гольных сигналов вместе с выходом следящего элемента, вход запоминающего элемен-.à =îåäèíåí с выходом второго релейного элемента, вход которо го свя-»ан с выходом первого релейного элемента. клонения регулируемых параметров, пу. тем подачи на вход системы единичного прямоугольного сигнала заданной длительнссти и амплитуды, измерения и сравнения с эталонными значениями величины выходного сигнала и времени его запа.-.;äûâàíèÿ и выявления на этой основе увеличенных люфтов и сил трения, предварительно определяют первую и вторую эталонные зависимости между уменьшением величины выходного сигнала и увеличением времени запаздывания соответственно при увеличении люфтов и при увеличении сил трения, а в процессе эксплуатации сравнивают отклонения регулируемых параметров с заданными пороговыми значениями и подачу прямоугольного сигнала производят при отклонениях, меньших этих значений, в момент окончания управляющего воздействия со знаком, обратным знаку этого воздействия, вво-. дят запрет на управляющие воздействия, причем амплитуду прямоугольного сигнала задают в диапазоне от допускаемой степени нечувствительности до степени неравномерности регулируемого параметра, а длительность прямоугольного сигнала задают равной

HoMHHRë .-нсму времени разгона разомкнутой системы, измерение величины выходного сигнала производят в момент прохождения заднего фронта прямоугольного сигнала, время :"àïàýäíâàíèÿ определяют как интервал между передним фронтом прямоугольного сигнала и моментом достижения выходным сигналом заданного начального уровня, определяют эксплуатационную зависимость между уменьшением величины выходного сигнала и увеличением времени запаздывания и выявление увеличения люфтов и сил трения ведут по степени приближения этой зависимости к первой или второй эталонным зависимостям.

В устройство для определения технического состояния системы регулирования турбоагрегата, содержащее датчики, положения сервомотора регулирующих клапанов, подкяю енные к входу регистратора, мс-:ханиз: п -авления и датчики входного еиг.";:.;.ла, подключенные . входЬ бл.:ка рзгулиро1040186 вания, введены два релейных элемента, зависимость 7, время Т запаздываэ запоминающий элемент, инвертор, эле- ния эталонной системы допускаемое

1 мент сов адения, следящий элемент время дзапаздывания системы, значеи генератор прямоугольных сигналов, ние У выходного сигнала эталонной пРичем вход регистратора дополнитеЛьно системы, допускаемое значение У „вы,соединен с выходом первого релейного 5 ходного. сигнала.

@оп элемента, вход которого подсоединен Реальное состояние системы отра к выходу генератора прямоугольных. жается зависимостью 7, лежащей в обсигналов, подклаченному также к - ласти между зависимостями 5 и. 6, входу блока регулирования, выход ме- Ртличаюшимися противоположНОй кривиз-. ханизма управления дополнительно (О ной, причем, характер кривизны зави- . подключен к входам инвертора, сле- . симости 5 отражает теоретическое на- . дящего и запоминающего элементов„ . кбпление системой чистого трения

1 выходы запоминающего элемента и ин- 1 а характер кривизны зависимости вертора соединены с входом элемента 6 соответственно — чистого люфта. ,совпадения, выход которого подсоеди- 15 Характер и скорость приближения нен к входу генератора прямоугольных точек реальной кривой 7 к зависи,сигналов вместе с выходом следящего мостям 5 и б позволяют делать .заклюэлемента, вход запоминающего элемента чение о количественных и качественсоединен с выходом второго релейного ных изменениях в системе Граничные элемента, вход которого связан с вы- 20 условия, лимитирующие дальнейшую ходом первого релейного элемента.: . эксплуатацию системы, показаны поНа фиг.1 представлены входные и лями допускЬв минимальной величины выходные сигналы системы регулирова- выходного сигнала у и максимальдоп ния; на фиг. 2 — зависимости между ной величины времени запаздывания (Аоц, уменьшением величины выходного сигна-2 Устройство содержит механизм 8,, ла и уВеличением времени запаздывания; управления турбиной, блок 9 регулирона фиг.З вЂ” схема устройства. . вания, сервомотор 10 регулирующих

Система регулирования содержит клапанов, турбоагрегат 1Г,.датчик (фиг.1 )ступенчатый сигнал 1, еди- 12 входного сигнала, датчик-преобраничный прямоугольный сигнал 2, пере зователь 13 входных сигналов, суммиходный процесс 3 изменения выходного Рующий элемент 14, генератор 15 сигнала при подаче ступенчатого сиг прямоугольных сигналбв, релейные нала, переходный процесс 4 изменения элементы 16 и 17, запоминающий элемент: выходного сигнала при подаче единично- 18r элемент совпадения 19, инвертор го прямоугольного сигнала, входные 20, следящий элемент 21, датчик 22 сигналы Х, выходные сигналы у, вре: 35 положения сервомотора, регистратор мя амплитуду Х э пря юугольногО 23 выходного сигнала, блокирующие сигнала, значение У выходного сигна- контакты 24 и 25, текущее значение y(t) ла системы регулирования, время выходного сигнала, текущие значения . запаздывания системы, Т з — длитель-; Х;(+) входных сигналов. ность прямоугольного сигнала, равную 40 Kosтурной линией выделен блок времени разгона разомкнутой системы, 26 управления, который обеспечивает заданный начальный уровень у, вьа од- запуск генератора 15, запуск протяж ного сигнала. ки ленты регистратора 23 и запрет

При подаче на вход системы ступен- включениЯ УправлЯвщих воздействий чатого сигнала 1 выбранной амплитуды 45 на период действия прямоугольного

Х на выходе регистрируется процесс сигнала. Генератор 15 представляет

3, из которого определяется длитель- собой стандартный элемент системы ность Тз пРЯЪюУгольного сигнала. ПРи с злектРогидРавлическим пРеобРазо подаче на вход системы прямоугольно- вателем, где электромагнитный привод

ro сигнала 2 на выходе регистрирует 0 Управляет гидравлическим золотником. ся время С запаздывания, определяе- Электромагнитный привод является, мое как интервал между передним фрон- . в свою очередь, нагрузкой блока управтом сигнала 2 и моментом достижения. выходным сигналом заданногс начально- В блоке управления использованы го уровня ау величина у выходного типовые логические элементы, релейэ 55 сигнала, определяемая в момент прохож ные элементы 16 и 17, запоминающий дения заднего фронта сигнала 2., элемент. (триггер ) 18, элемент 19 сов1<роме того, система содержит (фиг.2) падения, инвертор 20 и следящий элЕэталонную зависимость 5 между умень- мент 21, в качестве которого примене шением величины выходного сигнала триггер с двумя устойчивыми состояи увеличением времени запаздывания 60 ниями. Входом блока управления явля при увеличении сил трения, эталонную ется выход (дополнительный механизм зависимость 6 между уменьшением ве-", .8 .управления, подключенный через личины Y выходного сигнала и увели- нормально замкнутый блокирующий коичением времени запаздывания при,уве- такт 24. Этот контакт управляется дат личении люфта, эксплуатационную, . 65 чиком-преобразователем 13, построен1 040186.

10 ным по известным схемам селектиров,»-ния и ограничения.

Датчик.-преобразователь 13 состоиз из непосредственно датчика и нелинейного преобразователя-ограничителя

5 обеспечивающего сравнение входных сигналов с верхней и нижней установленными пороговыми зонами и выдающего запрет на включение блока управлеиия при достижении одним из входных сигналов пороговой зоны, Схема работает следующим образом.

Блок 9 регулирования, кроме входа от датчика 12, имеет дополнительный вход от генератора 15. Суммирующим элементом 14 при этом является пер- 15 вый каскад усиления регулируемого параметра. Выход блока управления на дополнительный вход регистратора 23 организован для шаговой протяжки ленты регистратора в период подачи re- 20 нератором 15 прямоугольного входного сигнала, а также для блокирования на этот же период внешних управляющих ноздействий.

В исходном состоянии при отсутст- 25 вии управляющего воздействия на механизм 8 управления также отсутствует сигнал на входах в инвертор 20, запоминающий элемент 18 и следящий элемент 21, соответственно на выходе инвертора 20 сигнал есть, а на выходах элементов 1 8 результате оба входа генератора 15 сигналов не получают. В момент подачи управляющего воздействия сигнал этого, воздействия через механизм 8 управления подается на инвертор 20, запоминаюций. элемент 18 и следящий элемент

21.Это приводит к исчезновению сигна, ла на выходе инвертора 20,перестановке запоминающего элемента 18 в сос — oÿ- 40 ние, когда íà его выходе появляется сигнал, и к.срабатыванию следящего элемента 21, определяющего полярность сигналов генератора 15. Однако это не приводит к запуску генератора 15, поскольку на входе элемента 19 совпадения имеется два раэнополярных сигнала. В момент окончания управляющего воздействия, при котором сигнал на входе инвертора 20 исчезает, на входе элемента 19 совпадения появятся два одноименных сигнала, разрешающие запуск генератора 15. Генератор формирует единичный прямоугольный сигнал, который через суммирующий элемент 14 подается на вход блока

9 регулирования. Одновременно этим сигналом запускаются релейные элементы 16 и 17. При этом релейный элемент 16 .переставляет запоминающий элемент 18 в исходное состояние, а релейный элемент. 17 выполняет две функции: включает протяжку ленты регистратора на период действия входного сигнала и на этот же период отключает через блокирующие контакты

25.внешние управляющие ноздействия на систему регулирования. При отклонении регулируемых параметров т заданного порогового значения по команде датчика-преобразователя 13 разрываются контакты 24 в линии управления генератора 15.

При вводе запрета на управляющие воздействия сохраняется возможность зацитных .воздействий.

Предлагаемое изобретение упрощает реализацию определения технического состояния системы регулирования, повышабт экономичность и надежность эксплуатации турбоагрегата из-за ис". ключения,глубоких изменений нагрузки, увеличивает достоверность определения технического состояния за счет использования динамических критериев и повышения возможной частоты проведения испытаний.

104018б

1040186

Составитель А. Калашников.

Редактор Л. Гратилло Техред М. Кузьма Корректор Z. Огар

Заказ 6852/37 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаи изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35„ Раушская наб.„ д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. уж » род, ул. Проектная, .4