Устройство программного управления нагревом роторов турбоагрегатов при разгонно-циклических испытаниях

 

Изобретение относится к управлению индукционным нагревом и может быть использовано в стендах разгонно-циклических испытаний роторов в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Устройство формирует сигнал управления для использования в стендах разгонно-циклических испытаний роторов турбоагрегатов, задающий скорости нагрева и охлаждения и время выдержки высокой и низкой температур роторов по сигналам с задатчика 2 начального напряжения интегратора, задатчика 7 установки времени цикла, задатчика 6 начального момента снижения температуры, задатчика 3 минимальной температуры и задатчика 16 температурного режима. Такое выполнение устройства позволяет расширить его функциональные возможности путем управления скоростью нагрева и охлаждения роторов турбоагрегата. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (191 (111 (s» 4 (О1 М 15/00

iРП(Р 1ц tl 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1288523 (21) 4352083/25-06 (22) 28.12.87 (46) 23.08.89. Бюл. 1(31 (7 1) Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) А.А.Базаров, А.И.Данилушкин, В.Д.Кохановский, Л.Я.Макаровский, Э.Я.Рапопорт и И.Г.Сипухин (53) 62 1.438-55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1288523, кл. С 01 M 13/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ РОТОРОВ ТУРБОАГРЕГАТОВ ПРИ РАЗГОННО-ЦИКПИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ (57) Изобретение относится к управлению индукционным нагревом и может быть использовано в стендах разгон2 но-циклических испытаний роторов в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности.Устройство формирует сигнал управленим для использования в стендах разгонноциклических испытаний роторов турбоагрегатов, задающий скорости нагрева и охлаждения и время вь1держки высокой и низкой температур роторов по сигналам с задатчика 2 начального напряжения интегратора, задатчика 7 установки времени цикла, задатчика 6 начального момента снижения температуры, задатчика 3 минимальной температуры и задатчика 16 температурного режима. Такое выполнение устройства позволяет расширить его функциональные возможности путем управления скоростью нагрева и охлаждения роторов турбоагрегата. 2 ил.

1502974

Изобретение относится к управлению индукционным нагревом и может быть использовано в стендах разгонно-циклических испытаний роторов в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности и является усовершенствованием устройства по авт. св. У 1288523.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем управления скоростью нагрева и охлаждения роторов турбоагрегатов.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит интегратор 1 с эадатчиком 2 начального напряжения, последовательно соединенные задатчик

3 минимальной температуры, сумматор 4 и задатчик 5 скорости нагрева и охлаждения, задатчик 6 начального момента снижения температуры, задатчик 7 установки времени цикла, два блока 8 и 9 сравнения и управляемый ключ 10, выход интегратора 1 соединен с входами ключа 10 и обоих блоков 8 и 9 сравнения, второй вход первого блока 8 сравнения соединен с задатчиком 6 начального момента снижения температуры, а его выход— с вторым входом сумматора 4, второй вход второго блока 9 сравнения сое. динен с задатчиком 7 установки времени цикла, его выход — с управляющим входом ключа 10, а выход ключа

10 соединен с входом интегратора 1 °

Кроме того, в устройстве первый блок

8 сравнения выполнен с двумя выходами, а задатчик 5 скорости нагрева и охлаждения выполнен в виде последовательно соединенных релейного элемента 11, блока 12 умножения и второго интегратора 13, последователЬно соединенных масштабирующего усилителя 14 и второго сумматора 15, а также эадатчика 16 температурного режима, подключенного к второму входу второго сумматора 15, выход которого подключен к второму входу блока

12 умножения, выход первого сумматора 4 подключен к первому входу релейного элемента 11, второй вход которого подключен к выходу второго интегратора 13, второй выход первого блока 8 сравнения подключен к входу масштабпрующего усилителя 15.

Устройство работает следующим образом.!

Первый интегратор 1 работает на начальной части своей характеристики (фиг.2), поэтому его выходное напряжение изменяется по линейному закону. Для формирования времени одного цикла изменения температуры Тр ротора турбоагрегата выходное напряжение первого интегратора 1 сравнивается (фиг.2) с опорным напряжением Uö 7, снимаемым с выхода задатчика установки времени цикла. В момент равенства U >>«, U „на выходе второго блока 9 сравнения образуется импульс U+> „ крат к о ковременно снижается до нулевого значения.

Во время действия импульса длительностью D t происходит понижение до нуля, что обеспечивает нулевое напряжение на первом входе второго блока 9 сравнения. Это приводит к появлению Пбыкю, эакр

10 и новому циклу интегрирования первого интегратора 1. Полная выдержка времени, равная О-а, определяется изменением Б „,„ от нулевого значения до значения напряжения

U > » устанавливаемого на втором входе второго блока 9 сравнения задатчиком 7 установки времени цикла.

35 Регулировка времени цикла t„, необходимая при испытаниях роторов турбоагрегатов, осуществляется изменением Uon, которое может автоматически изменяться, в частности, и

40 от управляемого вычислительного комплекса. Применение блока прецизионного интегрирования (первый интегратор

1) позволяет получать время t одного изменения температуры t> ротора

45 турбоагрегата с высокой точноствю.

Темп изменения выходного напряжения первого интегратора 1 регулируется как задатчиком 2 начального напряжения интегратора, так и времязадающей цепью первого интегратора 1..

Входное напряжение Vy„ < первого интегратора 1 изменяется аналогично

Ц „, . Ввиду большого коэффициента передачи второго блока 9 сравнения, снижение выходного напряжения Бць,, до нуля происходит с большой крутизной, а время 4 t имеет величину порядка нескольких десятков микросекунд»

5 15029

Для формирования времени (С-t ), соответствующего (фиг.2) этапам увеличения температуры Т (О-t;) и работе с установившейся температурой Т (а„-С,), выходное напряжение Ue,„

5 сравнивается в первом блоке 8 сравнения с опорным напряжением Upp снимаемым с выхода задатчика 6 начального момента снижения температУРы. ПРи напРЯжениЯх Usb,„ (Upp на первом выходе U>>щ первого блока 8 сравнения существует напряжение Увы„ р, определяемое его напряжением питания (фиг.2, время О-t„).

При напряжениях Бв > Upq g на Bbr век, ходе первого блока 8 сравнения устанавливается нулевое напряжение (фиг.2, время t, -t„) . Далее картина

-изменения Бв„,в повторяется от цик- 2О ла к циклу.

Регулирование времени (Π— t ) ! осуществляется опорным напряжением

Uq„, снимаемым с эадатчика 6 на- 25 чального момента снижения температуры. Напряжение U> „к имеет крутые передний и задний фронты в силу того, "вы .r< при U в„,, ) Ом

U„V iver м выл 3

"в

t — при UsbÄÄ, с О

Длительная точность работы устрой-. ства программного управления характеризуется тем, что время одного цик ла изменяется за смену не более, чем

45 на 5-8 с при длительности одного цикла tq=4 мин. где Т вЂ” постоянная интегрирования второго интегратора 13, U — масштабное напряжение второго интегратора 13.

В момент достижения выходным сигналом второго интегратора 13 заданногО значения (t, t и т.д.) релейный элемент 11 перебрасывается в нулевое положение (Us r„ „ = О) и напряжение на выходе второго интегратора 13 становится равным нулю.

Наклон участков траектории Us,„, а следовательно, и интенсивность нагрева ротора при фиксированных значениях Б, к « определяются величиной U „,-, снимаемой с выхода второго сумматора, и коэффициентом масштабирования усилителя 14.

Управление темпом нагрева и охлаждения роторов турбоагрегатов при раэгонно-циклических испытаниях с помощью предлагаемого устройства осуществляется в диапазоне до 1500 с.

Устройство имеет расширенные функцио74 6 что коэффициент передачи велик. Напряжение на первом входе релейного элемента 11 получают суммированием с выходным напряжением Овык эадатчика 3 минимальной температуры.

В зависимости от сигнала ошибки Upi:

= Нвык. Us« rä релейный элемент

11 перебрасывается в одно из крайних положений, в результате с его выхода снимается максимальное по величине напряжение положительной или отрицательной полярности, которое затем поступает на первый вход блока 12 умножения. На второй его вход поступает сигнал U „, с выхода второго сумматора 15, а с выхода блока 12 умножений напряжение где U масштабное напряжение бло.ка 12 умножения поступает на вход второго интегратора 13. В зависимости от знака сигнала

U 8„,rz на выходе второго интегратора

13 напряжение растет или уменьшается

go линейной зависимости нальные воэможности за счет управления скоростью нагрева и охлаждения роторов турбоагрегатов при одновременном повышении точности управления.

Формула и з обре т е н и я

Устройство программного управления нагревом роторов турбоагрегатов при разгонно-циклических испытаниях по авт. св. У 1288523, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем управления скоростью нагрева и охлаждения роторов турбоагрегатов, первый блок сравнения выполнен с двумя выходами, а эадатчик скорости

1502974 t x(urx В

"deed

ЦЬлФ

@ив. 2

Составитель В.Колясников

Редактор Н.Рогулич Техред Л.олийнык Корректор С.Черни

Заказ 5078/53 Тираж 789

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский к<н бинат "Патент", r.Óàãoðîä, ул. Гагарина,101 нагрева и охлаждения выполнен в виде последовательно соединенных релейного элемента, блока умножения и второго интегратора, последовательно соединенных масштабирующего усилителя и второго сумматора, а также задатчика температурного режима, подключенного к второму входу второго сумматора, выход которого подключен к второму входу блока умножения, выход первого сумматора подключен к первому входу релейного элемента, второй вход которого подключен к выходу второго интегратора, второй выход первого блока сравнения подключен к входу масштабирующего усилителя.