Электрогидравлический регулятор гидротурбины

 

ОП ИСАЙКЕ

ЙЗОБРЕТЕН Ия - М

Союз Советских

Социалистических

Республик

«l)383881 (6l) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 14.08.67 {21) 3 179596/24-06 (51) М. Кл.

03 В 15/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.78, Бюллетень №15 (45) Дата опубликования описания 27.03.78 Государственный номнтвт

Совета Мнннотров СССР оо долам нзобрвтаннй и отнрытнй (Q) УДК 661.224 (088,8) Б, А, Давидсон, Л, А. Клявин, B. С. Лычак, В. А, Марбух, Б. М. Новоселов, B. А. Пивоваров, В. В. Семенов, Э. Ф. Степура, В. Н, Федоров, С. И. Чайковский, Б. Н. Шелопугин и Г, С, Шеголев (72) Авторы изобретении

Ленинградский дважды ордена Ленина и ордена Октябрьской

Революции металлический завод им, XXll съезда КПСС и Институт элект омеханпки (71) За я в и тели (54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИИ РЕГУЛЯТОР

ГИДРОТУРБИНЫ

Изобретение относится к области гидроэнергетики и касается автоматического регулирования гидротурбин.

Известны электрогидравлические регуляторы гидротурбинв содержашие тахогенератор, чувствительный элемент которого подключен через канал пропорционального управ ления к входным цепям усилителя электрогидравлического преобразователя, охваченного вместе с усилителем жесткой обратной связью и соединенного с гидравлической исполнительной частью, и интегратор. В этих регуляторах интеграторами служат главный или вспомогательный сервомотор. С одной стороны, это снижает чувствительность регу- . 1б лятора в режиме поддержания частоты, так как гидравлические сервомоторы всегда имеют определенную нечувствительность, с . другой стороны, использование B качестве интегратора гидравлического сервомотора уменьшает быстродействие отработки внешних управляющих сигналов.

)Гель изобретения — повысить быстродействие обработки управляюишх сигналов и увеличить чувствительность. 25

Для этого интегратор, выпопненный на электрических элементах, подключен параллельно каналу пропорционального управления между чувствительным элементом и усилителем. Для повышения надежности гидротурбины при сбросах нагрузки в одну из входных цепей усилителя. включен блок программного закрытия через нормально разомкнутые контакты реле, нормально замкнутые контакты которого включены в остальные входные цепи усилителя. Блок программного закрытия выполнен в виде конденсатора, заряд на котором пропорционален открытию направляюшего аппарата гидротурбины, и разрядного сопротивления.

На фиг. 1 представлена структурная схема предложенного регулятора; на фиг. 2схема усилителя с блоком программного закрытия; на фиг, 3 — временные диаграммы работы регулятора в режиме программного закрытия.

Частота синхронного тахогенератора 1, соединенного с валом гидротурбины 2, измеряется чувствительным элементом 3 с устав. кой 4, Посредством сумматора 5 через ка;363381 нел пропорционального управления чувствительный элемент 3 подключен к входным цепям усилителя 6. Обратная связь 7 сумматора 5 снабжена уставкой 8, меняю.цей быстродейст» вие регулятора.

Выходной сигяал усилителя 6 через электрогидревлический преобразователь 9 управляет положением вспомогательного сервомотора 10 с обратной связью 11 и главного сервомотора 12 с обратной связью 13. Главный сервомотор 12 воздействует на положение направляющего аппарата гидротурбины 2.

На вход усилителя 6 подаются внешние управляющие сигналы 14 и сигнал обратной связи 15. Как и обратные связи 7, 1 1 и 1 3, . обратная связь 15 жесткая. Поэтому сумматор 5 и усилитель 6 с преобразователем

9 образуют электромеханическую следящую систему, а сервомоторы 10 и 12 - гидромеханическую следяющую систему, что пс 0 вышает чувствительность и быстродействие регулятора.

Интегратор 16, служащий для получения астатическог0 регулирования выпол нен на электрических элементах и подключен между

;ыходом чувствительного элемента 3 и входом сумматора 5 параллельно каналу пропор-.ционального управления. Жесткая обратная связь 17 имеет уставку 18 статизма,. а интегратор 1 6- уставку 1 9 времени интегри- 30 рования.

Такая структура регуляторе позволяет применить при сбросах нагрузки программное закрытие направляющего аппарата, независимое от параметров настройки интегратора 35

16, которые могут выбираться только по условиям обеспечения устойчивости в нормаль ных режимах.

I1ðîãðàììíîå закрытие реализуется специальной коммутацией входных цепей усили- 40 теля 6. Этот усилитель выполнен (см, фиг.2) двухтактным магнитным, а преобразователь, 9 — в виде асинхронного двухфазного двигателя с редуктором. Бесконтактный сельсин

20 и выпрямитель 21, подключенные к обмот-45 ке W4 усилителя 6 через сопротивление R1, играют роль жесткой обратной связи 15 (см. фиг. 1) °

В нормальных режимах сигнал сумматора

5 подается к усилителю 6 на обмотку W<, И а внешние управляющие сигналы 14 — на обмотки W> и W < . На обмотку М подается от потенциометра К сигнал, соот ветствующий несколько меньшему открытию направляющего аппарата, чем открытие холос 55 того хода. Обмотка W< нормально отключена контактами 1Р промежуточного реле, которое работает от блок-контактов выключателя генератора. Контакты 2Р и 3Р этого же реле нормально замкнуты, а через

4 контакты 1Р и сопротивление К заряжается, °

1 конденсатор (от нагряжения на выходе выпрямителя 21. Поэтому напряжение не кон, денсаторе С пропорционельно открытию направляющего аппарата гидротурбины.

При сбросе нагрузки внешние управляющие сигналы 14 отключаются КоНТВКТВМН

2Р и ЗР. Одновременно замыкаются контак.ты 4Р цепи закорачивания обмотки Wg и контакты (не показаны), разряжающие кон денсаторы интегратора 16 до нулевого напряжения. Рост скорости вращения резко увеличивает сигнал на выходе сумматора

5, что приводит к срабатыванию попяризованного реле РП, которое своими контакт ми 1РП закоречивеет обмотку W воздействия чувствительного элемента. Настройку срабатывания реле РП можно выбрать, например, при увеличении скорости вращения на 5%.

В результате суммарный сигнал, создеваемый .обмотками Wg, W, у„г„ ступенчато падает (см. фиг. За) до уровня сигнала в обмотке g (пунктирная линия).

Контакты 1Р переключаются так, что конденсатор С не шнает разряжаться через сопротивление Кц на обмотку W где силе тока меняется по экспоненте (см. фиг. Зб) оТ начального значения, соответствующего . исходному открытию направляющего аппарата. Таким образом, суммарный сигнал, поступающий на вход усилителя, меняется согласно фиг. Зв. На фиг. Зг показан процесс программного закрытия направляющего аппарата. В момент генератор отключается от сети. В интервале I t1-to) главный золотник находится на упоре, и закрытие осушеетвляет ся с постоянной скоростью. В интервале (t> — t.„ скорость закрытия уменьшаеч» ся в соответствии с процессом разряда конденсатора С на обмотку Wq (см, фиг. 2) °

В момент времени t скорость вращения снижается до уровня возврата реле РП, и обмотка \л/ вновь оказывается подключенной к выходу чувствительного элемента.и сумматора 5.

Программное закрытие сокращает время переходного процесса, снижает заброс скорости вращения, уменьшает опасность подбрасывания ротора.

Формула изобретении

1. Электрогидравлический регулятор гидротурбины содержащий тахогенератор, чувствительный элемент,которого подклюL чен через канал пропорционального управ ления к входным цепям усилителя электрогидравлического преобразователя, охвачен363381

5 ного вместо с усилителем жесткой обратной связью и соединенного с гидравлической исполнительной частью, и интегратор, о ч л и ч а ю ш.и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия отработки управляюших сигналов и увеличения чувствитель ности, интегратор, выполненный на электрических элементах, подключен параллельно каналу пропорционального управления между чувствительным элементом и усилителем, 2. Регулятор по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения

6 надежности гидротурбины при сбросах нагруа. ки, в одну из входных цепей усилителя включен блок программного закрытия через нормально разомкнутые контакты реле, нормально замкнутые контакты которого включены в остальные входные цепи усилителя.

3. Регулятор по и, 2, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что блок программного закрытия выполнен в виде конденсатора, заряд на котором пропорционален открытию направляюшего аппарата гидротурбины, и разрядного сопротивления.

3633S1

Составитель А. Калашников

Редактор E. Кравцова Техред О. Андрейко Корректор А. Власенко.

Заказ 1910/1 Тираж 656 П одпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета Сове а Министров СССР по делам изобретений и: ткрытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4