Система каскадно-связанного регулирования солнечной установка

 

Оп И САН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. CSN ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социаиистическкх

Республик

<щ 868697 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 0112,78 (23) 2690893/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликоваио 300981. бюллетень Н9 36

Дата опубликования описания 300981

{53)М. Киз

G 05 В 11/00

Государстаеякый комнтет

СССР по яелам нзобретеннй я открытий (53) УДК 62-50 (088.8) Б.К. Чемоданов, Л. A Сенько, A. Б. Орлов и Ю. И. Семушкин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) CHCTENA КАСКАДНО-СВЯЗАННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

СОЛНЕЧНОЙ УСТАНОВКИ

Изобретение относится к каскадно-связанному автоматическому управ. лению и может быть использовано s системах управления солнечными установками, например, энергетическими, тепловыми установками, работающими с помощью концентрации солнечной энергии.

Известная система регулирования солнечной установки, содержащая гелиостат, который механически соединен с приводами гелиостата по углу места и азимуту к оптически связан через концентратор с солнечной установкой, двухкоординатный солнечный датчик, вход которого оптически связан через гилиостат с солнцем, а первый и второй выходы соединены,соответственно, со входами приводов гелиостата по углу места и азимуту. В известной системе производится регулирование пространственного положения солнечного потока, отраженного от гелиостата и направленного на концентратор с помощью сигналов, вырабатываеввюх двухкоординатным солнечным датчиком пропор) циональных отклонению солнечного потока от оптической оси двухкоординатного солнечного датчика и поступающих на приводы гелиостата по углу места и азимуту (1).

Регулирование величины солнечной энергии, поступающей на солнечную установку в известной системе производится следующим образом: дискретно - путем отведения одного нли нескольких гелиостатов на угол, кото1О рый исключает попадание отраженного солнечного потока на солнечную установку, полуавтоматически — по визуальным наблюдениям оператора путем отведения гелиостата на угол, обеспечивающий попадание части отраженного солнечного потока на солнечную установку. При этом слежение за отраженным от. гелиостата солнечным потоком продолжает осуществляться с помощью двухкоординатного солнечного датчика, установленного неподвижно перед каждым гелиостатом. В связи с этим отведение гелиостата на угол, превыаающий поле зрения двухкоординатного солнечного датчика, приводит к нарушению режима слежения эа Солнцем (автосопровождения ), затрудняет регулирование величины солнечной энергии, поступающей на солнечную установку, в требуеьаах пределах, а

ЗО именно s пределах меньших, чем энер868697 гия, поступающая от одного гелиостата. Увеличение поля зрения двухкоординатного солнечного датчика приводит к одновременному снижению точности работы системы автоматического управления за счет увеличения зоны нечувствительности и снижения крутизны характеристики двухкоординатного солнечного датчика. Перечисленное выше снижает функциональные возможности системы авТоматического управления солнечной установки.

МО

Известны также системы каскадносвязанного регулирования, содержащие последовательно соединенные датчик основного регулируемого параметра, измеритель рассогласова- . 15 ния регулируемого параметра и регулятор основного контура регулирования, выход которого соединен с первым входом измерителя рассогласова.ния, второй вход которого соединен 2g с выходом измерителя промежуточного параметра, а выход через регулятор вспомогательного контура регулирования соединен с регулирующим органом объекта управления (2l и Г 31;

Наиболее близкой к предлагаемой па те хниче ской сущи ости являет ся система каскадно-связанного регулирования солнечной установки, содержащая двухкоординатный солнечный дат- 3Q чик, выходы которого через первый и второй приводы соединены, соответственно, с первым и вторым входами гелиостата выход которого соединен с первым входом двухкоординатного солнечного датчика и через концентратор — со входом солнечной печи,, выход которой соединен через датчик солнечной энергии с первым входом устройства сравнения; второй и третий входы которого соединены с первым 40 и вторым выходами пульта управления, а выход — с первым входом регулирующего устройства, второй вход которого соединен с третьим выходом пульта управления 4 ). 4S

Цель изобретения - повышение точности системы.

Поставленная цель достигается тем, что в системе установлен исполнительный механизм, вход которого соединен щ с выходом регулирующего устройства, а выход — со вторым входом двухкоординатного олнечного датчика, который установлен на подвижном подвесе.

На чеРтеже представлена блок-схема предлагаемой системы.

Система включает солнечную установку 1, концентратор 2, гелиостат 3, регулирующее устройство 4, датчик 5 солнечной энергии, двухкоординатный солнечный датчик 6, устройство 7 60 сравнения, пульт 8 управления, первый и второй приводы 9 и 10, исполнич тельный механизм 11.

Система работает следующим образом.

В режиме полуавтоматического регулирования солнечной энергии, поступающей от Солнца 12 в солнечную установку 1, сигнал со второго выхода пульта 8 управления отключает выходной сигнал устройства 7 сравнения от первого входа регулирующего устройства

4. Сигнал с третьего выхода пульта

8 управления, поступая на второй вход регулирующего устройства 4, производит поворот двухкоординатного солнечного датчика б на заданный угол при омощи исполнительного механизма 11. ри этом по сигналам с двухкоординат-. ного солнечного датчика б, поступающим на первый и второй прйводы 9 и

10 соответственно по углу места и по азимуту гелиостата 3, происходит поворот гелиостата 3 на угол, равный половине угла поворота двухкоординатного солнечного датчика б. Одновременно с поворотом гелиостата 3 происходит во-первых, отклонение солнечного йотока на угол поворота двухкоординатного солнечного датчика,б, во-вторых, обнуляется сигнал с выхода двухкоординатного солнечного датчика б.

Таким образом, двухкоординатный солнечный датчик 6 продолжает р боту в режиме автосопровождения, сохраняя1 те же точностные характеристики системы автоматического управлениясолнечной установки.

В режиме автоматического регулирования солнечной энергии, поступающей в солнечную установку 1, по сигналу со второго выхода пульта 8 управления выходной сигнал устройства

7 сравнения подается на вход регулирующего устройства 4. В этом случае в устройстве 7 сравнения производится сравнение заданного значения солнечной энергии, поступающей с первого выхода пульта 8 управления, и измеренного с помощью датчика 5 энергии, оптически связанного с солнечной установкой 1. Сигнал с выхода устройства, 7 сравнения, пропорциональный разности заданного и измеренного значений энергии, используется для управления исполнительным механизмом 11, осуществляющим поворот двухкоординатного солнечного датчика б по азимуту. !

Далее работа системы в автоматическом режиме происходит аналогично опи-санной выше работе в полуавтоматическом режиме. Отличие состоит лишь в том, что эа счет образования дополнительнего контура замкнутой системы регулирования энергии, поступающей а солнечную установку, повышается точность процесса регулирования, так как компенсируются погрешности, вызванные неточной юстировкой гелиостатов относительно концентратора, концентратора относительно солнечной установки, неоднородностью атмосферы, различными подвижками земной поверхности, 868697

Введение исполнительного мекчниэ— ма двухкоординатного солнечного датчика, установленного на подвижном подвесе, по азимуту эквивалентно увеличению поля зрения двухкоординатного солнечного датчика, что позволя- ет обеспечиФь регулирование солнечной энергии в заданных пределах, не снижая при этом точности автосопровождения. Использование н качестве исполнительного механизма двухкоорди- О натного солнечного датчика по азимуту интегрирующего привода позволяет повысить порядок астатизма системы автоматического управления на единицу, как по управляющему, так и по возмущающему воздействию, что в 5 раэ повышает точность системы (в контуре регулирования энергии .

Построенная таким образом система автоматического управления солнечной установки позволяет существенно 2О расширить пределы регулирования солнечной энергии, поступающей на солнечную установку. По сравнению, например, с системой автоматического управления, у которой поле зрения 25 двухкоординатных солнечных датчиков составляет 2 угловых градуса, пределы регулирования увеличиваются в

5 раэ, причем точность регулирования энергйи при соответствуюшем выбоое регулирующего устройства и исполнительного меканизма двухкоординатного солнечного датчика, а именно использовании интегрирующего исполнитель= .ного механизма, увеличивается в

8 раз, так как повышается порядок астатиэма системы регулирования. Кроме того, снижаются требования к точности юстировки двухкоординатных солнечных датчиков относительно концентратора, концентратора относительно солнечной установки.

Формула изобретения . Система каскадно-снязанного регу. ирования сопнечной установки, содержащая двухкоординатный солнечный датчик, выходы которого через первый и второй приводы соединены, соответственно, с перным и вторым входами гелиостата выход которого соединен с первым входом двухкоординатного солнечного датчика и через концентраторсо входом солнечной печи, выход которой соединен через датчик солнечной энергии с первым входом устройства сравнения, второй и третий входы которого соединены с первым и вторым выходами пульта управления, а выход — с первым входом регулирующего устройства, второй вход которого соединен с третьим выходом -пульта управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, в ней установлен исполнительный механизм, вход которого соединен с выходом регулирующего устройства, а выход - co вторым входом двухкоординатного солнечного датчика, который установлен на подвижном подвесе.

Источники информации, принятые во ннимание при экспертизе

1. Revue des Haute s tempe ratu res

et Re fsacta i res 1973, и 10, р. 199204.

2. Прусенко В.С. Пневматические регуляторы. N. "Энергия", 1966, с. 43-44.

3. Авторское свидетельство СССР

9 338889, кл. G 05 В 11/01; 1970.

4. Авторское свидетельство СССР

9 595700, кл. G 05 В 11/00, 1976 (прототип).

868697

Составитель Ю. Гладков

Редактор И. Михеева .Техред T.Èàòî÷êà Корректор Г. Наэарова

Ю Ю «сс»

Закаэ 8326/88. Тираж 943 Подпи снов

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по,-:делам иэобретений и открытий

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