Система управления гелиостатом

Система управления гелиостатом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГЕЛИОСТАТОМ , содержащая гелиостат, механически связанный с приводами по азимуту и углу места и оптически связанный через конденсатор с приемником солнечной энергии, двухкооршшатиый солнечный датчик, вход которого (япически связан с гелиостатом, о т л и ч аsL/ :Ч- ( ною ш а я с я тем, что, с иелью упрошения и повышения надежности системы,она содержит два суммирующих усилителя и блок коммутащи, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами солнечного датчика, третий и четвертый входы - с источником сигналов на отведение гелиостата, пятый, щестой, и седьмой входы - с источником крмандиых сигналов, первый и второй выходы - с соответствую-щими входами первого суммирующего усилителя , третий и четвертый выходы - с первым и вторым входами второго сз ммирующего усилителя, пятый и щестой выходы с первым и вторым входами солнечного датчика, а выходы первого и второго суммирующих усилителей соединены соответственно (Л с входами приводов по азимуту и углу места. с СП :л ;о ;о :о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5k) С. 05 В 11/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный кОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3624688/24 — 24 (22) 17.06.83 (46) 15.05.85. Бюл. Н 18 (72) В. Н. Кузина, В. П. Николаев, Л, В. Семенцов, Ю. И. Семушкин, Л. В. Соколов и В. Л. Солунин (53) 62 — 50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 868697, кл. 0 05 В 11/01, 1981.

Авторское свидетельство СССР У 775541, кл. F 24 1 3/02, 1978. (54) (57) 1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГЕЛИОСТАТОМ, содержащая гелиостат, механически связанный с приводами но азимуту и углу места и оптически связанный через конденсатор с приемником солнечной энергии, двухкоординатный солнечный датчик, вход которого оптически связан с гелиостатом, о т л и ч а;Бр дыне А ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности системы,она содержит два суммирующих усилитеЛя и блок коммутации, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами солнечного датчика, третий и четвертый входы — с источником сигналов на отведение гелиостата, пятый, шестой, и седьмой входы — с источником командных сигналов, первый и второй выходы — с соответствую-. щими входами первого суммирующего усили. теля, третий и четвертый выходы — с первым н вторым входами второго суммирующего усилителя, пятый и шестой выходы— с первым и вторым входами солнечного датчика, а выходы первого и второго суммирующих усилителей соединены соответственно с входами приводов по азимуту и углу места.

1155993

2. Система по п. 1, о т л и ч а ю ш ая с я тем, что блок коммутации содержит вентильный элемент и два репейных элемента, первьй . замыкающий контакт первого

Ф релейного элемента соединен с первым входом блока, второй замыкающий контакт первого релейного элемента — с вторым входом блока, первый перекидной контакт — с цервым выходом блока, второй перекидной контакт — с третьим выходом блока, размыкаюшие контакты — с шиной нулевого потенциала, а обмотка соединена с пятым входом блока и катодом вентильного элемента, первый замыкающий контакт второго релейного

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах управления солнечных установок, обеспечивающих концентрацию солнечной энергии.

Gens изобретения — упрощение и повышение надежности системы.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенной системы; на. фиг. 2— функциональная схема двухкоординатного солнечного датчика; на фиг. 3 — функцио. нальная схема блока коммутации.

Приемник солнечной энергии 1 оптически связан через концентратор 2 с гелиостатом 3, который механически связан с приводами гелиостата llo азимуту 4 и углу места 5. На вход суммирующих усилителей 6 и 7 поступают сигналы двухкоординатного солнечного датчика 8, которые проходят через блок коммутации 9. Солнечный датчик имеет оптический вход 10 и электрические входы

11 и 12, а.также два выхода 13 и 14.

Блок коммутации имеет входы 15 — 21 и вы-. ходы 22-27.

Двухкоординатный солнечный датчик содержит оптический блок 28, два фотопреобраэователя 29 и 30, усилитель 31, охваченный цепью обратной связи иэ резисторов 32 и 33, . усилитель 34, охваченный цепью обратной .связи иэ резисторов 35 и 36.. Блок коммутации содержит два репейных элемента 37 и 38 и вентнльиый элемент 39.

Первый репейный элемент имеет контакты

40 и 41, второй репейный элемент — контакты 42 — 45. элемента соединен с третьим входом блока, второй замыкающий контакт — с четвертым входом блока, первый перекидной контакт— с вторым выходом блока, второй перекидной контакт — с четвертым выходом блока, первый и второй размыкающие контакты— с шиной нулевого потенциала, третий и четвертый замыкающие контакты — соответственн ко с пятым и шестым выходами блока, а первая обмотка соединена с шестым вхоI дом блока и анодом вентильного элемента, вторые обмотки первого и второго релейных элементов соединены с седьмым входом блоСистема работает в двух режимах: автосопровождения (АС) и автосопровождения с ре-. гулированием температуры (АСРТ) .

Рассмотрим работу системы в режиме АС..

S Этот режим задается в систему подачей .а вход 19 кратковременного импульса положительной полярности, поступающего на релей- . ный элемент 37. При этом через его замыкающиеся контакты 40 и 41 обеспечивается прохождение сигналов солнечного датчика 8 с его выходов 13 и 14 на вход суммнруюших усилителей 6 н 7 с выходов 22 и 24 блока коммутации 9. В этом режиме система должна обеспечить максимальную мощность

И на приемнике солнечной энергии 1, находящегося в фокусе концентратора 2, что достигается при параллельности отраженного от гелиостата 3 солнечного потока оптической оси концентратора.

35 Двухкоординатный солнечный датчик 8 установлен перед центральной фацетой гелиостата 3 на неподвижной штанге ц съюсти.рован таким образом, что его оптическая ось параллельна оптической оси концентра25 гора 2. .Т

Таким образом, отклонение отраженного от гелиостата 3 солнечного потока от оптической оси концентратора 2 будет приводить . к появлению сигналов иа выходах 13 и И

3п солнечного датчика 8. Эти сигналы, проходя через блок коммутации 9, как указано выше, поступают на первые входы суммирующих усилителей 6 и 7 (прнчем их вторые входы через раэмыкаюшиеся контакты 42 и

43 блока коммутации 9 замкнуты на шику нулерого потенциала). Далее с выходов сум;

3 ll55993 4 мирующих усилителей 6 и 7 они поступают нием Резисторов 33 и 36 в цепях обратной соответственно на приводы 4 и 5 по азимуту связи усилителей солнечного датчика 8 сооти углу места, обеспечивая поворот гелиостата в;тственно контактами 44 н 45 блока ком3 по этим осям до тех пор, пока направле- мутации 9. При этом крутизна характеристиние отраженного солнечного потока не совпа- 5 кн солнечного датчика становится равной дет с оптической осью концентратора, при 0,3 В/угл.мин, обеспечивая заданную точность котором сигналы с выходов солнечного дат- работы системы в режиме АСРТ. чика 8 станут равными нулю, Таким образом, предлагаемая система упВ указанном режиме датчик обеспечивает равления гелиостатом обеспечивает регулиролинейностъхарактеристикив пределах 5угл.мин. 111 ванне температуры на приемнике солнечПридостижениизтогоуглавыходноенапряжение ной энергии с. заданной точностью (в одном датчика равно 7,5В, т.е. крутизна характеристики режиме) и получение максимальной мощносдпчика в режиме АС равна 1,5В/угл.мин. ти отраженного солнечного потока (во втором

Рассмотрим работу системы в режиме АСРТ,режиме работы).

Для переключения в этот режим сначала на вход 21 блока коммутации 9 подается крат- Кроме того,: применение в системе блока ковременный импульс положительной цоляр- коммутации 9 позволяет сократить число ности, устанавливающий репейные элементы шин управления, связывающих систему с

37 н 38 в йсходное состояние и соответству- внешними командными устройствами. Это ющий команде "Отбой режимов". Затем важно, так-как в проектируемой системе, сосна вход 20 блока коммутации 9 подается

26 тоящей из 62-х гелиостатов, пульт управления кратковременный импульс положительной ими находится в отдельном здании на значиполярности, который поступает на релейный тельном расстоянии (до 500 и) от гелиостаэлемент 38 и через вентилъный элемент 39на репейный элемент 37, Прн этом замыкаются контакты 41 — 45 обеспечивая п1к хо еяд Эконом ескаЯ эффек ивнос ь изобретенил

25 сигналов солнечного датчика 8 с его выхо- заключается в том, что два суммирующих дов 13 и 14 на первые входы суммиру их Усилителл и блок коммутации могУт быть усилителей 6 н 7, а также подключая к вто- Реализованы на двух операционных Усилителкх рым входам этих суммирующих усилителей и двух релейных элементах (дистанционных

Входы 17 и 18 блока коммутации 9. На 3(t пеРеключателнх). эти входы подаются сигналы на отведение гелиостата по азимуту и углу места соответ- Известно что следащий привод состоит иэ ственно, которые вырабатываются специальной датчика Угла, предваРительного Усилителл, автоматической системой по управлению тех-. усилителя мощности и acnonnnтельного двинологическими процессами (АСу 711) и 3у гателя с редуктором. Предварительный Усилипредставляют собой постоянное напряжение тель может быть реализован на одном операв пределах от 0 до 7,5В, которое изменяется дион"ом Усилителе (nn® двух пРааопоа во времени по некоторому закону, опреде- два). Таким образом, два предварительных ляемому видом и количественным соотноше- УсилителЯ следЯщих пРиводов по составУ эяением компонентов, применяемых для плавки 4О ментов и сложности схемы эквивалентны (если приемником является солнечная печь). двум суммирующим усилителям. В итоге

Под действием этих сигналов система управ- - из системы исключаются два датчика угла, ления гелиостатом должна обеспечивать отве- два усилителя мощности (мостовые транзисдение гелиостата но азимутальной и угломест- торные схемы) и два исполнительных ной осям на углы до 25 угл.мии. При такой 4 двигателя с редукторами, а вводятся величине углов отведения обеспечивается . два дистанционных переключателя и один требуемое регулирование мощности потока сол- диод. Кроме того, сокращается число жил нечной энергии, поступающей иа приемник, в соединительных кабелей. Одновременно поРном " 07 Рном диапазоне от Р вышается надежность системы и упрощается сщирение эоны линеиности солнечного 5О и удешевляется ее эксплуатация, поскольку датчика с 5 угл. мин до-25 угл. мин в пред- наличие в системе двух дополнительных ложенной системе обеспечивается сравнитель- следящих приводов требует проведения

«ю простыми средствами, а именно замыка-- периодических регламентных работ, 83йР4Щ1 Зарев 3142 42 иеаи 863 Во32оасаое

° илиаа ШШ ееиг, г.ригеред, уа.Прееегиаа, 4