Электрогидравлический регулятор скорости
Патент 183138
Авторы
Классы МПК
Электрогидравлический регулятор скорости
Иллюстрации
Реферат
l83I38
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сова Советских
Социалистических
Республин
Зависимое от авт, свидетельства ¹
Заявлено 07.1Х.1964 (№ 921557/24-6) Кл. 88а, 6
60, 1б с присоединением заявки №
Приоритет
МПК Е ОЗЬ
G 05с
УДК 621.224-55-503.53 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Мииистров
СССР
Опубликовано 09.VJ.1966. Бюллетень № 12
Дата опубликования описания 1б VIII.1966 (з;"е > тты
Авторы изобретения Л. И. Абрамова, С. Ф. Артюх, В. Л. Бенин, Н. И. Бородин, В. Уй.КизйлЬв, Ю. А. Литовский, И. Я. Потаповский и М. И. Ривсиен,": ;:;,>:, Заявитель Харьковский турбинный завод ни. С. М. Кирова и Хабьковсйий, политехнический институт пы. В. И. Ленина
i =. J е ".
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ
ГИДРОТУРБИН
Гидро механические регуляторы скорости гидротурбин, широко применявшиеся ранее на гидростанциях СССР и за рубежом, в настоящее время почти повсеместно вытеснены регуляторами электрогидравлического (ЭГР) типа, обладающими по сравнению с гидромеханическими следующими значительными преимуществами: а) высоким быстродействием измерительной части; б) высокой чувствительностью, обеспечен,ной уменьшением рычажных звеньев и связанных с ними люфтов; в) простотой суммирования большого количества импульсов; г) удобством ввода в закон регулирования отдельных импульсов, повышающих качество регулирования; д) широким диапазоном и простотой изменения отдельных параметров регулятора (степени остающейся неравномерности, времени изодрома и временной неравномерности); е) возможностью осуществления группового регулирования агрегатов без каких-либо до.полнительных вторичных регуляторов частоты.
В настоящее время в CCCP и за рубежом разработано несколько типов таких регуляторов. Однако ЭГР, выполненные на электронных лампах, малонадежны н, кроме того, групповое регулирование с ними осуществляется по заданию суммарного открытия направляющих аппаратов тех агрегатов, которые работают в группе. Такой способ задания неудобен и недостаточно точен, так как мощность агрегата зависит от напора, что требует дополнительного устройства коррекции по напору.
Известны ЭГР, в качестве суммирующих устройств которых использованы магнитные усилители. Сложность их схемы увеличивает запаздывание суммирующего звена и отрицательно сказывается на динамике регулирования гидротурбины.
Больши lcTBQ ЭГР не имеют датчика ускорения, что уменьшает быстродействие регулирования при переходных процессах, особенно в случае глубокого регулирования (сбросы и набросы,нагрузок). A в тех ЭГР, где датчик имеется, интенсивность его черезвычайно мала.
Кроме того, применяемые во всех без исключения известных ЭГР измерители скорости обладают низкой чувствительностью и потребляют большую мощность, что ухудшает общую чувствительность ЭГР и снижает его энергетические показатели.
Предлагаемый электрогидравлический регулятор отличается от известных ЗГР электрической схемой измерителя скорости магнитных усилителей с малой постоянной времени и высоким к.п.д., наличием импульса по ускоЗО рению суммированием сигналов на постоян183138
40
55 бо б5
rtoii> ToKe схемой rpynrroaoro регулирования активной мощности агрегатов ГЭС.
Принципиальная схема электрической части описываемого ЭГР представлена на чертеже.
Частота пендель-генератора гидроагрегата, пропорциональная скорости вращения турбины, поступает на вход измерителя скорости 1, который вырабатывает сигнал, пропорциональный отклонению действительной скорости турбины от заданной, а полярность этого сиг.ала определяется направлением рассогласования. Измерительный элемент состоит из полосового фильтра 2, представляющего собой
Т-образный реактивный четырехполюсник, . ключенпый в диагональ фазочувствительного устройства 8, содержащего трансформатор тока 4 и два выпрямительных моста б и б.
Действие полосового фильтра при таком включении основано на сравнении фаз входного и выходного токов фильтра при различных частотах напряжения пендель-генератора.
При номинальной частоте сдвиг фаз между входным и выходным токами фильтра равен
7: и токи в выпрямителях б и б равны меж2 ду собой и направлены в противоположные стороны. При отклонении скорости турбины о; заданной угол сдвига фаз между токами фильтра изменяется и соответственно изменяются токи в выпрямителях. Разность токо". в выпрямителях создает регулирующее воздействие, которое подается на вход усилительно-су.ммирующего элемента — сумматора 7
В качестве сумматора применен двухтакт.ый магнитный усилитель с внутренней обратной связью и ьыходом на постоянном токе, ооладающий повышенным к.п.д. Постоянная времени его черезвычайно мала и составляет всего 0,03 ce> . Одновременно с регулирующим импульсом измерителя скорости на вход сумматора подаются сигналы с выхода гибкой обратной связи 8, и от устройства группового регулирования 9.
Усиленный суммарный регулирующий сигнал подается в основную обмотку электрогидравлического преобразователя 10, преобразующего электрические сигналы в поступательное перемещение регулирующего органа турбины. Сюда же на подвижную обмотку поступает выходной сигнал датчика ускорения
11. B качестве входного сигнала датчика использовано выпрямленное напряжение пендель-генератора турбины.
Дифференцирующим элементом в схеме датчика ускорения служит емкость 12, включенная со стороны его входа, причем направление тока во входной цепи датчика зависит or
df знака производной . При возрастании
dt скорости производная положительная, при уменьшении — отрицательная. Входной сигнал модулируется полупроводниковым модулятором 18, а затем усиливается двухкаскадным фазочувствительным полупроводниковым усилителем 14.
Обратшле связи в ЭГР осуществляются следующим образом.
На вход гибкой обратной связи подается величина, пропорциональная перемещению поршня главного сервопривода направляющего аппарата турбины, которая с помощью сельсина 15, работающего в трансформаторном режиме, преобразуется в пропорциональное электрическое напряжение. Это напряжение трансформируется, выпрямляется, сглаживается и подается на вход цепочки lá, 17.
Интенсивность определяется величиной выходного напряжения, снимаемого с движков потепциометров 18 и 19. Время изодрома и интенсивности регулируется независимо друг от друга. Выходной сигнал цепочки 17 модулируется и усиливается полупроводниковым фазочувствительным усилителем 20.
5Кесткая обратная связь в описанном ЭГР осуществляется путем изменения параметров полосового фильтра. Для этого в диагональ фильтра включена переменная индуктивность сельсин 21, ротор которого связан с направляющим аппаратом турбины. Аналогично выполнен и механизм изменения числа оборотов 22.
Выполненная таким образом схема ЭГР позволяет легко осуществлять групповое регулирование агрегатов ГЭС, для чего на группу регуляторов предусматривается один общестанционный комплект блока мощности 28, вырабатывающий сигнал, пропорциональный рассогласованию действительной суммарной мощности агрегатов группы и их заданной мощности, и схема уравнивания нагрузок 24.
Предмет изобретения
1.,Электрогидравлический регулятор скорости для гидротурбины, содержащий измеритель скорости с полосовым фильтром, сумматор регулирующих импульсов, суммирующий сигналы от измерителя скорости и электрической гибкой обратной связи, и гидромеханическое исполнительное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения потребляемой мощности, измеритель скорости выполнен в виде фазочувствительного устройства, в диагональ которого включен фильтр на разность фаз токов, а в диагональ фильтра по схеме переменной индуктивности включены сельсины жесткой обратной связи и механизма изменения числа оборотов
2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования, на вход в гидромеханическое устройство включен датчик ускорения.
3. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что гибкая обратная связь выполнена на полупроводниковых усилителях.
183138 Г
1
1 г
1
1
I ! (С
I
С >. !
I
Составитель М. Миримский
Редактор Е. А. Кречетова Техред А. А. Камышникова Корректор М. П. Ромашова
Заказ 2406/19 Тира>к 600 Формат бум, 60Х90 /> Объем 0,3 изд. л. Подппснос
ЦПП1чПП Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2