Способ создания возмущающего воздействия на генераторный агрегат

Способ создания возмущающего воздействия на генераторный агрегат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВВЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социал нстнческмн

Республик

<1 > 982176 (6) ) Дополнительное к авт, свид-ву (22)Заявлено 03.02.81 (2)) 3249563/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

{5l )IN. Кл.

Н 02 P 9/04

6 01 Я 3!/34

3Ьсуаерстееивй какнтет

СССР на делам нзобретеннй н атерктнй (53) УДК 621,313. .322.001.4 (088.8).

Опубликовано 15 12.82. Бюллетень №46 . Дата опубликования описания 15.12.82

В. P. Кантор, И. Н. Литовский, Ю. Е. Оливсон и А. В т . ь

Центральный конструкторско-технологический инст т т счявэремонта

Всесоюзного промышленного объединения по ремонту . к.—, Х (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВОЗМУЩАЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

HA ГЕНЕРАТОРНЫЙ АГРЕГАТ

Изобретение относится к технике испытаний в динамических режимах судовых электрических станций переменного тока частотой 50 Гц посредством береговой электрической сети (далее в тексте береговая сеть), применяемой

5 на судостроительных и судоремонтных предприятиях в период швартовых испытаний судов.

При испытаниях судовых генераторных агрегатов непосредственно на береговую сеть для проведения динамических режимов в систему автоматического регулирования частоты вращения агрегата вводится возмущающее воздействие, которое вызывает в генераторных агрегатах переходной процесс.

Контролируя токи и мощности генераторов в переходном и установившемся режимах, оценивают динамические характеристики генераторных агрегатов в режимах одиночной и параллелъной работы. 20

Известен способ, в соответствии с которым возмущающее воздействие на генераторный агрегат создается путем включения рассогласованного по частоте (по отношению к берего2 вой сети) генератора на параллельную работу с береговой сетью. При этом частота вращения генераторного агрегата изменяется практически скачком на величину разности частот вращения агрегата до и после включения (процесс втягивания генератора в синхронизм во внимание не принимается). Такое изменение частоты вращения является возмущающим воздействием для регулятора частоты вращения, который начинает отрабатывать, стремясь компенсировать возмущение. При этом в генераторном агрегате наблюдается переходный процесс f ) l.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу является способ создания возмущающего воздействия на генераторный агрегат, имеющий автоматический регулятор частоты вращения со стоп-устройством, в динамических режимах испытаний при его одиночной и параллельной работе путем подключения генератора к береговой сети и установки на нем нагрузки.

После установки нагрузки, воздействуя на тягу топливных реек, воздействуют одновре3 98217 менно на исполнительный шток и тем самым оказывают возмущающее воздействие на регулятор частоты вращения первичного двигателя. Снимая внешнее воздействие на тягу топливных реек, наблюдают переходный процесс в генераторном агрегате, работающем на береговую сеть (2).

Однако для реализации известных способов в практике испытаний необходимы специальные устройства, которые сложны в изготовле- 1п нии и серийно не выпускаются промышленностью. Крэме того, устройство для переме- щения тяги топливных реек требует специальных мер по установке и креплению его на каждый приводной двигатель на период испы- 15 таний. Указанные недостатки затрудняют широкое промышленное использование приведен- ных способов испытаний, Цель изобретения — упрощение подготовки и проведения испытаний -и возможность нс- 2п пользования установленного на генераторном агрегате оборудования совместно с его цепями управления для проведения динамических режимов испытаний судовых генераторных агрегатов посредством береговой сети. 25

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в динамических режимах испытаний при одиночной и параллельной работе возмущающее воздействие на генераторный агрегат, имеющий автоматический регулятор частоты вращения со стоп-устройством, создается следующим образом.

Генератор подключают к береговой сети.

Изменением уставок по напряжению и частоте регуляторов напряжения и частоты вращения

35 на генераторном агрегате устанавливают нагрузку, соответствующую устайовившемуся режиму переходного процесса. Включают в работу стопустройство регулятора частоты вращения агрегата. При снижении нагрузки до величины, соответствующей начальному режиму переходного процесса, включают из работы стоп-устройство и контролируют токи и мощность генератора.

Стоп-устройство является узлом регулятора частоты вращения первичного двигателя и предназначено для аварийной остановки генераторного агрегата, работающего на автономную нагрузку, в случае падения давления масла в системе смазки ниже допустимой величины.

При срабатывании устройств, контролирующих давление масла, включается в работу стоп- . устройство, которое воздействует на регулятор, вынуждая его посредством тяги реек топливных насосов перекрывать. подачу толлива в первичный двигатель. В результате момент, развиваемый первичным двигателем, резко снижается. Момент на валу генератора, определяемый величиной нагрузки, включенной на генератор становится больше момен6 4( та, развиваемого двигателем. Генеральный агрегат получает отрицательное .ускорение, а частота вращения его резко снижается вплоть до полной остановки агрегата.

На чертеже схематически изображен регулятор непрямого действия (со стоп-устройством) частоты вращения первичного двигателя, генератор которого работает на береговую сеть.

Положение элементов регулятора при

100%ной нагрузке генератора показано основной линией. Регулятор включает измерительный центробежный элемент 1, золотник 2, открывающий доступ масла в гидравлический серводвигатель 3, исполнительный шток 4, который связан с тягой реек топливных насосов двигателя, и стоп-устройство, состоящее иэ золотника 5 и электромагнита 6, пружину

7 и рычаг обратной- связи 8.

Пусть. синхронный генератор работает параллельно с береговой сетью .(имеется ввиду синхронный режим работы). В этом случае вал генераторного агрегата. вращается. с практически постоянной частотой вращения и уравнение движения агрегата для этого случая имеет вид

М М = Э =О

r где Мд — момент, развиваемый двигателем;

Мг — момент, создаваемый нагрузкой генератора;

Э вЂ” момент инерции вращающихся масс. генераторного агрегата; ч> — частота вращения вала агрегата; — время.

Как следует из приведенного уравнения любое приращение момента двигателя вызьтвает соответствующее приращение момента генератора, так как

ЬМд — ЬМг = 0

В то же время, при постоянной частоте вращейия приращение момента, развиваемого двигателем, пропорционально положению органа подачи энергоносителя (положению реек топливных насосов), т.е.

dM*

834 = — — — — hh сИз где hh — приращение координаты положения тяги реек топливных насосов (см. чертеж).

Следовательно, в случае работы генераторного агрегата на береговую сеть изменение величины hh приводит к изменению нагрузки генератора.

Как указывалось выше, действие стоп-устройства направлено на снижение подачи количества топлива в двигатель, что достигается за счет изменения координаты положения тяги реек топливных насосов (координата получает отри1 цательное приращение). Следовательно, в слу5, . 9821 чае работы генераторного агрегата на береговую сеть включение в работу стоп-устройства приводит к снижению нагрузки генератора. В примере, приведенном на чертеже, снижение йагрузки генератора происходит следующим образом: отключается напряжение питания с катушки электромагнита 6,.после чего золотник .стоп-устройства 5 под действием давления масла поднимается -вверх, открывая канал для перелива масла в полость над 1ф поршнем серводвнгателя 3. Поршень под действием давления масла н пружины 7 опускается вниз, исполнительный шток регулятора

:4 посредством. тяги реек топливных насосов уменьшает подачу топлива в двигатель, что 1ч приводит к уменьшению нагрузки генератора.

Одновременно рычаг обратной связи 8 перемещает золотник 2 также вниз.

Отключение стон-устройства после снижения нагрузки генератдра приводит к тому, что регулятор частоты вращейня двигателя оказывается в состоянии, .соответствуняцем состоянию регулятора в первый момент после подачи возмущающего воздействия. В примере, приведенном на чертеже; в момент эре= > мени, когда нагрузка генератора становится близкой к нулю, а следовательно и момент двигателя близок к нулю, выключается из работы стоп-устройство путем подачи напряжения на.катушку электромагнита 6, который, в свою очередь, вынуждает золотник стопустройства 5 перекрыть канал перелива масла.

При этом, золотник 2 оказывается смещенньим

" относительно своего равновесного цоложеиияна величину Ьх (на чертеже положение регулятора в этот момент времени показано штри- ховыми линиями).

Такое. положение .. золотника 2 вынуждает регулятор работать до тех пор, пока золотник 2 не возвратится в равновесное состояние, т.е. когда Ьх = О).

Стремясь компенсировать воэмущаютцее воздействие, регулятор отрабатывает и возвращает генераторный агрегат в исходное состояние, соответствующее первоначальному режиму (к 100%-ной нагрузке). В генератор 4$ ном агрегате наблюдается переходный процесс.

Таким образом, управляя работой стоп-устройства, оказываетс» возможным создавать

76 6 возмущающее воздействие -на генераторные агрегаты и, контролируя при этом токи и мощности генераторов, наблюдать переходной процесс и оценивать динамические свойства генераторных агрегатов в режимах одиночной и параллельной работы при испытаниях судовых электростанций на береговую сеть.

Внедрение предлагаемого способа на судоремонтных и судостроительных предприятиях позволяет отказаться от применения специальных устройств, в настоящее время не выпускаемых промышленностью, сократить затраты на подготовку и проведение испытаний, обеспечить более широкое внедрение способа ие пытаний судовой электростанции посредством береговой сети.

Формула изобретения

Способ создания возмущающего воздействия на генераторный агрегат, имеющий автоматический регулятор. частоты вращения со стол-устройством, в динамических режимах испытаний при его одиночной и параллельной работе путем подключения генератора к береговой сети и установки на нем нагрузки, соответствующей установившемуся, режиму переходного процесса, изменением уставок по напряжению и частоте регуляторов напряжения и частоты вращения, отличающийся. тем, что, с целью упрощения подготовки и проведения испытаний, включают в работу стоп- .устройство регулятора частоты вращения генераторного агрегата н при снижении нагрузки до величины, соответствующей начальному режиму переходного процесса, выключают из работы стон-устройство и контролируют токи и мощность генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Судостроение. 1978, Р 1, с. 50.

2. Типовая методика швартовых испытаний источников электроэнергии переменного тока чистотой 50 Гц с использованием в качестве нагрузки береговых потребителей и штатной нагрузки И 606 — 78.211;2177, 1978, п.п.1.11.

9S2176 еаюа

Составитель К. Фотина

Техред Ж.Кастелевич

Редактор К. Волощук

Корректор В. Бутяга

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9731/77 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5