CN102493876B - 燃气轮机转速的控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃气轮机转速的控制装置及控制方法，该控制装置包括测速电机转速传感器、音轮测速传感器及控制器；该控制方法包括以下步骤：第一步，启动燃气轮机；第二步，两个传感器测出三个转速信号，将转速信号输入给控制器；第三步，控制器内设基准转速，控制器将第二步中的转速信号与基准转速进行比较，从而得到燃气轮机转速；第四步，将燃气轮机转速作为下一个循环的基准转速，并根据燃气轮机转速来调整燃气轮机。经过该控制装置获得的基准转速与燃气轮机的实际转速基本一致，能够很好地反应燃气轮机的运行状况。且转速信号通过本发明能够精确地反应给控制器，使控制器能够准确地调整控制燃气轮机，从而保证燃气轮机的正常起动。

Description

燃气轮机转速的控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别地，涉及一种燃气轮机转速的控制装置。此外，本发明还涉及上述燃气轮机转速的控制装置的控制方法。

背景技术

燃气轮机在起动点火时，燃气轮机的转速信号容易被干扰，转速信号一旦被干扰就难于精确控制，从而造成了燃气轮机起动困难且使得燃气轮机机组正常运行的可靠性差。为了保证燃气轮机的正常起动和工作的稳定性，需要对燃气轮机的转速进行控制，而对转速进行控制一般先需要对燃气轮机的转速进行测量。原有的燃气轮机的起动控制装置只安装一个测速电机转速传感器，利用测速电机转速传感器测出一路转速信号，然后发送到燃气轮机的控制器。当燃气轮机起动时，这一路转速信号很容易被起动变频器干扰，从而得不到精确的转速，控制器就无法准确地燃气轮机转速。

发明内容

本发明目的在于提供一种燃气轮机转速的控制装置及控制方法，以解决获得的转速信号易被变频器干扰，控制器无法准确的测得燃气轮机转速的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种燃气轮机转速的控制装置，包括测速电机转速传感器及控制器，测速电机转速传感器的第一端连接燃气轮机的输出轴，第二端电连接控制器的输入端；还包括音轮测速传感器，音轮测速传感器的第一端与燃气轮机的输出轴连接，音轮测速传感器的第二端与控制器的输入端电连接。

进一步地，音轮测速传感器的第一端包括至少两个探头，其中探头均与燃气轮机的输出轴连接。

进一步地，测速电机转速传感器和音轮测速传感器的探头分别连接在燃气轮机的输出轴上的不同部位。

根据本发明的另一方面，还提供了一种燃气轮机转速的控制装置的控制方法，其包括上述燃气轮机转速的控制装置进行控制，包括以下步骤：第一步：启动燃气轮机；第二步：测速电机转速传感器和音轮测速传感器测出多个燃气轮机的转速信号，并将转速信号输入给控制器；第三步：控制器内设有基准转速，控制器将第二步中的转速信号与基准转速进行比较，从而剔除受干扰的燃气轮机的转速，得到燃气轮机转速；第四步：控制器将第三步中的燃气轮机转速作为下一个循环的基准转速，并根据第三步中的燃气轮机转速来调整燃气轮机。

进一步地，第三步具体包括以下步骤：步骤一：控制器将接收到的转速信号进行处理得到对应的转速，并分别计算得出多个转速与基准转速的差的绝对值；步骤二：将步骤二中得到的差的绝对值最大者对应的转速剔除；步骤三：步骤二之后留下的差的绝对值中较大者所对应的转速即为燃气轮机转速。

进一步地，第四步完成后，再返回第二步并循环重复第二步至第三步，直至燃气轮机关闭。

进一步地，在燃气轮机启动前，所述基准转速的初始值为0。

本发明具有以下有益效果：本发明相对于现有技术，增加了一个音轮测速传感器，与测速电机转速传感器一起测得多路转速信号，传入控制器后经过控制器的相关计算，获得的基准转速与燃气轮机的实际转速基本一致，能够很好地反应燃气轮机的运行状况；且转速信号通过本发明的方法能够精确地反应给控制器，以使控制器能够准确地调整燃气轮机，从而保证燃气轮机的正常起动。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的燃气轮机转速的控制装置的方框图；以及

图2是本发明优选实施例的燃气轮机转速的控制装置的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，本发明的优选实施例提供了一种燃气轮机转速的控制装置用于对燃气轮机1的转速进行控制，其包括测速电机转速传感器2、音轮测速传感器3和控制器4。

音轮测速传感器3的第一端包括至少两个探头，第一探头和第二探头与燃气轮机1的输出轴磁性连接，用来测出燃气轮机1的转速信号，其他探头作为备用探头。当音轮测速传感器3与燃气轮机1的输出轴连接的两个探头被破坏时，可以将其他探头替换被破坏的探头。音轮测速传感器3的第二端与控制器4的输入端连接，以便于将测得的转速信号输送给控制器4处理。在其他的实施方式中，音轮测速传感器3可以不只有两个探头与燃气轮机1的输出轴连接。

测速电机转速传感器2的第一端的一个探头与燃气轮机1的输出轴磁性连接；测速电机转速传感器2的第二端通过电缆与控制器4的输入端电连接，以便于将测得的转速信号输送给控制器4处理。

控制器4内设置有可随着燃气轮机1的转速变动的基准转速Z4，在燃气轮机1起动之前基准转速Z4的初始值为0。

请参见图2，使用上述燃气轮机转速控制装置进行控制的方法具体包括以下几个步骤；

步骤S1：起动燃气轮机1。

步骤S2：测速电机转速传感器2和音轮测速传感器3测出燃气轮机1的转速信号，并将测出的转速信号输送给控制器4。

具体地，向燃气轮机1发出起动信号后，燃气轮机1进入准备起动的状态，只要燃气轮机1的输出轴一转动，测速电机转速传感器2就会测出燃气轮机1的转速信号，并将转速信号转换为可以输出的第一信号IN1；音轮测速传感器3的两个探头分别测出燃气轮机1的转速信号，并将转速信号分别转换为可以输出的第二信号IN2及第三信号IN3。

优选地，测速电机转速传感器2和音轮测速传感器3的探头分别连接在燃气轮机1的输出轴上的不同的三个部位。在其他的实施方式中，测速电机转速传感器2和音轮测速传感器3的探头连接在燃气轮机1的输出轴不同部位可以不限于三个。

步骤S3：控制器4将上述的第一信号IN1、第二信号IN2及第三信号IN3分别与基准转速Z4进行比较，从而剔除受干扰的燃气轮机1的转速，得到燃气轮机1转速；步骤S3具体包括以下三步：

第一步S31：控制器4将第一信号IN1、第二信号IN2及第三信号IN3处理后，得出其对应的第一转速Z1、第二转速Z2及第三转速Z3；再将该第一转速Z1、第二转速Z2及第三转速Z3与基准转速Z4进行比较，以得到各自的差值的绝对值。具体地为：第一转速Z1与基准转速Z4的差值的绝对值为D1，即D1＝|Z1-Z4|；第二转速Z2与基准转速Z4的差值的绝对值为D2，即D2＝|Z2-Z4|；第三转速Z3与基准转速Z4的差值的绝对值为D3，即D3＝|Z3-Z4|。

第二步S32：剔除干扰转速信号。具体为：控制器4把第一步S31中得到的差值的绝对值最大的作为干扰转速信号，并剔除掉。即是，干扰转速与基准转速Z4的差值的绝对值是第一转速Z1、第二转速Z2、第三转速Z3与基准转速Z4的差值的绝对值D1、D2、D3中的最大值。比如：如果D1＞D2，且D1＞D3，即第一转速Z1与基准转速Z4的差的绝对值最大，则将第一信号IN1剔除；同理如果D2＞D1，且D2＞D3，即第二转速Z2与基准转速Z4的差的绝对值最大，则将第二信号IN2剔除；如果D3＞D1，且D3＞D2，即第三转速Z3与基准转速Z4的差的绝对值最大，则将第三信号IN3剔除。

第三步S33：得到燃气轮机1转速，并将该燃气轮机1转速的值赋值给基准转速Z4；具体为：把步骤S32中的剩余的两路信号的转速与基准转速Z4的差的绝对值再次进行比较，其中，较大者即为燃气轮机1的燃气轮机转速，并将该较大的转速值赋给基准转速Z4而将基准转速Z4的上一个初始值替换掉。例如，在步骤S32中，D1最大，即第一转速Z1与基准转速Z4的差值的绝对值最大，则将第一信号IN1剔除；剩余绝对值D2和D3，如果D2＞D3，则将第二转速Z2的值赋给基准转速Z4，将基准转速Z4原来的数值替换掉；如果D3＞D2，则将第三转速Z3的值赋给基准转速Z4。在其他实施方式中，同理进行比较，将获得的转速值赋给基准转速Z4，将基准转速Z4原来的数值替换掉。

步骤S4：控制器4得到赋值后的基准转速Z4后，控制器4根据基准转速Z4来调整燃气轮机1的转速，且控制器4将该赋值后的基准转速Z4保存并作为下一轮剔除干扰信号的基准转速Z4，然后再还回并重复至步骤S2至步骤S3的全部过程，直至燃气轮机1关闭。

具体地，控制器4将赋给的基准转速Z4值作为下一轮程序的基准转速Z4的初始值。且此时不关闭燃气轮机1时，测速电机转速传感器2和音轮测速传感器3也会不断地重复步骤S2，而测出信号，并发送到控制器4，再重复进行步骤S3不断的保存并将基准转速Z4值更新。这些基准转速Z4值作为燃气轮机1转速被控制器4记录显示以便于用户即时观看该燃气轮机1的运行状况，且该控制器1根据该基准转速Z4值进行分析后可调节控制燃气轮机1的转速，从而控制燃气轮机1的稳步起动和运行可靠。当燃气轮机1输出轴不再转动时，控制装置结束对燃气轮机1转速的控制。

经过该控制装置获得的基准转速Z4与燃气轮机1的实际转速基本一致，能够很好地反应燃气轮机1的运行状况。且燃气轮机1的转速信号通过本发明的方法能够精确地反应给控制器4，以使控制器4能够准确地调整控制燃气轮机1，从而保证燃气轮机1的正常起动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种燃气轮机转速的控制装置的控制方法，其特征在于，控制装置包括测速电机转速传感器（2）及控制器（4），所述测速电机转速传感器（2）的第一端连接所述燃气轮机（1）的输出轴，第二端电连接所述控制器（4）的输入端；还包括音轮测速传感器（3），所述音轮测速传感器（3）的第一端与所述燃气轮机（1）的输出轴连接，所述音轮测速传感器（3）的第二端与所述控制器（4）的输入端电连接；所述控制方法包括以下步骤：

步骤S1：启动所述燃气轮机（1）；

步骤S2：所述测速电机转速传感器（2）和所述音轮测速传感器（3）测出多个所述燃气轮机（1）的转速信号，并将所述转速信号输入给所述控制器（4）；

步骤S3：所述控制器（4）内设有基准转速（Z4），所述控制器（4）将所述步骤S2中的所述转速信号与所述基准转速（Z4）进行比较，从而剔除受干扰的所述燃气轮机（1）的转速，得到所述燃气轮机（1）转速；

步骤S4：所述控制器（4）将所述步骤S3中的所述燃气轮机（1）转速作为下一个循环的基准转速，并根据所述步骤S3中的所述燃气轮机（1）转速来调整所述燃气轮机（1）。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机转速的控制装置的控制方法，其特征在于，所述音轮测速传感器（3）的第一端包括至少两个探头，其中所述探头均与所述燃气轮机（1）的输出轴连接。

3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机转速的控制装置的控制方法，其特征在于，所述测速电机转速传感器（2）和所述音轮测速传感器（3）的所述探头分别连接在所述燃气轮机（4）的输出轴上的不同部位。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机的转速的控制装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

步骤S31：所述控制器（4）将接收到的所述转速信号进行处理得到对应的转速，并分别计算得出多个所述转速（Z1、Z2、Z3）与所述基准转速（Z4）的差的绝对值（D1、D2、D3）；

步骤S32：将所述步骤S31中得到的差的绝对值最大者对应的所述转速剔除；

步骤S33：所述步骤S32之后留下的所述差的绝对值中较大者所对应的转速即为所述燃气轮机（1）转速。

5.根据权利要求4所述的燃气轮机的转速的控制装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S4完成后，再返回所述步骤S2并循环重复所述步骤S2至所述步骤S3，直至所述燃气轮机（1）关闭。

6.根据权利要求1所述的燃气轮机转速的控制装置的控制方法，其特征在于，在所述燃气轮机（1）启动前，所述基准转速（Z4）的初始值为0。

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