CS211579B1 - Zapojení ke hlídání maximálně přípustných otáček - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zapojení ke hlídání maximálně přípustných otáček rotujících strojních součástí, například u parních turbin, spalovacích turbin, vod ních turbin, spalovací-ch pístových motorů i dalších energetických motorů. Uvedené energetické motory musí být vybaveny bezpečnostními zařízeními, která mají za úkol zabránit překročení maximálně přípustných namáhání. U zapojení podle vynálezu jsou první vstup a druhý vstup porovnávacího obvodu připojeny na výstup převodníku, napojeného svým vstupem na výstup snímače, první výstup porovnávacího obvodu je propojen s prvním vstupem vyhodnocovacího členu vyhodnocovacího obvodu a druhý výstup porovnávacího obvodu je propojen s druhým vstupem vyhodnocovacího členu vyhodnocovacího obvodu. Vyhodnocovací obvod tvoří zmíněný·vyhodnocovací člen s bočně připojeným·blokovacím členem, přičemž na výstup tohoto vyhodnocovacího členu je připojen vstup akčního Členu. Charakteristické provedení zapojení podle vynálezu je znázorněno na připojeném vyobrazení.

Description

Vynález se týká zapojení ke hlídání maximálně přípustných otáček rotujících strojních částí. Například parní turbíny, spalovací turbiny, vodní turbiny, spalovací pístové motory i další energetické motory, které pohánějí elektrické turboalternátory, kompresory, čerpadla a další pracovní stroje, jsou vybavovány bezpečnostními zařízeními, která mají za úkol zabránit překročení maximálně přípustné namáhání v jejich rotujících strojních Částech. Tato zabezpečovací zařízení obvykle pracují tak, že při překročení nejvýše přípustných otáček vyšlou impuls k zastavení poháněcího zařízení .

Známá a dosud používaná zařízení ke hlídání maximálně přípustných otáček strojních Částí, jsou vytvořena bud jako mechanická ústrojí,nebo jako elektromechanická zařízení, případně jako elektrická zapojení s koncovými elektrickými ne.bo elektromechanickými akčními členy. Současná zabezpečovací mechanická ústrojí v podstatě sestávají z •pružinového systému se závažím a z nastavovacích prvků. Nevýhodou těchto zabezpečovacích mechanických ústrojí je hlavně pracné seřizování a časová nestálost nastavené hodnoty maximálně přípustných otáček, pří nichž akční člen dostává impuls k zastavení poháněcího zařízení.

Elektromechanická zařízení sestávají z tachodynaraa, .mechanicky spojeného s rotorovou částí zabezpečovacího stroje, kde na výstupní svorky tohoto tachodynama je připojen porovnávací obvod s.dále sériově zařazenými vyhodnocovacím obvodem a výstupním akčním Členem. Nevýhodou těchto elektromechanických zařízení je malá spolehlivost mechanické části a nekvalitní výstupní signál při nízkých otáčkách, způsobený chvěním, vůlemi a případně i provozními z á z y . '

U známého a používaného elektrického zapojeni ke hlídání maximálně přípustných otáček je na výstup snímače, umístěného na statorové části v blízkosti snímacího kotouče na hřídeli rotující strojní částí, připojen převodník s dále sériově řazenými porovnávacím obvodem a koncovým akčním členem, přičemž na výstup snímače’je dále připojen vstup ochranného obvodu s blokovacím členem a výstup ochranného obvodu je napojen na uvede.ný akční člen. Připojeným ochranným obvodem s blokovacím členem je zaručena potřebná necit1ivost zapojení na nízké· otáčky rotující strojní části. Tato necitlivost je nezbytně nutná ke kontrole správné funkce zapojení. V pásmu necitlivosti je výstupní akční člen zmíněným ochranným obvodem a blokovacím členem udržován ve stejuém stavu, jako při překročení maximálně přípustných otáček. Takto zablokovaný akční člen ovšem brání rozběhu poháněcího zařízení.

Ke spuštění poháněcího zařízení je pak nutno vnějším zásahem v blokovacím členu vyvolat změnu stavu akčního Členu a umožnit tak rozběh poháněcího zařízení. Po překročení pásma necitlivosti se blokovací, člen musí vrátit do výchozího stavu, aby zapojení bylo schopno při překročení maximálně přípustných otáček splnit svou vlastní funkci, to je odstavit poháněči zařízení. V případě, že nepozorností obsluhy nebo následkem poruchy automatiky nedojde v provozním stavu zabezpečovaného zařízení k přestavení blokovacího členu do výchozího stavu, zapojení nemůže svůj úkol splnit.

Většinu uvedených nevýhod stávajících pojistných zařízení, ústrojí a zapojení, hlídajících maximálně přípustné otáčky rotujících strojních částí, odstraňuje zapojení podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že první vstup i druhý vstup porovnávacího obvodu jsou připojeny na výstup převodníku, napojeného svým vstupem na výstup snímače, první výstup porovnávacího obvodu je propojen s prvním vstupem vyhodnocovacího členu vyhodnocovacího obvodu a druhý výstup porovnávacího obvodu je propojen s druhým vstupem vyhodnocovacího členu vyhodnocovacího obvodu, kde tento vyhodnocovací obvod tvoří zmíněný vyhodnocovací člen s bočně připojeným blokovacím členem, přičemž na výstup tohoto vyhodnocovacího členu je připojen vstup akčního členu.

Zapojení podle vynálezu podstatně zvyšuje spolehlivost hlídání nastavených maximálně přípustných otáček zabezpečovacího zařízení a má ve srovnání se stávajícím zapojením podstatně vyšší citlivost, případně při zachování stejné citlivosti umožňuje zvýšit vzdálenost mezi snímačem a snímacím kotoučem a nadto umožňuje nastavit a seřídit požadované pásmo ne21 1579

2.

citlivosti v oblasti nízkých otáček. Příklad provedení zapojení podle vynálazu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, na němž je nakresleno blokové schéma zapojení k hlídání maximálně přípustných otáček parní turbiny.

Na hřídeli rotoru parní turbiny je souose upevněn ozubený snímací kotouč JJ}., proti jehož obvodu je ve statoru této turbiny upevněn snímač Výstup snímače -J_ je propojen se vstupem převodníku ·1 4 , výstup převodníku 14 pak je napojen na vstupy porovnávacího obvodu 1 6. Převodník 14 sestává ze vzájemně sériově zařazených zesilovače 2, integrátoru 3 a přizpůsobovacího členu 4^, porovnávací obvod 16 tvoří paralelně řazené první porovnávací Člen 5_ a druhý porovná-: vací člen 6_, kde na druhý vstup prvního porovnávacího členu 5_ je připojen první referenční zdroj 10 a na první vstup druhého porovnávacího členu je připojen druhý referenční zdroj 1 1 . První vstup prvního porovnávacího členu 5. a druhý vstup druhého porovnávacího členu 6_ v porovnávacím obvodu 16 jsou společně připojeny na výstup přizpůsobovacího členu £ v převodníku 1 4 , výstup prvního porovnávacího členu 5_ pak je propojen s prvním vstupem vyhodnocovacího obvodu 15 a výstup druhého porovnávacího členu _6 je propojen s druhým vstupem vyhodnocovacího obvodu 1 5 . Vyhodnocovací obvod 15 sestává z vyhodnocovacího čleňu 7. s bočně připojeným blokovacím členem 12, přičemž první výstup výhod nocovacího óbvodu 15 je totožný s prvním vstupem vyhodnocovacího členu ]_ a druhý, vstup vyhodnocovacího obvodu 15 je totožný s druhým vstupem vyhodnocovacího členu Λ Na výstup vyhodnocovacího obvodu 1 5 , který je totožný s výstupem vyhodnocovacího členu _7, je připojen vstup impulsního filtru 13 a vystup impulsního filtru jj je napojen na vstup akčního členu 9_.

Při otáčení rotoru turbiny se snímacím kotoučem 13 se v snímači indukované impulsy, jejíchž frekvence'je přímo úměrná otáčkám snímacího kotouče 1 3, vedou do převodníku 14, kde jsou převáděny na stejnosměrné napětí, jehož velikost je přímo úměrná frekvenci impulsů ze snímače. _1_.

Z výstupu převodníku 14 se stejnosměrné napětí zavádí na oba vstupy porovnávacího obvodu 16. Zatímco první porovnávací člen 15 v porovnávacím obvodu 16 slouží k^- nastavení necitlivosti zapojení na nízké otáčky tím, že srovnává malé výstupní stejnosměrné napětí z převodníku 14, úměrné nízkým otáčkám, s nastavitelným výstupním stejnosměrným napětím prvního referenčního zdroje 10 , ve druhém porovnávacím členu ·.6 se srovnává velké výstupní stejnosměrné napětí převodníku 1 4, úměrné vysokým otáčkám, s nastavitelným výstupním stejnosměrným napětím druhého referenčního zdroje 1 1 . PřekroČí-li. hřídel zabezpečovacího zařízení maximálně přípustné otáčky, pak také toto velké výstupní stejnosměrné napětí převodníku 14 převýší hodnotu výstupního stejnosměrného napětí .druhého referečního zdroje 1 1 a uvede druhý porovnávací člen £ z klidového stavu do zásahového stavu.

V .pásmu necitlivosti zpracovává vyhodnocovací člen 7. ve vyhodnocovacím obvodu 15 výstupní stejnosměrné napětí z prvního porovnávacího tlenu 5_, které blokuje činnost akčního členu 9 a tím znemožňuje i start zabezpečovaného zařízení. Pro start tohoto zabezpečovacího zařízení se vnějším zásahem vyvolá změna stavu v blokovacím členu 12 a tím se umožní činnost akčního členu 9_. V pásmu provozních otáček výstupní stejnosměrná napětí z porovnávacích členů 5_, £ neovlivňují činnost vyhodnocovacího obvodu 15, takže neovlivňují ani činnost akčního členu 9^.

Při překročení hranice maximálně přípustných otáček, je porovnávací člen <3 výstupním stejnosměrným napětím z převodníku 14 uveden do zásahového stavu a vyhodnocovací Člen _7 zablokuje činnost akčního čle.nu 9_ a tím zastaví zabezpečované zařízení. V případě, že nepozorností obsluhy nebo následkem poruchy v automatice nedojde v provozním .stavu zabezpečovaného zařízení k přestavení blokovacího členu 12 do výchozího stavu, zapojení i přesto splní svůj úkol.

Zapojením podle vynálezu je možno hlídat maximálně přípustné otáčky také u spalovacích turbin, vodních turbin, spalovacích i jiných motoru a jimi naháněných zařízení, jako alternátorů, kompresorů, čerpadel a podobně.

Claims (1)

1. Zapojení k hlídání maximálně přípustných otáček rotujících strojních částí, se snímačem upevněným na statorové části a se snímacím kotoučem, upevněným na rotující části zabezpečovacího zařízení, vyznačující se tím, že první vstup i druhý vstup porovnávacího obvodu /16/ jsou připojeny na výstup převodníku /14/, napojeno svým vstupem na výstup snímače /1/, první výstup porovnávacího obvodu /16/ je propojen s prvním vstupem vyhodnocovacího. Čl,enu /7/ vyhodnocovacího obvodu /15/ a druhý výstup porovnávacího obvodu /16/ je propojen s druhým vstupem vyhodnocovacího členu /7/ vyhodnocovacího obvodu /15/, tvořeného vyhodnocovacím členem /7/ s bočně 'připojeným blokovacím členem /12/, přičemž na výstup vyhodnocovacího členu /7/ je připojen vstup akčního členu /9/.