CS217081B1 - Zapojení elektrického regulátoru malé vodní turbiny - Google Patents

Abstract

Vynález se týká regulace malých vodních turbin a řeší regulaci otevření lopatek turbiny elektrickým servomotorem, jehož moment se udržuje v rovnováze s momentem od závaží. V regulátoru otáček se vytváří signál požadovaného otevření turbíny s porovnává se v regulátoru polohy se signálem z čidle polehy. Rozdíl obou signálů se výkonově zesílí s slouží jak© ovládací napětí elektromotoru, který přes mechanický převod působí na lopatky turbiny, na závaží a na čidlo polohy lopatek turbiny. Podle polohy a smyslu ovládacího signálu se elektromotor otáčí v jednom nebe druhém směru s zejišíuje otevírání či zavírání lopatek turbiny. Současně se udržuje rozdíl vstupních signálů regulátoru polohy na hodnotě blízké nule.

Description

Vynález se týká zapojení elektrického regulátoru malé vodní turbiny.

Známé regulátory malých vodních tumbin jsou mechanickohydrsúlické* Jsou vybaveny čerpadlem naháněným na hřídele regulované turbíny. loto čerpadlo dodává tlakový olej pro hydraulický zesilovač 'se servomotorem. Hydraulický zesilovač se ovládá výstupem mechanického roztéžníku poháněného od hřídele turbiny. Přenos regulátoru proporcionálně-integrsční se zsjištuje izodromnim zařízením ve zpětné vazbě mezi polohou servomotoru a vstupem hydraulického zesilovače. Nevýhodou tohoto typu regulátoru je, že jeho mechanické regulační prvky, to je roztěžnlk a izodromní zařízení, Vykazují mrtvé chody, které se v mnoha případech sčítají. Regulátor vykazuje značnou teplotní závisliet, zejména u izodromního zařízení, kde se viskazita oleje značně mění v závislosti na teplotě okolí. Další nevýhodou je, že mechanický regulátor je výrobně náročný, pracný a drahý. Stálost nestavené hodnoty regulované veličiny v důsledku mrtvých chodů kolísá v určitých mezích, což je zejména na závadu při paralelní spolupráci regulátorového soustrojí se sítovým systémem. Změna viskozity oleje ovlivňuje dobu trváni přechodných dějů, což je na závsdu při samotném chodu a při synchronizačním procesu.

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení elektrického regulátoru malé vodní turbíny podle vynálezu. Jeho podstatě spočívá v tom, že výstup regulátoru otáček je epojen s prvním vstupem regulátoru polohy, jehož výstup je spojen se vstupem zesilovače výkonu. Výstup zesilovače výkonu je epojen se vstupem elektromotoru, jehož hřídel je spojene přes mechanický převod s výstupní pákou. Výstupní páka je současně mechanicky spojena se závažím a se vstupem čidla polohy páky. Výstup čidla polohy páky je spojen se druhým vstupem regulátoru polohy.

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že odpadá olejové hospodářství, to je čerpadlo, hydraulický zesilovač, hydraulický servomotor, čerpadlo tlakavého oleje, spojovací trubky. Odstraněním hydraulických prvků ee vyloučí též nepříznivé působení mrtvých chodů na regulační proces i nepříznivý vliv teplotní závislosti na dobu regulačních přechodných dějů. Přechodná děje v zapojení podle vynálezu jsou časově stálé. Jejich doba i průběh jsou zcela nezávislé na změnách teploty okolí a na době činnosti regulátoru. Udržování regulované veličiny, to je otáček a otevření turbiny, v požadovaných mezích je nejméně o jeden řád přesnější. Výroba a montáž regulátoru se podstatně zjednoduší a zlevní. Zjednoduší se i údržba, protože odpedá mazání roztěžníku, izodromního zařízení, čepů a kluzných částí stávajících regulátorů.

Příklad uspořádání podle vynálezu je znázorněn na výkrese v blokovém schématu.

Výstup 2 regulátoru 1 otáček je spojen s prvním vstupem 2 regulátoru 2 polohy. Regulátor 1 otáček je operační zesilovač se zpětnou vazbou pro vytvoření proporoionálně-integrečního přenosu nebo proporcionálně-integračně-derivačního přenosu. Regulátor 2 polohy je operační zesilovač se zápornou zpětnou vazbou. Výstup £ regulátoru 2 polohy je spojen se vstupem £ zesilovače 8 výkonu. Zesilovač 8 výkonu je tyrietorový zesilovač. Výstup 2 zesiloveče 8 výkonu je spojen se vstupem 10 elektromotoru 11. Elektromotor 11 je dvoufázový indukční motor nebo stejnosměrný elektromotor s cizím buzením. Hřídel 12 elektromotoru 11 je spojen přes mechanický převod 13 s výstupní pákou 18.

Mechanický ořevod tvoří čelní ozubená kola. Výstupní páka 18 je současně spojena mechanicky se závažím 14 a se vstupem 15 čidla 16 polohy výstupní páky 18. čidlo 16 polohy výstupní páky 18 je indukční snímač. Výstup 17 čidle 16 polohy výstupní páky 18 je spojen se druhým vstupem £ regulátoru polohy.

Zapojení regulátoru pracuje takte. Regulátor 1 otáček turbiny vytváří.na svém výstupu 2 signál úměrný požadovanému otevření lopatek turbiny. Tento signál pořadového otevření lopatek turbiny se přivádí na první vstup J regulátoru £ pelehýy Na druhý vstup £ regulátoru £ polohy se přivádí signál skutečného otevření turbiny z výstupu 17 čidla 16 polohy výstupní páky 18. jejíž poloha odpovídá skutečnému otevření lopatek turbiny. Regulátor £ polohy vyhodnocuje průběžně rozdíl obou vstupních signálů a vytváří ne svém výstupu 6 signál úměrný odchylce obou vstupních signálů. Signál úměrný odchylce se zesiluje v zesilovači 8 výkonu. Zesílený 8 signál na výstupu £ zesilovače výkonu se přivádí na vstup 10 elektromotoru 11. Podle velikosti a smyslu vstupního signálu se elektromotor 11 v jednom nebo druhém smyslu, přičemž otáčky elektromotoru 1 jsou závislé na velikosti vstupního signálu. Hřídel 12 elektromotoru 11 ovládá přes mechanický převod 13 výstupní páku 18 ovládací přímo otevření lopatek turbíny. Výstupní páka 18 současně působí na závaží 14 a její pohyb se snímá čidlem 16 polohy výstupní páky 18. Závaží 14 neustáie působí na výstupní páku 18 ve smyslu zavírání turbíny, to je proti smyslu působení elektromotoru 11. V případe, že elektromotor 11 ztratí napájecí nap.ti, to je signál no jeho vstupu 10, závaží 14 přes výstupní páku 18 uzavře lopatky turbíny. Elektromotor 11 je při své činnosti ovládán tak, aby se odchylka vstupnícii signálů regulátoru £ polohy zmenšovala a udržovala na hodnotě blízké nule.

Vynálezu se využije v energetice, při .regulaci malých vodních turbin.

Claims (1)

1. Zapojení elektrického regulátoru malé vodní turbíny, vyznačující se tíjj, že výstup (2) regulátoru (1) otáček je spojen s prvním vstupem (3) regulátoru L>) polohy, jehož výstup (6) je spojen se vstupem (7) zesilovače (8) výhonu, jehož výstup (5) je spojen se vstupem (10) elektromotoru (11), jehož hřídel (12) je spojena přes mechanický převod <13) s výstupní pákou (18), která je současně mechanicky spojena se .závažím (14) a se vstupem (15) čidle (16) polohy výstupní páky (18), jejíž výstup (17) je spojen se druhým vstupem (4) regulátoru (5).polohy.