KR20040095403A - Governor Performance Test System - Google Patents
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Abstract
Description
이 발명은 엔진 및 터빈의 속도 제어에 사용되는 조속기(governor)의 성능 시험 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게 설명하면, 이 발명은 시험 대상 조속기를 실제 엔진이나 터빈이 아닌 조속기 성능 시험 시스템에 설치한 상태에서도 조속기의 정상 상태(steady state) 제어 성능 및 과도 상태(transient state) 제어 성능을 비교적 정확하게, 그리고 간편하게 조사할 수 있게 하는 기술에 관한 것이다.This invention relates to a performance test system of a governor used for speed control of engines and turbines. More specifically, the present invention provides a relatively accurate control of the steady state control and transient state control performance of the governor even when the governor to be tested is installed in the governor performance test system rather than the actual engine or turbine. And technology that makes it easy to investigate.
도 1은 실제 엔진/터빈의 속도 제어계에서 신호 흐름의 체계를 나타낸 블록선도이다. 도 1에 나타낸 속도 제어계는 조속기 11, 조속기 내의 제어기 12, 엔진/터빈 13, 증속용 기어 14 등으로 구성된다. 도 1에서 엔진/터빈의 목표 회전속도이 조속기에 설정(입력)되면 조속기는 소정의 제어 동작을 일으켜서 출력신호 즉, 조작 레버의 각도를 발생시킨다. 이 출력신호에 비례한 연료량 또는 증기량(가스 터빈의 경우는 열 가스의 양)이 엔진/터빈으로 입력(공급)되면 엔진/터빈의 회전속도가 출력되고, 일정 기어비만큼 증폭되어 조속기 회전축을 회전속도로 회전시킨다. 조속기는 그 내부에 회전속도 검출 기능을 갖는 플라이볼(fly-ball) 기구, 비례적분(PI)제어기능을 갖는 유압식 또는 디지털식 제어기구를 가지며, 이러한 조속기의 기능에 의하여 엔진/터빈은 운전자가 설정한 목표치 회전속도에 근접한 회전속도로 운전될 수 있다.1 is a block diagram showing a system of signal flow in a speed control system of an actual engine / turbine. The speed control system shown in FIG. 1 is composed of a governor 11, a controller 12 in the governor, an engine / turbine 13, a speed increasing gear 14 and the like. Target rotational speed of the engine / turbine in FIG. 1 When it is set (input) to this governor, the governor generates a predetermined control action and output signal, that is, the angle of the control lever. Generates. This output signal Rotational speed of the engine / turbine when the amount of fuel or steam (in the case of a gas turbine) in proportion to Is output, and the constant gear ratio Is amplified by Rotate to The governor has a fly-ball mechanism having a rotational speed detection function and a hydraulic or digital control mechanism having a proportional integral (PI) control therein, and the engine / turbine is set by the driver by the function of the governor. It can be operated at a speed close to the target speed.
조속기의 제어 성능은 크게 나누어, (1) 정상상태 제어 성능, (2) 과도상태 제어 성능으로 구분할 수 있다. 정상상태 제어 성능은 엔진/터빈이 일정한 속도로 회전하고 있을 때의 정상상태 속도오차()의 크기로부터 평가할 수 있다. 과도상태 제어 성능은 조속기를 포함한 엔진/터빈 속도 제어계의 응답속도, 속도 제어계의 안정성(헌팅, 지글링 등의 발생 가능성) 등으로부터 평가할 수 있다.The control performance of the governor is largely divided into (1) steady state control performance and (2) transient state control performance. Steady-state control performance is determined by steady-state speed error when the engine / turbine is running at constant speed. Can be evaluated from the size of The transient control performance can be evaluated from the response speed of the engine / turbine speed control system including the governor, the stability of the speed control system (possibility of hunting, jiggling, etc.).
상기와 같은 조속기의 제어 성능을 올바르게 평가하려면 원칙적으로는 조속기를 엔진/터빈에 직접 설치하여 엔진/터빈을 정상적으로 운전하면서 평가해야 할 것이다. 그러나, 조속기를 실제 엔진/터빈에 설치한 상태에서 조속기의 제어 인자를 변경시키면서 그 제어 성능을 시험하는 것은 큰 비용을 수반할 뿐만아니라 때로는 사고를 유발시킬 수도 있으므로 실현하기가 매우 어렵다.In order to properly evaluate the control performance of the governor as described above, in principle, the governor should be installed directly on the engine / turbine to evaluate the engine / turbine while operating normally. However, testing the control performance while changing the control factor of the governor while the governor is installed in the actual engine / turbine is very difficult to realize because it not only entails a large cost but also sometimes causes an accident.
조속기의 제어 성능을 올바르게 평가하려면, 도 1에 나타낸 바와 같이 조속기가 엔진/터빈에 직접 설치된 상태에서 평가되어야 하겠으나, 시험 수행의 어려움 때문에 도 2에 나타낸 바와 같은 형태로 시험시스템을 구성함으로써 조속기의 정성적 특성 시험만을 수행하는 것이 현재까지의 일반적인 경향이다. 도 2에 나타낸 종래의 조속기 시험 시스템에서는 엔진/터빈의 동적 거동을 모의해주는 장치로서 순 아날로그식 전기회로 22가 사용되고 있다[주 1, 2]. 또한 도 2에 나타낸 시스템에는 조속기 11, 조속기 내의 제어기 12, 각도센서 21, 서보모터 및 구동장치 23(a, b) 등이 사용된다.In order to properly evaluate the control performance of the overspeed governor, the overspeed should be evaluated in a state where the overspeed is directly installed in the engine / turbine as shown in FIG. 1, but due to the difficulty in conducting the test, It is a common trend to date to only perform sexual characterization tests. In the conventional governor test system shown in Fig. 2, a pure analog electric circuit 22 is used as a device for simulating the dynamic behavior of the engine / turbine [Notes 1 and 2]. In the system shown in Fig. 2, a governor 11, a controller 12 in the governor, an angle sensor 21, a servomotor and a drive unit 23 (a, b) and the like are used.
도 2에 나타낸 종래의 조속기 성능 시험 시스템의 설계 개념에 근거하여 조속기 성능시험 시스템을 구성한 일 예를 도 3에 나타내었다. 도 3에 나타낸 시험장치의 주요 구성 요소는 서보모터 23(a), 서보모터 구동장치 23(b), 아날로그식 엔진/터빈 거동 시뮬레이터 22, 조속기 시험 오일 펌프 31, 컨트롤 스위치 박스 32(서보모터 개폐 스위치, 오일 펌프 작동(on/off)스위치, 오일 히터 작동 (on/off)스위치, 조속기 회전속도 설정용 포텐쇼미터, 조속기 응답 감도 설정용 포텐쇼미터, 조속기 부하 설정용 포텐쇼미터 등), 아날로그 지시기 33(조속기 입력축 회전속도, 조속기 유압력, 시험 스탠드 유압력을 지시), 조속기 레버 각도 센서 21, 조속기 11, 유압력 제어밸브 34, 오일 히터 35, 고압호스 36 등이다.An example of configuring a governor performance test system based on a design concept of a conventional governor performance test system shown in FIG. 2 is illustrated in FIG. 3. The main components of the test apparatus shown in Fig. 3 are servomotor 23 (a), servomotor drive 23 (b), analog engine / turbine behavior simulator 22, governor test oil pump 31, control switch box 32 (servomotor opening and closing) Switch, oil pump on / off switch, oil heater on / off switch, potentiometer for setting the speed of the governor, potentiometer for setting the response speed of the governor, potentiometer for setting the speed of the governor, etc. Rotation speed, governor hydraulic pressure, test stand hydraulic pressure), governor lever angle sensor 21, governor 11, hydraulic force control valve 34, oil heater 35, high pressure hose 36, and the like.
도 2 및 도 3의 아날로그식 엔진/터빈 거동 시뮬레이터 22에는 엔진/터빈의 목표 회전속도 설정, 엔진/터빈의 응답성(response characteristics) 설정, 엔진/터빈에 가해지는 부하(load)의 설정을 위한 포텐쇼미터들이 설치되어 있다.In the analog engine / turbine behavior simulator 22 of FIGS. 2 and 3, the target rotational speed of the engine / turbine, the response characteristics of the engine / turbine, and the load for the engine / turbine are set. Potentiometers are installed.
따라서 시험기 운전자가 이들 포텐쇼미터들을 조작함으로써 엔진/터빈의 초기 구동속도의 차이, 응답성의 차이 및 부하의 변화에 따른 조속기의 속도 제어 특성을 정성적으로 조사하는 것이 가능하였다. 그러나, 도 2 및 도 3에 나타낸 종래의 조속기 성능 시험 시스템으로는 조속기가 설치될 엔진/터빈의 동특성을 실제 상황에 매우 가깝게 재현하면서 조속기의 제어 성능을 정량적으로 시험하는 것은 곤란하였다. 그 이유는 도 2 및 도 3에 나타낸 아날로그식 엔진/터빈 거동 시뮬레이터에서는 실제 엔진/터빈의 동적 거동을 모델화하는 과정에서 대상 엔진/터빈의 종류 및 용량이 달라짐에 따른 대응이 어려웠고, 비교적 복잡한 수학 모델을 갖는 엔진/터빈의 동적 거동을 정확하게 모의하는 것이 매우 곤란했기 때문이다. 또한, 실제 엔진에서 발생하는 조속기의 헌팅(hunting) 현상, 지글링(jiggling) 현상과 같은 동특성의 재현 및 계측도 곤란하였다. 그리고, 조속기의 정상상태 성능, 과도상태 성능 시험 데이터의 자동계측 및 시험 결과의 데이터 베이스화 기술이 확립되어 있지 않아서 시험 시간의 단축, 시험 결과의 보존 및 시험의 신뢰성 확보가 매우 어려웠다.Therefore, it was possible for the test driver to qualitatively investigate the speed control characteristics of the governor according to the difference in the initial driving speed of the engine / turbine, the difference in responsiveness, and the load by operating these potentiometers. However, in the conventional governor performance test system shown in Figs. 2 and 3, it was difficult to quantitatively test the control performance of the governor while reproducing the dynamic characteristics of the engine / turbine in which the governor is to be installed very closely. The reason is that in the analog engine / turbine behavior simulator shown in Figs. This is because it was very difficult to accurately simulate the dynamic behavior of an engine / turbine having In addition, it was also difficult to reproduce and measure dynamic characteristics such as hunting and jiggling of the governor. In addition, since the steady state performance of the governor, the automatic measurement of the transient performance test data, and the database technology of the test results have not been established, it is very difficult to shorten the test time, preserve the test results, and secure the reliability of the test.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 조속기 성능 시험 시스템이 갖고 있는 문제점을 해결하기 위하여,The present invention in order to solve the problems with the conventional governor performance test system as described above,
첫째, 종래의 조속기 성능 시험 시스템에서 사용된 아날로그식 엔진/터빈 거동 시뮬레이터를 퍼스널 컴퓨터, A/D ·D/A 변환기 등으로 구성된 디지털식 엔진/터빈 거동 시뮬레이터로 대체하고, 컴퓨터에서 작동되는 소프트웨어에 조속기 성능 시험 종사자가 실제 엔진/터빈의 대표적 특성 물리수치들을 입력하는 것 만으로 엔진/터빈의 동특성을 실제 상황에 매우 가깝게 구현할 수 있는 조속기 성능 시험 시스템 설계 기술을 제공한다.First, the analog engine / turbine behavior simulator used in the conventional governor performance test system is replaced with a digital engine / turbine behavior simulator composed of a personal computer, A / D, D / A converter, and the like. The speed governor performance test system design technology enables the speed governor performance test system to realize the dynamic characteristics of the engine / turbine very close to the actual situation only by inputting the actual characteristic physical values of the engine / turbine.
둘째, 조속기의 정상 상태 및 과도 상태 제어 성능 시험 데이터의 자동계측, 계측 결과의 컴퓨터 화면상 그래픽 출력 및 시험 결과의 데이터 베이스화 기술을 확립함으로써 시험 시간의 단축, 시험 결과의 보존 및 시험의 신뢰성 확보를 용이하게 하는 조속기 성능 시험 시스템 설계 기술을 제공한다.Second, by establishing automatic technology for the steady state and transient control performance test data of the overspeed governor, computer screen graphic output of the measurement results, and the database technology of the test results, shortening the test time, preserving the test results and securing the reliability of the test. It provides a speed governor performance test system design technology to facilitate.
도 1은 실제 엔진/터빈의 속도 제어계에서 신호 흐름의 체계를 나타낸 블록선도.1 is a block diagram showing a system of signal flow in a speed control system of an actual engine / turbine.
도 2는 종래의 엔진/터빈용 조속기 성능 시험 시스템의 신호 흐름의 체계를 나타낸 블록선도2 is a block diagram showing a signal flow system of a conventional engine / turbine governor performance test system.
도 3은 종래의 조속기 성능 시험 시스템 구성 예.3 is a configuration example of a conventional governor performance test system.
도 4는 본 발명에 의한 조속기 성능 시험 시스템의 구성 및 작동원리를 나타낸 블록선도.Figure 4 is a block diagram showing the configuration and operation principle of the governor performance test system according to the present invention.
도 5는 도 4에 나타낸 조속기 성능 시험 시스템 설계 개념에 근거한 본 발명의 실시 예.5 is an embodiment of the present invention based on the governor performance test system design concept shown in FIG.
도 6은 도 4 및 도 5에 표시한 컴퓨터의 역할을 가능하게 하는 컴퓨터 프로그램 실시 예.FIG. 6 is an embodiment of a computer program enabling the role of the computer shown in FIGS. 4 and 5;
※ 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명※ Brief description of the main parts of the drawings
11 : 시험대상 조속기11: governor to be tested
21 : 각도 센서21: angle sensor
22 : 종래의 아날로그식 엔진/터빈 거동 시뮬레이터22: Conventional Analog Engine / Turbine Behavior Simulator
23(a), 23(b) : 조속기 구동용 서보모터 및 서보모터 구동장치23 (a), 23 (b): Servo motor and servo motor driving device for governor
31, 34 : 조속기 구동에 필요한 오일 펌프 및 유압력 제어밸브31, 34: Oil pump and hydraulic pressure control valve required to operate the governor
32 : 종래 조속기 시험 시스템의 컨트롤 스위치 박스32: Control switch box of conventional governor test system
33 : 종래 조속기 시험 시스템에서 각종 아날로그 지시기33: Various analog indicators in the conventional governor test system
41, 42(a,b) : 퍼스널 컴퓨터 및 신호 변환용 A/D ·D/A 변환기41, 42 (a, b): A / D / D / A converters for personal computer and signal conversion
52, 53 : 조속기 조작용 비례전자 공기압 제어밸브 및 공기압 구동기52, 53: Proportional solenoid pneumatic control valve and pneumatic actuator for governor operation
57, 58 : 테스트 스탠드 및 컨트롤 캐비닛57, 58: test stand and control cabinet
상기한 바와 같은 기술적 과제를 해결할 수 있는 조속기 성능 시험 시스템에 관한 본 발명품의 구성 및 작동원리를 도 4에 나타내었으며, 도 4의 실시 예를 도 5 및 도 6에 나타내었다.The configuration and operation principle of the present invention related to the governor performance test system capable of solving the above technical problem are shown in FIG. 4, and the embodiment of FIG. 4 is shown in FIGS. 5 and 6.
도 4는 본 발명에 의한 조속기 성능 시험 시스템의 구성 및 작동원리를 나타낸 블록선도이다. 도 4의 주요 구성요소로는 조속기 11(조속기 내의 제어기 12포함), 각도 센서 21, 엔진/터빈 거동 시뮬레이터 역할을 하는 퍼스널 컴퓨터 41, A/D ·D/A 변환기 42(a, b) 등이 있다. 도 2와 도 4의 블록선도를 비교해보면, 도 2에서의 아날로그식 엔진/터빈 거동 시뮬레이터가 도 4에서는 퍼스널 컴퓨터 및 A/D ·D/A 변환기로 대체되었음을 알 수 있다. 그림 4의 시스템에서는 실제 엔진/터빈에서 일어나는 조속기 레버 조작각도()와 조속기 구동속도() 사이의 관계 즉, 엔진/터빈의 동적 거동을 컴퓨터에 탑재된 프로그램과 서보모터 등의 작용에 의하여 실시간(real time)으로 실제 상황에 매우 가깝게 재현할 수 있다. 따라서 도 4에 나타낸 시스템을 구성하게 되면 조속기의 정상상태 제어 성능은 물론 과도상태의 제어 성능까지도 비교적 정확하게 시험할 수 있을 것이다.Figure 4 is a block diagram showing the configuration and operation principle of the governor performance test system according to the present invention. The main components of FIG. 4 include governor 11 (including controller 12 in the governor), angle sensor 21, personal computer 41 serving as engine / turbine behavior simulator, A / DD / A converter 42 (a, b), and the like. have. Comparing the block diagrams of FIG. 2 and FIG. 4, it can be seen that the analog engine / turbine behavior simulator in FIG. 2 has been replaced by a personal computer and an A / D.D / A converter in FIG. 4. In the system of Figure 4, the governor lever operating angle ( ) And governor drive speed ( The dynamic behavior of the engine / turbine can be reproduced very close to the actual situation in real time by the action of a computer-mounted program and a servomotor. Therefore, if the system shown in FIG. 4 is configured, the steady state control performance of the governor as well as the transient control performance can be tested relatively accurately.
도 4에 나타낸 조속기 성능 시험 시스템 설계 개념에 근거하여 실제로 조속기 성능 시험 시스템을 구성한 실시 예를 도 5에 나타내었다. 도 5의 주요 구성요소는 서보모터 23(a), 서보모터 구동장치 23(b), 조속기 시험 오일펌프 31, 컨트롤 스위치 박스 51, 비례전자 공기압 제어 밸브 52, 조속기 조작용 비례전자 공기압 구동기 53, 각도 센서 21, 압력센서 54(a, b, c), 조속기 11, 온도센서 55, 유압력 제어밸브 56, 오일 히터 35, 테스트 스탠드 57, 제어 캐비닛 58, 엔진/터빈 거동 시뮬레이션용 퍼스널 컴퓨터 41, A/D ·D/A 변환기 42, 신호 증폭기 59, 비례전자 공기압 밸브용 증폭기 60 등으로 구성된다. 즉, 도 5의 시스템은 근본적으로 도 3에 나타낸 종래의 조속기 성능 시험장치에 각종 센서류, 퍼스널 컴퓨터, A/D ·D/A 변환기 등을 부가하여 구성하게 됨을 알 수 있다. 도 5에 표시한 ①,②,…,⑧은 테스트 스탠드 57 내의 각종 장치와 제어 캐비닛 58 내에 있는 각종 장치 사이의 신호 연결 경로를 나타낸 것이다.An embodiment of actually configuring the governor performance test system based on the design concept of the governor performance test system shown in FIG. 4 is illustrated in FIG. 5. 5, the main components of the servo motor 23 (a), servo motor drive device 23 (b), governor test oil pump 31, control switch box 51, proportional electromagnetic pneumatic control valve 52, proportional electromagnetic pneumatic actuator 53, Angle sensor 21, pressure sensor 54 (a, b, c), governor 11, temperature sensor 55, hydraulic power control valve 56, oil heater 35, test stand 57, control cabinet 58, personal computer 41 for engine / turbine behavior simulation, A / D, D / A converter 42, signal amplifier 59, amplifier 60 for proportional electromagnetic pneumatic valve. That is, it can be seen that the system of FIG. 5 is basically configured by adding various sensors, personal computers, A / D, D / A converters, and the like to the conventional governor performance test apparatus shown in FIG. ①, ②, ... shown in FIG. , ⑧ shows the signal connection path between the various devices in the test stand 57 and the various devices in the control cabinet 58.
도 5의 시스템에서 조속기 11은 엔진/터빈 거동 시뮬레이션용 퍼스널 컴퓨터 41로부터의 지령신호가 A/D ·D/A 변환기 42를 거쳐서 서보모터 구동장치 23(b), 서보모터 23(a)로 전달됨에 따라서 구동된다. 조속기의 목표 회전속도는 컴퓨터 41, A/D ·D/A 변환기 42, 비례전자 공기압 밸브용 증폭기 60, 비례전자 공기압 제어밸브 52, 공기압 구동기 53을 사용하여 원하는 값으로 설정된다. 이러한 목표 회전속도 설정기구는 여기서 설명한 공기압식 장치 대신에 전기 서보모터를 사용하여 구성하는 것도 가능하다. 조속기의 작동에 필요한 압력유는 오일펌프 31 및 유압력 제어밸브 56으로부터 공급된다. 컨트롤 스위치 박스 51에는 주 전원 스위치, 비상 정지 스위치, 오일펌프 작동(on/off) 스위치, 오일 히터 작동(on/off)스위치 등이 내장된다. 테스트 스탠드 57내의 각종 센서에서 계측된 신호들은 A/D ·D/A 변환기를 거쳐서 컴퓨터 41로 전송되고, 전달된 신호들은 컴퓨터 41에서 작동하는 그래픽 출력 프로그램에 의하여 모니터 61에 실시간으로 디스플레이 될 수 있다. 또한 컴퓨터 41로 전송된 계측 신호들은 데이터 파일로 저장해 두고, 필요에 따라서 프린터 62를 통하여 화상 출력될 수 있다.In the system of FIG. 5, the governor 11 transmits a command signal from the personal computer 41 for simulating the engine / turbine behavior to the servomotor driving device 23 (b) and the servomotor 23 (a) via the A / DD / A converter 42. Is driven accordingly. The target rotation speed of the governor is set to a desired value using a computer 41, an A / D / D / A converter 42, an amplifier 60 for the proportional electromagnetic pneumatic valve, a proportional electromagnetic pneumatic control valve 52, and a pneumatic actuator 53. This target rotational speed setting mechanism may be configured by using an electric servomotor instead of the pneumatic device described herein. The pressure oil required to operate the governor is supplied from the oil pump 31 and the hydraulic pressure control valve 56. The control switch box 51 contains a main power switch, an emergency stop switch, an oil pump on / off switch and an oil heater on / off switch. The signals measured by the various sensors in the test stand 57 are transmitted to the computer 41 via an A / D / D / A converter, and the transmitted signals can be displayed on the monitor 61 in real time by a graphic output program running on the computer 41. . In addition, the measurement signals transmitted to the computer 41 are stored in a data file, and can be output through the printer 62 as necessary.
도 5의 시스템에서 퍼서널 컴퓨터 41은 시험 대상 조속기를 설치할 엔진/터빈 동적 거동을 실시간으로 시뮬레이션 해줄 뿐만 아니라. 도 5의 시스템에서 이루어지는 시험의 수행, 계측 신호의 그래픽 출력, 계측신호 데이터의 저장 등의 역할을 수행한다. 이와 같은 컴퓨터 41의 역할을 가능하게 하는 컴퓨터 프로그램의 실시 예를 도 6의 블록선도로 나타내었다. 도 6의 프로그램에서 블록 63은 엔진/터빈의 목표 회전속도의 설정, 엔진/터빈의 응답특성을 나타내는 물리인자들의 설정, 시험소요 시간의 설정 등을 수행하는 부분이며, 필요한 수치들을 키보드로 입력하거나 또는 프로그램에서 이미 지정한 값(디볼트 값)을 선정할 수 있다. 블록 63에서 취급하는 엔진/터빈의 응답특성에 관련된 물리인자들로는 엔진/터빈 모델의 응답 지연시간 및 차수(1차계 모델 또는 2차계 모델 가운데서 선정), 1차계 모델로 선정한 경우에는 시정수, 2차계 모델인 경우에는 모델의 고유진동수 및 감쇠계수 등이 있다. 블록 64는 A/D ·D/A 변환기 42의 A/D변환기를 통하여 조속기 레버 각도 신호(도 5의 경로 ⑤를 경유), 압력신호(도 5의 경로 ①, ②, ③을 경유), 온도 신호(도 5의 경로 ④를 경유), 조속기 회전속도 신호(도 5의 경로 ⑥을 경유)를 컴퓨터 41로 읽어 들이는 부분이다. 블록 65는 시간 지연을 갖는 1차계 또는 시간지연을 갖는 2차계로 모델링된 엔진/터빈의 동적 거동을 실시간으로 시뮬레이션하는 부분이며, 시뮬레이션에 사용하는 수치 적분법으로는 차분법(오일러의 해법 또는 룬게-쿠타 해법)을 사용한다. 블록 66은 블록 65에서 계산된 엔진/터빈의 출력 회전속도에 비례하는 전압 신호를 D/A 변환기를 통하여 서보모터 구동장치(도 5의 23(b))로 내보내는 부분이다. 블록 67은 테스트 스탠드(도 5의 57)에서 계측된 각종 물리인자들의 값을 실시간으로 모니터 상에 그래픽 출력하는 부분이며, 블록 68은 블록 67에서 출력되는 각종 물리인자 계측 데이터를 데이터 파일로 저장하는 부분이다.The personal computer 41 in the system of FIG. 5 not only simulates in real time the engine / turbine dynamic behavior to install the test governor. Performs a test performed in the system of Figure 5, the graphical output of the measurement signal, the storage of the measurement signal data, and the like. An embodiment of a computer program enabling the role of the computer 41 is shown in the block diagram of FIG. 6. In the program of FIG. 6, block 63 is a part for setting the target rotational speed of the engine / turbine, setting of physical factors indicating the response characteristics of the engine / turbine, setting of the test time, etc. Alternatively, you can select a value already specified in the program (the default value). The physical factors related to the response characteristics of the engine / turbine handled in block 63 include the response delay time and order of the engine / turbine model (choose from the primary or secondary model), and the time constant and secondary system if the primary system is selected. In the case of a model, there are natural frequencies and attenuation coefficients of the model. Block 64 includes the governor lever angle signal (via path ⑤ in Fig. 5), pressure signal (via paths ①, ② and ③ in Fig. 5), and temperature via the A / D converter of the A / D-D / A converter 42. The signal (via path ④ in Fig. 5) and the governor rotational speed signal (via path ⑥ in Fig. 5) are read into the computer 41. Block 65 is a real-time simulation of the dynamic behavior of an engine / turbine modeled with a time-delayed or time-delayed secondary system.The numerical integration method used in the simulation is the differential method (Euler's solution or runge- Kuta solution). Block 66 is a portion for outputting a voltage signal proportional to the output rotational speed of the engine / turbine calculated in block 65 to the servo motor drive (23 (b) of FIG. 5) through the D / A converter. Block 67 is a part for graphically outputting the values of the various physical factors measured in the test stand (57 in Fig. 5) on the monitor in real time, and block 68 stores the various physical factor measurement data output from the block 67 as a data file. Part.
도 5 및 도 6에 나타낸 본 발명의 실시 예에서는 시험 대상 조속기 11을 테스트 스탠드 57에 설치하고, 압축공기의 공급, 신호 계측기들의 연결상태 확인, 컨트롤 스위치 박스 51에 있는 주 전원 스위치의 투입, 오일펌프 스위치 및 오일 히터 스위치의 투입과 같은 간단한 조작으로 시험 준비가 완료된다. 이어서 제어 캐비닛 내의 컴퓨터를 가동시킨 후, 도 6의 블록 63에 있는 몇 가지 물리인자 값들을 입력 또는 선정하는 것만으로 시험이 자동적으로 수행되어, 시험 결과의 그래픽 출력 및 데이터 파일의 생성이 손쉽게 이루어진다.In the embodiment of the present invention shown in Figs. 5 and 6, the governor 11 to be tested is installed on the test stand 57, the compressed air is supplied, the connection state of the signal measuring devices is checked, the main power switch in the control switch box 51, the oil The test preparation is completed by simple operations such as pump switch and oil heater switch input. Subsequently, after starting up the computer in the control cabinet, the test is automatically carried out by simply inputting or selecting some physical factor values in block 63 of FIG. 6 to facilitate the graphical output of the test results and the generation of data files.
본 발명은 종래의 조속기 성능 시험 시스템에서 아날로그식 엔진/터빈 거동 시뮬레이터를 퍼서널 컴퓨터, A/D ·D/A 변환기 등으로 구성된 디지털식 엔진/터빈 거동 시뮬레이터로 대체하고 엔진/터빈의 동적 거동을 계산해 주는 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써, 조속기가 설치될 엔진/터빈의 동특성을 실제 상황에 매우 가깝게 재현하면서 조속기의 제어 성능 시험을 수행할 수 있게 하는 효과가 있다. 또한 조속기의 정상 상태 및 과도 상태 제어 성능 시험 데이터의 자동계측, 계측 결과의 컴퓨터 화면상 그래픽 출력 및 시험 결과의 데이터 베이스화가 가능하게 되어 시험시간의 단축, 시험 결과에 대한 신뢰성 증진의 효과가 있다.The present invention replaces the analog engine / turbine behavior simulator with a digital engine / turbine behavior simulator composed of a personal computer, A / D, D / A converter, etc. in the conventional governor performance test system, and replaces the dynamic behavior of the engine / turbine. By executing a computer program that calculates, it is possible to perform the control performance test of the governor while reproducing the dynamic characteristics of the engine / turbine in which the governor is to be installed very closely. In addition, it enables automatic measurement of the steady state and transient control performance test data of the governor, computer output graphic display of the measurement results, and the database of the test results, which reduces the test time and enhances the reliability of the test results.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030026688A KR20040095403A (en) | 2003-04-28 | 2003-04-28 | Governor Performance Test System |
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|---|---|
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ID=37374401
Family Applications (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR20040095403A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100857610B1 (en) * | 2007-11-05 | 2008-09-09 | 한국남부발전 주식회사 | Apparatus for testing low-speed, high-speed and over-speed by using power generation turbine |
| KR200453671Y1 (en) * | 2010-09-13 | 2011-05-19 | 이기운 | Turbine Overspeed Trip Simulator |
| CN102175445A (en) * | 2011-02-24 | 2011-09-07 | 华中科技大学 | Simulation test device for hydroturbine speed-regulating system |
| CN103935862A (en) * | 2014-05-09 | 2014-07-23 | 南京航空航天大学 | Constant rotation speed generating device for detecting elevator speed limiter tester |
-
2003
- 2003-04-28 KR KR1020030026688A patent/KR20040095403A/en not_active Application Discontinuation
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