RU2531465C1 - Turbocompressor protector from axial thrust - Google Patents

Turbocompressor protector from axial thrust Download PDF

Info

Publication number
RU2531465C1
RU2531465C1 RU2013130395/06A RU2013130395A RU2531465C1 RU 2531465 C1 RU2531465 C1 RU 2531465C1 RU 2013130395/06 A RU2013130395/06 A RU 2013130395/06A RU 2013130395 A RU2013130395 A RU 2013130395A RU 2531465 C1 RU2531465 C1 RU 2531465C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
input
output
key
comparison
Prior art date
Application number
RU2013130395/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Сергеевич Аниканов
Михаил Вениаминович Кипервассер
Александр Николаевич Савельев
Original Assignee
Дмитрий Сергеевич Аниканов
Михаил Вениаминович Кипервассер
Александр Николаевич Савельев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Сергеевич Аниканов, Михаил Вениаминович Кипервассер, Александр Николаевич Савельев filed Critical Дмитрий Сергеевич Аниканов
Priority to RU2013130395/06A priority Critical patent/RU2531465C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2531465C1 publication Critical patent/RU2531465C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: turbocompressor protector from axial thrust contains the synchronous motor control unit, current sensor made on the basis of installed in the feeding circuit of motor stator, current measurement transformer per each, first key, setpoint unit, second comparison unit, value removal unit, memory unit, registration unit, third key, first comparison unit, indication unit, surge setting unit, mechanism operation monitoring unit, second key, delay unit.
EFFECT: increase of response rate and prevention of emergency situations at early stages with the purpose of emergency mitigation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам и системам защиты турбокомпрессора от осевого сдвига.The invention relates to devices and systems for protecting a turbocharger against axial shift.

Известно устройство защиты от осевого сдвига с использованием токовихревых датчиков положения. Датчики виброперемещений токовихревые представляют собой первичные преобразователи, принцип действия которых основан на создании вихревых токов в металлическом стержне при помощи переменного магнитного поля. В зависимости от расстояния между торцом стержня и объектом измерения изменяется величина тока в катушке, создающей магнитное поле, что и используется для измерения указанного расстояния (Государственный реестр средств измерений. Регистрационный №23084-02. ТУ 4277-033-00205435-01). Датчики состоят из собственно первичных преобразователей и преобразователей сигналов (выносных согласующих устройств). При этом на объект измерения устанавливают первичный преобразователь, который связан с блоком питания и обработки информации специальным кабелем.A device for protecting against axial displacement using eddy current sensors. Vortex current displacement sensors are primary transducers, the principle of which is based on the creation of eddy currents in a metal rod using an alternating magnetic field. Depending on the distance between the end face of the rod and the measurement object, the current in the coil creating a magnetic field changes, which is used to measure the specified distance (State Register of Measuring Instruments. Registration No. 23084-02. TU 4277-033-00205435-01). The sensors consist of the actual primary converters and signal converters (remote matching devices). In this case, a primary converter is installed on the measurement object, which is connected to the power supply and information processing unit with a special cable.

Недостатком схемы контроля с использованием токовихревых датчиков является сложность их точной настройки. Зона нечувствительности токовихревых датчиков (2-3 мм) сравнима с величиной аварийного смещения ротора компрессора. В случае неточной калибровки датчиков или отклонения их от нормального положения из-за теплового расширения корпуса и других причин происходит нарушение работы схемы. Аварийный сигнал при осевом сдвиге ротора компрессора отсутствует.The disadvantage of the control circuit using eddy current sensors is the difficulty of fine-tuning them. The deadband of eddy current sensors (2-3 mm) is comparable to the emergency displacement of the compressor rotor. In the case of inaccurate calibration of the sensors or their deviation from the normal position due to thermal expansion of the case and other reasons, the circuit malfunctions. There is no alarm during axial shift of the compressor rotor.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату решением является устройство (см. а.с. №100685), включающее в себя реле осевого сдвига, блок управления синхронным двигателем, включающим в себя промежуточное реле и высоковольтный выключатель синхронного двигателя. Работа устройства основана на том, что при осевом сдвиге ротора возникает механический контакт между диском ротора и статором турбины. При возникновении контакта происходит разрушение чувствительного элемента, расположенного на статоре. Корпус чувствительного элемента служит заглушкой системы смазки турбины, и при его разрушении снижается давление масла в маслосистеме. Датчик контроля давления смазки выдает аварийный сигнал на остановку компрессора.The closest solution to the proposed device in terms of technical nature and the achieved result is a device (see AS No. 100685), which includes an axial shift relay, a synchronous motor control unit, which includes an intermediate relay and a high-voltage switch for a synchronous motor. The operation of the device is based on the fact that during axial shift of the rotor, mechanical contact occurs between the rotor disk and the turbine stator. When contact occurs, the sensitive element located on the stator is destroyed. The housing of the sensing element serves as a plug for the turbine lubrication system, and when it is destroyed, the oil pressure in the oil system decreases. The lubrication pressure monitor sends an alarm to stop the compressor.

Существенным недостатком устройства контроля с использованием реле осевого сдвига, контролирующего положение оси турбокомпрессора, является низкое быстродействие. Процесс регистрации осевого сдвига заключается в разрушении контролирующего элемента, вызывающем снижение давления масла в системе, что приводит к срабатыванию датчика давления, промежуточного реле и отключению высоковольтного выключателя. Каждый из этапов имеет собственное время реализации. В результате суммарное время срабатывания защиты превышает несколько секунд (более 3 секунд). Результатом низкого быстродействия могут быть тяжелые аварии, а именно разрушение лопаток рабочих колес турбины, разрушение направляющих лопаток статора, выход из строя подшипниковых узлов.A significant disadvantage of the control device using an axial shift relay that controls the position of the axis of the turbocompressor is its low speed. The process of registering axial shift consists in the destruction of the control element, causing a decrease in oil pressure in the system, which leads to the operation of the pressure sensor, the intermediate relay and the high-voltage switch trips. Each of the stages has its own implementation time. As a result, the total protection response time exceeds several seconds (more than 3 seconds). The result of low speed can be severe accidents, namely the destruction of the blades of the turbine impellers, the destruction of the stator guide vanes, the failure of the bearing assemblies.

Задачей настоящего изобретения является повышение быстродействия и предупреждение аварийных ситуаций на ранних стадиях с целью минимизации последствий аварии.The objective of the present invention is to improve performance and the prevention of emergencies in the early stages in order to minimize the consequences of the accident.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство защиты турбокомпрессора от осевого сдвига содержит блок управления синхронным двигателем, включающий в себя промежуточное реле и высоковольтный выключатель синхронного двигателя, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок памяти, первый и второй блоки сравнения, блок задания уставки, выход которого соединен со вторым входом второго блока сравнения, первый вход которого подключен к выходу третьего ключа, блок индикации, на вход которого поступает сигнал с первого выхода первого блока сравнения, датчик тока, выполненный на базе трех трансформаторов тока, включенных первичными обмотками в фазные проводники питающего кабеля обмотки статора электродвигателя, первый, второй и третий ключи, блок задержки, блок снятия значения, блок регистрации и блок задания величины скачка тока, при этом сигнал на вход блока задержки поступает при пуске турбокомпрессора со второго выхода блока контроля работы механизма, блок задержки подключен к первому входу второго ключа, выход датчика тока подключен к информационному входу первого ключа, выход первого ключа подключен к входу блока снятия значения, первый выход которого связан со вторым входом второго ключа, выход которого в свою очередь подключен к блоку памяти, второй выход блока снятия значения подключен к первому входу третьего ключа, второй выход второго блока сравнения подключен ко второму входу первого блока сравнения, а первый выход второго блока сравнения подключен к первому входу блока управления синхронным двигателем, выход блока памяти подключен к первому входу первого блока сравнения, третий выход второго блока сравнения подключен к входу блока регистрации, выход блока задания величины скачка тока подключен к третьему входу первого блока сравнения, второй выход первого блока сравнения подключен ко второму входу блока управления синхронным двигателем, первый выход блока управления синхронным двигателем подключен к входу блока контроля работы механизма и на второй вход третьего ключа, первый выход блока контроля работы механизма подключен к первому входу первого ключа.The solution to this problem is achieved in that the device for protecting the turbocharger against axial shift contains a synchronous motor control unit including an intermediate relay and a high-voltage switch for a synchronous motor, characterized in that it further comprises a memory unit, first and second comparison units, set point setting unit, output which is connected to the second input of the second comparison unit, the first input of which is connected to the output of the third key, the display unit, the input of which receives a signal from the first output and the first comparison unit, the current sensor, made on the basis of three current transformers, included by the primary windings in the phase conductors of the supply cable of the stator winding of the electric motor, the first, second and third keys, a delay unit, a value pickup unit, a recording unit and a unit for setting a current jump value, while the signal to the input of the delay unit is received when the turbocharger starts from the second output of the mechanism control unit, the delay unit is connected to the first input of the second key, the output of the current sensor is connected to the information the first key, the output of the first key is connected to the input of the value pickup unit, the first output of which is connected to the second input of the second key, the output of which is in turn connected to the memory unit, the second output of the value pickup unit is connected to the first input of the third key, the second output of the second block the comparison is connected to the second input of the first comparison unit, and the first output of the second comparison unit is connected to the first input of the synchronous motor control unit, the output of the memory unit is connected to the first input of the first comparison unit, the second output of the second comparison unit is connected to the input of the registration unit, the output of the unit for setting the magnitude of the current jump is connected to the third input of the first comparison unit, the second output of the first comparison unit is connected to the second input of the synchronous motor control unit, the first output of the synchronous motor control unit is connected to the input of the control unit the operation of the mechanism and to the second input of the third key, the first output of the control unit of the mechanism is connected to the first input of the first key.

На фиг.1 приведена функциональная схема заявленного устройства защиты турбокомпрессора от осевого сдвига; на фиг.2 - временные циклограммы работы блоков, входящих в устройство.Figure 1 shows the functional diagram of the claimed device for protecting the turbocharger from axial shift; figure 2 - temporary operation diagrams of the blocks included in the device.

Устройство защиты турбокомпрессора от осевого сдвига (фиг.1) содержит блок 1 управления синхронным двигателем, датчик тока 2, выполненный на базе установленных в питающую цепь статора двигателя измерительных трансформаторов тока по одному на каждую фазу, первый ключ 3, блок 4 задания уставки, второй блок 5 сравнения, блок 6 снятия значения, блок 7 памяти, блок 8 регистрации, третий ключ 9, первый блок 10 сравнения, блок 11 индикации, блок 12 задания величины скачка, блок 13 контроля работы механизма, второй ключ 14, блок 15 задержки.The device for protecting the turbocharger from axial shift (Fig. 1) contains a synchronous motor control unit 1, a current sensor 2, made on the basis of measuring current transformers installed in the motor stator supply circuit, one for each phase, the first key 3, the setting unit 4, the second a comparison unit 5, a value taking unit 6, a memory unit 7, a registration unit 8, a third key 9, a first comparison unit 10, an indication unit 11, a jump value setting unit 12, a mechanism operation monitoring unit 13, a second key 14, a delay unit 15.

Устройство защиты турбокомпрессора от осевого сдвига содержит блок 1 управления синхронным двигателем, включающий в себя промежуточное реле и высоковольтный выключатель синхронного двигателя, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок 7 памяти, первый 10 и второй 5 блоки сравнения, блок 4 задания уставки, выход которого соединен со вторым входом второго блока 5 сравнения, первый вход которого подключен к выходу третьего ключа 9, блок 11 индикации, на вход которого поступает сигнал с первого выхода первого блока 10 сравнения, датчик тока 2, выполненный на базе трех трансформаторов тока, включенных первичными обмотками в фазные проводники питающего кабеля обмотки статора электродвигателя, первый 3, второй 14 и третий 9 ключи, блок 15 задержки, блок 6 снятия значения, блок 8 регистрации и блок 12 задания величины скачка тока, при этом сигнал на вход блока 15 задержки поступает при пуске турбокомпрессора со второго выхода блока 13 контроля работы механизма, блок 15 задержки подключен к первому входу второго ключа 14, выход датчика тока 2 подключен к информационному входу первого ключа 3, выход первого ключа 3 подключен к входу блока 6 снятия значения, первый выход которого связан со вторым входом второго ключа 14, выход которого в свою очередь подключен к блоку 7 памяти, второй выход блока 6 снятия значения подключен к первому входу третьего ключа 9, второй выход второго блока 5 сравнения подключен ко второму входу первого блока 10 сравнения, а первый выход второго блока 5 сравнения подключен к первому входу блока 1 управления синхронным двигателем, выход блока 7 памяти подключен к первому входу первого блока 10 сравнения, третий выход второго блока 5 сравнения подключен к входу блока 8 регистрации, выход блока 12 задания величины скачка тока подключен к третьему входу первого блока 10 сравнения, второй выход первого блока 10 сравнения подключен ко второму входу блока 1 управления синхронным двигателем, первый выход блока 1 управления синхронным двигателем подключен к входу блока 13 контроля работы механизма и на второй вход третьего ключа 9, первый выход блока 13 контроля работы механизма подключен к первому входу первого ключа 3.The device for protecting the turbocompressor from axial shift contains a synchronous motor control unit 1, which includes an intermediate relay and a high-voltage switch for the synchronous motor, characterized in that it further comprises a memory unit 7, the first 10 and second 5 comparison units, the setpoint setting unit 4, the output of which is connected with a second input of the second comparison unit 5, the first input of which is connected to the output of the third key 9, an indication unit 11, the input of which receives a signal from the first output of the first comparison unit 10, a current sensor 2, made on the basis of three current transformers, included by the primary windings in the phase conductors of the supply cable of the stator winding of the electric motor, the first 3, second 14 and third 9 keys, delay unit 15, value sensing unit 6, registration unit 8 and current jump value setting unit 12 , while the signal to the input of the delay unit 15 comes when the turbocharger starts from the second output of the mechanism control unit 13, the delay unit 15 is connected to the first input of the second key 14, the output of the current sensor 2 is connected to the information input of the first key 3, the output of the first key 3 is connected to the input of the value-taking unit 6, the first output of which is connected to the second input of the second key 14, the output of which is in turn connected to the memory unit 7, the second output of the value-taking unit 6 is connected to the first input of the third key 9, the second output the second comparison unit 5 is connected to the second input of the first comparison unit 10, and the first output of the second comparison unit 5 is connected to the first input of the synchronous motor control unit 1, the output of the memory unit 7 is connected to the first input of the first comparison unit 10, the third the output of the second comparison unit 5 is connected to the input of the registration unit 8, the output of the current jump value setting unit 12 is connected to the third input of the first comparison unit 10, the second output of the first comparison unit 10 is connected to the second input of the synchronous motor control unit 1, the first output of the synchronous control unit 1 the engine is connected to the input of the mechanism control unit 13 and to the second input of the third key 9, the first output of the mechanism control unit 13 is connected to the first input of the first key 3.

На фиг.2, а-ж обозначены: а - угловая скорость вращения двигателя турбокомпрессора; б - ток статора синхронного двигателя турбокомпрессора; в - исходный сигнал управления двигателем турбокомпрессора, имеющий два состояния («Пуск турбокомпрессора», «Остановка турбокомпрессора»); г - выход блока 13 контроля работы механизма; д - выход первого и третьего ключа 3,9; е - состояние второго ключа 14; ж - выход блока 15 задержки.In figure 2, a-g are indicated: a - the angular speed of rotation of the engine of the turbocompressor; b - stator current of a synchronous engine of a turbocompressor; c - the initial signal of the engine control of the turbocompressor having two states (“Start turbocompressor”, “Stop the turbocompressor”); g - the output of the block 13 control the operation of the mechanism; d - the output of the first and third key 3.9; e is the state of the second key 14; g - output block 15 delay.

Устройство защиты турбокомпрессора от осевого сдвига работает следующим образом.The device protects the turbocharger from axial shift as follows.

Включение системы в работу (условно принято за момент времени τ=0) происходит по сигналу («Пуск турбокомпрессора»), поступающему с управляющего входа схемы управления и изменение которого показано на фиг.2,в. Этот сигнал подается с местного пульта управления оператором.The inclusion of the system in the work (conditionally taken for a point in time τ = 0) occurs according to the signal ("Start the turbocompressor") coming from the control input of the control circuit and the change of which is shown in figure 2, c. This signal is supplied from the local operator control panel.

На фиг.2,а приведен график изменения угловой скорости вращения двигателя турбокомпрессора. Весь цикл работы состоит из трех участков:Figure 2, a shows a graph of the change in the angular speed of rotation of the engine of the turbocompressor. The entire work cycle consists of three sections:

1. Первый участок (τ=0÷τ1) - участок разгона, где двигатель турбокомпрессора движется с ускорением до момента t1 набора номинально скорости.1. The first section (τ = 0 ÷ τ 1 ) is the acceleration section, where the turbocharger engine moves with acceleration up to the moment t 1 of the set nominal speed.

2. Второй участок - участок движения турбокомпрессора с равномерной скоростью.2. The second section is the section of motion of the turbocompressor with uniform speed.

3. Третий участок - участок торможения (после команды «Остановка турбокомпрессора»).3. The third section is the braking section (after the command “Stop the turbocharger”).

На фиг.2,б приведен график изменения действующих значений тока статора двигателя турбокомпрессора. Начиная с момента пуска (τ=0) протекает процесс разгона двигателя до установившейся синхронной скорости, который длится до момента времени τ1 (5-8 с), после чего ток стабилизируется (также, как и скорость вращения турбокомпрессора).Figure 2, b shows a graph of the current values of the stator current of the turbocharger engine. Starting from the moment of starting (τ = 0), the engine accelerates to a steady-state synchronous speed, which lasts until time moment τ 1 (5-8 s), after which the current stabilizes (as well as the speed of rotation of the turbocharger).

Выходное напряжение U датчика тока 2 пропорционально току двигателяThe output voltage U of the current sensor 2 is proportional to the motor current

U=Iдт.тд.т , U = I d * K tt * K dt,

где Кт.т - коэффициент трансформатора тока;where K tt - current transformer coefficient;

Кд.т. - коэффициент схемы датчика тока.To d.t. - coefficient of the current sensor circuit.

График изменения выходного напряжения U повторяет динамику изменения действующих значений тока статора Iд. Выход датчика тока 2 является информационным входом устройства.The graph of the output voltage U repeats the dynamics of the current values of the stator current I d . The output of current sensor 2 is the information input of the device.

Управляющий выход блока 1 управления синхронным двигателем подключен одновременно к входам блока 13 контроля работы механизма и третьего ключа 9.The control output of the synchronous motor control unit 1 is connected simultaneously to the inputs of the mechanism control unit 13 and the third key 9.

На фиг.2,г и 2,д приведены выходные сигналы блока 13 контроля работы механизма и третьего ключа 9.Figure 2, g and 2, d shows the output signals of the unit 13 for monitoring the operation of the mechanism and the third key 9.

В момент запуска механизма посредством релейной схемы и блока 13 контроля работы механизма подается управляющий сигнал на первый 3 и третий 9 ключи. Сигнал изменяется с низкого на высокий и остается таковым до момента команды на остановку компрессора. Второй ключ 14 замыкается в момент времени t1. Это происходит в результате подачи сигнала с блока 13 контроля работы механизма на блок 15 задержки, с выхода которого поступает на вход второго ключа 14. Блок 15 задержки формирует выдержку времени, необходимую для разгона двигателя турбокомпрессора. На фиг.2,ж приведен выходной сигнал блока 15 задержки. Блок 6 снятия значения предназначен для снятия текущих значений тока статора. Выходной сигнал блока 6 снятия значения поступает на первый вход третьего ключа 9 и второй вход второго ключа 14. Таким образом, на входе второго блока 5 сравнения, подключенного к выходу третьего ключа 9, имеем сигнал, пропорциональный величине тока статора. С выхода второго блока 5 сравнения сигнал поступает на вход первого блока 10 сравнения. В момент времени τ1 начинается фиксация значения тока статора, длящаяся до момента времени остановки механизма τ2. На выходе блока 15 задержки (фиг.2,ж) сигнал изменяется с низкого уровня на высокий в момент времени τ1 и поступает на информационный вход второго ключа 14. В блоке 7 памяти производится запоминание значения тока статора, поданного на его информационный вход с выхода второго ключа 14. На процесс запоминания информации в блоке 7 памяти отводится интервал времени (τ12). Выходные сигналы блока 7 памяти и второго блока 5 сравнения поступают на второй и первый входы первого блока 10 сравнения. Во втором блоке 5 сравнения определяется разность текущего значения тока статора и значения тока в нормальном режиме, хранящегося в блоке 7 памяти. С выхода первого блока 10 сравнения полученный сигнал разности поступает на вход блока 11 индикации и вход блока 1 управления синхронным двигателем, который состоит из промежуточного реле и высоковольтного выключателя синхронного двигателя. На первый вход второго блока 5 сравнения поступает сигнал с третьего ключа 9, а на второй вход поступает сигнал с блока 4 задания уставки.At the time of starting the mechanism by means of a relay circuit and a unit 13 for monitoring the operation of the mechanism, a control signal is supplied to the first 3 and third 9 keys. The signal changes from low to high and remains so until the command to stop the compressor. The second key 14 is closed at time t 1 . This occurs as a result of the signal from the control unit 13 of the mechanism to the delay unit 15, the output of which is fed to the input of the second key 14. The delay unit 15 generates the time delay necessary to accelerate the turbocharger engine. Figure 2, g shows the output signal of the delay unit 15. Block 6 removal of the value is designed to take the current values of the stator current. The output signal of the value-taking unit 6 is supplied to the first input of the third key 9 and the second input of the second key 14. Thus, at the input of the second comparison unit 5, connected to the output of the third key 9, we have a signal proportional to the stator current value. From the output of the second comparison unit 5, the signal is fed to the input of the first comparison unit 10. At the time instant τ 1 , the fixation of the stator current value begins, lasting until the instant of stop of the mechanism τ 2 . At the output of delay unit 15 (FIG. 2, g), the signal changes from a low level to a high one at a time instant τ 1 and enters the information input of the second key 14. In the memory block 7, the stator current value supplied to its information input from the output is stored the second key 14. The time interval (τ 12 ) is allocated to the process of storing information in the memory unit 7. The output signals of the memory unit 7 and the second comparison unit 5 are supplied to the second and first inputs of the first comparison unit 10. In the second comparison unit 5, the difference between the current value of the stator current and the current value in the normal mode stored in the memory unit 7 is determined. From the output of the first comparison unit 10, the received difference signal is fed to the input of the display unit 11 and the input of the synchronous motor control unit 1, which consists of an intermediate relay and a high-voltage switch of the synchronous motor. The first input of the second comparison unit 5 receives a signal from the third key 9, and the second input receives a signal from the setpoint setting unit 4.

Во втором блоке 5 сравнения реализуется следующая логическая функция:In the second block 5 of comparison, the following logical function is implemented:

Figure 00000001
Figure 00000001

где х(τ) - выходной сигнал второго блока сравнения, имеющий два уровня Откл. и Раб.;where x (τ) is the output signal of the second comparison unit, which has two levels Off. and slave .;

Δ2 - выходной сигнал третьего ключа 9;Δ 2 - the output signal of the third key 9;

Δ3 - выходной сигнал блока 4 задания уставки.Δ 3 - the output signal of the block 4 settings.

Если сигнал Δ2 с третьего ключа 9 будет больше, чем сигнал Δ3 из блока 4 задания уставки, то есть больше величины допустимого тока, то сигнал с выхода второго блока 5 сравнения поступает на вход блока 1 управления синхронным двигателем, и двигатель турбокомпрессора останавливается. В противном случае сигнал не считается аварийным и работа турбокомпрессора продолжается.If the signal Δ 2 from the third key 9 will be larger than the signal Δ 3 from the setting unit 4, that is, more than the value of the allowable current, then the signal from the output of the second comparison unit 5 is fed to the input of the synchronous engine control unit 1, and the turbocharger engine stops. Otherwise, the signal is not considered an emergency and the turbocharger continues to operate.

На третий вход первого блока 10 сравнения поступает сигнал с блока 12 задания величины скачка.The third input of the first block 10 comparison receives a signal from block 12 to set the magnitude of the jump.

В первом блоке 10 сравнения реализуется следующая логическая функция:In the first comparison block 10, the following logical function is implemented:

Figure 00000002
Figure 00000002

где у(τ) - выходной сигнал второго блока сравнения, имеющий два уровня Откл. и Раб.;where y (τ) is the output signal of the second comparison unit, which has two levels of Off. and slave .;

Δ1 - выходной сигнал блока 12 задания величины скачка тока;Δ 1 - the output signal of the unit 12 sets the magnitude of the current jump;

Δ - выходной сигнал второго блока 5 сравнения;Δ is the output signal of the second comparison unit 5;

Δ* - выходной сигнал блока 7 памяти.Δ * is the output signal of the memory unit 7.

Если сумма величин Δ1+Δ будет больше Δ*, то со второго выхода первого блока 10 сравнения на вход блока 1 управления СД поступает сигнал отключения. Сигнал со второго выхода блока 10 сравнения приходит на вход блок 11 индикации. А в случае, когда сумма величин Δ1+Δ будет меньше Δ*, сигнал считается неаварийным и, турбокомпрессор продолжает работать.If the sum of Δ 1 + Δ is greater than Δ * , then a trip signal is received from the second output of the first comparison unit 10 to the input of the LED control unit 1. The signal from the second output of the comparison unit 10 comes to the input of the display unit 11. And in the case when the sum of Δ 1 + Δ will be less than Δ *, the signal is considered non-emergency and the turbocharger continues to work.

С выхода второго блока 5 сравнения сигнал поступает на вход блока 8 регистрации, в памяти которого записываются значения токограммы привода компрессора.From the output of the second comparison unit 5, the signal is fed to the input of the registration unit 8, in the memory of which the currentogram values of the compressor drive are recorded.

Появление аварийного сигнала обеспечивается последовательным срабатыванием пяти блоков при контроле величины текущего значения тока статора двигателя и шести блоков при контроле величины скачка тока. При собственном времени срабатывания аналоговых блоков 5*10-6-10-5 полное время срабатывания устройства будет определяться в основном собственным временем срабатывания блока управления синхронным двигателем 1, составляющим 0,06-0,08 с и складывающимся из времени срабатывания реле (0,02-0,03 с) и высоковольтного выключателя (0,04-0,05 с).The appearance of an alarm is ensured by the successive operation of five blocks when monitoring the magnitude of the current value of the current of the motor stator and six blocks when monitoring the magnitude of the current jump. With the own response time of analog blocks 5 * 10 -6 -10 -5, the total response time of the device will be determined mainly by the own response time of the control unit of the synchronous motor 1, amounting to 0.06-0.08 s and consisting of the response time of the relay (0, 02-0.03 s) and a high-voltage switch (0.04-0.05 s).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет распознать аварийную ситуацию осевого сдвига вала турбокомпрессора на ранних стадиях и повысить быстродействие срабатывания защиты.Thus, the proposed device allows to recognize the emergency situation of the axial shift of the turbocompressor shaft in the early stages and to increase the response speed of the protection.

Claims (1)

Устройство защиты турбокомпрессора от осевого сдвига, содержащее блок управления синхронным двигателем, включающий в себя промежуточное реле и высоковольтный выключатель синхронного двигателя, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок памяти, первый и второй блоки сравнения, блок задания уставки, выход которого соединен со вторым входом второго блока сравнения, первый вход которого подключен к выходу третьего ключа, блок индикации, на вход которого поступает сигнал с первого выхода первого блока сравнения, датчик тока, выполненный на базе трех трансформаторов тока, включенных первичными обмотками в фазные проводники питающего кабеля обмотки статора электродвигателя, первый, второй и третий ключи, блок задержки, блок снятия значения, блок регистрации и блок задания величины скачка тока, при этом сигнал на вход блока задержки поступает при пуске турбокомпрессора со второго выхода блока контроля работы механизма, блок задержки подключен к первому входу второго ключа, выход датчика тока подключен к информационному входу первого ключа, выход первого ключа подключен к входу блока снятия значения, первый выход которого связан со вторым входом второго ключа, выход которого в свою очередь подключен к блоку памяти, второй выход блока снятия значения подключен к первому входу третьего ключа, информационный выход третьего ключа подключен к первому входу второго блока сравнения, второй выход второго блока сравнения подключен ко второму входу первого блока сравнения, а первый выход второго блока сравнения подключен к первому входу блока управления синхронным двигателем, выход блока памяти подключен к первому входу первого блока сравнения, первый выход первого блока сравнения подключен ко входу блока индикации, выход второго блока сравнения подключен к входу блока регистрации, выход блока задания величины скачка тока подключен к третьему входу первого блока сравнения, второй выход первого блока сравнения подключен ко второму входу блока управления синхронным двигателем, первый выход блока управления синхронным двигателем подключен к входу блока контроля работы механизма и на второй вход третьего ключа, первый выход блока контроля работы механизма подключен к первому входу первого ключа. An axial-shift turbocharger protection device comprising a synchronous motor control unit including an intermediate relay and a high-voltage synchronous motor switch, characterized in that it further comprises a memory unit, first and second comparison units, a setpoint setting unit, the output of which is connected to the second input of the second a comparison unit, the first input of which is connected to the output of the third key, an indication unit, the input of which receives a signal from the first output of the first comparison unit, a current sensor, based on three current transformers included by the primary windings in the phase conductors of the supply cable of the stator winding of the electric motor, the first, second and third switches, a delay unit, a value sensing unit, a recording unit and a unit for setting the magnitude of the current jump, while the signal to the input of the delay unit receives when starting the turbocharger from the second output of the mechanism control unit, the delay unit is connected to the first input of the second key, the output of the current sensor is connected to the information input of the first key, the output of the first key is connected is connected to the input of the value-taking unit, the first output of which is connected to the second input of the second key, the output of which is in turn connected to the memory unit, the second output of the value-taking unit is connected to the first input of the third key, the information output of the third key is connected to the first input of the second comparison unit , the second output of the second comparison unit is connected to the second input of the first comparison unit, and the first output of the second comparison unit is connected to the first input of the synchronous motor control unit, the output of the memory unit is connected to the first input of the first comparison unit, the first output of the first comparison unit is connected to the input of the display unit, the output of the second comparison unit is connected to the input of the registration unit, the output of the unit for setting the magnitude of the current jump is connected to the third input of the first comparison unit, the second output of the first comparison unit is connected to the second input synchronous motor control unit, the first output of the synchronous motor control unit is connected to the input of the mechanism control unit and to the second input of the third key, the first output of the control unit mechanism bots connected to the first input of the first key.
RU2013130395/06A 2013-07-02 2013-07-02 Turbocompressor protector from axial thrust RU2531465C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130395/06A RU2531465C1 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Turbocompressor protector from axial thrust

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130395/06A RU2531465C1 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Turbocompressor protector from axial thrust

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2531465C1 true RU2531465C1 (en) 2014-10-20

Family

ID=53382010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013130395/06A RU2531465C1 (en) 2013-07-02 2013-07-02 Turbocompressor protector from axial thrust

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2531465C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU100685A1 (en) * 1953-12-31 1954-11-30 Е.В. Трифонов Turbine Rotor Axial Shift Relay
SU382829A1 (en) * 1971-05-18 1973-05-25 METHOD OF CONTROL AND PROTECTION OF A MACHINE FROM AXIAL ROTOR SHIFT
SU885572A1 (en) * 1980-03-31 1981-11-30 Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Производственное Объединение Невский Завод Им.В.И.Ленина Device for detecting unpermissible displacement of turbomachine rotor relative to stator
SU1059227A1 (en) * 1982-08-04 1983-12-07 Кузбасский Политехнический Институт Method of controlling axial force of turbo-machine
GB2376504A (en) * 2001-04-18 2002-12-18 United Technologies Corp Turbine engine bearing support
EP2599969A2 (en) * 2011-11-29 2013-06-05 Rolls-Royce plc Method of detecting shaft break and system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU100685A1 (en) * 1953-12-31 1954-11-30 Е.В. Трифонов Turbine Rotor Axial Shift Relay
SU382829A1 (en) * 1971-05-18 1973-05-25 METHOD OF CONTROL AND PROTECTION OF A MACHINE FROM AXIAL ROTOR SHIFT
SU885572A1 (en) * 1980-03-31 1981-11-30 Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Производственное Объединение Невский Завод Им.В.И.Ленина Device for detecting unpermissible displacement of turbomachine rotor relative to stator
SU1059227A1 (en) * 1982-08-04 1983-12-07 Кузбасский Политехнический Институт Method of controlling axial force of turbo-machine
GB2376504A (en) * 2001-04-18 2002-12-18 United Technologies Corp Turbine engine bearing support
EP2599969A2 (en) * 2011-11-29 2013-06-05 Rolls-Royce plc Method of detecting shaft break and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10193383B2 (en) Dual-shaft gas turbine power generation system, and control device and control method for gas turbine system
US10150559B2 (en) Unmanned flying object and control device therefor
CN106401881A (en) Method to detect or monitor the demagnetization of a magnet
KR20130094285A (en) Detection of the overspeed of a free turbine by measuring using a torque meter
EP2860871A1 (en) Motor protection device, motor protection method, and motor control system using the same
KR101831502B1 (en) Method for identifying pole slip
TW201206047A (en) Motor control device and control method of motor control device
JP2007085337A (en) Vacuum pump device
JP2016111736A (en) Control apparatus of motor
RU2531465C1 (en) Turbocompressor protector from axial thrust
JP2001115936A (en) Electric starter for internal combustion engine
US8459023B2 (en) Method and device for providing a rotational speed and temperature indication of a supercharging device for an internal combustion engine
US20140001997A1 (en) Motor and method of measuring and controlling distance of air gap between rotor and stator assembly
EP3691112B1 (en) Data obtaining method, inverter, and rotating electric machine
RU2566613C1 (en) Device for hydraulic turbine protection against journal bearing failure
JP2003235289A (en) Motor monitoring system
TW201622337A (en) Motor control apparatus
RU2656846C1 (en) Frequency converter control method
KR101491655B1 (en) Motor Control Device Using Driving Current
JP2006138687A (en) Device for remotely monitoring partial discharge of rotating machine
RU2392587C1 (en) Nonsynchronous electric motor control system
KR102467410B1 (en) Secondary side monitoring apparatus of wound-rotor induction motor
RU2775202C2 (en) System for control and protection of asynchronous electric engine
US20240171099A1 (en) Power generation system
CN217401239U (en) Control system for quickly starting mining fan by high-voltage frequency converter