SE456697B - Metod foer bestaemning av en skovelvinkel - Google Patents

Description

456 697 ~ Metoden utmârkes huvudsakligen av att för avkånning av rotorns skovlar signaler upptas av givare som år fast monterade i skovlarnas närhet.

Vid turbiner monteras givarna lämpligen i löphjulskammarvåggen nära skoveländarna.

Med ledning av ett synkroniseringsdon på rotorn och de erhållna givar- impulserna beräknas skovelvinkeln för varje enskild skovel.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas genom utföringsexempel med sifferhänvisningar till relevanta delar av rit- ningarna.

Figur 1 visar en 4-skovlig kaplanturbin med delar av mätutrustningen monterad Figur 2 visar schematisk en skovel vid passage av två givare Figur 3 visar ett spänning-tids-diagram med pulsgrupper erhållna frân givarna vid en 8-skovlig rotor under ett varv Figur Å visar ett spänning-tids-diagram med synkroniseringspulser och en grindpuls.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Mätmetoden bygger pâ mätning av tidsskillnaden mellan minst tvâ impulser åstadkomma av varje skovel 2 i minst tvâ givare 4,5 i löphjulskammarväggen 3. Givarna 4,5 är företrädesvis av induktiv typ och år placerade i ett plan parallellt med löphjulets rotationsaxel och/eller, vid stillastående löphjul, en skovels 2 vridningscentrum.

Den mest fördelaktiga placeringen av givarna är att dessa placeras i ett plan som sträcker sig genom både löphjulets axelcentrum och en skovels vridningscentrum vid stillastående löphjul. Placeringen i löphjulskammarvâggen 3 är i huvudsak symmetriskt anordnad pâ ömse sidor om skovlarnas 2 vridningscentrum och med ett inbördes avstånd av 25 - 50 cm.

Givarna 4,5 anbringas i löphjulskammarväggen 3 i ett borrat och gängat hål pâ så sätt att en spalt pâ 2 - 3 mm bildas mellan givarnas 4,5 aktiva ände och varje skovelände vid drift. När en skovel 2 med viss 456 697 vinkel u passerar förbi givarna 4,5 fig. 2 erhålls först en impuls frân den ena givaren 4 och efter en viss tid t, vilket år den tid det tar för löphjulsskoveln att passera sträckan b i fig. 2, erhålls en impuls fr8n den andra givaren 5 där tiden t beror av skovelvinkeln a.

Impulserna ger upphov till en första och en andra signal bildande en signalgrupp vars signaler formas i en pulsformare 6 varefter en beräkning sker i en beräkningsenhet 7 för att resultatet av utråkningen ska kunna presenteras i en presentationsenhet 8. Tiden mellan signalerna i en signalgrupp mäts med exempelvis en elektronisk räknare, varefter skovelvinkeln o för den skovel som år relaterad till signalgruppen kan beräknas med formeln :na-:í-u tg G b v t O En presentation av de erhållna impulserna eller signalerna under ett varv för en 8-skovlig rotor 1 kan härvid grafiskt se ut som diagrammet i fig. 3, där åtta grupper av signaler med ett visst tidsintervall signalerna emellan år visat. Intervallet kan härvid vid ett illa justerat löphjul variera betydligt mellan signalgrupperna. Resultatet kan härvid presenteras pâ en bildskärm i ett för styrning av generatorer och turbiner anordnat kontrollrum. Vanligtvis år måtutrustningen av mobil typ varvid inkoppling av utrustningen sker vid varje turbin till de vid turbinen stationårt anordnade givarna.

För synkronisering av mätningen med varvtalet och för att ge möjlighet till val av skovel för vinkelberåkning är ett synkroniseringsdon 9 an- ordnat pâ rotorns 1 axel. Synkroniseringsdonet 9 avkänns med exempelvis en fotopickup en gäng per rotorvarv vilken avkânning resulterar i en synkroniseringspuls. Med utgångspunkt från denna puls kan varje enskild skovel kopplas in för vinkelmåtning i tur och ordning. Valet av skovel görs med en grindpuls som läggs emellan tvâ synkroniseringspulser fig. 4 pâ ett sådant sätt att den avsedda skoveln utvåljes. Vid presentationsenheten 8 kommer man bland annat att se vinkeln för en utvald skovel och hur den eventuellt varierar i tiden. . 456 697 Alternativt kan valet av skovel göras pâ så vis att med utgångspunkt frân en synkroniseringspuls en mätning av vinkeln görs under ett visst tidsintervall räknat frân denna synkroniseringspuls.

Pulsformaren 6, beräkningsenheten 7 och presentationsenheten 8 kan härvid ersättas av en dator med vilken man även kan välja skovel för vinkelstudium dvs grindpulsens läge i diagrammet fig. 4, varvtalsomrâde, eventuella beråkningskriterier etc.

Mätmetoden ger exempelvis följande information om ett löphjul. 1. Varje skovels vinkel ( 0 -värde), presenterad t ex som en av- vikelse frân samtliga skovlars medelvärde. Spridningen är härvid ett mâtt pâ hur vâl löphjulet år justerat. 2. Reglerglappets storlek för varje skovel vid olika vinklar vil- ket år ett lämpligt mått på tillståndet hos löphjulet och dess servosystem. 3. Indikerar vibrationer i skoveln. Under praktiska mätningar har varierande pulsformer frân givarna konstaterats vilka var- iationer härrör frân oönskade vibrationer 1 skoveln.

Mätmetoden är även användbar för en pâ varje turbin för skovelvinkeln applicerad permanent givare, vilkens utsignal (lämpligen digital) blir ett "är"-värde pâ löphjulets skovelvinkelinstållning varvid signalen leds till en datorbaserad turbinregulator. I dagens regulatorer vilka saknar möjligheten till "âr"-värdesbestâmmning under drift måste "bör"-värdet även tjänstgöra som "âr"-värde eftersom "år"-värdet inte kan erhållas. Givarna 4,5 kan dessutom ge larm för "avvikande skovellåge" om någon skovel pâ grund av fel i navet inte intar rätt läge.

Inom ramen för de efterföljande patentkraven kan den här presenterade utföringsformen naturligtvis varieras.

Givarna 4,5 kan vara av_annan typ än rent induktiva givare. Även olika typer av givare kan appliceras i löphjulskammarväggen 3. 456 697 Placeringen av givarna kan varieras.

Beräkningen av skoveLvinkeLn kan ske pâ ett otaL olika sätt.

Synkroníseringen kan utformas pâ andra sätt.

Presentationen av mätresultatet och valet av skovel för mätning kan göras på andra sätt etc.

Claims (6)

456 697 Patentkrav:

1. Måtmetod för beståmmning av skovelvinklar hos en med vridbara skovlar (2) försedd rotor (1), k å n n e t e c k n a d a v att minst tvâ givare (4,5L anbringas stationårt i skovlarnas (2) närhet och att impulser från skovlarna (2) ger upphov till signaler när skovlarna passerar givarna (4,5) vilka signaler detekteras och att skovelvinklarna beräknas med hjälp av de erhållna signalerna.

2. Metod enligt kravet 1, k å n n e t e c k n a d a v att rotorn (1) är utformad som ett löphjul till en hydraulmaskin av kaplantyp och att signaler upptas av minst tvâ givare (4,5) anbringade i löphjuls- kammarväggen (3) i ett plan parallellt med löphjulets axel eller i ett plan parallellt med en skovels vridningscentrum vid stillastående löp- hjul och att de impulser till givarna (4,5) som erh8lles frân varje skovel (2) detekteras som en signalgrupp innefattande minst en första och en andra signal.

3. Metod enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d a v att minst tvâ givare (4,5) placeras i löphjulskammarväggen (3) i ett plan som sträcker sig genom både löphjulets axelcentrum och en skovels vridningscentrum vid stillastående löphjul.

4. Metod enligt något av ovan angivna krav, k å n n e t e c k n a d a v att en synkronisering av löphjulsaxeln i förhållande till givarnas (4,5) placering åstadkommas så att en viss signalgrupp kan relateras till en viss skovel (2) och att de erhållna signalernas tidsskillnad i varje signalgruppp mäts så att skovelvinkeln för den mot signalgruppen svarande skoveln kan beräknas.

5. Metod enligt något av ovan angivna krav, k å n n e t e c k n a d a v att signalerna upptas av givare (4,5) som placeras i huvudsak symmetriskt pâ ömse sidor av den tänkta förlängning av en skovels (2) ; vridningscentrum vid stillastående löphjul och att avståndet mellan givarna (4,5) år 25 - 50 cm. (j: 456 697

6. Metod enligt något av ovan angivna krav, k ä n n e t e c k n a d a v att signalerna upptas av givare (4,5) anbringade i löphjuls- kamrnarvâggen (3) så att en spalt pâ 2 - 3 mm bildas mellan varje givare (4,5) och varje skovelblad när löphjulet roterar.