SU1025911A1

SU1025911A1 - Kaplan turbine control system

Info

Publication number: SU1025911A1
Application number: SU823386469A
Authority: SU
Inventors: Борис Александрович Баль; Михаил Федорович Красильников; Олег Семенович Бабанов; Константин Васильевич Ратников; Владимир Михайлович Семенков
Priority date: 1982-01-12
Filing date: 1982-01-12
Publication date: 1983-06-30

Abstract

СИСТЕМА РЕГУЗШРОВАНИЯ ПОВ РОТНО-ЛОПАСТНОЙ ГВДРОТУРБИШ, содержаца сервомотор направл к цего аппарата, распределительный золотник которого св зан с регул тором скорости и подключен к м.аслонапорной установке, и сервомотор рабочего колеса с подвижным трубопроводом и золотником Рабочего колеса, св занним с кулачком.комбинатора, о т л ич а ю щ в с тем, что, с целью предотвращени .- попадани масла в водоток путем использовани воздуха в качестве рабочего тела в сервомоторе pia664e,ro колеса, в нее введены ресивер воздуха высокого давлени , дополнительный золотник с электромагнитом .и пружиной и захватные устройства , установленные на подвижном тру бопрободе сервомотора рабочего колеса и снабженные приводами; причем золотник рабочего колеса подсоединён к ресиверу воздуху, к которому подключен также дополнительный золот ник, электромагнит этого золотника св зан с золотником рабочего колеса, а приводы захватных устройств, подк чены к дополнительному золотнику.A REGULATORY SYSTEM FOR ROTO-BLADE GVDROTURBISH, containing a servomotor directed to the apparatus, the distribution spool of which is connected to the speed controller and connected to an asphalt installation, and the impeller servomotor with a movable pipeline and a spool of the impeller connected to the cam. in order to prevent oil from entering the watercourse by using air as the working fluid in the pia664e, ro servo motor of the wheel, a high-pressure air receiver is inserted into it No, an additional spool with an electromagnet. And a spring and gripping devices mounted on the movable pipe of the impeller servomotor and equipped with actuators; the spool of the impeller is connected to the air receiver, to which an additional gold nick is connected, the electromagnet of this spool is connected to the spool of the impeller, and the actuators of the gripping devices are connected to the additional spool.

Description

Изобретение относитс к гидроэнергетике и может быть использовано при автоматизации поворотно-лопастных гидротурбин. Наиболее близкими к предлагаемой по технической сущности и дрстигаемому результату вл ютс системы регулировани поворотно-лопастной гидротурбины, содержащие сервомотор направл ющего аппарата, распределительный золотник которого св зан с регул тором скорости и подключен к маслонапорной установке, и сервомотор рабочего колеса с подвижным трубопроводом и золдтником рабочего колеса, св занным с кулачком комбинатора l . Недостатком известной системы вл етс возможность попадани в водоток масла, которое используетс в качестве рабочего-тела в элементах системы, в том числе, в сервомоторе рабочего колеса. Попадание масла через уплотнени лопастей в водоток ведет к загр знению окружанвдей среды Цель изобретени - предотвращение попадани масла в водоток путем использовани воздуха в качестве рабочего тела в сервомоторе рабочего колеса, Дл достижени поставленной цели в систему регулировани поворотнолопастной гидротурбины, содержащую сервомотор направл ющего аппарата, распределительный золотник, которого св зан с регул тором скорости и подключен к маслонапорной установке/ и сервомотор рабочего колеса с подвижным трубопроводом и золотником рабочего колеса, св занным с кулачком комбинатора, введены ресивер воздуха высокого давлени , дополнительный золотник с электромагнитом и пружино и захватные устройства, установленные на подвижном трубопроводе сервомотора рабочего колеса и -снабженные приводами, причем золотник рабочегЬ колеса подсоединен к ресиверу возду- ха, к которому подключен также дополнительный золотник, электромагнит этого золотника св зан с золотником рабочего колеса, а приводы захват ,. ных устройств подключены к дополни тельному золотнику. На фиг. 1 дана блок-схема системы регулировани гидротурбины; на фиг. принципиальна схема дополнительного золотника; на фиг. 3 - принципиальна схема захватных, устройств. Система двойного регулировани поворотно-лопастной 1идротурбины (фиг. 1) содержит регул тор 1 скоро ти, состо щий из таХогенератора с побудительным золотником и воздейст вующий на распределительный золотни 2, маслонапорную установку 3, cegBO мотор 4 направл ющего аппарата, из{йёр ющий положение регулиру|адих лопаток направл ющ гр аппарата 5-, пространственный .кулачок 6 комбинатора/ воздействующий на зрЛотник 7 рабочего колеса, сервомотор 8 рабочего колеса , измен ющий угол установки лопастей 9 рабочего колеса, ресивер 10 воздуха высокого давлени и дополнительный золотник 11. Дополнительный золотник 11 (фиг.1) снабжен электромагнитом 12 и пружиной 13. Захватные устройства 14 (фиг. 3) установлены на подвижном трубопроводе 15 сервомотора 8 и снабжены приводами 16. Система регулировани работает следующим образом. При изменении режима работы частоты вращени вала тахогенератор : воздействует на побудительный золотник , который дает импульс на перемещение распределительного золотника 2, на вход которого посто нно подают масло под давлением от маслонапорной установки .3. Под действием импульса золотник 2 сместитс , открыв при этом проход маслу под давлением к сервомотору 4 направл ющего аппарата, что приводит к изменению открыти i направл ющего аппарата 5 и одновременно измен ет положение пространст- венного кулачка 6 комбинатора и распределительного золотника 2, возвраща его через обратную св зь в нейтральное положение. Получив импульс,; кулачок б комбинатора реализует его через.комбинаторную зависимость, запрограммированную в его профиле, и подает сигнал на Перемещение поршн золотника 7 рабочего колеса, на вход которого посто нно подаетс сжатый воздух от ресивера 10. Получив сигнал, золотник 7 открывает доступ сжатому во.здуху к сервомотору 8 рабочего колёса, перемещение которого измен ет пространственное положение лопастей 9 рабочего колеса и одновременно через обратную св зь возвращает золотник 7 в нейтральное исходное положение. На этом заканчиваетс реализаци импульса, поступак цего от регул тора скорости. Однако использование сжатого воздуха в качестве источника энергии дл работы сервомотора 8 рабочего колеса может привести кколебательному затухающему процессу из-за упругих свойств воздуха, что крайне нежелательно . Дл ликвидации этого влени в систему введен дополнительный золотник 11, который посто нно соединен с ресивером 10 и одной из полостей сервомотора 8 рабочего колеса. Работа золотника II сводитс н следующему (фиг; 2). Поршень золотника ПОД; действием пружины 13 посто нно находитс в срёйнем положении. Когда золотник 7 рабочего колеса возвращаетс в нейтральное положение.The invention relates to hydropower and can be used to automate rotary vane hydroturbines. The closest to the proposed technical essence and the achieved result are the control systems of the rotary-vane hydraulic turbine, containing the servo-motor of the guide vane, the distribution spool of which is connected to the speed regulator and connected to the oil-pressure installation, and the servomotor of the impeller with a movable pipe and a working zeldnik wheels associated with the combinator cam l. A disadvantage of the known system is the possibility of oil entering the water course, which is used as a working fluid in the system elements, including the impeller servomotor. The ingress of oil through the seals of the blades into the watercourse leads to contamination of the surrounding environment. The purpose of the invention is to prevent the ingress of oil into the watercourse by using air as a working fluid in the impeller servomotor. To achieve this goal in the rotation control system of the hydraulic turbine containing the servo motor of the guide vanes a spool which is connected to the speed controller and connected to the oil-pressure installation / and the impeller servomotor with a movable pipeline and the impeller spool associated with the combinator cam, a high-pressure air receiver, an additional electromagnet spool and a spring and gripping devices mounted on the movable pipeline of the impeller servomotor and are equipped with actuators, the impeller spool connected to the air receiver, to which an additional spool is also connected, the electromagnet of this spool is connected with the impeller spool, and the gripper drives,. devices are connected to an additional spool. FIG. 1 is a block diagram of a turbine control system; in fig. principal scheme of additional spool; in fig. 3 - schematic diagram of gripping devices. The dual control system of the rotary-blade 1 hydroturbine (Fig. 1) contains a speed regulator 1, consisting of a taH generator with a stimulating slide and acting on the distribution gold 2, oil-pressure installation 3, cegBO motor 4 of the guiding machine, from {ear position adjusting the blades to guide the apparatus 5-, the spatial combinator cam 6 / acting on the impeller 7, the impeller servo 8, which changes the angle of the impeller blades 9, the high pressure receiver 10 tim and an additional valve 11. An additional valve 11 (Figure 1) is provided with an electromagnet 12 and a spring 13. The gripping device 14 (FIG. 3) mounted on a movable conduit 15 and the servomotor 8 are provided with actuators 16. The control system operates as follows. When changing the operating frequency of the shaft rotation, the tachogenerator: acts on the stimulating spool, which gives an impulse to the movement of the distribution spool 2, to the input of which oil is constantly supplied under pressure from the oil-pressure installation .3. Under the action of the pulse, the spool 2 will shift, thus opening the passage of pressurized oil to the servomotor 4 of the guide apparatus, which leads to a change in the opening i of the guide apparatus 5 and simultaneously changes the position of the spacer cam 6 of the combinator and the distribution spool 2, returning it through feedback to neutral. Having gained momentum; Cam B of the combinator realizes it through the combinatorial dependence programmed in its profile and sends a signal to the Displacement of the piston of the impeller valve 7, to the input of which the compressed air from the receiver 10 is constantly supplied. Upon receiving the signal, the valve 7 opens compressed air to the servomotor 8 of the working wheel, the movement of which changes the spatial position of the blades 9 of the impeller and simultaneously returns the valve 7 to the neutral initial position through feedback. This is where the realization of the pulse, coming from the speed controller, ends. However, the use of compressed air as an energy source for the operation of the servomotor 8 of the impeller can lead to an oscillating damping process due to the elastic properties of the air, which is highly undesirable. To eliminate this phenomenon, an additional spool 11 is introduced into the system, which is permanently connected to the receiver 10 and one of the cavities of the servomotor 8 of the impeller. The operation of spool II is reduced to the following (Fig; 2). SOD piston; the action of the spring 13 is constantly in the fixed position. When the impeller spool 7 returns to the neutral position.

происходит срабатывание конечного выключател (не показан) и замыкание электрической цепи электромагнита 12, который, преодолева сопротивление пружины 13, сместит поршень и откроет оба выходных отверсти , одно из которых соединитс с второй полостью сервомотора 8 рабочего колеса, выравнива при этом давление.воздуха в обеих,полост х, а второе подаст сжатый воздух в приводаг 16 захватных устройств 14 (фиг. 3). Эти. устройства , расположенные дигшетрально противоположно относительно подвижiHoro трубопровода 15, жестко соединенного с поршнем сервомотора 8 рабочего колеса, ликвидируют вредное вли ние гидравлического момента на лоп ас ти 9 рабоче го колес а.the end switch (not shown) is activated and the electrical circuit of the electromagnet 12 is closed, which, overcoming the resistance of the spring 13, displaces the piston and opens both outlets, one of which is connected to the second cavity of the servomotor 8 of the impeller, equalizing the pressure.air in both , the cavity, and the second will give compressed air to the drive 16 of the gripping devices 14 (FIG. 3). These. Devices located oppositely opposite to the displacement of the pipeline 15, which is rigidly connected to the piston of the servomotor 8 of the impeller, eliminate the harmful influence of the hydraulic moment on the blade 9 of the impeller a.

Предлагаема система регулировани поворотно-лопастной, гидротурбины позвол ет прекратить поступление турбинного масла в реки и сохранить все преимуществ а поворотно- юпастных The proposed control system of the rotary vane turbine allows to stop the flow of turbine oil into the rivers and retain all the advantages of the rotary turbine oil.

0 гидромашин за счет устранени необхо|димости перевода их в пропеллерный0 hydraulic machines by eliminating the need to convert them into a propeller

,режимрабйты, включа расчетную мощ|нрсть агрегата.mode, including the estimated power of the unit.

cpt/te. Zcpt / te. Z

фи«. 3fi ". 3

Claims

TURNING AND VANE HYDROTURBINE REGULATING SYSTEM, containing a guide vane servomotor, a distributor spool of which is connected to a speed regulator and connected to an oil pressure unit, and an impeller servomotor with a movable pipeline and an impeller spool connected to the cam of the combinator, about and. Particularly, in order to prevent the ingress of oil into the watercourse by using air as a working fluid in the impeller servomotor, a high-pressure air receiver, an additional spool with an electromagnet and a spring, and grippers are introduced into it devices mounted on a moving pipe of the impeller servomotor and equipped with drives, the impeller spool being connected to the air receiver, to which § an additional eolotnik is also connected, the electromagnet of this spool ΓΛ is connected to Lotników impeller, and drives grippers, are connected to a further spool.

with f