SU1495762A1 - Устройство дл регулировани температуры рабочих газов газотурбинной установки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматизации газотурбинных установок. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и быстродействи  регулировани  температуры рабочих газов установки. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее термодатчик и корректирующее звено, дополнительно снабжено датчиком расхода топлива и вычислителем, а корректирующее звено построено из операционного усилител  и двух RC-цепочек. Новые измерени  технологического параметра и запоминание его значений одновременно с расходом топлива позвол ют определить и корректировать текущие значени  посто нной времени канала измерени  температуры. 1 ил.

Description

1

(21) 4306856/24-7.4 (22) 15.09.87 (46) 23.07.89. Бюл. № 27 471) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) В.А.Коновал, Д.В.Долинский и Ю.С.Трачук

(53)62.50(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1.99550, кл. G 05 D 23/22, 1967.

Авторское свидетельство СССР .№ 828175, кл. G 05 D 23/22, 1981.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РАБОЧИХ ГАЗОВ ГАЗОТУРБШ- НОЙ УСТАНОВКИ

(57)Изобретение относитс  к автоматизации газотурбинных установок.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и быстродействи  регулировани  температуры рабочих га-зов уста новки. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее термодатчик и корректирующее звено, дополнительно снабжено датчиком расхода топлива и вычислителем, а корректирующее звено построено из операционного усилител  и двух RC-цепочек. Новые измерени  технологического параметра и запоминание его значений одновременно с расходом топлива позвол ют определить и корректировать текущие значени  посто нной времени канала измерени  температуры . 1 ил,

Изобретение относитс  к автоматике , в частности к регулированию температуры рабочих газов в газотурбинных установках.

На чертеже представлено предложенное устройство.

Устройство дл  регулировани  температуры рабочих газов газотурбинной установки 1 состоит из датчика 2 , температуры рабочих газов, выход которого соединен с входом корректирующего звена 3, выход которого через элемент 4 сравнени  соединен L входом рег ул тора 5, выход которого последовательно соединен с исполнительным механизмом 6 и регулирующим клапаном 7 топлива. При этом на линии пода чи топлива установлен датчик 8 расхода, подключенный, как и ;1атчик

2, к вычислителю 9, выход которого соединен через исполнительный механизм (ИМ) 10 с корректирующим звеном 3-. Корректирующее звено 3 состоит из операционного усилител  11, резисторов 12 и 13, компаратора 14 и капа 15, механически св занного с исполнительным механизмом IO.

По входу вычислитель 9 соединен с датчиками 2 и 8, а по выходу - при помощи устройства вывода с 1Ш 10.

При помощи датчиков 2 и 8 измер ют дл  фиксированных моментов времени температуру рабочих г аэов и расход топлива, запоминают их в оперативном запоминающем устройстве вычисли- тел  и определ ют по ним на вьписли- теле посто нную времени датчика по

системе уравнени

а

4 Г)

:д

35

СчЭ

X4,;fEXP(-t /TO-X4(;-.,+ + l -ЕХР(-Тд,/Т,.)-Х.,-К,;

где

Ц

JkC Т,

2

Ч(Ц}

T«iXi :jZ Xi Jj) Хцп Xjd.,)

)

К,.. К;,,

X

-интервал времени между моментам , измерени ;

-коэффициенты усилени  газотурбинной установки;

-посто нна  времени газотурбинной установки;

-значение расхода топлива, измеренное датчиком 8 дл  i-ro момента времени;

-значение сигнала на входе термодатчика 2 дл  4-го момента времени; V

,, - значение сигнала на выходе термодатчика 2 в (i)-.и (i-1)-и моменты времени , По полученному значению рассчитывают ново значение емкости варикапа 15 корректирующего звена 3

-lAiiL

о(.И

U.M

X,,. ,Х 2(м

20

25

(2)

которое реализуют на емкости 15 с помощью исполнительного механизма 10,

Алгоритм работы вычислител  9. вьшолн ющего сбор и обработку информации cf датчиков 2 и 8 по формуле (1), состоит в следующем.

Осуществл етс  вход в алгоритм. Выполн етс  организаци  св зи с nor

Т , НП

КЦ - (1-|) .i) полученньми соответственно в (i)- и (1-)-й моменты времени, причем последние при , т,ев. в первом цикле работы-алгоритма присваиваютс  начальные значени , хран щиес  в посто нном запо минаю- щем устройстве, а в последук цих цикг лах () им переприсваиваютс  текущие значени .

сто нными параметрами К, K,j, Тд,, а также с входными переменными X

Определение текущего значени  ) по формуле (1) и C) по формуле (2).

Определение величины приращени  ftCjiH

Сравнение с зоной нечувствительности U котора  выбираетс : в преде-; лах 0,1 - 1% от максимального значени  Сд.

Присвоение управл ющему воздействию предыдущего значени  . так как Ь , Л

14957624

Присвоение управл ющему воздействию требуемого значени  емкости

(

- Перезапись текущих значений , , С.;) в  чейки пам ти, где хран тс  их предыдущие значени , т.е, Xl(,|.., , Х2(;.,), Cj(;.,-)Cj(;). Выход из алгоритма.

10 Приведенна  блок-схема алгоритма и ее описание  вл ютс  необходимым и достаточным количеством информации дл  составлени  программы работы вычислительного устройства вне завиts симости от его типа, и тем самым используемое ВУ 9 на базе КикроДАТ, характеризующеес  стандартным способом подключени  блоков, функционально полностью определено,

В случае отсутстви  колебаний параметров пбтока рабочих газов Lg

А( |-Л 1( - 1 что приводит к присвоению управл ющему сигналу предьщу- щего значени  -(1Ц.Лу т.е, не измен  - етс  емкость С. При этом обеспечиваетс  номинальное значение инерционности канала измерени  температуры, А поскольку на стадии проектировани  оптимальные настройки регул тора 5 .

30 рассчитываютс  именно при пд сто нной термодатчика 2, равной Т.j,, то в рассматриваемом режиме, т.е, при отсутствии дрейфа параметров потока. Т. Const обеспечиваетс  оптималь35 ный динамический режим регулировани  температуры. Оптимальность определ етс  тем критерием, которьй использовалс  на стадии поиска настроек регул тора, и может выражатьс ,

40 например, в виде комбинированной величины , учитывающей как точность, так и быстродействие процесса регулировани ,

В случае возникновени  нестацио45 нарности параметров газового потока измен етс  по сравнению с Т-п-л значение Т«1,, которое определ етс  на i вычислителе 9 по формуле (1) и которое используют дл  получени  по формуле (2) нового значени  . Реализаци  последнего на цепи элементов 13, 15 с помощью ИМ 10 обеспечивает выравнивание- инерционньрК и дифференцирующих свойств соответственно датее чика 2 и цепочки 13, 14,., такгкак Тд(;

R,C2. Это в свою очередь приводит к восстановлению посто нной времени канала измерени  температуры до значени  XHOM э значит и к восстанов R ,C2. Это в свою очередь приводит к восстановлению посто нной времени канала измерени  температуры до значени  XHOM э значит и к восстановлению оптимальности режима регулировани  температуры.

Такий образом, поддерживаетс  инвариантность предложенного устройства по отношению к дрейфу параметров газового потока.

Вычислитель реализуетс  на любой серийной управл ющей ЭВМ,

Ф

р р м у л а

изобретени 

Устройство дл  регулировани , температуры рабочих газов газотурбинной установки, содержащее термодатчик , вычислитель, выход которого подключен к первому исполнительному механизму , св занному с осью варикапа, подключенного параллельно первому резистору , первый вывод которого сое

5

динен с выходом термодатчика, элемент сравнени , выходом подключенный к входу регул тора, выходом св занного с вторым исполнительным механизмом подключенным к регулирующему клапану на линии подачи горючего, о т л н - чающеес  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , оно содержит датчик расхода топлива, подключенный к первому входу вычислител , второй вход которого соединен с термодатчиком, второй вывод первого резистора подключен к входу цепи из параллельно включенных операционного усилител , конденсатора и второго резистора, выход которой подключен к первому входу элемента сравнени , второй вход которого соединен с; каналом задани  температуры.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для регулирования.температуры рабочих газов газотурбинной установки, содержащее термодатчик, вычислитель, выход которого подключен к первому исполнительному механизму, связанному с осью варикапа, подключенного параллельно первому ре динен с выходом .термодатчика, элемент сравнения, выходом подключенный к' входу регулятора, выходом связанного с вторым исполнительным механизмом,

   5 подключенным к регулирующему клапану на линии подачи горючего, о т л и .чающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, 1Q оно содержит датчик расхода топлива, подключенный к первому входу вычислителя, второй вход которого соединен с термодатчиком, второй вывод первого резистора подключен к входу цепи из параллельно включенных операционного усилителя, конденсатора и второго резистора, выход которой подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого соединен с