SU964198A1 - Ship turbine rotation speed control system - Google Patents

Ship turbine rotation speed control system Download PDF

Info

Publication number
SU964198A1
SU964198A1 SU813273181A SU3273181A SU964198A1 SU 964198 A1 SU964198 A1 SU 964198A1 SU 813273181 A SU813273181 A SU 813273181A SU 3273181 A SU3273181 A SU 3273181A SU 964198 A1 SU964198 A1 SU 964198A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
frequency
output
block
voltage
Prior art date
Application number
SU813273181A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Носонович Глазов
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4372
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 Предприятие П/Я Г-4372 filed Critical Предприятие П/Я Г-4372
Priority to SU813273181A priority Critical patent/SU964198A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU964198A1 publication Critical patent/SU964198A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)

Description

Изобретение относится к судовой энергетике и может быть использовано в системах автоматического регулирования частоты вращения судовой, турбины.The invention relates to ship energy and can be used in systems for automatically controlling the speed of a ship or turbine.

Известна система регулирования частоты вращения судовой турбины, содержащая задатчик с источником питания, последовательно соединенные корректирующий блок, орган сравнения и привод клапанов переднего и заднего хода, выход которого через датчик положения соединен с вторым входом органа сравнения , а также первый и второй датчики частоты вращения, подключенные выходами через индикатор направления вращения и переключатель знака к одному из входов корректирующего блока, и счетный триггер, подключенный входами к выходу первого датчика частоты вращения (1'3Недостатки известной системы - огра ниченный диапазон регулирования частоты вращения и низкое быстродействие.A known system for controlling the speed of a ship’s turbine, comprising a master with a power source, a correction unit, a comparison body and a forward and reverse valve actuator, the output of which through a position sensor is connected to the second input of the comparison body, as well as the first and second speed sensors, connected by outputs through an indicator of the direction of rotation and a sign switch to one of the inputs of the correction unit, and a counting trigger connected by inputs to the output of the first sensor Toty rotation (1'3Nedostatki known system - a bounded control range speed and low speed.

Цель изобретения - повышение точности, быстродействия системы и расширение ее диапазона регулирования.The purpose of the invention is improving the accuracy, speed of the system and expanding its range of regulation.

Поставленная цель достигается тем, 5 что система дополнительно содержит ' первый и второй преобразователи время-код, первый и второй блоки схем И, блок схем ИЛИ, блок пороговых элементов, управляемый делитель напря10 жения, связанный с входом переключателя знака, генератор опорной частоты и множительный цифро-аналоговый преобразователь, подключенный одним из входов к выходу задатчика, другими - к выходам блока схем ИЛИ, а выходом - к одному из входов корректирующего блока, причем выход задатчика соединен с входами элемента сравнения и блока пороговых элементов, связанного выходами с входами делителя напряжения и первого и второго преобразователей, соединенных остальными входами с выходами генератораThe goal is achieved in 5 that the system further comprises a 'first and second converters time code, the first and second circuit and block diagrams or block threshold elements, controllable voltage divider 10 zheniya associated with the input sign switch, the reference frequency generator, and a multiplier digital-to-analog converter connected by one of the inputs to the output of the master, the others to the outputs of the OR block, and the output to one of the inputs of the correcting block, and the output of the master is connected to the inputs of the comparison element and the block threshold elements connected by the outputs to the inputs of the voltage divider and the first and second converters connected by the remaining inputs to the outputs of the generator

9641 опорной частоты и соответственно с прямым и инверсным выходами счетного триггера, а выходами - с входами соответствующих блоков схем И, выходы которых подключены к входам < блока элементов ИЛИ, а вторые входы соответственно - к инверсному и прямому выходам счетного триггера.9641 of the reference frequency and, respectively, with direct and inverse outputs of the counting trigger, and outputs with inputs of the corresponding blocks of AND circuits, the outputs of which are connected to the inputs <of the block of OR elements, and the second inputs, respectively, to the inverse and direct outputs of the counting trigger.

Каждый преобразователь время-код выполнен в виде последовательно со- V единенных мультивибратора, инвертора, схемы совпадения, делителя частоты и счетчика импульсов, причем вторые входы делителя и счетчика подключены к выходу мультивибратора. 1Each time-code converter is made in the form of series-connected V multivibrator, inverter, coincidence circuit, frequency divider and pulse counter, and the second inputs of the divider and counter are connected to the output of the multivibrator. 1

На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы.The drawing shows a block diagram of the proposed system.

Система содержит задатчик 1 с источником 2 питания, корректирующий 2( блок 3, орган 4 сравнения, привод 5 клапанов переднего'и заднего хода, датчик 6 положения, первый и второй датчики 7 и 8 частоты вращения, индикатор 9 направления вращения, пере-. 2, ключатель 10 знака, счетный триггер 11., первый и второй преобразователи 12 и 13 время-код, первый и второй блоки 14 и 15 схем И, блок 16 схем ИЛИ, блок 17 пороговых элементов, управля- 3| емый делитель 18 напряжения, генера' тор 19 опорной частоты и множительный цифро-аналоговый преобразователь 20.The system contains a setter 1 with a power source 2, corrective 2 ( block 3, comparison body 4, actuator 5 of the forward and reverse valves, position sensor 6, first and second speed sensors 7 and 8, rotation direction indicator 9, over-. 2 , sign switch 10, counting trigger 11., first and second time converters 12 and 13, first and second blocks 14 and 15 of AND circuits, block 16 of OR circuits, block 17 of threshold elements, controlled voltage divider 18 | , reference frequency generator 19 and multiplier digital-to-analog converter 20.

Каждый из преобразователей 12 и 13 время-код выполнен в виде соответственно мультивибратора 21, 22, инверто- 3 ра 23, 24, схемы 25, 26 совпадения, делителя 27, 28 частоты и счетчика 29, 30 импульсов.Each of the time code converters 12 and 13 is made in the form of a multivibrator 21, 22, an inverter 3 , 23, 24, a matching circuit 25, 26, a frequency divider 27, 28, and a pulse counter 29, 30, respectively.

На чертеже позицией 31 обозначена турбина. 41 In the drawing, numeral 31 denotes a turbine. 41

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

В исходном состоянии сигнал на выходе задатчика 1 равен нулю, оба счетчика 29 и 30 находятся в нулевых положениях и выходное напряжение U^o 4 множительного цифро-аналогового преобразователя 20 также равно нулю (U^o=0) . При Un= 0 на выходе блока 17 пороговых элементов действует напряжение, при котором коэффициент К^0передачи 5 делителя 18 напряжения равен нулю (К= 0) и независимо от состояния переключателя 10 знака напряжение питания Π·} задатчика 1 не проходит на орган 4 сравнения и на корректирующий 5 блок 3. Поскольку на обоих входах блока 3 действуют нулевые напряжения, то сигнал Пэ на выходе этого блока « 4 отсутствует (иэ= 0), и суммарный задающий сигнал привода 5 клапанов переднего и заднего хода равен нулю (Uh= U^+U^ = 0). В результате клапаны переднего и заднего хода закрыты, напряжение Οθ датчика 6 положения равно 0 (U^ = U п = 0) и турбина 31 неподвижна.In the initial state, the signal at the output of the setter 1 is equal to zero, both counters 29 and 30 are in the zero positions and the output voltage U ^ o 4 of the digital-to-analog converter 20 is also equal to zero (U ^ o = 0). When U n = 0, the output of the block of threshold elements 17 has a voltage at which the coefficient K ^ 0 of transmission 5 of the voltage divider 18 is zero (K 1a = 0) and regardless of the state of the switch 10 of the sign, the supply voltage Π ·} of the setpoint 1 does not pass to the comparison body 4 and on the correcting block 5 3. Since zero voltages act on both inputs of the block 3, the Pe signal at the output of this block “4 is absent (and e = 0), and the total driving signal of the drive 5 of the forward and reverse valves is zero (U h = U ^ + U ^ = 0). As a result, the forward and reverse valves are closed, the voltage Οθ of the position sensor 6 is 0 (U ^ = U p = 0), and the turbine 31 is stationary.

При наличии сигнала заданияIf there is a reference signal

0) привод 5 перемещается, обеспечивая подачу пара через клапан переднего или заднего хода в зависимости от знака и вал турбины 31 вращается в соответствующем направлении. Частота вращения вала <х) определяется положением привода 5, которое задается грубо по принципу следящего управления с помощью прямой подачи сигнала задания 1Ц на вход привода 5.Точная, установка и автоматическое поддержание заданной частоты в соответствии с заданием осуществляется по принципу регулирования по отклонению с помощью корректирующего сигнала, вырабатываемого корректирующим бло- . ком 3. Формирование сигнала отклонения частоты вращения от заданного значения осуществляется косвенным методом путем сравнения произведения сигнала задания 1Ц и периода Т частотного сигнала на выходе датчика 7 с некоторой уставкой. Вычисление указанного произведения обеспечивает множительный цифро-аналоговый преобразователь 20. Первый сомножитель напряжение поступает на аналоговый вход преобразователя 20 непосредственно с задатчика 1, второй Т подается на дискретные входы преобразователя 20 в виде параллельного двоичного кода, вырабатываемого поочередно преобразователями 12 и 13 время-код, измеряющими нечетные и четные периоды частотного сигнала. Чередование периодов работы преобразователей 12 и 13 время-код обеспечивает счетный· триггер 11, который управляет схемами 25 и 26 совпадений на входах делителей 27 и 28 частоты и выходах счетчиков 29 и 30.0) the actuator 5 moves, providing steam through the forward or reverse valve depending on the sign and the shaft of the turbine 31 rotates in the corresponding direction. The shaft rotation frequency <x) is determined by the position of the actuator 5, which is set roughly according to the principle of follow-up control by directly supplying the reference signal 1C to the input of the actuator 5. Precise, installation and automatic maintenance of the set frequency in accordance with the assignment is carried out according to the principle of deviation control using correction signal generated by the correction unit. com 3. The formation of the signal of the deviation of the rotational speed from the set value is carried out by an indirect method by comparing the product of the 1C reference signal and the period T of the frequency signal at the output of the sensor 7 with a certain setting. The multiplication of the digital-to-analog converter 20 provides the calculation of this product. The first voltage multiplier is supplied to the analog input of the converter 20 directly from the master 1, the second T is fed to the digital inputs of the converter 20 in the form of a parallel binary code generated alternately by the time-code converters 12 and 13, which measure odd and even periods of the frequency signal. Alternating the periods of operation of the converters 12 and 13, the time code provides a counting trigger 11, which controls the coincidence circuits 25 and 26 at the inputs of the frequency dividers 27 and 28 and the outputs of the counters 29 and 30.

В нечетные периоды частотного сигнала на выходе датчика 7 счетный три! гер 11 устанавливается в положение, при котором на его прямом d выходе действует единичный (о(^= 1), а ’на инверсном 3 - нулевой (ct= 0) логические сигналы. При этом в начале каждого нечетного периода при появлении единичного сигнала на прямом выходе ¢4 ждущий мультивибратор 21 формирует короткий импульс с длительностью пренебрежимо малой по сравнению с измеряемым периодом, с помощью которого про-5 изводится сброс в нулевое положение делителя 27 частоты и счетчика 29. Во время действия импульса ждущего мультивибратора 21 инвертор 23 закрывает схему 25 совпадений, предотвращая 10 прохождение счетных импульсов на вход делителя 27 частоты. В нечетные периоды после окончания импульса ждущего мультивибратора 21 схема 25 совпадений пропускает импульсы гене- *5 ратора 19 опорной частоты на вход делителя 27 частоты и преобразователь 12 с первым счетчиком 29 работает (в режиме измерения нечетных периодов. Число импульсов N, фиксируемое 20 счетчиком 29 в конце нечетных периодов определяется выражением Ν= , где f0 - частота импульсов генератора 19; КА-коэффициент деления делителя 27 (Лд -ί 1 ), т.е. прямо пропор-'25 ционально периоду Т и обратно пропорционально регулируемой частоте ьи (си)= = —), где 1<ил- коэффициент пропорциональности вращения вала турбины 31·In odd periods of the frequency signal at the output of the sensor 7, a countable three! Ger 11 is set to a position where on its direct d output there is a single (0 (^ = 1), and 'on inverse 3 - zero (ct = 0) logic signals. Moreover, at the beginning of each odd period, when a single signal appears on direct output ¢ 4, the standby multivibrator 21 generates a short pulse with a duration that is negligible compared to the measured period, by which the frequency divider 27 and the counter 29 are reset to the zero position. During the action of the pulse of the standby multivibrator 21, the inverter 23 closes the circuit 25 with drops, preventing the passage of 10 counting pulses to the input of the frequency divider 27. In odd periods after the end of the pulse of the waiting multivibrator 21, the coincidence circuit 25 passes the pulses of the generator * 5 of the reference frequency 19 to the input of the frequency divider 27 and the converter 12 works with the first counter 29 (in the mode of measuring odd periods. The number of pulses N, fixed by 20 counter 29 at the end of odd periods is determined by the expression Ν =, where f 0 is the pulse frequency of the generator 19; To A is the division ratio of the divisor 27 (Ld-1), i.e. directly proportional to '25 with respect to the period T and inversely proportional to the adjustable frequency w (s) = = -), where 1 <il is the proportionality coefficient of rotation of the turbine shaft 31

Поскольку схемы И блока 14,подклю- эд ченные к выходам первого счетчика 29, заблокированы нулевым сигналом cL с инверсного выхода триггера 11, счетчик 29 отключен от цифро-аналогового преобразователя_20. В то же время нулевой сигнал d блокирует схему 26 совпадений.на входе делителя 28 частоты второго преобразователя 13 время-код, и счетчик 30 находится в режиме хранения. Параллельный двоич~40 ный код, зафиксированный в этом счетчике в предыдущий четный период, через блок 15 схем. И, открытых единичным сигналом οι с прямого выхода счетного триггера 11, и через схемы ИЛИ блока 16 поступает на цифро-аналоговый 'преобразователь 20.Since the AND circuits of block 14 connected to the outputs of the first counter 29 are blocked by the zero signal cL from the inverse output of trigger 11, the counter 29 is disconnected from the digital-to-analog converter_20. At the same time, the zero signal d blocks the coincidence circuit 26. At the input of the frequency divider 28 of the second converter 13, the time code is and the counter 30 is in storage mode. Parallel binary ~ 40 code recorded in this counter in the previous even period through block 15 circuits. And, opened by a single signal οι from the direct output of the counting trigger 11, and through the OR circuit of block 16, it goes to the digital-to-analog converter 20.

.В четные периоды триггер 11 устанавливается в противоположное состоят ние (ot = 0, <J = 1) . Единичный сигнал cL открывает схемы И блока 14, а схема 25 совпадений блокируется нулевым сигналом ct. В результате в четные периоды преобразователь 12 со счетчиком 29 находится в режиме хранения и код, зафиксированный в счетчике 29 55 в предыдущие нечетные периоды, через схемы И блока 14 и схемы ИЛИ блока 16 передается, на входы цифро-ана логового преобразователя 20. В четные периоды второй преобразователь 13 время-код со счетчиком 30 работает в режиме измерения и выходы счетчика 30 отключены от цифро-аналогового преобразователя 20. Идущий мультивибратор 22 и инвертор 24 выполняет те же функции, что и соответствующие элементы в первом преобразователе 12 время-код..In even periods, trigger 11 is set to the opposite state (ot = 0, <J = 1). A single signal cL opens the AND circuits of block 14, and the match circuit 25 is blocked by the zero signal ct. As a result, in even periods, the converter 12 with the counter 29 is in storage mode and the code recorded in the counter 29 55 in the previous odd periods is transmitted through the AND block 14 and OR block 16 circuits to the inputs of the digital-analog converter 20. periods of the second converter 13, the time code with the counter 30 operates in the measurement mode and the outputs of the counter 30 are disconnected from the digital-to-analog converter 20. The running multivibrator 22 and the inverter 24 perform the same functions as the corresponding elements in the first converter 12 time code.

Таким образом, счетчики 29-и 30 поочередно подключаются к дискретным . входам множительного цифро-аналогового преобразователя 20 и на выходе этого преобразователя вырабатывается напряжение, пропорциональное произведению 1Ц и Т,. т.е. иго= = где k<20- коэффициент пропорциональности преобразователя 20. При этом знак напряжения соответст- ’ вует знаку напряжения задания U4. Напряжение (J20 сравнивается на входе блока 3 с напряжением U1O. Благодаря использованию переключателя 10 -знака, который управляется индикатором 9 'на правления вращения, знак напряжения ^определяется напряжением вращения вала и в установившемся режиме проти воположен знаку 630·Thus, the counters 29 and 30 are alternately connected to discrete. the inputs of the multiplying digital-to-analog Converter 20 and the output of this Converter produces a voltage proportional to the product of 1C and T ,. those. and go = = where k <2 0 is the proportionality coefficient of the converter 20. In this case, the sign of the voltage corresponds to the sign of the voltage of the reference U 4 . The voltage (J20 is compared at the input of block 3 with the voltage U 1O . By using the 10-sign switch, which is controlled by the direction indicator 9 ', the sign of voltage ^ is determined by the shaft rotation voltage and in the steady state is opposite to the sign 630 ·

В установившемся режиме U-jqили (PSoH)*' θτсюда частота вращения —Χαίττ20 °к18In the steady state U-jq or (PSoH) * 'θτ, here the rotation frequency is Χαίττ 20 ° to 18

т.е. регулируемая частота прямо пропорциональна напряжению задания причем коэффициент пропорциональности зависит от отношения коэффициентов передачи делителя частоты и де- : лителя напряжения fc^g.those. the adjustable frequency is directly proportional to the voltage of the reference, and the proportionality coefficient depends on the ratio of the transmission coefficients of the frequency divider and voltage divider : fc ^ g.

При колебаниях напряжения питания относительные изменения напряжений ии и одинаковы. Благодаря этому достигается компенсация погрешностей от нестабильности напряжения, питающего задатчик, что имеет важное практическое значение.With fluctuations in the supply voltage, the relative changes in voltages and and and are the same. Due to this, compensation for errors from the instability of the voltage supplying the master is achieved, which is of great practical importance.

• При отклонении частоты tv от заданного значения между напряжениями и на входах блока 3 возникает рассогласование. Это рассогласование усиливается блоком 3, который в соответствии с принятым в системе законом регулирования формирует на входе привода 5 управляющее воздействие. . Привод 5 производит изменение хода пара через клапан переднего-или заднего хода до тех пор, пока не будет устранено рассогласование на входе блока 3» т.е. до выполнения равенства U-i0=u20 ’ ПРИ котором регулируемая частота принимает заданное значение.• When the frequency tv deviates from the set value between the voltages and at the inputs of unit 3, a mismatch occurs. This mismatch is amplified by block 3, which, in accordance with the regulation law adopted in the system, generates a control action at the input of drive 5. . Drive 5 makes a change in the steam path through the forward or reverse valve until the mismatch at the input of unit 3 is eliminated ie until the equality Ui 0 = u 20 ' P R And which the adjustable frequency takes a given value.

Поскольку выявление отклонения ; частоты происходит в предлагаемой системе за минимально возможное время (за один период сигнала частного датчика )при прочих равных условиях данная система обладает предельно 1 высоким быстродействием. При этом система не требует низкочастотных усредняющих фильтров, что обеспечивает не только повышение быстродействия, но и существенное расширение ι диапазона регулирования частоты вращения .Since the identification of deviations; frequency occurs in the proposed system for the shortest possible time (for one period of the signal of the private sensor), ceteris paribus, this system has an extremely high speed. Moreover, the system does not require low-frequency averaging filters, which provides not only an increase in speed, but also a significant expansion of the ι range of speed control.

Таким образом, предлагаемая система обеспечивает широкий диапазон регулирования частоты вращения и обла- 2 дает повышенными точностью и быстродействием.Thus, the proposed system provides a wide range of speed control and has a high accuracy and speed.

Claims (2)

Изобретение относитс  к судовой энергетике и может быть использовано в системах автоматического регулирова ни  частоты вращени  судовой турбины. Известна система регулировани  час тоты вращени  судовой турбины, содержаща  задатчик с источником питани , последовательно соединенные корректирующий блок, орган сравнени  и привод клапанов переднего и заднего хода выход которого через датчик положени  соединен с вторым входом органа сравнени , а также первый и второй датчики частоты вращени , подключенные выходами через индикатор направлени  вращени  и переключатель знака к одному из входов корректирующего блока, и счетный триггер, подключенный входами к выходу первого датчика частоты вращени  tllНедостатки известной системы - огр ниченный диапазон регулировани  частоты вращени  и низкое быстродействие Цель изобретени  - повышение точности , быстродействи  системы и расширение ее диапазона регулировани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что система дополнительно содержит первый и второй преобразователи врем -код , первый и второй блоки схем И, блок схем ИЛИ, блок пороговых элементов , управл емый делитель напр жени  , св занный с входом переключател  знака, генератор опорной частоты и множительный цифро-аналоговый преобразователь, подключенный одним из входов к выходу задатчика, другими - к выходам блока схем ИЛИ, а выходом - к одному из входов корректирующего блока, причем выход задатчика соединен с входами элемента сравнени  и блока пороговых элементов, св занного выходами с входами делител  напр жени  и первого и второго преобразователей, соединенных остальными входами с выходами генератора опорной частоты и соответственно с пр мым и инверсным выходами счетного триггера, а выходами - с входами соответствующих блоков схем И, выходы которых подключены к входам блока элементов ИЛИ, а вторые входы соответственно - к инверсному и пр мому выходам счетного триггера. Каждый преобразователь врем -код выполнен в виде последовательно соединенных мультивибратора, инвертора , схемы совпадени , делител  частоты и счетчика импульсов, причем вторые входы делител  и счетчика подключены к выходу мультивибратора. На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы. Система содержит задатчик 1 с источником 2 питани , корректирующий блок 3, орган k сравнени , привод 5 клапанов переднегои заднего хода, датчик 6 положени , первый и второй датчики 7 и 8 частоты вращени , инди катор 9 направлени  вращени , пере-, ключатель 10 знака, счетный триггер 11 первый и второй преобразователи 12 и 13 врем -код, первый и второй блоки 1 и 15 схем И, блок 16 схем ИЛИ, блок 17 пороговых элементов, управл  емый делитель 18 напр жени , генератор 19 опорной частоты и множительны цифро-аналоговый преобразователь 20. Каждый из преобразователей 12 и 1 врем -код выполнен в виде соответстеен но мультивибратора 21, 22, инвертора 23, 2, схемы 25, 2б совпадени , делител  27, 28 частоты и счетчика 2 30 импульсов. На чертеже позицией 31 обозначена . турбина. Система работает следующим образо В исходном состо нии сигнал U на выходе задатчика 1 равен нулю, оба счетчика 29 и 30 наход тс  в нулевых поло : ени х и выходное напр жение множительного цифро-аналогового прео разопател  20 также равно нулю ( При и О на выходе блока 17 порЬговых элементов действует напр жение, при котором коэффициент К передачи делител  18 напр жени  равен нулю ( о) и независимо от состо ни  п реключател  10 знака напр жение пита ни  и задатчика 1 не проходит на ор ган t сравнени  и на корректирующий блок 3. Поскольку на обоих входах бл ка 3 действуют нулевые напр жени , то сигнал DS на выходе этого блока отсутствует (U О), и суммарный задающий сигнал 0 привода 5 клапанов переднего и заднего хода равен нулю , 0). В результате клапаны переднего и заднего хода закрыты, напр жение Cf датчика 6 положени  равно О (и и р 0) и турбина 31 неподвижна. При наличии сигнала задани  ( о) привод 5 перемещаетс , обеспечива  подачу пара через клапан переднего или заднего хода в зависимости от знака U и вал турбины 31 вращаетс  в соответствующем направлении. Частота вращени  вала о) определ етс  поло чением привода 5, которое задаетс  грубо по принципу след щего управлени  с помощью пр мой подачи сигнала задани  У на вход привода 5. Точна , установка и автоматическое поддержание заданной частоты в соответствии с заданием осуществл етс  по принципу регулировани  по отклонению с помощью корректирующего сигнала, вырабатываемого корректирующим бло- . ком 3. Формирование сигнала отклонени  частоты вращени  от заданного значени  осуществл етс  косвенным методом путем сравнени  произведени  сигнала задани  U и периода Т частотного сигнала на выходе датчика 7 с некоторой уставкой. Вычисление указанного произведени  обеспечивает множительный цифро-аналоговый преобразователь 20. Первый сомножитель напр жение поступает на аналоговый вход преобразовател  20 непосредственно с задатчика 1, второй Т подаетс  на дискретные входы преобразовател  20 в виде параллельного двоичного кода, вырабатываемого поочередно преобразовател ми 12 и 13 врем -код, измер ющими нечетные и четные периоды частотного сигнала. Чередование периодов работы преобразователей 12 и 13 врем -код обеспечивает счетный- триггер 11, который управл ет схемами 25 и 26 совпадений на входах делителей 27 28 частоты и выходах счетчиков 29 30. В нечетные периоды частотного сигнала на выходе датчика 7 счетный три| гер 11 устанавливаетс  в положение, при котором на его пр мом ct выходе действует единичный (oL 1), а -на инверсном о1 - нулевой (оГ 0) логические сигналы. При этом в начале каждого нечетного периода при по влении единичного сигнала на пр мом выходе ждущий мультивибратор 21 формирует короткий импульс с длительностью пренебрежимо малой по сравнению с измер  емым периодом, с помощью которого про изводитс  сброс в нулевое положение делител  27 частоты и счетчика 29. Во врем  действи  импульса ждущего мультивибратора 21 инвертор 23 закрывает схему 25 совгпадений, предотвраща  прохождение счетных импульсов на вход делител  27 частоты, В нечетные периоды после окончани  импульса ждущего мультивибратора 21 схема 25 совпадений пропускает импульсы генератора 19 опорной частоты на вход делител  27 частоты и преобразователь 12 с первым счетчиком 29 работает в режиме измерени  нечетных периодов . Число импульсов N, фиксируемое счетчиком 29 в конце нечетных периодов определ етс  выражением N 1.дТ где fo - частота импульсов генератора 19; .-коэффициент делени  делител  27(), т.е. пр мо пропорционально периоду Т и обратно пропорционально регулируемой частоте uj (ш) Л/ 1 -.- - J, где коэффициент пропорциональности вращени  вала турбины 3 Поскольку схемы И блока 1,подключенные к выходам первого счетчика 29 заблокированы нулевым сигналом cL с инверсного выхода триггера 11, счетчик 29 отключен от цифро-аналогового преобразовател  20. В то же врем  нулевой сигнал d блокирует схему 2б совпадений.на входе делител  28 частоты второго преобразовател  13 врем -код, и счетчик 30 находитс  в ре) хранени . Параллельный двоич ный код, зафиксированный в этом счетчике в предыдущий четный период, через блок 15 схем Н, открытых единичным сигналом oL с пр мого выхода счетного триггера 11, и через схемы ИЛИ блока 16 поступает на цифро-аналоговый преобразователь 20. .В четные периоды триггер 11 устанавливаетс  в противоположное состо т ние (о О, cZ ) , Единичный сигнал ci открывает схемы И блока 14, а схема 25 совпадений блокируетс  нулевым сигналом d., В результате в четные периоды преобразователь 12 со счетчиком 29 находитс  в режиме хранени  и код, зафиксированный в счетчике 29 в предыдущие нечетные периоды, через схемы 11 блока 1f и схемы ИЛИ блока 16 передаетс , на входы цифро-аналогового преобразовател  20. В четные периоды второй преобразователь 13 врем -код со счетчиком 30 работает в режиме измерени  и выходы счетчика 30 отключены от цифро-аналогового преобразовател  20. Идущий мультивибратор 22 и инвертор 2k выполн ет те же .функции, что и соответствующие элементы в первом преобразователе 12 врем -код. Таким образом, счетчики 29-и 30 поочередно подключаютс  к дискретным . входам множительного цифро-аналогового преобразовател  20 и на выходе этого преобразовател  вырабатываетс  напр жение, пропорциональное произведению и и Т,, т.е. 10 . , где k-2;o- коэффициент пропорциональности преобразовател  20. При этом знак напр жени  U2QCOOTBeTCT- вует знаку напр жени  задани  U. Напр жение U20 сравниваетс  на входе блока 3 с напр жением Ц. Благодар  использованию переключател  10 -знака, который управл етс  индикатором 9 направлени  вращени , знак напр жени  .-Определ етс  напр жением вращени  вала и в установившемс  режиме противоположен знаку U20. В установившемс  режиме - H4o A o iTJ-Ne 2(hol)-OTч -1 сюда частота вращени  uj.,f-7;-Katrr-i т.е. регулируема  частота пр мо пропорциональна напр жению задани  U/|, причем коэффициент пропорциональности зависит от отношени  коэффициентов передачи делител  частоты и де- лител  напр жени  . При колебани х напр жени  питани  и относительные изменени  напр жений и и и одинаковы. Благодар  этому достигаетс  компенсаци  погрешностей от нестабильности напр жени , питающего задатчик, ито имеет важное практическое значение. При отклонении частоты ш от задан ного значени  между напр жени ми и на входах блока 3 возникает рассогласование . Это рассогласование усиливаетс  блоком 3, который в соответствии с прин тым в системе законом регулировани  формирует на входе привода 5 управл ющее воздействие. . Привод 5 производит изменение хода пара через клапан переднего-или заднего хода до тех пор, пока не будет устранено рассогласование на входе блока 3 т,е. до выполнении равенств ,npH котором регулируема  частота принимает заданное значение. Поскольку вы вление отклонени  частоты происходит в предлагаемой системе за минимально возможное врем  (за один период сигнала частного датчика )при прочих равных услови х данна  система обладает предельно высоким быстродействием. При этом система не требует низкочастотных усредн ющих фильтров, что обеспечива ет не только повышение быстродействи , но и существенное расширение диапазона регулировани  частоты вращени . Таким образом, предлагаема  систе ма обеспечивает широкий диапазон регулировани  частоты вращени  и обладает повышенными точностью и быстроде11ствием . Формула изобретени  1. Системй регулировани  частоты вращени  судовой турбины, содержаща  задатчик с источником питгжи , после довательно соединенные корректирующи блок, орган сравнени  и привод клапанов переднего и заднего хода,, выход которого через датчик положени  соединен с вторым входом органа срав нени , а также первый и второй датчи ки частоты вращени , подключенные вы ходами через индикатор направлени  вращени  и переключатель знака к одн му из входов корректирующего блока, и счетный триггер, подключенный вход ми к выходу первого датчика частоты вращени , отличающа с  тем, что, с.целью повышени  точности , быстродействи  и расширени  диапазона регулировани , она дополнительно содержит первый и второй преобразователи врем -код, первый и второй блоки схем И, блок схем ИЛИ, блок пороговых элементов, управл емый делитель напр жени , св занный с входом переключател  знака, генератор опорной частоты и множительный цифро-аналоговый преобразователь, подключенный одним из входов к выходу задатчика , другими - к выходам блока схем ИЛИ, а выходом - к одному из входов корректирующего блока, причем выход задатчика соединен с входами элемента сравнени  и блока пороговых элементов , св занного выходами с входами делител  напр жени  и первого и второго преобразователей, соединенных остальными входами с выходами генератора опорной частоты и соответственно с пр мым и инверсным выходами счетного триггера, а выходами - с входами соответствующих блоков схем И, выходы которых подключены к входам блока элементов ИЛИ, а вторые входы соответственно к инверсному,и пр мому выходам счетного триггера. This invention relates to ship power engineering and can be used in automatic control systems for the rotation frequency of a ship turbine. A known system for regulating the rotational speed of a ship turbine, comprising a control unit with a power source, a successively connected correction unit, a reference element and a drive for the forward and reverse stroke, the output of which is connected to the second input of the reference element through the position sensor, as well as the first and second rotational speed sensors, connected by outputs through a rotational direction indicator and a sign switch to one of the inputs of the correction unit, and a counting trigger connected by inputs to the output of the first sensor rotational speed tll Disadvantages of the known system - limited range of rotational speed control and low speed The purpose of the invention is to improve the accuracy, speed of the system and expand its range of adjustment. The goal is achieved by the fact that the system additionally contains the first and second time-code converters, the first and second blocks of AND circuits, the block of OR circuits, the block of threshold elements, the controlled voltage divider connected to the input of the sign selector, the reference frequency generator and the multiplying a digital-to-analog converter connected by one of the inputs to the output of the setpoint device, the others to the outputs of the OR circuit unit, and the output to one of the inputs of the correction unit, with the output of the setter connected to the inputs of the comparison element and the unit threshold elements associated with the outputs of the inputs of the voltage divider and the first and second converters connected by other inputs to the outputs of the reference frequency generator and respectively to the direct and inverse outputs of the counting trigger, and the outputs to the inputs of the corresponding blocks of circuits And whose outputs are connected to the inputs of the block of elements OR, and the second inputs respectively to the inverse and direct outputs of the counting trigger. Each time-code converter is designed as a series-connected multivibrator, inverter, coincidence circuit, frequency divider and pulse counter, with the second inputs of the divider and counter connected to the output of the multivibrator. The drawing shows a block diagram of the proposed system. The system includes a setting device 1 with a power source 2, a correction unit 3, a comparison organ k, an actuator 5 of the forward and reverse valves, a position sensor 6, first and second rotation speed sensors 7 and 8, a rotation direction indicator 9, a switch 10 , counting trigger 11 first and second converters 12 and 13 time-code, first and second blocks 1 and 15 circuits AND, block 16 OR circuits, block 17 threshold elements, controlled voltage divider 18, reference frequency generator 19, and digital multipliers analog converter 20. Each of the converters 1 2 and 1, the time-code is implemented as a wall of a multivibrator 21, 22, an inverter 23, 2, a coincidence circuit 25, 2b, a frequency divider 27, 28 and a counter 2 30 pulses. In the drawing, reference numeral 31 is indicated. turbine. The system works as follows. In the initial state, the signal U at the output of setpoint 1 is equal to zero, both counters 29 and 30 are in zero positions: and the output voltage of the reproducing digital-analogue preamplifier 20 is also zero (At and O at the output block 17 of the negative elements, the voltage at which the transfer coefficient K of the voltage divider 18 is equal to zero (o) and regardless of the state of the switch 10 of the 10th sign, the voltage of the power supply and the setting device 1 does not pass to the comparison t and to the correcting unit 3 Since at both inputs Single plaques are 3 null voltage, the DS signal at the output of this block is absent (U G), and the total drive signal 0 5 valve actuator forward and reverse equal to zero, 0). As a result, the forward and reverse valves are closed, the voltage Cf of the position sensor 6 is O (and and p 0) and the turbine 31 is fixed. In the presence of a reference signal (o), the actuator 5 moves, providing steam through the forward or reverse valve, depending on the sign U and the turbine shaft 31 rotates in the corresponding direction. The frequency of rotation of the shaft o) is determined by the position of the drive 5, which is set roughly according to the principle of follow-up control by directly sending a reference signal Y to the input of the actuator 5. The exact setting and automatic maintenance of the set frequency in accordance with the reference is done according to the principle of regulation on the deviation by means of a correction signal produced by a corrective block. com. 3. The formation of the signal of the rotation frequency deviation from the specified value is carried out indirectly by comparing the product of the reference signal U and the period T of the frequency signal at the output of sensor 7 with a certain setpoint. The calculation of this product is provided by the multiplying digital-to-analog converter 20. The first voltage factor is fed to the analog input of converter 20 directly from setpoint 1, the second T is fed to discrete inputs of converter 20 in the form of parallel binary code generated alternately by time-converter 12 and 13 time code measuring odd and even periods of a frequency signal. The alternation of the periods of operation of the converters 12 and 13 time-code provides a counting trigger 11, which controls the circuits 25 and 26 matches the inputs of the dividers 27 28 frequency and the outputs of the counters 29-30. In odd periods of the frequency signal at the output of the sensor 7 counting three | Ger 11 is set to a position in which a single (oL 1) acts on its direct ct output, and on the inverse o1 there is a zero (og 0) logic signal. At the beginning of each odd period, when a single signal appears at the direct output, the waiting multivibrator 21 forms a short pulse with a negligible duration compared to the measured period, with which the frequency divider 27 and the counter 29 are reset to zero. pulse pulse multivibrator 21 operating time, the inverter 23 closes the 25 coincidence circuit, preventing the counting pulses from passing to the input of the frequency divider 27, during odd periods after the end of the multivib waiting pulse The coincidence circuit 21 provides the coincidence circuit 25 with the pulses of the reference frequency generator 19 to the input of the frequency divider 27 and the transducer 12 with the first counter 29 operates in the measurement mode of odd periods. The number of pulses N, fixed by the counter 29 at the end of odd periods, is determined by the expression N 1.dT where fo is the frequency of the pulses of the generator 19; The division factor of divider 27 (), i.e. directly proportional to the period T and inversely proportional to the adjustable frequency uj (w) L / 1 -.- - J, where the proportionality ratio of the rotation of the turbine shaft 3 Because the schemes And block 1 connected to the outputs of the first counter 29 are blocked by the zero signal cL from the inverse output of the trigger 11, the counter 29 is disconnected from the digital-analog converter 20. At the same time, the zero signal d blocks the coincidence circuit 2b. At the input of the frequency divider 28 of the second time-converter 13, the code 30 is in re storage. The parallel binary code recorded in this counter in the previous even period, through the block 15 of the H circuits, opened with a single signal oL from the direct output of the counting trigger 11, and through the OR circuit of the block 16 goes to the digital-analog converter 20. In the even-numbered periods trigger 11 is set to the opposite state (o O, cZ), Single signal ci opens circuits AND block 14, and coincidence circuit 25 is blocked by zero signal d. As a result, during even periods, converter 12 with counter 29 is in storage mode and the code fixed The data in the counter 29 during the previous odd periods, through the circuits 11 of the block 1f and the OR circuit of the block 16 is transmitted to the inputs of the D / A converter 20. In even-numbered periods, the second converter 13 time code with the counter 30 operates in the measurement mode and the outputs of the counter 30 are disabled from the digital-to-analog converter 20. The running multivibrator 22 and the inverter 2k perform the same functions as the corresponding elements in the first converter 12 time-code. Thus, counters 29 and 30 are alternately connected to discrete ones. the inputs of the multiplying digital-analog converter 20 and the output of this converter produces a voltage proportional to the product of and and T, i.e. ten . where k-2; o is the coefficient of proportionality of the converter 20. In this case, the voltage sign U2QCOOTBeTCT- is sign to the voltage of task U. The voltage U20 is compared at the input of block 3 with voltage V. Through the use of switch 10 is the sign that is controlled the rotational direction indicator 9, the voltage sign. is determined by the voltage of the rotation of the shaft and in the steady state is opposite to the sign of U20. In the steady state - H4o A o iTJ-Ne 2 (hol) -Otch here the rotational speed uj., F-7; -Katrr-i, i.e. the regulated frequency is directly proportional to the voltage of the setpoint U / |, and the proportionality coefficient depends on the ratio of the transmission coefficients of the frequency divider and the voltage divider. With fluctuations in supply voltage and relative changes in voltage and and and are the same. Due to this, it is possible to compensate for errors due to the instability of the voltage supplying the generator, and this is of practical importance. If the frequency ω deviates from a predetermined value between the voltages and at the inputs of block 3, a mismatch occurs. This mismatch is amplified by block 3, which, in accordance with the regulation law adopted in the system, forms a control action at the input of the drive 5. . The actuator 5 produces a change in the steam stroke through the forward or reverse valve until the mismatch at the inlet of the 3 t unit is eliminated. until the equalities are fulfilled, npH of which the regulated frequency takes the set value. Since the detection of a frequency deviation in the proposed system in the shortest possible time (in one period of the signal of a particular sensor), ceteris paribus, this system has an extremely high speed. At the same time, the system does not require low-frequency averaging filters, which provides not only an increase in speed, but also a significant expansion of the range of rotational speed control. Thus, the proposed system provides a wide range of speed control and has increased accuracy and speed. Claim 1. The system for controlling the rotational speed of a ship turbine, comprising a unit with a power source, is subsequently connected to a correcting unit, a comparator and a drive for forward and reverse, the output of which is connected to the second input of the comparator through the position sensor, as well as the first and a second rotational speed sensor, connected by outputs through a rotational direction indicator and a sign switch to one of the inputs of the correction unit, and a counting trigger connected by inputs to the output of the first The second rotational speed sensor, characterized in that, in order to improve accuracy, speed and expansion of the control range, it further comprises first and second time-code converters, first and second blocks of AND circuits, block of OR circuits, threshold block, voltage divider associated with the input of the switch of the sign, the reference frequency generator and the multiplying digital-analog converter connected by one of the inputs to the output of the setpoint, others to the outputs of the OR circuit, and the output to one of the inputs the rectifier unit, the output of the setter is connected to the inputs of the comparison element and the block of threshold elements connected to the outputs of the voltage divider and the first and second converters connected by other inputs to the outputs of the reference frequency generator and, respectively, to the direct and inverse outputs of the counting trigger, outputs - with the inputs of the corresponding AND blocks, the outputs of which are connected to the inputs of the block of the OR elements, and the second inputs, respectively, to the inverse and forward outputs of the counting trigger. 2. Система по п. 1,отличающ а   с   тем, что каждый преобразователь врем -код выполнен в виде последовательно соединенных мультивибратора, инвертора, схемы совпадени , дели тел  частоты и счётчика импульсов,,причем вторые входы делител  и счетчика подключены к выходу мультивибратора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 691582, кло F 01 D 17/20, 1978.2. The system of claim 1, characterized in that each time-converter is designed as a series-connected multivibrator, inverter, coincidence circuit, sharing frequency bodies and a pulse counter, the second inputs of the divider and counter being connected to the multivibrator output. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR Author's Certificate No. 691582, Clo F 01 D 17/20, 1978.
SU813273181A 1981-04-14 1981-04-14 Ship turbine rotation speed control system SU964198A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813273181A SU964198A1 (en) 1981-04-14 1981-04-14 Ship turbine rotation speed control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813273181A SU964198A1 (en) 1981-04-14 1981-04-14 Ship turbine rotation speed control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU964198A1 true SU964198A1 (en) 1982-10-07

Family

ID=20952481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813273181A SU964198A1 (en) 1981-04-14 1981-04-14 Ship turbine rotation speed control system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU964198A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3206665A (en) Digital speed controller
US4374351A (en) Digital drive unit regulator
US3225542A (en) Speed control system
SU964198A1 (en) Ship turbine rotation speed control system
US4554492A (en) Motor control system
US4104723A (en) Method of controlling web cutting
KR860003544A (en) Servo
US2460638A (en) Servo follow-up control
SU881653A1 (en) Cascade system for regulating production process
SU736319A1 (en) Dc electric drive with two-zone speed control system
SU962842A1 (en) Positioning follow-up system
SU917088A1 (en) Device for measuring rotation frequency ratio of two objects
RU2628757C1 (en) Method of electric drive control and device for its implementation (versions)
SU372545A1 (en) SYSTEM OF DIGITAL REGULATION OF SPEEDS OF PAPER-GASPING MACHINES
SU637792A1 (en) Device for control of loadwise-conjugated metering units
SU1233254A1 (en) Combined system for controlled speed of d.c.electric motor
SU1587467A1 (en) Adaptive control system
SU868960A1 (en) Induction electric motor control device
SU807207A1 (en) Servo drive
SU1059649A1 (en) Device for control of absolute slip of variable-frequency asynchronous electric drive
SU400965A1 (en) DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF DC MOTOR ELECTRIC MOTOR
SU989726A1 (en) Dc electric motor rotational speed stabilizing device
SU930547A1 (en) Method and device for regulating electric drive rotational speed for systems with ac tachogenerator
SU1468790A1 (en) Control device for electric braking of a.c. electric rolling stock
SU847278A1 (en) Position drive control device