SU964198A1 - Ship turbine rotation speed control system - Google Patents
Ship turbine rotation speed control system Download PDFInfo
- 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
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 (К1а= 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)
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) |
-
1981
- 1981-04-14 SU SU813273181A patent/SU964198A1/en active
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 |