Система автоматического управления газотурбинной установкой

35 Применение данной системы к одновальному агрегату газотурбинной установки позволяет значительно повысить эффективность системы автомати 5 ческого управления. Данная система практически реализуется также и на любых паровых одновальных турбинах, которые имеют аналогичные устройства автоматического управления. 1 ОДанная система обеспечивает более надежный и эффективный пуск ГТУ с достижением предельной мощности, с наилучшими экономическими показателями при значительных изменениях 15 внешних условий.Формула изобретенияСистема автоматического управления газотурбинной установкой, содержащая последовательно соединенные датчик температуры газов за турбиной высокого давления и первый преобразователь, последовательно соединенные датчик скорости вращения ротора турбины высокого давления и второй пре образователь, последовательно соединенные датчик температуры газов за турбиной низкого давления и третий преобразователь, программный задатчик, релейный автомат пуска и нагружения с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, последовательно соединенные релейноимпульсный регулятор пуска и нагружения, блок управления, механизм управления, электрический блок регулирбвания турбины низкого давления, первый электромеханический преобразователь и сервомотор подачи топливав камеру сгорания турбины низкого давления, последвательно соединенные электрический блок регулирова" ния турбины высокого давления, второй электромеханический преобразователь и сервомотор подачи топлива в камеру сгорания турбины высокого давления, ключ управления и датчик скорости вращения ротора турбины низкого давления, подключещщй к второму входу электрического блока регу 50 лирования турбины низкого давления, выход первого электромеханического преобразователя подключен к второму входу сервомотора подачи топлива в камеру сгорания турбины высокого давления, выход датчика скорости вращения ротора турбины высокого давления подключен к первому входу электрического блока регулирования турбины высокого давления, первый выход ключа управления подключенк второму входу блока управления,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения надежности; онадополнительно содержит последовательно соединенные задатчик температурыгазов за турбиной высокого давленияи ограничитель температуры газов затурбиной высокого давления, последовательно соединенные блок выделения максимального сигнала и аналоговый регулирующий блок, блок выделения минимального сигнала и задатчиквыходного тока аналогового регулирующего блока, подключенный к первомувходу релейно-импульсного регулятора пуска и нагружения, второй входкоторого подключен к выходу аналого/вого регулирующего блока и третьемувходу электрического блока регулирования турбины низкого давления, третий вход - к выходу блока выделениямаксимального сигнала и первому входу аналогового регулирующего блока,четвертый вход - к выходу блока выделения минимального сигнала, подключенному к второму входу аналоговогорегулирующего блока, а выход подключен к первому входу блока управления через первый нормально,. разомкнутый контакт релейного автоматапуска и нагружения, выход первогопреобразователя подключен к второмувходу ограничителя температуры газовза турбиной высокого давления и первому входу блока выделения максимального сигнала, второй вход которогоподключен к выходу второго преобразователя, а третий вход через второйнормально разомкнутый контакт релейного автомата пуска и нагруженияк выходу третьего преобразователя,выход программного задатчика подключен непосредственно к первому входуи через третий нормально разомкнутыйконтакт релейного автомата пуска инагружения - к второму входу блокавыделения минимального сигнала, второй выход которого через нормальнозамкнутый контакт релейного автомата пуска и нагружения подключен кпервому входу программного задатчика, второй вход которого подключен квыходу релейного автомата пуска и нагружения, а третий вход - к второмувыходу ключа управления, выход ограничителя температуры газов за турбиной высокого давления подключен квторому входу электрического блока 539356 регулирования турбины высокого давления.1539356 0 фиг Составитель В, Колесниедактор М. Бандура Техред А,Кравчук тор Т. Пал 3 Подписи 9 Т осу венно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород Прои Гагарина, 101 Зака НИИПИ венног 113035 омитета иМосква, Жизоб Ратениям н открытиям при ГКНТ СССРская наб., д. 4/51539356 Регулирование турбины низкого давления 2 (ТНД) и турбины высокого давления (ТВД) осуществляют сервомоторы 14 и 17 подачи топлива в камерысгорания ТНД и ТВД по сигналам поступающим через первый и второй электромеханические преобразователи13 и 16 с выходов электрических бло,ков 12 и 15 регулирования ТНД и ТВДсоответственно. Управляющее воздействие на электрический блок 12 регулирования ТНД формируют аналоговый;регулирующий блок 23 и релейно-импульсный регулятор 9 пуска и нагружения через блок 10 управления и,:механизм 11 управления, содержащийэлектродвигатель 30 и датчик 31 упправляющего воздействия. Текущее задание для указанных регуляторовформирует программный задатчик 7 сблоком 24 выделения минимального сигнала по сигналам с релейного автомата8 пуска и нагружения и ключа 18 уп 1 Изобретение относится к автоматическому регулированию преимущественно энергетических газотурбинных установок (ГТУ).Цель изобретения - повышение надежности работы системы, и как следствие, повышение надежности и эффективности автоматического пуска и нагружения ГТУ, а также обеспечение работы ГТУ в автоматическом режиме с предельной выходной мощностью с наилучшими экономическими показателями при широких изменениях внешних условий,На фиг.1 представлена структурная схема системы автоматического управления газотурбинной установкой; на фиг.2 - схема работы программного задатчика с блоком выделения минимального сигнала; на фиг.3 - график Формирования сигнала текущего задания; на фиг.4 - график зависимости сигналов текущего параметра от режима работы ГТУ (типа ГТ); на фиг,5 - блок-схема совместной работы аналого-регулирующего блока, релейно-импульсного регулятора и электрического блока регулирования турбины низкого давления (ТНД); на Фиг,6 - схема совместной работы ограничйтеля температуры газов за турравления, а сигнал обратной свяэи -блок 22 выделения максимального сигнапа по сигналам с датчиков 1, 3 и 5температуры газов эа ТВД, скорости вращения ТВД и температуры газовза ТНД, поступающих через первый,второй и третйй преобразователи 2,4 и 6, Релейно-импульсный регулятор 9 выполняет две Функции: поддержание заданного значения текущегопараметра и заданного значения выходного тока аналогового регулирующего блока 23, который на пусковыхрежимах притормаживает ротор ТВД,а на режиме максимальных нагрузок выполняет Функцию быстродействующегои эффективного регулятора температургазов, Ограничитель 21 температуры 20 газов эа ТВД выполняет Функцию корректора температуры газов за ТВД.Такое выполнение системы повышает.надежность ее работы. 6 ил. биной высокого давления (ТВД) и элек О трического блока регулирования ТВД.Система автоматического управления газотурбинной установкой (фиг. 1)содержит последовательно соединенные датчик 1 температуры газон за 35турбиной высокого давления (ТВД) ипервый преобразователь 2, последовательно соединенные датчик 3 скорости вращения ротора турбины высокого давления и второй преобразователь 4, последовательно соединенные датчик 5 температуры газов затурбиной низкого давления (ТНД) итретий преобразователь 6, програмный задатчик 7, релейный автомат45 8 пуска и нагружения с нормально замкнутыми и нормально разомкнутымиконтактами, последовательно соединенные релейно-импульсный регулятор 9пуска и нагружения, блок 10 управления, механизм 11 управления,электрический блок 12 регулирования тур -бины низкого давления, первый электромеханический преобразователь 13 исервомотор 14 подачи топлива в камеру сгорания турбины низкого давления, последовательно соединенныеэлектрический блок 15 регулированиятурбины высокого давления, второйэлектромеханический преобразователь1539356 6 516 и сервмотор 17 подачи топлива вкамеру сгорания турбины высокого давнизкого давления, подключенный к второму входу электрического блока 12регулирования турбины низкого давления, выход первого электромеханического преобразователя 13 подключен к второму входу сервомотора 17 подачитоплива в камеру сгорания турбинывысокого давления, выход датчика 3скорости вращения ротора турбины высокого давления подключен к первомувходу электрического блока 15 регулирования турбины высокого давления,первый выход ключа 18 управления под 20 температуры газов за турбиной вы-,сокого давления и ограничитель 21 температуры газов за турбиной высокогодавления, последовательно соединенные блок 22 вьделения максимальногосигнала и аналоговый регулирующийблок 23, блок 24 вьделения минимального сигнала и задатчик 25 выходного тока аналогового регулирующего блока 23, подключенный к первому входу релейно-импульсного регулятора 9 пуска и нагружения, второй вход которогоподключен к выходу аналогового регулирующего блока 23 и третьему входуэлектрического блока 12 регулирования турбины низкого давления, третий вход - к выходу блока 22 выделения максимального сигнала и первомувходу аналогового регулирующего блока 23, четвертый вход - к выходу блока 24 выделения минимального сигнала ления, ключ 18 управления и датчик19 скорости вращения ротора турбины ключен к второму входу блока 10 уп - равления.Кроме того, система содержит последовательно соединенные задатчик и второму входу аналогового регулирующего блока 23, а выход подключенк первому входу блока 10 управлениячерез первый нормально разомкнутыйконтакт 26 релейного автомата 8пуска и нагружения, выход первогопреобразователя 2 подключен к второму входу ограничителя 21 температурыгазов за турбиной высокого давленИяи первому входу блока 22 вьделениямаксимального сигнала, второй входкоторого подключен к выходу второго преобразователя 4, а третий входчерез второй нормально разомкнутыйконтакт 27 релейного автомата 8 пуска и нагружекия - к выходу третье-. го преобразователя 6, выход программного задатчика 7 подключен непосредственно к первому входу и через третий нормально разомкнутый контакт 528 релейного автомата 8 пуска и нагружения к второму входу блока 24 выделения минимального сигнала, второй выход которого через нормально 0 замкнутый контакт 29 релейного автомата 8 пуска и нагружения подключенк первому входу программного задатчика 7, второй вход которого подключен к выходу релейного автомата 8 пуска и нагружения, а третий вход - квторому выходу ключа 18 управления,выход ограничителя 21 температурыгазов за турбиной высокого давленияподключен к второму входу электри ческого блока 15 регулирования турбины высокого давления.Механизм 11 управления содержитэлектродвигатель 30 и датчик 31 управ"ляющего воздействия, причем рабо той электродвигателя 30 управляетблок 10 управления, представляющийсобой тиристорный блок управления,воздействие на блок 10 оказывает через контакт 26 релейного автомата 8релейно-импульсный регулятор 9 пускаи нагружения, содержащий первый сумматор 32 входных сигналов и последовательно соединенный с ним первыйфункциональный преобразователь 33,который совместно с механизмом 11управления формирует пропорционально-интегральный закон регулирования.Электрический блок 12 регулирования ТНД содержит первый блок 34 40 измерения частоты, второй функциональный преобразователь 35, которыйформирует пропорциональный законрегулирования скорости вращения ротора ТНД с заданной неравномерно стью, первый суммирующий усилитель36, причем блок 34 преобразует сигнал от датчика 19 скорости вращенияротора ТНД, токовый сигнал усилителя 36 преобразуется в электромеханическом преобразователе 13 в сигналдавления масла гидравлической частирегулирования и управляет тем самымсервомотором 14 подачи топлива в камеру сгорания ТНД и сервомотором17 подачи топлива в камеру сгоранияТБД.Электрический блок 15 регулирования ТВД содержит второй блок 37 измерения частоты, преобразующий153935 б Кроме того, система содержит приборы 44, 45 и 4 б непрерывного контроля с устройствами сигнализации, причем прибор 44, контролирующий температуру газов за ТВД, выдает релейный сигнал в схему релейного автомата 8 об окончании нагружения ГТУ,Программный задатчик 7 представляет собой блок прецизионного интегрирования. Этот блок осуществляет реверсивное интегрирование аналогово входного токового сигнала Х 1. При этом обеспечивается управление режимамч работы интегратора блока. Функциональная зависимость между входным Х, и выходным Усигналом имеет вид; сигнал отдатчика 3 скорости вращенияротора ТВД, третий функциональныйпреобразователь 38, который формирует пропорциональный закон регулирования скорости вращения ротора ТВДс заданной неравномерностью, второйсуммирующий усилитель 39, причемтоковый сигнал усилителя 39 преобразуется в электромеханическом преобраэователе 1 б в сигнал давления масла гидравлической части регулирования, который управляет только сервомотором 17.Ограничитель 21 температуры газов за ТВД содержит второй сумматор40 входных сигналов и четвертый функкциональный преобразователь 4 1, формирующий пропорциональный закон регулирования температуры газов за ТВДс заданной неравномерностью, причемсумматор 40 суммирует сигнал от датчика 1 температуры газов за ТВД исигнал от эадатчика 20 температурыгазов эа ТВД, а выходной токовый 25сигнал ограничителя 21 суммируетсяи усиливается в усилителе 39 с сигналом преобразователя 38, Каждый изтрек каналов обработки сигналов блока 22 выделения максимального сигнала содержит орган масштабирования,изменения постоянной составляющей,суммируемой с входным сигналом, иустройство сигнализации с логическимвыходом, которое используется в схе.ме технологической сигнализации(не показаны),Каждый канал блока 24 выделенияминимального сигнала содержит органмасштабирования, орган изменения постоянной составляющей, суммируемой свходным сигналом, орган демпфированиявходного сигнала, а также устройство сигнализации с логическим выходом (не показаны), причем логический вы - ход устройства. сигнализации по каналу обработки сигнала второго входа подключен через контакт 29 релейного автомата 8 к схеме управления программным задатчиком 7.Аналоговый регулирующий блох 23 содержит третий сумматор 42 входных сигналов и пятый функциональный преобразователь 43, с помощью которого устанавливается пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования, а выходной ток блока 23, он же ток преобразователя 43, суммируется и усиливается в суммирующем усилителе 3 б с сигналом преобразователя 35 и датчика 3 1 управляющего воздействия, а также выходной ток блока 23 суммируется в сумматоре 32 регулятора 9 с сигналом от задатчика 25 выходного тока аналогового регулирующего блока 23 и сигналами от блоков 22 и 24,при Рр = Р= 0 или Р 8 = Р= 1 (режим хранения) Р - логический (репейный) сигналразрешения интегрированияв обратном направлении.Блок 22 выделения максимальногосигнала и блок 24 выделенич минимгльного сигнала представляют собой стандартные блоки сравнения, которые предназначены дпя выделения наибольшегоили наименьшего сигнала лз линейной оФ У + -Х,( )Й, при Рр = 1, Р, = 0 (режим интегрирования 1м й в прямом направлении) У --Х (1:й. при Р = 1 Р = 0 (режим интегрирования в об- ( ТМ и ь ратном направлении)50 1 постоянная времени интегрирования; время интегрирования (время действия разрешающего сигнала) значение У, при= 0; логический (релейный) сигнал разрешения интегрирования д прямом направлении;10 1539356 комбинации входных токовых сигналов,для гальванической развязки цепейвсех входных, сравниваемых междусобой сигналов, а также входных цепей от выходных. Блок имеет три канала обработки информации, каждый изкоторых содержит устройство гальванического разделения и сумматор, имеющий несимметричную характеристику 10и дополнительный логический выход,подключенный к устройству сигнализавид: макс Г умакс = l(х ) е а (ха) 1, приУ= Е;(х;)для выполненияфункций блока 24 выход устройства сигнализации.Блоки 21 и 23 - стандартные аналоговые регулирующие блоки, которыепредназначены для формирования пропорционального (П), пропорционально"дифференциального (ПД), пропорционально 30 интегрального (ПИ), пропорциональноинтегрально-дифференциального (ПИД)законов регулирования в автоматических регуляторах с регулирующим воздействием в виде электрического сиг 35 нала постоянного тока с введением егоограничения, Функциональная зависимость между входным х (р) и выходными У(р) сигналами в режиме автоматического управления имеет вид: . У(р), ПИД - закон регулирования блока 23(р =ю х (р) + 1 р) )11ха 2(Р)3 =ф"Рх(Р) +ЙОЬ) , р 1Чфс 1 х,(р)3 = х 1,(р)1 Р 1,где Х(р)Р (р)М,; регулирования для блока 21 У(р) = Кр коэффициент пропорциональ ности;постоянная времени дифференацирования;постоянная времени интегрирования; 50 оператор Лапласа;постоянная времени демпфигде К Т А ТР Т У рования,Релейно-импульсный регулятор 9 предназначен для формирования ПИ-закона регулирования. Функциональная зависимость между входным сигналом У(р) и положением У(р) выходного органа где 1 = 1, 2, 3 - номер входногосигнала;- входные токовые сигналы;постоянные составляющие; - коэффициенты масштабирования входного сигнала; - постоянные времени демпфирования (с);- оператор Лапласа;- логический (релейный) 1 + тхР) + -1 1 1 1+ Т, Рции, В каждом канале возможно введение и подстройка сигнала смещениялюбой полярности от внутреннего источника напряжения. В цепях входныхсигналов Х (с.) и Х включены демпфирующие устройства с регулировкойпостоянной времени.1 Функциональные зависимости междувходными и выходными сигналами имеютэ(хзйдля выполненияфункций блока 22 исполнительного механизма (в данном случае положением механизма управления) имеет виду(Р) =- Кр(1 + )1 + Т Р 6(Р)х100 где Кр = 1- в , )- - коэффициент просФ м порциональностиУ- скорость связи(скорость компенсации обратной связи сигна)ла рассогласования);153935 б. Т - время необходимоеьдля изменения положения регулирующегоустройства (механизма управления) на1003;Т - постоянная временицинтегрирования;,Т - постоянная времениТдемпфирования;Р - оператор Лапласа. Система работает следующим обраумми (Р) зам. Система начинает работать при вклю На графике фиг. 3 это ломаннаялиния 47-50-51-52, Точка 50 являетсяточкой окончания автоматического нагружения ГТУ (от точки 48 до точки50) и переход к ручному добору максимальной нагрузки (от точки 50 доточки 51). Изменение сигнала Уг от0 до точки 53 происходит за счет 25 подачи сигнала Р от релейногоавтомата 8 пуска и нагружения (см,фиг. 2). Изменение У от точки 53до точки 54 происходит за счет воздействия от ключа 18 управления электродвигателем 30 механизма 11 управления т.е. от ручного воздействиямашиниста ГТУ. Нагружение ГТУ происходит по температуре газов за ТВД,поэтому и значение У (р) в точке 50должно соответствовать температуре, 35при которой автоматическое нагружение прекращается.Значение Хзо должно соответствовать максимальной температуре газов 40за ТВД и температуре газов за ТНД.Выбор 6, и Ы должен определятьсяточками 50 и 51, причем точка 51должна находиться как можно блиек точке 52, с тем, чтобы использоватьмаксимальный диапазон изменения Уг .Работа интегратора программногозадатчика 7 зависит от работы блока24. Так при достижении Уу (фиг. 3)значения и точке 55, при отключенномконтакте 28, включается второй канал 50блока 24 и через блок его сигнализации выдает релейный сигнал Р через нормально замкнутый контакт 29(фиг. 2) в схему запуска интегратора в обратном направлении, Но так 55как интегратор имеет команду Г отрелейного автомата 8, изменениепрекращается, тем самым интеграторузапрещено изменять свой сигнал, При чении релейного автомата 8 пуска и нагружения. Начинается автоматическое вйполнение операций, требуемых на каждом этапе. После выполнения этапов зажигания камер сгорания ТВД и ТНД релейный автомат 8 подает команду в схему управления программного задатчика 7 и включает его в режим интегрирования в прямом направлении (сигнал Р на фиг. 2). Сигнал Уг 1 (фиг. 2) начинает расти с постоянной времени интегрирования Т . Данный сигнал преобразуется в блок 24, после чего явЛяется сигналом задания для регулятора 9 и блока 23. Наличие блока 24 с его функциональными возможностями позволяет автоматизировать процесс формирования сигнала задания в завиСимости от режимов работы ГТУ (см, фиг, 2), Принимая на первый и второй входы сигнал У 1, блок 24 выполняет функцию преобразования выходного сигНала У в зависимости от режима раМин боты ГТУ, Графически указанная зависимость показана на фиг. 3,Функциональная зависимость имеет следующий вид. При отключенном контакте 28Х (Р) + Х 1 о (Р).1 1 Умии(Р) = Хго (Р)Х(Р) где Хо (Р) Х го (р)х(р) уставки.На графике фиг. 3 - это ломанная линия 47-48-49, т. е. значение Ун(Р) не может превышать значения Хго (р). Значение Х (р) устанавливается поэтому равным заданию холостого хода ГГУ для регулятора 9 и блока 23, Ввиду того, что пуск до холостого хода происходит по программе роста оборотов ТВ)1, то Х должно соответстновать оборотам. холостого хода ротора ТВД,Значение Х выбирается равным10оборотам ротора ТВД начала открытиясервомоторов 14 и 17 регулирующихклапанов подачи топлива в камерысгорания ТВД и ТНД,При включенном контакте 28 с Х (р) + Х, (р)1114 153935 б 13включении контакта 28 запрет Р сни-ммается и интегратор снова от команд Р увеличивает значение Уг дозначения в точке 53, после чего команда Р снимается.В случае несения максимальной нагрузки ГТУ, когда задание для регулятора 9 и блока 23 определяется, например в точке 51 (фиг. 3), при отключении контакта 28 (сброс нагрузки), значение У,д(р) мгновенноуменьшается и определяется в точке 56,т,е. становится равным Хг - холостому ходу ГТУ. Программный задатчик 7получает команду Р, что приводит куменьшению значения Уг до значенияв точке 55, когда исчезает командаР, Тем самым задание подготовленок последующему набору нагрузки послевключения контакта 28.Наличие демпфирующего звена вовтором канале блока 24 с постояннойвремени демпфирования Т позволяет.изменять задание для регулятора 9 25и блока 23 от ключа 18 управленияэлектродвигателем 30 не ступенчато(с постоянной времени Ти интегратора),а с максимальным приближением к тойзакономерности, с которой изменяется 30температура газов при воздействиина механизм 11 управления. Посстоянная времени изменения температурыгазов при ступенчатом воздействиина механизм 11 управления равняется15-20 с, откуда и выбирается значение Т = 15:20 с. Это способствуетпрактически безударно переходить содного режима работы на другой безвмешательства со стороны регулятора 409 и блока 23,Текущий параметр для регулятора9 и блока 23 определяет блок 22.На фиг, 4 приведен графикизменения регулируемых параметров при пус ке и нагружении ГТУ, где обозначено; Т т - температуры газов за ТВД; Т , - температуры газов за ТНД; П - оборотов ротора ТВД в зависимости от режима работы ГТУ. Из графика видно, что Т и П изменяЗс т тд ются монотонно до холостого хода (х.х.) ГТУ, причем при нагружении ГТУ от 0 до 100 МВт обороты ТВД стабилизируются и не превышают 4100 об/мин при 100 МВт. Тст д имеет практически всегда рост. Т тА имеет слоЖ- ный характер изменения при пуске, поэтому она подключается только после окончания автоматического нагружения. При нормировании сигналов, т.е. приведении их к унифицированному постоянному току 0-5 мА, за счет преобразователей 2, 4 и б получаем 1 Х, = Т 320 (мА); 1 тд 1200 ( )ф 1 ъ затнА 120 (мА), Для того, чтобы обеспечить сравнение сигналов на максимальной нагрузке ГТУ (100 МВт) по Т т и Татиднеобходимо, чтобы изменение нагрузки на определенную величину вызвало изменение сигналов Х, и Х на одинаковую величину, Приращение нагрузки ГТУ на этих режимах соответствует одинаковому приращениютемператур за турбинами поэтому коэффициенты усиления Ы и Ы этих сигналов в блоке 22 должны быть одинаковыми, т,е. равными "1". Но таккак абсолютное значение Т тнижеаТ , на. 150 С, необходимо ввести постоянную составляющую по каналу Х.Функциональная зависимость, реализуемая блоком 22, принимает вид:й(х) =,Х + Х у ,= г(хг) ф 4 а + Хго или К,(х,) =фг,Х+ Ха50Согласно этой зависимости; до холостого хода ГТУ - Ума есть П при 5-10 МВт У переключается на Тт,д, На режиме максимальной йагРУзки У,Аац, зависит от Ти5 Тд тн . Зто позволяет осуществить"безударное" подключение различных , сигналов к регулятору 9 и блока 23 беэнастройки программного задатчика 7.(х )150й (х) = Х + Релейно-импульсный регулятор 9, суммируя на сумматоре 32 сигналы от блока 24, т.е, сигнал задания, и блока 22, т,е. текущегопараметра, и в зависимости от их рассогласова- ния с помощью фукнционального преобразователя 33 совместно с тиристорным блоком 10 управления и механизмом 11 управления формирует пропорционально 153935 б151 бинтегральный закон регулярования текущего параметра.Аналоговый регулирующий блок 23также суммирует на сумматоре 42 сиг 5налы от блока 22 и блока 24, и в зависимости от их рассогласования спомощью функционального преобразователя 43 преобразует выходной унифицированный токовый сигнал по прапор Оционально-интегрально-дифференциальному закону регулирования.Наличие интерральной составляющейв передаточной фукнции блока 23 заставляет изменяться с постоянной времени интегрирования Т выходной тоиковый сигнал У(р) всякий раз, еслиесть рассогласование У(Р). При У(р)== О, т.е. когда текущее задание равнотекущему параметру, выходной ток бло Ока 23 не изменяется.Для наиболее эффективного регулирования необходимо, чтобы при У(р)== О выходной ток У(р) находился науровне среднего значения его физической реализации, т,е. У(р) изменяетсяот О до 5 мА, то это значение должнобыть на уровне 2,5 мА. Поэтому введена связь между выходным током блока23 и сумматором 32 регулятора 9. Задатчик 25, подключенный к входу сумматора 32, определяет заданное значение выходного тока,Ввиду этого релейно-импульсныйрегулятор 9 пуска и нагружения выполняет одновременно две функции,т.е. поддерживает заданное значениетекущего параметра и заданное значение выходного тока блока 23. Работапроисходит следующим образом (см. ц 1фиг. 5), Воздействие на механизм 11,управления не осуществляется, есливыполнено условие для регулятора 9:(Р) +(Р) + (Р) +ф(Р)где У (Р) - сигнал текущего зада-ния от блока 22;У (р) - сигнал текущего заданияот блока 24;У(р) - выходной тс)к регулятора 23; )(Р) - выходной ток эадатчика 25,Если выполнено только условие, что(Р) + ин(Р) = О т,е. когда темькс,кущий параметр равен текущему заданию, а У(Р) + У (р) 1 О, т,е, значение выходного тока блока 23 неравно заданному значению, то происходит воздействие на механизм 11 управления от регулятора 9 с целью установления заданного значения выходного тока блока 23, т.е, значение У(Р), При этом воздействии на механизм 11 управления появляется рассогласование между сигналами Умщ(Р) и Уми(Р) так как задание не меняется, а подача топлива изменяется, что приводит к изменению температуры, а следовательно, и текущего параметра. Выходной ток блока 23 начинает изменяться сцелью восстановления рассогласования,Так, например, значение выходного тока блока 23 допустим было 3 мА, Заданное значение его должно быть 2,5 мА. Рассогласование при этом равно нулю. Регулятор 9 воздействует на механизм 11 управления в сторону "прибавить", что ведет к увеличению расхода топлива и к увеличению температуры газов, поэтому выходной ток блока 23 начинает уменьшаться, чтобы снизить температуру. Если он достигнет значения 2,5, то процесс установления заданного значения тока прекращается, если нет, то все повторяется снова. Ввиду того, что при установлении заданного значения выходного тока блока 23 необходимо обязательно рассогласование между теку" щим параметром и текущим заданием, то необходимо выбирать зону нечувствительности регулятора 9 такой, чтобы он не реагировал на это рассогласование.Значение выходного тока электрического блока 12 регулирования ТНД выражается зависимостьюХаых (Р) К чар(Р) + К(Р)Кзьат (Р)где Хц(р) - выходной ток блока 12;К, КК - коэффициенты пропорциональности для каждогоканала блока 12;У (Р) - сигнал управляющего воздействия от механизма 11управления;У(Р) - выходной ток аналоговогорегулирующего блока 23;дат(Р) - сигнал датчика 19 скорости вращения ротораТНЛ. Согласно этой зависимости от отсутствии рассогласования между текущим параметром и текущим заданием любое изменение выходного тока блока 23 от его заданного значения должнобыть скомпенсировано сигналом от механизма 11 управления.Выбор коэффициента К дня сигналаУ(р) определяется условиями эффективного и безопасного регулирования придействии реальных возмущающих воздей-,ствиях. Например, для ГТУ ГТэтосоответствует 5% общего открытия сервомоторов регулирующих клапанов подачи топлива в камеры сгорания. Напри"мер стопроцентное открытие сервомоторов соответствует значению выходного,тока блока 12, т.е, Хьы (Р)1 РавномУ700 мА 1 откуда значение Крассчитывается иэ условия;1(р) = 700 мА (5%),Так как при начале пуска ГТУ задание, т,е, сигнал У (р) соответствует оборотам ротора ТВД начала открытия сервомоторов 14 и 17 регулирующихклапанов, а текущий параметр отсутствует, то значение У(р) блока 23 соответствует максимальному его значению,т,е, 5% открытия сервомоторов. С тем, 25чтобы обеспечить полное закрытие регулирующих клапанов, необходимо сместить характеристику Х (р) блока 12от сигнала управляющего воздействияУуп (р) в сторону закрытия сервомоторов на 5%. (Усилитель 36 блока 12 позволяет это сделать)По мере разворота ГТУ текущий параметр У(р) догоняет текущее задание Уцн 11(р) и в случае его опережения, сигнал У(р) начинает уменьшатьсяи может достичь при большом рассогласовании нулевого значения; Тем самым11обеспечивается автоматическое притормаживание 11 ротора ТВЛ при пуске. 40В этом случае отпадает необходимостьсигнала на "убавить" от регулятора 9на механизм 11 управления при пуске.После окончания нагружения ГТУ,когда рост задания от блока 24 прекращается, начинается стабилизациятекущего параметра блока 22 за счетрегулятора 9 и блока 23. Релейныйавтомат 8 подключает в этом случаевоздействие на механизм 11 управленяи регулятора 9 как в сторону при 11 11бавить", так и в сторону убавитьОдновременно происходит установлениевыходного тока блока 23 его задан-ного значения.55При появлении возмущения в первуюочередь вступает в работу, т,е. начинает изменять вьгодной ток, аналоговый регулирующий блок 23. Регулятор 9 также вступает в работу, но по степени быстродействия значительно уступает, так как, являясь релейно- импульсным регулятором, он должен накопить достаточное рассогласование, чтобы воздействовать на механизм 11 управления, Блок 23 практически не имеет эоны нечувствительности, поэтому он воздействует практически сразу и непосредственно через блок 12 на сервомоторы 14 и 17.При малых возмущениях релейно-импульсный регулятор 9 может вообще не воздействовать на механизм 11 управления, а,аналоговый регулирующий блок 23 отрабатывает в любом случае. Тем самым достигается более точное поддержание заданного значения температуры газов, которое не может быть достигнуто с помощью одного релейно-импульсного регулятора. При больших возмущениях вследствие ограниченного воздействия блока 23 на сервомоторы 14 и 17 релейно-импульсный регулятор 9 выполняет основную функцию по регулированию.Работа ограничителя 21 температуры газов эа ТВД осуществляется следующим образом. Совместная работа (фиг. 6) ограничителя 21 с блоком 15 определяется зависимостьюХьь 1 к (Р) = К 1(Птд- Прс) + ККРХЕ(Р)1где Хьь 111 (р) - выходной ток бПока 12;К, К - коэффициенты пропорциональности блока 15 посоответствующим каналам;П - обороты ротора ТВД;тьдПауставка-задание пооборотам ротора ТВД;Ъ(р) == Т,а,ьд - Тсигнал рассогласованияЪ а 11 анна 11на входе ограничителя21;К - коэффициент пропорциоРнальности блока 15.Из зависимости видно, что изменение выходного тока блока 15 осуществляется автоматически как при изменении оборотов ротора ТВД, так и при изменении температуры газов за ТВД. Тем самым распределение топлива меж ду камерами сгорания ГТУ осуществляется не как прежде, с помощью изменения уставки-задания по оборотам Ппа автоматически при изменении Тфвд