Система управления гелиостатом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В 11(01 4 (5) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТР 9 ЭОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 868697, кл. б 05 В 11/01, 1981,Авторское свидетельство СССР Яф 77кл. Р 24 1 3/02, 1978.(54) (57) 1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯСТАТОМ, содержащая гелиостат, механсвязанный с приводами ло азимуту иместа и оптически связанный через конр с приемником солнечной энергии,ординатный солнечный датчик, вход кооптически связан с гелиостатом, о т л. Со 4 ЕЛИ ическиуглуденса.двухкото торого и ПИСАНИЕАВТОРСКОМУ СЕИД БОЫ 59 Ы Д ю щ а я с я тем, что, с целью упрощениян повышения надежности системы,она сойержит два суммирующих усилнтеЛя и блоккоммутации, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами солнечного датчика, третий и четвертыйвходы - с источником сигналов на отведение гелиостата, пятый, шестой, и седьмойвходы - с источником командных сигналов,первый и второй выходы - с соответствую-.щими входами первого суммирующего усилителя, третий и четвертый выходы - с первым н вторым входами второго суммирующего усилителя, пятый и шестой выходы -с первым и вторым входами солнечногодатчика, а выходы первого и второго сумми.рующих усилителей соединены соответственнос входами приводов по азимуту и углу места.155993 2. Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что блок коммутации содержит вентильный элемент и два репейных элемента, первьйц замыкаияций контакт первогоФрелейного элемента соединен с первым входом блока, второй замыкающий контакт первого релейного элемента - с вторым входом блока, первый перекидной контакт - с цер. вым выходом блока, второй перекидной кон. такт - с третьим выходом блока, размыкаю. щие контакты - с шиной нулевого потенциала, а обмотка соединена с пятым входомблока и катодом вентильного элемента, первый замыкающий контакт второго релейного Изобретение относится к автоматике иможет быть использовано в системах управ.пения солнечных установок, обеспечивающихконцентрацию солнечной энергии.Цель изобретения - упрощение и повыше.ние надежности системы,На фиг, 1 представлена функциональнаясхема предложенной системы; на. фиг. 2 -функвмональная схема двухкоординатногосолнечного датчика; на фиг. 3 - функциональная схема блока коммутации,Приемник солнечной энергии 1 оптическисвязан через концентратор 2 с гелиостатом 3,который механически связан с приводамигелиостата по азимуту 4 и углу места 5. Навход суммирующих усилителей 6 и 7 посту.пают сигналы двухкоординатного солнечногодатчика 8, которые проходят через блоккоммутации 9. Солнечный датчик имеетоптический вход 10 и электрические входы11 и 12, а.также два выхода 13 и 14,Блок коммутации имеет входы 15 - 21 и вы.ходы 22-27,Двухкоординатный солнечный датчик со. держит оптический блок 28, два фотопреобраэователя 29 и 30, усилитель 31, охваченный цепью обратной связи иэ резисторов 32 и 33, усилитель 34, охваченный цепью обратной .связи иэ резисторов 35 и 36. Блок коммутации содержит два репейных элемента 37 и 38 и вентнльиый элемент 39. Первый репейный элемент имеет контакты 40 и 41, .второй репейный элемент - кои. такты 42 - 45, элемента соединен с третьим входом блока,второй замыкающий контакт - с четвертымвходом блока, первый перекидной контакт -с вторым выходом блока, второй перекид.ной контакт - с четвертым выходом блока,первый и второй размыкающие контакты -с шиной нулевого потенциала, третий и чет.вертый замыкающие контакты - соответственнко с пятым и шестым выходами блока,а первая обмотка соединена с шестым входом блока и анодом вентильного элемента,вторые обмотки первого и второго релейныхэлементов соединены с седьмым входом блоСистема работает в двух режимах: автосопровождения (АС) и автосопровождения с регулированием температуры (АСРТ) .Рассмотрим работу системы в режиме АС э Этот режим задается в систему подачей .авход 19 кратковременного импульса положи.тельной полярности, поступающего на релей-,ный элемент 37. При этом через его замы.кающиеся контакты 40 и 41 обеспечивается 1 ф прохождение сигналов солнечного датчика 8 с еговыходов 13 и 14 на вход суммирующихусилителей 6 н 7 с выходов 22 и 24 блока коммутации 9. В этом режиме системадолжна обеспечить максимальную мощность 1 э на приемнике солнечной энергии 1, нахо.дяшегося в фокусе концентратора 2, чтодостигается при параллельности отраженногоот гелиостата 3 солнечного потока оптической оси концентратора.36 Двухкоординатный солнечный датчик 8 установлен перед центральной фацетой гелиостата 3 на неподвижной штанге и съюсти,рован таким образом, что его оптическаяось параллельна оптической оси концентра. я Фора 2.Таким образом, отклонение отраженногоот гелиостата 3 солнечного потока от оптической оси концентратора 2 будет приводить, к появлению сигналов иа выходах 13 и И 3 п солнечного датчика 8. Эти сигналы, проходячерез блок коммутации 9, как указановыше, поступают на первые входы суммиру.ющих усилителей 6 и 7 (причем их вторыевходы через раэмыкающиеся контакты 42 и43 блока коммутации 9 замкнуты на шикунуле 1 аого потенциала). Далее с выходов сум;3 155993 4мирующих усилителей 6 и 7 они поступают нием резисторов 33 и 36 в цепях обратнойсоответственно на приводы 4 н 5 по азимуту связи усилителей солнечного датчика 8 сооти углу места, обеспечивая поворот гелиостата в;тственно контактами 44 н 45 блока ком.3 по этим осям до тех пор, пока направле- мутации 9. При этом крутизна характеристи.ние отраженного солнечного потока не совпа 5 ки солнечного датчика становится равнойдет с оптической осью концентратора, при 0,3 В/угл.мин, обеспечивая заданную точностькотором сигналы с выходов солнечного дат. работы системы в режиме АСРТ.чика 8 станут равными нулю, Таким образом, предлагаемая система уп.В указанном режиме датчик обеспечивает равления гелиостатом обеспечивает регулиролинейиостьхарактеристикивпределах 5 угл.мин. 16 ванне температуры на приемнике солнечПридостижениизтогоуглавыходноенапряжение ной энергии с. заданной точностью (в одномдатчика равно 7,5 В, т.е. крутизна характеристики режиме) и получение максимальной мощносда 1 чика в режиме АС равна 1,5 В/угл.мин. ти отраженного солнечного потока (во второмРассмотрим работу системы в режиме АСРТрежиме работы),Для переключения в этот режим сначала навход 21 блока коммутации 9 подается крат- Кроме того,: применение в системе блокаковременный импульс положительной цоляр- коммутации 9 позволяет сократить числоности, устанавливающий репейные элементы шин управления, связывающих систему с37 н 38 в йсходное состояние и соответству- внешними командными устройствами. Этоющий команде "Отбой режимов". Затем важно, так-как в проектируемой системе, сосна вход 20 блока коммутации 9 подается26тоящей из 62-х гелиостатов, пульт управлениякратковременный импульс положительной ими находится в отдельном здании на значи.полярности, который поступает на релейный тельном расстоянии (до 500 и) от гелиоста.элемент 38 и через вентилъный элемент 39 - щвщна репейный элемент 37, Прн этом замыкаютсяконтакты 41 - 45,обеспечивая прохождечие Экономическая эффективность изобретения25сигналов солнечного датчика 8 с его выхо. заключается в том, что два суммируинцихдов 13 и 14 на первые входы суммируюшиусилителя и блок коммутации могут бытьусилителей 6 н 7, а также подключая к вто-ф реализованы на двух операционных усилителяхрым входам этих суммирующих усилителей и двух релейных элементах (дистанционныхвходы 17 и 18 блока коммутации 9. На 30 переключателях).эти входы подаются сигналы на отведениегелиостата по азимуту и углу места соответ- Известно что следящий привод состоит иэственно, которые вырабатываются специальной датчика угла, предварительного усилителя,автоматической системой по управлению тех-. усилителя мощности и исполнительного двинологическими процессами (АСУ ТП) и чч гателя с редуктором. Предварительный усиля.представляют собой постоянное напряжение тель может быть реализован на одном операв пределах от 0 до 7,5 В, которое изменяется дионном усилителе (для двух приводов -во времени по некоторому закону, опреде- два), Таким образом, два предварительныхляемому видом и количественным соотноше. усилителя следящих приводов по составу злением компонентов, применяемых для плавки 4 О ментов и сложности схемы эквивалентны(если приемником является солнечная печь). двум суммирующим усилителям, В итогеПод действием этих сигналов система управ- . из системы исключаются два датчика угла,леиия гелиостатом должна обеснечнвать отве. два усилителя мощности (мостовые транзисденне гелиостата но азимутальной и угломест- торные схемы) и два исполнительныхной осям на углы до 25 угл.мии. При такой 4 З двигателя с редукторами, а вводятсявеличине углов отведения обеспечивается два дистанционных переключателя и одинтребуемое регулирование мощности потока сол. диод. Кроме того, сокращается число жилнечной энергии, поступающей иа приемник, в соединительных кабелей. Одновременно поди ном д 07 номдиапазоне от Р вышается надежность системы и упрощаетсясщнрение эоны линеииости солнечного 511 и удешевляется ее эксплуатация, посколькудатчика с 5 угл. мин до 25 угл, мин в пред- наличие в системе двух дополнительныхложенной системе обеспечивается сравнитель- следящих приводов требует проведенияю простыми средствами, а именно замыка-. периодических регламентных работ,