Сервомотор для привода клапанов паровой турбины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 19) 1 4 Г 01 В 211 СЕй 962 Я ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а гакаьюиекяапакаа да ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Производственное объединение Турбомоторный завод им. К. Е. Ворошилова(54) СЕРВОМОТОР ДЛЯ ПРИВОДАКЛАПАНОВ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ(57) Изобретение относится к энергомашиностроению, может быть использовано в системах регулирования паровых турбин и позволяет повысить быстродействие сервомотора при импульсных разгружениях турбины в фазе восстановления исходноймощности. Промежуточный сервомотор (ПС) 3 снабжен дополнительным дросселем 5 обратной связи с нелинейной зависимостью площади от перемещения ПС 3 в направлении, соответствующем движению поршня 1 на открытие клапанов турбины. Сумма площадей дросселя 4 обратной связи ПС 3 и дополнительного дросселя 5 обратной связи одинакова на упоре ПС 3, соответствующем движению поршня 1 на открытие клапанов турбины, и в положении отсечки ПС 3. При импульсном разгружении поршень 1 сервомотора движется вверх с максимальной скоростью на всем ходе вплоть до исходного положения, что обеспечивает максимальный темп восстановления исходной мощности. В фазе восстановления мощности поршень 1 движется с максимальной скоростью до положения, соответствующего новому уровню мощности. 3 ил.Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в системах регулирования паровых турбин.Целью изобретения является повышение быстродействия сервомотора при импульсных разгружениях турбины в фазе восстановления исходной мощности.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого сервомотора; на фиг. 2 - пример конструктивного исполнения дросселя обратной связи промежуточного сервомотора и дополнительного дросселя обратной связи; на фиг. 3 - зависимости площадей дросселя обратной связи промежуточного сервомотора, дополнительного дросселя обратной связи и их суммы от перемещения (й) промежуточного сервомотора.Сервомотор содержит поршень 1, дроссель 2 обратной связи сервомотора, промежуточный сервомотор 3 с дросселем 4 обратной связи и дополнительным дросселем 5 обратной связи. Г 1 од промежуточным сервомотором 3 подразумевается отсечной золотник, выполненный заодно с промежуточным сервомотором 3.Дроссель 4 обратной связи образован окном 6 (фиг. 2) в промежуточном сервомоторе 3 и кромками 7 и 8 расточки в буксе 9 промежуточного сервомотора 3. Дополнительный дроссель 5 обратной связи образован окном 10 в промежуточном сервомоторе 3 и кромкой 8 расточки в буксе 9. На фиг. 2 промежуточный сервомотор 3 изображен в положении отсечки (точка 0 на фиг. 3). Перемещение й промежуточного се вомотора 3 вверх 0(й( (фиг. 3) от пс жения отсечки до верхнего упора (точк, 1) соответствует открытию клапанов (не показаны) турбины, вниз а(й(0 от точки О до нижнего упора (точка а) - закрытию клапанов.Зависимость площади Г дросселя 4 обратной связи при а(й(0 полинейна, а при о- й(1 линейна. На участке Ы(й( изменение Р 1 компенсирует внешнее воздействие (отрицательная обратная связь), обеспечивая устойчивую работу сервомотора в установившихся режимах, при малых отклонениях от него в результате случайных возмущений и в переходных процессах регулирования. На участке в(й(с изменение Р усиливает внешнее воздействие (положительная обратная связь), вызывая ускоренное движение промежуточного сервомотора 3 к нижнему упору (точка а) и, тем самым, обеспечивая максимально быстрое закрытие регулирующих клапанов турбины. Площадь Р 2 дополнительного дросселя 5 обратной связи равна нулю при а(й(1, а ее зависимость при е(й( соответствует положительной обратной связи промежуточного сервомотора 3. Суммарная зависимость площадей (Р 1+Е) от й характеризуется зоной отрицательной обратной связи при д(й(е (включает и положение отсечки) и двумя зонами положительной обратной связи: одной при в(й(с (для ускоренного закрытия клапанов турбины при сбросе электрическойнагрузки) и другой при е(й(1 (для быстрого открытия клапанов турбины в фазе восстановления исходной мощности при импульсном раагружении). Кроме того, суммарная плошадь (Р+Р 2) одинакова в положении отсечки О и на верхнем упорепромежуточного сервомотора 3, что подчеркнуто штриховой линией,Сервомотор работает следующим образом.В исходном положении промежуточный 15 сервомотор 3 находится в положении отсечки(й=О). При сбросе электрической нагрузки или импульсном разгружении в фазе снижения мощности воздействие от регулятора скорости или электрогидравлического преобразователя (не показаны) вызывает движение промежуточного сервомотора 3 вниз. В зоне отрицательной обратной связи (д(й(0) скорость движения промежуточного сервомотора 3 невелика вследствие пропорционального закона его движения и 25 не может обеспечить быстрого движенияпоршня 1, в зоне положительной обратной связи (в(й(с) промежуточный сервомотор 3 движется ускоренно на нижний упор а вне зависимости от внешнего воздействия, вызывая быстрое перемещение ЗО поршня 1 и, таким образом, быстрое закрытие регулирующих клапанов турбины. При импульсном разгружении это позволяет получить максимально возможный темп снижения мощности турбины. Перемещение поршня 1 вызывает изменение площади З 5 дросселя 2 обратной связи сервомотора,которое частично компенсирует внешнее воздействие на промежуточный сервомотор 3, При импульсном разгружении после снятия внешнего воздействия, т.е. в фазе восста новления исходной мощности, на промежуточный сервомотор 3 действует лишь это изменение расхода через дроссель 2 обратной связи, в результате чего промежуточный сервомотор 3 начинает двигаться вверх.Поднявшись выше положения отсечки 0 и по пав в зону положительной обратной связи(е(й, он ускоренно выходит на верхний упор и удерживается там. При этом поршень 1 движется с максимальной скоростью вверх, открывая регулирующие клапаны турбины. После снятия внешнего воз действия устойчивому состоянию сервомотора соответствует исходное (перед импульсным разгружением) полжение поршня 1 при отсечном положении промежуточного сервомотора 3 и, таким образом, исходному 55значению площади дросселя 2 обратной связи сервомотора - значение плошади (Р 1+Р 2) в положении отсечки 0 промежуточного сервомотора 3, Вследствие того, что площадь (Р+Р 2) дросселей 4 и 5 обрат1513161 формула изобретения 5ной связи промежуточного сервомотора 3 одинакова в положении отсечки и на верхнем упоре , он будет удерживаться на верхнем упоредо тех пор, пока поршень 1 сервомотора не достигнет с максимальной скоростью исходного положения. Так как зона е(Й( является зоной положительной обратной связи, то при достижении поршнем 1 исходного положения промежуточный сервомотор 3 начнет ускоренно двигаться к положению отсечки О и, вслед ствие большой разницы в постоянных времени промежуточного сер вомотора 3 и поршня 1, переходит в него настолько быстро, что поршень 1 практически не успевает сместиться из исходного положения В ре зультате и поршень 1 сервомотора и промежуточный сервомотор 3 оказываются в том же положении, что и перед импульсным разгружением, и на этом переходный процесс заканчивается. Таким образом, при импульсном разгружении в фазе вос становления исходной мощности поршень 1 сервомотора движется вверх с максимальной скоростью на всем ходе вплоть до исходного положения, что обеспечивает максимальный темп восстановления исходной мощности. При импульсном разгружелии с выходом на новый уровень электрической мощности сервомотор работает аналогичным образом, В фазе восстановления мошности поршень 1 движется с максимальной скоростью до положения, соответ- З 0 ствуюшего новому уровню мощности. Сервомотор имеет наибольшее быстродействие при импульсных разгружениях турбины, что обеспечиьает максимально возможные скорости изменения мощности турбины и тем самым расширяет ее функциональные возможности в обеспечении надежной работы энергосистемы в аварийных режимах. Сервомотор для привода клапанов паровой турбины, содержащий поршень, дроссель обратной связи и отсечнои золотник, выполненный заодно с промежуточным сервомотором, имеющим дроссель обратной связи с нелинейной и линейной зависимостями площади от перемещения промежуточного сервомотора в направлении, соответствующем движению поршня на закрытие и открытие клапанов турбины соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия сервомотора при импульсных разгружениях турбины в фазе восстановления исходной мощности, промежуточный сервомотор снабжен дополнительным дросселем обратной связи с нелинейной зависимостью площади от перемещения промежуточного сервомотора в направлении, соответствующем движению поршня на открытие клапанов турбины, а сумма его плошади и плошади обратной связи промежуточного сервомотора одинакова в положении отсечки и на упоре промежуточного сервомотора, соответствующем движению поршня на открытие клапанов турбины.1513161 Нй Ж 5 ЮЯИ 0 Составитель В. ГутоТелред И. ВересТираж 456комитета по изобретениямсква, Ж - 35, Раушскаяский комбинат Патент, г Редактор Г. ГерберЗа каз 5959/34ВНИИПИ Государственного113035, МоПроизводственно-издатель ровКорре Подпи и открыт наб., д, . Ужгород ктор М. Васильевасноеням при ГКНТ СССР4/5