Система каскадно-связанного регулирования солнечной установка

Оп И САН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ, СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Соеэ Советских Сфциаиистическкх Республик(22) Заявлено 0112.,78с присоединением заявк 05 В 11/00 Государстаеякый комнте СССР по аелам нзобретеннй я открытийлиостата щи ме Иэобно-связлению исистемановкамитепловымис помощ Р цэнергии,Известная система регулированиясолнечной установки, содержащаягелиостат, который механически соединен с приводами гелиостата поуглу места и азимуту к оптическисвязав через концентратор с солнечной установкой, двухкоординатныйсолнечный датчик, вход которого оптически связан через гилиостат с солнцем, а первый и второй выходы соединены, соответственно, со входами приводов гелиостата по углу места иазимуту. В известной системе производится регулирование пространственного положения солнечного потока,отраженного от гелиостата и направленного на концентратор с помощьюсигналов, вырабатываеьвюс двухкоординатным солнечным датчиком пропор)циональных отклонению солнечного потока от оптической оси двухкоординатного солнечного датчика и поступаюретение относится к каскаданному автоматическому управ может быть использовано в х управления солнечными устанапример, энергетическими,установками, работающими ью кон ент а ии солнечнойх на приводы ге по углуота и азиату (13.Регулирование величины солнечнойэнергии, поступающей на солнечнуюустановку в известной системе производится следующим образом: дискретно - путем отведения одного нлинескольких гелиостатов на угол, который исключает попадание отраженногосолнечного потока на солнечную установку; полуавтоматически - по визуальным наблюдениям оператора путемотведения гелиостата на угол, обеспечивающий попадание части отраженного солнечного потока на солнечнуюустановку. При этом слежение за отраженным от. гелиостата солнечным потоком продолжает осуществляться с помощью двухкоординатного солнечного 20 датчика, установленного неподвижноперед каждым гелиостатом, В связи сэтим отведение гелиостата на угол,превыаающий поле зрения двухкоординатного солнечного датчика, приводитк нарушению режима слежения эа Солнцем (автосопровождения , затрудняетрегулирование величины солнечнойэнергии, поступающей на солнечнуюустановку, в требуеьвах пределах, а 0 именно в пределах меньших, чем энер 868697гия, поступающая от одного гелиостата. Увеличение поля зрения двухкоординатного солнечного датчика приводит к одновременному снижению точности работы системы автоматического управления за счет увеличения зоны нечувствительности и снижения крутизны характеристики двухкоординатного солнечного датчика. Перечисленное выше снижает функциональные возможности системы авТоматического управления солнечной установки.МОИзвестны также системы каскадно- связанного регулирования, содержащие последовательно соединенные датчик основного регулируемого параметра, измеритель рассогласова ния регулируемого параметра и регулятор основного контура регулирования, выход которого соединен с первым входом измерителя рассогласова,ния, второй вход которого соединен 2 О с выходом измерителя промежуточного параметра, а выход через регулятор вспомогательного контура регулирования соединен с регулирующим органом объекта управления Г 23 и Г 31;25Наиболее близкой к предлагаемойпа технической сущности являетсясистема каскадно-связанного регулирования солнечной установки, содержащая двухкоординатный солнечный дат- Зрчик, выходы которого через первыйи второй приводы соединены, соответственно, с первым и вторым входамигелиостата выход которого соединен спервым входом двухкоординатного солнечного датчика и через концентратор - со входом солнечной печивыход которой соединен через датчиксолнечной энергии с первым входом устройства сравнения; второй и третийвходы которого соединены с первым 4 Ои вторым выходами пульта управления,а выход - с первым входом регулирующего устройства, второй вход которого соединен с.третьим выходом пультауправления 4 . 4Цель изобретения - повышение точности системы.Поставленная цель достигается тем,что в системе установлен исполнительный механизм, вход которого соединен щс выходом регулирующего устройства,а выход - со вторым входом двухкоординатного олнечного датчика, которыйустановлен на подвижном подвесе,На чеРтеже представлена блок-схема предлагаемой системы.Система включает солнечную установку 1, концентратор 2, гелиостат 3,регулирующее устройство 4, датчик 5солнечной энергии, двухкоординатныйсолнечный датчик 6, устройство 7 60сравнения, пульт 8 управления, первый и второй приводы 9 и 10, исполинательный механизм 11.Система работает следующим образом. 65 В режиме полуавтоматического регулирования солнечной энергии,поступающей от Солнца 12 в солнечную установку 1, сигнал со второго выхода пульта 8 управления отключает выходной сигнал устройства 7 сравнения от первого входа регулирующего устройства4. Сигнал с третьего выхода пульта8 управления, поступая на второй входрегулирующего устройства 4, производит поворот двухкоординатного солнечного датчика б на заданный угол приомощи исполнительного механизма 11.ри этом по сигналам с двухкоординатного солнечного датчика б, поступающим на первый и второй прйводы 9 и10 соответственно по углу места и поазимуту гелиостата 3, происходит поворот гелиостата 3 на угол, равный половине угла поворота двухкоординатного солнечного датчика б. Одновременно с поворотом гелиостата 3 происходит во-первых, отклонение солнечного йотока на угол поворота двухкоординатного солнечного датчика,б,во-вторых, обнуляется сигнал с выходадвухкоординатного солнечного датчика б,Таким образом, двухкоординатныйсолнечный датчик б продолжает работув режиме автосопровождения, сохраняя 1те же точностные характеристики системы автоматического управлениясолнечной установки.В режиме автоматического регулирования солнечной энергии, поступающей в солнечную установку 1, по сигналу со второго выхода пульта 8 управления выходной сигнал устройства7 сравнения подается на вход регулирующего устройства 4. В этом случаев устройстве 7 сравнения производитсясравнение заданного значения солнечной энергии, поступающей с первого выхода пульта 8 управления, и измеренного с помощью датчика 5 энергии, оптически связанного с солнечной установкой 1. Сигнал с выхода устройства, 7 сравнения, пропорциональный разности заданного и измеренного значений энергии, используется для управления исполнительным механизмом 11, осуществляющим поворот двухкоординатного солнечного датчика б по азимуту.Далее работа системы в автоматическом режиме происходит аналогично опи.санной выше работе в полуавтоматическом режиме, Отличие состоит лишь в том, что эа счет образования дополнительнего контура замкнутой система регулирования энергии, поступающей а солнечную установку, повыаается точность процесса регулирования, так как компенсируются погрешности, вызванные неточной юстировкой гелиостатов относительно концентратора, концентратора относительно солнечной установки, неоднородностью атмосферы, различными подвижками земной поверхности,Введение исполнительного мекчниэма двухкоординатного солнечного датчика, установленного на подвижном подвесе, по азимуту эквивалентно увеличению поля зрения двухкоординатного солнечного датчика, что позволя- ет обеспечиФь регулирование солнечной энергии в заданных пределах, не снижая при этом точности автосопровождения, Использование н качестве исполнительного механизма двухкоорди- о натного солнечного датчика по азимуту интегрирующего привода позволяет повысить порядок астатизма системы автоматического управления на единицу, как по управляющему, так и по возмущающему воздействию, что в 5 раэ 5 повышает точность системы ( в контуре регулирования энергии).Построенная таким образом система автоматического управления солнечной установки позволяет существенно 20 расширить пределы регулирования солнечной энергии, поступающей на солнечную установку. По сравнению, например, с системой автоматического управления, у которой поле зрения двухкоординатных солнечных датчиков составляет 2 угловых градуса, пределы регулирования увеличиваются в 5 раэ, причем точность регулирования энергйи при соответствуюшем выбоое регулирующего устройства и исполнительного меканизма двухкоординатного солнечного датчика, а именно использовании интегрирующего исполнитель= ного механизма, увеличивается в 8 раз, так как повышается порядок астатиэма системы регулирования, Кроме того, снижаются требования к точности юстировки двухкоординатных солнечных датчиков относительно концентратора, концентратора относительносолнечной установки.Формула изобретения. Система каскадно-снязанного регу.ирования сопнечной установки, содержащая двухкоординатный солнечныйдатчик, выходы которого через первыйи второй приводы соединены, соответственно, с перным и вторым входамигелиостата выход которого соединенс первым входом двухкоординатного солнечного датчика и через концентраторсо входом солнечной печи, выходкоторой соединен через датчик солнечной энергии с первым входом устройства сравнения, второй и третийвходы которого соединены с первым ивторым выходами пульта управления,а выход - с первым входом регулирующего устройства, второй вход которого соединен с третьим выходом пультауправления, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения точностисистемы, в ней установлен исполнительный механизм, вход которого соединенс выходом регулирующего устройства,а выход - со вторым входом двухкоординатного солнечного датчика, который установлен на подвижном подвесе.Источники информации,принятые во ннимание при экспертизе1. Йечце дев Нацие а севре гагц геьей Ве 1 гасса геа, 1973, й 10, р. 199204,2. Прусенко В.С. Пневматическиерегуляторы. М., "Энергия", 1966,с. 43-44.3. Авторское свидетельство СССРВ 338889, кл, 6 05 В 11/01; 1970.4. Авторское свидетельство СССРР 595700, кл. С 05 В 11/00, 1976За ППП "Патент", г. Ужгород, уд. Проектная,: 4 и э 8326/88. Тираж 943 ВНИИПИ Государственного комитета С по,-делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб