Устройство для измерения параметров вращения ротора в переходных режимах

(19 к измери.етенпяя, В ре"наче После им вэ 1 е два е ч 7.но. аль а)й ве оф в тупао щ"в ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИ(71) Предприятие "Уралтехэнерго" Пр изводСтвенного объединения по налад ке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей Союзтехзнерго"(53) 62,317.39:531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 415580, кл. С 01 Р 3/48, 1971.Авторское свидетельство СССР И 757983,. кл, С 01 Р 3/48, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВРАШЕНИЯ РОТОРА В ПЕРЕХОДНЫХ РЕ 11(ИМАХ т,=- . -г: - .т.т- -. - -," (5) Изобретение отно сится тельной технике. Цель изобр повышение точности измйрени гистре 51 сохраняется меньшее з ние периода измеряемой частоты. заполнения счетчика 47 поступае пульс на триггер 46 и он устана ется в нулевое состояние, запир элемент 48, и тактовая частота лителя 7 не проходит на счетчик Минимальное число, преобразован блоке 53 калькуляции блока 56 к ляции и индикации врашения рото высвечивается в виде макснмальн личины оборотов ротора При раб режиме запоминан:я импульсы пос ют на оба входа элемента ИБ, 24 временно. 1 ил, 1 13523Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения частоты вращения ротора, времени и скоростиб выбега и запоминания максимальных отклонений частоты вращения ротора в переходных режимах например роторов паровых, газовых и гидравлических турбин, 10Целью изобретения является повышение точности измерения.На чертеже изображена схема устройства.Частотный датчик 1 оборотов жестко соединен с ротором, скорость вращения которого контролируют, а выходом подключен к формирователю 2 стандартизированных импульсов 9 Кстсрыи Выхс дом Одновременно соединен с входом блока 3 момента начала торможения и входом блока 4 задания тактовых сигналов., входящего в состав автомати- ческого блока 5 измерения скорости.Кварцевый генератор 6 опорной частоты соединен через делитель 7 с блоком 8 счета периодов, блоком 9 управления памятью и блоком 10 управления чачалом и окончанием сравнения блока 1 выделения минимума.РР 0 Блок 5 автоматического измерения скорости состоит из пяти блоков, Основным является блок 4 задания тактовых сигналов., состоящий из счетчика 12, на вход которого через первый вход элемента ЗИ-НЕ 13 поступают сигналы от частотного датчика 1. через формирователь 2 и первый вход ключа 2 ИНЕ 14 а также от блока 15 Формирования пауз большой длительности через второй вход ключа 2 И-НЕ 14, через вход элемента ЗИ-НЕ 13 от блока 9 управления памятью блока 16 памяти, а также от устройства 17 "Исходное состояние" блока 18. Третьим выходом блок 4 соединен с вторым входом счетчика 19 блока 8 через инвертор 20 и. дифференциатор 21. Вторым выходом блок 4 соединен с вторым входом блобО ка 22 управления счетчиком номера ячеек через элемент 2 И-НЕ 23 и с третьич входом блока 15, а также с элементом ИЗБА 24 блока 25 индикацюь, первым выходом блок 4 подключен к второму входу оперативного запоминаюбб щего устройства (ОЗУ) 26 блока 16 памяти через дифференциатор 27. Блок 4 Формирует сигналы, длительность кото 69 2рых обратно пропорциональна скорости(частоте) вращения ротора.Блок 3 Фиксации момента началаторможения состоит из преобразователя 28 частота - напряжение, которыйдополнен пороговым устройством 29 иформирователем 30 сигналов управления. Сигналы с первого выхода блока 3подаются на второй вход блока 15 формирования пауз большой длительности.С второго выхода блока 3. сигнал подается на первый вход блока 22 управления счетчиком номера ячеек блока памяти через элемент 2 И-НЕ 23. Блок 3Формирует сигналы в зависимости отзнака ускорения,Блок 15 формирования пауз большойдлительности состоит из счетчика 31циклов, на вход которого подключенчерез ключ 2 И-НЕ 32. кварцевый генератор 6, второй выход блока 3, второйвыход триггера ЗЗ и выход элемента 17"Исходное состояние" блока 18, а выход блока соединен с вторым входомключа 2 И-НЕ 14 блока 4. Кроме того,первым входом триггер 33 блока 15соединен через инвертор 34 с вторымвыходом блока 4. Блок 15 формируетпаузы большой длительности при выбеге (отрицательном ускорении) ротора.Блок 8 счета периодов состоит изсчетчика 19 и ключа 2 И-НЕ 35, на первый вход, которого подается сигнал отблока 4 задания тактовых сигналов,на1второй вход - сигнал от кварцевогогенератора 6 через блок 7. Выход блока 8 соединен с входом ОЗУ 26 бло-.ка 16 памяти Блок 8 формирует сигнал "Двоичный код", который обратнопропорционален частоте вращения Е ротора.Блок 16 памяти состоит из четырехблоков. Основным является блок 36ОЗУ, входы которого соединены с блоками 4 и 8 блока 5 автоматическогоизмерения скорости и блоком 37 счетаномера ячеек, с первым выходом которого соединен также индикатор 38 номера ячеек блока 25 индикации; Выходблока 36 соединен с вторыми выходамиблоков 39 сравнения (вычисления) и40 регистра-минимума блока 11 деленияминимума. Вход блока 37 счета номераячеек соединен с вторым выходом блока 22 управления счетчиком номераячеек, который состоит из схемы2 И-НЕ 23, КБ-триггера 41, схемы ЗИНЕ 42. На вход блока 22 подаются сигка 56 калькуляции и индикации скорости вращения ротора. Блок 55 индикации номера ячейки своим входом соединен с вторым выходом блока 37 счета номера ячеек блока 16 памяти, а блок 56 через элемент ИЛИ 24 - с третьим выхока 4. Блок индикации обеспечивает перевод числа периодов в величину скорости вращения,. считывание этих значений, а также их маркировку.Устройство, кроме того, содержит инвертор 57, элемент 2 И-НЕ 58, дифференциатор 59, элемент 2 И-НЕ 60, элемент 2 И 61, дифференциатор 62.Устройство работает следующим образом.В момент включения питания воздействием на кчопку пИсходное состояниеи элемента 17 триггеры 33 блока 15 н 43 блока 9, а также счетчики 19 блока 8 и 47 блока 37 устанавливаются.в нулевое состояние. Счетчик 12 блока 4 устанавливается в состояние двоичный код которого соответствует 9, при . этом после снятия сигнала Исходное состояние" импульсы на счетчик 19 блока 8 с делителя 7 не проходят, пока не поступит импульс от измеряемой частоты Е и не переведет счетчик 12 блока 4 в состояние "0", С этого момента начинается первый цикл измерения, В течение восьми периодов, которые отсчитывает счетчик 2 блока 4, счетчик 19 блока 8 заполняется стандартизированными импульсами от делителя 7.По окончании заполнения через цепочку элементов 57, 27 блока 4 в ОЗУ блока 36 поступает сигнал записи и информация, содержащаяся в счетчике 19 блока 8, переносится в первую ячейку ОЗУ 26 и одновременно в регистр 51. По окончании переноса информации при сохранении положительного ускорения проходит импульс на счетчик 47 блока 37 и подготавливает следующую ячейку ОЗУ для записи. Далее идет сигнал сброса на счетчик 19 блока 8 через элементы 59, 20, 21 блока 4, который устанавливает счетчик 19 в нулевое состояние. Цикл счета и записи повторяется, В случае отНсутствия ускорения ( = 0) счетЙг.чик 47 блока 37 сохраняет свое состояние, и при окончании очередного цикла новая информация от счетчика 19 его калькулятору.Блок 25 индикации состоит из блока 55 индикации номера ячейки и блоз 1352369налы от блоков 3 и 4 блока автоматического измерения скорости. Блок 22формирует сигналы на переключениеячеек.Блок 9 управления памятью состоитиз триггера 43 сброса памяти, на первый вход которого через схему 2 И-НЕ 44 дом блока 37 и третьим выходом бловключены кнопка управления и выходблока 18 установки в исходное состоя Оние, а на второй вход подключен черездифференциатор 45 второй выход бло-.ка 37 счета номера ячеек, а также изтриггера 46, первый вход которогосоединен с вторым выходом счетчика 47номера ячеек блока 37, а второй вход .с блоком 8 установки в исходное состояние. Инверсным выходом через элемент 48 триггер 46 соединен с блоком 22, а вторым выходом - с вторымвходом блока 10 управления началом иокончанием сравнения блока 11 выделения минимума.Блок 11 выделения минимума состоит из четырех блоков: блоха 39 сравнения (вычитания), блока 40 регистраминимума, блока 49 управления записьюв регистр и блока 10 управления началом и окончанием сравнения.Элемент 50 сравнения блока 39 своим вторым входом соединен с выходомОЗУ 26 блока 36, третьич входом - синверсным выходом регистра-минимума 51блока 40, а выходом - с первым входомэлемента 52 блока 49. Регистр-минимум 51 блока 40 первым входомсоединен с выходом блока 49 управления записью в регистр, вторым входом - свыходом ОЗУ 26, первым выходом - стретьим входом блока 39 и вторым вы 40ходом - с входом схемы 53 калькуляциии индикации скорости блока 25 индикации.Блок 49 управления записью в регистр. состоит из логических элементов 2 И-НЕ 52 и ЗИ-НЕ 54. Выход бло 45ка 49 подсоединен к первому входу регистра-минимума 51. Входами блок 49соединен с выходом блока 1 О управления началом и окончанием сравнения итриггером 46.Блок 11 обеспечивает поочередноесравнение значений числа периодов взафиксированных интервалах, информация о которых хранится в ОЗУ, выбирает минимальное значение и передает5 13523 записывается опять в первую ячейку ОЗУ и регистр 51.При появлении отрицательного ускорения от элемента 30 блока 3 поступает сигнал 1", который разрешает прохождение импульса с диФФеренциатора 59 на триггер 33 блока 15. Этот импульс устанавливает триггер 33 в единичное состояние,.при этом на эле- О мент 14 блока 4 поступает сигнал пО, запрещающий прохождение импульсов измеряемой частоты, а на элемент 32 блока 15 поступает сигнал "1", разрешающий счет импульсов с делителя 7 счетчиком 31. Таким образом, Формируется длительная пауза=30 с, определяемая временем заполнения счетчика 31.По окончании счета счетчик 31 бло ка 15 выдает импульс на триггер 33 и устанавливает его в состояние пО при этом блок 4 включается в работу и осуществляет цикл замера длительности периода с записью в память, после чего вновь Формируется пауза 730 с. Такой режим работы производится до заполнения счетчика 47 блока 37, После его заполнения формируется сигнал от счетчика 47 на установку триггера 43 в состояние "1", при этом запись в ОЗУ прекращается за счет поступления сигнала п 0" на элемент 13 блока 4 и остановки работы этого блока.Одновременно на инверсном выходе35 триггера 43 блока 9 появляется сигнал "1" и элемент "44 разрешает прохождение сигнала с делителя 7 на счетчик 47 блока 37 через элементы 42.и 60 блока 22.При этом на сумматоре 50 блока 39 при каждом импульсе происходит сравнение величин содержимого регистра 51 и соответствующей ячейки ОЗУ 26. Ес 45 ли в регистре 51. значение сравниваемой величины меньше, чем в ячейке памяти, то .на выходе сумматора 50 имеется знак переноса тождественный логической единице, а на выходе элемен 50 та 52. - логический ноль, Элемент 54 при этом не пропускает сигнал на запись содержимого ячейки ОЗУ в регистр 51 и в регистре остается меньшее число. Если в ячейке ОЗУ число меньше, чем в регистре 51, то знак55 переноса на выходе сумматора 50 отсутствует, сигнал записи через эле,менты 61 и 54 проходит в регистр 51 696и при этом записывается меньшее число.Таким образом, в регистре 51 сохраняется меньшее значение периода измеряемой частоты. После заполнения счетчика 47 поступает импульс на триггер 46, который устанавливается в нулевое состояние, запирая при этом элемент 48, и тактовая частота с элемента 7 не проходит на счетчик 47. Минимальное число, преобразованное в схеме 53 калькуляции блока 56, высвечивается в виде максимальной величины заброса оборотов ротора.Для ручного считывания записанного в ячейках ОЗУ предусмотрен элемент 41, представляюший собой КБ-триггер, у которого в исходном состоянии на выходе имеется "1". При замыкании контактов ключа на выходе элемента 41 появляется пОп при размыкании - вновь 1". Через элементы 42 и 60 сигнал попадает на вход С счетчика 47.Импульсы на запуск калькулятора 53 поступают через элемент ИЛИ 24 блока 56 либо с элемента 59 блока 4 при нормальном режиме (ускорение равно нулю), либо с элемента 60, при работе в режиме выделения максимума или ручном съеме инФормации.При работе в режиме запоминания (наличие ускорения, счетчик 47 не заполнен) импульсы поступают на оба входа элемента ИЛИ 24 одновременно.Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яУстройство для измерения параметров вращения ротора в переходных режимах, содержащее частотный датчик оборотов, подключенный к формирователю стандартизированных импульсов,связанному с блоком автоматического измерения скорости вращения, к которому подключен через делитель частоты генератор опорной частоты, блок момента начала торможения и блок индикации с регистром памяти, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен блок памяти, блок выделения минимума, в блок автоматического измерения скорости дополнительно введен задатчик тактовых сигналов и счетчик периодов, а в блок индикации дополнительно введен калькулятор, причем второй выход делителя частоты соединен с первым входом блока памяСоставитель М, ХаустовТехред А.Кравчук . Корректор И.Муска Редактор И.Рыбченко Заказ 5560/43 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 13523 ти и с первым входом блока виделения; минимума г,ервый выход блока автоматического измерения скорости подключенк второму входу блока памяти, третьим входом соединенного с вторым5 выходом блока автоматического измерения скорости, третий выход которого соединен с четвертым входом блока памяти и с вторым входом блока Выделения минимума, четвертый выход блока автоматического измерения скорости подключен к пятому входублока памяти, шестым входом соединенного с пя- тым выходом блока автоматического из 698мерения скорости, первый вход которого подключен к первому выходу блока памяти, вторым выходом соединенного с первым входом блока индикации, третьим висодом - с вторым входом блока индикации, четвертым выходом - с третьим входом блока выделения минимума, а пятым выходом - с четвертым входом блока выделения минимума, тре" тий вход блока индикации подключен к шестому выходу блока автоматического измерения скорости, а четвертым входом - к выходу блока выделения минимума.