Способ автоматического управления процессом дефибрирования

(56)сУ 1312676, кл, НАвторское сви1 Г 1172542, кл, П 8).идетельство 02 1 3/12, етельство С21 В 1/ОЙ,СССР987.СР987. ЕСКОГО УРОВАНИЯ ится к управл лрования в це мышленности и. но при изготов-путем дефибрицелью сокращетивной мощности овышения качестнагрузки древес ение качестния в узле Изобретение о но-бумажной пром к управлению проц при изготовлении дефибрерах, и мо но для управлени ния из энергосис ности и величино нагрузки (секция сного завода. Целью изобрет ние потребления1 изображена реализующег инеаризованны тики цепных д азличных 1; и тики САР проц беспечивающиеблок-схема способ; настатическиефибреров На Фигустройствфиг, 2 характериЫф) при статическисса дефибрзаконы ц.; характерисрования, о= сопзс. ения является среактивной мощн ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ .ПРИ ГКНТ СССР(5 Й) СПОСОБ АВТОМАТИЧ НИЯ ПРОЦЕССОМ ДЕФИБР (57) Изобретение отн нию процессом дефибр люлозно-бумажной про может быть использов лении древесной масс рования древесины, , ния потребления реак из энергосистемы и и ва напряжения в узле тносится к целлюлозышленности, а именно ессом дефибрирования древесной массы на жет быть использовая режимами потреблетемы реактивной мощй напряжения в узле шин) древесно-масЯО 157 З но-массных заводов целлюлозно-бумажных комбинатов осуществляют согласование энергетических режимов работысинхронных двигателей дефибреров стехнологическими режимами обработкидефибрерных камней, Для этого автоматически регулируют токи возбуждениясинхронных двигателей дефибреров взависимости от их загрузки по активной мощности, уровня напряжения в узле нагрузки и состояния поверхностейдефибрерных камней путем измерениянапряжения в узле нагрузки с помощьютрансформатора и датчика напряжения,сравнения его в автоматическом регуляторе напряжения с заданным значением напряжения, а также сравненияполученной величины рассогласованияс верхним и нижним уровнями напряже.ния в компараторе и, в случае выходаего за указанные пределы, формирова"ния управляющего воздействия и корректировки напряжений для управлениятиристорными возбудителями двигате-.лей обоих дефибреров. 2 ил. из энергосистемы и повыва регулирования напряжнагрузки, 153065Синхронные главные двигатели 1 и2 (фиг,1) первого 3 и второго 4 дефибреров соединены с датчиками 5 и6 активных мощностей, потребляемыхиз сети, и церез соответствующие тиристорные возбудители 7 и 8 связаныс первым и вторым выходами управляющего устройства 9, первый и второйвходы которого подклюцены соответственно к датчикам 5 и 6.Трансформатор 10 напряжения церездатчик 11 напряжения в узле нагрузкиподключен к первому входу автомати,цбского регулятора 12 напряжения,вход которого соединен с первымВхОДОм компдратора 13, поДключенногоктретьему входу управляющего устройства 9, Трансформатор 10 напряженияпо входу связан с узлом 14 нагрузки.Первый выход задатцика 15 подключенк второму входу автоматицеского регулятора 12 напряжения, а второй итретий выходы - к соответствующимвходам компгратора 13. 25Кроме того, приняты следующиеОбозначения: Я; - скорости вращениядвигателей подачи баланса дефибреров, - коэффициенты загрузок по активной мощности главных двигателей деФибреров,. 1, - показатели состоянийПоверхностей дефибрерных камнейострому состоянию камнясоответствует 1,) тупОму3 ) р ц;удельные расходы электрической энергии на дефибрирование, отрезки АВ иВС - участси статических характерис-тик САР процесса дефибрирования, соответствующие насеценному и затупленному состоянию дефибрерных камней.Сущность способа заключается вследующем.В исходном состоянии системы регулирования процесса дефибрирования режим работы первого дефибрера соответствует тоцке А (Фиг,2 а). Дефибрерныйкамень дефибрера 3 (фиг.1) острый,так как произведена его насецка иимеет показатель состояния поверхности 1, . Двигатель подаци баланса к50камню имеет скорость вращения Ы,.Главный двигатель 1 дефибрера работает с относитепьной загрузкой по активной мощности , = 0,6 и током возбуждения, обеспечивающим режим компен55сации реактивной мощности и стабилизации напряжения в узле нагрузки.Требуемый ток возбуждения синхронногодвигателя 1 получают путем подачи на вход системы импульсно-Фазового управления (СИФУ) тиристорного возбудителя 7 напряжения управления 0 н с первого выхода управляющего устройства 9, на первый вход которого для этого подают напряжение Б пропорциональное активной мощности, потребляемой двигателем 1 иэ сети с выхода датчика 5 мощности, а на третий вход - напряжение Б с выхода компаратора 13,В исходном состоянии режим работы второго дефибрера 4 соответствует точке В (фиг.2 б), Его камень (фиг.1). имеет показатель состояния поверхности 1, т,е. находится в притупленном состоянии по сравнению с камнем первого дефибрера. Двигатель подачи баланса вращается со скоростью Я Главный двигатель 2 второго дефибрера работает с относительной загрузкой по активной мощности= 0,8 и током возбуждения, обеспечивающим режим нулевой реактивной мощности и отсутствия стабилизации напряжения, так как при загрузке по активной мощности = 0,8 синхронный двигатель нецелесообразно использовать в режиме компенсатора реактивной мощности и стабилизатора напряжения. Требуемый ток возбуждения синхронного двигателя 2 получают путем подачи на вход СИФУ тиристорного возбудителя 8 напряжения управления Бс второго выхода управ.пяющего устройства 9, на второй вход которого для этого подают напряжениепропорциональное активной мощности, потребляемой двигателем 2 из сети (с вь 1 хода датцика 6 мощности), а на третий вход - напряжение Б с выхода компаратора 13В процессе дефибрирования происходит неизбежное затупление дефибрерных камней, сопровождающееся увеличением показателей состояний их поверхностей ,( ) 1 фиг,2), При этом системы автоматицеского регулирования, обеспецивающие поддержание постоянства заданных соотношений между потребляемой синхронными двигателями дефибреров электрицеской мощностью и их производительностью, автоматически увеличивают скорость вращения двигателяподачи баланса. Последнее приводит кувеличению загрузки обоих синхронныхдвигателей по активной мощности. Приэтом для обеспечения режима компенсации реактивной мощности синхроннымдвигателем 1 и стабилизации напряжениядвигателя продолжается до точки С,в которой загрузка двигателя становится равной 9,= 1,0. При этом дляобеспечения режима компенсации реактивной мощности и стабилизации напряжения синхронным двигателем 2 приработе второго дефибрера на участкеАВ характеристики= сопят и обеспечения режима нулевой реактивноймощности синхронного двигателя и отсутствия стабилизации напряжения приработе первого дефибрера на участкеВС характеристики= сопвс автоматически регулируют токи возбужденияобоих синхронных двигателей в функции загрузки их по активной мощности,уровня напряжения в сети и с учетомсостояния поверхностей дефибрерных20 камней,При достижении загрузки главногодвигателя первого дефибрера значения1,0 (точка С, фиг,2 а) выходноенапряжение Б датчика 5 мощности и25 соответственно напряжение Б(фиг.1)достигают таких величин, при которыхподают сигнал на звуковую сирену,оповещающую дефибрерщика о необходимости очередной насечки камня перво 0 го дефибрера 3. Производят насечкукамня и приводят систему регулирования первого дефибрера в точку А(фиг,2 а) и устанавливают ток возбуждения синхронного двигателя 1, обеспечивающий режим компенсации реактивной мощности и стабилизации напряжения. В этом режиме первый двигательработает на участке АВ характеристики с, = сопят.4 О К этому времени второй дефибрерпереходит работать на участок ВС характеристики= сопвс, а его главный двигатель 2 работает в режименулевой реактивной мощности и отсут 5 ствия стабилизации напряжения. Далееуказанный цикл работы повторяют.Таким образом, если главный двигатель 1 первого дефибрера, имея на 50 55 5 157при работе первого дефибрера на участке АВ характеристики а= сопвс(фиг,2 а) и для получения режима нулевой реактивной мощности синхронногодвигателя 2 и отсутствия стабилизации напряжения при работе второгодефибрера на участке ВС характеристики в = сопят (фиг.2 б) автоматически регулируют токи возбужденияобоих синхронных двигателей в функции загрузки их пс активной мощностиуровня напряжения в сети и с учетомсостояния поверхностей дефибрерныхкамней,С течением времени (от полуторадо трех суток) состояние поверхностикамня первого дефибрера достигаетзначения , загрузка первого главного двигателя достигает значения(, = 0,8 (точка В, фиг,2 а). Последнееприводит к увеличению напряжения Б,и соответственно Б, до таких значений, при которых автоматически снижают ток возбуждения двигателя первого дефибрера до заданного минимального значения, обеспечивающего режимнулевой реактивной мощности, и отсутствия стабилизации напряжения вузле нагрузки.К этому времени показатель состояния поверхности камня второго дефибрера достигает значения 1 (каменьтупой), а загрузка его двигателя достигает значения = 1,0 (точка С,фиг,2 б), При этом выходное напряжение У датчика 6 мощности и соответ, ственно напряжение П (фиг.1) достигает таких величин, при которых подают сигнал на звуковую сирену, оповещающую дефибрерщика о необходимос, ти очередной насечки камня второгодефибрера ч. Производят насечку камня и приводят систему регулированиявторого дефибрера в точку А (фиг.2 б).При этом устанавливают ток возбуждения синхронного двигателя 2, обеспечивающий режим компенсации реактивноймощности и стабилизации напряжения вузле нагрузки. В этом режиме второйдвигатель работает на участке АВ характеристики ц = сопят.Первый дефибрер в это время работает на участке ВС характеристики= сопвс, но в режиме нулевой реактивной мощности и отсутствия стабилизации напряжения, так как загрузкаего главного двигателя Р,0,8(фиг.2 а). Этот режим работы первого сеченный камень на валу, работаетв режиме компенсации реактивной мощности и стабилизации напряжения в узле нагрузки (участок АВ характеристики ц = сопят), то главный двигатель 2 второго дефибрера, имея притупленный камень на валу, работает врежиме нулевой реактивной мощности и отсутствия стабилизации напряжения(участок ВС характеристики ссопвС). Если же главный двигатель1 первого дефибрера, имея притупленный камень на валу, работает в режиме нулевой реактивной мощности и отсутствия стабилизации напрянения= сопвт:), то главный двигатель 2 второго дефибрера, имея насеченный камень на валу, работает в режиме компенсации реактивной мощности и стаби Олизации напряжения (уцасток АВ характеристики= сопят).За счет согласования технологического режима изготовления древесноймвссы с автоматическим регулированием режимов возбуждения синхронныхдВигателей в функции их активной мощнрсти, уровня напряжения в сети и сучетом состояния поверхностей дефибрерных камней по крайней мере двух де Фйбреров осуществляют реким компенсации реактивной мощности и стабилизацИи напрякения в узле нагрузки комбината, что снижает потребление реактивной мощности из энергосистемы и25повышает качество напряжения, следовательно, снижает себестоимость деФибрируемой древесной массы, а такжеповышает срок службь электрооборудования, питающего от данного узла нагрузки.Устройство для реализации способаработает следующим образом,Активную мощность, потребляемуюсинхронными двигателями 1 и 2 дефибреров на выполнение технологическойоперации изготовления древесной массы, контролируют датчиками 5 и 6 активных мощностей.40Выходные сиг налы 13, и ц указанныхдатчиков подают на два входа управляющего устройства 9. Одновременно спомощью трансформатора 10 напрякениякойтролируют уровень напряжения вузле 14 нагрузки, Выходное напряжениес вторичной обмотки трансформаторз 10напрякения подают на вход датцика 11напряжения в узле 14 нагрузки. Послепреобразования выходное напряжение11, пропорциональное фактическомунапряжению в узле 14 нагрузки, подаЮт на вход автоматического регулятора 12 напряжения. На второй вход последнего от задатчика 15 подают сиг 55нал Б , пропорциональный заданномууровню напряжения в узле 1 нагрузки,После сравнения указанных сигналоврегулятор 12 напряжения вырабатывает управляющий, сигнал Б , который подают на первый вход компаратора 13. На два других вхоца компаратора 13 подают от задатчика 15 сигналы управленияПоследнии сравнива т сиг нап 1 с сигналом задания 13 напря 7 Ъженив в узле 14 нагрузки и сигналом 1 , пропорциональным заданному пределу изменения напрянения. В результате сравнения указанных сигналов компаратор 13 вырабатывает управляющий сигнал Б , который с выхода последнего подают на третий вход управляющего устройства 9. Последнее взависимости от величины активной мощ" ности, потребляемой синхронными дви" гателями дефибреров из сети, от уровня напрянения в узле нагрузки, а также от состояния поверхности дефибрерных камней (т.е, работают ли дефибреры на участках характеристик АВ или ВС, Фиг, 2 а и б), вырабатывает управляющие сигналы Б ч 11, которые по" дают на входы систем импульсно-фазового управления тиристорных возбудителей 7 и 8 синхронных двигателей 1 и 2 С выхода последних требуемые автоматицески регулируемые значения напрянений возбуждения подают на обмотки возбуждения синхронных двига" телей 1 и 2, по которым под действием указанных напряжений протекают требуемые автоматически регулируемые токи возбуждения, В результате устройство обеспечивает работу по крайней мере двух синхронных двигателей или в режиме компенсации рсактивной мощности и стабилизации напряжения в узле нагрузки древесно-массного завода или в режиме нулевой реактивной мощности и отсутствия стабилизации напряжения,Последняя способность позволит осуществить комплексное регулирова:ие реактивной мощности и напряжения в узле нагрузки и дает возможность согласовать технологицеский режим процесса дефибрирования с энергетическими режимами работы по крайней мере двух дефибреров.Формула и з о б р е т е н и яСпособ автоматического управления процессом дефибрирования, осуществляемый двумя дефибрерами приводимыми во вращение синхронными двигателями, 1573065 10путем насечки камня одного дефибрераи затупления камня другого дефибрера,регулирования величины токов возбуждения обоих двигателей дефибреров взависимости от величин активных мощностей, потребляемых .ими из сети,о т л и ч а ю щ и й с я тем, цто,с целью снижения потребления реактивной мощности из энергосистемы и повышения качества регулирования напряжения, измеряют напряжение узла нагрузки, сравнивают его с заданным напряжением, полученную величину рассогласования сравнивают с максимальным и 5минимальным допустимыми уровнями напряжения и в случае отклонения величины рассогласования напряжений отуказанных уровней корректируют вели"чину токов возбуждения обоих двигателей дефибреров,1573065 Составитель Н,Кореевактор Н.Бобкова Техред Л,Сердюкова Корректор Н.КоролвПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гагарина, 191 ЗакаВНИИ 1623 Госу Тираж 331 Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, Й/5