Канал магнитогидродинамического генератора

 

(19)SU(11)1253401(13)A1(51)  МПК ⁵    _H02K44/08(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) КАНАЛ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к магнитогидродинамическим (МГД) устройствам, в частности к каналам многоэлектродных МГД-генераторов, и может быть использовано при создании промышленной МГД-электростанции для повышения управляемости и надежности. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия управления режимом работы МГД-генератора. На чертеже схематически показан канал МГД-генератора. Он содержит электроды и элементы конструкции 1, связанные с токовыводами 2, связанные между собой с помощью внутренних электрических цепей 3, в которых установлены регулируемые фильтры 4 электрического сигнала (например, резонансные фильтры с регулируемой полосой пропускания). Фильтры 4 обеспечивают запирание или пропускание электрического сигнала определенной частоты по команде управляющего устройства 5. Токовыводы 2 связаны с наборным полем 6, связанным с регулируемыми фильтрами 7, соединенными с токовыводами внешних устройств 8 и управляющим устройством 5. Наборное поле 6 соединено через регулируемые фазовращатели 9 (например, через пассивные четырехполюсники) с одной секцией двухсекционного коммутирующего устройства 10. Кроме того, наборное поле 6 непосредственно соединено с второй секцией двухсекционного коммутирующего устройства 10. Регулируемые фазовращатели 9 и коммутирующее устройство 10 соединены с управляющим устройством 5. Регулируемые фазовращатели позволяют по команде управляющего устройства задавать различные фазы электрического сигнала, поступающего на наборное поле 6. Одна из секций коммутирующего устройства 10 соединена с регулируемым фильтром 11, соединенным через датчик тока 12 с генератором тока или напряжения 13 (например, со стандартным генератором), соединенным также с управляющим устройством 5. Вторая секция коммутиpующего устройства 10 соединена с регулируемым фильтром 14, соединенным с датчиком напряжения 15. Датчики тока 12 и напряжения 15 через аналого-цифровые преобразователи 16 и 17 соединены с регистрирующим устройством 18 (в качестве регистрирующего устройства можно использовать ЭВМ). Регулируемые фильтры 11 и 14 и регистрирующее устройство 18 соединены с управляющим устройством 5. Фильтры 7, 11 и 14 обладают теми же характеристиками, что и фильтры 4. Управляемый генератор тока или напряжения 13 по сигналу управляющего устройства 5 задает амплитуду и частоту электрического сигнала. Управляющее устройство 5 обрабатывает поступающую информацию от регистрирующего устройства 18 и по заданному алгоритму выдает управляющие сигналы устройствам 4, 7, 9, 10, 11, 13, 14 и 18. Регистрирующее устройство 18 запоминает информацию, получаемую от устройства 5, 16 и 17. Управляющее устройство 5 и токовыводы внешних устройств 8 соединены с внешними устройствами 19, например с устройствами электрического нагружения канала (инверторами). МГД-канал работает следующим образом. Управляющее устройство 5 содержит "библиотеку" состояния МГД-канала. Входными параметрами для "библиотеки" являются режим работы внешних устройств 19, в частности значения токов на токовыводах внешних устройств 8, а также величины амплитуды и частоты электрического сигнала, вырабатываемого генератором переменного тока или напряжения 13 и фазы этого сигнала, поступающего на электроды и элементы конструкции 1, режим работы фильтров 4 и коммутатора 10. Задача управляющего устройства 5 заключается в сопоставлении реального состояния с заданным в "библиотеке". При работе в режиме с минимальным возмущением для получения реального состояния, управляющее устройство 5 выбирает частоту и амплитуду сигнала генератора переменного тока или напряжения 13. В частности, соответствующий выбор частоты позволяет отстроиться от собственных шумов МГД-канала и от шумов внешних устройств. Устройство 5 дает команду на запирание фильтра 7, на открытие или закрытие фильтров 4 по заданной частоте и на установку фаз фазовращателей 9. Устройство 5 дает команду коммутирующему устройству 10 на последовательное или групповое подключение к различным точкам наборного поля 6 канала фильтра 11 и генератора 13. При каждом таком подключении управляющее устройство 5 дает команду коммутирующему устройству 10 на последовательный анализ либо всех точек наборного поля, либо группы точек каналу фильтра 14, датчику 15. Устройство 5 дает команду регистрирующему устройству 18 на запись показаний аналого-цифровых преобразователей 16 и 17. Полученная информация устройством 18 передается управляющему устройству 5 для формирования данных реального состояния канала. Управляющее устройство 5 содержит алгоритм, позволяющий по результатам сопоставления реального и "библиотечного" состояний выработать управляющий сигнал на внешние устройства 19. Описанный цикл осуществляется непрерывно во время работы МГД-канала. Выполнение устройства согласно описываемому изобретению позволяет осуществлять непрерывный оперативный контроль в режиме реального времени с высокой степенью точности за состоянием МГД-канала.

Формула изобретения

КАНАЛ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА, содержащий токовыводы, включающие токовыводы внешних устройств, электроды, внутренние электрические цепи, соединяющие элементы конструкции канала и электроды, наборное поле, подключенное с помощью токовыводов к электродам, а с помощью токовыводов внешних устройств - к внешним устройствам, коммутирующее устройство, подключенное к наборному полю и соединенное с управляющим устройством, связанным с внешними устройствами, датчики тока и напряжения, соединенные с коммутирующим устройством и через аналого-цифровые преобразователи соединенные с регистрирующим устройством, которое соединено с управляющим устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия управления режимом работы магнитогидродинамического (МГД) генератора путем создания нестационарного с заданными свойствами режима работы МГД-канала, получения оперативной информации о процессах МГД-преобразования и состояния конструкции, он дополнительно снабжен регулируемыми фильтрами, фазовращателями и управляемым генератором тока или напряжения, причем выход управляющего устройства соединен с информационными входами всех фильтров, фазовращателей, коммутатора, генератора тока или напряжения и регистрирующего устройства, а выход регистрирующего устройства соединен с входом управляющего устройства, выход генератора тока или напряжения соединен с входом датчика тока, выход которого через фильтр соединен с сигнальным входом первой секции коммутирующего устройства, выход первой секции коммутирующего устройства соединен с сигнальным входом фазовращателей, выход которых соединены с наборным полем, сигнальный вход второй секции коммутирующего устройства соединен с наборным полем, выход второй секции коммутирующего устройства через фильтры соединен с входом датчика напряжения, информационные выходы датчиков тока и напряжения через аналого-цифровые преобразователи соединены с входами регистрирующего устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1