Устройство для измерения параметров вращения ротора в переходных режимах

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение ToqisocTH изь ёрения. В регистре 51 сохраняется меньшее значение периода измеряемой частоты. После заполнения счетчика 47 поступает импульс на триггер 46 и он устанавливается в нулевое состояние, запирая элемент 48, и тактовая частота с де .лителя 7 не проходит на счетчик 47 Минимальное число, преобразоБ нное в блоке 53 калькуляции блока 56 калькуляции и индикации вракения ротора, высвечивается в виде максимальной величины оборотов ротора. При работе в режиме запоминанр я и1-ту.пьсы поступа-- ют на оба входа элемента HTui 24 одновременно . 1 ил. Г/) ii i К5 SA5 ssp., ЧиГ с-

СОЮЗ COBEÒCHÈХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3651043/24-10 (22) 10.10.83 (46) 15,11.87, Бюл. Р 42 (71) Предприятие "Уралтехэнерго" Производственного объединeíèÿ по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей

Союзтехэнерго" (72) А.А. Золотарев, Н.B. Ефимов и В.Н. Василенко (53) 621.317.39:531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 415580, кл. С 01 P 3/48, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Ф 757983, кл, G 01 P 3/48, 1978. (54) УСТРО11СТВО ДПЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВРАШЕНИЯ РОТОРА В ПЕРЕХОДНЫХ

РЕ11(ЯМАХ (5?) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения повышение точности измерения. В ре--гистре 51 сохраняется меньшее значение периода измеряемой частоты. После заполнения счетчика 47 поступает импульс на триггер 46 и он устанавливается в нулевое состояние, запирая элемент 48, и тактовая частота с де лителя 7 не проходит на с,етчик 47.

Минимальное число, преобразов;..нное ь блоке 53 калькуляции блока 56 кальку-ляции и индикации врашения ротора, высвечивается в виде максимальной ве--" личины оборотов ротора.. При работе в режиме запоминания импульсы поступают на оба входа элемента ИШ, 2 одновременно. 1 ил.

13523

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения частоты вращения ротора, времени и скорости

5 выбега и запоминания максимальных отклонений частоты вращения ротора в переходных режимах„ например роторов паровых, газовых и гидравлических турбин. 10

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже изображена схема устройства.

Частотный датчик 1 оборотов жестко соединен с ротором, скорость вращения которого контролируют, а выходам подключен к формирователю 2 стандартизиравclHHbEK импул coBр котарыи Выхо дам одновременно соединен с входом блока 3 момента начала торможения и входом блока 4 задания тактовых сигналов, входящего в состав автоматического блока 5 измерения скорости.

Кварцевый генератор 6 опорной частоты соединен через делитель 7 с блоком 8 счета периодов, блоком 9 управления памятью и блокам 10 управления чачалам и окончанием сравнения блока 1.! выделения минимума.

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-HE 13 поступают сигналы ат частотного датчика 1- через формирователь 2 и первый вход ключа

2И--НЕ 14,. а также ат блока 15 формирования пауз большой длительности через второй вход ключа 2И-HE 14, через вход элемента ЗИ-HE 13 от блока 9 управления памятью блока 16 памяти, а также от устройства 17 " Исходное сос 1 В таяние" 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 бло60 ка 22 управления счетчиком номера ячеек через элемент 2И-HE 23 и с третьич входом блока 15> а также с элементом ИЗБА 24 блока 25 индикац ж, 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 кото69 2 рых обратно пропорциональна скорости (частоте) вращения ротора.

Блок 3 фиксации момента начала торможения состоит из преобразователя 28 частота — напряжение, который дополнен пороговым устройством 29 и формирователем 30 сигналов управления. Сигналы с первого выхода блока 3 подаются 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 2И-НЕ 23. Блок 3 формирует сигналы в зависимости от знака ускорения, Блок 15 формирования пауз большой длительности состоит из счетчика 31 циклов, на вход которого подключен через ключ 2И-НЕ 32, кварцевый генератор 6, второй выход блока 3, второй выход триггера ЗЗ и выход элемента 17

"Исходное состояние" блока 18, а выход блока соединен с вторым входом ключа 2И-HE 14 блока 4. Кроме того, первым входом триггер 33 блока 15 соединен через инвертар 34 с вторым выходом блока 4. Блок 15 формирует паузы большой длительности при выбеге (отрицательном ускорении) ротора.

Блок 8 счета периодов состоит из счетчика 19 и ключа 2И-HE 35, на первый вход. которого подается сигнал от блока 4 задания тактовых сигналов,на

1 второй вход — сигнал от кварцевого генератора 6 через блок 7. Выход блока 8 соединен с входом ОЗУ 26 бло=. ка 16 памяти.. Блок 8 формирует сигнал "Двоичный код", который обратно пропорционален частоте вращения f ротора.

Блок 16 памяти состоит из .четырех блоков. Основным является блок 36

ОЗУ, входы которого соединены с блоками 4 и 8 блока 5 автоматического измерения скорости и блоком 37 счета номера ячеек, с первым выходом которого соединен также индикатор 38 номера ячеек блока 25 индикации; Выход блока 36 соединен с вторыми выходами блоков 39 сравнения (вычисления1 и

40 регистра-минимума блока 11 деления минимума. Вход блока 37 счета номера ячеек соединен с вторым выходом блока 22 управления счетчиком номера ячеек, который состоит из схемы

2И-НЕ 23, RS-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 2И-НЕ 58, дифференциатор 59, элемент 2И-НЕ 60, элемент 2И 61, дифференциатор 62.

Устройство работает следующим образом.

В момент включения питания воздействием на кчопку "H xoäное состояние и элемента 17 триггеры 33 блока l5 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

II состояние" импульсы на счетчик 19 блока 8 с делителя 7 не проходят, пока не поступит импульс от измеряемой частоты f 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 счетчи— ке 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 отdf сутствия ускорения (= О) счетdt 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 1352369 налы от блоков 3 и 4 блока автоматического измерения скорости. Блок 22 формирует сигналы на переключение ячеек.

Блок 9 управления памятью- состоит из триггера 43 сброса памяти,-на первый вход которого через схему 2И-НЕ 44 дом блока 37 и третьим выходом бловключены кнопка управления и выход блока 18 установки в исходное состоя- 0 ние, а на второй вход подключен через дифференциатор 45 второй выход бло-. ка 37 счета номера ячеек, а также из триггера 46, первый вход которого соединен с вторым выходом счетчика 47 номера ячеек блока 37, а второй входс блоком !8 установки в исходное состояние. Инверсным выходом через элемент 48 триггер 46 соединен с блоком 22, а вторым выходом — с вторым входом блока 10 управления началом и окончанием сравнения блока 11 выделения минимума.

Блок 11 выделения минимума состоит из четырех блоков: блоха 39 сравнения (вычитания), блока 40 регистраминимума, блока 49 управления записью в регистр и блока 10 управления началом и окончанием сравнения.

Элемент 50 сравнения блока 39 своим вторым входом соединен с выходом

ОЗУ 26 блока 36, третьж входом — с инверсным выходом регистра-минимума 51 блока 40, а выходом — с первым входом элемента 52 блока 49. Регистр-минимум 51 блока 40 первым входом соединен с выходом блока 49 управления записью в регистр, вторым входом — с выходом ОЗУ 26, первым выходом — с третьим входом блока 39 и вторым вы40 ходом — с входом схемы 53 калькуляции и индикации скорости блока 25 индикации.

Блок 49 управления записью в регистр. состоит из логических элементов 2И-НЕ 52 и ЗИ-НЕ 54. Выход бло45 ка 49 подсоединен к первому входу регистра-минимума 51. Входами блок 49 соединен с выходом блока 10 управления началом и окончанием сравнения и триггером 46.

Блок 11 обеспечивает поочередное сравнение значений числа периодов в зафиксированных интервалах, информация о которых хранится в ОЗУ, выбирает минимальное значение и передает

5 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- 10 мент 14 блока 4 поступает сигнал

"0, 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- 2 ка 15 выдает импульс на триггер 33 и устанавливает его в состояние 110II при этом блок 4 включается в работу и осуществляет цикл замера длительности периода с записью в память, после чего вновь формируется пауза

7 30 с. Такой режим работы производится до заполнения счетчика 47 блока 37. После его заполнения формируется сигнал от счетчика 47 на уста†0 новку триггера 43 в состояние "1", при этом запись в ОЗУ прекращается за счет поступления сигнала "Оп на элемент 13 блока 4 и остановки работы этого блока.

Одновременно на инверсном выходе

35 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. Ес45 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 элемен50 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 знак

55 переноса на выходе сумматора 50 отсутствует, сигнал записи через эле,менты 61 и 54 проходит в регистр 51

69

6 и 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, представляющий собой RS-триггер, у которого в исходном состоянии на выходе имеется "1". При замыкании контактов ключа на выходе элемента 41 появляется "Оп при размыкании — вновь "I".

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 я

Устройство 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. Хаустов

Техред 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, -35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

13523 ти и с первым входом блока виделения, минимума„г,ервый выход блока автоматического измерения. скорости подключен к второму входу блока памяти, третьим входом соединенного с вторым

5 выходом блока автоматического измерения скорости, третий выход которого соединен с четвертым входом блока памяти и с BTopbM входом блока Выделения минимума, четвертый выход блока автоматического измерения скорости подключен к пятому входу блока памяти, шестым входом соединенного с пя- тым выходом блока автоматического из69

8 мерения скорости, первый вход которого подключен к первому выходу блока памяти, вторым выходом соединенноro с первым входом блока индикации, третьим вьжодом — с вторым входом блока индикации, четвертым выходом - с тре-. тьим 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.