Предлагаемое устройство предназначено для дистанционного автоматизированного управления по заданной программе мощностью различных газотурбинных и тепловых двигателей путем воздействия на их топливорегулирующие органы. Оно также может использоваться в тех областях техники, где требуется программное управление по скорости отработки любого заранее заданного положения механически управляемого объекта или органа.

Известно устройство для отработки заданного положения регулирующего органа, содержащее задающий и принимающий элементы, соединенные последовательно, усилитель и исполнительный двигатель. Вал двигателя связан с тахогенератором и прйнимающим элементом, выход которого подключен к первому элементу сравнения.

В известных следящих системах датчик электрически связан с приемником, выход приемника соединен с входом усилителя. При этом на выходе усилителя подключен исполнительный электродвигатель, с валом которого связан тахогенератор, Выход тахогенератора (в противофазе с выходом приемника) подсоединен на вход усилителя.

При изменении угла положения датчика на выход» приемника появляется сигнал рассогласования, который поступает на вход усилителя. Исполнительный двигатель управляется усиленным напряжением сигнала и поворачивает приемник, стремясь свести сигнал рассогласования к нулю. Сигнал с выхода тахогенератора, необходимый для демпфирования следящей системы, подается на вход усилителя в противофазе с сигналом рассогласованияия.

При использовании указанной дистанцион10 ной следящей системы изменение мощности, например, газотурбинного двигателя (ГТД) проводится оператором, который с помощью рукоятки управления управляет топливным насосом, осуществляя вручную всю требуе1о мую для данного ГТД программу увеличения мощности.

Известные системы управления ГТД, включающие в себя дистанционные следящие системы управления топливным насосом, не обеспечивают автоматической отработки заданного положения рычага топливного насоса с разными скоростями по заранее заданной программе.

Кроме того, при ручном управлении ГТД возможен черезмерно форсированный вывод турбины на установленную мощность, приводящий к выходу турбины из строя и даже к аварии.

Цель изобретения вЂ” расширение функцио30 нальных возможностей следящего устройства, 508779 например обеспечение автоматизацип управления топливорегулирующим органом газовой турбины (или другого теплового двигателя) по предварительно заданной программе скоростей отработки с фиксацией конечного заданного положения, Для этого в следящее устройство введены соединенные последовательно реле и фазочувствительная пороговая схема, подключенная к выходу принимающего элемента, блок программных напряжений, связанный с валом исполнительного двигателя, и второй элемент сравнения, Первый вход второго элемента сравнения подсоединен к выходу блока программных напряжений, выход тахогенератора через размыкающий контакт релевЂ” к входу первого элемента сравнения, а через замыкающий вЂ” к втором . входу второго элемента сравнения. Вход усилителя через размыкающий контакт реле связан с выходом первого элемента сравнения, а через замыкающий вЂ” с выходом второго элемента сравнения.

Функциональная схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 1, где 1 вЂ” задающий элемент вЂ” датчик; 2 вЂ” принимающий элемент вЂ” приемник; 3 вЂ” тахогенератор;

4 вЂ” исполнительный двигатель; 5 вЂ” усилитель;

6 вЂ” фазочувствительная пороговая схема;

7 вЂ” блок программных напряжений; 8 вЂ” реле;

9, 10 вЂ” элементы сравнения; а ; а, вЂ” углы поворота датчика и приемника.

Устройство содержит датчик 1, механически соединенный с рукояткой режимов работы, исполнительный двигатель 4, механически соединенный с приемником 2 и тахогенератором 3, и блок 7 программных напряжений. Кроме того, в состав устройства входят усилитель 5, фазочувствительная пороговая схема 6, реле 8 и элементы 9 и 10 сравнения.

Датчик и приемник соединены электрически, а исполнительный двигатель, кроме того, связан механически с объектом управления (топливорегулирующим органом ГТД) и управляет им. В качестве датчика и приемника могут быть использованы, например, СКВТ.

С выходом приемника 2 соединен вход фазочувствительной пороговой схемы 6, на выходе которой включено реле 8. Выход тахогенератора 3 через размыкающий контакт 11 этого реле подключен в противофазе на элементе 9 сравнения с выходом приемника 2.

Выход элемента 9 сравнения через размыкающий контакт 12 соединен с входом усилителя 5. Через замыкающий контакт 11 выход тахогенератора 3 подключен на один вход элемента 10 сравнения, а на второй вход этого элемента вЂ” выход блока 7. Выход элемента 10 сравнения через замыкающий контакт 12 подсоединен на вход усилителя.

В принципе работа предлагаемого устройства не зависит от того, с какого элементавЂ” датчика 1 или приемника 2 вЂ” снимается напряжение сигнала и, следовательно, от под5

65 ключения пороговой схемы 6 к датчику или

ripHCMrIHK) .

Работает устройство следующим образом.

При согласованном положении элементов датчика 1 и приемника 2 напряжение сигнала на выходе приемника равно нулю, следогательно, «а входе схемы 6 напряжение так;ке равно нулю и реле 8, подключенное к выходу схемы 6, обесточепо. На входе усилителя напряжение практически также равно нулю, и двигатель 4 неподвижен. Напряжение и» выходной обмотке неподвижного тахогенер а тор а 3 отсутствует.

Прп небольших углах рассогласования ггапряжепие c»r rraла меньше порога срабатываг:IiH схемы 6, поэтому предлагаемое устройство работает как обычная следящая система по положению с отрицательной обратной связью по скорости отработки.

При больших углах рассогласования входное напряжение схемы 6 превышает пороговое напряжение и схема 6 в зависимости от величины и фазы входного напряжения вырабатывает напряжение, достаточное для срабатывания реле 8. Последнее контактами 11 и 12 переключает вход усилителя 5 с выхода элемента 9 сравнения, где действуют напряжения сигнала приемника и выходного напряжения тахогенератора 3, на выход элемента 10 сравнения, на входе которого действуют напряжения блока 7 и напряжение тахогенератора 3. Таким образом, при больших рассогласованиях между датчиком и приемником предлагаемое устройство переключается в режим интегрирующего привода, входным сигналом которого становится выходное напряжение блока 7 программных напряжений. При этом скорость отработки определяется величиной напряжения, которое в данный момент выдает этот блок.

В результате устройство отрабатывает заданное положение по заданной программе до тех пор, пока рассогласование между датчиком 1 и приемником 2 не уменьшится до порогового значения, при котором схема 6 обесточит реле 8 и переведет устройство из режима интегрирующего привода в следящий режим. При этом достигается полная отработка оставшегося малого рассогласования между датчиком 1 и приемником 2 (следовательно, и объектом управления). Применительно к газовой турбине, таким образом, обеспечивается точная и плавная фиксация ее регулирующего органа в строго заданном положении.

Блок 7 программных напряжений является источником сигналов в устройстве, работающем в режиме интегрирующего привода. Скорость отработки двигателя в этом режиме определяется величиной выходного (программного) напряжения блока 7. Данный блок, механически связанный с валом исполнительного двигателя, осуществляет переключение сигнальных напряжений в нужных точках. Положение этих точек определяется про508779 граммой набора мощности, по которой должен управляться объект (или топливорегулирующий орган).

В качестве примера возможной реализации предлагаемоего устройства на фиг. 2 представлена принципиальная электрическая схема устройства с отраженными в ней механическими связями.

Схема включает в себя: задающий и принимающий элементы типа СКВТ, блок 7 программных напряжений, асинхронный тахогенератор 3 типа AT, асинхронный двигатель

4 типа АД, усилитель 5 мощности, фазочувствительную пороговую схему 6, электромагнитное реле 8, микровыключатели 13, 14 с кулачками, трансформатор 15, резисторы

16 вЂ” 19, фазосдвигающие конденсаторы 20 и 21.

Формула изобретения

Устройство для отработки заданного положения регулирующего органа, содержащее задающий и принимающий элементы, соединенные последовательно, усилитель и исполнительный двигатель, вал которого связан с тахогенератором и принимающим эле5 ментом, выход которого соединен с первым элементом сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, устройство содержит соединенные последовательно реле и фазочувствительную по10 роговую схему, связанную с выходом принимающего элемента, блок программных напряжений, связанный с валом исполнительного двигателя, второй элемент сравнения, первый вход которого подключен к выходу блока

15 программных напряжений, выход тахогенератора через размыкающий контакт реле соединен с входом первого элемента сравнения, а через замыкающий вЂ” с вторым входом второго элемента сравнения, вход усилителя че20 рез размыкающий контакт реле связан с выходом первого элемента сравнения, а через замыкающий вЂ” с выходом второго элемента сравнения.

508779

Составитель Б. Стржалковский

Текред Т. Лященко

Редактор И. Грузова

Корректор М. Лейзерман

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1097715 Изд. № 1236 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5