4. Динамические показатели качества работы системы регулирования (динамический заброс, быстродействие, время регулирования, число колебаний)

Существуют динамические и статические показатели качества САР. К статическим относятся: неравномерность, нечувствительность и статическая точность. К динамическим: динамический заброс, быстродействие, время регулирования, число колебаний. Рассмотрим динамические показатели качества САР.

1. Динамический заброс – это максимальное отклонение частоты вращения от первоначального значения, при мгновенном уменьшении нагрузки от максимального значения до нуля. По величине динамического заброса проектируются автоматы безопасности.

Частота для расчета вала на прочность определяется по формуле , где Δn – величина динамического заброса.

2. Быстродействие – время, необходимое для полного закрытия регулирующих и стопорных клапанов турбины.

3. Время регулирования – время от момента сброса нагрузки до момента, когда регулируемая величина будет находиться в диапазоне 5% величины неравномерности.

4. Число колебаний – число максимумов регулируемой величины за время регулирования.

5. Регуляторы скоростей гту (центробежный, гидродинамический, схемы)

1. Центробежный регулятор частоты вращения.

С хема

1 – вал

2 – муфта

3 – рычаги

4 – груз

5 – пружина

6 – «сухарь»

7 – шпонка

Регулятором частоты вращения относительно паровых и газовых турбин наз-ся центробежный или гидромеханический механизм, измеряющий частоту вращения вала и преобразующий её в поступательное движение исполнительного механизма, либо передающий импульс для управления последующими элементами САР.

Силы действующие на груза: сила Кориолиса, тангенциальная сила, центробежная сила, сила растяжения-сжатия пружины. Сила Кориолиса тангенциальная сила не значительны.

.

Статической характеристикой центробежного регулятора частоты вращения наз-ют зависимость между частотой вращения ротора и перемещением муфты регулятора.

, z – кол-во витков пружины; h – толщина одного витка.

пусть Δr =x, тогда

где .

Коэффициент А может принимать следующие значения: меньше нуля, больше нуля и равное нулю.

1. А <0→k<mw²

Такой регулятор частоты вращения наз-ся неустойчивым. Груза, и соответственно, исполнительные органы могут находиться только в двух положениях, груз: левая мертвая точка и правая мертвая точка; исп. орган: закрыто и открыто. Применяются в системах защиты.

2. А=0, k=mw²

Груза могут занимать любое положение.

Такой регулятор наз-ся безличным. Данный вид

регулятора нигде не применяется.

3. А>0, k>mw²

Данная система устойчива. Существует множество равновесных состояний. Применяются в турбостроении, используются на каждом из видов турбоагрегата.

2. Гидродинамический регулятор

1 – насос-импеллер

2 – поршень

3 – пружина

4 – рычаг

5 – отсечной золотник

6 – главный сервомотор

7 – исполнительный орган

8 – маслобак

Насос-импеллер играет роль датчика частоты вращения.

В тех случаях, когда единственной функцией центробежного насоса яв-ся формирование и передача импульса, передаваемого жидкости на выходе в зависимости от изменения частоты вращения вала агрегата, насос наз-ют импеллером. Широко используются в ГТУ типа ГТК-10-4, ГТК-25и; главный маслонасос на агрегатах ГТН-16; во всех паровых агрегатах.

Требования, предъявляемые к гидродин. датчикам частоты вращения:

1) давление жидкости на выходе из датчика должно изменяться только в результате изменения угловой скорости агрегата. Никакие внешние воздействия не должны влиять на показания датчика;

2) пульсации давления на выходе из датчика должны быть минимальными, либо полностью скомпенсированы.

3) конструкция датчиков должна быть простой, технологичной, ремонтопригодной и долговечной (ресурс по длительной прочности должен превосходить в несколько раз ресурс всего турбоагрегата).

Отсечной золотник – это устройство, предназначенное для разъединения одной из камер сервомотора с линией подачи рабочей жидкости.

Золотник – устройство, предназначенное для изменения величины подачи раб. жидкости в камеру поршней сервомотора.

Главный сервомотор – это уст-во, преобразующее изменение давления рабочей жидкости в поступательное движение исполнительного органа (топливный, регулирующий, дежурный, сбросной, противопомпажный и др. клапаны)

Сервомотор – уст-во, предназначенное для преобразования и усиления изменения давления раб. жидкости.