CH641871A5

CH641871A5 - Starter control device to be associated with speed regulators for main turbines

Info

Publication number: CH641871A5
Application number: CH543180A
Authority: CH
Inventors: Mario Rovaro Brizzi; Angelo Fasani; Massimo Dolza
Original assignee: Hydroart Spa; Ente Naz Energia Elettrica; Riva Calzoni Spa
Priority date: 1979-07-27
Filing date: 1980-07-15
Publication date: 1984-03-15
Also published as: FR2462552A1; IT1122646B; DE3028416C2; FR2462552B1; DE3028416A1; IT7924737A0

Description

La presente invenzione si propone di realizzare un dispositivo di avviamento da associare ai regolatori di velocità per turbomotori primi atto ad effettuare il controllo d'accelerazione del turbomotore durante tutta la fase transitoria di salita della velocità di rotazione fino al raggiungimento del valore nominale di quest'ultima, passando quindi direttamente ad un controllo e la regolazione della velocità al valore nominale.

Per raggiungere questo scopo, il dispositivo di controllo di avviamento secondo l'invenzione è caratterizzato dal fatto di comprendere un circuito ad anello chiuso per assicurare il controllo d'accelerazione durante tutta la fase di salita della velocità di rotazione, avendo come riferimento d'accelerazione il livello max. di uscita di un circuito avente in ingresso il segnale di errore fra la velocità attuale del gruppo da controllare e un riferimento rappresentante la velocità da raggiungere, di modo che, quando detto errore diventa inferiore al livello sopra indicato di accelerazione si aggiunge automaticamente un controllo di velocità necessario per la regolazione della velocità al valore prefissato.

Per meglio chiarire gli scopi e le caratteristiche del trovato, ne sarà qui di seguito descritta una forma di realizzazione esemplificativa illustrata nei disegni allegati in cui:

la fig. 1 mostra uno schema a blocchi di un dispositivo secondo l'invenzione,

la fig. 2 esplicita i principali componenti dello schema di fig. 1,

la fig. 3 è uno schema a blocchi che mostra una variante allo schema di fig. 1.

La seguente descrizione si riferisce al modo di operare del dispositivo di fig. 1 ove è illustrato con uno schema a blocchi l'equivalente circuito elettronico senza alcuna limitazione del circuito elettronico stesso che può essere di qualsiasi tipo senza per questo uscire dall'ambito delle presente invenzione. La fig. 2 mostra, a titolo di esempio non limitativo, lo schema funzionale di una di queste possibili realizzazioni.

Durante la fase iniziale di apertura prima dello spunto, l'apertura stessa viene fatta aumentare con un gradiente prefissato controllato in anello chiuso, contrapponendo nel sommatore algebrico 7 il segnale elettrico, entrante tramite il morsetto 3, rappresentativo del valore di apertura degli organi otturatori della turbina, opportunamente derivato tramite il circuito derivatore 5, ad un riferimento tarabile 6. Il segnale di squilibrio così ottenuto viene usato, tramite il sommatore 8, come ingresso al circuito integratore 9 di uscita del dispositivo. Il segnale d'uscita di questo integratore, tramite il morsetto 4, viene inviato come segnale di riferimento al sistema servocopiatore che determina, in modo proporzionale a questo segnale, l'apertura degli organi otturatori della turbina.

Al morsetto 1 del dispositivo viene portato il segnale elettrico fc proveniente da un circuito di misura della velocità del gruppo avente il campo lineare da velocità o fino ad una velocità superiore a quella di regime.

Al momento dello spunto, il dispositivo 10 che rileva lo spunto stesso, tramite i contatti 11 (o interruttori statici equivalenti), esclude il circuito di controllo di apertura precedentemente indicato ed inserisce il circuito di controllo d'accelerazione sull'ingresso dell'integratore finale 9 del circuito. Il controllo d'accelerazione viene realizzato in circuito chiuso tramite il circuito derivatore 12.

Il riferimento d'accelerazione è dato dal livello di saturezio-ne del circuito 15 avente in ingresso, tramite il dispositivo di taratura 17, il segnale errore misurato dal sommatore algebrico 14 tra il segnale fG rappresentativo della velocità di rotazione del gruppo, ed il segnale f2 — entrante nel morsetto 2 — che nella versione senza sincronizzazione automatica ha un valore fisso corrispondente alla velocità nominale da raggiungere. Il livello massimo di errore, usato come riferimento di accelerazione, può essere ottenuto anche in modi diversi, per esempio tramite un circuito selettore di valore minimo, senza uscire dall'ambito dell'invenzione.

Il livello di saturazione può essere modificato tramite il commutatore di taratura 16 che permette così di modificare il valore di accelerazione durante tutta la fase di salita della velocità e quindi il tempo impiegato per raggiungere da 0 la velocità di regime.

La regolazione comprende pure, col dispositivo 18 e relativo comando di taratura 19, un'azione proporzionale con coefficiente K2. L'azione integrale con coefficiente Ki K2 — necessaria per la regolazione di velocità attorno al valore di regime — si manifesta automaticamente quando il gruppo raggiunge la velocità fG = f2 — a/Ki essendo:

fG il segnale proporzionale alla velocità di rotazione del gruppo,

f2 il segnale di riferimento applicato al morsetto 2,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

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a il segnale proporzionale all'accelerazione prefissata per il. gruppo.

Si determina allora una diminuzione dell'accelerazione, mentre la velocità viene controllata dal dispositivo in modo da farle assumere il valore corrispondente al riferimento f2. Come precisato, il riferimento f2 può avere un valore fisso corrispondente alla velocità di regime; in alternativa, qualora sia richiesta la sincronizzazione automatica, questo segnale può essere elaborato direttamente da un frequenzimetro collegato alla frequenza di rete. In quest'ultimo caso la velocità del gruppo viene portata direttamente al valore di sincronismo. Il dispositivo 20, sempre in questo caso, permette di prefissare un valore di scorrimento fra la frequenza di gruppo e quella di rete, atto a favorire le operazioni di parallelo.

Il segnale del riferimento 20 può essere applicato al sommatore 13 (come indicato in figura) o indifferentemente al sommatore 14.

Al dispositivo possono essere aggiunte alcune funzioni addizionali come illustrato in fig. 3 senza uscire dall'ambito dell'invenzione. II circuito 22, sensibile all'errore tra velocità attuale del gruppo e velocità prefissata di regime, permette di rilevare la fine della fase di avviamento e di inviare l'informazione all'e-

5 sterno tramite il morsetto 23. Dal morsetto 24 è possibile inviare nel dispositivo un comando che cambi il coefficiente K], qualora, prevedendo un periodo prolungato di funzionamento in marcia a vuoto, sia opportuno ridurre il guadagno di anello per la regolazione di velocità attorno a regime.

10 Infine il circuito 21 permette di aggiungere un segnale addizionale in apertura per l'avviamento di un turbomotore trascinante direttamente o tramite albero elettrico un'unità di pompaggio.

u Al dispositivo possono essere aggiunti o tolti i circuiti addizionali, compreso il circuito di controllo della velocità di apertura prima dello spunto, senza uscire dall'ambito dell'invenzione.

v

2 fogli disegni

Claims

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1. Dispositivo di controllo di avviamento da associare ai regolatori di velocità per turbomotori primi, caratterizzato dal fatto di comprendere un circuito ad anello chiuso (12-17) per assicurare il controllo d'accelerazione durante tutta la fase di salita della velocità di rotazione, avendo come riferimento d'accelerazione il livello max. di uscita di un circuito (15) avente in ingresso il segnale di errore fö-fü) fra la velocità attuale del gruppo (fo) da controllare e un riferimento fö) rappresentante la velocità da raggiungere, di modo che, quando detto errore diventa inferiore al livello sopra indicato, al controllo di accelerazione si aggiunge automaticamente un controllo di velocità necessario per la regolazione della velocità al valore prefissato.

2. Dispositivo di controllo di avviamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal comprendere inoltre un circuito di controllo (3-8) della velocità di aperture degli organi otturatori dalla posizione di completa chiusura fino all'apertura che determina lo spunto del gruppo controllato.

2

RIVENDICAZIONI

3. Dispositivo di controllo di avviamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il riferimento della velocità da raggiungere (f2), anziché essere fisso, è dato da un segnale (Sm) rappresentante la frequenza di rete, realizzando in questo modo, dopo la fase di spunto e d'accelerazione, anche la fase di sincronizzazione automatica alla frequenza della rete, cui il generatore elettrico trascinato dal turbomotore deve essere collegato in parallelo.

4. Dispositivo di controllo di avviamento secondo le rivendicazioni 1, 2, 3, caratterizzato dal comprendere in parallelo al circuito proporzionale un circuito addizionale (21), per l'avviamento di un turbomotore trascinante direttamente o tramite albero elettrico un'unità di pompaggio.

I regolatori di velocità tradizionali assicurano normalmente il controllo della velocità di rotazione della macchina in un campo limitato attorno al valore di regime nominale di funzionamento.

Durante la fase di avviamento, soprattutto per i motori primi idraulici, il regolatore viene usato per realizzare un semplice comando diretto dell'apertura degli organi di parzializzazione del fluido motore in modo da permettere lo spunto dell'unità ed il successivo aumento della velocità di rotazione fino ad un valore prossimo a quello di regime.

Successivamente i circuiti sensibili alla velocità entrano in funzione regolando la velocità stessa in anello chiuso, agendo sugli organi di parzializzazione.

Sono noti alcuni sistemi di controllo di velocità anche durante la fase di avviamento, in particolare per i motori primi termici; questo controllo viene normalmente effettuato tramite un riferimento di velocità variabile secondo un programma prefissato.