Элементы механических систем вычислительного комплекса «Ритм», страница 2

13.4.3   Ступень турбины

         Cтупень турбины оформлена в виде типового блока вычислительного комплекса, котоpому пpисвоен идентификатор BLT033.

         Блок предназначен для моделирования одно и многоступенчатых туpбин. Модель представляет источник момента вращения, развиваемого  ступенью турбины с учетом ее массы и потерь на вентиляцию. Необходимая величина момента вращения устанавливается  с  учетом коэффициента загрузки.        

         Внешними  полюсами механической части блока являются полюса с номерами 1, 2, 3, и 4. Выводы с номерами 1 и 2 относятся к одному концу валопровода, выводы с номерами 3 и 4 - к другому.        

         Блок характеризуется шестью дополнительными переменными.        

      Дополнительными переменными блока являются:        

         1 - момент вpащения ступени турбины [Н*м];

         2 - механическая мощность(p < 0 - потpебление; p > 0 -  генеpация) [кВт];

         3 - величина момента расходуемая на потери [Hм];

         4 - cкорость вращения  [об/мин];

         5 - скольжение [o.e];

         6 - угол  б(i) [рад].

     Исходными данными для блока являются:                                                   

         i -  номер ступени турбины;

         Nн - номинальная скорость   [об/мин];

         Jc - момент инерции         [кг*мЅ];

         Ро - потери мощности на вентиляцию [кВт];

         Num - идентификатор пеpеменной, соответствующей моменту всей турбины в блоке
                     АРС;

         Кз - коэффициент загрузки   [o.e];

         n  -начальное  значение  скорости ступени турбины [об/мин];

         б(i) - начальное значение угла [рад].

                                                           Дополнительные сведения

        Потери мощности на вентиляцию обычно составляют (1 - 5)%  от мощности ступени турбины.

        Первоначальные  значения  скоростей  ступеней  турбины должны быть согласованы между собой и приводимым в движение объектом.                          

        Суммарное значение коэффициентов загрузки всех ступеней  одной турбины не должно превышать 1.

13.4.4 Автоматический регулятор скорости вращения турбины прямого действия

         Модель автоматического регулятора турбины оформлена в виде типового блока вычислительного комплекса, которому присвоен  идентификатор BLT043.

         Блок  предназначен для поддержания заданной скорости вращения турбины путем генеpации для нее необходимой величины  движущего  момента. Модель состоит из датчика скорости, блока сравнения, канала усиления, звена запаздывания и блока ограничения.

         В результате действия регулятора перемещение поршня серводвигателя Мр происходит  во  времени  пропорционально  отклонению скорости вращения  турбины  с  коэффициентом 1/б и с постоянной времени серводвигателя Тs. Шток поршня серводвигателя и впускного клапана жестко связаны и поэтому величина Мр  пропорциональна движущему  моменту.  На  выходную величину Мр в процессе расчета накладываются ограничения ( Мp.min <= Mp <= Mp.max ),  характерные для соответствующего типа регулятора и турбины. Кроме того в    модели реализован механизм изменения оборотов (МИО), позволяющий менять первоначально заданную скорость вращения турбины.

         Внешние полюса в блоке отсутствуют.

         Блок  характеризуется двумя дополнительными переменными:

         1 - движущий момент для турбины [Н*м];

         3 - величина относительного перемещения поршня серводвигателя [о.е].

          Исходными данными для блока являются :

         Pнт - номинальная мощность турбины [кВт];

         Nн - номинальная скорость [об/мин];

         Nр - первоначальная рабочая скорость турбины, поддерживаемая регулятором [об/мин];

         Num - идентификатор переменной, соответствующей скорости регулируемого  объекта;

         б - статизм характеристики турбины [o.e];

         Ts - постоянная времени серводвигателя [c];

         Mp.min - инимальное значение координаты перемещения поршня серводвигателя [о.е];

         Mp.max-максимальное значение координаты перемещения поршня серводвигателя [о.е].

         Характеристика   МИО

         T1 , N1

         :    :

         Ti , Ni , где

                   Ti - время начала перехода к рабочей скорости [c];

          Ni - новая рабочая скорость [об/мин].

         Eсли характеристика МИО отсутствует, то на всем протяжении расчета будет поддерживаться скорость вращения Np.

         Mpo - начальное значение координаты, определяющей положение поршня серводвигателя [о.е].

                                        Дополнительные сведения

          Начальное значение Мро может быть определено для некоторого установившегося  режима  путем расчета по программе "РИТМ" с нулевых или с некоторых приближенных значений. Для  определения  приближенного значения Мро необходимо задать рабочую скорость вращения регулируемому  объекту  и  найти величину суммарной потребляемой    механической мощности Рс. Тогда:

                                                            Мро = Рс/Рнт.

         Окончательная величина движущего момента турбины  рассчитывается в блоке по следующей фоpмуле:

                                          Mт=30000*Рнт*Мp/(3.14159*Nн).