机械液压型调速器.pptVIP

二、 调速器油压装置的组成与原理 组成：回油箱、油泵、补气阀、安全阀、中间油罐、压力油罐等。常用30号透平油（汽轮机油）作工作介质。 基本工作原理：正常情况下，压力油罐中存有三分之一的油，并保持额定压力。油压下降一定值后油泵将回油箱中的油加压经补气阀组、中间油罐输送至压力油罐。达到压力上限后，油泵停止工作。 若油泵故障不能停止，压力继续上升，安全阀动作油泵输出的油直接送至回油箱。 补气阀 * ④辅助接力器→主配压阀 取相对值 设计时： 传递函数： ⑤放大元件总体方块图 作业题1： YT型调速器主配压阀单边遮程为0.2mm，正常工作油压下限22kg/cm2，接力器活塞直径170mm，活塞杆直径50mm，导水机构的干摩擦力为1000kg，辅助接力器至引导阀的局部反馈杠杆尺寸如图所示，试求主配压阀所造成的转速死区为多少（以转速变化的相对值表示。）？已知飞摆的放大系数K=0.3mm/%，即ZM*=30mm 。 2.4反馈元件（缓冲器） 1.缓冲器作用 主要内容： 3.缓冲器运动方程 4.缓冲器的特性 2.缓冲器组成 5.暂态反馈机构 6.调节系统特性及动作过程分析 2.4.1反馈元件作用 设置反馈元件的目的是对放大元件进行校正，改变调速器的控制规律，以保证水轮机调节系统动态的稳定性。专有名词称暂态转差机构。 2.4.2缓冲器的组成 a.缓冲杯（主动活塞）； b.缓冲活塞（从动活塞）； c.缓冲弹簧； d.节流阀。 缓冲器 1. 主动活塞； 2. 从动活塞； 4.缓冲弹簧； 3.节流阀。 2.4.3缓冲器的运动方程 作用在缓冲活塞上的力有：油压力和弹簧力，其他力较小忽略不计。 通过节流阀孔口的流量由于油流速较小，可按层流公式计算。 也可表示为活塞下腔油的体积变化。 整理后得 设： 2.4.4缓冲器的回中特性 设△N为一阶跃输入，观察△K的变化规律。 在t=0时，△K0=△N0 当t＞0时， 求解微分方程 缓冲器回中特性曲线 当t=Td时 缓冲常数Td被定义为：缓冲活塞从阶跃输入撤出到恢复至36.8%初始偏移量为止所经历的时间。 2.4.5暂态反馈机构 设主接力器到缓冲杯的杠杆传递系数为α1，缓冲活塞到引导阀针塞的杠杆传递系数为α2，引导阀针塞位移△Zd，主接力器位移变化量△Y，则有： 代入缓冲器运动方程 用相对值可化为： 式中： 暂态转差机构运动方程 传递函数： 暂态转差系数（缓冲强度）bt可理解为，相当于缓冲器截流孔全关（认为Td=∞）情况下，接力器走完全行程YM所引起的反馈量，相当于转速变化的百分数。 2.4.6调节系统特性及动作过程分析 分三种情况来讨论调节系统的静态与动态特性。 （一）、无反馈作用时 Td=0 （二）、硬反馈作用时 Td= ∞ （三）、软反馈作用时 Td=有限值 （1）调节系统静态特性 以机组出力P为横坐标，机组转速n为纵坐标，可画出调节系统静特性曲线 ①无反馈（Td=0）要使调节系统稳定的3个必要条件： a.主动力矩等于阻力矩（Mt=Mg）； b.配压阀开口为零（△S=0，△SB=0）； c.反馈量不在变化（△K=常数）。 无差静态特性，调节结束输出没有误差 无反馈调节系统静态特性 ②.硬反馈（Td=∞） 硬反馈调节系统静态特性 ③.软反馈（Td=有限值） 软反馈调节系统静态特性 （2）调节系统动态特性 a.第一级液压放大为比例环节； b.第二级液压放大为积分环节;（主接力器速度与主配压阀开口成正比例，忽略非线性） c.主动力矩与主接力器开度成正比例。（忽略转速、水击压力等对主动力矩的影响） d.机组运动方程，忽略转速对阻力矩Mg影响 ①无反馈（Td=0） 初始处于稳态， 当t=t0时， n=n0，S=0，Y=Y0 Mt=Mt0=Mg0=Mg=M0 当t＞t0时， Mg=Mg1=M1＜M0=Mt0 进入到动态。 无反馈作用时调节系统动态过程 ②.硬反馈（Td=∞） 曲线Sn代表机组转速对主配压阀影响，假设Z点不动； 曲线Sy代表主接力器反馈对主配压阀影响，假设X点不动； 红线代表二者对主配压阀影响之和，即主配压阀的实际位置变化曲线。 是一个衰减振荡过程，分析见后。 硬反馈作用时调节系统动态过程 无反馈作用时 硬反馈作用时 表示动态过程中杠杆位置变化的关系。 初始平衡状态，Y0、Z0、S0杠杆处于水平位置。 S0点主配压阀开口的大小。 Y0点反馈量的大小， Z0点转速的高低， 有反馈时可以使主配压阀提前回中，不必等到转速变化后。 无反馈时杠杆的动作位置 有反馈时杠杆的动作位