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热能与动力工程专业 （水动方向） 水轮机调节实验指导书 罗南华 郭瑞 编写 能源动力工程学院水轮机调节课程组 第一部分 YWT-M-6000调速器的组成及动作原理 一、概述 YWT—M 系列伺服电机时可编程调速器是一种高性能可编程控制器作为调 速器硬件主体，用伺服电机做电极转换部件，以机械液压随动装置作为执行机构 的中小型水轮机调速器。该型调速器中没有采用耗油量大、抗油污能力差的电液 转换器，取消了机构复杂、调整困难的机械开度限制机构，用电气回路实现开度 限制功能。采用武汉星联公司自主开发并申请专利的电液执行机构作为执行部 件。该调速器不仅技术性能优越，而且机构新颖、结构简单、抗油污能力强、静 态耗油量小；而且提供一个便于将已大量投入运行的YT 系列和CT—40 型机械 液压调速器改造成微机调速器的电液执行机构的技术改造方案，是一种新型水轮 机调速设备。 该调速器由四大部分组成。其系统原理框图如图A—1所示： 二、调速器组成 1．YWT 系列伺服电机式微机调节器：主要功能是测量机组和电网的频率； 按PID 规律对频差进行运算，产生具有PID 规律的调节信号，实现频率、开度、 功率等多种调节模式，实现开、停机操作和电气开度限制等功能。 2．电—机伺服装置：即电气—机械转换部件。其功能是将微机调节器的输 出电气信号V ，成比例地转换成机械位移S 信号。 PID PID 3．机械液压随动装置：该装置的输出为接力器位移Y，它将跟随与电—机 伺服装置的输出S 信号变化，推动水轮机导水机构运动，控制进入水轮机的水 PID 量，实现对转速和负载的调节，使调速器的执行机构。 4．油压装置：它由油泵、电机、压力油罐组成。是调速器的压力油源，与 常规调速器的油压装置相同。 三、调速器的工作原理及特点 一、工作原理 1、用伺服电机控制的机械液压随动系统方案： a．系统框图 （图C-1） Y Δu 机频 PID 驱动 伺服 传动 主配 接力 PID 网频 (+) 电源 电机 机构 Sy 压阀 器 Y (-) (-) 控制信号 钢带反馈 位移传感器 PLC PID 调节器 电机伺服装置 机械液压系统 图C-1 采用机械液压随动系统的调速器系统框图 该方案的机械液压部分由电机伺服装置和机械液压随动系统两部分组 YPID Sy Sy 成，电机伺服装置将电气控制信号 线性地转换成机械位移 。 再去 控制由主配压阀、接力器和钢带反馈组成的机械液压随动系统。 b．用伺服电机控制的机械液压随动装置原理图 （图C-2) 由伺服电机 （2）、丝杆螺母机构 （4、8）和位移传感器 （7）等组成电机 伺服装置，在可编程控制器的控制下，构成小功率的伺服系统，将电气控制 YPID 9 Sy 信号 线性地转换成输出轴 （）的机械位移 。 接力器反馈钢带连接输出轴 （9）和接力器位移反馈杆 （32）。钢带由拉 紧缸 （10）拉紧，同时拉紧缸活塞控制主配压阀的移动。 Sy s