第二章 機(jī)械液壓調(diào)速器

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1、趙斌娟副教授主講人流體機(jī)械自動(dòng)控制目錄第一章概述第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第三章電氣液壓調(diào)速器第四章微機(jī)調(diào)速器第五章調(diào)速器與調(diào)節(jié)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性第六章水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性及參數(shù)整定第七章調(diào)節(jié)保證計(jì)算及設(shè)備選擇流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器離心擺引導(dǎo)閥緩沖器輔助接力器、主配壓閥主接力器流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第一節(jié)離心擺一、離心擺的結(jié)構(gòu)及工作原理流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第一節(jié)離心擺二、離心擺特性1.運(yùn)動(dòng)方程——由二階簡(jiǎn)化為比例方程2.離心擺的不均衡度——表征離心擺的測(cè)速范圍3.離心擺的放大

2、系數(shù)K：轉(zhuǎn)速偏差1%時(shí),下支持塊的位移偏差。放大系數(shù)K的倒數(shù)稱(chēng)為單位不均衡度δu流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第一節(jié)離心擺二、離心擺特性4.靜特性直線(xiàn)性：實(shí)踐表明菱形鋼帶式離心擺的靜特性在一定范圍內(nèi)線(xiàn)性度很好。轉(zhuǎn)速死區(qū)：靜特性曲線(xiàn)一、第一級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)第一級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)由引導(dǎo)閥和輔助接力器組成，并與局部反饋杠桿共同工作。流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第二節(jié)第一級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第二節(jié)第一級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)二、第一級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)的特性可簡(jiǎn)化為比例環(huán)節(jié)，運(yùn)動(dòng)方程為：Δs=K1ΔL三、

3、放大系數(shù)K1的調(diào)整通過(guò)調(diào)整局部反饋杠桿支點(diǎn)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第三節(jié)第二級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)一、第二級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)機(jī)械液壓調(diào)速器的第二級(jí)液壓放大由主配壓閥和主接力器組成。（以YT型調(diào)速器為例）流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第三節(jié)第二級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)二、第二級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)的特性1.運(yùn)動(dòng)方程第二級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)中，配壓閥偏離中間位置的行程相對(duì)值u與接力器的行程相對(duì)值y之間的關(guān)系：亦即故將其稱(chēng)為積分環(huán)節(jié)。流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第三節(jié)第二級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)二、第二級(jí)液壓放大機(jī)

4、構(gòu)的特性2.接力器關(guān)閉規(guī)律從全開(kāi)到全關(guān)的過(guò)程中，接力器的移動(dòng)要經(jīng)過(guò)起動(dòng)、加速、勻速移動(dòng)和減緩等幾個(gè)階段。（1）接力器不動(dòng)時(shí)間Tq（越小越好）（2）接力器最短關(guān)閉時(shí)Tf（重要，通過(guò)控制油的流速調(diào)整）（3）延緩關(guān)閉時(shí)Th（減速，防止接力器撞擊）流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第三節(jié)第二級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)二、第二級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)的特性3.接力器最短關(guān)閉時(shí)間的調(diào)整（調(diào)整限位螺母）（1）用開(kāi)度限制機(jī)構(gòu)將接力器開(kāi)到全開(kāi)位置（一般比100％的行程略小一點(diǎn)）。（2）手動(dòng)或電動(dòng)使緊急停機(jī)電磁閥動(dòng)作，實(shí)行緊急停機(jī)。（3）用秒表記錄接力器由全行程75％關(guān)至25％的時(shí)間，

5、該時(shí)間的兩倍即是接力器最短關(guān)閉時(shí)間Tf。（4）若測(cè)出的Tf值與設(shè)計(jì)值不符，則需改變限位螺母與框架的間隙，上方的間隙決定最短關(guān)閉時(shí)間，而下方的間隙則控制最短開(kāi)啟時(shí)間。反復(fù)調(diào)、試直到符合設(shè)計(jì)值為止。最短開(kāi)啟時(shí)間通常用最短關(guān)閉時(shí)間的1～1.5倍。（5）調(diào)試完畢應(yīng)將限位螺母鎖緊，運(yùn)行中不允許松動(dòng)。第二章機(jī)械液壓調(diào)速器流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第四節(jié)反饋機(jī)構(gòu)一、硬反饋機(jī)構(gòu)（其中局部反饋已歸結(jié)到第一級(jí)液壓放大機(jī)構(gòu)。）實(shí)質(zhì)是一個(gè)杠桿系統(tǒng)——比例環(huán)節(jié)。Δh=αpΔY該環(huán)節(jié)的比例系數(shù)即決定了調(diào)速器的永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇

6、大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第四節(jié)反饋機(jī)構(gòu)二、軟反饋機(jī)構(gòu)緩沖裝置的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第四節(jié)反饋機(jī)構(gòu)二、軟反饋機(jī)構(gòu)緩沖裝置的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第四節(jié)反饋機(jī)構(gòu)二、軟反饋機(jī)構(gòu)2.緩沖裝置的運(yùn)動(dòng)方程和回復(fù)特性令主動(dòng)活塞位移為z1；從動(dòng)活塞位移為z2，當(dāng)則——自由回復(fù)過(guò)程流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第四節(jié)反饋機(jī)構(gòu)二、軟反饋機(jī)構(gòu)3.緩沖時(shí)間常數(shù)Td標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)衰減曲線(xiàn)t=0，z=z0t=Td，z=0.368z0t=2Td，z=0.135z0t=3Td，z=0.

7、05z0t=4Td，z=0流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第四節(jié)反饋機(jī)構(gòu)二、軟反饋機(jī)構(gòu)軟反饋通道的運(yùn)動(dòng)方程令接力器活塞相對(duì)位移為y引導(dǎo)閥針塞相對(duì)位移為x將軟反饋通道轉(zhuǎn)換成硬反饋模式，由此所產(chǎn)生的靜態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)即是暫態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bt流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)一、機(jī)械液壓型調(diào)速器調(diào)節(jié)規(guī)律二、各種調(diào)節(jié)規(guī)律調(diào)速器的特性第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第五節(jié)調(diào)速器的調(diào)節(jié)規(guī)律比例積分型（PI）流體機(jī)械自動(dòng)控制江蘇大學(xué)第二章機(jī)械液壓調(diào)速器第六節(jié)油壓裝置一、油壓裝置的作用和分類(lèi)油壓裝置是供給調(diào)速器操作所需壓力油的設(shè)備，也可為蝴蝶閥、球閥等液壓操作系統(tǒng)提供壓

8、力油。作為能源設(shè)備，油壓裝置必須儲(chǔ)備足夠的能量，確保在任何情況下調(diào)速器的工作容量大于水輪機(jī)需要的調(diào)速功。所提供的壓力油不僅數(shù)量、壓力應(yīng)滿(mǎn)足工作需要，而且油質(zhì)也應(yīng)符合技術(shù)要求。油壓裝置按布置方式不同分為組合式和分離式兩大類(lèi)