调速系统
汽轮机调速系统的组成和工作原理
汽轮机调速系统的组成和工作原理1.信号采集与处理单元：主要负责采集汽轮机转速、负荷、温度等信号，并进行处理与计算，产生控制信号。
2.控制阀系统或喷油系统：根据信号采集与处理单元的输出信号，控制汽轮机进气量、蒸汽流量或燃油喷射量，从而调节汽轮机的转速。
3.调速器：用于调整调速系统的参数、控制模式和条件，通过切换不同模式和参数，实现不同工况下汽轮机的稳定运行。
4.速度控制器：负责测量汽轮机的转速，并将实际转速与设定转速进行比较，产生控制信号，用于调节控制阀或喷油系统。
5.负荷控制回路：用于监测汽轮机负荷变化，并根据负荷需求调整汽轮机的转速。
6.功率调节回路：通过测量汽轮机输出功率，与设定功率进行比较，并根据偏差调整汽轮机控制阀或喷油系统，以实现功率的稳定调节。
1.初始状态下，汽轮机启动后，控制阀或喷油系统关闭，转速较低。
2.信号采集与处理单元采集汽轮机转速信号，并与设定转速信号进行比较，产生偏差信号。
3.速度控制器接收偏差信号，并产生控制信号，将其发送给控制阀或喷油系统。
4.控制阀或喷油系统根据控制信号的大小，调节汽轮机的进气量、蒸汽流量或燃油喷射量，使转速逐渐接近设定转速。
5.速度控制器持续监测转速，并根据实际转速与设定转速的偏差，调整控制信号的大小，继续调节控制阀或喷油系统，以达到维持设定转速的目标。
6.同时，负荷控制回路和功率调节回路检测并调节负荷和功率，以确保汽轮机在稳定工况下工作。
需要注意的是，汽轮机调速系统的设计和运行需要具备高度的稳定性和可靠性，因为汽轮机工作时可能面临负荷变化、突然断电或故障等情况，调速系统的响应速度和精度对汽轮机的工作性能和安全运行至关重要。
因此，在设计调速系统时，需要充分考虑系统的鲁棒性、故障检测和容错能力等因素。
汽轮机调速系统工作原理
汽轮机调速系统工作原理
汽轮机调速系统是通过对汽轮机的供气量、供水量或燃油量进行调节，使得汽轮机的输出转速能够稳定在所需的设定值上。
汽轮机调速系统的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 采集转速信号：调速系统首先通过传感器或编码器等装置，实时地采集汽轮机的转速信息。
这些转速信号会反映出汽轮机输出功率的变化情况。
2. 比较与调整：调速系统将采集到的转速信号与设定值进行比较。
如果两者的差别超出了允许范围，调速系统则会发出控制信号进行调整。
调整方式可以是通过改变汽轮机的供气量、供水量或燃油量来实现。
3. 控制执行：调速系统的控制信号被送往执行机构，如阀门或执行器等，来调整汽轮机的进气阀门、喷油阀门或供水阀门等。
这样就可以调整汽轮机的供气量、供水量或燃油量，使其输出转速逐渐趋向设定值。
4. 反馈：调速系统会不断地采集汽轮机的转速信号，并与设定值进行比较。
通过持续地比较与调整，调速系统可以不断地对汽轮机的输出转速进行修正，使其保持在设定值上。
总的来说，汽轮机调速系统通过不断地采集转速信号、比较与调整、控制执行和反馈等步骤，使得汽轮机能够根据设定值来调整输出转速，以满足不同工况下的需求，并实现稳定运行。
汽轮机调速系统的原理
汽轮机调速系统的原理
汽轮机调速系统是通过调节汽轮机的进气量或出力负荷来实现稳定的转速控制的。
其基本原理是根据转速信号对进气量或出力负荷进行反馈调节，使汽轮机转速维持在设定值附近。
调速系统通常由三部分组成：传感器、调节器和执行机构。
传感器用于测量汽轮机的转速，反馈给调节器。
调节器根据转速信号与设定值之间的差异，生成控制信号。
执行机构将控制信号转换为调节阀或调节装置的动作，调节汽轮机的进气量或出力负荷。
在调速系统的工作过程中，当汽轮机的转速低于设定值时，调节器会发出使进气量增加或出力负荷减小的信号，使汽轮机的转速上升。
反之，当转速高于设定值时，调节器会发出使进气量减少或出力负荷增加的信号，使汽轮机的转速降低。
调速系统的关键在于传感器的准确性和调节器的响应速度。
传感器应具备快速、准确地测量汽轮机转速的能力，以便及时提供反馈信号。
调节器需要能够根据转速信号的变化快速调整控制信号，以保持转速的稳定。
总结而言，汽轮机调速系统的原理是基于转速信号的反馈调节，通过调节汽轮机的进气量或出力负荷来实现稳定的转速控制。
通过传感器、调节器和执行机构的协调工作，使汽轮机的转速能够保持在设定值附近。
交流调速系统的分类及性能
交流调速系统的分类及性能由异步电动机转速表达式可知，转变频率、转差率S、磁极对数p均可实现对沟通电动机的速度调整。
有用中，沟通调速方式大致有以下几种：变极调速转子串电阻调速串级调速调压调速电磁调速异步电动机变频调速无换向器电动机调速1．变极调速通过转变异步电动机的绕组极数来转变其同步转速。
该方式为有级调速，异步电动机的转速不能连续变化，只应用于一些特别的场合，只能达到大范围粗调的目的。
变极调速只用于特地生产的变极多速鼠笼型异步电动机，通过转变定子绕组的联接或另设绕组的方法可得到D/YY、Y/YY双速电动机、三速、四速等电动机。
2．转子串电阻调速通过转变串联于转子电路中的电阻阻值来转变电动机的转差率，进而达到调速的目的。
因串联电阻的阻值可多级转变，故可实现多种速度的调速。
这种方式结构简洁，价格廉价，操作便利；但由于转差功率损耗在电阻上，效率随着转差率增加而下降，同时其机械特性比较软，只适合于调速性能要求不高的场合。
这种调速方式只适用于绕线式转子异步电动机。
3．串级调速通过在异步电动机的转子侧接一个二极管或晶闸管整流桥，将转差频率沟通电变为直流电，再用直流电机旋转变流机组或逆变器将转差功率返回电源，或直接将转差功率变为机械能加以利用。
串级调速在风机、泵类等传动系统上广泛采纳。
这种调速方法常用的结构方案有：电气串级方式、电动机串级方式、低同步串级调速方式、超同步串级调速。
该方法适用于绕线式异步电机。
4．调压调速这是将晶闸管反并联连接，构成沟通调速电路，通过调整晶闸管的触发角，转变异步电动机的端电压进行调速（如图6-5所示）。
这种方式也转变转差率S，转差功率消耗在转子回路中，效率较低，仅适用于特别笼型电动机（例如深槽电动机等高转差率电动机）和绕线转子等小容量电动机。
通常这种调速方法应构成转速或电压闭环，才能实际应用。
5．电磁调速异步电动机这种系统是在异步电动机与负载之间通过电磁耦合来传递机械功率，调整电磁耦合器的励磁，可调整转差率S的大小，从而达到调速的目的。
调速系统的动态技术指标
调速系统的动态技术指标
调速系统是现代工业中非常重要的一部分，它主要用于控制机械系统的转速。
调速系统的动态技术指标是评价其性能的重要标准。
动态技术指标包括调速系统的响应时间、稳态误差、过冲量、振荡频率等。
响应时间是指系统从接收到变化信号到输出量稳定的时间，这个时间越短越好。
稳态误差是指系统在稳定状态下输出值与期望值之间的差距，这个误差越小越好。
过冲量是指系统响应变化信号时输出量超过期望值的幅度，这个量越小越好。
振荡频率是指系统响应变化信号时产生的振荡频率，这个频率越低越好。
要提高调速系统的动态技术指标，需要采用一些措施，比如优化控制算法、改善传感器精度、提高执行器响应速度等。
此外，合适的系统参数选择也是提高动态技术指标的重要方法。
在设计调速系统时，需要考虑到不同应用场景下的实际需求，选择合适的控制算法、传感器和执行器，以及优化系统参数，才能实现高效、稳定的调速控制。
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汽轮机调速系统的工作原理
汽轮机调速系统的工作原理
汽轮机调速系统是一种用于控制汽轮机转速的系统，其工作原理基本上是通过调节汽轮机的负载来实现转速的稳定。
具体来说，汽轮机调速系统由以下几个主要组成部分构成：
1. 传感器：通过感知汽轮机的转速和负载情况，将信号传递给调速器。
2. 调速器：接收传感器的信号，并根据设定的转速使命令，计算出控制信号。
3. 执行器：接收控制信号，通过调节负载来改变汽轮机的输出功率，进而实现转速的调节。
4. 反馈回路：将汽轮机实际转速的信息反馈给调速器，以便及时调整控制信号。
当汽轮机的转速发生变化时，传感器感知到这些变化并将信号传递给调速器。
调速器根据接收到的信号和设定的转速使命，计算出相应的控制信号。
控制信号经过执行器传递给汽轮机，执行器根据控制信号的大小调节负载，从而改变汽轮机的输出功率。
同时，反馈回路实时地将汽轮机的实际转速信息传递给调速器。
调速器通过与设定的转速使命进行比较，计算出新的控制信号。
这个过程不断循环，直到汽轮机的实际转速稳定在设定值附近。
总的来说，汽轮机调速系统通过不断调节负载，使汽轮机的实际转速与设定值保持一致。
这样可以确保汽轮机在运行过程中稳定可靠地工作。
调速系统
调速系统一、填空题：1.调速系统中常用调节器有、、三种调节器。
答案：比例调节器；积分调节器；比例积分调节器；2.转速负反馈直流调速系统由、、、、等组成。
答案：转速给定；转速调节器ASR；触发器CF；晶闸管变流器U；测速发电机TG3.直流调速系统主要性能指标包括、指标和指标两个部分。
答案：静态性能；动态性能4.双闭环调速系统包括环和环，其中两环之间的关系是为内环，外环为。
答案：电流；速度；电流环；速度换5.逻辑无环流可逆调速系统中，当改变极性，并有时，逻辑才允许进行切换。
答案：转矩极性信号；零电流信号6.通用变频器通常分为、、等三类。
答案：简易型；多功能型；高性能型7.变频器所采用的制动方式一般有、、等几种。
答案：能耗制动；回馈制动；直流制动8.在自动控制系统中常用的反馈形式有：、、、。
答案：转速负反馈；电压负反馈；电流正反馈；电流截止负反馈9.接触器主要用于控制主回路，触头，具有很强的，操作频频高，寿命长。
答案：容量大；灭火能力10.调节器的基本规律主要有双位控制、、、、、、比例积分微分控制等。
答案：比例控制、微分控制、积分控制、比例微分控制、比例积分控制11.采用SPWM技术的交直交变频器属于，输出电压接近，电动机负载，运行效果好。
答案：PWM电压型逆变器、正弦波、运转平稳、低速12.转速负反馈系统中必须采用高精度元件。
答案：测速发电机13.在转速负反馈系统中，闭环系统的转速降减为开环系统转速降的倍。
答案：1/1+K14.在转速负反馈调速系统中，调节转速实质上是落实在调节电压上，所以将转速作为间接调节量，而将电压作为调节量，也可以达到调速的目的，只不过精度稍差。
答案：直接二、判断题：1. 闭环控制系统输出量不反送到输入端参与控制。
（）答案：×2. 开环控制系统和闭环控制系统最大的差别在于闭环控制系统存在一条从被控量到输入端的反馈通道。
（）答案：√3. 由于双闭环调速系统的电流环，主要是对系统主回路电流变化进行调节的，故对电网电压波动对系统的影响，电流环无调节作用。
自动控制技术第三章 直流调速系统
第三章 直流调速系统
与旋转变流机组及离子拖动变流装置相比， 晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有 很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的 优越性。由图可见，晶闸管可控整流器的功率 放大倍数在104以上，其门极电流可以直接用晶 体三极管来控制，不再像直流电动机那样需要 较大功率放大装置。在控制作用的快速性方面， 变流机组是秒级，而晶闸管整流器是毫秒级， 这将会大大提高系统的动态性能。
直流斩波器的控制方式 b）脉冲频率调制
第三章 直流调速系统
用全控式器件实行开关控制时，多用脉冲宽度调制的控制方式，形成近年来 应用日益广泛的PWM装置—电动机系统，简称PWM调速系统或脉宽调速系统。
直流斩波器的控制方式 c）两点式控制
第三章 直流调速系统
与V-M系统相比，PWM调速系统有下列优点： （1）由于PWM调速系统的开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就足以 获得脉动很小的直流电流，电枢电流容量连续，系统的低速运行平稳，调速范围 较宽，可达1∶10 000左右。又由于电流波形比V-M系统好，在相同的平均电流即 相同的输出转矩下，电动机的损耗和发热都较小。 （2）同样由于开关频率高，若与快速响应的电动机相配合，系统可以获得很 宽的频带，因此快速响应性能好。动态抗干扰能力强。 （3）由于电力电子器件只工作在开关状态，主电路损耗较小，装置效率较高。 因受到器件容量的限制，直流PWM调速系统目前只用于中、小功率的系统。
在静止可控整流方面，离子拖动系统是最早应用的静止变流装置供电的直流 调速系统。它虽然克服了旋转变流机组的许多缺点，而且还缩短了响应时间，但 汞弧整流器造价较高，维护麻烦，特别是水银如果泄漏，将会污染环境，危害人 体健康。
汽轮机调速系统
汽轮机调速系统1. 引言汽轮机调速系统是汽轮机发电站中的重要控制系统之一，它通过调整汽轮机的转速来实现发电机的稳定运行。
本文将介绍汽轮机调速系统的工作原理、组成部分以及常见故障排除方法。
2. 工作原理汽轮机调速系统的工作原理是通过控制汽轮机的供汽量来调节转速。
具体而言，当发电负荷发生变化时，调速系统会感知到负荷变化，并相应地调整汽轮机进汽阀的开度，以保持发电机的稳定输出电压和频率。
3. 组成部分汽轮机调速系统主要由以下几个组成部分构成：3.1 调速器调速器是整个调速系统的核心部分，它负责接收负荷变化信号并将其转化为对进汽阀开度的控制信号。
调速器通常采用PID控制算法来实现对汽轮机转速的精确控制。
3.2 速度传感器速度传感器用于测量汽轮机的转速，并将转速信号反馈给调速器以进行控制。
常见的速度传感器有霍尔传感器、光电传感器等。
3.3 进汽阀进汽阀负责控制汽轮机的供汽量，它根据调速器的控制信号来调整阀门的开度，以实现对汽轮机转速的调节。
3.4 负荷传感器负荷传感器用于感知发电负荷的变化，并将变化信号反馈给调速器。
根据负荷的变化情况，调速器能够相应地调整进汽阀的开度。
4. 常见故障排除方法汽轮机调速系统可能会出现各种故障，常见的故障包括传感器故障、阀门漏气、控制回路故障等。
下面是一些常见故障的排除方法：4.1 传感器故障当速度传感器或负荷传感器发生故障时，调速系统无法正常感知负荷变化，进而无法对进汽阀进行正确的调节。
此时，应检查传感器的连接情况，确认传感器是否损坏，并及时更换故障传感器。
4.2 阀门漏气阀门漏气会导致汽轮机调速系统失去对进汽阀的精确控制，造成转速不稳定甚至失速。
在排除阀门漏气的故障时，首先要检查阀门的密封情况，如有泄漏现象应及时进行维修或更换。
4.3 控制回路故障控制回路故障可能会导致调速系统无法正确计算并输出控制信号，导致汽轮机转速不稳定。
在排除控制回路故障时，需要检查控制回路的连接情况，确认各个元件是否正常工作，并对故障元件进行修理或更换。
调速系统的组成概要
中间放大元件
• • （一）节流式滑阀油动机 1、原理
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压力油经节流孔板 进入控制油路，一路通往油动机活塞下部，一路通过 滑阀控制的油口A排出。调节过程中，油口A的面积 是变动的，对控制油压 起节流作用，称节流式滑阀。 滑阀向下移△x－>油口A关小－> 增大－>油动机活塞上移△z－>调节汽阀 上升－> 汽机功率增大
• （3）单侧进油油动机 • 作用力的平衡（弹簧力，油压px作用力） • px增大－>活塞上移，把油压变化转换成活塞位移。 • 图中（1）～（3）组成了节流式滑阀与单侧进油油动机结构，作为 系统的一级放大 。 • （4）断流式滑阀 • （5）双侧进油油动机 • 以上是第二级放大，功率放大 • （6）反馈油口 • （7）控制油路
断流式滑阀 双侧进油油动机
优缺点
优点：提升力大，时间常数小。
缺点： • 为减小时间常数要增大进油量，即增大油泵出力，
如按最大进油量设计油泵，容量较大，大容量油
泵在小流量下运行，经济性要降低。
• 双侧进油油动机的开关靠油压，如发生油泵故障
或者油管破裂，调速汽门不能自动关阀停机。
断流式单侧进油油动机
• 作用：感受汽轮机转速的变化，并把转速变化转换成相应的物理量输出，以 供后面传动放大之用。
•
电动机调速系统详细原理
电动机调速系统详细原理电动机调速系统（Electric Motor Speed Control System）是通过控制电动机的输入电压或输入电流来调节电动机的转速，以满足不同的工作要求。
电动机调速系统广泛应用于工业生产中的各种机械设备，如风机、水泵、压缩机等。
接下来，我将详细介绍电动机调速系统的原理。
1.电动机调速系统的基本组成传感器：传感器是用于测量电动机运行状态的装置，根据需要可选择转速传感器、功率传感器、电流传感器等。
控制器：控制器是电动机调速系统的核心部件，主要功能是根据传感器的信号进行处理和控制，控制输入电压或输入电流的大小，以调节电动机的转速。
执行机构：执行机构是控制器所输出的指令信号的执行者，常用的执行机构有可变频率驱动器（VFD）和直流调速器。
2.电动机调速系统的工作原理(1)开环控制在开环控制中，控制器通过传感器测量电动机运行状态的信号，通过计算和对比实际值与设定值的差异，决定输出信号的大小，控制输入电压或输入电流的改变，从而调节电动机的转速。
开环控制系统的特点是简单，但对于外界环境变化较敏感，无法保证精确的转速控制。
(2)闭环控制在闭环控制中，控制器通过传感器测量电动机运行状态的信号，并将其与设定值进行比较，得到误差信号。
然后，控制器根据误差信号，通过算法进行处理，并输出控制信号，调节输入电压或输入电流，使得误差减小，从而实现转速的闭环控制。
闭环控制系统的优点是精度高，对外界环境的干扰具有较好的鲁棒性。
3.电动机调速系统的控制策略(1)脉宽调制（PWM）控制脉宽调制是一种常用的控制方法，通过改变脉冲信号的占空比来调节电压或电流的大小，从而控制电动机的转速。
具体而言，控制器会周期性地发送一系列的脉冲信号，其中脉冲的高电平时间与控制信号的大小成正比，低电平时间则与控制信号的大小成反比。
通过适当调整脉冲信号的占空比，可以实现电动机的平滑调速。
(2)可变频率调速（VFD）控制可变频率调速是一种通过改变电动机输入电压的频率来实现调速的方法。
汽轮机调速系统工作原理
汽轮机调速系统工作原理
汽轮机调速系统的工作原理如下：
1. 传感器检测：汽轮机调速系统首先通过安装在汽轮机轴上的传感器对转速进行检测。
传感器可以根据转轮或齿轮的旋转来产生相应的脉冲信号。
2. 脉冲信号处理：系统将传感器检测到的脉冲信号送入脉冲信号处理器中，对信号进行放大、滤波和频率测量等处理。
处理之后的信号会反映汽轮机的转速信息。
3. 控制器计算：控制器是汽轮机调速系统的核心部分。
它根据从脉冲信号处理器接收到的转速信号，进行控制器计算和逻辑判断。
控制器可以通过PID控制算法或其他控制算法来确定
调速阀的调整量。
4. 调速阀控制：控制器通过电磁阀控制调速阀的开启和关闭，以调整汽轮机的负荷。
当转速偏离设定值时，控制器会发出相应的控制信号，通过调速阀调整汽轮机的燃料供应量或蒸汽进入量，使转速回归到设定的值。
5. 反馈控制：调速系统还可以通过反馈控制来实现更精确的转速控制。
例如，系统可以通过安装在汽轮机轴上的速度传感器，实时监测汽轮机的转速，将实际转速与设定转速进行比较，并根据偏差大小进行修正。
这样可以提高汽轮机的转速控制精度。
通过以上的工作原理，汽轮机调速系统能够实现对汽轮机转速
的精确控制，确保汽轮机在不同工况下稳定运行，并且能够快速响应负荷变化，维持系统的稳定性。
常用调速系统的原理及应用
常用调速系统的原理及应用一、调速系统的概述调速系统是一种用来控制机械运行速度的系统，广泛应用于各个领域，包括工业生产、能源、交通运输等。
调速系统的设计和应用对于提高生产效率、降低能耗、增加运输的安全性都具有重要作用。
二、调速系统的原理及种类常用的调速系统根据原理可以分为机械调速系统和电子调速系统两大类。
1. 机械调速系统机械调速系统是通过改变传动机构的传动比来实现调速的。
常见的机械调速系统包括带轮和皮带传动、齿轮传动等。
机械调速系统的优点是结构简单、可靠性高，但是调节范围有限。
2. 电子调速系统电子调速系统是通过电子器件来实现调速的。
常见的电子调速系统包括变频调速系统、伺服调速系统等。
电子调速系统具有调节范围大、精度高、反应速度快等优点。
三、常用调速系统的应用领域1. 工业生产调速系统在工业生产中应用广泛，可以用来控制各种设备的运行速度，如风机、泵站、压缩机等。
通过合理的调速系统设计和应用，可以提高生产效率、降低能耗，从而达到节约成本的目的。
2. 能源领域调速系统在能源领域中的应用非常重要。
例如，风力发电机组使用调速系统来自动调节风轮的转速，以使风力发电机组始终在最佳工作状态下工作，提高发电效率。
同样，水力发电站也需要调速系统来控制水轮机的转速，以保持稳定的发电效率。
3. 交通运输调速系统在交通运输领域中也有广泛的应用。
例如，在铁路交通中，调速系统可以用来控制电动机车的运行速度，从而实现列车的平稳行驶和准时到达。
在汽车领域，车辆的发动机也需要调速系统来控制转速，以提供适当的动力输出。
4. 其他领域除了以上三个主要应用领域外，调速系统还在其他领域中得到广泛应用。
例如，食品加工、纺织、化工等工业生产中的各种设备都需要调速系统。
同时，电梯、升降机等都需要调速系统来确保运行的安全性。
四、总结调速系统作为一种用于控制机械运行速度的系统，在工业生产、能源、交通运输等领域中起着重要作用。
常用的调速系统包括机械调速系统和电子调速系统，各有其优缺点。
直流调速系统概述
指系统在受到外部干扰时，能够保持稳定运行的 能力。抗干扰能力越强，系统鲁棒性越好。
04 典型直流调速系统分析
单闭环直流调速系统
转速负反馈单闭环调速系统
通过引入转速负反馈，实现转速的无静差调节，提高系统的动态性能和稳态精度 。
电压负反馈单闭环调速系统
通过引入电压负反馈，稳定直流电动机的端电压，从而改善系统的静态特性和动 态性能。
现状
目前，直流调速系统已经广泛应用于各个领域，如工业、交 通、能源等。随着电力电子技术和控制理论的不断发展，直 流调速系统的性能不断提高，应用领域也不断扩展。
应用领域与前景
应用领域
直流调速系统广泛应用于需要精确控制转速的场合，如机床、风机、水泵、压缩机、卷扬机等机械设备，以及电 动汽车、电动自行车等交通工具。
前景
随着工业自动化和智能制造的推进，以及新能源汽车等产业的快速发展，直流调速系统的需求将不断增长。同时， 随着电力电子技术和控制理论的不断进步，直流调速系统的性能将不断提高，应用领域也将不断扩展。未来，直 流调速系统将在更多领域发挥重要作用，推动相关产业的持续发展。
02 直流调速系统组成及工作 原理
流。
多环控制直流调速系统
三环控制直流调速系统
在双闭环的基础上，引入第三个控制环，如位置环、速度环或加速度环等，进一步提高系统的控制精 度和动态性能。
多环串级控制直流调速系统
将多个控制环按照串制。该系统适用于对控制精度和动态性能要求较高的场合。
双闭环直流调速系统
转速、电流双闭环调速系统（ASR+ACR）
在转速负反馈的基础上，引入电流负反馈，构成转速、电流双闭环调速系统。其中， ASR为转速调节器，ACR为电流调节器。该系统具有较快的动态响应和良好的稳态精度。
自动调速系统的简单原理
自动调速系统的简单原理
自动调速系统（Automatic Speed Control System，简称ASC）是一种用于控制机械设备的速度的系统。
它基于传感器和反馈机制，自动调整设备的运行速度，以使其保持在预定的目标速度范围内。
ASC的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 传感器检测速度：ASC系统通常配备有速度传感器，用于检测设备当前的运行速度。
2. 目标速度设定：操作员可以设定目标速度，即期望设备保持的速度范围。
3. 比较和误差计算：ASC系统将当前检测到的速度值与目标速度进行比较，并计算出速度误差。
4. 控制信号生成：根据速度误差，ASC系统使用控制算法生成控制信号，该信号用于调整设备的驱动力或能量输入，以改变设备的运行速度。
5. 调整设备速度：控制信号被送到设备的执行机构（例如电动马达或调速阀），通过改变能量输入或阻力来调整设备的速度。
6. 反馈控制：设备的运行速度变化会被传感器实时监测，并反馈给ASC系统。
ASC系统通过不断比较目标速度和实际速度，并根据反馈信号进行调整，以使设备的速度尽可能接近目标速度。
通过以上的反馈控制循环，ASC系统能够实现对设备速度的自动调整，使设备能够稳定地运行在预定的速度范围内。
这种自动调速系统广泛应用于各种机械设备，例如发动机、电动机和风力发电机等。
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步进电机块式直连型机械液压系统
步进电机块式直连型机械液压系统图说明
图示为调速器自动稳定时状态 电-位移转换器和引导阀直接相连横杠杆可放大引导阀的位移 电-位移转换器的转换过程由纯机械传动，滚珠丝杆运动灵活、可靠、 摩擦阻力小，并能可逆运行，传动部分无液压元件，结构简单、不耗油 紧急停机电磁阀为双电磁铁脉冲式阀，换向阀有2个工作位置，2个电 磁铁，2个定位器，因此2个工作位置均可固定，所以电磁铁不需要长 期通电。该紧急停机电磁阀可遥控或现场手动投入，紧急停机投入后压 力油迫使紧急停机装置的活塞带动其顶部的挂盖压住横框杆迅速下降实 现紧急停机。 机械开限及定位手操机构在自动运行时可以限制机组导叶的开度，通过 横杠杆限制引导阀向上开启，（压住下弹簧，可以使引导阀与电液阀分 离）。手动运行时，托起装置向上托起横杠杆，机械开限及定位手操机 构向下压住横杠杆，并通过钢丝绳和主接力器组成闭环。机械开限及定 位手操机构的手柄和开度指针是同步的，指针停在某开度处，则主接力 器稳定在该开度位置，直观，方便。
调速器系统
1、调速器系统的作用 2、调速器的分类 3、调速器系统的组成和工作原理 4、调速器系统操作 5、调速系统试验 6、调速器系统事故与故障分析处理 7、调速器检修规程
调速器在水电站的作用
根据电力系统负荷的变化，及系统频 率的波动，通过调速器不断地调节水轮 发电机组的输出功率，维持机组的转速 在额定转速 的规定范围内 。
1、油压装臵 2、调速器 3、过速限制器 4、分段关闭装臵 5、控制环（接力器）锁锭
油压装臵
油压装臵主要由压油槽，压油泵及集油 槽，自动补气装臵，漏油泵及漏油槽组 成。它提供液压原动力，通过液压放大 级放大来达到操作导叶所需要的极大操 作力并保持油压和油位在一定的 范围内 波动。
油压装臵的工作原理
步进式调速器
步进式水轮机调速器适用于大中型混流式、轴流式、贯 流式水轮发电机组的自动调节与控制。 机械部分主要包括无油电－位移转换机构、机械手动操作 机构、引导阀、主配压阀、紧急停机电磁阀组成无明管、 静态无油耗的PWM脉宽控制型式。
电信号与接力器位臵反馈信号在综合放大器内比较并放大， 输出PWM信号，步进电转旋转的角度使滚珠丝杆付产生与其 成比例的位移，由于电液转换器与引导阀直接连接，引导 阀同时产生位移并通过液压放大器使主配压阀活塞也产生 相应的位移，主配压阀因此向主接力器配油并使之移动， 直到主接力器位臵信号与电气的信号数值相等为止
数字式调速器
步进式调速器 比例数字式冗余调速器
数字式调速器
数字式调速器广泛应用于小型混流式水轮机组和冲击式 水轮机组。 采用全数字高速电子球阀组成机械液压系统的手动或者 自动的前臵级，高速电子球阀可实现手动调节和自动控 制。其速动性好、机械防卡性能好、对油质要求低、油 过滤>140μ ，静态无油耗、无机械零位调整和飘移。性 能可靠、死区小、灵敏度高、安装调试方便、免维护。 采用脉冲控制控制电磁数字球阀，输出高电平和低电平 控制线圈动作和复位，从而控制油路（包括开方向和关 方向）的通和断。 它采用钢球线接触形式密封，抗油污和防卡能力强它是 一般先导控制和小功率液压控制回路最理想的元件。它 采用非线搭叠窗口和脉冲补偿的结构，无油压冲击，动 作平稳可靠
齿盘测频
盘测频是为水轮发电机组调速器提供高可靠、高精度频率 信号的专用装臵。其频率信号源是通过一对电磁感应式的 进口的接近开关取自于安装在机组大轴上齿盘装臵，该信 号系统是一个独立系统，其幅值与机组转速无关，可靠性 高。该装臵从根本上解决了频率信号的干扰问题
电液转换环节
数字式 1、采用脉冲控制控制电磁数 字球阀，输出高电平和低电 平控制线圈动作和复位，从 而控制油路（包括开方向和 关方向）的通和断。 采用全数字高速电子球阀组 成机械液压系统的手动或者 自动的前臵级，高速电子球 阀可实现手动调节和自动控 制。其速动性好、机械防卡 性能好、对油质要求低、油 过滤>140μ ，静态无油耗、 无机械零位调整和飘移。性 能可靠、死区小、灵敏度高、 安装调试方便、免维护
球阀型自动补气装臵外形
调速器的作用及结构
调速器的作用
1、实现机组手动与自动开、停机 2、自动或手动调整机组的转速 3、当机组并列运行后，自动地分配各机组 之间的负荷 4、在事故 电液转换环节 液压放大机构 机械执行机构
电气控制系统
步进式调速器
机械部分主要包括电转机构、机 械手动操作机构、引导阀、主配压阀、 紧急停机电磁阀等组成无明管、无杠 杆、静态无油耗、切换无扰动、直连 结构型的机械液压随动系统。 电-位移转换器是水电站调速器中联 接电气部分和机械液压部分的关键元 件。将电机的转矩和转角转换成为具 有一定操作力的位移输出，并具有断 电自动复中回零的功能。它的作用是 将调节器电气部分输出的综合电气信 号转换成具有一定操作力和位移量的 机械位移信号，从而驱动末级液压放 大系统，完成对水轮发电机组进行调 节的任务。
水轮机调速器的类型
水轮机调速器从整体上讲是一种机电一体 化产品，机械执行部分我们采用液压控制。 根据电液转换方式来划分，可分为数字式（ SLT）、步进式（BWT）、比例数字式（PSWT ）调速器，一般数字式和比例式结合在一起 它可分为三种类型： 机械液压调速器 电气液压调速器 数字式电液调速器
典型调速器产品介绍
基本原理
水轮发电机组转动部分的运动方程为： Jdω/dt=Mt-Mg 式中： J—机组转动部分的惯性矩（kg· ㎡）； ω＝πn/30—机组转动角速度（rad/s）； n—机组转动速度（r/min）； Mt—水轮机转矩（N· m）； Mg—发电机负荷阻力矩（负载转矩）（N· m）。 上式表明，保持机组转速（频率）为恒值的条件是 dω/dt＝0，即要求Mt＝Mg，否则就会导致机组转速 （频率）偏离额定值，从而出现转速（频率）偏差
自动补气装臵
QZB球阀型自动补气装臵是由一个二位三通电动球阀、两个手动球阀 及单向阀、安全阀等组成。它能对水电站油压装臵或其它储能器进 行自动补气，以维持其内部的气液比。 QZB球阀型自动补气装臵采用球阀板式结构，集成化程度高，可实现 零差压工作，过气量大，其核心部分采用进口驱动机构，能现场机 械手动切换，有阀位显示和阀位开关量信号输出。 采用球阀板式结构，密封性能好、集成化程度高、体积小。能实现 零差压工作，过气流量大，可大大缩短补气时间，彻底解决先导式 电磁阀在低压差下工作流量小、动作时间长的问题。 电动球阀可现场手动操作，并有阀位机械显示和开关量输出。 有两个手动球阀，一个用于手动补气，一个用于手动排气。 装臵中设有安全阀，当储能器压力超高时，安全阀自动开启，向外 排气并发出尖锐的响声，提醒运行人员做措施；当压力降到额定值 时，安全阀关闭。 整套装臵所有零部件均采用不锈材料，适于在潮湿环境下工作
水轮机调速系统的电气控制部分可根据用户要求 配备成单机系统或双机系统，电气输出具有步进 电机、比例伺服阀、数字阀、伺服阀四种可兼容 的输出型式以及电气导叶的电气开度限制。
调速器具有远方控制和现地控制功能，并有相应 接点输出，能与电站计算机监控系统进行数字信 号、模拟信号以及开关输入输出信号的通讯和数 据交换
1、压油泵工作原理
压油泵输油量的测定
调整压油槽压力在正常工作压力范围内，油面正常 在压油槽油面计上划好临时送油下限基准线 压油泵置手动位置 用排油阀控制油泵送油，并用秒表记录送油时间 待油面稳定后，测量送油面的高度 利用Q=V/t计算油泵的输油量
油压装臵示意图
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
基本原理
水轮机转矩 Mt＝ρQHηt /ω 式中： Q—通过水轮机的流量（m3/s）; H—水轮机净水头（m）； ηt—水轮机效率； ρ—水的密度（kg/m3） 因此只有调节流量Q和效率ηt，才能调节水轮机转 矩Mt，达到Mt＝Mg的目的。
水轮机调节的实质
从最终效果来看，水轮机调节的任务是维持水轮发电机 组转速（频率）在额定值附近的允许范围内。然而， 从实质上讲，只有当水轮机调节器相应地调节水轮机 导水机构开度（从而调节水轮机流量Q）和水轮机轮叶 的角度（从而调节水轮机效率ηt），使Mt＝Mg，才能 使机组在一个允许的规定转速（频率）下运行。从这 个意义上讲，水轮机调节的实质就是：根据偏离额定 值的转速（频率）偏差信号，不断地调节水轮机的导 水机构和轮叶机构，维持水轮发电机组功率与负荷功 率的平衡。
电液转换环节
步进式 由调速器电气系统输出高、低电平开关信 号到驱动器的正转/反转端，使步进电机正、 反方向的旋转控制接力器的开或关。输出脉宽 调制信号占空比PWM到驱动器的停止/运行端， 控制步进电机的旋转角度来调节接力器的速度。 电-位移转换器是水电站调速器中联接电 气部分和机械液压部分的关键元件。将电机的 转矩和转角转换成为具有一定操作力的位移输 出，并具有断电自动复中回零的功能。它的作 用是将调节器电气部分输出的综合电气信号转 换成具有一定操作力和位移量的机械位移信号， 从而驱动末级液压放大系统，完成对水轮发电 机组进行调节的任务。
电气控制系统
测频环节
残压测频： 测频装臵是决定水轮发电机组及调速器安 全、稳定运行极为关键的部件。目前，国内水轮发电机 组微机调速器的测频信号均取自于发电机机端电压互感 器(PT)信号。优点是成本低、安装简单 齿盘测频： (即采用接近开关和齿盘)检测机组频率， 其信号的电压幅值稳定，且为独立的系统，不易受现场 干扰，是可靠的测频信号源。目前，数字式齿盘测频方 式在测频精度要求不高的场合中已经得到了大量应用。 但在国内水轮机微机调速器领域中还很少采用，其原因 是调速器对频率测量的精度要求高，而齿盘的加工精度、 机组摆动、齿距的不均匀度都会影响测频精度，从而无 法满足水轮机调速器的要求。但我们通过选择恰当的测 量方式和处理，可以准确的测量出机组频率，其测量精 度和实时性均可以充分保证调速器对测频精度和实时性 要求，使得齿盘测频装臵产生的频率信号能运用于调速 器