第十一讲调速器原理

P PREF PG
+-
节流阀
控制
2 功率测量
PG 油动机 油动机
功率放 大器
继动器 错油门
电 液
5
转
换
器 排油
调节阀
TV
锅炉
再热器
中压调节汽阀
~~
TA
过热器
高压调节汽阀
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高
中
低
~
压
压
压
发电机
汽轮机
排气
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（一）转速测量
1、磁2阻、发送电器气液压调速器——转速测量
作用：将转速转换为相应频率的电压信号。
B点下降—— A点上升； B点上升——A点下降;
B点具有反馈作用
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（二）、机械液压调速器---工作原理
1、在B、D点不动的情况下，
机械杠杆反馈
A点上升---- E点上升
机械加法器 B
开度反馈
蒸汽 调节
2、在A、D点不动的情况下(同，步器输出)
B点下降---- E点下降
转速给定
IV
作用力变成了强大 进汽
II
的、能够操动调节
气阀开度变化的作
用力。
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（二）、机械液压调速器---工作原理
(1)B、D点（不二动）、=>机A点械上液升—压E调点速上升器---工作原理 2 I
XB
XC
1
B
C
A
B
C
1
1 XA
A
XE
E
F
XD D
接主轴
E
F
D
III
IV
(2)A、D点不动 =>B点下降—进汽E点下降 II
第二节 凝汽式汽轮机机械液压调速器，由测
速机构、放大执行机构、转速给定装
调速器原理
置和调差机构组成。
XB
XC
1、测速机构
测速机构由汽轮
C
B XE
机主轴带动的齿 轮传动机构和离
E
F
心飞摆组成。
III
2
I
1
1
1
XA
A
XD D
接主轴
IV
进汽
II
分析：转速升高及转速降低
结论：套筒A的位置表征机组转速的大小，位移表征机组转速的变化。
齿轮与铁芯之间的磁 阻变化导致通过测速磁 头的磁通发生相应变化， 在线圈中感应出微弱的 脉动信号，该信号的频 率与机组转速成正比。
组成：齿轮和测速磁头两部分 齿轮与主轴联在一起，测速磁头由永久磁钢和线圈组成
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磁阻发送 器
（一）转速测量
2、电高精气度稳液压电源压调速器——2将、磁转转阻速速发/测频送率器量-输电出压的变脉送动器
信号转换为与转速成正比
限 幅
放 大
整 形
微 分
单 稳
射 跟
滤 波
输出电压 U0
的电压输出值。
微分电路在方波的上升沿时获得正 向尖峰脉冲，触发一个单稳态触发器 后，输出一个幅度为v宽度为t的正向 方波脉冲。在单位时间内，单稳态触 发器输出的正脉冲数与磁阻发送器输 出信号频率成正比
滤波器实际上是个积分器，在单位时 间内脉冲个数越多则输出的电压越高
B
C
A
D
E
F
E点的位移正比于A、B两点的位 移之和，具有加法性质。
机械杠杆ACB和DFE联合作用组成了一个加法器和位移反馈环节
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（二）、机械液压调速器---工作原理
3、C点不动:
B
C
E
F
A D
进汽
XB
B XE E
III
II
2
I
XC
C
1
1 1
XA
A
F
XD D
接主轴
IV
在C点不动的情况下:
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（二）功率测量
将发电机的2有、功电功率气转液换压为与调之速成器正比—的—电功压—率有测功量功率变送器。
执行元件就是霍尔效应原理的测量元件—霍尔变送器
霍尔效应系数 霍尔元件厚度
磁感应强度
EH
RH d
ic B cos 108
B减少
开度反馈
减小开度
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（二）、机械液压调速器---转速给定装置
2
I
电动机（的正二反）转可、以机使D械点位液置压作上调下移速动器---转XB 速给定XCC装置1
1 1
XA
D点上移
B XE
E
A
F
XD D
接主轴
a)未并网:A点可动 调节机组转速/频率
III
IV
B
C
进汽
II
A
E
F
D
(2)并网:A点不动 调节机组的有功
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（二）、机械液压调速器---工作原理
2、放大执行机构 第二节 调速器原理
放大执行机构由错油门和油动机组成。
放大执行机构的作 用：一是将E点微小 的机械位移放大成 了调节气阀开度的 较大变化；二是将 引起E点位移的微小
XB
B XE E
XC C
F
III
2
I
1
1
1
XA
A
XD D
接主轴
转速 nREF
n 频差放
f +R
PID
远方 控制
动机
给定
nG -
转速测量
大器 V
调节 压力油
PREF 控制电 远方 动机 控制
功率给定 PREF
P PREF PG
+-
功率测量
PG 油动机 油动机
节流阀
功率放 大器
继动器 错油门
电 液 转 换 器
排油 调节阀
TV
锅炉
再热器
中压调节汽阀
~~
TA
过热器
第二节、调速器原理
第二节 调速器原理 机械液压调速器 电气液压调速器
模拟式 数字式
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机械液压 调速器
进汽
（一）、概述
（一）、概述
XB
B XE E
XC C
F
2
I
1
1
1
XA
A
XD D
接主轴
III IV
II
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2/45
（一）、概述
电气液压调速器(模拟式)
nREF 控制电
高压调节汽阀
2020/8/3
高
中
低
~
压
压
压
发电机
汽轮机
排气
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（一）、概述
电气液压调速器(数字式)
电\液压
液压伺 服系统
厂级计算机通信 D\A
位移传感器
机
组 气门
开度
微机（主机）系统
来自百度文库
转速变送器
人机接口 A\D A\D A\D 控制输入
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功率变送器
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（二）、机械液压调速器---工作原理
+ D
-E -
放大执行 气阀 （错油门，油动机）开度
汽阀 汽轮机
转速
（汽轮机主轴）
E点的位移正比于A、B 两点的位移之和，具有
加法性质。
A
转速反馈
飞摆测速机械
3、在C点不动的情况下， B点上升—— A点下降； B点下降——A点上升
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B点具有反馈作用
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（二）、机械液压调速器---工作原理
m( f )
B
C
A
D
E
F
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并网时机组静特性平移
初始运行特性
P
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三、功率-频率电液转换器
nREF 控制电
2、电气液压调速器 3
转速 nREF
4
f
n 频差放 + R PID
远方 动机 控制
1
给定 nG -
转速测量
大器 V
调节 压力油
PREF 控制电 远方 动机
功率给定 PREF
XB
B XE E
III
2
I
XC
C
1
1 1
XA
A
F
XD D
接主轴
IV
机械加法器 B
机械杠杆反馈 开度反馈
蒸汽 调节
(同步器输出) 转速给定
+ D
-E
放大执行 气阀
- （错油门，油动机）开度
汽阀 汽轮机
转速
（汽轮机主轴）
进汽
II
A
转速反馈
飞摆测速机械
负荷突然减少
转速升高
A增大
E点减小
达到新的 平衡点
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