水轮机调速器的机械液压系统
新疆布仑口-公格尔水电站冲击式水轮机调速器机械液压系统设计
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＹａ ｇｚ ｉ ｅ ｃｅ ｔ ｃＲｅｅ ｒｈ Ｉ ｓ ｔ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｔｅＲ ｖ ｒＳ ｉ ｉ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｎｆ ｉ ｉ
文 章 编 号 ：０ １ ５ ８ （ ０ １ ０ ０ ６ ０ １０ — ４ ５ ２ １ ） ９— ０ ４— ４
＠ １ ．ｏ ６３ ｃ ｍ
通讯作者 ： 王丽娟 （９ ８ ） 女 ， １ ． ， 湖北武汉人 ， 高级工 程师 ， 期从 事水轮 机调速 器机械 液压 系统 的设 ｊ 究 ｌ件 ， 电话 ） ８２ ０ ０ 长 研 二 （ １６ ７ ０ ８。 （ 电子信箱 ） ｈ ｌ ６ ．ｏ 。 ｗ ｓ ｊ ３ ｃｒ ｗ ＠１ ｎ
新 疆 布 仑 口 一公格 尔 水 电站 冲 击 式 水 轮 机 调 速 器机 械 液 压 系 统设 计
安 刚 ，陈玉 婷 ，叶 伟 聂 ， 伟 ，王丽 娟
（ 新疆水利水 电勘 测设 计研 究院 ， １ 乌鲁木齐 ８ ００ ； ． ３ ０ ０ ２ 长江科学 院 武汉 长江控制设备研究所 ， 汉 ４０ １ ） 武 ３ ０ ０
击式 水 轮机有 喷针 和折 向器 双重 调节 机构 。
冲击 式水 轮机 调速 器机 械液 压 系统 的主要 特 点
有：
Ｍ 、 定水 头 ６７ｍ 的水 斗 式立 轴水 轮发 电机 组 。 Ｗ 额 ０ 水轮 机组 调速 器采 用长 江科 学 院武汉 长 江控制 设 备研 究所 生 产 的 ＣＴ ／ ６ ３ 冲击 式 水 轮 机专 Ｊ６６— ． 型 用 微机 调速 器 。该 调速 器具 有独 立 的 ６套 喷针 电液
整 机技 术先 进 、 配置 优 良、 构简 单 、 结 可靠性 高 ， 同时
具 有 Hale Waihona Puke 好 的可 操作 性和 可维 护性 。
水轮机调速系统机械液压部分选型方法
２ 调速器机械液压部分
水 轮机 调速 器机 械液 压 系统包 括 电液转 换 控制
系统和 油压 动力 能 源系统 。在 水轮 机微 机调 速器 工
２ ． 动 系统 起着 执行 机构 的作 用 ， 它将
在 调速 器液 压 系统 中 ， 电液 转换 器 、 主配压 阀是
作者简介 ：王汉超（ １ ９ ８ ３ 一） ， 男， 河南郑州人 ， 研究生 ， 从事水轮机调速器的研究与设计 工作
１ ０ ２
云南水力发电
２ ０ １ ３年第 ５ 期
中， 是电液转换器和 电机转换器等的总称。无论是
电液转 换器还 是 电机 转换 器 ， 它 们 均 由电位 移 转 换 器 和液 压放大 或机 械传 动两部分 组成 。其作 用是 将 电气 部 分与液 压 随动 系统 连 接 起来 ， 实 现将 电气 部
的， 所谓工作容量 ， 是指在设计油压下接力器活塞作
用 力与 接力 器全 行程 的乘 积 ， 单位 为 Ｎ． ｍ。 目前 中 小 型调 速器 基本 实现 了高 压化 ， 工 作 油压 一 般 取 １ ６ ＭＰ ａ ， 中小 型调 速器 工作 容 量 已提 高到 ３ ０ ０ ０ ０ ０ Ｎ．
比例 阀 （ 或 数字 阀 ） 和控 制 电机 （ 交 流伺 服 电机 、 直流 伺 服 电机 、 步进 电机 ） 两 大类 ， 它 们 分别 以 流量 和 位
移 输 出 的方 式直 接 控 制 主 配 压 阀 ， 主 配压 阀再 控 制 导 水机 构 主接力 器 。水 轮机 调速 系统 的油压 装 置是 调 速器 的动力 能源 系 统 ， 是 调 速 系 统 的重 要 组 成 部
压 调速 器 、 电子 管 电液 调 速器 、 晶 体管 电液 调 速 器 、 集成 电路 电液 调 速 器 和 微 机 电液 调 速 器 等 几 个 阶
水电厂调速器系统(机械)简介
1.3水轮机调节的组成
引水系统
水轮发电机组
电力系统
水轮机调节系统由调速器和 调节对象组成, 水轮机调节系 统的调节对象是水轮发电机组， 广义地说还应该包括与机组相 连接的引水系统和电力系统。 而调速器严格地说除了其本体 还有油压装置。
调速器
导水机构 水能
机组
电能
转速 给定
执行元件
放大元件
测量元件
反馈元件
1.1 水轮机调节的任务
电力系统的负荷总是在不断变化的，其中有些随机变化的负荷是 不可预见的。一天之内有上午、晚上两个高峰和中午、深夜两个低 谷，这种周期性变化负荷是可预见的。而负荷的变化会引起系统频 率的变化。
水轮发电机组把水能变成电能供用户使用，用户除要求供电安全 可靠外，还要求电能的频率及电压保持在额定值附近的某一范围内， 若频率偏离额定值过大，就会直接影响用户的产品质量。对大电力 系统要求频率波动值不超过±0.4（±0.2Hz），对于中小型电网，则 要求频率波动值不超过±1％（±0.5Hz）。
u 在单机运行时用来维持机组转速恒定（按频率调节）； u 承担机组启动、停机、并网和增减负荷等操作； u 在并网运行时，按有差特性承担系统的负荷，实现 按功 率调节、按开 度调节、按频率调节、按水位调节； u 是水电站与机组的安全监控系统的执行装置之一。事故时通过紧急停 机电磁阀或事故配压阀快速关闭导叶（或折向器）切断水流，使机组紧 急停机，保护机组及电站安全。
水电水厂电调厂速调系统速（系机统械简）介简介
CONTENT
目 录
水轮机调节的基本概念 调速器的发展及分类 调速器系统的构成及原理 设备常见故障案例分析
调速器相关题库
目 录
CONTENT
水轮机调节的基本概念 1.1 水轮机调节的任务 1.2 水轮机调节的途径 1.3 水轮机调节系统的组成及特点 1.4 水轮机调速器的功能
水轮机调速器的机械液压系统
水轮机调速器的机械液压系统一、概述在水轮机调速器中，机械液压部分的主要功能是将微机调节器的输出电信号成比例的转换成接力器的机械位移，并以足够的大的推力驱动导水机构，控制进入水轮机的水流大小，实现机组转速和功率的调整。
微机调速器的机械液压部分是微机调速器的液压放大和执行机构，它接受的机械、电气或液压输入的控制信号较弱，经过转换和放大而成为相当大的能量机械位移输出，是一个功率增益很大的系统。
要精确控制增益如此大的系统，就必须采用闭环控制。
因此，微机调速器的机械液压系统是一个闭环系统。
随着现代水轮机微机调速器的品种和数量不断增加，出现了很多工作原理和系统结构各异的机械液压系统。
归纳起来，目前我国水轮机微机调速器的机械液压系统根据反馈信号的物理性质可分为两类，即电液随动系统和机械液压随动系统。
前者的反馈量为电气信号，后者的反馈量为机械位移。
它们主要由电液转换、液压放大（包括前置液压放大器）、液压执行（主配压阀、主接力器等）、紧急停机装置、电气反馈元件及过滤器等主要部件组成。
这一节主要介绍以上两种常用的机械液压系统及其主要部件。
二、电液随动系统电液随动系统在电子调节器加电液随动系统结构的调速器中，起执行机构的作用。
它是一个闭环自动控制系统，接受电子调节器输出信号VPID的控制，其输出量Y将跟随控制信号VPID成比例地变化，电液随动系统地输出量是主接力器的位置。
因此，电液随动系统实现了主接力器位置跟随调节器输出变化，执行了调节器控制主接力器的任务。
电液随动系统中的转换元件的输出量有机械位移和流量两种形式。
电液转换元件的输出形式不同，电液随动系统的工作原理、系统结构和配置差别较大。
因此，现代水轮机调速器的电液随动系统有两大类，即采用流量输出转换元件的电液随动系统和采用位移输出转换元件的电液随动系统。
2.1 采用流量输出转换部件的电液随动系统在采用转换元件为流量输出的电液随动系统中，转换部件的输出流量都是控制主配压阀的辅助接力器。
调速器液压系统
➢ 主配压阀：包括桨叶主配压阀及导叶主配压阀，其结构如图所示。
WIKA
WIKA
WIKA
WIKA
3.52 3.52
3.84
➢ 事故配压阀：其机构及原理Байду номын сангаас图所示
事故排油
开机腔供油 关机腔供油
事故排油
开机腔供油 关机腔供油
开关
Ⅵ
Ⅳ
Ⅲ
开关
Ⅵ
Ⅳ
Ⅲ
指示杆
缓冲腔 调节螺钉 活塞（阀芯）
识别尺寸
Ⅰ
Ⅴ 开机腔排油
➢ 高压油泵组：即向工作压油槽及 事故压油槽供油装置，根据压油 槽内的压力及油位变化情况及时 向压油槽补充油量，确保调速器 用油。挂治水电厂压油泵采用的 是天津顶佳生产的三螺杆泵，其 结构图如左图所示。
调速器压油泵剖面图
➢ 油压装置：油压装置包括工作压油槽和事故压油槽，其内有1/3的 透平油及2/3的压缩空气，其工作压力为6.3MPa，其内的透平油 及压缩空气是通过安装于其上的液位及压力测量元器件根据测量 结果启动压油泵补油或开启自动补气阀补气的（由于高压气系统 工作压力与调速器系统压力相同，暂未实现自动补气功能，现仅 是根据油位及压力情况手动补气）。工作压油槽主要提供机组正 常情况下的用油，通过导叶主配及桨叶主配向导叶接力器和桨叶 接力器供油，操作接力器调节导叶及桨叶的开度；事故压油槽主 要提供机组在紧急情况下停机用油，避开主配通过事故配直接向 导叶接力器关闭腔供油。
➢ 漏油装置：漏油装置包括漏油泵及漏油箱，漏油箱主要收集机组 调速器系统自动化元器件（电磁阀、工作油槽及事故油槽换向阀、 事故配液控换向阀、事故配油阀）及受油器、液压锁锭、主配等 设备在运行过程中的排油或渗漏油，漏油泵的主要作用就当漏油 箱内的漏油收集到一定量后将其打回到调速器回油箱中。
水轮机调速器结构及工作原理
水轮机调速器结构及工作原理水轮机调速器是水轮机系统中的重要设备，其主要功能是控制水轮机的转速，以满足不同负载工况下的运行要求。
本文将从结构和工作原理两个方面介绍水轮机调速器的基本知识。
一、水轮机调速器的结构水轮机调速器一般由调速机构、液压控制系统和电气控制系统三部分组成。
1. 调速机构调速机构是水轮机调速器的核心部分，它通过改变水轮机的导叶开度来调节水轮机的转速。
调速机构主要由调节器、传动装置和导叶机构组成。
调节器是水轮机调速器的关键部件，它通过接收输入信号，控制传动装置的运动，从而改变导叶的开度。
常见的调节器有液压调节器和电动调节器两种。
传动装置是将调节器的运动转化为导叶运动的装置，常见的传动装置有丝杠传动和液压传动两种。
导叶机构是通过传动装置将调节器的运动传递给导叶，改变导叶的开度。
导叶机构主要由导叶轴、导叶臂和导叶组成。
2. 液压控制系统液压控制系统是水轮机调速器的控制部分，它通过控制液压元件的工作状态，实现对调速机构的控制。
液压控制系统一般由液压泵站、液压缸和液压阀组成。
液压泵站负责提供液压能源，液压缸负责执行调速机构的运动，液压阀负责控制液压缸的工作状态。
3. 电气控制系统电气控制系统是水轮机调速器的辅助部分，它通过控制电气元件的工作状态，实现对液压控制系统的控制。
电气控制系统一般由控制柜、传感器和执行器组成。
控制柜负责接收输入信号和控制输出信号，传感器负责感知水轮机的运行状态，执行器负责执行控制柜的输出信号。
二、水轮机调速器的工作原理水轮机调速器的工作原理主要是通过调节水轮机的导叶开度来改变水轮机的转速。
当负载增加时，调速器接收到输入信号后，调节器会发出相应的指令，通过传动装置将运动转化为导叶的运动，导叶的开度逐渐增大。
导叶开度增大会减小水轮机叶片与水流的夹角，使水轮机的输出功率增加，从而使转速稳定在设定值附近。
当负载减小时，调速器接收到输入信号后，调节器会发出相应的指令，通过传动装置将运动转化为导叶的运动，导叶的开度逐渐减小。
大型贯流式水轮机调速器机械液压系统
．
，
ｈ ｄ ａ ｌｃｉ ｔｇ ａｉｎ ｔｃ ｎｏｏ ｙ， ｆ ｏ ｔｏ ｅ ｈ ｏｌｇ ｎｄ ｅｅ ｔｏ ｏ ｙ ｒ ｕ ｉ ｎｅ ｒ ｔ ｅ ｈ ｌｇ ｏ ｌ ｃ ｎｒ ｌｔｃ ｎ ｏ ａ ｌｃｒ ｃ ｍｂｉａ ｉｎ ｕｘ ｙ ｎ ｔｏ
维普资讯
…
。Hale Waihona Puke 一唐 旭 王丽萍 ＿ 国碧 ｊ方 机 限 司 四 阳６０ 雷 东 电 有 公 川德 １０ ８０
摘
要 ：介 绍 的 大型 贯 流 式 水轮 机 调 速 器机 械 液 压 系统 ，应 用 电 液 比例 技 术 、 液 压 集 成 、流 量 控 制 、桨 叶 电气 协 联控 制技
ｃ ｎ ｒｌ ｅ ｈ ｏｏ ｒ ｌｄ ． ｏ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ａ ｅ Ｗｈ ｎ ｔ ｅｅｅ ｔ ｃｃ ｎ ｒ ｌ ｉｎ ｌ ｒ ｈ ｙ ｔｍ ｏ ｒｓ ｕ ｃ ｏ ｓ ｏ ｒ ， ｉ ｃ ｎ ｓ ｕｄ ｗ ｕ ｏ ｔ ａｌ ｒ ｏｔ ｙ ｏ ｂ ｅ ｌｃｒ ｏ ｔｏ ｇ ａ ｅｓ ｓ ｈ ｉ ｓ ｏｔ ｅ ｐ ｗｅ ｏ ｒ ｅｄ ｅ ｔ ｎ ｗｏ ｋ ｔ ａ ｈ ｔｏ ｎ ａ ｔｍａｉ ｌ ｆ ｃ ｙｏ ａ ｏｄ ｎ ｎ ａ ｃｄ ｎ ｘ ａ ｓｏ ｏａ ｓ ｒ ｅｓ ｆｔ ｆ ｈ ｙ ｒｕ ｉ ｒ ｉｅｇ ｎ ｒ ｔｒ ｅ． ｈ ｅ ｉｎ ｄｌ ｒｅｔ ｐ ｉ ｉ ｒ ｕ ｉｇ ｖ ｌｅ ｉ ｖ ｉ ｉｇａ ｃ ｉ ｅ ｔ ｐ ｎ ｉｎｔ ｓ ｕ ｅｔ ａｅ ｙｏ ｅｈ ｄ ａ ｌ ｔ ｂ ｎ ｅ ｅａｏ ｔＴ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ａｇ ｅｍａ ｎｄ ｓ ｉ ｔ ａｖ ｅ ｈ ｔ ｃｕ ｓ ｙ ｔｂ ｎ ｓ ｈ ｒｚ ｎ ａ ｓ ｕ ｔ ｒ ｈ ｃ ａ ｈ ｈ ｒｃｅ ｉｔ ｓｏ ｉ ｌ ｓ ｓｅ ｔ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｇ ｏ ｎ ｆｃｕ ｎ ｒ ｃ ｓ ｆ ａ ｓ Ｉ ａｓ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｏ ｔｌ ｔ ｃｕ ｅ ｗ ｉｈ ｈ ｓｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｉ ｆｓ ｉ ｒ ｓｃ ｍｐ ｅ ｙ ｔ ｍ ｓ ｕ ｔ ｒ ｎ ｏ ｄ ｍａ ｕａ ｔｒ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｒ ． ｔ ｌ ｈ ｓ ｒｄ ｃ ｄ ｒ ｉ ｐｔ ｏ ｔ ｅｐ ｏ ｕ ｔ ｏ ｔ ｙｏ ｔ ｚ ｇｔ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ａ ａ ｔｒ ｈ ｒ ｄ ｃ ｓ ｂ ｐ ｉ ｉ ｏ ｔ ｒ ｍｅｅ ． ｃ ｍｉ ｎ ｈ ｏｐ Ｋｅ ｒ ｓ ｂ ｌ ｒ ｉ ｅ ｏ ｅ ｎ ｒ ｈ ｄ ａ ｌ ｃｕ ｔｒ ｌｓ ｄ ｌｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ａ ａｖ ； ｍａｎ ｄｓｒ ｕｉ ｇｖ ｌｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｕｂ ｔ ｂ ｎ ：ｇ ｖ ｒ ｏ ； ｙ ｒ ｕ ｉ ａ ｔ ａ ；ｃｏ ｅ ｐｐ ｏ ｏ ｉｎ ｌ ｌｅ ｕ ｃ ｏ ｏ ｔ ｖ ｉ ｉｔ ｂ ｔ ａｖ ｉ ｎ
大型水轮机调速液压系统
大型水轮机调速液压系统首页»液压行业知识»大型水轮机调速液压系统大型水轮机调速液压系统水轮机调速系统是一典型电液伺服控制系统，用于实现对水轮发电机组的开停机、增减有功功率、频率凋节、调相及紧急停机等自动和手动操作及远距离控制。
液压控制系统原理图如图1所示。
该系统可分为导叶和桨叶控制两部分。
二者在原理及结构上大体相同，均由电液伺服加机液伺服系统组成。
只是导叶伺服系统部分设置了餐急停机功能。
该系统总体上有自动和手动两种运行方式。
自动运行是指液压系统接收来自微机调节器的控制量，实行电液随动控制，一般情况下，必须采用自动运行方式，这是对该系统的最起码也是必须达到的要求。
特殊情况下（如微机系统致命故障）可采用手动运行，以保证对机组的正常发电控制，避免因停机造成巨大经济损失。
所谓手动控制，就是将电液转换器退出工作，液压系统不接收来自微机调节器的控制输出，主液压缸与主配压阀之间构成机械闭环，系统处于纯机液伺服状态，通过手轮直接控制主液压缸的位移。
下面以导叶主液压缸开侧动作为例说明其工作原理。
自动状态下，手自动切换阀Vl处于左位，通过开限伺服电机或手轮将开度限制值整定于某一设定值（目的是保证水轮机纽的安全），改开限对应于水平调节杆与反馈连杆之间的间距（自动运行时该机械反馈连杆不参与构成控制规律的综合）。
当微机调节器输出开侧调节信号时，此信号经综放比较并放大，综放的输出信号驱动电液转换器，使之输出与控制量成比例的向上的位移，通过水平调节杆的作用，使主配压阀的引导阀下移，进而带动主阀芯下移，使得A口与压力油相通、B口与回油相通，主液压缸向开侧移动。
当主液压缸开至与电气控制量相一致的开度时，其位移的电信号经综放比较后，使得进入电液转换器的驱动电流为零，由于电液转换器弹簧的复位作用，使电液转换器恢复至中间位置，从而带动主配压阀也恢复至零位，于是主液压缸就稳定在与电气控制量相对应的位置上。
此时，由于机械位移反馈机构的作用，反馈连杆同时上升与主液压缸开度相对应的位移。
水轮机调速器系统
水轮机调速器系统水轮机调速器系统主要由调速器、液压传动系统和控制系统三部分组成。
调速器是水轮机调速器系统的核心部件，负责接收来自控制系统的指令，调节水轮机的进水阀门开度，从而实现水轮机的转速控制。
液压传动系统将调速器的指令转化为液压力，通过液压缸或液压马达来控制进水阀门的开度。
控制系统是整个调速器系统的控制中枢，根据水电站的发电负荷和运行条件，通过测量和分析水轮机的转速、进水流量、水头等参数，并根据先进的控制算法，向调速器发送调节指令。
水轮机调速器系统的功能主要包括：保护水轮机、稳定水轮机运行以及实现发电站的负荷调节。
具体来说，水轮机调速器系统通过控制水轮机的进水阀门开度，能够在发电站小电荷到满负荷之间进行快速调节；通过控制水轮机的转速，能够在一定的范围内保持水轮机的稳定运行，防止过速和欠速现象的发生；通过监测水轮机的运行状态，能够及时发现和处理水轮机的故障和异常情况，保护水轮机的安全运行。
水轮机调速器系统的设计和运行需要考虑多个因素。
首先是根据水轮机的特性和工况要求，选择合适的调速器类型。
常见的调速器类型包括机械式调速器、液压调速器和电子调速器等。
机械式调速器结构简单，但调速范围有限；液压调速器具有调速范围广、响应迅速的优点，但需要较为复杂的液压传动系统；电子调速器可以实现高精度的调速控制，但对电气系统的要求较高。
其次是根据水轮机的装机容量、水头、流量等参数，确定调速器和液压传动系统的尺寸和参数。
调速器的尺寸和参数应能满足水轮机各工况下的转速控制要求；液压传动系统的尺寸和参数应能满足调速器的控制要求，同时考虑到液压传动系统的可靠性和稳定性。
此外，水轮机调速器系统的控制算法也是设计的关键。
控制算法应根据水电站的负荷特性和运行条件，合理分配调速器的指令，实现快速、准确的调速控制。
常用的控制算法有比例控制、积分控制、微分控制和模糊控制等。
在水轮机调速器系统的运行过程中，需要进行定期的维护和监控。
定期维护包括对调速器和液压传动系统的检查和保养，包括液压油的更换、密封件的更换和调节等。
大型贯流式水轮机调速器机械液压系统
感器检测阀芯位置 ，并将其信号反馈 到比例 面 图如 图 ３所示 。
放大器 ，与 比例 电磁铁 形 成 闭环 位 置控 制 。
图 ２ 伺 服 比例 阀外 形 图
图 ３ 伺 服 比例 阀剖面 图
由于先导控制信号是 电流信号而不是 电 原理工作的 ，套在线圈中的铁心在耐压管 内 压信号 ，抗干扰性能好 ，还可以实现控制信 移动 ， 压管 可 以承受 最大 到 ３ ５ａ 的压力 ， 耐 ｌｂｒ 号 断线保护 检测 。 能实现 对 压力 介质 中的某 一 区段 进 行位 移测 ２１ 主阀传 感 器 ．． ２ 量 ，测量过程是无接触和无磨损 的、分辨率
情况下，该机械液压 系统会 自动关机，避免事故扩大，从而保护水轮发 电机组的安 全；在大型主配压阀设计上首次采用卧式结构，具有整机结构简单、零部件加工工 艺性好的特点，通过优化控制级参数，从 系统整体设计上降低 了产品成本。
关键词 贯流 式水轮 机 调速 器 机械 液压 系统 伺服 比例 阀 主配 压 阀
维普资讯
《 东方电机》２ ０ 年第 ５ ０７ 期
大型贯流式水轮机调速器机械液压系统
唐 旭
摘 要
王丽萍 雷国碧
本 文介 绍 的大型 贯 流式水轮 机调 速 器机 械 液压 系统 ，应 用 电液 比例 技 术 、
液压集成、流量控制、桨叶电气协联控制技术，在电气控制信号或 系统 电源消失的
《 东方 电栅 ２０ 年第 ５ ０７ 期 １Ｖ电源供 电， ５ 并产生 Ｄ ± １Ｖ电压作为 来 自机组或系统的故障信号紧急关 闭导叶开 Ｃ ０ 输出信号 （ ＣＤ 技术 ） Ｄ ／Ｃ ，主阀传感器在控 度 ，强迫 机组 停机 。 该 阀的工 作 方式为 上 电 制回路 中用于实现 内环反馈 。 停 机 ，若 电厂 Ｄ ２ ０ 电源 消失 ，将 不能通 Ｃ ２Ｖ ２１ 主配 压阀 ．． ３ 过 此 阀实 现 紧急停 机 。
船舶推进器调速器的机械液压系统
船舶推进器调速器的机械液压系统1. 简介船舶推进器调速器的机械液压系统是船舶推进系统中的关键部件之一。
该系统通过机械和液压传动实现对船舶推进器的调速和控制，保证船舶在不同航行状态下的稳定性和安全性。
2. 系统组成船舶推进器调速器的机械液压系统主要包括以下几个组成部分：2.1 液压泵液压泵作为系统的动力源，负责提供液压油的压力和流量。
常用的液压泵包括柱塞泵、齿轮泵和螺杆泵等。
根据船舶推进器的功率和工作条件来选择合适的液压泵，以满足系统的需求。
2.2 液压马达液压马达接收液压泵提供的液压能量，将其转化为机械能，驱动船舶推进器的转动。
液压马达常用的类型有轴向柱塞液压马达和齿轮液压马达等。
根据推进器的转速和扭矩需求，选择合适类型的液压马达。
2.3 液压阀液压阀用于控制液压系统的压力、流量和方向。
根据船舶推进器的工况和运行需求，液压阀采用不同的类型和配置，如油压调速阀、方向控制阀、溢流阀等。
合理选择和配置液压阀，能够实现对推进器的精确控制和调节。
2.4 传动装置传动装置将液压马达的转动传递给船舶推进器，实现推进器的转动。
传动装置通常由齿轮传动、链条传动或皮带传动等组成。
根据推进器的转速和扭矩要求，确定合适的传动装置类型和参数。
2.5 过滤和冷却装置过滤和冷却装置用于保证液压系统的稳定工作和长寿命。
过滤装置能够过滤掉液压油中的杂质和颗粒物，确保液压元件的正常运行；冷却装置则通过散热器等设备，降低液压油的温度，防止系统因过热而损坏。
3. 工作原理船舶推进器调速器的机械液压系统工作原理如下：当船舶启动或调速时，液压泵会将液压油送入液压马达，通过液压马达驱动推进器转动。
同时，通过液压阀的调节，可以实现对推进器的转速和扭矩的控制。
在推进器工作过程中，液压油会经过过滤装置进行过滤，确保液压系统的清洁。
同时，冷却装置可以将液压油的温度降低到合适的范围，保证系统的稳定性和安全性。
4. 应用与发展船舶推进器调速器的机械液压系统广泛应用于各类船舶，包括客船、货船、军舰等。
水轮机调速器的工作原理
水轮机调速器的工作原理水轮机调速器是水力发电厂中非常重要的设备，它的主要作用是控制水轮机的转速，以确保水轮机在各种工况下都能稳定运行。
水轮机调速器的工作原理涉及到液压控制、机械传动和自动调节等多个方面，下面我们将详细介绍其工作原理。
首先，水轮机调速器通过调节导叶的开度来控制水流进入水轮机的量，从而控制水轮机的转速。
导叶的开度由液压控制系统来实现，液压控制系统通过控制液压阀来调节液压缸的工作状态，进而改变导叶的开度。
当需要提高水轮机的转速时，液压控制系统会使液压缸伸出，导叶打开，增加水流量；相反，当需要降低水轮机的转速时，液压控制系统会使液压缸缩回，导叶关闭，减少水流量。
这样，水轮机的转速就能够得到有效地调节。
其次，水轮机调速器还包括了机械传动系统，用于传递导叶的开度到水轮机转子上。
机械传动系统通常由齿轮、链条或传动带等组成，它们能够将液压控制系统调节的导叶开度准确地传递给水轮机转子，从而实现转速的调节。
这样，液压控制系统和机械传动系统共同协作，保证了水轮机调速器的准确性和可靠性。
此外，水轮机调速器还具有自动调节功能，能够根据水轮机的负荷变化自动调节水轮机的转速。
当负荷增加时，水轮机调速器会自动增加导叶的开度，增加水流量，以提高水轮机的转速；相反，当负荷减小时，水轮机调速器会自动减小导叶的开度，减少水流量，以降低水轮机的转速。
这种自动调节功能能够使水轮机在不同负荷下都能够稳定运行，保证了水力发电厂的正常供电。
总之，水轮机调速器的工作原理涉及液压控制、机械传动和自动调节等多个方面，通过这些方面的协作，水轮机调速器能够准确、可靠地控制水轮机的转速，保证水力发电厂的正常运行。
希望本文能够对水轮机调速器的工作原理有所帮助，谢谢阅读！。
水轮机调速器 (2)
水轮机调速器
水轮机调速器是一种用于实现水轮机稳定运行的装置，主要功能是调整水轮机的转速，以适应负荷的变化和网频的要求。
水轮机调速器通常由机械传动系统和自动控制系统两部分组成。
机械传动系统主要包括液力偶合器、行星齿轮机构和调速器油泵等组成。
液力偶合器通过调节压力和流量来实现水轮机的启动和停止；行星齿轮机构用于传递动力，保证水轮机的稳定运行；调速器油泵则负责提供润滑和冷却油。
自动控制系统主要包括传感器、调速器和控制器等组成。
传感器用于检测水轮机的转速、负荷和水位等参数；调速器根据传感器的信号，通过调整液力偶合器的输出特性来控制水轮机的转速；控制器则实现对调速器的自动控制和保护功能。
水轮机调速器的工作原理是通过控制液力偶合器的功率传递比例来调整水轮机的输出转矩，从而控制转速。
当负荷增加时，调速器会增加液力偶合器的输出，提供更大的驱动力矩，使水轮机适应新的负荷要求；当负荷减少时，调速器会减小液力偶合器的输出，减小驱动力矩，保持水轮机的稳定运行。
水轮机调速器在水电站和其他需要稳定转速的场合中起着重要的作用，能够有效保证水轮机的安全运行和电网的稳定性。
水轮机调速器液压系统工作原理
GLYWT-PLC-5500系列全数字可编程微机组合式调速器(高油压型)液压系统工作原理武汉四创自动控制技术有限责任公司一、工作原理本节内容，请读者结合原理框图和液压系统图阅读。
本液压系统采用双油路控制方式控制接力器的位移；接力器的关腔常通压力油（注：接力器有杆腔为关腔，无杆腔为开腔）。
正常运行时微机根据具体的工况选择不同的液压回路进行控制。
1、在紧急停机电磁阀4通压力油的情况下（左位）有以下五种工况：（１）小波动关机工况：当接力器微幅调节时，输出信号控制小波动关机球阀1动作，使它处于左位，压力油由1小波动关机球阀流向14液控单向阀(液压锁)经过13单双向节流阀及10液控单向阀进入接力器的关腔，开腔的油由13单双向节流阀流向14液控单向阀(液压锁)经过2小波动开机球阀进入回油箱；小波动关机球阀1控制信号断开时，接力器停止动作。
（２）小波动开机工况：当接力器微幅调节时，输出信号控制小波动开机球阀2动作，使它处于左位，压力油由2小波动开机球阀流向14液控单向阀(液压锁)经过13单双向节流阀进入接力器的开腔，关腔的油由10液控单向阀流向13单双向节流阀及14液控单向阀(液压锁)经过1小波动关机球阀进入回油箱；小波动开机球阀2控制信号断开时，接力器停止动作。
（３）大波动关机工况：当接力器需动作较大行程时，输出信号控制3大波动关机球阀，使3大波动关机球阀处于左位，此时3大波动关机球阀把9及12插装阀的控制油排回油箱，插装阀打开，压力油由9插装阀流向10液控单向阀进入接力器的关腔，开腔的油由12插装阀进入回油箱；大波动关机球阀3控制信号断开时，接力器停止动作。
（４）大波动开机工况：当接力器需动作较大行程时，输出信号控制5大波动开机球阀动作，使5大波动开机球阀处于左位，此时5大波动开机球阀把7及8插装阀的控制油排回油箱，插装阀打开，压力油由7插装阀流向接力器的开腔，关腔的油由10液控单向阀经过8插装阀进入回油箱；大波动开机球阀5控制信号断开时，接力器停止动作。
第二章水轮机调节系统工作原理
调节对象
水力系统
水库 尾水
水能 Q、H 导水机构 水轮发电机组
电能 U、I、f 电力系统
调节器 （调速器）
执行元件 放大元件
转速 给定 + 反馈元件 测量元件
图 1-12 水轮机转速自动调节系统框图
水轮机转速自动调节系统是从蒸汽机转速自动调节系统发展 而来。下面以直观易懂的机械液压型调速器构成的水轮机调节 系统为例来说明其工作原理，图2-1为水轮机调节系统原理简 图，左侧是调速器部分，右侧是水轮发电机组部分。
p0 F
若要向关闭方向移动，水推力RW为主动力，阻力R=(PI-PII)F+T， 配压阀向上位移S12
RW ( pI pII ) F T
(pI pII )F RW T
(pI pII )F kt q 2S11 F RW T
( RW T )l S 12 p0 F
输入 ②钢带 ③限位架 ④重块
⑤调节螺母
⑥弹簧 ⑦下支持块 输出
（3）动作 a.初始为某一平衡位置， 折算离心力与弹簧力相等； b.当飞摆转速升高时，折 算离心力大于弹簧力向外张 开，下支持块向上处于较高 位置； c.当飞摆转速下降时，折 算离心力小于弹簧力向内收 缩，下支持块向下处于较低 位置；
(2-22)
式中：m接力器活塞及一起移动的零部件质量（包括与接力器 活塞一起运动的所有零部件，如推拉杆、控制环、连杆、拐臂 和导叶等）； D 为液体阻尼系数；△ Y 为接力器活塞相对原平 衡位置的偏移量。 当调节系统波动较小时，△S亦较小，接力器移动速度较慢， 运动质量力、液体摩擦阻力相对于水阻力、油压力小的多，运 动方程可近似认为 R p p R ( p p ) F 或 与静止式（2-15）相
水泵调速器的机械液压系统
水泵调速器的机械液压系统概述水泵调速器的机械液压系统是现代工业中常见的控制系统之一。
它通过机械和液压的结合，实现对水泵的调速及控制。
本文将对该系统的结构、工作原理及应用进行简要介绍。
结构水泵调速器的机械液压系统主要由三部分组成：传动机构、液压装置和控制装置。
1.传动机构传动机构是水泵调速器的核心组成部分，用于将电机的旋转运动传递到水泵上。
常见的传动机构包括齿轮传动、链条传动和皮带传动等。
2.液压装置液压装置是实现调速的关键部分。
主要包括油泵、油箱、油阀、液压缸等。
通过控制油泵输送的液压油的流量和压力，可以控制液压缸的运动，从而实现对水泵的调速。
3.控制装置控制装置用于监测水泵的工作状态并对液压装置进行控制。
其中包括传感器、控制器和执行器等。
传感器用于感知水泵的转速、负载等参数，控制器则对传感器获得的数据进行处理，并通过执行器控制液压装置的操作。
工作原理水泵调速器的机械液压系统的工作原理如下：1. 电机产生旋转运动，并通过传动机构将旋转运动传递给水泵。
2. 传感器感知水泵的工作状态，并将数据传输给控制器。
3. 控制器根据传感器的数据进行计算和判断，并通过执行器控制液压装置的操作。
4. 液压装置根据控制器的指令，调整油泵输送的液压油的流量和压力，从而控制液压缸的运动。
5. 液压缸的运动产生的力与水泵的负载相互作用，实现对水泵的调速。
应用水泵调速器的机械液压系统广泛应用于各个领域的水泵调节与控制中，包括工业、农业和生活用水等方面。
它能够灵活控制水泵的转速，自动调节出水量，从而满足不同场景下的需求。
例如，工业领域中的水泵调速器可以实现对工艺流程中液体流速、压力的精确控制，提高工作效率。
农业领域中的水泵调速器可以根据农田的灌溉需求，自动调节出水量和水压，提高灌溉效果。
在生活用水方面，水泵调速器可以根据家庭用水需求，自动调节出水量，提高用水的舒适度。
结论水泵调速器的机械液压系统通过机械和液压的结合，实现对水泵的调速及控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上犹江电厂 陈卫民
水轮机调速器的机械液压系统 电液随动系统中的转换元件的输出量有机械位移和流量 两种形式。电液转换元件的输出形式不同，电液随动系统的 工作原理、系统结构和配置差别较大。因此，现代水轮机调 速器的电液随动系统有两大类，即采用流量输出转换元件的 电液随动系统和采用位移输出转换元件的电液随动系统。
上犹江电厂 陈卫民
谢 谢 大 家！
上犹江电厂 陈卫民
上犹江电厂 陈卫民
水轮机调速器的机械液压系统
一种方式是采用液压内反馈，即当辅助接力器受流量 控制产生位移的同时，也反馈一个流量与输入流量相抵消 （平衡）；另一种方式采用内环电气反馈，即在辅助接力 器上安装位置传感器，将辅助接力器位置信号反馈到电液 比例阀的放大器中，与控制电液比例阀的信号相平衡，使 辅助接力器位置与电液比例阀的控制信号成比例。
上犹江电厂 陈卫民
水轮机调速器的机械液压系统
二、电液随动系统 电液随动系统在电子调节器加电液随动系统结构的调速 器中，起执行机构的作用。它是一个闭环自动控制系统，接 受电子调节器输出信号VPID的控制，其输出量Y将跟随控制 信号VPID成比例地变化，电液随动系统地输出量是主接力器 的位置。因此，电液随动系统实现了主接力器位置跟随调节 器输出变化，执行了调节器控制主接力器的任务。
上犹江电厂 陈卫民
水轮机调速器的机械液压系统
2.1 采用流量输出转换部件的电液随动系统 在采用转换元件为流量输出的电液随动系统中，转换部 件的输出流量都是控制主配压阀的辅助接力器。为使辅助接 力器位移与转换部件输出流量成比例（亦与电液比例阀控制 信号成比例），一般用两种方式构成闭环控制系统来实现。
Vy
电位移反馈V/Sα
上犹江电厂 陈卫民
水轮机调速器的机械液压系统
传统主配压阀的辅助接力器是一个积分环节。而在该系 统中主配压阀内置了液压内反馈环节，将辅助接力器的输出 Sf与转换元件的输入Qa改变成比例关系，即其输出位移Sf与 输入流量Qa成正比，成为流量—位移转换环节。所谓内部流 量反馈，由电液比例阀流量输入Qa产生辅助接力器位移Sf， 此位移与内反馈阀共同形成与输入流量相反的流量Qf负反馈， 两流量平衡时得到 ，辅助接力器的位移。其系统工作原理 见图5.3-23。
上犹江电厂 陈卫民
水轮机调速器的机械液压系统
（1）具有液压内反馈的电液随动系统 该电液随动系统由电液比例阀、主配压阀、紧急停机 电磁阀、手动操作阀及位移传感器等组成。其系统结构见 图5.3-22。
上犹江电厂 陈卫民
水轮机调速器的机械液压系统
图5.3-22 具有液压内反馈的电液随动系统原理框图
液压内反馈 YPID 比较 放大器 电液 比例阀 Qa 辅助接力器 Q' Qf 内反馈阀 Sf Sf 主配压阀 主接力器 Ys
水轮机调速器的机械液压系统
一、概述 在水轮机调速器中，机械液压部分的主要功能是将微机 调节器的输出电信号成比例的转换成接力器的机械位移，并 以足够的大的推力驱动导水机构，控制进入水轮机的水流大 小，实现机组转速和功率的调整。微机调速器的机械液压部 分是微机调速器的液压放大和执行机构，它接受的机械、电 气或液压输入的控制信号较弱，经过转换和放大而成为相当 大的能量机械位移输出，是一个功率增益很大的系统。要精 确控制增益如此大的系统，就必须采用闭环控制。因此，微 机调速器的机械液压系统是一个闭环系统。
上犹江电厂 陈卫民
5 4
8 7 6 5 4
图5.3-23 具有液压内反馈的 电液随动系统原理图
9 10 11 12
1 3 关 压力油源
9 10 11 12 13
1 3 关
2 1
压力油源
2 1
1
1,主配壳体；2，主配衬套；3，双联滤油器；4，紧急停机电磁阀；5，主配 活塞；6，引导阀；7，引导阀衬套;8，开关机时间调整螺母；9，电液比例 1,主配壳体；2，主配衬套；3，双联滤油器；4，紧急停机电磁阀；5，主配 阀；10，手自动切换阀；11，主接力器；12，手动操作阀；13，位移传感器 活塞；6，引导阀；7，引导阀衬套;8，开关机时间调整螺母；9，电液比例
上犹江电厂 陈卫民
水轮机调速器的机械液压系统
随着现代水轮机微机调速器的品种和数量不断增加，出现 了很多工作原理和系统结构各异的机械液压系统。归纳起来， 目前我国水轮机微机调速器的机械液压系统根据反馈信号的物 理性质可分为两类，即电液随动系统和机械液压随动系统。前 者的反馈量为电气信号，后者的反馈量为机械位移。它们主要 由电液转换、液压放大（包括前置液压放大器）、液压执行 （主配压阀、主接力器等）、紧急停机装置、电气反馈元件及 过滤器等主要部件组成。 这一节主要介绍以上两种常用的机械液压系统及其主要部件。
1
阀；10，手自动切换阀；11，主接力器；12，手动操作阀；13，位移传感器
上犹江电厂 陈卫民
水轮机调速器的机械液压系统
动作原理：自油压装置的压力油一路进入主配压阀的压 力油腔，另一路经双联滤油器③过滤后进入电液比例阀⑨和 手动换向阀12。电液比例阀经手自动切换阀接通主配压阀辅 助接力器控制腔。正常运行时，紧急停机电磁阀与手自动切 换阀均为通路，主配引导阀接通压力油。电气控制信号与主 接力器位置信号之差为零时，电液比例阀阀芯在复位弹簧作 用下复中，切断辅助接力器控制腔的油路，主配压阀准确地 稳定于中位，主接力器也将稳定不动系统
当电气控制信号减小时，电液比例阀向关机方向运动， 使辅助接力器控制腔接通排油时，主配压阀自中间位置向上 移动一定距离，主接力器向关机方向运动。同时带动位移传 感器移动，直到与电气控制信号相等，两差值信号为零时， 电液比例阀和主配压阀便随之复中，主接力器便停止运动。 反之，如电气控制信号增大时，电液比例阀向开机方向运动， 使辅助接力器控制腔接通压力油时，主接力器将向开机方向 运动相应距离。这样，主接力器将按一定比例随动于微机调 节器控制信号，构成了电液随动系统。