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第九章 调速和调速器 §9-1 柴油机的调速 一、柴油机调速 柴油机的不同转速是通过改变循环供油量来实现的。 改变柴油机的油量调节机构，使其转速调节到规定的转速范围内就称柴油机调速。 为了实现柴油机调速，就必须设置专门的调速装置，以便根据柴油机负荷的变化自动调节供油量，维持其规定的转速范围。这种装置称调速器。 二、调速器的类型 按调速范围分类 按执行机构分类 1、按调速范围分类 ①极限调速器（限速器）——只用于限制柴油机的最高转速不超过某规定值，在转速低于此规定值时不起调节作用。此种调速器仅用于船舶主机，目前已很少单独使用。 ②单制式调速器（定速调速器）——在负荷变化时，能使柴油机转速保持在规定范围内。此种调速器应用于发电柴油机。 ③双制式调速器——能维持柴油机的最低运转转速，并可限制其最高转速。中间转速由人工手动调节。此种调速器用于对低速性能要求较高或带有离合器的中小型船用主机。 ④全制式调速器——在从最低稳定转速到最高转速的全部运转范围内，均能自动调节喷油量以保持任一设定转速。此调速器广泛应用于船舶主机和柴油发电机组。 2、按执行机构分类 ①机械式调速器——直接利用飞重产生的离心力去移动油量调节机构，以调节柴油机的转速。 ②液压调速器——通过液压伺服器将飞重产生的离心力加以放大，使用放大后的动力去移动油量调节机构。 ③电子调速器——转速信号监测或执行机构采用电气方式的调速器。 三、调速器的性能指标 调速器的性能好坏直接影响柴油机运转的稳定性和可靠性。调速器装机后，应对柴油机进行突变负荷试验，以分析调速器的工作性能。 评定调速器性能有两种工作指标 ●动态指标 ●静态指标 1、动态指标 用来评价调速系统过渡过程的性能指标。 ①瞬时调速率δ1 突加全负荷瞬时调速率 突减全负荷瞬时调速率 我国有关规范要求发电柴油机的突加全负荷调速率和突减全负荷调速率不得大于10%。 ②稳定时间ts——指从突加（或突减）全负荷后，转速刚偏离最高空转转速（或全负荷稳定转速）的波动范围到转速恢复到全负荷稳定转速（或最高空载转速）的波动范围为止所需时间。 我国有关规范规定，交流发电机的稳定时间不得大于5s。 2、静态指标 ①稳定调速率δ2——指当操纵手柄在标定供油位置时，最高空载转速n0max与标定转速nb之差同标定转速nb比值的百分数。 稳定调速率用来衡量调速器的准确性，其值愈小，表示调速器的准确性愈好。 ②转速波动率Φ或转速变化率φ ——用来表征在稳定运转时，柴油机转速的变化程度，主要是由柴油机回转力矩不均匀而引起的。但两者的定义不同： 转速波动率Φ= 转速变化率φ= 一般，在标定工况时，Φ≤(0.25~0.5)%; φ≤(0.5~1)%。 ③不灵敏度ε 当柴油机在一定负荷下稳定运转时，由于调速机构中存在间隙、摩擦和阻力，若转速稍有变化，调速器并不立即改变供油量。直到转速变化量足够大时，调速器才能开始起到调节供油的作用。这种现象称为调速器的不灵敏性。 我国用不灵敏度ε 表示不灵敏区域的大小。 不灵敏度过大，会引起柴油机转速不稳定，严重时会导致调速器失去作用发生飞车。一般规定在标定转速时， ε≤(1.5~2)%；而在最低稳定转速时， ε≤(10~13)% §9-2 机械式调速器 一、机械式调速器的组成 二、调速原理 机械式调速器的飞重和调速弹簧组成转速感应元件，按力平衡系统工作。 当柴油机发出的功率与外界的负荷刚好平衡时 若外界负荷突然减小，柴油机发出的功率大于外界负荷时 若外界负荷突然增大，柴油机发出的功率小于外界负荷时 调速器的动作与外界负荷减少时相反，飞重离心力和弹簧的作用力在彼此都减小的情况下达到平衡状态 三、机械式调速器的特点和适用范围 机械式调速器不能保持柴油机调速前后的转速不变，即外负荷改变后，不能使柴油机恢复到原来的转速。 外负荷减少时，调速后的转速比原来的转速稍高； 外负荷增加时，调速后的转速比原来的转速稍低。 产生这种转速差的根本原因是转速感应元件与油量调节机构之间是刚性连接。 机械式调速器只能用于中小功率的柴油机。其灵敏度和精度都比较差。 结构简单 维修方便 §9-3 液压调速器 液压调速器飞重产生的离心力并不直接去移动柴油机的油量调节机构。所以，这种调速器也称间接作用式调速器。 液压调速器中具有控制滑阀和动力活塞组