第二章水轮机调节系统工作原理讲课教案.pptVIP

第二章 水轮机调节系统工作原理;§2.1 水轮机调节系统原理简图;从水轮机调节转速自动调节系统框图可知： 调速器由 测量元件、比较元件、放大元件、执行元件、反馈元件等组成。 见图2-2对应位置 ，以下分别讲解个元件。;2.1.1测量元件;（3）动作 ;;a.离心摆工作参数有不均衡度（δf）;（5）动态特性;2.1.2放大元件;b．第二级液压放大（主配压阀→主接力器） 主配位于辅接下面，由外层的阀套与中间的阀芯组成。阀芯两个阀盘，上大下小。阀套与阀体相连，阀体上有4个油管路。 主接由缸体??活塞及活塞杆组成，活塞两侧接通主配两个控制油路，活塞杆与导水机构相连。; (2-12) 式中：p0为供油压强；F1、F2分别为上下阀盘受油面积；PM为作用在主配压阀上面的向上油压合力。; T-100型调速器，辅接直径132mm，有效面积FA=42cm2，主配直径上100mm、下94mm ，差动面积 F1 –F2= (102-9.42) *3.1416/4=9.14cm2。设工作油压p0=25kg/cm2 ，求得：pi=5.44kg/cm2。;（4） 配压阀型式 结构形式分类：;（a）通流式配压阀 （b）断流式配压阀 图2-4 配压阀型式;a.四通阀——双作用油缸 有两个控制油路 主配压阀―→主接力器;;式中：pⅠ、pⅡ分别为接力器关闭腔、开启腔的油压力，F为接力器活塞面积，R为导水机构上的阻力。 ;即漏油量q与工作油压p0成正比，与遮程l、kt成反比，其中kt取决于配压阀的尺寸和间隙。 ;c.工作（实际）中间位置 由于阻力不为零，故要求活塞两侧的油压力不相等。能够保持接力器静止不动的主配压阀阀芯位置，称之为工作（实际）中间位置，以几何中间位置为基准，设主配压阀阀芯向下位移S1，则有：;d.配压阀死区 由于作用在接力器活塞杆上的力除水推力 RW 之外，还有干摩擦力T。若要向开启方向移动，油压为主动力，阻力R=RW+T，配压阀向下位移S11 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 则在S11到S12之间移动时，主接力器保持不动。;（6）小波动情况下接力器的运动方程; 上式说明，为液压放大元件提供压力油的油压，一部分用于克服接力器上静止阻力所需油压R/F，另一部分用于克服接力器运动所引起的油流动在过油部件产生的油压损失，这一损失油压称为储备油压△p。 ;式中：v通过配压阀窗口油的流速，b为配压阀窗口宽度，△S为配压阀的偏移量。 ;式（2-25）称为接力器运动方程，Ty称为接力器反应时间常数，单位为秒（s）。 由式（2-25）可求得液压放大装置的传递函数为 (2-26) 可见，液压放大装置是一个积分环节。;在单位阶跃输入信号作用下， 其时域相应输出为 (2-27);接力器反应时间常数Ty;（7）液压随动系统工作原理 ;②局部反馈： ;③综合比较元件——引导阀;④辅助接力器→主配压阀;作业题1;2.1.3反馈元件;;将式（2-32）带入式（2-33）;在t=0时，△K0=△N0， 当t＞0时， ， 求解微分方程 ;（2）暂态反馈机构 ;式（2-37）被称为暂态反馈运动方程式。其中， 针塞移动相对值， 接力器移动相对值， 暂态转差系数（缓冲强度）。;作业题2;2.1.4调节系统动作过程分析;②动态特性 为了便于分析，现简化：;初始处于稳态， 当t=t0时， n=n0， △S=0， Y=Y0， Mt=Mt0=M0=Mg0=Mg;（2）硬反馈（Td=∞） ① 静态特性 同样由稳定的3个必要条件得出调节系统静态特性曲线，如图2-13。;②动态特性 图2-14表示动态过程中杠杆位置变化的关系。 初始平衡状态，Z0、Y0、X0杠杆处