大型水輪機調速液壓系統(tǒng)
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    大型水輪機調速液壓系統(tǒng)
    水輪機調速系統(tǒng)是一典型電液伺服控制系統(tǒng)，用于實現(xiàn)對水輪發(fā)電機組的開停機、增減有功功率、頻率凋節(jié)、調相及緊急停機等自動和手動操作及遠距離控制。
    液壓控制系統(tǒng)原理圖如圖1所示。該系統(tǒng)可分為導葉和槳葉控制兩部分。二者在原理及結構上大體相同，均由電液伺服加機液伺服系統(tǒng)組成。只是導葉伺服系統(tǒng)部分設置了餐急停機功能。
    該系統(tǒng)總體上有自動和手動兩種運行方式。自動運行是指液壓系統(tǒng)接收來自微機調節(jié)器的控制量，實行電液隨動控制，一般情況下，必須采用自動運行方式，這是對該系統(tǒng)的最起碼也是必須達到的要求。特殊情況下（如微機系統(tǒng)致命故障）可采用手動運行，以保證對機組的正常發(fā)電控制，避免因停機造成巨大經濟損失。所謂手動控制，就是將電液轉換器退出工作，液壓系統(tǒng)不接收來自微機調節(jié)器的控制輸出，主液壓缸與主配壓閥之間構成機械閉環(huán)，系統(tǒng)處于純機液伺服狀態(tài)，通過手輪直接控制主液壓缸的位移。
    下面以導葉主液壓缸開側動作為例說明其工作原理。自動狀態(tài)下，手自動切換閥Vl處于左位，通過開限伺服電機或手輪將開度限制值整定于某一設定值（目的是保證水輪機紐的安全），改開限對應于水平調節(jié)桿與反饋連桿之間的間距（自動運行時該機械反饋連桿不參與構成控制規(guī)律的綜合）。當微機調節(jié)器輸出開側調節(jié)信號時，此信號經綜放比較并放大，綜放的輸出信號驅動電液轉換器，使之輸出與控制量成比例的向上的位移，通過水平調節(jié)桿的作用，使主配壓閥的引導閥下移，進而帶動主閥芯下移，使得A口與壓力油相通、B口與回油相通，主液壓缸向開側移動。當主液壓缸開至與電氣控制量相一致的開度時，其位移的電信號經綜放比較后，使得進入電液轉換器的驅動電流為零，由于電液轉換器彈簧的復位作用，使電液轉換器恢復至中間位置，從而帶動主配壓閥也恢復至零位，于是主液壓缸就穩(wěn)定在與電氣控制量相對應的位置上。此時，由于機械位移反饋機構的作用，反饋連桿同時上升與主液壓缸開度相對應的位移。
    當自動運行時，如主液壓缸的實際開度不超過限制開度值，則主液壓缸的開側、關側均受電液轉換器控制。只有當主液壓缸實際開度值達到限制開度值后，由于反饋連桿將水平調節(jié)桿擋在水平位置，使得電液轉換器向開側的位移傳不到主配壓閥，只有關側位移才能傳到主配壓閥，此時只能作關側運動。
圖1液壓伺服系統(tǒng)原理圖
特殊情況下作手動運行時，先操作手輪，使開度與開度限制值一致（即反饋連桿與調節(jié)桿碰到一起），然后將換向閥Vl切至右位，此時即可通過手輪控制主液壓缸的位移。當手輪朝開側轉動一定角度時，由于主配壓閥彈簧的作用，使調節(jié)桿和主配壓閥均下移相應位移，主液壓缸即向開側運動，同時機械反饋機構按一定的反饋系數(shù)帶動反饋連桿上移，直至調節(jié)桿回復到水平位置，即主配壓閥重新處于零位。這樣手輪轉角就與主液壓缸位移完全對應。
非常情況下需要緊急停機時，電磁閥V3通電，該閥切至右位，無論是自動還是手動狀態(tài)，此時電液轉換器進出油口均被通入壓力油，其差動活塞就能立即下推到底，該位移信號再通過調節(jié)桿動作主配壓閥就可實現(xiàn)緊急停機的目的。

本文標題：大型水輪機調速液壓系統(tǒng)

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