第十一讲调速器原理介绍
调速器的工作原理
调速器的工作原理
调速器的工作原理是通过调节发动机的燃油供应量来控制发动机的输出功率。
调速器通常由一个机械装置和一个控制系统组成。
在发动机运行时，机械装置会根据发动机的转速和负载情况，调节油门开度或启动辅助装置来改变燃油供给。
而控制系统则根据各种传感器的反馈信号，实时监测发动机的工作状态，并将信号传递给调速器。
调速器根据控制系统传递的信号，通过改变燃油供给量来调整发动机的转速。
当发动机转速过低时，调速器会增加燃油供给量，使发动机加速。
相反，当发动机转速过高时，调速器会减少燃油供给量，使发动机减速。
调速器的工作原理基于负反馈控制系统的原理，即通过不断调整燃油供给量，使发动机的转速保持在设定的范围内。
这种反馈控制系统的目的是保持发动机的稳定运行，提高发动机的效率，并确保其在各种工况下都能正常工作。
总的来说，调速器通过调节发动机的燃油供给量来控制发动机的输出功率，从而使发动机能够在各种负载和工况下保持稳定运行。
调速器工作原理
调速器工作原理
调速器工作原理是通过控制电机的输入电压和电流来实现对电机转速的调节。
调速器通常由电子元器件和控制电路组成。
在调速器中，电机的输入电压和电流由调速器中的电源模块提供。
电源模块可以根据控制信号来调整输出电压，从而改变电机的转速。
调速器中还包含一个控制电路，该电路根据需要的转速速度设定值和实际转速反馈信号来计算出误差信号。
根据误差信号，控制电路会调整电机的输入电压和电流，使电机的转速逐渐接近设定值。
具体来说，当设定值和实际值相同，误差信号为零，此时调速器会保持电机的转速不变。
如果设定值大于实际值，误差信号为正，调速器会增加电机的输入电压和电流，从而提高转速。
相反，如果设定值小于实际值，误差信号为负，调速器会减小电机的输入电压和电流，从而降低转速。
通过不断调整电机的输入电压和电流，调速器可以稳定地控制电机的转速，以适应不同工作需求。
调速器还可以提供保护功能，例如过载保护和过热保护，以确保电机的安全运行。
调速电机调速器原理
调速电机调速器原理
调速电机调速器的原理是通过调节电机输入电压或频率来控制转速。
基于电动机的工作原理，转速与输入电压或频率之间存在一定的线性关系。
因此，调速电机调速器的核心原理是根据系统的负载要求，通过调节电机的输入电压或频率，使电机的转速达到预设的目标值。
调速电机调速器通常包括一个传感器和一个控制回路。
传感器用于监测电机的转速，将实际转速信号反馈给控制回路。
控制回路根据设定的转速目标值和实际转速信号之间的差异，计算出相应的电压或频率调节量，并输出给电机的电源控制部分。
具体来说，当实际转速低于设定目标值时，控制回路会增加电机的输入电压或频率；当实际转速高于设定目标值时，控制回路会降低电机的输入电压或频率。
通过这种控制方式，调速器可以实现对电机转速的精确调节。
调速电机调速器的原理基于PID控制算法，即比例-积分-微分
控制。
这种控制算法可以根据实际转速与目标转速之间的差异，调整控制输出量的大小和方向，使电机的转速稳定在设定的目标值上。
总之，调速电机调速器的原理是基于传感器反馈的实际转速信号，通过控制回路计算出相应的电压或频率调节量，实现对电机转速的精确调节。
调速器工作原理及试验方法
自动控制系统在克服误差的调节过程中可能 会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大 惯性组件（机组惯性时间常数）或有滞后(水流 惯性时间常数)组件，具有抑制误差的作用，其 变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑 制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时， 抑制误差的作用就应该是零。
这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够 的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增 加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具 有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作 用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。 所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控 制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
9 永态转差系数bp 10 接力器反映时间Ty
➢典型PLC水轮机微机调速器结构
图中由左至右的控制信息的传递通道，是任何一种结构的调速器必须 具备的主通道，包括通道u/N、通道y1和通道Y。
前 ➢ 通道u/N是微机(PLC)调节器的输出通道，它的输出可以是电气量u，也 向 可以是数字量N 。 u/N信号送到电/机转换装置作为其输入信号。 通 ➢ 通道y1是电机转换装置的前向输出通道，它输出的主要是机械位移， 道 也可以是液压信号，是机械液压系统的输入控制信号。
我司微机调速器大都采用PLC可编程控制器，利用其闭环控制模块 来实现PID控制 ➢ 何为开环控制系统、闭环控制系统？ ✓ 1.开环控制系统
是指被控对象的输出(被控制量)对控制器的输出没有影响。 这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环 回路。
✓ 2.闭环控制系统 闭环控制系统的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来 影响控制器的输出，形成一个或多个闭环
调速器原理
调速器原理：调速的方法不外乎通过3种途径:改变电压;电流;频率. 调速控制的方式也就是通过负反馈来调整.大的来说分为开环,半闭环控制和闭环控制.开环就是设定参数后不会有任何修正的. 半闭环: 比如你用调电压的方式来调速,那么通过传感器检测电压是否调整到位,并给以负反馈. 闭环则是无论你用什么方式改变转速,都通过传感器检测转速提供负反馈,作用于调速的要素.闭环控制最为精确.目前有三种调速器，较老式的叫电抗器，实际上是带抽头的自耦变压器（一般自耦变压器不带抽头），可以改变不同的电压，风扇就有了不同的转速，另一种是电子调速器，是使用可控硅加电位器改变电压，属于无级调速，再有一种就是变频器，它不调整电压，而是改变交流电的频率，也达到了调速的目的，因为电风扇基本上采用交流异步电动机，因此改变频率即可调速。
一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：l 具有较硬的机械特性，稳定性良好；l 无转差损耗，效率高；l 接线简单、控制方便、价格低；l 有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；l 可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。
l 本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。
变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。
其特点：l 效率高，调速过程中没有附加损耗；l 应用范围广，可用于笼型异步电动机；l 调速范围大，特性硬，精度高；l 技术复杂，造价高，维护检修困难。
l 本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。
三、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。
调速器的工作原理
调速器的工作原理
调速器是一种用来控制发动机转速的装置，它在汽车、摩托车、船舶等交通工具中起着至关重要的作用。
它通过调节供给发动机的燃油和空气的比例，从而控制发动机的转速，使其在不同工况下能够保持稳定的运转状态。
那么，调速器的工作原理是什么呢？接下来，我们将详细介绍调速器的工作原理。
首先，调速器通过传感器感知发动机的转速和负荷情况。
传感器会将这些信息传输给电控单元，电控单元会根据这些信息来计算出当前工况下发动机所需的燃油和空气的比例。
然后，电控单元会通过执行器来调节燃油和空气的供给量，以达到控制发动机转速的目的。
其次，调速器的工作原理还涉及到节气门的调节。
在内燃机中，节气门的开合程度会直接影响到进气量的多少，从而影响到发动机的输出功率和转速。
调速器会通过控制节气门的开合程度来调节进气量，从而实现对发动机转速的控制。
此外，调速器还会根据发动机的工作状态来调整点火提前角度。
在不同的工况下，发动机对点火提前角度的要求也会有所不同，调速器会通过控制点火系统来实现对点火提前角度的调节，从而保证发动机在不同工况下都能够获得最佳的工作效果。
最后，调速器的工作原理还包括对燃油喷射系统的控制。
燃油喷射系统会根据调速器的指令来控制喷油嘴的喷油量和喷油时间，从而实现对发动机燃烧过程的精确控制，保证发动机在不同工况下都能够获得最佳的燃烧效果。
综上所述，调速器的工作原理是通过感知发动机的工作状态，计算出所需的燃油和空气的比例，通过控制节气门、点火系统和燃油喷射系统来实现对发动机转速的精确控制。
调速器的工作原理的精准性和稳定性直接影响着发动机的性能和燃油经济性，因此在汽车工程中具有非常重要的地位。
调速器构造和工作原理.完美版PPT
VE泵调速器怠速工况
3.中速和高速
调速杠杆抵高速限位 螺钉，转速升高，飞锤 离心力增大，调速套筒 右移，同时推动起动、 张力杠杆顺时针摆动， 油量调节套筒左移，供 油量减少，转速不再升 高。反之亦然。
点击图片观看相关视频
VE泵调速器中高速工况
4.超速
在调速杠杆处于高速位置 时，如果负荷突然减小， 则转速迅速升高，此时飞 锤离心力迅速增大，调速 套筒右移，推动起动和张 力杠杆以N点为轴顺时针转 动，油量调节套筒左移， 供油量减少。从而防止柴 油机飞车。
全负荷油量
自动稳定和限制柴油机最低与最高转速，而在所有中间 二、喷油泵的速度特性：
调节螺钉
调速杠杆抵调高速速限弹位螺簧钉，转速升高，飞锤离心力增大，调速套筒右移，同时推动起动、张力杠杆顺时针摆动，油量调节套筒左移，
供油量减少，转速不再升高。
2、按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调速器和
导杆
起，当动并转开 在 速始张超，力过飞杠最调锤杆高速收凸额拢起定齿，销转轮油和速门起时踏动，板杠飞踩杆锤到之继底间续，出外调现张速间，杠隙同杆时A，抵压油高缩量速高调螺速节钉弹套，簧筒调和左速怠移弹速至簧弹最拉簧大伸，供，油油起量量动调位弹节置簧拉。使杆起向动减杠油杆的上方端向和移调张动速，力套使筒杠转左杆速移降到低极。限位置
一、功用
调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油量，从而保 证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。
二、喷油泵的速度特性：
当油量调节拉杆位置一定时，供油量随转速升高而 增加，随转速下降而减少。
转速↑ 转速↓
节流作用大 渗漏油量少
节流作用小 渗漏油量多
始点提前 终点落后
始点落后 终点提前
调速器的工作原理
调速器的工作原理调速器是一种用来控制发动机转速的装置，它在机械设备和车辆中起着至关重要的作用。
调速器的工作原理是通过控制燃油供应或者改变传动比来调整发动机的转速，从而实现对设备或车辆运行速度的调节。
下面我们将详细介绍调速器的工作原理。
首先，调速器通过控制燃油供应来调整发动机转速。
在内燃机中，燃油的供应量直接影响着发动机的转速。
调速器通过控制燃油喷射系统，调整燃油的供应量，从而改变发动机的转速。
当需要增加转速时，调速器会增加燃油的供应量，使发动机转速加快；当需要降低转速时，调速器会减少燃油的供应量，使发动机转速减慢。
这种方式是调速器最常见的工作原理之一。
其次，调速器还可以通过改变传动比来调整发动机转速。
在一些机械设备和车辆中，调速器通过改变传动装置的传动比来调整发动机的转速。
传动比的改变会影响发动机输出轴的转速，从而实现对设备或车辆运行速度的调节。
例如，在变速箱中，调速器通过改变齿轮的组合方式来改变传动比，进而实现对发动机转速的调节。
除了以上两种工作原理，调速器还可以通过其他方式来实现对发动机转速的调节。
例如，在柴油机中，调速器通过控制空气的供应量来调整发动机的转速；在电动机中，调速器通过改变电压或频率来调整电动机的转速。
不同类型的发动机和设备可能采用不同的调速器工作原理，但它们的基本目的都是为了实现对发动机转速的精确控制。
总的来说，调速器的工作原理是通过控制燃油供应或者改变传动比来调整发动机的转速，从而实现对设备或车辆运行速度的调节。
调速器在各种机械设备和车辆中都有着广泛的应用，它的性能和稳定性直接影响着设备或车辆的运行质量。
因此，对调速器的工作原理有深入的了解，对于设备维护和故障排除都具有重要意义。
希望通过本文的介绍，读者能够更加深入地了解调速器的工作原理，为实际应用提供参考和帮助。
调速器作为机械设备和车辆中的重要部件，其工作原理的掌握对于相关行业的从业人员来说是至关重要的，也是提高设备运行效率和安全性的关键之一。
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电 5 液 转 换 器 排油 调节阀
2
锅炉
功率测量 再热器
油动机
油动机 中压调节汽阀 TA
TV
~ ~
过热器
高压调节汽阀 高 压 汽轮机 中 压 低 压 排气
~
发电机
2018/10/21
12/45
（一）转速测量
1、磁阻发送器
2、电气液压调速器——转速测量
齿轮与铁芯之间的磁
阻变化导致通过测速磁
作用：将转速转换为相应频率的电压信号。
XB B
第二节 调速器原理
2 XC C XE E F D 1 1 A XD
I 1
XA
的机械位移放大成
了调节气阀开度的 较大变化；二是将
III
接主轴
引起E点位移的微小
作用力变成了强大 进汽 的、能够操动调节
IV II
气阀开度变化的作
用力。
2018/10/21 6/45
（二）、机械液压调速器---工作原理
2018/10/21
A\D
功率变送器 A\D A\D
4/45
（二）、机械液压调速器---工作原理
凝汽式汽轮机机械液压调速器，由测 第二节 调速器原理 速机构、放大执行机构、转速给定装 置和调差机构组成。 XB XC
2 1 1 A XD F D 接主轴
I 1
XA
1、测速机构
测速机构由汽轮
C B XE E
功率放 大器 压力油 液 转 换 器 排油 调节阀
远方 控制
控制电 动机
功率给定
PREF
+ P G
P PREF P G
节流阀
继动器 错油门
功率测量 再热器 锅炉
油动机
油动机 中压调节汽阀 TA
TV
~ ~
过热器
高压调节汽阀 高 压 中 压 汽轮机 低 压 排气
~
发电机
2018/10/21
24/45
2 1 A
D点上移
（二）、机械液压调速器---转速给定装置
C 1 B XE E F D XD
XB
XC
I 1
XA
接主轴
a)未并网:A点可动 B C
调节机组转速/频率 A
进汽
III II
IV
E
F
D 调节机组的有功
m( f )
并网时机组静特性平移
(2)并网:A点不动 C
B
A
初始运行特性
E
2018/10/21
17/45
（四）电液转换及液压系统
2、电气液压调速器 ——功率放大器输出增大 电液转换器 在十字弹簧
的压力下
电液转换器线圈电磁力增大 调节油阀关小
继动器上腔油压升高
活塞压下，继动器蝶阀下移
排油孔的排油量减小
2018/10/21 18/45
（四）电液转换及液压系统
2、电气液压调速器——错油门上腔油压升高 电液转换器
2018/10/21 25/45
第二节、调速器原理 小结 1、机械调速器的基本原理及控制框图
2、电气液压调速器的基本原理
3、调速器的工作过程
4、数字式电气液压调速器
2018/10/21
26/45
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
PID 调节 压力油
功率放 大器
远方 控制
控制电 动机
功率给定
PREF
+ P G
P PREF P G
节流阀
继动器 错油门
液 转 换 器 排油 调节阀
功率测量 再热器 锅炉
油动机
油动机 中压调节汽阀 TA
TV
~ ~
过热器
高压调节汽阀 高 压 汽轮机 中 压 低 压 排气
~
发电机
2018/10/21
转速 给定 转速测量
f + R
远方 控制
控制电 动机
功率给定
PREF
+ PG
P PREF P G
节流阀
继动器 错油门
电 液 转 换 器 排油 调节阀
功率测量
=0
再热器 锅炉 过热器
油动机
油动机 中压调节汽阀 TA
TV
~ ~
高压调节汽阀 高 压 中 压 汽轮机 低 压 排气
~
发电机
2018/10/21
蒸汽 调节 汽阀
汽轮机
转速 （汽轮机主轴）
III
进汽
IV II
气阀 （错油门，油动机） 开度 A 转速反馈 飞摆测速机械
负荷突然减少 达到新的 平衡点
2018/10/21
转速升高
A增大
E点减小
B减少
开度反馈
减小开度
10/45
（二）、机械液压调速器---转速给定装置
电动机的正反转可以使D点位置作上下移动
E点的位移正比于A、B两 点的位移之和，具有加 法性质。 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
2018/10/21
B点具有反馈作用
9/45
（二）、机械液压调速器---工作原理
2 XB B XC C XE E F D 1 1 A XD 接主轴
I 1
XA
机械杠杆反馈 机械加法器 B (同步器输出) 转速给定 D + -E 开度反馈 放大执行
2018/10/21 14/45
（二）功率测量
将发电机的有功功率转换为与之成正比的电压 —有功功率变送器。 2、电气液压调速器——功率测量 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
磁感应强度
RH EH ic B cos 10 8 磁感应强度与元件 d 平面法线的夹角 霍尔元件厚度
F
D
P
11/45
三Байду номын сангаас功率-频率电液转换器
nREF
3
转速 给定 转速测量
控制电 远方 动机 控制
nREF
nG -
4 2、电气液压调速器 n 频差放
f + R
V
大器
PID 调节
功率放 大器
1
压力油
PREF
远方 控制
控制电 动机
功率给定
PREF
+ PG
P PREF PG
节流阀
继动器 错油门
四、数字式电液调速器
液压伺 与模拟式一样 3、数字式电液调速器 电\液压 服系统 厂级计算机通信 D\A 位移传感器 气门 开度 机 组
控制算法 微机（主机）系统
转速变送器
人机接口 控制输入
A\D
功率变送器 A\D A\D
除了基本功能外，实现辅助功能：机组自启动控制、跟 踪电网频率快速同期并列、启动过程的热应力管理
=0
远方 控制
功率给定
PREF
+ P G
P PREF P G
节流阀
继动器 错油门
电 液 转 换 器 排油 调节阀
功率测量 再热器 锅炉
油动机
油动机 中压调节汽阀 TA
TV
~ ~
过热器
高压调节汽阀 高 压 中 压 汽轮机 低 压
~
发电机
2018/10/21
排气 North China Electric Power University
22/45
（五）调速器的工作
2、发电机组并网，频率恒定 2、电气液压调速器——调速器工作
U P mp Pref PG
转速 给定 转速测量 控制电 动机
nREF
nG -
趋于零
f + R
nREF
远方 控制
控制电 动机
n 频差放 大器 V
PID 调节 压力油
功率放 大器
PREF
控制电流
半导体薄片
2018/10/21 15/45
（二）功率测量
2、电气液压调速器 B K 2 I m sint ——功率测量
控制电流：
ic K1U m sin t
霍尔电动势： E H K1 K 2 K 3U m I m sin t sin t
UmIm cos cos2t K 2
nREF
电气液压调速器(模拟式)
转速 给定 转速测量
nREF
nG n 频差放 大器 V
控制电 远方 动机 控制 控制电 动机
f + R
PID 调节 压力油
功率放 大器
PREF
远方 控制
功率给定
PREF
+ PG
P PREF PG
节流阀
继动器 错油门
电 液 转 换 器 排油 调节阀
(1)B、D点不动
B C
（二）、机械液压调速器---工作原理
XB XC C 1
=>A点上升— E点上升
A
B
2 1 A
I 1
XA
XE E F D
XD
接主轴
E
F
D
III II
IV
(2)A、D点不动
B C
=>B点下降— E点下降 进汽
A
E
F
D
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