调速器的原理及改造与维护
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。
滑差电机调速器原理与维修
滑差电机调速器原理与维修滑差电机调速系统也叫电磁调速系统，是变频器没有出来以前占主流地位的交流调速器系统，虽然退出了主流地位，但市场上拥有一定使用量，研究它的维护维修仍然具有很大的实用意义。
ZLK-1型滑差电机可控硅调速电路（下文简称调速盒），属于较早设计和开发的可控硅调速电路，用于JZT 系列、拖动电动机为0.6~30kW的滑差电动机的单机无级恒速调速控制。
整机电路及与滑差电机的连接见下图1。
1、调速盒整机电路分析：整机电路由主电路（为励磁线圈提供励磁电压）、供电电源电路（提供控制电路用电和同步电压采样）及下文四个环节电路构成。
电路基本控制原理：给定电压和速度反馈信号，形成比较放大器的Ube和Ib信号，经放大后，形成控制电压信号；控制电压信号与电网同步锯齿波电压信号相比较，经放大后，形成移相触发脉冲，触发可控硅输出相应励磁电压，完成闭环调速恒速控制。
调速盒主电路：调速盒主电路由AC220V电源，经串接K1电源开关、RD熔断器后，由单向可控硅3CT4进行受控半波整流后，将0-90V直流电压输入滑差离合器中的励磁线圈。
在RD熔断器后，电源进线上并接了硒堆元件，用于电网浪涌电压吸收，当电网中有异常尖峰电压产生时，硒堆击穿，导致RD熔断，从而保护了后续电路，不受危险电压的冲击。
在后来的新型电路中，硒堆元件因体积庞大等据点，为压敏元件所取代。
可控硅的阳极、阴极之间，还并接有R、C阻容吸收电路，来抑制电源开断、分布电感、电容等形成的高频率过电压，保护可控硅的安全。
因为励磁绕组为感性负载，可控硅输出的是带缺口的脉冲直流电压和不连续的脉冲电流，为使励磁线圈中的电流“连续起来”，以产生较为稳定的磁场，经常在励磁线圈上并联一只二极管，该电路中Z1称为“续流二极管”。
可控硅输出的是输入交流电正半波中的部分电压波形（T1、T3部分），整个负半波及正半波的初始部分（T3：负半波及正半波移相部分），故为非连续波形，含有较大的电压缺口，当励磁线圈上不并联续流二极管，流过励磁线圈的也为断续电流i1，形成“脉动磁场”；当励磁线圈两端并联续流二极管，这一现象将得到很好的改观。
风扇调速器调节电压的原理
风扇调速器调节电压的原理
风扇调速器调节电压的原理是通过改变供电电压来控制风扇的转速。
通常，风扇调速器会使用一个三极管或者场效应管，通过改变这些器件的导通状态来改变电压。
具体原理如下：
1. 三极管控制：风扇调速器中的三极管工作在放大模式。
通过改变三极管的基极电压，可以控制三极管的放大倍数，从而改变输出电压的大小。
这样就可以调节供给风扇的电压，从而改变其转速。
2. 场效应管控制：风扇调速器中的场效应管工作在放大模式。
通过改变场效应管的栅电压，可以控制场效应管的导通情况，进而改变输出电压的大小。
这样就可以调节供给风扇的电压，从而改变其转速。
无论是使用三极管还是场效应管，风扇调速器都可以通过改变这些管子的导通程度来调节输出电压，从而实现对风扇转速的控制。
需注意，输出电压的改变也会影响到风扇的电流，因此风扇调速器需要根据特定的风扇参数进行合理的设计，以确保风扇在不同转速下能够正常工作。
直流电机调速器的工作原理
直流电机调速器的工作原理
直流电机调速器是通过对电机的电压或电流进行调节来实现电机转速的控制。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 采样调节：通过采集电机转速的反馈信号，比较其与设定值的差距，计算出控制电压或电流的误差。
2. PID控制：采用比例、积分和微分三个环节的控制算法，根据误差计算出相应的控制量，以控制电机的转速。
3. 调节元件：根据控制算法的控制量输出，通过开关或调节电阻等手段，调节电机的供电电压或电流，以达到对电机转速的调节。
4. 可编程控制：一些先进的直流电机调速器还具备可编程的功能，能够设置不同的调速曲线、加速/减速时间、电机保护和故障诊断等功能。
总的来说，直流电机调速器通过采样调节、PID控制和调节元件的配合，实现对电机供电电压或电流的调节，从而控制电机的转速。
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。
YT111调速器原理及调整
第二章、工作原理和操作、调整
1、工作原理 调速器的转速稳定性由弹性补偿系统和刚性力反馈机构来保证。 A、弹性补偿：弹性补偿系统包括补偿针阀、反馈活塞、补偿活塞
和相应的补偿弹簧。弹性补偿总是力图划阀回到平衡位置，而使滑 阀回到平衡位置的速度则是由补偿针阀进行调节。 针阀开的越小——发动机稳定性越好，但开得过小会引起瞬时调速 率过高，转速恢复时间长。 针阀开得越大——调速器反应越快，因此瞬时调速率小，转速恢复 时间也短。 补偿指针——朝“MAX”方向移动，调速器反应慢，但稳定性好。朝 “MIN”方向移动时，调速器反映快，瞬时调速率减少，但有产生波 动的趋势。
一、调速器简介
2、调速器基本工作原理。目前我们在用的调速器主要有，机械 式调速器（直接式）、液压式调速器（间接式）、电子调速器三 种。机械式和液压式调速器共同特点，是具有调速弹簧和飞块， 工作中通过柴油机转速输入，调速器自身调节调速弹簧压力和飞 块离心力的平衡，控制油量从而达到控制柴油机转速。电子调速 器，是通过转速传感器将转速的脉冲信号 ，传递到调速器信号处 理芯片，经过芯片处理后传到电子调速器的执行器上，通过执行 器控制油量从而达到控制柴油机转速。
一、调速器简介
B、 瞬时调速率（动态指标）——柴油突卸或突加负荷后的最大
或最小瞬时转速和负荷改变前的转速之差，与标定转速之比的百
δ 分数： 瞬时调速率 1=「n2－n1」÷ n标定×100%
式中 n1——负荷改变前转速（转/分）
n2——突变负荷时最大或最小瞬时转速（转/分）
n3—— 负荷变化后的稳定转速（转/分）
5、柴油机调速性能的几个指标理解 A、转速波动率 B、 瞬时调速率 C、稳定调速率 A、转速波动率（静态指标）——在负荷不变的条件下，一定时间内测得的
调速器的原理及改造与维护_图文
四、冲击式水轮机调速器的调节与控制
现代冲击式水轮机微机调速器的调节与控制方式: （1）用PID电子调节器加电液随动系统的系统结构； （2）偏流板不再与针阀开度协调动作，而是将其作为 一个保安装置来用。开机后偏流板全开，停机时，偏流 板全关； （3）当转速上升至某个整定值时，偏流板自动关闭， 当转速低于整定值时，若此时调速器处于自动工况，偏 流板自动开到全开位置。因此，偏流板只有全开和全关 两个位置，而且是按机组转速和工况来控制。
微机分为两种，一种是传统意义的微机，即 单片机系统。另一种是PLC。单片机是由生产 厂家根据要求自己设计生产的电路板，由于规 模、成本上的限制，没有形成标准化、批量化 生产，因而在可靠性及抗干扰性上存在缺陷。
三. 调速器的分类
1.按控制器类型
数字式电液调速器（微机调速器） PLC是一种应用非常广泛、发展十
分迅速的技术。在全世界的自动化控 制装置中，PLC的产量、销量、用量 位居榜首。PLC、机器人和CAD/CAM 是现代工业自动化的3大支柱。PLC之 所以成为许多工业自动控制设备和系 统的首选产品，是由于它具有高可靠 性。
1.按控制器类型 数字式电液调速器（微机调速器） PLC:
电源模块
D/A模块
A/D模块 输出模块 输入模块 CPU模块
三. 调速器的分类
2.按电液转换类型
伺服电机、步进电机型调速器
用步进电机、交直流伺 服电机作为电液转换装置，实 现了无油转换。我国具有自主 知识产权。
三. 调速器的分类
伺服电机、步进电机型调速器
三. 调速器的分类
2.按电液转换类型
比例伺服型调速器 以电控方式实现对流量的节流控制 国外调速器主要采用的元件。调节
测速、稳定及反馈信号用机械液压的方法产生 ，经机械液压综合放大后通过放大部分驱动水轮 机接力器。最早的水轮机调速器都是机械液压调 速器，它是随着水电建设发展而在20世纪初发展 起来的。它能满足带独立负荷和中小型电网中运 行的水轮发电机组调节的需要，有较好的静态特 征和动态品质，可靠性高。但是，面临大机组、 大电网提出的高灵敏度、高性能和便于实现水电 站自动化要求，机械液压调速器固有的采用机械 液压方法进行测量、信号综合和稳定调节的功能 就露出明显的缺陷。
发电机调速器的工作原理
发电机调速器的工作原理
发电机调速器的工作原理是通过监测发电机的输出电压或电流，并根据目标设定值进行调整，使发电机保持恒定的输出频率和电压。
具体工作原理如下：
1. 检测：调速器通过传感器监测发电机的输出电压或电流的变化情况，收集有关发电机转速和电力负荷的信息。
2. 比较：将检测到的数据与预设的目标值进行比较，判断发电机是否正常运行，是否需要调整。
3. 控制：如果发电机转速或输出电压不符合设定值，调速器会根据差异大小发送控制信号。
4. 调节：发电机调速器会根据控制信号调整发电机的输出功率来保持所需的电压和频率稳定。
5. 反馈：调速器会不断将发电机的输出状态与目标设定值进行比较，并对控制信号进行调整，使发电机的转速保持恒定，电压和频率保持稳定。
总之，发电机调速器通过不断监测发电机的输出状态并对其进行调整，以实现发电机的稳定工作，保证电力系统的正常运行。
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➢ 关于高油压型调速器
• 高油压调速器应用了电液随动装置等现代 电液控制技术，减少了调速器的液压放大 环节，结构简单，工作可靠，具有优良的 速动性及稳定性。
• 高油压调速器的液压元器件标准化、专业 化、国际知名程度高，均为大批量工业化 生产，具有强大的技术支撑和可靠的质量 保证体系，在国内市场均有丰富的硬件资 源。不仅确保了产品质量，也为采购备品 备件提供了便利。
1、基本功能
④接受中控室指令，实现AGC功能 ——硬接线、通信 ——操作信号、状态量、模拟量、故障信号 ——AGC是按功率调节的自动发电控制
⑤按水头改变控制参数 ——启动开度、空载开度、开度限制 ——功率限制 ——转桨调节的协联曲线
1、基本功能
⑥多接力器的协联调节与控制 ——转桨式水轮机、冲击式水轮机
7
3K 1d
Y D (k ) 8 Y D (k 1 )1[ 0 F (k ) F (k 1 )]
采样周期40mS，微分时间常数280mS
频率给定
机组频率
f
测频单元
（ +） （ -）
（ -）
比例运算
积分运算 微分运算
（ +） uy
△u
（ + ）（ + ）
（ +） （ -）
uy
综合 放大器
电 液 s1 前 置 级 s2 主 配 Q 主 接 y
数字阀型调速器
油质要求可达到50um；在调节精度上采 取两组甚至三组调节阀的形式，满足大波动小 波动调节。
数字阀完全实现了与微机的数字化接口。
数字阀是液压行业的标准产品，模块化 结构。
驱动能力大，可以直接驱动接力器。
其静态耗油量量可以做到零，完全无渗 漏。
2.按电液转换类型
数字阀型调速器
2.按电液转换类型
BA
S V
TP
• 比例伺服阀控制主配压阀原理图
2.按电液转换类型 ➢ 关于伺服电机、步进电机型调速器与伺
服比例阀型调速器
电机和伺服比例阀驱动能力小， 必须通过主配的液压放大来驱动主 接力器。
主配是非标产品，加工复 杂、维护不方便。
自复中装置不完善。
静态耗油量大。
适用于低油压调速器。
2.按电液转换类型
Uy为调节器的输出控制信号。
我国调速器标准中要求三项调节参数按 下列范围设置：
Kp：0.5～20 Ki：（0.05～10）1/s Kd：0～5 s
而对缓冲式调速器，调节参数及其参数 范围为：
暂态转差率 bt 1～100% 缓冲时间常数Td 1～20 s 加速时间常数Tn 0～2 s
；
KP
TD Tn btTd
展十分迅速的技术。在全世界的自动 化控制装置中，PLC的产量、销量、 用量位居榜首。PLC、机器人和 CAD/CAM是现代工业自动化的3大支柱。 PLC之所以成为许多工业自动控制设 备和系统的首选产品，是由于它具有 高可靠性。
1.按控制器类型 数字式电液调速器（微机调速器） PLC:
电源模块
D/A模块
三. 调速器的分类
伺服电机、步进电机型调速器
u P ID
u
(+ ) (– )
放 大 器
u s
驱 动 电 源
直 流 伺 服 电 机
丝 杆 传y1 动 机 构
位 移 传 感 器
三. 调速器的分类
2.按电液转换类型
比例伺服型调速器 以电控方式实现对流量的节流
控制
国外调速器主要采用的元件。 调节精度高，对油质管理要求高。
微机分为两种，一种是传统意义的微 机，即单片机系统。另一种是PLC。单片机是 由生产厂家根据要求自己设计生产的电路板， 由于规模、成本上的限制，没有形成标准化、 批量化生产，因而在可靠性及抗干扰性上存在
三. 调速器的分类
1.按控制器类型
数字式电液调速器（微机调速器） PLC是一种应用非常广泛、发
调速器的原理 及改造维护
一、水轮机调速器的基本原理
给定转速
水轮机调速器
n
n 0（ +）
转速测量
（ -）
n
△n
调节器
（转差）
导
y水
电液随动系统
机
构
水轮 n
发电机组
调图 速9 -器2 工水作轮基机本调原速理器图基 本 工 作 原 理 简 图
被调量：转速（频率），功率； 目标：转速给定值（额定转速或频率），功率
Y P ( k ) K [ F p ( k ) F ( k 1 )]
Y I(k ) K I[ F (k ) b p ( Y /P (k ))]
F(k)FFcn((kk))FFgg((kk))
Y/P(k) Y Pcc((kk)) Y PP g(IkD ()k1)
Yc/Pc(k)是有增/减（开度或功率）操作时的开环增/减分量。
机组并网运行时调速器的调节规律及永态转差系数
调速器的静态特性
并入电网后，调速器输入输出关系: Y 1 X
bp
Y为调速器的接力器开度；X为机组相对转速； bp为永态转差系数。
永态转差系数定义为：用相对量表示的调速器静态特性曲线斜率的
10%，
fcfgbp(ycyP ID )＝ 0
给定值； 引起转速变化的原因：机组负荷扰动或进入水
轮机的水量（水头）的变化。
组成：转速偏差测量机构、调节器和电
液随动系统或执行机构
调节器调节规律：PI，PID（比例+积分+
微分）
PID调节器的输出表达式为：
Uy=ＫpΔn
+ＫI
ndt
+ＫDd
dt
n
式中：Δn 为转速偏差；
Ｋp、ＫI和ＫD为比例项、积分项和 微分项增益；
二、水轮机调速器的主要功能 2．特殊功能 （1）容错控制功能
容错控制功能是指当调速器控制系统中
的部件发生故障时，控制系统自动采取一 些修补措施，允许调速器在降低一些性能 指标的情况下保证机组带负荷继续运行。 这一功能符合我国电网目前还不能允许机 组经常停机的实际要求。我国的大型微机 调速器大多采用的是硬件冗余的措施实现 容错功能控制。目前常用的冗余控制有：
转换器 液压放大
压阀
力器
测频单元
永态转差率
（ bp）
调节器
位移传感器 电液随动系统
图 9-3 电 子 调 节 器 及 电 液 随 动 系 统 的 调 速 器 结 构 框 图
电子调节器及电液随动系统的调速器结构框图
二、水轮机调速器的主要功能
1、基本功能 ①频率测量与调节
——并网前自动跟踪网频，实现快速并网； ——孤网运行按给定频率调节 ——并网后实现一次、二次调频 测量方式： 高速计数模块配合中断模块测量 频率信号源：发电机机端电压互感器,交流(0.3～ 150V) 测频范围： 残压测频 (10～90Hz) 齿盘测频： (2～90Hz) 测频分辨率：±0.0015Hz
分
A
段
关
B
闭
阀
三. 调速器的分类 3.按油压等级
低油压型调速器(2.5,4.0,6.3MPa)
高油压型调速器(10MPa、16MPa及 以上)
➢ 关于高油压型调速器
3.按油压等级
充分采用液压行业中先进而成熟 的技术成果，是高油压调速器的主要特点。 传统水轮机调速器及油压装置，工作油压 低，采用价格很高的螺杆泵及小批量生产 的非标准液压件，体积大，用油量大。高 油压调速器的工作油压定为16MPａ，全部 采用了液压行业的各类先进成熟的标准产 品。在压力油源部分，采用了高压齿轮泵、 滤油器、囊式蓄能器及相应的液压阀；在 结构上采用了液压集成块和标准的液压附 件。
测速、稳定及反馈信号用机械液压的方 法产生，经机械液压综合放大后通过放大部分驱 动水轮机接力器。最早的水轮机调速器都是机械 液压调速器，它是随着水电建设发展而在20世纪 初发展起来的。它能满足带独立负荷和中小型电 网中运行的水轮发电机组调节的需要，有较好的 静态特征和动态品质，可靠性高。但是，面临大 机组、大电网提出的高灵敏度、高性能和便于实 现水电站自动化要求，机械液压调速器固有的采 用机械液压方法进行测量、信号综合和稳定调节 的功能就露出明显的缺陷。
1 K I btTd
KD
Tn bt
机组并网运行时调速器的调节规律及永态 转差系数
水轮发电机组大部分时间是并入电网运行 ，向电网送出电能。电网容量较一台发电 机组的容量大很多，并入电网以后，机组 导叶开度的变化，只能改变自身的出力， 对电网频率的影响很小，此时，机组被电 网拖入同步运转。电网要求并入电网的机 组必须按所要求的永态转差率运行，这时 ，调速器是按有差规律进行调节。
二、水轮机调速器的主要功能
1、基本功能
① 频率调节
F
t f1
高频时钟信号 N
f2
&
f4
f1
放 大 f2
分 频 f3
整形
f3
t T
t
t
f4
T
t NT
1、基本功能
②有功调节 ——并入电网后，按永态转差系数和
频差、 水头自动调整机组出力
③自动改变工作模式与工作状态， 变参数调节
水轮机调速器的节模式
水轮机调速器的工作状态
二、水轮机调速器的主要功能
（3）计算机辅助调试和试验功能 通常称这种功能为计算机辅助试验功能。试验 信号的发送、试验数据的记录、试验数据的处理、 试验曲线的绘制、参数的整定、试验结果的分析、 试验报告的形成，都是由调速器内置的微机系统 来实现的。这一功能为现场检修维护人员提供了 一种简便易行的调试与整定手段，省去了外部测 试仪器需要接信号传感器和仪器的麻烦，调速器 调试过程做到了省时省力，是调速器试验手段的 一种改革