專利名稱：帶有步進(jìn)缸和機械反饋裝置的電液調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水電站發(fā)電機組調(diào)速器，特別是一種帶有步進(jìn)缸和機械反饋裝置的電液調(diào)速器。
水力發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)前使用的步進(jìn)式電液調(diào)速器。有兩種控制方式一種是電液轉(zhuǎn)換器方式，這種方式的特點是可以通過電氣部分來改變系統(tǒng)的放大倍數(shù)，從而使調(diào)速器可適應(yīng)各種容量的接力器，但當(dāng)系統(tǒng)掉電時，不能保證接力器位置不變，且手動操作裝置復(fù)雜；另一種是中間接力器方式，它雖然能夠在系統(tǒng)掉電時，保證接力器位置不變，同時手動操作裝置也不復(fù)雜，但系統(tǒng)的放大倍數(shù)不能通過電氣來改變，只能適應(yīng)容量較小的接力器。
本實用新型提供一種帶有步進(jìn)缸和機械反饋裝置的電液調(diào)器，目的是使調(diào)速器既能適應(yīng)各種容量的接力器；又能在系統(tǒng)掉電時，保證接力器位置不變，且手動操作裝置簡單。
所述調(diào)速器包括七部分，按信號流程順序依次為可編程控制器1、步進(jìn)驅(qū)動器2、步進(jìn)電機3、電液轉(zhuǎn)換器4、引導(dǎo)閥5、主配閥6以及接力器7，其特征在于在所述接力器7的一信號輸出端與電液轉(zhuǎn)換器4的一信號輸入端之間串接有一機械硬反饋單元11；在接力器7的另一信號輸出端與可編程控制器1的一信號輸入端之間串接有一接力器電反饋單元12；在電液轉(zhuǎn)換器4的輸出端或引導(dǎo)閥5的信號輸出端兩端之中的任一端與可編程控制器1的另一信號輸入端之間串接有一電液轉(zhuǎn)換電反饋單元4-1。機械硬反饋單元11由部件變比輪9、機械硬反饋鋼絲繩13及機械硬反饋傳動桿14組成；硬反饋鋼絲繩繞在變比輪上，一端與硬反饋傳動桿14的一端相連，另一端則與電液轉(zhuǎn)換器4的一信號輸入端相連；傳動桿14的另一端與接力器活塞桿7-2相鉸鏈。接力器電反饋單元12的采樣信號是通過接力器反饋電阻8獲取的，該電阻是一種旋轉(zhuǎn)電位器，其旋轉(zhuǎn)端裝在變比輪10上，電信號經(jīng)其信號輸出線與可編程控制器A/D轉(zhuǎn)換器1-1的輸入端相連，用以感受接力器的位移變化量，參入調(diào)節(jié)。電液轉(zhuǎn)換電反饋信號也參入調(diào)節(jié)。機械硬反饋單元是一種負(fù)反饋，如圖4所示可見，它能在系統(tǒng)掉電時，保證接力器位置不變，同時也充作手動操作之用。
本實用新型所述調(diào)速器，綜合了現(xiàn)有技術(shù)中兩種調(diào)速器控制方式的特點，并在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，使兩種控制方式的優(yōu)點有機地結(jié)合在一起，可以通過電氣部分來改變系統(tǒng)的放大倍數(shù)，從而使調(diào)速器可適應(yīng)各種容量的接力器，當(dāng)系統(tǒng)掉電時，能保證接力器位置不變，且手動操作裝置簡單。


圖1為本實用新型原理框圖。
圖2為接力器電反饋電路原理圖。
圖3為接力器電反饋采樣結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為機械硬反饋結(jié)構(gòu)原理圖。
圖5為控制原理示意圖。
圖中1為可編程控制器，2為步進(jìn)驅(qū)動器，3為步進(jìn)電機，4為電液轉(zhuǎn)換器，5為引導(dǎo)閥，6為主配閥，7為接力器，8為接力器反饋電阻，9為變比輪，10為變比輪軸，11為機械硬反饋單元，12為接力器電反饋傳動桿，13為機械反饋鋼絲繩，14為機械反饋傳動桿，1-1為可編程控制器A/D轉(zhuǎn)換器，1-2為可編程控制器D/A轉(zhuǎn)換器，4-1為電液轉(zhuǎn)換電反饋單元，7-1為接力器活塞，7-2為接力器活塞桿。
所述調(diào)速器的工作過程是1、可編程控制器(PLC)，根據(jù)采樣的機頻，網(wǎng)頻和頻率的給定值，進(jìn)行PID運算，得出接力器應(yīng)達(dá)到的位置。
2、步進(jìn)驅(qū)動器根據(jù)PLC發(fā)出的控制信號驅(qū)動步進(jìn)電機。
3、步進(jìn)電機將旋轉(zhuǎn)力矩傳遞到電液轉(zhuǎn)換器。
4、A，電液轉(zhuǎn)換器將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。
B，機械反饋根據(jù)接力器的運動方向、距離，使電液轉(zhuǎn)換器作反向運動。
5、引導(dǎo)閥綜合電液運動距離和機械反饋運動距離，將本身的直線位移傳給主配閥。
6、主配閥控制接力器作直線運動。
本實用新型將電液轉(zhuǎn)換器式調(diào)速器與中間接力器式調(diào)速器創(chuàng)造性地、有機地融合在一起，集中了二者的優(yōu)點，且并未增加過于復(fù)雜的裝置，非常完滿地既能使調(diào)速器適應(yīng)各種容量的接力器的要求，又能使調(diào)速器在系統(tǒng)掉電時，保證接力器不變，而且手操裝置簡單，可廣泛適用于水力發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種帶有步進(jìn)缸和機械反饋裝置的電液調(diào)速器，包括七部分，按流程順序依次為可編程控制器(1)、步進(jìn)驅(qū)動器(2)、步進(jìn)電機(3)、電液轉(zhuǎn)換器(4)、引導(dǎo)閥(5)、主配閥(6)以及接力器(7)，其特征在于，在所述接力器(7)的一信號輸出端與電液轉(zhuǎn)換器(4)的一信號輸入端間串接有一機械硬反饋單元(11)；在接務(wù)器(7)的另一信號輸出端與可編程控制器(1)的一信號輸入端之間串接有一接力器電反饋單元(12)；在電液轉(zhuǎn)換器(4)的輸出端或引導(dǎo)閥(5)的信號輸出端兩端之中的任一端與可編程控制器(1)的另一信號輸出入端之間串接有一電液轉(zhuǎn)換電反饋單元(4-1)。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)速器，其特征在于所述機械硬反饋單元(11)由部件變比輪(9)、機械硬反饋鋼絲繩(13)及機械硬反饋傳動桿(14)組成；硬反饋鋼絲繩繞在變比輪上，一端與硬反饋傳動桿(14)的一端相連，另一端與電液轉(zhuǎn)換器(4)的一信號輸入端相連；傳動桿(14)的另一端與接務(wù)器活塞桿7-2相鉸鏈。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)速器，其特征在于所述接力器電反饋單元(12)的采樣信號是通過接力器反饋電阻(8)獲取的，該電阻是一種旋轉(zhuǎn)電位器，其旋轉(zhuǎn)端裝在變比輪軸(10)上，電信號經(jīng)其信號輸出線與可編程控制器A/D轉(zhuǎn)換器(1-1)的輸入端相連。
專利摘要本實用新型按流程順序依次為可編程控制器、步進(jìn)驅(qū)動器、步進(jìn)電機、電液轉(zhuǎn)換器、引導(dǎo)閥、主配閥及接力器,接力器與電液轉(zhuǎn)換器間接有一機械硬反饋單元,接力器與可編程控制器間接有一電反饋單元。所述調(diào)速器總結(jié)了現(xiàn)有技術(shù)中兩種調(diào)速器控制方式的特點,并在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn),使兩種控制方式的優(yōu)點有機的結(jié)合在一起,可以通過電部分來改變系統(tǒng)的放大倍數(shù),從而使調(diào)速器可適應(yīng)各種容量的接力器,當(dāng)系統(tǒng)掉電時,能保證接力器位置不變,且手動操作裝置簡單。
文檔編號G05D13/62GK2309658SQ9724119
公開日1999年3月3日 申請日期1997年8月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月20日
發(fā)明者張富強, 劉國富 申請人:武漢事達(dá)電氣有限公司