CN108119419A - 一种新型水轮机调速器的电液随动系统 - Google Patents

一种新型水轮机调速器的电液随动系统 Download PDF

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Abstract

本发明一种新型水轮机调速器的电液随动系统，包括油箱、电机、油泵、溢流阀、单向阀、过滤器、截止阀、压力表、蓄能器以及主控制器、二位三通电磁换向阀、节流阀、三位四通电磁换向阀A、三位四通电磁换向阀B、接力器油缸、活塞、双液控单向阀、控制杆；蓄能器的输出端与二位三通电磁换向阀的一端相连，二位三通电磁换向阀的另两端分别与三位四通电磁换向阀A、三位四通电磁换向阀B的一端连接，三位四通电磁换向阀A与节流阀相连，节流阀连接接力器油缸，接力器油缸上安装活塞，接力器油缸与双液控单向阀相连，双液控单向阀分别与三位四通电磁换向阀A、三位四通电磁换向阀B。本发明具有结构简单、工作可靠、价格便宜、抗污染能力强等特点。

Description

一种新型水轮机调速器的电液随动系统
技术领域
本发明属于水轮机调速技术领域，具体地是涉及一种新型水轮机调速器的电液随动系统。
背景技术
水轮机调速器是水轮发电机组重要的自动控制设备之一，其调节品质的优劣和运行的可靠性直接关系到水轮发电机组的安全、稳定运行和电能质量；因此，对品质优良、可靠性高的水轮机调速器的研究一直是一个非常重要的研究方向；目前，现有的电液随动系统作为水轮机调速器的执行机构，长期以来存在着系统结构复杂、体积大、标准化程度不高、可靠性低和抗污染能力差等现象。
发明内容
本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种新型水轮机调速器的电液随动系统；本发明具有结构简单、工作可靠、价格便宜、抗污染能力强等特点，而且控制算法简单，易于在PLC上编程实现。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明一种新型水轮机调速器的电液随动系统，包括油箱、电机、油泵、溢流阀、单向阀、过滤器、截止阀、压力表、蓄能器以及主控制器；其特征在于：还包括二位三通电磁换向阀、节流阀、三位四通电磁换向阀A、三位四通电磁换向阀B、接力器油缸、活塞、双液控单向阀、控制杆；所述的蓄能器的输出端与二位三通电磁换向阀的一端相连，所述二位三通电磁换向阀的另两端分别与三位四通电磁换向阀A、三位四通电磁换向阀B的一端连接，所述三位四通电磁换向阀A与节流阀相连，所述节流阀连接接力器油缸，所述接力器油缸上安装活塞，所述接力器油缸与双液控单向阀相连，所述双液控单向阀分别与三位四通电磁换向阀A、三位四通电磁换向阀B；所述二位三通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀A、三位四通电磁换向阀B均由主控制器控制二位三通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀A、三位四通电磁换向阀B的通断。
作为本发明的一种优选方案，所述二位三通电磁换向阀上安装有电磁铁3DT。
作为本发明的另一种优选方案，所述三位四通电磁换向阀A、三位四通电磁换向阀B上均安装有电磁铁1DT、2DT。
作为本发明的另一种优选方案，所述主控制器采用SIMATIC S7-200可编程控制器PLC。
作为本发明的另一种优选方案，在所述的接力器油缸上设置有位移传感器，所述位移传感器的信号输出端连接主控制器的信号输入端；所述的位移传感器用于检测活塞的移动情况。
作为本发明的另一种优选方案，所述主控制器与二位三通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀A、三位四通电磁换向阀B、活塞组成一个闭环控制系统。
具体地，通过所述的主控制器分别控制二位三通电磁换向阀的电磁铁3DT、三位四通电磁换向阀A和三位四通电磁换向阀B的电磁铁1DT和2DT的通断，来控制活塞左右移动。
另外，本发明的电液随动系统的控制算法采用将Bang-Bang控制和脉宽调制(PWM)控制相结合的双模控制算法，该控制算法复合了Bang-Bang控制的快速性和脉宽调制(PWM)控制精度高的优点，容易在PLC上编程实现。
与现有技术相比，本发明有益效果是。
1、本发明所公开的一种新型水轮机调速器的电液随动系统，采用电磁换向阀控制替代传统的伺服阀或者比例阀控制，所述的电磁换向阀功耗较小，价格便宜，控制简单，有效降低了系统的成本和简化系统的结构；所述的电磁换向阀工作在全开或者全关的状态，与控制器之间连接为开关量连接，因此具有很强的抗污染能力和抗干扰能力，系统的环境适应性强。
2、本发明采用SIMATIC S7-200可编程控制器(PLC)作为主控制器，组成一个闭环控制系统，对被控参数进行实时测量，通过控制电磁换向阀的电磁铁通断电情况，来控制活塞左右移动，达到位置控制的目的。
3、本发明的电液随动系统的控制算法采用将Bang-Bang控制和脉宽调制(PWM) 控制相结合的双模控制算法，该控制算法复合了Bang-Bang控制的快速性和脉宽调制(PWM)控制精度高的优点，而且控制算法简单，容易在PLC上编程实现；本发明的电液随动系统具有良好的动、稳态性能，具有一定的工程应用推广价值。
附图说明
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明一种新型水轮机调速器的电液随动系统的结构示意图。
图2是本发明一种新型水轮机调速器的电液随动系统的主控制器控制系统的示意框图。
图中标记：1为油箱、2为电机、3为油泵、4为溢流阀、5为单向阀、6为过滤器、7为截止阀、8为压力表、9为蓄能器、10为二位三通电磁换向阀、11为节流阀、12为三位四通电磁换向阀A、13为接力器油缸、14为活塞、15为双液控单向阀、16为控制杆、17为三位四通电磁换向阀B。
具体实施方式
结合附图1所示，本发明一种新型水轮机调速器的电液随动系统，包括油箱1、电机2、油泵3、溢流阀4、单向阀5、过滤器6、截止阀7、压力表8、蓄能器9以及主控制器；其特征在于：还包括二位三通电磁换向阀10、节流阀11、三位四通电磁换向阀A12、三位四通电磁换向阀B17、接力器油缸13、活塞14、双液控单向阀15、控制杆16；所述的蓄能器9的输出端与二位三通电磁换向阀10的一端相连，所述二位三通电磁换向阀10的另两端分别与三位四通电磁换向阀A12、三位四通电磁换向阀B17的一端连接，所述三位四通电磁换向阀A12与节流阀11相连，所述节流阀11连接接力器油缸13，所述接力器油缸13上安装活塞14，所述接力器油缸13与双液控单向阀15相连，所述双液控单向阀15分别与三位四通电磁换向阀A12、三位四通电磁换向阀B17；所述二位三通电磁换向阀10、三位四通电磁换向阀A12、三位四通电磁换向阀B17均由主控制器控制二位三通电磁换向阀10、三位四通电磁换向阀A12、三位四通电磁换向阀B17的通断。
本发明所述二位三通电磁换向阀10上安装有电磁铁3DT。
本发明所述三位四通电磁换向阀A12、三位四通电磁换向阀B17上均安装有电磁铁1DT、2DT。
本发明所述主控制器采用SIMATIC S7-200可编程控制器PLC。
本发明在所述的接力器油缸13上设置有位移传感器，所述位移传感器的信号输出端连接主控制器的信号输入端；所述的位移传感器用于检测活塞14的移动情况。
如图2所示，为本发明一种新型水轮机调速器的电液随动系统的主控制器控制系统的示意框图；本发明所述主控制器与二位三通电磁换向阀10、三位四通电磁换向阀A12、三位四通电磁换向阀B17、活塞14组成一个闭环控制系统。
具体地，通过所述的主控制器分别控制二位三通电磁换向阀10的电磁铁3DT、三位四通电磁换向阀A12和三位四通电磁换向阀B17的电磁铁1DT和2DT的通断，来控制活塞14左右移动。
另外，本发明的电液随动系统的控制算法采用将Bang-Bang控制和脉宽调制(PWM)控制相结合的双模控制算法，该控制算法复合了Bang-Bang控制的快速性和脉宽调制(PWM)控制精度高的优点，容易在PLC上编程实现。
结合本发明的技术方案与附图阐述本发明的电液随动系统的工作原理及工作过程：当活塞14左移时，压力油进入接力器油缸13的右腔室，左腔室回油，当活塞14右移时，压力油进入接力器油缸13的左腔室，右腔室回油；当油液压力低于压力设定值下限时，电机2启动，油泵3开始加压，油液压力增大，当油液压力达到压力设定值上限时，电机2停止工作，油泵3加压结束，其能量储存在蓄能器9中，用于驱动活塞14左右移动；接力器油缸13的活塞14与水轮机的接力器相连，而接力器的转动就会改变水轮机导叶的开度。
本发明的电液随动系统分自动控制和手动控制两种模式，结合附图1具体如下。
（1）自动控制时：3DT失电，1DT和2DT互锁，能且只能一个带电控制活塞14左右移动，控制指令来自主控制器；（2）手动控制时：3DT带电，1DT和2DT失电，通过手动控制杆16控制活塞14左右移动。当系统处于自动控制模式下时，根据电磁铁通断电情况，分析活塞14左移、右移和停止3种工作状态，具体3种工作状态如下。
a.左移工作状态：电磁铁2DT通电，1DT和3DT断电，三位四通电磁换向阀A12处于右位，压力油通过二位三通电磁换向阀10和三位四通电磁换向阀A12进入接力器油缸13右腔室，活塞14向左移动。
b.右移工作状态：电磁铁1DT通电，2DT和3DT断电，三位四通电磁换向阀A12处于左位，压力油通过电磁换向阀10和三位四通电磁换向阀A 12进入接力器油缸13左腔室，活塞14向右移动。
c.停止工作状态：电磁铁1DT、2DT和3DT断电，三位四通电磁换向阀A 12处于中位，压力油被截止，活塞14保持于当前位置。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型水轮机调速器的电液随动系统，包括油箱（1）、电机（2）、油泵（3）、溢流阀（4）、单向阀（5）、过滤器（6）、截止阀（7）、压力表（8）、蓄能器（9）以及主控制器；其特征在于：还包括二位三通电磁换向阀（10）、节流阀（11）、三位四通电磁换向阀A（12）、三位四通电磁换向阀B（17）、接力器油缸（13）、活塞（14）、双液控单向阀（15）、控制杆（16）；所述的蓄能器（9）的输出端与二位三通电磁换向阀（10）的一端相连，所述二位三通电磁换向阀（10）的另两端分别与三位四通电磁换向阀A（12）、三位四通电磁换向阀B（17）的一端连接，所述三位四通电磁换向阀A（12）与节流阀（11）相连，所述节流阀（11）连接接力器油缸（13），所述接力器油缸（13）上安装活塞（14），所述接力器油缸（13）与双液控单向阀（15）相连，所述双液控单向阀（15）分别与三位四通电磁换向阀A（12）、三位四通电磁换向阀B（17）；所述二位三通电磁换向阀（10）、三位四通电磁换向阀A（12）、三位四通电磁换向阀B（17）均由主控制器控制二位三通电磁换向阀（10）、三位四通电磁换向阀A（12）、三位四通电磁换向阀B（17）的通断。
2.根据权利要求1所述的一种新型水轮机调速器的电液随动系统，其特征在于：所述二位三通电磁换向阀（10）上安装有电磁铁3DT。
3.根据权利要求1所述的一种新型水轮机调速器的电液随动系统，其特征在于：所述三位四通电磁换向阀A（12）、三位四通电磁换向阀B（17）上均安装有电磁铁1DT、2DT。
4.根据权利要求1所述的一种新型水轮机调速器的电液随动系统，其特征在于：所述主控制器采用SIMATIC S7-200可编程控制器PLC。
5.根据权利要求1所述的一种新型水轮机调速器的电液随动系统，其特征在于：所述的接力器油缸（13）上设置有位移传感器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109209752A (zh) * 2018-10-26 2019-01-15 大唐甘肃发电有限公司碧口水力发电厂 基于水轮机过水流量调速控制设备及控制方法
CN111336151A (zh) * 2020-04-01 2020-06-26 东方电气自动控制工程有限公司 一种带手自动切换的液压调速系统的控制方法
CN111396378A (zh) * 2020-04-09 2020-07-10 大连理工大学 用于起重机变幅机构的电动机驱动液压系统及其作用方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109209752A (zh) * 2018-10-26 2019-01-15 大唐甘肃发电有限公司碧口水力发电厂 基于水轮机过水流量调速控制设备及控制方法
CN109209752B (zh) * 2018-10-26 2020-07-31 大唐甘肃发电有限公司碧口水力发电厂 基于水轮机过水流量调速控制设备及控制方法
CN111336151A (zh) * 2020-04-01 2020-06-26 东方电气自动控制工程有限公司 一种带手自动切换的液压调速系统的控制方法
CN111336151B (zh) * 2020-04-01 2021-08-13 东方电气自动控制工程有限公司 一种带手自动切换的液压调速系统的控制方法
CN111396378A (zh) * 2020-04-09 2020-07-10 大连理工大学 用于起重机变幅机构的电动机驱动液压系统及其作用方法
CN111396378B (zh) * 2020-04-09 2021-03-26 大连理工大学 用于起重机变幅机构的电动机驱动液压系统及其作用方法

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