Иванов В.А. Схемы и конструкции элементов систем регулирования турбин ТЭС и АЭС
Подождите немного. Документ загружается.
Министерство общего
и
профессионального образования
Российской Федерации
САЦКТ-ПЕТЕРБУРГШИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
В. А.
Иванов
В.
А. Фомин
Щ СХЕМЫ И КОНСТРУКЦИИ Ж§§
ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
ТУРБИН ТЭС И АЭС
Учешое пособие
Санкт-
Петербург
Издательство СПбГТУ
1997
I
ВОЗВРАТИТЕ КНИГУ
HE
ПОЗЖЕ
обозначенного здесь срока
1
СПбГТУ. Зак.-91—100
000.
16.06.94.
Мшшстерство
общего
я
профессионального образования
В.А.Иванов
В.А.
Фомин
ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
Шш§Ш
:
'
Учебное пособие
-ШШ^ШЛ
ФБ СПбГТУ
0000241001
ОУЛ
Ж
Сажи'Пысрбург
Издательство СПбГТУ
ОГЛАВЛЕНИЕ
Ж £*
тоилти
'«»«*** снотеи* управления турбиной
и
ее Функции..5
2,
Гидравлическая часть системы регулировании турбины..§
^1
датчики частоты вращения
6
Датчик частоты вращения центробеяного
типа!
llllu
Р№ Гидродинаиический датчик частоты вращения..;...*
_
Электрический датчик частоты вращения
.....II
•
•
Д
Рвг
Улятор давления......
.......... ..JJ
oo'i'
ы
ИЛ
^
0
^ Регулятор
давления.........
11У.
\ \ *
1
U
22.2.
Менбраииоленточныи регулятор давления.
...13
2.3.
Гидравлические усилители.
14
л.J.I.
гидравлические усилители
о
проточными
ЩМ золотниками
•
..
|
.>«
|
щ
т
Ш
Ц^;.
23.2.
Гидраалические усилители
<
сервомоторы)
° отсечными солотникаии Д....
24
2.4.
Устройства для передачи входных воздействий
в
ГЧСР.^35
i't'l"
™
хлнмэ
*
ы
«правления турбиной..
...35
КЩ
4
•»
2 *
Эл
*ктрогидраялические преобрааователи..........43
2.3.
Система эащиты турбины
48
Щ
2
'
3
'
1
"
Защита от предельного повышения частоты
I
вращения.
4
о
4." С«™^
Ч
п^
аЯ
^Рть оистеиы регулирования турбины.
Щ
II.11
ЩШ
*
«ст«ны Регулирования мощных конденсационных турбин ТЭС
67
4.1.
АСР турбины
KS00240
ЛИЗ
II ЩЩЁ
42.
АСР турбины К300240 ХТЭ
У
1. ВВТОШТИЧЕСШ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТУРБИНОЙ И ЕЕ ФУНКЦИИ
Автоматическая система управления турбиной (АСЯТ) представ
ляет собой совокупность автон$|ических дстройств^выполняющих фун
кции:
'^Щ щ
В *
^
*^вщв
:
0дочиоЙ0 характера,
Щ
..е.
комплекс' операций ^/реализую
щих'
нормальный ход технологического процесса производства злектро
эн^ии:^^^и
Ь^ш
щ' б) 'общес^йтемног^характера^^?
!
(1| выполнение требований выше
стоящих системных регуляторов
#
|которые обеспечивают необходимое
протекание нормальных
и
противоаварийных Процессов
в
энергосистеме.
Ц ЙСНТ
как общеблочный элемент должна осуществлять: §§§§
tyyfl
комплекс пусковых операций турбоустановки;:
\i
''§МЬ введенив^ехнологических
1
^ на параметры, j
определяющие надежности турбоустановки при пуске
и в
переходных
режимах изменения
мощности1||
}Щ 0:
управление вспомогательным оборудованием турбоустановки (деа
эратор,
обратные клапаны на трубопроводах де^каыер отбора
к
подогре
вателям, система поддержания уровня конденсата
в
подогревателях
и
конденсаторе):
|||
|Ц Щ
РеализациюШменений
в
технологической тепловой схеме турбо
установки, направленных на расширение регулировочного диапазона ба
зовоманевренных блоков
ТЭСЩ
АЭС^:ТЭЦ (от|слшчениб ПВЛ
с
целью по
лучения дополнительной мощности
на
турбинах ТЭС
й
АЭС или продления
кампании реактора на АЭС,изменение ^пловой схемы включения сетевых
подогревателей пс|воде
с
:
^целью
расширении* регулировочного диапазона
выполнение соответствующих изменений
в
тепловой
и
электричес
кой схемах после сбросе нагрузки
t
отключением#енератора of сети:
управление группой регулирующих клапанов, подводящих пар
в
турбий^ЩЩ
Ш*% гЩ[$Щ
поддержание параметро*| относящихся непосредственно
к
турбине,
таких,как частота вращения ротору мощность, положение регулирующих
клапа«^1Ш
ЩЩ ШШ Ш1
регулирование по'Цоответ^вующей программе давления пара перед
турбинойдля .«схемы
|
мрвйфшм управлением^ко.'тлом илфреактором $Щ
защитные функции,) выполняемые путейзакрытия стопорных клала
mm
а паропроводах при превышении предельных значений частоты
вра-
щения ротора, осевого сдвига, ван§ума в конденсаторе, параметров Ц
рабочей жидкости в системах сказки и регулирования и параметров ви-
брации' подыипнйкоБ
ЙСУТ как общесистемный Цемент обеЩечивает:"
участие.
энергоблока* в регулировании мощности-по диспетчерскому
графику (плановая составляющая графика
наЩузки);
изменение нагрузки
энергоблока по *01ЩЩЙ| эдстемныхфегуля'торов частоты и мощности
(внеплановая составляющая графика
нагрузки):
автоматическое регулирование мощности в соответствии с заданной
статической характеристикой частота - мощность при отклонении часто-
ты от номинального значения;
-
щт (щ Щ$Ш
реализацию Участия энергШлока в противоаварийном регулировании
сжимов энергосистемы при воздействии устройств противоаварийной ав-
щ Выполнение требований об участии энергоблока в противоаварнЙ^ом
регулировании в наибольшей степени определяется структурой и динами-
ческими характеристикамиAC9I, так.как длительность этих процессов
не превосходит 5-7 о и влияние на их характер ремимов работы и пара-
метров парогенерирующих установок ТЭС и ЙЭС незначительно вследствие
того,
что последние обладают значительно большими динамическими ло-
тоянными времени,, чем'турбина.
Часть рассмотренных функций выполняется АСУТ, внедренными в
^стоящее время на электростанциях, часть же их предстоит ЯН
реализовать в процессе внедрения комплексной автоматизации в
технологический процесс и создания АСУ ТП энергоблока^
Значительное расширение функций, а такме появление новых,
возможностей связано с внедрением в структуру ЙСУТ микроЗВМ. Это
позволяет повысить надешность оборудования в результате введения
щадящих условий эксплуатации путем реализации рациональных Ж
программ регулирования и достикения оптимального качества
•переходных процессов за счёт структуры АСУТ|| .параметров
8
*^|^^Р^Ш
. Ведение ЭВМ открывает возможность организации в
со^ве-
-.Щ^Р^!
структуры АСУТ подсистемы технической диагностики как одной из
основных подсистем в общей структуре АСУТ. Эта подсистема могла бы
осуществлять собственно диагностику, основным результатом которой
является поиск дефектов на работающей оборудовании, а также
прогнозирование реального состояния 'оборудования $§ выявленным
дефектом.
8"процессе
эксплуатации таких подсистем необходимо
накопление статистического материала., формирование банка данных по
различным дефектам и их влиянии на технические характеристики
4 W&&
агрегатов (акустические, вибрационные, технико-экономические и
т.д.).
На базе накопленных данных ЭВМ может распознавать возникший
дефект,
определять его месторасположение и размеры,сопоставляя
отличительные признаки дефектов из банка данных с вводимыми
выходными сигналами датчиков соответствующих параметров.
Следующей логически связанной задачей при наличии SJM В
структуре ЙСУТ является прогнозирование состояния оборудования и
далее
#
выбор таких технологических режимов, которые обеспечили бы
продление технического ресурса агрегатов..
Автоматизация базрво-маневренных блоков, имеющих переменную
структуру тепловой схемы, требует применения систем управления так
же с переменной структурой, наиболее реальный путь создания таких
систем - применение ЭВМ, обеспечивающих максимальную гибкость при
изменении структуры и параметров настройки регуляторов.
В процессе эксплуатации энергетических агрегатов вследствие
разнообразных причин изменяются его статические и динамические
характеристики, в результате параметры настройки регуляторов
становятся неоптимальными. Поэтому появляется необходимость |||
периодической идентификации объекта и по ее результатам уточнение
оптимальных параметров настройки регуляторов. Эти задачи могут
быть возложены на ЭВМ, входящие в структуру АСУТ.
Значительная часть наиболее важных функций АСУТ
реализуется автоматической системой регулирования (АСР) паровых
турбин, в состав которой входят электрическая и гидравлическая
части.
2.
ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБИН»
Структура гидравлической части системы регулирования (ГЧСР)
представляет собой совокупность датчиков, промежуточных усилителей
и главных усилителей
(сервомоторов),
перемещающих регулирующие ор-
ганы для воздействия на значение регулируемого параметра. В состав
регулятора как элемента структуры АСР входят: датчик, выходной си-
гнал которого пропорционален фактическому значению параметра; ме-
ханизм управления, вырабатывающий сигнал, пропорциональный задан-
ному значению параметра; сумматор, сравнивающий заданное и Факти-
ческое значения параметра и формирующий командный сигнал для
пос-Ц
ледующих ступеней усиления. |g)
Ц^Связи
между названными элементами могут быть механическими
или гидравлическими. Механические связи применялись для турбин с
низкими параметрами пара и простыми тепловыми схемами.' В совре-
менных мощных паровых турбинах
с
разветвленными тепловыми схемдииЦ;.
промежуточные
и
главные усилители расположены
на
значительном
расстоянии друг
от
друга, поэтому
в
ГЧСР применяют гидра1шческие
связи. Кроме того, последние позволяют сосать элементы ГЧСР
с
малой нечувствительностью,; вызываемой трениещ
в
сочленяемых
конструкциях
и
люфтами
>
шарнирных соеди^иях.
В
современных ГЧСг
механические связи сохранились
в
виде рычагов обратной связи
в
сервомоторах, кинематически^элементах передачи сигнала
от
механизма управления турбиной
к
золотникам управления
и в
системах
защиты
фт
превышения частоты вращения ротора||||щ
ЦЦ Для функционирования гидравлических связей
в
составе ГЧСР
*
имеется установка подачи рабочей жидкости,
в
состав которой входя^
насосы, баки рабочей
жидкости1
охладители. гидравлические аккуму-;
ляторы
и
система трубопроводов
с
необходимой запорной арматурой.
В качестве рабочих жидкостей применяют нефтяное масло, ^синтетичес-
кие жидкости
и
воду.Давление жидкости
в
системе составляем
2^5
МПа.
Если
в
состав ГЧСР входят пароиасляные
или
воздушно-масляные серво-
моторы,
то в
качестве рабочей среды
в них
применяют также
пар или
воздух соответствующего давления.
'^4C
r
!^?
У$
Щ
2.1/
Датчики частоты вращения
2.1.1.
Датчик частоты вращения центробежного типа
Он предназначен
для
получения выходного сигнала
в
виде переме-
щения муфты, величина которого зависит
от
частоты вращения ротора
турбины.
На
рис.1
представлен датчик конструкции Ленинградского
металлического завода
(ЛМЗ)
[31.
Частота вращения датчика
и
ротора одинаковы.Датчик установлен
на отдельном вспомогательном валу.Вал имеет собственные поджипники.
расположен
по оси
ротора турбины
и
соединен
с ним
специальной
мли-
цевой муфтой таким образом, чтобы осевые перемещения ротора
не вы-
зывали перемещения датчика.
Датчик устанавливается
на
торце вспомогательного вала
с
помо-
щью кронштейна
2. в
котором жестко закреплено ушко 3,расположенное
по
оси
вала.
В
ушке
3
установлена пружина
4
так,
чтобы
с
каждой
стороны
оси
рала было одинаковое число витков. Концы пружины жест-
ко закрепляются
в
пружинной ленте
5 с
помощью гаек
7 и
грузов
8.
Концы пружинной ленты
5
жестко соединены
с
кронштейном
2 с
помощью
планок
1 и
болтов
9. На
пружинной ленте
5
закреплена муфта
6, пе-
ремещение которой является выходным сигналом датчика частоты
вра-
щения.
При
и$м|нении частоты вращения ротора турбины грузы
8 за
счёт действия центробежных
сил
изменяющее
08
положение
по
отноше-
нию
к оси
фщения.
Это
вызывает деформацию пружинной ленты
5 и
перемещение'.ЩШы
6
вдоль
оси
ротора. Упор
В
ограничивает переме-
щение муфр
б при
веЁсней предельной частоте вращения
60 с . Ниж-
|Щ| прщельной частотн .вращения датчик
не
имеет
и
практически
на-
чинает'
работат)ЩШ
нулевой
^^^^^Я^^^Щ^Щ^^^И
все
~
режимным.^Ц|' муфты
8 в
||апазоне изменения частоты вращ^ия
от
;
«^^60
Щ
сощрЩ^
13
мм|.;при.частоте
50 с..#9 мм.
I
У^Щиая неравномерность датчика
в
диапазоне частот вращения
47-53
с
сШавляет 5,2%,т. ейг.6
с на 1мм
хода муфты
6,
7
2.1.2.
Гидродинамический датчик частоты вращения
Он предназначен для получения выходного сигнала
в
виде
дав
ления рабочей жидкостиСвода или минеральное масло).Конструктивно
этот датчик представляет собой насос центробежного типа, усганоЬ
ленный на конце вала ротора части высокого давления турбины.
Он
может применяться для двух целей: как датчик частоты вращения
и
как насос для подачи рабочей жидкости
в
гидравлическую часть си
I
стемы регулирования.Если насос используется только как датчик,
то
его называют^ импеллером. -щВЬ
Положительным качеством импеллера является независимость
дав
ления на его выходе от велирны смещения конца ротора,на котором
он установлен, за счет тепловых расширений. Зто позволяет избежать
применения специального вала датчика частоты вращения, соединён
ного
с
основным валом
с
помощью шлицевой
муфты.Щ$
Щ. Напор;, развиваемый центробежным насосом при постоянной харак
теристике сети, пропорционален квадрату частоты вращения
где
р
н
и р.
давления рабочей жидкости
в
напорном
и
всасывающем
патрубках;
(л)
частота вращения ротора
насоса;
индексом
0
(ноль)
обозначены параметры на расчетном, режиме.
Если принять/^2*0 ввиду его малости по сравнению
ьр
н
*Щ
то после дифференцирования получим линейную зависимость
A,p
H
-Z8p
H0
где
S
II коэффициент неравномерности системы регулирования
частоты вращения. Эта линейная зависимость справедлива
в
пределах
малых диапазонов изменения частоты вращения, например,
в
пределах
неравномерности
л U) щ си
хх
- CJ
0
\
где
CJ
XX
частота вращения
при холостом ходе турбины.
Примем
£
0,04, р
но
=
8
кгс/см? тогда изменение давления за
импеллером на неравномерность составит лр
и
0,64 кг'с^см
.
Это
изменение давления воспринимает следующий элемент ГЧСР, который
называют регулятором скорости.
При создании ГЧСР
с
импеллером необходимо исключить влияние
давления во всасывающем патрубке на давление
в
напорном патрубке.
С этой целью входное давление поддерживают либо специальным
струйным инжектором, либо
с
помощью установки подпорного бачка,
который обеспечивает постоянство подпора на вх|де
в
импеллер за
счет гидростатреского давления.
|||| Щж
Характеристика центробежного насоса
в
координатах "давление
расход" имеет наклонный вид
к
поэтому изменение расхода вследствие
.
8
I
появления непредусмотренных протечек жидкости может привести
к
из
менению давления
в
за импеллером,а это,
в
свою очередь, приведет
к
то^у, что система регулирования изменит мощность тущйны, получив
ложный сигнал. Для предотвращения подобных режимов характеристика
импеллера должна иметь вид, близкий
к
Горизонтальной пЦмой., Это
достигается за счет профилирования каналов рабочего колеса импел
дёра.
Наилучшие результаты дает радиальный профиль лопаток рабоче
го колеса, который обеспечивает почти горизонтальную' характерист^
ку
в
заданном диапазоне изменения расхода.
Наибольшей проблемой при использовании импеллера
в
составе
ГЧСР является пульсация давления рабочей жидкости
в
напорном
пат
рубке.
Особенно опасна низкочастотная пулйрция(до
5
Гц), на кото
рую реагируют сервомоторы регулирующих клапанов. Если пульсация
давления проходит на сервомоторы, это вызывает колебания мощности
турбины. }ЖЩ
Sff
Причиной пульсации давления является вихреобразование
в
потоке жидкости из^за возможного подсоса воздуха во всасывающую
камеру через уплотнения вала насоса.возникновение местных гидрав
лических сопротивлений
в
рабочих каналах, воздействия потоков
жидкости из уплотняющих соединений на основной поток. Таким обра
зом, для уменьшения пульсаций необходимы следующие мероприятия:
создание*надежных уплотнений вала
и
организация подпора давг
ления во всасывающей камере импеллера
с
целью предотвращения под
соса воз^са;.
§§| |Щ
устранение неровностей, острых Промокав рабочих колесах
и
напорном патрубке:'
установку направляющего аппарата за рабочим колесом
в
виде
кольца со множеством мелких отверстий.
Перечисленные мероприятия
в
значительной степени уменьшают
пульсацию давления, однако устранить^ее полностью не удается. Для
исключения ее влияния на сервомоторы регулирующих клапанов пояски
золотников.управляющихподводом
и
сливом жидкости/выполняют
с
'.положительным^^крышами
$сы.п.2.3.2.
^|§|Щ|
§|||| ^щпеллер конструкции Харьковского турбинного завода
представит собой двухст^енчатый центробежный насос
(рис.2),
^асйЬдоженнм^4
:к
°Р
п
И
св
Среднего подшипника турбины
(10),
Вал
3
насоса не имеет собственных подшипников
и с
помощь» фланца
11
крепите* на роторе высокого;с|авления турбины. Корпус насоса имеет
горйэрвтШны'й• разъем/
нЩцяц часть
корпуса
;|
крепится
к
корпусу
подшипника. Всасывающая камера насоса расположена
в
нижней части
корпуса, напорная
в
верхней. Два рабочих колеса бив насажены
#щ вал Э'по плотной вгоса^ке Щ
щ
кроме того / имеют продольную
10
шпанку, в осевом направлении колеса поджаты гайками 4. Для
пре
дотвращения протечек между ступенями насоса служат промежуточные
уплотнения ?||а концевые уплотнения 5 запирают протечки из напор
ных,
камер обеих ступеней . На торце вала с помощью фланцевого'со
единения укреплен хвостовик 3 тахометра с радиальным уплотнением 2.
На валу насоса 9 расположен также автомат безопасности ^^конст
рукция которого рассмотрена в п;2.5*|Л.
2.1.3.
Электрический датчик частоты вращения
•
Он представляет собой индукторный тахогенератор, установлен
ный на валу турбиныЦ Частота колебаний выходной электродвижущей
силы составляет 600 Гц при частоте вращения ротора 50с"' Частотный
сигнал датчика преобразуется в электронных элементах в сигнал на
пряжения постоянного тока, который поступает на вход последующих
преобразоваТрёй и усилителей.| Щ
2.2.
Регуляторы давления
В составе.систем регулирования турбин теплофикационного типа
имеется контур регулирования давления пара в отборе. В структуру
этого контура наряду с усилителями входят регуляторы давления,
входным сигналом которых является давление пара,а выходным пере
мещение штока, гибкой Ден'ты или изменение давления рабочей жидкос
ти.
Наиболее широкое применение нашли конструкции сидьфонног.о (ЛМЗ)
и мембранноленточного регуляторов давления.
2.2.if
СИЛЬФОННЫЙ
регулятор давления
На рис.3 представлена конструкция данного регулятора £31.
Сил^фонсгармониковая мембрана) 1 нижним концом впаян во фланец 2
крышки 3, а верхним концом Щщ подвижный шток 4. Перечисленные
элементы образуют герметичную
камеру,щ
которую подается пар из
отопительн1&.г^ отбора турбины^ На штоке 4 закреплена тарелка 5. на
которую действую» давления пара на сильфон и натяжения пружи
ны 6, направленные вниз. Силу противоположного направления создает
пружина Щопирающаяся на|гарелку 8, которая может совервать|Ш
возвратнопоступательное движение при вращении втулки 9. Последнее
осуществляется либо механически от электродвигателя через червячную
Puc.3
пару
с
колесом 10. либо вручную путем передачи вращения
на
кони-
ческое колесо
11 от
специального, маховика.
За
счет перемеиеЩя та-
релки
8
изменяются предварительное натяжение пежины
7
и, как след-
ствие, давление пара, при котором начинается перемещение жто'ка
4
вниз.
Таким образом, реализован принцип действия механизма управ-
ления 1-го рода.смещающего характеристику регулятора давления вверх
или. вниз
в
зависимости
|т
изменения усилия пружины
7ЦуВыходным
па
раметрои регулятора давления является перемещение штока
-4.
которое
происходит при ^рнени# давления пара |^р|^^ьномйтборр^Пере
мещение
итока вызывает Соответствующее перемещение следящего золот
уикаЙкоторый управляет давлением рабочей жидкими в импульсной
ли
Ш
'•
2.
2Шг|Щр1^^лентШый
регщш^
:
'лавления
ШЖЩ
•<
Мембранно-ленточный регулятор давления (рис^Щ.;разработан
в сис-
темах регулирования Теплофикационных турби|
;
1урбомоторного завода
l!
Между корпусом и крышкой регулятора установлена круглая
мембрана. Крышка и мембрана образуют герметичную камеру-, в которую
подают.пар из отбора турбины. В цен||е мембраныукреплен Щерхний
конец стальной ленты.имеющей малую жесткость вдоль продольной оси
симметрии. Нижний конец ленты закреплен во внутреннем корпусе дат-
1
чика.
С помощью винтового соединения нижнего конца в ленте-создаю*
первоначальное усилие сжатия или растяжения. Измеряемое давление
деформирует мембрану, вызывая при этом продольный изгиб стальной
ленты.- Смещение центральной части ленты при ее продольном изгибе
во много раз превышаетреформацию мембраны, я
Центральная часть ленты при ее смещении изменяет площадь |||
сечения слива рабочей жидкости из сопла, которое управляет
давлением жидкости над поршнем первой ступени усиления (на рисунке
Процесс образования входного сигнала изменения давления пара
в выходной сигнал изменения давления
1
рабочей жидкост|1происходи,|^{
следующим образом. При повышении давления пара увеличиваются
деформация мембраны и прогиб ленты влево от сопла. В результате
происходит увеличение сечения слива жидкости) уменьшение давления
жидкости над поршнем и его последующее движение вверх за счет
разности сил давления жидкости в верхней и нижней камерах поршня.
Подача напорного (силового) давления жидкости в камер над поршнем
и далее к соплу происходит из специальной магистрали|||ерез отвер-
стия в стенке поршня.В центре поршня выполнено устройство обратной
связи в виде конуса,/который изменяет расход жидкости в сливную
магистраль.
При движении поршня вверх расход жидкости на слив
уменьшается, давление ее над поршнем увеличивается и в конце про-
цесса движение поршня вверх прекращается. В результате входной
сигнал изменения давления пара превратился в выходной^игнал пере-
мещения поршня. Далее.поршень изменяет площадь открытия дроссель-
ных сечений на сливе рабочей жидкости из элемента последующей сту-
пени усиления и, таким образом, изменяет давление жидкости в им-
Механизм управления регулятора выполнен в виде винта, изменя-
ющего положение конуса обратной связи J|f|
.3.
Гидравлические усилитвд»
:
^^^^^^^^^^^^
Данные агенты- ГЧСР предназначены для преоОразования
входного сигнала в механическое.перемещение!или изменение давления
В гидравлических связях.Наряду с преобразованием входного сигнала
1*4 ^"ШР
происходит увеличение его мощности. Гидравлические усилители
имеют в своем составе подвижные элементы: золотники,буксы и поршни.
Золотники подразделяют на проточные, в которых при всех режимах Щ
работы учителя имеется расход рабочей жидкости через дроссели, и
ртсечные,
в которых расход рабочей жидкости имеет место только в
Переходных режимах работы АСР.
2.3.1.
^Гидравлические усилители ^проточными золотниками
2.3.1.1.Проточная линия. Проточная линия состоит из двух дрос-
селей с переменным или с постоянным сечением
1
;соединенных трубопро-
водом
(рис.
5,а).
Рабочая жидкость от насосаЦс давлением р
н
подво-
Ящся
к первому дросселю площадью f<||проходит через второй дрос-
сель площадью щ и сливается в сливную магистраль с давлением р
сл
.
Между дросселями создается давление
у>,
величину которого определим,
используя условие равенства массовых расходов С
1
и С
2
через сечения
1
яй^В^Йill
^У^ао°~АЛ/I
jj§|
гдеоС
коэффициент
расхода*л{/>
^плотность жидкости.
Если ^ометрическая Форма дроссели примерив одинакова,
тр
момнф;1$ринять коэффициенты радоедо
Ц
равными* Кроме того,
учитывая
.
|то рабочая несжимаема,
принимаем
j>,
Ё|^р Тогда
1
вел^#йу давления />^при условии, что
РСА~0,
определим
из
выражения
..../>
ни • |f
IP
Ян » ш
Давление у£>жидкос|и
в
проточной линии воздействует на поршень,
нагруженный сверхЦ пружиной. Перемещение зтого|воршня является
выходным сигналом данного уЦЩйства.
КонстМ§||ивно
дросс|Ш^|;|двода
и
слива рабочей
жидкости
могут быть выполнены различными способами. На рир5,б
площадь
дросселя образована прямсщгольными окнами шириной
Ь,выполненными
в буксе 2, запре^|ованной
в
корпус 1. Высота открытия
окон h
определяется положением подвижного золотника 3. Если число окон
в
буксе
равноМ||Щ|общая
гЩощадь открытия дросселя '/«/I
6 h .
На рис.5,в проходное сечени^ выходного дросселя «равно площади
кольца, образованного кромками Отверстия
в
буксе
2 и
поверхностью
конуса:| выполненного на золотнике
i.
Очевидно, что сечение слива
масла зависит от
положения,
зол'отника1
Щк
2.3.1.2.Следящая система. Следящая система применяется для
передачи сигнала перемещения муфты датчика частоты вращенияСсм.
п.2.ДЛ||)
к
друЦим элементам ГЧСР. Принципиальйргсхема представ
лена на
рис.6.
В
корпусе ^расположен дифференциальный поршень
2,
разделяющий внутреннюю полостьЩорпуса на левую
и
правую камеры.
Поршень имеет сопловуюрасть
В и
исполнительную Г.
В
правую непро
точную камеру подается рабочая жидкость давлением />^| которое со
здает силу, действующую "на торец
Б
поршня.
В
левую проточную камер
рабочая жидкость подается через дроссель,постоянного сечения
3,
проходит через центррьно,;^отверстие диаметром
d
сопловое Засти
В
и сливается через дроссель переменного сечения» величина
косого
зависидаот размера заэор^ между соплом
и
муфтойЦ датчика.0 ле
вой камере создается давление рабочей жидкости р
А
'||которое
&
уси
лием д^ртвует наторец йшоршня.
*^фШ
В установившемся состоянии следящей/системы
усилия, действую
щие на торцы
ft
и Б
поршня, равны:
"|
ЩPA-PHF* I
0ТК
У
да
• •
'
if"
)
В переходных режимах изменяются частота вращения ротора
и
положение муфты
4
датчика. Например, при увеличении частоты
вращения муфта
4
перемещается влево, зазор
s
и, следовательно^
сечение хлива жидкости возрастают,
в
результате давление
и
усилие на торец Щш левой камере уменьшаются. Равновесие сил
на
дифференциальном поршне нарушается,
и
он под действием постоянного
усилия на торце
Б
смещается вслед за муфто^датчйка,
т»
е. как
бы
м
следит
м
за
ее перемещением влево. Настолько зазор
s
восстанавли
вается до исходного значения, так давление
Щ
принимает свое прем
||
нее значение
и
движение поршня
2
влево прекращается вследствие
восстановления равновесия сил на нем.
,|||
^^Ц'Найдем выражения для величины зазора
s в
установившемся
положений системы.
Р> У
Расходы жидкости: через дроссель
3
difi
SJJJ'CPH
|Р*)Ч I
через зазор между муфтой
и
соплом
^~ (р
н
Ш
р
СА
уЩ
<
•'
где
f^mffds
в
статике эти расходы одинаковы. Тогда, при
условии* что
p
Cfs
*QI
получим:
Щ Ш
ШЩЩ*жМ&Л/р*-р*~б4*4
:
•?
f
; >