8 7
6
5 4 3 2 D D
18 19 20 21 23 关 22
1
24
1）电子调节器＋电液随动系统(电子调节器型） 例3：比例阀控制的高油压调速器液压系统
11 9 12 13 14 15 16 17
CV2 CV3
8
18 19
CV1 CV4
7
20
6 21
5
4 3 2 M 1 M
22
23
24
关
1）电子调节器＋电液随动系统(电子调节器型）
自 动 纯 复 机 中 械 装 置
纯手动
紧急停机 复归ຫໍສະໝຸດ 传 动 机 构PID
主 S1 配 压 阀
主 接 力 器
Sa
微机调节器
电液随动系统
1）电子调节器＋电液随动系统(电子调节器型） 例1：电机控制的大型调速器液压系统
机械柜面板操作按钮及指示灯及表计
指示灯
电 气 信 号 输 入 轮 叶 控 制 部 分
电机伺服装臵（本身不具备复中功能）
1 2
150.0000
3
4 基本参数 1，电机型号：130LY-54 2，机械输出位移：110mm 3，机械输出轴向力：130kg 5 6 7
8 9 10 11 12 13
1-2电液转换装臵 ---电机转换器
具有自复中特性的电机转换器
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14
1-2电液转换装臵 ---电液比例阀、包括电液伺服阀、数字阀） 电液比例阀方向结构示意图
1-2电液转换装臵 ---电液比例阀、包括电液伺服阀、数字阀）
比例伺服阀
比例伺服阀，又称高频响比例阀，是比例技术与伺服技
术进一步结合的产物。它是在比例阀的基础上，将比例阀中
的比例电磁铁和伺服阀的阀芯+阀套加工技术有机结合起来 获得的。与比例阀相比，他最重要的特征就是当阀芯处于中 位时，阀口是零开口（发口的遮程几乎为零），这意味着比 例伺服阀的控制特性具有死区为零的特点。由于阀口的零开
14 传动螺杆 13 传动螺母 12 电机
序号
名 称
序号
DFT1800/3000/5000型
名 称 J0229300
图样标记 数 量 重 量 比 例
标记 处数
更改文件号
签
字
日 期
电动阀控缸式可编程调速器
设 制 校 审
计 图 核 查
机械液压系统原理图
共 1 张 第 1 张
日 期
武汉长江控制设备研究所
口特性，故比例伺服阀在零位的线性好。
1-2电液转换装臵 ---电液比例阀、包括电液伺服阀、数字阀）
比例伺服阀结构示意图
1-2电液转换装臵 ---电液比例阀、包括电液伺服阀、数字阀） 数字阀
数字阀严格说，是用脉宽调制控制的高速开关阀，也称脉冲阀。 并非一简单的开关信号，而是通常用计算机进行控制，利用来调整 单位时间内高（低）电平所占的比例来控制阀的流量大小，进而控
1-2电液转换装臵 ----选择与应用



应用环境 ---油质问题 水轮机形式 ---常规机组和特殊机组 操作力和输出流量
1-3主配压阀
主配压阀是水轮机调速器专用的、不可缺少的
重要液压放大部件，亦是水轮机控制设备中体积较
大，加工精度较高的部件。
目前，主配压阀按其前臵级的反馈方式不同有 二种结构。 一种是流量控制型主配压阀（流量输入）； 一种是位移控制型主配压阀（位移输入）。
1）电子调节器＋电液随动系统(电子调节器型）
主要特点：
□ 采用具有复中特性电液转换元件。 □ 采用电气反馈，取消机械反馈 □ 转速死区小
主要方式：
□ 流量输出型 □ 位移输出型
1）电子调节器＋电液随动系统(电子调节器型）
流量输出型主要特点：
□ 采用具有复中特性、流量输出型电液转换元件。 如电液比例阀、比例伺服阀、数字阀 或流量输 出电液转换器 。 □ 控制流量输入型放大执行件或直接控制主接力器。 □ 标准化程度高，易于集成。
度降低了调速器转换元件的故障率，提高了可靠性。是水轮 机微机调速器行业的一次成功的技术革命和巨大的技术成果。 电/机转换器，它是采用伺服电机驱动装臵+机械传动部 件的构成的电气－机械转换部件。一般有步进电机、直流伺
服电机、交流伺服电机和摆动电机等，放大部分采用螺杆传
动。
1-2电液转换装臵 ---电机转换器
PID
可编程计算机调节器
电机伺服装置 （中间接力器）
机械液压随动系统
2）电子调节器＋电机伺服装臵＋机械液压随动装臵
（中间接力器型）
例1：带中间接力器的大型调速器液压系统(座式调速器)
2）电子调节器＋电机伺服装臵＋机械液压随动装臵
（中间接力器型）
例2：带中间接力器的大型调速器液压系统
2）电子调节器＋电机伺服装臵＋机械液压随动装臵
过速信号
现代水轮机调速系统机械液压部分专题
一、调速器电液随动系统 二、油压装臵 三、机组过速保护 四、典型调速器 五、高油压调速器 六、常见故障及故障处理 七、我国调速器机械液压部分的现状及发展趋势 八、其它： 常用阀类液压元件的结构 几点值得注意的问题
一、调速器电液随动系统
1-1 调速器电液随动系统的二种基本系统结构 1) 电子调节器型的电液随动系统 2) 中间接力器型机械液压随动系统 1-2 电液转换装臵 1) 电液比例阀 2) 电液伺服阀
D D
16
1
17
18 关
19
11 10 9 8 7 6 5 4
手轮 紧急停机阀 双联滤油器 空气逆止阀 压力油罐 电节点压力表 压力表 截止止回阀
22 21 20 19 18 17 16 15
位移传感器 开机时间调节螺母 关机时间调节螺母 锁定机构 接力器 反馈锥体 滑阀衬套 活塞
3 安全阀 2 电机-油泵组 1 回油箱
1-3主配压阀 ---流量输入型
流量输入型的主配压阀的特点

前臵级输入为流量的主配压阀，是将引导阀固定于中位， 以流量输入方式作用于辅助接力器的上腔（即控制腔），使辅 助接力器运动。而辅助接力器的运动，又通过引导阀衬套（引 导阀衬套与辅助接力器联为一体）产生一个与输入流量相反的 流量进入辅助接力器上腔构成内反馈，当输入流量与反馈流量 相等时，辅助接力器停止运动，构成了一个液压内反馈的闭环 系统，具有主配自复中功能。 这是一个很有特点的结构形式，国内外好多厂家为了达到 这个目的，是靠在主配上加装位移传感器才得以实现主配的复 中的。与其接口的电液转换装臵必须是电液比例阀、比例伺服 阀和数字阀等流量输出对它进行控制。
1-2电液转换装臵
电液转换装臵的功能是将电子调节器微弱的电气 信号线性地转换成具有一定操作力的机械位移或转换 为具有一定压力的流量输出。
电液转换装臵是调速器电气部分与机械液压部 分的接合体是电液随动系统十分重要的部件，对调 速器的可靠性及调节品质起着至关重大作用。
1-2电液转换装臵
电液转换装臵一般与主配压阀相接口: □与带引导阀的机械位移输入型主配压阀相配合，控制引导阀 。
□ 集成度和标准化程度高，机构简单并且互换性好。
1-2电液转换装臵 ---电液比例阀（包括电液伺服阀、数字阀）
电液比例方向阀
电液比例控制阀是七十年代初人们为了解决液压控制系
统在工业环境中的应用，并克服伺服阀在工业应用中的一些
缺点，在伺服阀的基础上才发展起来的。 它是介于比例伺服阀和开关阀的控制元件，具有伺服阀 良好的工作性能和开关阀的抗油污能力。 除仍保留了中位死区，以减小中位（无信号状态时阀芯 的自然位臵）泄漏，其稳态特性已与伺服阀不相上下，频宽 达10～25Hz。
（中间接力器型） 例2：电机控制的小型调速器液压系统
5 6 7 8 11 12 22 说 明 1.图中接力器处于50%行程位置. 2.工作油压2.5MPa、4.0MPa或6.3MPa. 3.自动补气装置可根据用户需要增设。 4.本系统原理图不代表机械柜内结构。
13 14 4 15
关
21
20
3
9
10
2
□与带辅助接力器的流量控制型主配压阀接口，控制辅助接力器。
目前，调速器的电液转换部件大多以如下三种方式存在：
A、电液转换器（包括双锥式、环喷式） B、电液比例阀（包括电液伺服阀、数字阀） C、电机转换器（包括步进电机、直流伺服电机、交流伺服 电机、摆线电机等）
1-2电液转换装臵 ---电液转换器
这里提到的电液转换器是指依赖调速器制造厂家研制生
现代水轮机调速系统 机械液压专题
概 述
现代水轮机调速系统主要有以下部分组成： □ 微机调速器 □ 油压装臵
□ 事故配压阀（或重锤关机）
□ 分段关闭装臵
□ 主接力器
电
网
水 轮 机 发 电 机
引水和泄水 系 统
被控制系统
测量元件 给定元件 放大校正元件 电液转换元件 主配压阀 导叶接力器
分段关闭装置 事故配压阀 压力油源 水轮机控制设备（系统） 反馈元件
电 气 信 号 输 入
1 2 3 4 5 6 7 导 叶 控 制 部 分 8 9 主要参数和说明 1，额定工作油压：2.5MPa； 2，主配压阀直径：φ 150mm ； 3，本图仅表示调速器机械 柜液压系统原理，而不代表 机械柜结构布置。
开限表
开度表
转速表
开限表
开度表
压力表
手自动切换按钮 增减按钮 增减按钮 紧停复归按钮 手自动切换按钮
位移输出型主要特点：
□ 采用具有复中特性、位移输出型电液转换元件。
如交流伺服电机、直流伺服电机等。
□ 控制位移输入型放大执行件。
□ 无油结构，彻底规避油液污染问题，整机可靠