專利名稱：微電腦控制的水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是屬于水力發(fā)電機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域的微電腦控制的水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器。
水輪發(fā)電機(jī)組輸出的電量要隨用電量的不斷變化作不斷調(diào)整，使其等于外界用電量，并保持電網(wǎng)頻率為50Hz。水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器是用于感受和測(cè)量電網(wǎng)頻率的變化，發(fā)出調(diào)節(jié)指令通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，用以改變水輪機(jī)的過(guò)流量，使機(jī)組出力與外界負(fù)荷相平衡。比如中國(guó)專利的《水輪發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)壓器(92232698.3)，是用電磁和液壓改變進(jìn)水管閥體的開(kāi)口，調(diào)節(jié)流量改變水輪機(jī)轉(zhuǎn)速，來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓。本實(shí)用新型是采用微電腦來(lái)感受和測(cè)量電網(wǎng)頻率的變化，經(jīng)運(yùn)算處理后發(fā)出微電量的調(diào)節(jié)指令，通過(guò)電液伺服閥轉(zhuǎn)換成機(jī)械液壓調(diào)節(jié)指令，操縱主配壓閥控制接力器的開(kāi)啟和關(guān)閉。用以控制水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，就可以自動(dòng)調(diào)節(jié)流量和機(jī)組出力。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的目的，是用微電腦來(lái)感受和測(cè)量電網(wǎng)頻率的變化，發(fā)出調(diào)節(jié)的微電量信號(hào)，通過(guò)電液伺服閥轉(zhuǎn)換成機(jī)械液壓信號(hào)，并經(jīng)功率放大去操縱主配壓閥控制接力器的開(kāi)啟和關(guān)閉，來(lái)控制水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)流量和機(jī)組出力，同時(shí)通過(guò)位置傳感器把調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)本身的調(diào)節(jié)狀態(tài)，隨時(shí)反饋給電腦，經(jīng)運(yùn)算比較而發(fā)出準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)指令。
下面用實(shí)施例并結(jié)合附圖而對(duì)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1是微電腦控制的水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器的結(jié)構(gòu)總圖；圖2是帶手動(dòng)操作的微電腦控制的水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器的結(jié)構(gòu)圖；圖3是微電腦控制的水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器的工作原理方框圖。
如
圖1、2所示，本實(shí)用新型是由微電腦9、電液伺服閥5、緊急停機(jī)電磁閥1、主配壓閥(57、55)、位置傳感器7、雙濾油器3、接力器72、77-79)、調(diào)速軸70、電反饋裝置8和鎖錠裝置組成水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器，以及加入手動(dòng)、自動(dòng)切換電磁閥6和手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)(40-45、49、50、80、81)而組成帶手動(dòng)操作的水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器。所述的水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器是由微電腦9感受和測(cè)量外界電網(wǎng)頻率的變化，以及位置傳感器7反饋給微電腦的微電量信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算處理后送入電液伺服閥5，電液伺服閥5的左面P接口與雙濾油器3的出油管連接，T接口與排油管連接，右面的B接口通過(guò)油管與緊急停機(jī)電磁閥1的左面P接口連接，停機(jī)電磁閥1的O接口與排油管連接，右面A接口通過(guò)油管與主配壓閥座55的上腔進(jìn)口連通，并控制主配壓閥活塞57上下移動(dòng)，位置傳感器7安裝在活塞57的軸上，可將活塞位移變成電量反饋給微電腦9，閥座55的左面進(jìn)油接口與壓力油管連接，左、右出油接口與接力器的油缸77的左、右進(jìn)油接口連接，并推動(dòng)活塞78右、左移動(dòng)，上、下排油接口通過(guò)節(jié)流閥54與排油管連接，活塞78通過(guò)K點(diǎn)推拉搖臂69帶動(dòng)調(diào)速器軸70反、正轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞78的L點(diǎn)推拉搖臂75帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸76反、正轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)電反饋裝置8發(fā)出反饋電量信號(hào)給微電腦9，壓力油的一部分通過(guò)雙濾油器3精細(xì)過(guò)濾后，向電液伺服閥5等提供優(yōu)質(zhì)壓力油，濾油器3的進(jìn)、出油管接壓差發(fā)訊器2，出油管接壓力表4，從而組成微電腦控制的水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器組合結(jié)構(gòu)。所述的手動(dòng)操作的水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器，如圖2所示，它是在水輪機(jī)微機(jī)自動(dòng)調(diào)速器組合結(jié)構(gòu)中，分別在電液伺服閥5和停機(jī)電磁閥1之間安裝手動(dòng)、自動(dòng)切換電磁閥6，并使P接口與壓力油管連接，A接口與電液伺服閥5的P接口連接，T接口與電液伺服閥5的B接口連接，B接口與停機(jī)電磁閥1的P接口連接，切換到“手動(dòng)”位置，調(diào)速器可獨(dú)立手動(dòng)操作，切換到“自動(dòng)”位置，調(diào)速器恢復(fù)到微電腦控制的自動(dòng)操作，同時(shí)在活塞57與電反饋裝置8的轉(zhuǎn)軸76之間增加手輪41、遙控電機(jī)40和傳動(dòng)件42-45、49、50、80、81組成的手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，其連接件45與活塞57的上端連接并由螺母44固定，搖柄80與電反饋裝置8的轉(zhuǎn)軸76連接，可轉(zhuǎn)動(dòng)手柄41或搖控電機(jī)40通過(guò)傳動(dòng)件43、45帶動(dòng)活塞57上下移動(dòng)，并控制閥座55的左、右出油管接通油缸77，使活塞78左右移動(dòng)，通過(guò)活塞78的K點(diǎn)帶動(dòng)調(diào)速器轉(zhuǎn)軸70順、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通過(guò)L點(diǎn)帶動(dòng)搖柄80轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)推拉桿81反控活塞57切斷閥座55的出油管，使活塞78停止在某一穩(wěn)定位置，從而組成水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的手動(dòng)操作組合結(jié)構(gòu)。鎖錠裝置是由手柄66、位置信號(hào)器67、鎖錠軸68和鎖錠座71組成，它可以裝在調(diào)速器或水輪機(jī)上，并通過(guò)鎖錠軸68右移插入搖臂69的孔中而鎖住調(diào)速器的轉(zhuǎn)軸70。
本實(shí)用新型的工作原理如圖3所示，水輪發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)以電反饋給微電腦9、以及主配壓閥(55、57)的位置傳感器7和水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)70或接力器78工作狀態(tài)的位置傳感器8的電反饋給微電腦9，經(jīng)微電腦9運(yùn)算處理后發(fā)出調(diào)節(jié)電量信號(hào)，調(diào)節(jié)電量信號(hào)輸入電液伺服裝置5、電液伺服裝置將微電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械液壓信號(hào)，液壓信號(hào)輸入主配壓閥(55、57)功率放大，放大的液壓油輸入接力器的油缸77，并由活塞78通過(guò)搖臂69和轉(zhuǎn)軸70操縱水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)節(jié)流量和機(jī)組出力。
本實(shí)用新型的電液伺服閥5、停機(jī)電磁閥1和主配壓閥(55、57)可采用液壓集成塊結(jié)構(gòu)連接，其主配壓閥(55、57)可以是立式或是臥式結(jié)構(gòu)，它可用節(jié)流閥54或用限制活塞57的行程來(lái)控制流量；位置傳感器7的結(jié)構(gòu)形式有電位器、直線位移傳感器和旋轉(zhuǎn)變壓器等，可裝在主配壓閥的上、下、左、右位置。
總之，按照本實(shí)施例設(shè)計(jì)制造的微電腦控制的水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器，就可以用微電腦感受和測(cè)量外界電網(wǎng)頻率的變化，以及主配壓閥、接力器和水輪機(jī)導(dǎo)水構(gòu)本身的位移，可通過(guò)位置傳感器反饋弱電量信號(hào)給微電腦，上述變化和信號(hào)經(jīng)微電腦運(yùn)算比較發(fā)出調(diào)節(jié)弱電量給電液伺服閥，控制主配壓閥活塞的行程，操縱接力器的活塞的移動(dòng)方向和位移量，并通過(guò)調(diào)速器的轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)水輪機(jī)的過(guò)流量和機(jī)組出力。之外，在自動(dòng)控制進(jìn)行檢修或有故障的情況下，可將手動(dòng)、自動(dòng)切換電磁閥切換到手動(dòng)位置，用手動(dòng)機(jī)構(gòu)操作調(diào)速器。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)新穎簡(jiǎn)單，適合全自動(dòng)或手動(dòng)操作，并具有安裝方便，操作準(zhǔn)確穩(wěn)定，適合在各種混流式、軸流式和沖擊式水輪機(jī)上使用。
權(quán)利要求1.一種微電腦控制的水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器，它是由微電腦9、電液伺服閥5、緊急停機(jī)電磁閥1、主配壓閥(55、57)、位置傳感器7、雙濾油器3、接力器(72、77-79)、調(diào)速器轉(zhuǎn)軸70、電反饋裝置8和鎖錠裝置而組成水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器，以及加入手動(dòng)、自動(dòng)切換電磁閥6和手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)(40-45、49、50、80、81)而組成帶手動(dòng)操作的水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器，其特征在于微電腦9感受和測(cè)量外界電網(wǎng)頻率的變化，以及位置傳感器7反饋給微電腦的微電量信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算處理后輸入電液伺服閥5，電液伺服閥5的左面P接口與雙濾油器3的出油管連接，T接口與排油管連接，右面的B接口通過(guò)油管與緊急停機(jī)電磁閥1的P接口連接，電磁閥1的O接口與排油管連接，右面A接口通過(guò)油管與主配壓閥座55的上腔進(jìn)口連通，并控制主配壓閥活塞57上、下移動(dòng)，位置傳感器7安裝在活塞57的軸上，可將活塞位移變成電量反饋給微電腦9，閥座55的左面進(jìn)油接口與壓力油管連接，左、右出油接口與接力器的油缸77的左、右進(jìn)油接口連接，并推動(dòng)活塞78右、左移動(dòng)，上、下排油接口通過(guò)節(jié)流閥54與排油管連接，活塞78通過(guò)K點(diǎn)推拉搖臂69帶動(dòng)調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)軸70反、正轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞78的L點(diǎn)推拉搖臂75帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸76反、正轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)電反饋裝置8發(fā)出反饋電量信號(hào)給微電腦9，壓力油的一部分通過(guò)雙濾油器3經(jīng)精細(xì)過(guò)濾，向電液伺服閥5等提供優(yōu)質(zhì)壓力油，從而組成微電腦控制的水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器組合結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的微電腦控制的水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器，其特征在于在水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器組合結(jié)構(gòu)的電液伺服閥5和停機(jī)電磁閥1之間安裝手動(dòng)、自動(dòng)切換電磁閥6，并使P接口與壓力表4連接，A接口與電液伺閥5的P接口連接，T接口與電液伺服閥5的B接口連接，B接口與停機(jī)電磁閥1的P接口連接，適合切換到“手動(dòng)”位置，調(diào)速器可獨(dú)立手動(dòng)操作，切換到“自動(dòng)”位置，調(diào)速器恢復(fù)到微電腦控制的自動(dòng)操作，同時(shí)在活塞57與電反饋裝置8的轉(zhuǎn)軸76之間增加手輪41、搖感電機(jī)40和傳動(dòng)件42-45、49、50、80、81組成手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，其連接件45與活塞57的上端連接并由螺母44固定，搖柄80與電反饋裝置8的轉(zhuǎn)軸76連接，可轉(zhuǎn)動(dòng)手柄41或搖控電機(jī)40通過(guò)傳動(dòng)件43、45帶動(dòng)活塞57上下移動(dòng)，并控制閥座55的左、右出油管接通油缸77，使活塞78右、左移動(dòng)，通過(guò)活塞78的K點(diǎn)帶動(dòng)調(diào)速器轉(zhuǎn)軸70順、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通過(guò)L點(diǎn)帶動(dòng)搖柄80轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)推位桿81反控活塞57切斷閥座55的出油管，使活塞78停止在某一穩(wěn)定位置，從而組成微電腦控制的自動(dòng)調(diào)速器的手動(dòng)操作組合結(jié)構(gòu)。
專利摘要本微電腦控制的水輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器是由微機(jī)調(diào)速器和手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)組成。其微電腦感受和測(cè)量電網(wǎng)頻率變化，并接受主配壓閥、接力器和導(dǎo)水機(jī)構(gòu)位置傳感器反饋的電量信號(hào)，經(jīng)微機(jī)運(yùn)算發(fā)出調(diào)節(jié)指令給電液伺服閥，控制主配壓閥活塞行程，經(jīng)接力器的活塞帶動(dòng)調(diào)速器的轉(zhuǎn)軸，并以此操縱水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)過(guò)流量和機(jī)組出力。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單新穎，可全自動(dòng)或手動(dòng)操作，并具有安裝方便，操作準(zhǔn)確穩(wěn)定，適合在水輪機(jī)上安裝使用。
文檔編號(hào)F03B11/00GK2245674SQ9524202
公開(kāi)日1997年1月22日 申請(qǐng)日期1995年8月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月14日
發(fā)明者吳鐵民 申請(qǐng)人:吳鐵民