【正文】 器響應時間常數(shù) Ty 圖 19 接力器響應時間常數(shù) Ty 16 ? 調速器前向通道放大倍數(shù)的整定 圖 110 隨動系統(tǒng)對單位階躍輸入的響應特性 ◆ 水輪機調節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性 17 ◆ 水輪機調節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性 ? 曲線 1的相對阻尼系數(shù)，無超調，但過程緩慢；曲線 3的相對阻尼系數(shù)，初始段反應快，但有過大的超調；曲線 2的相對阻尼系數(shù)，有較理想的響應特性，其超調量約為 3%。 18 ◆ 水輪機調節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性 ? 調速器應保證機組在各種工況和運行方式下的穩(wěn)定性指標 ? ① 手動空載工況（發(fā)電機勵磁在自動方式下工作）運行時，水輪發(fā)電機組轉速擺動相對值對大型調速器來說不得超過?%；對中、小型和特小型調速器來說均不得超過 ?%。 IEC 61362《 水輪機控制系統(tǒng)技術規(guī)范導則 》 規(guī)定：在甩負荷中，若記從甩負荷開始至出現(xiàn)最大轉速上升值為止的時間為 tM，記從甩負荷開始到機組轉速擺動值不超過 ?%為止的時間為 tE，則 tE/tM的推薦值為 ～ （ ） （對于沖擊式機組）和 15（對于高水頭混流式機組）。 26 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 27 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 雙比例伺服閥系統(tǒng)原理框圖 28 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 交流伺服電機自復中系統(tǒng)原理框圖 29 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 步進電機伺服缸系統(tǒng)原理框圖 30 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 比例伺服閥＋自復中系統(tǒng)原理框圖 31 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 1. 水輪機微機調速器的結構 微機調節(jié)器、電 /機轉換裝置、機械液壓系統(tǒng) 圖 21 PLC水輪機微機調速器的總體框圖 32 33 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 ◆ 典型結構 ? 步進電機（速度環(huán)）電液轉換器 /機械液壓隨動系統(tǒng)型 步進電機電液轉換器 /機械液壓隨動系統(tǒng)型調速器框圖 34 步進電機電液轉換器 /機械液壓隨動系統(tǒng)型調速器方塊圖 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 35 ? 交流伺服電機電液轉換器 /電液執(zhí)行機構型： 交流伺服電機電液轉換器 /電液執(zhí)行機構型調速器框圖 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 36 交流伺服電機電液轉換器 /電液執(zhí)行機構型調速器方塊圖 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 37 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 微機調速器自動調節(jié)部分框圖 38 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 ? 人工頻率死區(qū)環(huán)節(jié)的特性，其數(shù)學表達式為： ? F =0 ，? F = ? F ?– E f，? F = ? F ?+ E f，當 – E f≤ ? F ?≤ E f 時當 E f＜ ? F ?時當 ? F ?＜ – E f 時EfΔ FΔ F ?– Ef039 二 . 水輪機數(shù)字式（微機）電液調速器 ? 人工頻率死區(qū)取值 ? Ef的一般取值范圍相當于頻率值為 0～ 率轉換系數(shù) Kf=25000時所對應的范圍，即 Ef=0～ 250 ? Ef可由程序按調速器的運行工況和調節(jié)模式自動地被設定：機組在 “ 空載 ” 工況運行時，設定Ef=0；機組在并入電網(wǎng)方式下運行，且調速器在“ 頻率調節(jié) ” 模式下時，設定 Ef=0；調速器在“ 開度調節(jié) ” 和 “ 功率調節(jié) ” 模式下時，設定Ef=。機組自動空載或孤立電網(wǎng)工況下，調整頻率給定 fc的作用 ? 計算結果表明： 當頻率給定變化 ，被控機組的頻率相應變化了 ；但是，接力器行程僅僅變化了 %。然而，由于機組在空載工況下，其空載開度一般很?。?15%～ 30%）， yc向下的調整空間太小，故不能滿足用調整 yc的方法改變被控機組頻率 fg的要求。由PLC（可編程控制器）或其他工業(yè)控制計算機作為硬、軟件主體構成的水輪機微機調速器，都是一種借助程序實現(xiàn)調節(jié)和控制功能的數(shù)字電子裝置。 63 3. 動態(tài)特性 (PID離散表達式 ) ? 比例作用 — 輸出比例于輸入 ， 輸出對輸入的響應沒有時間差； 離散化時與采樣周期 無關。 0( ) ( )tIIy t K I t d t???67 3. 動態(tài)特性 (PID離散表達式 ) ? 積分分量 — 是采樣周期； — 在時刻 t,曲線與橫軸之間的面積； — K個矩形面積之和（ ）； — K1個矩形面積之和 ( )； — K時刻一個矩形面積； 0( ) ( )tIIy t K I t d t???1( ) ( )nKIInY K K I n ??????11( 1 ) ( )nKIInY K K I n ????? ? ??111( ) ( ) ( ) ( )i K i KI I I IiiY K K I i K I i K I K? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ???( ) ( 1 ) ( )I I IY K Y K Y K? ? ? ?tK??( 1)tK ????68 3. 動態(tài)特性 (PID離散表達式 ) ? 微分作用 — 輸出比例于輸入的變化速度；輸入為常數(shù)，輸出為零，離散化時與采樣周期 有關。 KP、 KI和 Tw呈