調(diào)速器知識(shí)1

1、一調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)1水流慣性時(shí)間常數(shù)wT水流慣性時(shí)間常數(shù)是指在額定工況下，表征過(guò)水管道中水流慣性的特征時(shí)間，其表達(dá)式為223580rrarrJGDnTMN???rwrrLVQLTgHSgH????式中為水流慣性時(shí)間常數(shù)，wTQr為水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量，Hr為水輪機(jī)設(shè)計(jì)水頭，S為每段過(guò)水管道的截面面積，L為相應(yīng)每段過(guò)水管道的長(zhǎng)度，V為響應(yīng)每段過(guò)水管道的流速，G為重力加速度表示過(guò)水管道水流的慣性，它是水輪機(jī)主動(dòng)力矩變化存在滯后的主要原因，也是造wT成

2、調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)品質(zhì)惡化的主要因素。在其他條件不變時(shí)，越大，水流慣性越wT大，水擊作用越顯著，則調(diào)節(jié)過(guò)程的振幅越大，振蕩次數(shù)越多，調(diào)節(jié)時(shí)間越長(zhǎng)，以至最后超出穩(wěn)定范圍。2機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)是指機(jī)組在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的動(dòng)量矩與額定轉(zhuǎn)矩之比。其表達(dá)式為223580rrarrJGDnTMN???式中Ta為機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)，Jωr為額定轉(zhuǎn)速時(shí)機(jī)組的動(dòng)量矩，GD2為機(jī)組飛輪力矩，Mr為機(jī)組額定轉(zhuǎn)矩，Nr為發(fā)電機(jī)額定功率，nr為機(jī)組額定轉(zhuǎn)

3、速Ta的物理意義是：在與發(fā)出額定功率相當(dāng)?shù)念~定轉(zhuǎn)矩下，機(jī)組由靜止達(dá)到額定轉(zhuǎn)速所需要的時(shí)間。Ta越大，越有利于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定，而且在調(diào)節(jié)過(guò)程中能夠見(jiàn)效轉(zhuǎn)速的偏差和減緩轉(zhuǎn)速的變化，但有可能使調(diào)節(jié)時(shí)間變長(zhǎng)。若Ta過(guò)小，將使調(diào)節(jié)系統(tǒng)難以穩(wěn)定。3永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp、永態(tài)調(diào)差系數(shù)ep調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性有兩種情況：圖1（a）為無(wú)差靜特性，表示機(jī)組出力不論為何值，調(diào)節(jié)系統(tǒng)均保持機(jī)組轉(zhuǎn)速n0，即靜態(tài)誤差為零。圖1（b）為有差靜特性，當(dāng)機(jī)組出力增大時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)

4、將保持較低的機(jī)組轉(zhuǎn)速，即靜態(tài)誤差不為零，永態(tài)調(diào)差系數(shù)ep定義為調(diào)速系統(tǒng)靜特性曲線圖上某一規(guī)定點(diǎn)的斜率的負(fù)數(shù)。（反饋為功率反饋）5緩沖時(shí)間常數(shù)Td緩沖時(shí)間常數(shù)Td定義為當(dāng)信號(hào)停止變化后，緩沖裝置將來(lái)自接力器位移的反饋信號(hào)衰減的時(shí)間常數(shù)。緩沖時(shí)間常數(shù)Td的作用主要是提高調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少調(diào)節(jié)過(guò)程中的振蕩次數(shù)；但對(duì)超調(diào)量無(wú)顯著作用。過(guò)分增大Td值，則增加了轉(zhuǎn)速偏差，延長(zhǎng)了調(diào)節(jié)時(shí)間，使衰減系數(shù)也增加，導(dǎo)致調(diào)節(jié)品質(zhì)變差。反之，Td減小，可提高

5、調(diào)速系統(tǒng)的靈敏性和速動(dòng)性。6加速時(shí)間常數(shù)Tn加速時(shí)間常數(shù)Tn又稱微分時(shí)間常數(shù)，其定義為永態(tài)和暫態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)為零時(shí)，在接力器剛剛反向運(yùn)動(dòng)的瞬間，轉(zhuǎn)速偏差x1與加速度（dxdt）1之比的負(fù)數(shù)。即11()nxTdxdt??加速時(shí)間常數(shù)Tn表示微分作用的大小。但微分作用過(guò)大時(shí)，由于速動(dòng)性過(guò)份增大，會(huì)引起過(guò)調(diào)節(jié)，反而造成調(diào)節(jié)過(guò)程品質(zhì)惡化。7比例增益KP、積分增益KI、微分增益KD對(duì)于調(diào)速器PID參數(shù)有兩種表達(dá)方式：調(diào)節(jié)暫態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bt、緩沖時(shí)間常數(shù)

6、Td、加速時(shí)間常數(shù)Tn或比例增益KP、積分增益KI、微分增益KDPID數(shù)字調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律可用下列傳遞函數(shù)描述：，其中為微分衰減時(shí)間常數(shù)1()()(1)uPIDVysxsKKsKsTs????AA1VT通常兩種表達(dá)的關(guān)系為1dNPtdItdnDtTTKbTKbTTKb????考慮TnTd上式可化為11PtItdnDtKbKbTTKb???8PID調(diào)速器動(dòng)態(tài)特性一般PID調(diào)速器階躍瞬態(tài)響應(yīng)見(jiàn)圖2。在階躍信號(hào)加入后，輸出y即有一跳變，其幅值為