Основные механизмы управления регулятора
Выше мы рассмотрели принципиальные схемы автоматических регуляторов скорости, которые имеют в своем составе все механизмы, необходимые для регулирования скорости гидротурбин. Однако для управления регулятором и агрегатом в процессе эксплуатации, а также для выполнения специальных требований, предъявляемых к надежной работе агрегатов, автоматические регуляторы скорости дополняются рядом механизмов.
Ниже мы рассмотрим наиболее важные механизмы, обычно включаемые в состав любого современного регулятора скорости.
Механизм изменения числа оборотов.
При синхронизации агрегата, для включения его в параллельную работу с другими агрегатами, а также для желаемого распределения нагрузок между параллельно работающими агрегатами необходимо изменять в небольших пределах число его оборотов. Для этого автоматический регулятор скорости снабжают механизмом изменения числа оборотов (МИЧ).
На схеме (рис. 6.8) механизм изменения числа оборотов включает в себя рычаг a-b-c, кинематически связанный с золотником и маятником.
Вращением винта А смещается точка а, что вызовет в начальный момент смещение точки Z, а стало быть и тела золотника.
При этом вся система регулирования будет действовать на закрытие — при смещении точки а вниз, а на открытие при ее смещении вверх. В конце процесса регулирования точка S займет исходное положение, соответствующее среднему положению золотника, а точки Z и Н сместятся в соответствии со смещением точки а.
Новому положению точки Н будет соответствовать новое число оборотов маятника и агрегата. Управление механизмом изменения числа оборотов в большинстве случаев производится не вручную, а дистанционно, с помощью реверсивного двигателя.
Механизм ограничения открытия.
Для ограничения нагрузки агрегата или, что то же самое, открытия регулирующих органов турбины, что часто бывает необходимо по условиям эксплуатации агрегата (в случае недостатка притока воды, неисправности некоторых частей агрегата и по другим причинам), современные автоматические регуляторы скорости снабжаются механизмом ограничения открытия (МОО). На рисунке 6.8 механизм ограничения открытия представляет собой систему рычажных передач, кинематически связанных в точке d со штоком поршня сервомотора, перестанавливающим направляющий аппарат турбины. Главный рычаг механизма e-k ограничивает своим концом е перемещение распределительного золотника на открытие. Правый конец этого рычага связан в точке
k с винтом В, при помощи которого можно устанавливать ограничение хода поршня сервомотора направляющего аппарата турбины
на любом открытии.
Предположим, что на холостом ходу винтом В установлена точка е рычага e-k на некотором расстоянии от точки S золотникового рычага, а затем турбина набирает нагрузку, и поршень сервомотора перемещается на открытие.
Рисунок 6.8. Принципиальная схема регулятора с механизмами управления
Из схемы видно, что рычаг e-k, вращаясь вокруг точки k, перемещается так, что точка е приближается к среднему положению точки S золотникового рычага.
Наконец, наступает момент, когда точка е механизма ограничения открытия придет в соприкосновение с точкой S золотникового рычага. При этом распределительный золотник и управляемые им механизмы более не могут перемещаться на открытие. Вращением винта В можно по желанию установить соприкосновение ограничителя с золотниковым рычагом при любом положении поршня сервомотора, т. е. при любой нагрузке агрегата.
При уменьшении нагрузки и перемещении поршня сервомотора на закрытие точка е механизма ограничения удаляется от золотникового рычага и не препятствует ходу поршня на закрытие. Управление ограничителем открытия в большинстве случаев осуществляется дистанционно, с пульта управления. Иногда он используется для аварийного закрытия турбины, для пуска турбины в ход и ручного регулирования.
Контрольно-измерительные приборы. Кроме упомянутых выше механизмов, автоматический регулятор скорости снабжается контрольно-измерительными приборами и указателями.
К ним относятся: тахометр – для измерения скорости вращения; манометр для измерения давления масла в системе регулирования; указатель открытия регулирующих органов турбины (НА); указатели уровня масла в отдельных баках и резервуарах; указатели положения механизмов регулятора и турбины и др.
Современные регуляторы во многих случаях снабжаются аварийным золотником (клапан аварийного закрытия КАЗ и клапан программного аварийного закрытия ПАЗ), через который происходит подача масла в сервомоторы направляющего аппарата в обход основной распределительной системы регулятора, и тем самым обеспечивается быстрое закрытие регулирующих органов и остановка агрегата.