调速与机式械调速器.ppt

课题八 调速装置,第一节 柴油机转速的调节 第二节 机械式调速器第三节 液压调速器第四节 电子调速器,第一讲,第一节 柴油机转速的调节 第二节 机械式调速器,第一节 柴油机转速的调节,一、调速器的作用是什么？二、调速器有哪些种类?三、超速保护装置的作用是什么？,1.什么是调速？为什么要调速？,改变柴油机的油量调节机构，使其转速调节到规定的转速范围。,1.调速改变柴油机的油量调节机构，使其转速调节到规定的转速范围,2.柴油机的不同转速和负荷是通过改变循环喷油量来获得的。在一定的外界负荷条件下，供给柴油机一定燃油量，使柴油机发出的功率与外界负荷平衡，柴油机就在有一转速下稳定运行。船用柴油机的外界负荷是经常变动的，欲使柴油机的功率与新的外界负荷相适应，就应该及时改变喷油量。为了使柴油机在选定的转速下稳定运行，必装有 调速装置，通过它自动地改变柴油机喷油泵的喷油量，以适应外界负荷的变化。,一、调速器的作用,什么是调速？,为什么要调速？,1.使柴油机随着负荷的变化，迅速自动地调整供油量，稳定转速。2.限制最高转速，防止飞车。3.保证柴油机转速不低于最低稳定转速。,一、调速器的作用,二、调速器的分类,（一）接转速调节范围分类 1、极限调速器 2、定速调速器 3、双制式调速器 4、全制式调速器,二、调速器的分类,1、极限调速器 2、定速调速器 3、双制式调速器 4、全制式调速器,用以限制柴油机的最高转速，以防止柴油机发生飞车事故，只有当转速超过某一规定值时才起作用。,二、调速器的分类,1、极限调速器 2、定速调速器 3、双制式调速器 4、全制式调速器,它可以使柴油机保持在所规定的转速范围内稳定运转。,二、调速器的分类,1、极限调速器 2、定速调速器 3、双制式调速器 4、全制式调速器,它有高、低两个转速控制点，用以限制最高转速及改善柴油机怠速工况的稳定性。,二、调速器的分类,1、极限调速器 2、定速调速器 3、双制式调速器 4、全制式调速器,它可在柴油机全部转速范围内任意选定不同的转速，并能自动调节燃油量保持选定的转速稳定不变。,二、调速器的分类,（二）按作用原理分类 1、机械调速器 2、液压调速器 3、电子调速器,二、调速器的分类,1、机械调速器 2、液压调速器 3、电子调速器,它直接利用飞铁（飞重）产生的离心力与调速弹簧张力之间的不平衡力去移动油量调节机构来稳定柴油机的转速。,二、调速器的分类,1、机械调速器 2、液压调速器 3、电子调速器,它利用飞铁产生的离心力与调速弹簧张力之间的不平衡力去操纵液压伺服器（油压放大器），利用液压作用产生更大的动力去移动油量调节机构来调节柴油机的转速。,二、调速器的分类,1、机械调速器 2、液压调速器 3、电子调速器,信号监测或执行机构采用电气方式。,三、超速保护装置,为了防止在调速器损坏时造成柴油机超速损坏，确保柴油机运转安全，按我国有关规定，凡标定功率大于220 kW的船用主机和船用柴油发电机还应分别装设超速保护装置，以防主机转速超过120标定转速和柴油发电机转速超过115标定转速。,转速监测器对曲轴转速随时进行测定和监测。当转速达到规定限值时，发出准确而稳定的信号，触发伺服机构动作。,三、超速保护装置,伺服机构指挥和带动停车机构动作。,停车机构 切断燃油供应或停止气缸进气，使柴油机停车。,第二节 机械式调速器,一、机械式调速器的结构和工作原理 二、调速器的性能指标,一、机械式调速器的结构和工作原理,71,二、调速器的性能指标,（一）调速器的静态指标 1、稳定调速率2 2、转速波动率或转速变化率 3、不灵敏度,（二）调速器的动态指标 1、瞬时调速率1 2、稳定时间ts,二、调速器的性能指标,（一）调速器的静态指标 1、稳定调速率2 2、转速波动率或转速变化率 3、不灵敏度,1、稳定调速率2,nomax,nb,1、稳定调速率2,它是指当操纵手柄在标定供油位置不变，柴油机在标定工况稳定运行时突卸全部负载，调速器起作用使柴油机重新稳定运行后，其最高空载转速（空车稳定转速）n0max与标定转速nb之差同标定转速nb比值的百分比。,稳定调速率2用来衡量调速器的准确性。调速器存在调速率（也称速度降）说明当外界负荷变化时，柴油机的转速会有少量波动，其值较小就表示准确性好；如果2过大，不仅对被带动的工作设备的稳定工作不利，即便对空转时柴油机零件的磨损也是有害的。,稳定调速率的大小应根据柴油机的用途和要求而定，我国海船建造规范规定：船用主机调速器的稳定调速率应不超过10，船用发电柴油机调速器的稳定调速率应不超过5。对于单台柴油机允许20，它表示柴油机的转速不会随外界负荷变化而保持恒速运转。但在几台柴油机并联工作时，为了按比例均衡分配负载，各柴油机的稳定调速率2必须相等且不为零。,标准规定,2、转速波动率或转速变化率,柴油机在稳定运转时，转速也会产生微小的波动，转速的变化程度可用“转速波动率”或“转速变化率”来评价，两者定义不同，均用来衡量调速器的稳定性。,表征稳定工况下转速波动的大小，0.250.5，,3、不灵敏度,当柴油机外界负荷有点变化并引起转速微量增加或减少时，调速器不会立即作出反应去改变供油量，而要到转速变化量足够大时，调速器才开始起到喷油量的调节作用。这种现象称为调速器的不灵敏性，通常用不灵敏度来表示不灵敏性的大小：,一般规定在标定转速时1.52，在最低稳定转速时1013。,3、不灵敏度,不灵敏度过大会引起柴油机转速不稳定，严重时会导致调速器失去作用，甚至产生飞车事故。不灵敏度随柴油机转速高低会有差异，当柴油机转速较低时，因调速器预紧力较小，产生张力也小，而传动机构的阻力却反而增大，造成不灵敏度加大。,二、调速器的性能指标,（二）调速器的动态指标 1、瞬时调速率1 2、稳定时间ts,1、瞬时调速率1,突卸负荷瞬时调速率,突加负荷瞬时调速率,船用主机一般要求1 1012，船用发电柴油机要求1 10。,2、稳定时间ts,稳定时间是指突卸（或突加）全负荷后，转速开始波动到转速达到新的稳定范围（指转速波动率不大于规定值）为止的时间。,稳定时间ts越短，说明转速消除得快，调速器的稳定性越好。ts一般限制在5s10s，对于船用柴油发电机，要求ts5s。,二、调速器的性能指标,一个好的调速系统，其调速过程应满足三个条件：过渡过程的转速波动是收敛的，即转速波动的幅度随时间增长而减小；过渡中转速瞬时波动的幅度不应过大，以免柴油机超速而影响其可靠性；过渡时间不应过长，转速应迅速达到稳定。,