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四川理工学院成人教育学院毕业设计(论文)题目水轮机调速器电气控制教学点(班)专业年级姓名指导教师定稿日期： 2007年 10 月 30 日摘要随着国内水电设备制造业的发展，作为调控水轮机的设备---水轮机调速器在控制技术方面已经从电—液压控制转为数字型控制，从而提高了设备可靠性和运行安全性。
设计上采用插件、模块式连接，实现人机对话功能（触摸屏），可对设备调试、在线修改运行参数。
采用PLC控制技术对设定和接受的模拟信号经PID运算输出的数字信号转换为脉冲信号来驱动步进电机，步进电机的角位移通过传动部件转换为活塞的直线位移，从而实现对水轮机的调节和控制。
关键词：1、水轮机调速器 2、电气控制系统 3、控制原理 4、工作状况、目录第一章绪论第一节毕业设计的目的和意义第二节选题背景第二章设计内容正文第一节水轮机第二节水轮机调速器第三节TDBWST系列步进电机PLC调速器第四节 TDBWST系列步进电机PLC调速器故障及事故处理第三章我国调速器产品发展回顾及展望第四章我国主要调速器制造企业的产品情况第五章致谢附：参考文献第一章绪论第一节毕业设计的目的和意义作为一名电气工程及其自动化专业的学生，通过这次设计，需要对所学知识融会贯通，并与实际设备联系起来，将在课堂中学习到的知识灵活地运用于这次设计中，向辛勤教育我们的老师展现我的才能。
为今后的工作开创一些思路、积累一些经验，以便更好的适应专业工作，服务与生产工作。
毕业设计的主要目的是培养学生综合运用所学的知识与技能分析与解决问题的能力，并巩固和扩大学生的课堂知识。
毕业设计要求学生学会查阅、使用各种专业资料、网上资源，并以严肃认真、深入研究的工作作风完成设计任务，促使学生向工程技术人员转变。
要求学生综合自己所学的理论知识，课程设计以及实践环节，设计一些简单的机构或装置，更深入地了解和掌握这些机构或装置的内部结构以及工作原理。
熟悉各单元电路的工作原理，各集成器件的逻辑功能和使用方法，从而有效地培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力。
对全数字式ASIC-PLC型水轮机调速器的探讨【摘要】为了提高水轮机调速器的可靠性，采用了可编程控制器，并结合专用集成电路技术和一个全数字式的液压控制系统（数字阀插装阀并联液压控制系统），从而实现了信号的采集、控制至输出的全部数字化。
本文进行了水轮机调速器半物理仿真实验。
结果表明：全数字式控制性能良好，可以满足水轮机对调速器的要求。
【关键词】水轮机调速器；全数字式控制；可编程控制器；引言为了提高水轮机调速器的可靠性，采用高可靠性的微处理系统，以PLC 为核心，利用ASIC技术，来实现网频及机频的检测；并将接力器位移通过电压／频率(V／F)转换送入ASIC进行测量，有效地提高调速器测频和检测反馈部分的可靠性；同时采用数字阀插装阀并联液压控制系统，可以直接接收数字量的输入，抗干扰性和对油液污染的抵抗能力均大大提高。
1、水轮机调速器引入PLC的原因现代可编程控制器（Programmable Controller,PLC）普遍具有如下特点：按在复杂工业现场长期运行的标准设计，可靠性高，平均无故障时间达3到5万小时；输入输出功能强，接口丰富多样；通俗化的编程语言，利用现场人员掌握；产品系列化、模块化，适应性强，维修方便；网络化，易于与计算机和其他可编程控制器通讯。
2、系统结构原理（如图1所示）图1 ASIC-PLC全数字式水轮机调速器结构原理图（1）电子调节控制器现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)是ASIC的一种，具有集成度高、可靠性高、开发成本低、开发周期短、可随时扩充修改设计等优点，是一种可由用户自行定义配置的高容量密度的积木块式集成电路。
在全数字式水轮机调速器中，用它来进行频率的测量。
采用的芯片为XC3000系列FPGA，其中有3组16位计数器分别进行机频、网频及位移信号的测量，且每组计数器均采用三模冗余测频以提高可靠性。
显示单元调速器的显示采用高亮LED显示，电路自制，采取动态循环显示的方式。
关于水轮机调速系统的应用与故障维修摘要：时代在进步，社会在发展，水电行业的发展也是马不停蹄。
水轮机调速系统作为水电行业中重要的控制设备，对机组的整个发电过程有着深远的影响，并对水电站经济效益的提升，以及安全运行起着十分重要的作用。
为此，文章简要介绍了水轮机调速系统的基本结构，对其应用进行了详细的分析，以及研究了水轮机调速系统故障维修的方法。
关键词：水轮机；调速系统；应用；故障维修前言：近年来，水轮机调速系统随着各项技术如液压技术的广泛发展和广泛应用，得到了飞速的发展，各种调速器相继出现，调速系统的设计、功能和使用的灵活性也得到了相应的提升。
机组的主要控制系统是水轮机调速系统，对水轮机调速系统的有效应用，在很大程度上促使机组的效率得以提升，保障其安全性的同时，经济效益也得以提升。
然而，水轮机调节系统在实际生产和应用中，经常发生故障，为了充分、合理地应用该系统，必须将故障维修工作做好。
1分析系统的基本结构在电厂中，水轮机调速器是关键的设备，调节作用不容小觑，在水电系统中，也是最主要的结构。
调节器主要有两个部分，一是控制部分，二是执行部分。
水轮机调速器能够依据电网负荷的变化，适当的调节电厂有功功率的输出。
为了保证工频的稳定性，有必要将机组的速度控制在规定的范围内。
作为调速器和调速器的控制对象，水轮机调速系统可靠运行直接影响着电能质量以及电网安全，此外，水轮机调速系统结构非常复杂，属于非线性非最小相位的系统。
所以，有必要对水轮机调速系统进行研究，实现对系统性能的改进和优化。
2研究系统的应用2.1系统的发展应用在水轮发电机组中，水轮机调速系统是其关键的调控系统，对机组的功能及经济效益有着直接的影响。
该系统随着科学技术的飞速发展，被广泛应用于水电行业中，水轮机调节系统在我国的应用经历了一系列发展阶段，水轮机调节器的发展和变化是其重要的体现。
中国水轮机调速器发展经历的几个重要阶段有：纯机械液压、可编程电液，以及集成电路电液等调速器，还可以根据控制的规律进行分类，主要调速器的类型有：PID型、PD和PI型、智能型，以及变结构与参数的PID型等等。
水轮机调速系统的应用及其故障维修发布时间：2022-10-24T02:17:57.064Z 来源：《新型城镇化》2022年20期作者：江碧琪[导读] 水力发电事业是我国重要的基础性能源行业，随着科技水平的不断发展，水轮机调速系统在水电机组中得到了广泛应用，并对促进水电事业发展起到了重要作用。
国网江西省电力有限公司柘林水电厂江西九江 332000摘要：水电站维护是水利工程重要环节，在发电中起着重要作用。
因此，水电站的稳定运行可以保证电力供应的质量和安全。
水电站技术维护人员必须进行水轮机调节系统的调试和维护工作，以确保水电站的最大效用和功能。
关键词：水轮机；调速系统；应用；故障维修水力发电事业是我国重要的基础性能源行业，随着科技水平的不断发展，水轮机调速系统在水电机组中得到了广泛应用，并对促进水电事业发展起到了重要作用。
针对调速系统在运行时发生的各类故障，检修人员应不断加强对检修处理技术的探索和优化，确保水轮机调速系统运行水平的不断提高，以促进水轮机的稳定运行，从而为水电事业的发展提供助力。
1 水轮机调速系统的应用1.1水轮机调速系统的发展应用我国的水轮机调速系统历经了五个时期的发展，分别为机械液压调速系统、电子管调速系统、晶体管调速系统、集成电路调速系统及微机调速系统。
其中，微机调速系统的电气控制器主要包含两部分，即PLC（可编程逻辑控制器）与PCC（可编程计算机控制器）。
在微机调速器液压随动体系中，其电液转换装置分为控制电机和数字阀（或比例阀）两类，后者以输出流量的形式对主配压阀进行直接调节，而前者通过输出位移形式对主配压阀进行控制，然后利用主配压阀对导水系统的主接力器进行调节。
调速器动力系统主要来源于水轮机调速器油压设备。
而对调速系统机械液压体系类型的选用计算根据及算法，主要有：主接力器的操作功计算；对主配压阀的类型选择；油压设备压力罐（或储能器）及回油箱容积的计算；数字阀（比例阀或伺服阀）的类型选择；油泵出口滤油器选择；齿轮泵（或螺杆泵）的类型选择等。
阐述水轮机调速系统的应用与故障维修水轮机调速器是一种辅助设备，通过配合电站二次回路，配合微机监控系统，完成水轮机发电机组的开停机、增减负荷、紧急停机等任务，是水电站发电机组的重要的辅助设备之一。
液压技术和自动化技术带动水轮机调速系统发展，目前水轮机调速器品种繁多，其性能和灵活性设计更加优异。
水轮机调速系统优劣是发电机组是否安全的重要影响因素。
实际生产过程中，水轮机调速系统会出现故障，影响机组正常工作，导致经济效益下滑，所以要及时发现并排除故障，做好故障维修。
笔者对水轮机调速系统进行了分析，探讨了水轮机调速系统的应用以和故障维修的几种方法，仅供交流参考。
1、水轮机调速系统概述1.1水轮机调速系统的基本结构水轮机调速器是水电系统中最重要的结构之一。
水轮机根据电网负荷变化类调节输出功率，保证电频稳定。
调速器主要有控制部件和执行部件两部分组成。
控制对象有水轮机、水轮机引水系统和发电机负载。
通常情况下，人们将调速器、调速器控制对象看做一个整体，叫做水轮机调速系统。
水轮机调速系统是非线性的非最小相位系统，非常复杂。
1.2调速器工作容量简介一般情况下，中小型调速器的工作容量是用接力器工作容量来表征，大型调速器用主配压阀活塞的直径和工作油压来表征。
工作容量是指设计油压下接力器活塞作用力和接力器全行程的乘积，单位是N.m。
目前工作油压一般控制在16Mpa，中小型调速器工作容量一般为300000N.m；工作油压控制在4.0Mpa到6.3Mpa，大型调速器的工作容量为80mm，100mm，150mm，200mm。
2、水轮机调速系统的应用2.1水轮机调速系统的发展应用我国水轮机调速器的发展经历了五个阶段，分别是机械液压调速器、电子管电液调速器、晶体管电液调速器、集成电路电液调速器和微机电液调速器。
微机调速器的电气控制器包括两个部分，分别是可编程逻辑控制器（简称PLC）和可编程计算机控制器（简称PCC）。
在微机调速器的液压随动系统中，电液转换器有两种，分别是比例阀（或数字阀）和控制电机，前者以流量输出的方式直接控制主配压阀，后者位移输出的方式直接控制主配压阀，主配压阀再控制导水机构主接力器。
水轮机调速系统的全数字控制管理【摘要】水轮机调速系统是一项非常复杂的控制系统，这种系统中包括水电、机械等系统的控制，而且具有非最小相位、非线性、多变性等特点，因此，很难建立起数学控制模型。
对水轮机调速系统的全数字控制管理，各行各业都在进行相关研究，本文从模糊逻辑推理方面入手，对水轮机调速系统的数字控制的一方面进行分析研究。
通过对模糊神经网络控制的相关内容的研究，总结推理出水轮机调速系统的全数字控制的相关特点。
【关键词】水轮机；调速器；模糊神经网络；复合控制水轮机调速系统就是在一定条件下将水轮机进行调速的一个系统，在这个系统中需要到一定的条件，其中在这个系统中各个环节是非线性变化的，同时时间也不是按照一定规律进行变化的，也就是时变在非最小相位的一个系统。
在这个系统中动力学的特征就是内部环境的不确定性和外部环境扰动的多变化，只有在这个系统中，外部环境和内部环境都能够在进行控制的基础上进行操作，才能是实现水轮机调速的全数字控制管理工作。
在进行水轮机的操作过程中，需要用到水轮机的低水流和大流量进行操作，这个机组需要进行一些相应的规定才能进行很好的工作。
在进行水轮机控制操作过程中，能够将水轮机的单一模糊控制进行很好的数学操作，就会变为数字化的控制操作，这样在计算机的控制管理之下就能拥有很好的动态品质。
笔者就这个问题进行对水轮机调速系统的简述，同时还有对水轮机调速系统的全数字控制管理进行了建议。
1.水轮机调速系统全数字控制系统的简介在我们国家，水资源是非常丰富的，其中每个地区几乎都是有水电站的出现，各种规格是大小不一的。
其中电站中就会伴随着各种仪器的使用，其中包括各种常规仪器表，同时还是缺少不了的水轮机的出现。
在进行水轮机的系统发展过程中，数字化的水轮控制系统的出现，就能够很好的进行调速系统的应用。
在水轮机的系统应用过程中，调速系统是水轮机的重要组成部分，同时还是发电机和电力系统中最为重要的部分，拥有着一个举足轻重的重要作用。
