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液压调速器PGA型结构和工作原理分析综述

1.1典型结构

液压调速器分为无反馈液压调速器、刚性反馈液压调速器、弹性反馈液压调速器、双反馈液压调速器。REF_Re\r\h[3]

WoodwardPGA气动遥控式是是同时具备弹性反馈和刚性反馈两种机构的系统，WoodwardPGA气动遥控式的弹性反馈机构包括弹簧、节流针阀、阻尼活塞；全制式调速器是可以将调速器的设定转速调节在柴油机空车运转到最高转速的范围内保持在某一数值不变。

速度降机构是刚性反馈机构，为了保证稳定调速率的调节范围在0-10%，可以打开调速器顶盖旋松速度降凸轮上的紧锁螺钉调节；动力活塞向上移动的时候，尾柄也会上移，速度降杆也会被带动，凸轮和柱塞也会相应变动，调速弹簧的预紧力就会被放松，这样就产生了速度降。

WoodwardPGA型液压调速器没有反馈指针，只要从针阀从最大慢慢减小针阀直到针阀的开度是1/16-2转。辅助装置有升压伺服器、扫气压力燃油限制器等等。

1.2工作原理

船舶柴油机液压调速器的工作原理是通过飞重产生的离心力带动质量较小的滑阀对液压放大机构进行控制，调节飞重向两边张开或向中间靠拢产生不同的离心力，让调速弹簧处于放松或者压缩的状态，进而产生不同的预紧力，以此来对柴油机的转速进行调节。REF_Re\r\h[4]

在柴油机稳定工况时，柴油机曲轴实际转速与指定转速相等，此时滑阀处于中间位置，辅助伺服马达与动力伺服马达的活塞位于固定位置。REF_Re\r\h[5]

图1.1PGA型气动液压调速器结构

船舶气动液压调速的速度设定部分分为气动设定和手动设定机构两部分。

气动式转速设定机构：由遥控机构组成，其速度设定值与控制空气压力值成正比，一般使用控制空气压力为0.049~0.50MPa

手动转速设定机构：有最大转速设定值且该值可调。

另外，液压调速器也因此还叫做间接作用式调速器，寿命长、作用大、对遥控与自动控制以及速度的精度都很高。

1.3调速器的指标

调速器有静态指标和动态指标，动态指标一般用来评价调速系统过渡过程，而静态指标则用来衡量调速器的准确性，静态指标的数值越小，说明调速器的准确性越好，其中，静态指标包含稳定调速率REF_Re\r\h[4]δ2(亦称降速差)、转速波动率φ、不灵敏度ε；动态指标包括顺势调速率δ1和稳定时间ts。

稳定调速率见公式（1.1）

δ2=n

式中，n0max

nb

稳定调速率的数值大小表示调速器的准确性能好坏，数值越大，调速器的准确性能越差，反之亦然；稳定调速率的作用体现为自动分配并联运行柴油机发电机组之间存在的负荷，还体现在很大程度地提升柴油机运行状态的稳定性，稳定调速率一般不小于2%。两台标定功率相等的柴油机并车时，调速特性一致，负荷分配均匀，两台柴油机的稳定调速率相等且都大于0；当两台标定功率不等的柴油机并车时，两台柴油机的负荷与其标定功率成比例分配。REF_Re\r\h[4]

转速波动率是柴油机在稳速运转时候的转速变化，一般在标定工况下，φ≤（0.25~0.5）%，φ≤（0.5~1）%。

转速波动率或转速变化率的公式见（1.2）、（1.3）

?=ncmaxn

φ=ncmax?

式中，ncmax

ncmin

nm

nm其运算公式如（1.

nm=(

当转速变化到达某一特定值的时候，调速器才能够起到调节供油量的作用，没有达到就没有调节，这种现象就称之为不灵敏度，在国外称为盲区。一般规定在标定转速时ε≤（1.5~2）%，在最低稳定转速时ε≤（10~13）%。

不灵敏度的公式见（1.5）

ε=n2?

式中，n1

n2

稳定时间ts是柴油机在负荷突然变大或变小的时候，调速器的转速和原来运转下的不一样，在这样的情况下，调速器慢慢调节到负荷变化后稳定运转的转速所需要的时间。一般限制在5~10s，交流发电机组柴油机要求t

突减负荷瞬时调速率δ1+和突加负荷瞬时调速率δ1?的公式见（

δ1+=

δ1?=