*. Bộ điều tốc có phản hồi cứng
Trên hình 2.2 c là sơ dồ điều tốc có phản hồi cứng. Sơ dồ này cũng dựa trên cơ sở lý thuyết là ph−ơng trình (2.4). Bộ điều tốc này là phát triển của bộ điều tốc tác dụng gián tiếp. Để bảo đảm hệ thống điều chỉnh không bị dao động và số vòng quay sau khi điều chỉnh phải đạt đ−ợc số vòng quay định mức (hay xấp xỉ), với sai số cho phép nào đó. ở đây dùng cam11, thanh truyền 12 làm nhiệm vụ phản hồi. Khi pittông của xylanh lực 10 dịch chuyển về phía bên trái để đóng bớt độ mở cánh h−ớng, thì cùng tác dụng vào cam 11 và thanh truyền 12 và đẩy hệ này đi lên. Điểm 6 dịch lên vị trí trên, thanh truyền 5 sau một thời gian sẽ chiếm vị trí cân bằng. Sau một vài dao động nhỏ thì pittông của con tr−ợt 9 dừng lại.
Sự có mặt của hệ thống phản hồi cũng giúp cho hệ thống làm việc ổn định hơn. a b c d e
Đề tài:“Nghiờn cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống secvomotor dựng trong cỏc nhà mỏy thủy điện cụng suất lớn
Nh−ợc điểm của hai bộ điều tốc này là sau khi điều chỉnh số vòng quay thì sẽ khó trở lại số vòng quay định mức. Nếu tr−ờng hợp phụ tải giảm, MC<MT số vòng quay tuabin tăng thì sau khi điều chỉnh điểm 6, thanh truyền cân bằng ở vị trí mới, t−ơng ứng với vận tốc góc nào đó lớn hơn vận tốc góc định mức (ω’>ω0).
Tr−ờng hợp tăng phụ tải quá trình xảy ra ng−ợc lại. Độ chênh vận tốc góc phụ thuộc vào mức độ can thiệp của phản hồi cứng.
*. Bộ điều tốc có phản hồi mềm
Sơ đồ nguyên lý của bộ điều tốc có phản hồi mềm biểu thị trên hình 2.2 d. Để đảm bảo trong chế độ ổn định số vòng quay là hằng số không phụ thuộc vào phụ tải, ng−ời ta dùng phổ biến là bộ điều tốc tuabin có phản hồi mềm.
Trong sơ đồ này, bộ phận phản hồi gồm thanh truyền 13, bộ giảm chấn thủy lực 14 và lò xo 15,16. Bộ giảm chấn thủy lực là một pittông nằm trong xilanh thủy lực. Trong pittông có một lỗ nhỏ thông hai khoang của xylanh với nhau. Lò xo 15 có khả năng giữ cho điểm 6 ở vị trí t−ơng đối cố định.
Quá trình làm việc t−ơng tự nh− ở sơ đồ bộ điều tốc phản hồi cứng. Khi phụ tải giảm, số vòng quay của tuabin tăng lên, các bộ phận đo (quả văng), bộ phận khuếch đại (con tr−ợt phân phối và động cơ trợ lực) làm việc. Pittông của xilanh sang trái đóng cánh h−ớng để giảm l−u l−ợng. Đồng thời bộ phận phản hồi cũng làm việc. Qua thanh truyền, pittông trong bộ giảm chấn thủy lực bị đẩy lên, lò xo nén lại. Sau đó, do lực đàn hồi của lò xo, pittông của bộ phận giảm chấn bị đẩy xuống, pittông của xilanh lực đẩy sang phải. Do trong pittông có lỗ nhỏ thông hai khoang nên quá trình chuyển động xuống của pittông trong bộ giảm chấn và quá trình mở dần cánh h−ớng diễn ra từ từ. Khi lò xo giãn ra hoàn toàn, thì con tr−ợt cũng trở lại vị trí ban đầu. Nh− vậy
ωTB≈ωO.
*. Sơ đồ nguyên lý của bộ điều tốc tuabin cánh quay
Tuabin cánh quay trong quá trình điều chỉnh cần phải thayđổi cùng một lúc độ mở cánh h−ớng và góc đặt cánh bánh công tác. Đó là điều chỉnh kép. Nhờ điều chỉnh kép mà dòng chảy qua tuabin êm, không phát sinh ra va đập, nên hiệu suất của tuabin cao trong một phạm vi thay đổi phụ tải lớn.
Trên hình 2.2 e là sơ đồ nguyên lý của bộ điều chỉnh tuabin cánh quay. Bộ điều tốc gồm hai bộ phận: bộ phận điều chỉnh cánh h−ớng và bộ phận điều chỉnh góc đặt cánh bánh công tác. Giữa hai bộ phận này có quan hệ với nhau theo một mối liên kết nhất định. Mối quan hệ này thiết lập trên cơ sở thực nghiệm trong các chế độ tối −u. Trong bộ điều chỉnh tuabin cánh quay, mối quan hệ này đ−ợc biểu thị bằng một cam. Thiết kế cam dựa vào qua hệ tối −u giữa aO và góc đặt cánh bánh công tác lấy từ đ−ờng đặc tính tổng hợp chính của tuabin cánh điều chỉnh.
Đề tài:“Nghiờn cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống secvomotor dựng trong cỏc nhà mỏy thủy điện cụng suất lớn
Do sự thay đổi phụ tải nên sinh ra tín hiệu điều chỉnh độ mở cánh h−ớng. Đồng thời cũng truyền tín hiệu này nhờ cam đến bộ phận điều chỉnh góc đặt cánh bánh công tác.
Giả thiết phụ tải giảm, qua bộ phận đo, bộ phận khuếch đại, pittông của xylanh lực chuyển động về phái trái đóng bớt cánh h−ớng. Đồng thời, thanh truyền bị kéo về phía trái làm cho cam quay theo chiều kim đồng hồ và đẩy thanh 22 đi lên. Vì điểm 24 cố định nên thanh 25, 26 đi xuống, mở cửa d−ới của cơ cấu phân phối 9. Nguồn áp đ−ợc nối buồng trên của xylanh lực pittông của xylanh lực d−ới tác dụng cảu áp suất đi xuống đóng bớt góc đặt cánh bánh công tác. Đồng thời, qua hệ thống phản hồi mềm, đẩy thanh truyền từ từ trở về vị trí ban đầu, làm cho hệ thống ổn định.
Mối quan hệ giữa độ mở cánh h−ớng và góc đặt cánh bánh công tác với cột áp trong các chế độ tối −u rất khác nhau. Vì thế, t−ơng ứng với mọi cột áp có các biên dạng cam khác nhau, hoặc có thể chế tạo một cam không gian để t−ơng ứng với quan hệ a0= ƒ(ϕ).
*. Sơ đồ bộ điều tốc tuabin gáo
Nh− ta đã biết, để thay đổi l−u l−ợng của tuabin gáo thì cần phải thay đổi vị trí của kim phun. Quá trình điều chỉnh l−u l−ợng, quá trình mở, đóng bình th−ờng và quan trọng nhất là tr−ờng hợp đóng do sự cố đều đ−ợc điều chỉnh trong bộ điều tốc.
Nếu yêu cầu đóng nhanh và điều chỉnh l−u l−ợng tới giá trị Q = 0 bằng kim phun thì sẽ gây ra va đập trong đ−ờng ống rất lớn. Vì thế trong quá trình tắt máy, cần điều chỉnh kim phun đến một giá trị nào đó, t−ơng ứng với l−u l−ợng cho phép mà đ−ờng ống có thể chịu đ−ợc, tính với áp suất do hiện t−ợng n−ớc va. sau đó cần phải h−ớng dòng tia đi ra khỏi bánh công tác.
Trên hình 2.3 biểu thị sơ đồ nguyên lý của bộ điều tốc dùng cho tuabin gáo.
Trong chế độ ổn định, với việc điều chỉnh l−u l−ợng phù hợp với phụ tải, thì cơ cấu h−ớng tia n−ớc luôn luôn ở xa dòng tia phun khoảng 2-3 mm.
Trong tr−ờng hợp bình th−ờng, bộ điều tốc phải làm nhiệm vụ điều chỉnh vị trí kim phun.
Trong tr−ờng hợp sự cố, phụ tải mất đột ngột, quả lăng xếp lại. Pittông của xylanh lực chuyển động nhanh sang phải, đóng vòi phun nhờ hệ thống thanh truyền, cam, con tr−ợt và xylanh lực. Đồng thời, tín hiệu truyền đến cơ cấu h−ớng tia n−ớc để h−ớng dòng tia ra khỏi bánh công tác.
Đề tài:“Nghiờn cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống secvomotor dựng trong cỏc nhà mỏy thủy điện cụng suất lớn
Hỡnh 2.3. Sơđồ nguyờn lý bộđiều tốc tua bin gỏo