汽轮机电液位置伺服系统设计与仿真

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1、2010年5月机床与液压May2010第38卷第9期MACHINETOOL&HYDRAUUCSV0】．38No．9DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．09．021汽轮机电液位置伺服系统的设计与仿真王素凤(河北科技大学唐山分院机电系，河北唐山063020)摘要：对工业汽轮机数字电液控制系统进行详细的研究，设计了工业汽轮机调节控制系统，选择适合工况的电液伺服阀及控制器，采用双闭环方式，以PLC为控制系统的核心，提高了控制系统的响应快速性。根据所设计的汽轮机电液位置伺服调节系统，分别建立各部分数学模型，通过MATLAB进行仿真分析，结果表

2、明系统能满足设计要求。关键词：工业汽轮机；电液位置系统；仿真中图分类号：TP391．9文献标识码：B文章编号：1001—3881(2010)9—066—3DesignandSimulationforElectro-hydraulicPositionServoSystemofIndustrialSteamTurbineWANGSufeng(TangshanBranch，HebeiUniversityofScienceandTechnology，TangshanHebei063020，China)Abstract：Thedigitalelectro—hydraulic

3、controlsystemofindustrialsteamturbinewasdesigned，theelectro-hydraulicservovMveandcontrollerwereselected．Dualclosed·loopapproachandPLCasthecoreofcontrolsystemweleusedtoimpmvetheresponseve—locityofthecontrolsystem．Themathematicalmodelsofallpartsoftheelectro-hydraulicserv0systemwereestab

4、lishedandsimulatedwithMATLAB．Thesimulationresultsshowthatthesystemcallmeetthedesignrequirements．Keywords：Industrialsteam；Electro—hydraulicpositionsystem；Simulation工业汽轮机是大型装置中的关键动力设备，具有号的综合处理，控制精度和可靠性高，能适应复杂的高温、高压、高转速等特点，其控制系统承担着转速运行工况，而且操作、调整和修改都比较方便。和负荷调节及工况控制的任务，直接影响着机组的运(3)模拟式电气液压控

5、制系统(AnalogElectro—行。为了确保机组安全经济地运行，汽轮机必须配备HydraulicControl，AEH)。随着电气元件可靠性的提性能优良、动作准确可靠的调节系统。调节系统的主高，2O世纪5O年代中期，出现了不依靠机械液压式要作用是使机组的被调量(转速、压力等)能按一调节系统作后备的纯电调系统，开始采用的纯电调系定的规律变化，以适应负荷(电功率、热负荷或驱统是由模拟电路组成的，称为模拟式电气液压控制系动功率等)变动的要求；当机组发生故障或外界扰统，也称模拟电调。动时能采取紧急保安措施，以确保机组安全，免遭损(4)数字式电气液压控制系统(Digit

6、alElectro—害。对于不同用途的汽轮机，对其调节系统的要求是HydraulicControl，DEH)。数字计算机技术的发展及不相同的，汽轮机的调节系统有凝汽式、背压式、抽其在过程自动化领域中的应用，将汽轮机控制技术汽式、中间再热式及工业用变速驱动式等类型。汽轮又向前推进了一大步，20世纪80年代出现的以计机控制系统随着汽轮机技术的发展而发展的，主要经算机为基础的数字式电气液压控制系统，简称数字历了以下几个阶段：电调。(1)机械液压式控制系统(Mechanical—Hydraulic近年来的汽轮机DEH系统逐步转向以分散控制Control，MHC)。机械液压

7、调节系统是由杠杆、曲柄系统(DCS)为基础的DEH系统。这类系统可靠性等机械机构进行信号放大和液压流量控制阀进行功率和灵活性很高，已经较为广泛地运用于大功率发电机放大。组中，并取得了较好的经济效益。(2)电气液压式控制系统(Electro-Hydraulic1工业汽轮机调节控制系统介绍Control，EHC)。这种系统有电气元件和机械元件组该控制系统主要包括调速系统和保安系统两个部成的两个控制器，执行器仍为液压元件。容易实现信分，总体方案如图1所示。收稿日期：2009—04—08作者简介：王素凤，河北唐山人，硕士研究生在读，就职于河北科技大学唐山分院机电系，一直从

8、事自动化和