調速的案例
AMESim調速回路仿真：調速閥節流調速回路的仿真及實驗
調速閥節流調速回路的AMESim 仿真及實驗
基于AMESim 建立了調速閥進油路節流調速回路仿真模型，分析了回路速度－負載特性，得出了速度－負載曲線; 建立了調速閥元件仿真模型，推導出了考慮泄漏的液壓缸速度－負載特性表達式，分析研究了液壓缸泄漏對系統穩定性的影響;
調速閥工作原理
調速閥式調速回路如圖1 所示，調速閥由差動減壓閥和節流閥兩部分組成。當液壓缸的負載力Fx發生變化時，如果調速閥前后的工作壓差( P1－P3) 處于它最小壓差范圍( 一般為0．5 ～ 1 MPa) 內，減壓閥無法感知壓差的變化，此時減壓彈簧不起作用，節流閥前后壓差( P2－P3) 的變化導致回路中流量發生改變，從而使執行元件的速度發生相應波動; 如果調速閥前后的工作壓差超過它的最小壓差，它會不斷調節自身彈簧的伸長量使流入節流閥的壓力P2 發生變化，保證節流閥前后的壓差始終相等，以達到使執行元件的速度維持恒定的目的。
調速閥式調速回路
AMEsim 仿真分析
根據調速閥節流調速回路工作原理，利用AMESim軟件搭建的不考慮及考慮液壓缸泄漏的仿真模型如下圖所示。
不考慮泄漏的AMESim 回路仿真模型
考慮泄漏的AMESim 回路仿真模型
參數設置
各子模型的參數設計如下表。其他參數保持默認。
展開 變頻器在電機運用中的調速方法
變頻器在電機運用中的調速方法
1、變極對數調速方法
這種調速方法是用改變定子繞組的接線方式來改變籠型電機定子極對數達到調速目的，特點如下：具有較硬的機械特性，穩定性良好;無轉差損耗，效率高;接線簡單、控制方便、價格低;有級調速，級差較大，不能獲得平滑調速;可以與調壓調速、電磁轉差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調速特性。本方法適用于不需要無級調速的生產機械，如金屬切削機床、升降機、起重設備、風機、水泵等。
變頻調速是改變電機定子電源的頻率，從而改變其同步轉速的調速方法。變頻調速系統主要設備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大類，目前國內大都使用交-直-交變頻器。其特點：效率高，調速過程中沒有附加損耗;應用范圍廣，可用于籠型異步電機;調速范圍大，特性硬，精度高;技術復雜，造價高，維護檢修困難。本方法適用于要求精度高、調速性能較好場合。變頻調速分為基頻以下調速和基頻以上調速，基頻以下調速屬于恒轉矩調速方式，基頻以上調速屬于恒功率調速方式。
2、串級調速方法
串級調速是指繞線式電機轉子回路中串入可調節的附加電勢來改變電機的轉差，達到調速的目的。大部分轉差功率被串入的附加電勢所吸收，再利用產生附加的裝置，把吸收的轉差功率返回電網或轉換能量加以利用。根據轉差功率吸收利用方式，串級調速可分為電機串級調速、機械串級調速及晶閘管串級調速形式，多采用晶閘管串級調速，其特點為：可將調速過程中的轉差損耗回饋到電網或生產機械上，效率較高;裝置容量與調速范圍成正比，投資省，適用于調速范圍在額定轉速70%-90%的生產機械上;調速裝置故障時可以切換至全速運行，避免停產;晶閘管串級調速功率因數偏低，諧波影響較大。本方法適合于風機、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。
展開 變頻器沒有被發明前，電機是如何進行調速的？
電機扭矩=勵磁繞組磁鏈*電樞電流
所以只要調整電樞電流的大小，就可以直接實現對電機精確的轉矩控制，能輕易滿足恒轉矩的控制要求，這也是直流電機調速系統低速扭矩非常良好的根本原因。
對于直流電機的調速，轉速n=（電樞電壓U-電樞電流I*電樞內阻R）/常數Kφ；
因為直流電機的內阻R非常小，所以轉速n≈電樞電壓U/常數。
電樞電壓U幾乎和轉速n成正比例關系，這也是直流電機調速通過發電機調壓都能滿足控制重要原因。
后來可控硅等器件發明出來了，通過全控橋或者半控橋，直接可以讓交流電變成可控的直流電，電壓大小可以任意快速可調，這樣用來控制控制直流電機的電樞電壓大小，從而改變電機的轉速。
控制理論發展起來后，還對直流電機使用了串級系統來調速，也就是速度環在外邊，速度偏差作為電流環的給定，電流環做為內環，兩個環都使用PID調節器來完成控制，響應快，精度高，扭力大，調速范圍寬。
除了恒扭矩調速外，還可以通過減少勵磁電流來降低勵磁磁通的方法來讓直流電機運行在恒功率區域，這樣扭矩是隨著轉速的增加而減少，功率不變，但是可以擴寬調速范圍。
實際上，今天的變頻器調速的矢量控制模式，就是模仿直流電機的調速方法來進行的，而且效果還沒有直流調速系統的理想。
展開 變頻器沒有被發明前，電機是如何進行調速的？
對于直流電機的調速，轉速n=（電樞電壓U-電樞電流I*電樞內阻R）/常數Kφ；
因為直流電機的內阻R非常小，所以轉速n≈電樞電壓U/常數。
電樞電壓U幾乎和轉速n成正比例關系，這也是直流電機調速通過發電機調壓都能滿足控制重要原因。
后來可控硅等器件發明出來了，通過全控橋或者半控橋，直接可以讓交流電變成可控的直流電，電壓大小可以任意快速可調，這樣用來控制控制直流電機的電樞電壓大小，從而改變電機的轉速。
控制理論發展起來后，還對直流電機使用了串級系統來調速，也就是速度環在外邊，速度偏差作為電流環的給定，電流環做為內環，兩個環都使用PID調節器來完成控制，響應快，精度高，扭力大，調速范圍寬。
除了恒扭矩調速外，還可以通過減少勵磁電流來降低勵磁磁通的方法來讓直流電機運行在恒功率區域，這樣扭矩是隨著轉速的增加而減少，功率不變，但是可以擴寬調速范圍。
實際上，今天的變頻器調速的矢量控制模式，就是模仿直流電機的調速方法來進行的，而且效果還沒有直流調速系統的理想。只是因為有刷直流電機碳刷磨損厲害，維護麻煩，而且電機制造成本貴等因素，才逐步讓有刷直流電機調速系統退出了市場。
展開 
汽輪機運行中調速汽門發生卡澀后的處理
部分調門卡澀：
1、部分調速汽門卡澀，部分調速汽門卡澀是指1到3個調速汽門出現卡澀，但至少一個調速汽門能正常工作的情況。
2、當發現汽輪機調速汽門部分卡澀后，立即匯報值長，要求退出CCS，穩定機組負荷，若處于較高的負荷情況下，將卡澀的調速汽門退出負荷調節序列，切換至維修模式，確保并根據實際開度修正指令開度，防止調門突然變化產生負荷波動，對系統造成沖擊。
3、利用正常調節汽門降低機組負荷，如卡澀調節汽門大于1個，至少降低負荷至50%，同時聯系檢修對卡澀原因進行檢查，根據卡澀原因確定能否在線處理，制定處理方案，根據方案進行處理。
4、若負荷控制方式處于順序閥控制，則考慮切換為單閥控制，以提高負荷控制的穩定性，同時根據機組情況確定使用功率控制或者閥位控制模式。
全部調速汽門卡澀：
1、全部調速汽門卡澀是指參與負荷控制的調速汽門全部不能正常動作或者保持在某一刻度無法參與正常調節的情況。
2、由于這種情況較為少見，但是一旦發生后果較為嚴重。這種情況必須快速確定卡澀后調速汽門是不能開，還是不能關，或者說完全不能開也不能關。
3、然后聯系熱控人員屏蔽調節汽門指令變化情況，修正輸入指令與實際一致，防止調速汽門突然動作，對系統產生較大的沖擊，甚至有可能造成機組負荷突升突降。
4、如果嚴重到無法在線處理，則要通過打閘停機的方式進行處理，對整個系統進行檢修。
預防調速汽門卡澀的技術措施：
（1）嚴格按照工藝要求和標準對機組進行檢修，確保調速系統靜態特性符合設計要求，保證調速系統工作性能滿足甩負荷的需要。
汽輪機嚴重超速事故大多是由于汽門卡澀等原因不能及時嚴密關閉而引起的。
展開 調速閥在液壓回路系統中的穩速原理
關于液壓系統中另外一個小部件調速閥是起什么作用的呢？下面我們給大家介紹一下：
在流量閥中，普通節流閥和調速閥是重點。
由于調速閥是由節流閥和減壓閥串聯而成的組合體，能夠穩定速度，它的實質是由于不論負載如何變化，調速閥中的前置減壓閥都能保證調速閥中的節流閥前后壓差不變的結果，在工作性能方面比普通節流閥優越，所以在液壓回路上普遍采用調速閥。
由于用普通節流閥調速時，節流閥的進出口壓力差隨負載的變化而變化，因此影響節流閥的流量均勻性，使運動機構速度不穩定。如果在負載變化時，設法使節流閥的進、出口壓力差不變，運動機構的速度也就會相應地得到穩定。調速閥中的減壓閥就是起穩壓作用的一種裝置。
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展開 基于定量泵與節流調速的硫化機開合模液壓系統仿真
1 基于定量泵與節流調速的開合模液壓系統
以某輪胎硫化機為例，該液壓硫化機液壓系統由電機驅動定量液壓泵工作，開合模液壓系統采用節流調速回路實現流量調節，以滿足開合模的工作過程中的快速開模、慢速開模、快速合模和慢速合模動作需求。在開模、合模動作中，液壓缸運動前段采用快速開合，運動后段則采用慢速開合直至終點。液壓系統如圖1所示。
液壓系統相關元件的參數如表1所示，定量液壓泵輸出流量為90 L/min，以滿足快速開模和快速合模的高速運動需求，調速閥5、6通流流量設置為60 L/min，用于慢速開模和慢速合模的低速運動需求。
表1 主要液壓元件參數
圖1 硫化機開合模液壓系統原理圖
1—油箱；2—定量液壓泵；3—溢流閥；4—Y型三位四通換向閥；5、6—調速閥；7、8—兩位兩通換向閥；9—平衡閥；10—液壓缸
開合模液壓回路的動作參數如表2。當硫化機開始合模時，1Y、3Y、4Y得電，高壓油液經過換向閥4后從換向閥8、順序閥9流入液壓缸無桿腔，液壓缸有桿腔油液經換向閥7回油，實現快速合模；當合模快結束時，3Y斷電，回油油液經過節流閥5回油，開啟回油節流調速，實現慢速合模。當硫化機進入開膜動作時，2Y、3Y、4Y得電，高壓油液經過換向閥后從換向閥流入液壓缸有桿腔，液壓缸無桿腔油液經順序閥、換向閥回油，實現快速開模；當開膜快結束時，4Y斷電，回油油液經過節流閥6回油，開啟回油節流調速，實現慢速開模。由理論計算可知，液壓缸在快速合模、慢速合模、快速開模、慢速開模時的運動速度速度分別為：0.191 m/s、0.127 m/s、0.26 m/s、0.17 m/s。
展開 干貨｜從數學角度揭開步進電機調速算法
S-曲線調速算法
假定來歸一化速度曲線為從0加速到1，假設能做出如下調速曲線：
這樣來看看這些拐點：
看速度曲線先是比較緩慢的增加，然后再比較快速的增加，然后在慢慢第逼近到期望的設定速度，因此這是一個變加速過程。
工程機械的節流調速液壓回路仿真分析
針對傳統液壓回路仿真方法中存在的建模繁瑣、參數調節復雜等缺點,以采用壓力補償器和比例方向閥的進口
節流調速回路為例,利用AME⒊m的元件設計庫構建了壓力補償器的模型,建立了節流調速回路的仿真模型。對進口節流
調速回路在工程應用中的3個主要特性進行了仿真,結果表明:這種仿真方法不但簡化了建模過程和參數調節,而且能較
好的反映出系統的動態性能,對液壓系統的動態特性研究和設計改進有積極作用:
028-工程機械的節流調速液壓回路仿真分析.rar
電液比例伺服控制容積調速系統仿真研究
分析電液比例伺服閥的特點及電液比例伺服閥控變量泵容積調速的原理。利用AMESim 軟件，建立比例伺服閥控變量泵容積調速系統的仿真模型。利用該模型對系統的性能進行仿真研究，結果表明: 該調速系統具有很好的速度跟蹤特性、較小的速度超調量、較高的速度控制精度以及較好的系統工作穩定性。
009-電液比例伺服控制容積調速系統仿真研究.rar
基于Simulink的永磁同步電機調速系統的建模與仿真
4.2、比例積分模塊
調速系統實施轉速閉環控制，轉速比例積分調節器中的比例模塊設置比例參數，積分模塊設置積分參數。調節器內同時設置了內限幅和外限幅模塊（saturation）。
4.3、坐標轉換模塊
根據上述坐標轉換原理，我們建立dq到abc坐標系和abc到dq坐標系的轉換模塊。
4.4、逆變器控制模塊
采用電流滯環脈沖寬度調制方法，該模塊輸入為三相相電流給定值和三相相電流實際值，輸出為三相相電壓。
4.5、電動機模塊
在Simulink中對永磁同步電機進行仿真建模通常采用以下幾種方法：
（1）在Simulink中內部提供的PMSM模型，它包含在電力系統庫的電動機庫中。這種方法簡單，方便，適于快速創建永磁同步電動機調速系統，但由于模型已經封裝好，不能隨意修改，同時也不方便研究PMWM內部的建模方法。
（2）使用SimulinkLibrary庫里已有的分離模塊進行組合搭建電機模型，該方法思路清晰、簡單、直觀，但需要較多的模塊，連線較多且不利于差錯，尤其是復雜的數學模型。因此，本方法適用于簡單的、小規模系統的仿真系統建模。
5、仿真結果與分析
輸出矩陣：
輸出三相電流：
輸出角速度信號：
輸出id，iq：
由仿真結果可以看出，在起動過程中，電動機轉矩上升到最大值以后保持在限幅值，此過程中電動機的轉速迅速上升。加速結束后，電動機進入穩態運行，電動機的電磁轉矩與負載轉矩平衡。電氣傳動系統的響應很快，這是因為控制系統中的電流閉環控制響應比較快，動態性能好。
展開 
汽輪機為什么不能超速？汽輪機常見事故及處理方法！
機組大修后，甩負荷試驗前，必須進行主汽門、調速汽門嚴密性試驗，保證符合技術要求，執行法規標準及制造廠的要求，主汽門和調速汽門單獨關閉時，在額定參數下，穩定轉速最高不得超過1000轉/分，但試驗汽壓在額定汽壓下進行，以求得甩負荷時或事故情況甩負荷后主汽門、調速汽門關閉的嚴密性。
運行中，當汽、水品質不合格時，要適當增加活動主汽門、調速汽門活動次數和范圍，做好安全措施。
5. 運行中發現主汽門、調速汽門、抽汽逆止門卡澀時，要及時消除，消除前要有防止超速的安全措施，必要時要加裝快速關斷閥，主汽門卡澀不能立即消除時，要停機處理。
6. 運行中定期抄表和巡回檢查及微機監視儀表變化時，密切注意調速汽門開度和負荷關系，根據調速汽門的壓力變化情況，防止門座升起或瓦拉下移，使調速汽門不能嚴密關閉，發生甩負荷時超速。
7. 運行人員要熟知超速時的征象（負荷到零或僅帶廠用電，聲音突變異常，轉速表連續上升，油壓升高，振動增大等），遇到超速情況時,果斷采取措施，嚴格執行規程打閘停機，防止事故擴大。
8. 機組長期停運時，做好停機中保養工作，每月進行干燥一次，防止汽水或其它腐蝕物質進入或殘留在汽機及調節供油系統引起汽門及調節部套腐蝕。
9. 在機組滑參數起動過程中，或采用滑壓運行的機組，調速汽門開度要留有富裕度，不應開度過大，以防止同步器超過正常調節范圍或使甩負荷時飛升轉速升高。
10. 堅持調速系統靜態特性試驗，汽輪機大修后或處理調速系統缺陷更換調速部套和重新整定以后均應做汽輪機調速系統試驗，調速系統的速度變動率和遲緩率應符合技術要求，一般規定速度變動率為額定轉速的3-6%，遲緩率不大于額定轉速的的0.5%。
展開 理論力學習題背后的故事—— 蒸汽機的歷史
一、離心調速器
下面是理論力學習題中關于“離心調速器”的典型題目：
圖1中，設飛球調速器的主軸以勻角速度轉動。設重錘的質量為M，飛球的質量各為m，各桿長度均為l，桿重可以忽略不計。試求調速器兩臂的張角。
圖1 離心調速器
利用動靜法，加上慣性力，在動系中列寫平衡方程，可以很快得到結果（具體過程略）：
如果只做到這里，它只是一個普通的習題，學生會計算，也知道調速器兩臂的張角與轉動的角速度有關，但是可能很多學生不一定清楚，它為什么叫“調速器”？是怎樣調速的？它在歷史上起到了什么作用？
實際上，上述習題只反映了離心調速器的一部分內容，如果把離心調速器畫得更完整一點，它的工作原理才更清楚。至少有兩種調節速度的模式。模式一見圖2（a），調速器轉軸與動力軸直接用皮帶輪相連接（類似上面的習題），當動力軸轉動快時帶動調速器小球升高，使得調速器的轉動慣量增加，導致動力軸轉速下降。模式二見圖2（b），調速器小球位置的升降通過連桿與蒸汽機進氣口閥門相連，當動力軸轉動快時帶動調速器小球升高，連桿轉動使進氣口變小，導致動力軸轉速下降。
模式一需要較大質量的小球才能讓動力軸比較平穩地轉動。因為機器本身就有一個巨大的飛輪，其轉動慣量很大，因此調速器小球在不同位置要有明顯不同的轉動慣量；模式二更靈活，通過連桿尺寸設計可以更方便控制轉動軸的速度。感興趣的讀者可以自己建模比較一下兩者的控制效果和效率。
圖2 調速器不同的調速模式
二、行星齒輪
行星齒輪是理論力學運動學中的常見機構。典型的行星齒輪機構如圖3所示：中間有一齒輪類似太陽，旁邊的齒輪類似行星：既繞中間齒輪公轉，又有自轉，故得名。
展開 你是真技術還是在混日子，9個基礎知識一驗便知
二， 他勵直流電機的調速有哪些方法?各種調速方法有什么特點?
他勵直流電動機有三種調速方法：
1 、降低電樞電壓調速。
2 、電樞電路串電阻調速。
3 、弱磁調速 。
各種調速成方法特點:
1 、降低電樞電壓調速：電樞回路必須有可調壓的直流電源,電樞回路及勵磁回路電阻盡可能小,電壓降低轉速下降,人為特性硬度不變、運行轉速穩定,可無級調速。
2 、電樞回路串電阻調速：串電阻越大,機械特性越軟、轉速越不穩定,低速時串電阻大,損耗能量也越多,效率變低。調速范圍受負載大小影響,負 載大調速范圍廣,輕載調速范圍小。
3 、弱磁調速：一般直流電動機,為避免磁路過飽和，只能弱磁不能強磁，電樞電壓保持額定值,電樞回路串接電阻減至最小,增加勵磁回路電阻Rf ,勵磁電流和磁通減小,電動機轉速隨即升高,機械特性變軟。
轉速升高時, 如負載轉矩仍為額定值, 則電動機功率將超過額定功率, 電動機過載運行，這是不允許的, 所以弱磁調速時, 隨著電動機轉速的升高, 負載轉矩相應減小, 屬恒功率調速。為避免電動機轉子繞組受離心力過大而撤開損壞, 弱磁調速時應注意電動機轉速不超過允許 限度。
三，并勵直流電動機和串勵直流電動機特性有什么不同?各適用于什么負載?
并勵直流電動機有硬的機械特性，轉速隨負載變化小、 磁通為一常值, 轉矩隨電樞電流成正比變化, 相同情況下, 起動轉矩比串勵電動機小, 適用于轉速要求穩定, 而對起動轉矩無特別要求的負載。
展開 變頻器頻率控制的幾種方法？
對于變頻器調速的問題，大致來說主要包括有級調速和無極調速。
有級調速就是不能連續對變頻器的頻率進行改變，只能用開關來選擇提前設置好的頻率，常見的有多段速設定和簡易PLC程序設定。
無極調速能夠實現變頻器的連續或者任意頻率的運行也是常用的變頻方法，主要有模擬量和通信控制的方法完成。
下面我們以英威騰的變頻器說明下：
上圖就是變頻器的正面圖，采用本地調速可通過鍵盤數字的加減、鍵盤上的電位器來進行頻率設定，其他方法可通過下面的端子實現。
其中AI2、AI3、10V用于模擬量輸入，AO1、AO2是模擬量輸出端子，參考其使用手冊AI2是電壓(0~10v)或者(0~20ma)的信號控制，AI3是-10v~+10v的信號控制，綠色框框代表的就是多段速的接線端子，藍色的485通訊接口，可采用MODBUS協議進行通信(半雙工)。
以上是各種調速方法接線和實現方法，下面我們大致說明各種方法的設置：
1、本機調速
本機調速可通過鍵盤數字和本機電位器實現，鍵盤數字就修改P00.10的參數進行，需要將頻率指令選擇為0(鍵盤數字設定)，本機電位器是模擬量調速的方法，旋轉鍵盤上的模擬電位器設定，需要將頻率指令選擇為1(模擬量AI1)。
2、多段速調速
這個是最簡單的頻率設定方法屬于有級調速，根據工作需要設定好頻率值，將多功能端子S設置為相應的頻率即可，我們只需要通過接通端子完成，比如設置S3是30Hz，S4是35Hz，S5是40Hz，S3端子通則變頻器以30Hz頻率運行，S5端子通則以40Hz運行。
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