自容式油动机资料.pdf

1 HOLLYSYS-DEH 自容式电液执行器 产品介绍 杭州和利时自动化有限公司杭州和利时自动化有限公司杭州和利时自动化有限公司杭州和利时自动化有限公司 2 自容式执行器市场经济性分析 自容式执行器作为电站汽轮机电液执行器的替代产品，具有集成性、节能性、环保性和故障危险分散性的优点，适用于对现有的电液控制系统进行改造和优化 一、 替代现有的低压透平油改造方案 低压透平油改造方案由于要使用原调节系统中的油源、油动机等液压部套，要适应不同厂家不同年代的产品，影响调节系统性能的因素很多且不容易解决，现场工程实施和以后的售后服务工作量很大，同时故障率较高一台纯凝机组的低压透平油改造的费用与用自容式执行器改造方案的费用大致相当， 而自容式执行器本身是一套全新的调节器，不受原液压系统的任何约束，调节性能大大提高，现场工程实施工作量将大大缩短，因故障率的降低必将赢得用户的亲睐，为我公司今后的 DEH 市场推广铺平道路 二、 用于改造原调节系统不完善和低压透平油方案难以控制的机组 对于运行几十年或停运很久的旧机组的电调改造，油系统和调节系统都已破旧不堪，如改为高压抗燃油系统则成本太高；如改为低压透平油方案则依赖原调节系统的因素较多调节系统的性能大打折扣，此时用自容式执行器方案最为适当和实用。

可达到高性能、低价位、低服务费用、低运行维护费用 三、 替代高压抗燃油改造方案 现如今高压抗燃油改造方案大量用于 200MW 以上的大型机组上面，但它也有缺点，其中最主要的缺点是： 抗燃油有毒性，长期大量使用将为环境保护所不容 利用自容式电液执行器的原理对现用的高压抗燃油电液油动机进行自容式改造，可以只花很少的费用便解决了高压抗燃油系统的环保问题，有很好的市场前景 如用来代替高压抗燃油电液油动机方案，以一台 200MW 机组为例，用高压抗燃油改造方案和用自容式执行器的改造方案费用相当， 但自容式执行器解决了高压抗燃油方案的所有不足之处 综上所述，自容式执行器有其替代现金电调改造方案的优势，经济效益和应用前景都很广阔 3 一一一一、、、、概述概述概述概述 汽轮机数字电液控制系统（DEH） ，常用的应用型式有两种：即高压抗燃油 DEH 和低压透平油 DEH前者主要用于大型机组，后者主要用于中、小型机组 高压抗燃油电液伺服系统，采用独立的高压抗燃油油源站供油，电液油动机结构简单，定位精确，动态响应快，调节品质很好但是所采用的工质为抗燃油，有毒性，在自然界中很难降解，大量应用会造成环境污染 低压透平油电液伺服系统， 是在常规油动机的基础上改造而成， 其性能受原设备的限制，总体来说，其静态精度和动态响应特性均不如高压系统；而且品种繁多，性能差异很大，给工程应用带来很大的工作量。

自容式电液执行器，是将上述两种电液伺服系统统一起来，即可用于大型机组，也可用于中小型机组的新一代产品 用于大型机组时，可以解决高压抗燃油带来的环保问题 用于中小型机组时，可以排除传统油动机和透平油系统存在的各种问题的影响，形成标准化和系列化的独立系统 自容式电液执行器为集成化设计，它将油源站与电液执行器集成为一体，是一种自带油源的电液执行器内部工质采用特殊的抗磨液压油，高压供油自容式电液执行器的应用，像电动执行器一样方便， 只需将其安装在被控阀上， 接通电源和信号线， 便可执行控制任务不需要外部油源站，不需连接外部油管路，不需进行油循环冲洗，不需抗燃油工质，堪称无工质系统 自容式电液执行器内部油系统采用节能设计，系统静态耗油接近于零，动态耗油为瞬间大流量供油，由蓄能器供给；所带油源站采用开关式调压，省去了调压耗油因此，自容式电液执行器的能耗远低于常规电液伺服系统 由于集成化设计，没有外部油管路，消除了火灾危险 由于不用抗燃油，彻底解决了由抗燃油带来的环保问题，因而是环保设计 由于采用高压供油，使其静态精度和动态响应特性达到高压抗燃油系统的水平 自容式电液执行器作为新一代的电液执行器，具有系统优化、集成度高、应用简便、可靠性高、节能、环保、耐污染等特点。

是和利时公司在 DEH 领域又一项创造性的突破，并申请了国家专利，拥有自主知识产权 4 5 6 二二二二、、、、执行器的执行器的执行器的执行器的构成构成构成构成及功能及功能及功能及功能 • 由电液执行器和油源站两部分构成 • 电液执行器由油路控制块、伺服阀、电磁阀、液压缸等部件组成，分为连续调节型和开关控制型两种，采用成熟的高压抗燃油电液油动机技术 • 油源系统由油箱、高压齿轮泵、马达、压力开关、调压电磁阀和蓄能器等部件组成，采用节能、环保技术实现小型化设计，称为油源块，分散并集成到各电液执行器上 • 油源块与电液执行器，为机、电、液一体化设计，形成一个整体不需要连接任何外部油管路 • 内部工质采用特殊的抗磨液压油，不用抗燃油 自容式电液执行器作为汽轮机电液执行器——（电液油动机）的新型替代产品，其功能主要是替代常规电液油动机来作为 DEH 的电液执行机构和供油系统目前国外按自容式原理设计的产品时有所见，国内一些厂家正拟着手开发这类产品，本公司开发的自容式电液执行器，各项控制性能指标达到高压抗燃油电液伺服油动机的水平，有望取代现用的高压抗燃油电液伺服系统，进行环保改造，成为大机组 DEH 的电液执行器。

同时，也可广泛用于中、小机组的 DEH 控制，尤其是那些陈旧的、调节系统损坏严重的机组，采用自容式执行器替代原系统的油动机便可以圆满解决此类机组电调改造的问题 三三三三、、、、工作工作工作工作原理原理原理原理简介简介简介简介 连续控制（1）来自 DEH 的模拟量阀位控制信号，通过功率放大器由 DDV 阀直接控制液压缸，油动机行程通过双冗余 LVDT 反馈回至功率放大器，从而实现液压缸的闭环控制，进而实现 DEH 纯电调控制；控制效果与高压抗燃油 DEH 完全相同 开关控制（2）特殊工况下，通过快控电磁阀，实现油动机的快开和快关，依据现场机组实际情况进行特殊设计 用油特点（3）电液执行器耗油由蓄能器供给，油缸和液控系统为无泄漏设计，避免了能量损耗，其主要耗油为油动机动作时的的动态耗油 用油特点（4）根据蓄能器的耗油情况，通过压力开关控制充油电磁阀和油泵，及时向蓄能器充油，使蓄能器的压力保持在工作范围（12～16Mpa）以内，保证自容式电液执行器正常工作油源压力变化对液压缸定位没有影响 7 泵的特点（5）齿轮油泵和电动机同时处在间歇运转状态，间断性向蓄能器充油在充油过程中，油泵加载，为高负荷状态；其余时间内，油泵处于卸载状态，油泵停止转动，无耗功。

整个系统没有稳态耗油，电动机仅使用 1KW 的电动机，本设计是节能设计 油的特点（6）油箱内部工质采用特殊的抗磨液压油，无毒的环保材料，粘温系数小，能适应较大范围的温度变化，并且不需要再生和维护，不需温度控制，简化了供油系统设计，而且油箱为封闭设计，可免除外界污染，系统的高压部件包容在油箱内，没有外部油管路从而不会生对外漏油，相当于套装油管路设计，不会因泄漏发生火灾 四四四四、、、、设计设计设计设计特点特点特点特点 4.14.14.14.1 节能设计节能设计节能设计节能设计 • 油路系统静态耗油量接近于零，只有动态耗油 • 所有液压部件选用零泄漏的产品，尤其是选用了 DDV 阀 • 动态耗油为油动机快速动作时的耗油量，流量大，但时间很短 • 采用电控开关调压方式进行油源调压，节省了调压耗油量 • 系统耗油量按静态与动态平均耗油量设计，并采用蓄能器蓄能，能量消耗远低于常规供油方式 • 由于节能设计，系统发热量小，可以省去冷油器和油温调节系统 4.2 4.2 4.2 4.2 环保设计环保设计环保设计环保设计 • 由于没有外部油管路，避免了火灾危险，因而可以不用抗燃油 • 由于不用抗燃油，彻底解决了由抗燃油带来的环保问题。

• 由于不用抗燃油，可以省去再生装置及相应的再生系统 • 内部工质采用特殊的抗磨液压油，用量仅 20~40L • 特殊的抗磨液压油的液压性能远优于抗燃油，且能适应较大的环境温度变化范围，因而可以省去电加热器及相应的温控系统 4.4.4.4.3 3 3 3 集成化设计集成化设计集成化设计集成化设计 • 由于节能设计和环保设计，使自容式油路系统大为简化，为实现油源站的小型化、分散化打下基础，为实现油源站与执行器一体化设计创造条件 8 • 每个执行器配有电气箱，能自主实现调压控制，为执行器提供油源；并可提供正常控制、快关控制、液压缸位置反馈和状态指示等接口，配合 DEH 控制器实现阀位控制 4.44.44.44.4 故障危险分散性设计故障危险分散性设计故障危险分散性设计故障危险分散性设计 每个油动机配一套自容式执行器，若某一套系统发生故障时，只影响其中一台油动机，可设法更换，机组其它油动机仍可以正常工作，避免停机检修 自容式电液执行器的特点即为它的优势自容式电液执行器的特点即为它的优势自容式电液执行器的特点即为它的优势自容式电液执行器的特点即为它的优势：：：： 1、集成性，自容式电液执行器为一个独立的部件，有自己油源和控制系统，通过接收指令控制油动机所有的动作，与原调节系统没有任何接口，直接控制油动机，安装维护方便，发生故障时也减少了用户的故障分析环节，可采取整件返厂维修，省心省力。

2、节能、环保为现今社会各个行业提倡的主题，资源的枯竭，环境的破坏，无时无刻不提醒着人们节能环保 五五五五、、、、自容式油动机自容式油动机自容式油动机自容式油动机 DEH 系统系统系统系统实现实现实现实现 DEH 控制器生成的油动机阀位指令信号，经伺服板、DDV 阀油路块，驱动液压缸，从而产生油动机动作油动机行程经 LVDT 测出，反馈至伺服板输入端，使之与该油动机阀位指令保持相等，从而使油动机行程完全由 DEH 阀位指令控制，进而实现 DEH 纯电调控制 各电液执行器相互独立，各油动机阀位指令信号全部由 DEH 控制器运算后生成；由于伺服板 PI 调节器的作用，油源压力变化将不影响油动机行程各执行器直接带动蒸汽阀杆，阀门行程完全取决于 DEH 阀位指令的大小没有任何中间干扰、放大、延迟环节，DEH 指令直接作用于阀杆，使得 DEH 系统的控制精度大大提高、迟缓率大大降低 9 六六六六、、、、控制方式控制方式控制方式控制方式 6.16.16.16.1 自主调压自主调压自主调压自主调压 • 由齿轮泵—马达、压力开关、调压电磁阀和蓄能器配合，为执行器提供压力变化被限定在一定范围内的油源。

• 在正常情况下，齿轮泵—马达处于停止状态 调压过程如下调压过程如下调压过程如下调压过程如下：：：： （1）蓄能器出口压力设定为 14MPa； （2）当蓄能器出口压力低于 12MPa 时，启动电动齿轮泵；延时 2 秒后，调压电磁阀带电，油泵向蓄能器充油； （3）当蓄能器出口压力升高到 16MPa 时，调压电磁阀失电，停止充油，油泵处于卸载状态，延时 2 秒后，停止电动齿轮泵 （4）通常充压过程约 1 分钟，保持时间约为 1 小时 6.6.6.6.2 2 2 2 正常控制正常控制正常控制正常控制 • 来自 DEH 控制器的阀位控制信号，控制 DDV 阀，驱动液压缸，并由 LVDT 反馈定位 主控 主控 I/O模块 I/O模块 FM146 伺服模块 处理通用标准信号AI、DI、AO、DO、PI等等 操作员站 HUB 控制柜 专用模块与液压转换装置和执行部件构成伺服油动机 自容式油动机 LVDT反馈 电液转换器（DDV阀） 10 • 伺服板有 PI 调节器，可以消除调压过程油源变化对阀位的影响，或采用增益较高的比例放大器，使上述干扰减小到最小 • 油动机安全倍率为 2 倍，调压过程的油源压力变动不会影响油动机的控制能力。

6.6.6.6.3 3 3 3 快关控制快关控制快关控制快关控制 • 执行器设有快。