一種新型脈寬調(diào)制式高速開關(guān)閥的研究.pdf

1、數(shù)字式電液調(diào)速器以其智能化程度高、動態(tài)響應(yīng)快、穩(wěn)態(tài)誤差小以及抗干擾能力強等優(yōu)點，已成為今后水輪機(jī)調(diào)速器的發(fā)展方向。高速開關(guān)閥具有響應(yīng)速度快、抗污染能力強、易于與電子電路接口等優(yōu)點，是數(shù)字式電液調(diào)速器的核心元件。高速開關(guān)閥的性能好壞直接影響水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的控制性能，現(xiàn)有的高速開關(guān)閥存在著輸出流量小、響應(yīng)速度慢等缺點，不能滿足水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的控制要求。本文針對水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)對高速開關(guān)閥的功能要求和技術(shù)指標(biāo)，設(shè)計出了一種新型脈寬調(diào)制式高速開關(guān)

2、閥。該閥采用單噴嘴擋板閥作先導(dǎo)級，球閥作功率級主閥，通過對該閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計和理論分析，使所研究的高速開關(guān)閥能夠滿足水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的控制要求。
　　 本文所做的工作主要包括如下內(nèi)容：(1)根據(jù)脈寬調(diào)制式高速開關(guān)閥的技術(shù)指標(biāo)和功能要求，設(shè)計出了高速開關(guān)閥的具體結(jié)構(gòu)。該閥采用脈寬調(diào)制的方式，利用高頻電磁鐵直接驅(qū)動單噴嘴擋板閥的擋板作高速運動，使差動液壓缸的活塞在壓差作用下推動主閥閥芯高速開關(guān)，從而實現(xiàn)進(jìn)出油口的快速通斷。(2)利用Flu

3、ent軟件對脈寬調(diào)制式高速開關(guān)閥的主閥流場以及噴嘴擋板閥流場進(jìn)行了數(shù)值仿真。得出了流場的流線圖、速度矢量圖和壓力分布圖等；通過對不同結(jié)構(gòu)尺寸和不同邊界條件下的流場分析，找出了影響高速開關(guān)閥流場特性的相關(guān)因素，為該閥結(jié)構(gòu)尺寸的合理選擇提供了設(shè)計依據(jù)。(3)分析了脈寬調(diào)制式高速開關(guān)閥的靜動態(tài)特性。在所建立的高速開關(guān)閥動態(tài)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，利用MATLAB中的Simulink工具建立了脈寬調(diào)制式高速開關(guān)閥的時域仿真模型，并對其動態(tài)特性進(jìn)行了數(shù)