專利名稱：無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水輪機(jī)調(diào)速器，特別是涉及一種無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器。
目前，國內(nèi)外公知的水輪機(jī)調(diào)速器可分為機(jī)械液壓調(diào)速器、電氣液壓調(diào)速器和數(shù)字式電液調(diào)速器等幾種，數(shù)字式電液調(diào)速器又稱微機(jī)調(diào)速器。迄今為止，所有的水輪機(jī)調(diào)速器，均無一例外地采用液壓機(jī)構(gòu)。在20世紀(jì)80年代初，世界各國都開始研制微機(jī)(液壓)調(diào)速器，直到1993年，華中科技大學(xué)與有關(guān)單位合作，率先完成了“可編程控制器(液壓)調(diào)速器”的開發(fā)和生產(chǎn)，到2000年底，已有近600臺(tái)“可編程控制器(液壓)調(diào)速器，，在國內(nèi)外水電站運(yùn)行，并成為我國當(dāng)前的水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器的主導(dǎo)產(chǎn)品。這種新型的主導(dǎo)產(chǎn)品，也采用了電液轉(zhuǎn)換器、機(jī)械液壓系統(tǒng)和主接力器等結(jié)構(gòu)。
上述幾種水輪機(jī)調(diào)速器都是以電能→液壓能→機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換模式進(jìn)行工作的。液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)快速，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。但是，水電站使用的液壓系統(tǒng)有以下缺點(diǎn)或不足。
(1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。調(diào)速器的液壓系統(tǒng)一般由回油箱、油泵、油泵電動(dòng)機(jī)、安全閥、卸載閥、溢流閥、止回閥、壓力罐、截止閥、引導(dǎo)閥、輔助接力器、主配壓閥、主接力器、緊急停機(jī)閥、開度限制閥、油位計(jì)和電接點(diǎn)壓力表等上百個(gè)零部件組成。
(2)工藝復(fù)雜，且需動(dòng)用大型加工設(shè)備?；赜拖浜蛪毫薜捏w積龐大，需動(dòng)用龍門刨床、立車等大型加工設(shè)備；而油泵及上述多種閥門的加工精度要求都很高，且整個(gè)液壓系統(tǒng)的80％左右的零部件均為非標(biāo)，必需自制和多工種協(xié)作加工制造。
(3)體積大、質(zhì)量大。小型調(diào)速器的液壓系統(tǒng)的外形尺寸為1000mm×1700mm×1600mm，其質(zhì)量約為1.5噸。
(4)需用大量的機(jī)油作工作介質(zhì)。小型調(diào)速器需用機(jī)油1～2噸，且對(duì)介質(zhì)的含水量、酸度和雜質(zhì)含量等需定期作專業(yè)化驗(yàn)和定期濾油。
(5)運(yùn)行中故障率高。電液轉(zhuǎn)換器其油路易堵、易卡；油泵磨損嚴(yán)重，輸油量逐年下降；主配壓閥也常因磨損而品質(zhì)不斷下降。以上三個(gè)部件都是易損件，常需更換。
(6)能耗量大。水電站液壓機(jī)構(gòu)壓力油的滴、跑、冒、漏是常見的現(xiàn)象，很難根治。在待機(jī)狀態(tài)下，油泵也必然會(huì)不斷啟動(dòng)，以補(bǔ)充壓力油的消耗，而更為嚴(yán)重的是，由于油泵的磨損，使其輸油量越來越少，導(dǎo)致油泵越來越頻繁地啟動(dòng)，而且每次啟動(dòng)后的持續(xù)打油時(shí)間越來越長，使調(diào)速器的無功能耗越來越大。
(7)維護(hù)費(fèi)用大。為了保證調(diào)速器的安全運(yùn)行和其工作介質(zhì)機(jī)油的達(dá)標(biāo)，不僅要定期對(duì)機(jī)油作專業(yè)化驗(yàn)，還要定期濾油。水電廠需要購置價(jià)格昂貴的濾油機(jī)，還要大量消耗一次性濾紙，亦要經(jīng)常清洗濾芯或更換濾芯，濾芯是易消耗品。此外，更換價(jià)格昂貴的電液轉(zhuǎn)換部件、油泵和主配壓閥等，也占有相當(dāng)大的比例。
(8)污染環(huán)境。壓力機(jī)油的滴、跑、冒、漏在水電站里是司空見慣、不足為奇的現(xiàn)象。而定期大規(guī)模濾油時(shí)，則往往導(dǎo)致滿地油污，這除了污染廠房外，還會(huì)有部分油污浸蝕土壤，還可能注入江湖，流歸海洋，污染水質(zhì)。
當(dāng)前，國內(nèi)外較先進(jìn)的數(shù)字式電液調(diào)速器，又稱微機(jī)調(diào)速器，其結(jié)構(gòu)中的電液轉(zhuǎn)換器，以及機(jī)械液壓系統(tǒng)中包含的引導(dǎo)閥、主配壓閥和主接力器等零部件，也都無一例外地采用液壓機(jī)構(gòu)作隨動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而微機(jī)電類調(diào)速器所存在的主要缺點(diǎn)或不足，也恰恰是其液壓機(jī)構(gòu)所造成的，因?yàn)?，微機(jī)電類調(diào)速器也是一種由電能→液壓能→機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。其中，電能轉(zhuǎn)換為液壓能的電液轉(zhuǎn)換部件是將電氣信號(hào)連續(xù)地、線性地通過液壓放大而轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的機(jī)械位移和流量信號(hào)的關(guān)鍵元件。因此，電液轉(zhuǎn)換部件是所有微機(jī)電類調(diào)速器的瓶頸，也是決定微機(jī)電類調(diào)速器能否安全可靠運(yùn)行的主要硬件，同時(shí)亦是決定微機(jī)電類調(diào)速器的靜態(tài)品質(zhì)和動(dòng)態(tài)品質(zhì)的主要硬件因素。運(yùn)行實(shí)踐證明，造成水輪機(jī)調(diào)速器不能正常運(yùn)行的50％以上的硬件故障，均是電液轉(zhuǎn)換部件引發(fā)的，應(yīng)該指出的是電液轉(zhuǎn)換部件由于其結(jié)構(gòu)和機(jī)能的特殊性，它恰恰是一個(gè)高故障率的部件。
電液轉(zhuǎn)換部件的種類較多，但都分別存在著各自的缺點(diǎn)或不足。
各種類型的電液轉(zhuǎn)換部件，都無一例外地采用液壓機(jī)構(gòu)，因此，電液轉(zhuǎn)換部件必然存在上述液壓系統(tǒng)所存在的(1)～(8)條缺點(diǎn)或不足，不僅如此，電液轉(zhuǎn)換部件還存在以下技術(shù)問題。
電液轉(zhuǎn)換部件有位移輸出和流量輸出兩種類型。一般輸出位移的稱為電液轉(zhuǎn)換器，輸出流量的稱為電液伺服閥。
帶有一級(jí)液壓放大的步進(jìn)式電液轉(zhuǎn)換器，在供電電源消失后其輸出將保持在電源斷開時(shí)位置，只要是不回到中位，都將導(dǎo)致調(diào)速器的主接力器全開或全關(guān)的災(zāi)難性后果，這是一大技術(shù)性的隱患。
另外，動(dòng)圈式電液轉(zhuǎn)換部件，易被堵塞或被卡阻；環(huán)噴式電液轉(zhuǎn)換部件的靜態(tài)耗油量大，迫使油泵附加啟動(dòng)，能耗大且加速油泵的磨損；比例閥電液轉(zhuǎn)換部件的滯環(huán)很大；噴咀擋板式電液轉(zhuǎn)換部件則更加易堵易卡。由上述可知，電液轉(zhuǎn)換部件不僅缺點(diǎn)多，且價(jià)格較高，至今，還沒有真正理想的適于水電站使用的電液轉(zhuǎn)換部件。因此，徹底甩掉電液轉(zhuǎn)換部件和液壓機(jī)構(gòu)，自然成為人們追求的目標(biāo)。
本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，它主要由電控制器、電伺服驅(qū)動(dòng)器、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成單調(diào)節(jié)無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器；在單調(diào)節(jié)無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器上增設(shè)碳刷組、滑環(huán)組、漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后組成雙調(diào)節(jié)無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，在導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的出軸上固連一套機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接連裝水輪機(jī)導(dǎo)葉；在漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的出軸上固連一套機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接連裝水輪機(jī)漿葉。
本實(shí)用新型還可以采用如下技術(shù)措施所述的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由電動(dòng)機(jī)的出軸與螺套的內(nèi)孔固裝成一體，螺套另一端內(nèi)孔裝有一根絲杠，絲杠的終端固連一個(gè)十字架，十字架安裝在固定的導(dǎo)軌內(nèi)，十字架內(nèi)還裝有一個(gè)滑塊，滑塊的中間軸上再安裝一個(gè)臂柄，在臂柄的另一端軸孔中固裝一根調(diào)速軸，從而組成機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
所述的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由電動(dòng)機(jī)的出軸與蝸桿另一端的內(nèi)孔固裝為一體，蝸桿嚙合蝸輪，蝸輪的軸孔中固裝一根蝸輪軸，從而組成機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
所述的電伺服驅(qū)動(dòng)器、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，采用相互配套使用的交流同步電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的交流同步電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的交流同步電動(dòng)機(jī)。
所述的電伺服驅(qū)動(dòng)器、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，采用相互配套使用的交流異步電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的異步電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的異步電動(dòng)機(jī)。
所述的電伺服驅(qū)動(dòng)器、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，采用相互配套使用的變頻器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的異步電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的異步電動(dòng)機(jī)。
所述的電伺服驅(qū)動(dòng)器、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，采用相互配套使用的直流電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的直流電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的直流電動(dòng)機(jī)。
所述的電伺服驅(qū)動(dòng)器、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，還可采用相互配套使用的磁阻電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的磁阻電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的磁阻電動(dòng)機(jī)。
所述的電伺服驅(qū)動(dòng)器、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，亦可采用相互配套使用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是由電控制器、電伺服驅(qū)動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)及機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，它是以電能→機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換模式工作的，與公知的機(jī)械液壓調(diào)速器、電氣液壓調(diào)速器和數(shù)字液壓調(diào)速器(又稱微機(jī)調(diào)速器)相比較，本實(shí)用新型減少了機(jī)/液或電/液的能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，由于電能較其它能量形式更易傳遞、控制、處理，所以本實(shí)用新型既保留了液壓系統(tǒng)反應(yīng)快速、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和有備用能源的優(yōu)點(diǎn)外，而同時(shí)又克服了液壓機(jī)構(gòu)和電液轉(zhuǎn)換部件的所有缺點(diǎn)或不足。
與公知的水輪機(jī)調(diào)速器相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果無液壓機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)簡單；無壓力油工作介質(zhì)，無堵卡故障，故障率低；無機(jī)油的滴、跑、冒、漏現(xiàn)象，不污染環(huán)境；體積小、重量輕；無大型器件、工藝性好；無易磨易損零部件，近于免維修，故維修費(fèi)用低；可使用水電站的直流電源作備用能源。
本實(shí)用新型的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)是電伺服驅(qū)動(dòng)器與電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)與電液壓伺服系統(tǒng)具有同樣的靜態(tài)品質(zhì)和動(dòng)態(tài)品質(zhì)，所以，無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器在理論上和技術(shù)上是可行的。而與公知技術(shù)的調(diào)速器的容量相同的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)關(guān)鍵部件已經(jīng)系列化、商品化，市場供應(yīng)充足，且已在其它行業(yè)有成熟的運(yùn)行、使用經(jīng)驗(yàn)，只是電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)的成本要高一些，但因其能耗低、維護(hù)費(fèi)用小，所以，本實(shí)用新型的綜合經(jīng)濟(jì)效益仍與公知的調(diào)速器大體相同，由上述可知，從技術(shù)、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)情況來看，本實(shí)用新型的調(diào)速器是可行的、可以實(shí)現(xiàn)的，而且有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下請(qǐng)參閱

圖1、圖2和圖5，電伺服驅(qū)動(dòng)器1接收電控制器(A)的控制信號(hào)，同時(shí)，也通過測量線束2和反饋線束3采樣導(dǎo)葉電動(dòng)機(jī)4的有關(guān)物理量，并獲得來自導(dǎo)葉電動(dòng)機(jī)4的反饋信號(hào)，對(duì)以上三類信號(hào)進(jìn)行綜合，最后通過動(dòng)力驅(qū)動(dòng)線束5向?qū)~電動(dòng)機(jī)4輸出驅(qū)動(dòng)電流，使其電動(dòng)機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)，由于電動(dòng)機(jī)4存在采樣電路和反饋電路，所以需要控制電源線束6對(duì)電動(dòng)機(jī)4供電。螺套7通過鍵14和銷釘13與電動(dòng)機(jī)4的出軸剛性連接在一起，所以螺套7與電動(dòng)機(jī)4同步轉(zhuǎn)動(dòng)，螺套7驅(qū)動(dòng)絲杠8作直線位移，絲杠8推拉十字頭16沿導(dǎo)軌10作直線位移。當(dāng)十字頭16位移時(shí)，十字頭內(nèi)的滑塊15與十字頭16同時(shí)作正交位移，導(dǎo)致臂柄9和調(diào)速軸11以調(diào)速軸11的軸線為中心一起轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)速軸11帶動(dòng)水輪機(jī)導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成對(duì)水輪機(jī)導(dǎo)葉的位置伺服。上述機(jī)構(gòu)構(gòu)成單調(diào)節(jié)的水輪機(jī)調(diào)節(jié)裝置。
參閱圖3和圖4，為本實(shí)施例的水輪機(jī)漿葉調(diào)節(jié)裝置，由水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪主軸18、滑環(huán)組19、轉(zhuǎn)輪動(dòng)力驅(qū)動(dòng)線束20、漿葉電動(dòng)機(jī)21、蝸桿鍵22、蝸輪軸23、蝸輪24、蝸桿銷釘25、蝸桿26組成機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)B2，它和水輪機(jī)漿葉27均安裝在水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪內(nèi)，并與水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪一起繞水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪主軸18轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)線束5將電伺服驅(qū)動(dòng)器1輸出的驅(qū)動(dòng)電流傳導(dǎo)給碳刷組17，碳刷組17與安裝在水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪主軸18上的滑環(huán)組19密切接觸，將電伺服驅(qū)動(dòng)器1輸出的驅(qū)動(dòng)電流通過轉(zhuǎn)輪動(dòng)力驅(qū)動(dòng)線束20導(dǎo)入漿葉電動(dòng)機(jī)21，該電動(dòng)機(jī)21的出軸通過鍵22和蝸桿銷釘25與蝸桿26剛性固裝為一體，蝸桿26與電動(dòng)機(jī)21同步轉(zhuǎn)動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)蝸輪24轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪軸23隨蝸輪24轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)水輪機(jī)漿葉27轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)水輪機(jī)漿葉的位置伺服。漿葉電動(dòng)機(jī)21隨動(dòng)于導(dǎo)葉電動(dòng)機(jī)4，它不接受電伺服驅(qū)動(dòng)器1的采樣，也不向該驅(qū)動(dòng)器1反饋物理量。上述機(jī)構(gòu)構(gòu)成單調(diào)節(jié)的水輪機(jī)調(diào)節(jié)裝置的隨動(dòng)裝置，并與單調(diào)節(jié)的水輪機(jī)調(diào)節(jié)裝置一起組成雙節(jié)的水輪機(jī)調(diào)節(jié)裝置。
參閱圖1～圖6，本實(shí)施例其輸入量是水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速n，其輸出量對(duì)單調(diào)節(jié)水輪機(jī)調(diào)速器是絲杠的位移，對(duì)雙調(diào)節(jié)水輪機(jī)調(diào)速器是絲杠的位移和蝸輪的轉(zhuǎn)角。
參閱圖5和圖6，本實(shí)施例的水輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理是水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組F的轉(zhuǎn)速n反饋到A1處，并與轉(zhuǎn)速給定n0比較，其差值Δn＝n0-n送入電控制器，電控制器對(duì)該差值Δn按給定的數(shù)學(xué)模型，以一定的算法進(jìn)行分析、綜合和決策，最后以數(shù)字方式或模擬量方式輸出控制量，該控制量就是水輪機(jī)導(dǎo)葉和水輪機(jī)漿葉的位置期望值。電控制器有模擬電路和數(shù)字電路兩大類型，其算法可以是經(jīng)典的PID控制算法、最優(yōu)控制算法、模糊控制算法和自適應(yīng)控制算法中的一種。電伺服驅(qū)動(dòng)器是線性功放部件，它接收電控制器的控制量，并接收傳動(dòng)機(jī)構(gòu)反饋給它的位置信號(hào)，綜合之后，以線性方式即時(shí)輸出驅(qū)動(dòng)電流給電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)是水輪機(jī)調(diào)速器的執(zhí)行部件，它通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)導(dǎo)葉和水輪機(jī)漿葉，從而改變水輪機(jī)的進(jìn)水量，進(jìn)而改變水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，完成對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)。事實(shí)上，電伺服驅(qū)動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)是電控制器的隨動(dòng)系統(tǒng)。從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)看，本實(shí)用新型的實(shí)施例是一個(gè)由電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的調(diào)節(jié)裝置，它完全排除了液壓機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，它主要由電控制器、電伺服驅(qū)動(dòng)器、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成單調(diào)節(jié)無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器；在單調(diào)節(jié)無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器上增設(shè)碳刷組、滑環(huán)組、漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后組成雙調(diào)節(jié)無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是在導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(4)的出軸上固連一套機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(B1)，該機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(B1)直接連裝水輪機(jī)導(dǎo)葉(12)；在漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(21)的出軸上固連一套機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(B2)，該機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(B2)直接連裝水輪機(jī)漿葉(27)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是所述的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(B1)，由電動(dòng)機(jī)(4)的出軸與螺套(7)的內(nèi)孔固裝成一體，螺套(7)另一端內(nèi)孔裝有一根絲杠(8)，絲杠(8)的終端固連一個(gè)十字架(16)，十字架(16)安裝在固定的導(dǎo)軌(10)內(nèi)，十字架內(nèi)還裝有一個(gè)滑塊(15)，滑塊(15)的中間軸上再安裝一個(gè)臂柄(9)，在臂柄的另一端軸孔中固裝一根調(diào)速軸(11)，從而組成機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(B1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是所述的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(B2)，由電動(dòng)機(jī)(21)的出軸與蝸桿(26)另一端的內(nèi)孔固裝為一體，蝸桿(26)嚙合蝸輪(24)，蝸輪的軸孔中固裝一根蝸輪軸(23)，從而組成機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(B2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是所述的電伺服驅(qū)動(dòng)器(1)、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(4)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(21)，采用相互配套使用的交流同步電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的交流同步電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的交流同步電動(dòng)機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是所述的電伺服驅(qū)動(dòng)器(1)、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(4)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(21)，采用相互配套使用的交流異步電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的異步電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的異步電動(dòng)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是所述的電伺服驅(qū)動(dòng)器(1)、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(4)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(21)，采用相互配套使用的變頻器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的異步電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的異步電動(dòng)機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是電伺服驅(qū)動(dòng)器(1)、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(4)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(21)，采用相互配套使用的直流電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的直流電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的直流電動(dòng)機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是所述的電伺服驅(qū)動(dòng)器(1)、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(4)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(21)，還可采用相互配套使用的磁阻電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的磁阻電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的磁阻電動(dòng)機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器，其特征是所述的電伺服驅(qū)動(dòng)器(1)、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(4)和漿葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(21)，亦可采用相互配套使用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)漿葉的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器。主要由電控制器、電伺服驅(qū)動(dòng)器、導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成單調(diào)節(jié)無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器；在上述單調(diào)節(jié)無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器上增設(shè)碳刷組、滑環(huán)組、槳葉驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成雙調(diào)節(jié)無液壓機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)水輪機(jī)調(diào)速器。本實(shí)用新型既無電液轉(zhuǎn)換部件，也無液壓機(jī)構(gòu)，是新型的機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)。與微機(jī)、機(jī)械液壓和電氣液壓調(diào)速器相比，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、無大型器件、工藝性好、可靠性高；體積小、重量輕；無壓力油工作介質(zhì)、無堵卡故障、故障率低；無易磨易損零部件、近于免維修、維修費(fèi)用低；可使用水電站的直流電源作備用能源。
文檔編號(hào)H02K7/06GK2581717SQ0228863
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2002年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月22日
發(fā)明者謝森生 申請(qǐng)人:謝森生