邏輯插裝式調速器的關鍵技術

由邏輯插裝閥組成水輪機調速器液壓系統與采用主配等傳統液壓元件組成的系統其基本原則是一致的，但由于邏輯插裝閥本身的多機能和組合靈活的特點，設計過程較傳統系統要復雜一些。

(1)主閥單元的工作特性。一般插件的工作狀態由作用在閥心上合力大小和方向決定。當合力大于零，閥心關閉；當合力小于零，閥心開啟；當合力等于零，閥心停留于某一平衡位置。應當指出，其閥心實際的受力狀態、開關過程遠比有關資料的分析復雜得多。不過A、B、K三腔的壓力關系仍是起主導作用，由于工作腔A/B的壓力是由工作負載條件決定，不能任意改變，所以一般只能通過對控制腔K壓力的改變來實現對邏輯插裝閥的控制。

應當指出：控制腔K壓力必須始終大于工作腔A或B中的任何一個壓力，才能確保邏輯插裝閥在調節過程結束時可靠關閉，如圖33所示。

(2)先導控制供油的選擇。先導控制供油可分為內供、外供、內外聯合供油。控制油引自主閥內部，稱內供。這種方式主閥關閉緩慢，特殊情況下會影響主閥關閉的可靠性，甚至有反向開啟的可能性，這對于大通徑插件更為明顯。對調速器液壓隨動系統而言，要求邏輯插裝閥的開啟/關閉動作高度可靠與快捷，顯然．應盡可能采用外供或內外聯合供油，特殊情況下，也可考慮設置小型蓄能器，以保證先導控制油的工作壓力盡可能地穩定可靠。

(3)主控回路設計。根據調速系統的初步設計以及主機對調節保證、過渡過程的要求，確定主控回路的構成以及各邏輯插裝閥單元的規格、結構形式、面積比等參數。

邏輯插裝閥單元的規格不同，對先導回路及先導閥的最大通流能力要求也不盡相同。

起調節作用先導閥的選用可以由比例閥、比例伺服閥、高速開關閥或其他類型的數字閥等供選擇；不起調節作用的輔助性先導閥，如緊急停機閥，則可直接采用普通標準電磁球閥或電磁滑閥。

目前主要選用快速開關閥(響應時間約3ms)作為調節用的先導閥，它具有抗油污能力強、重復性好、工作穩定、功耗低、可直接與計算機接口等優點，只需控制快速開關閥的脈沖頻率或數量，就可實現對插裝閥控制腔壓力/流量的連續控制。這是一種很有前途的數字閥，其數字化特征簡化了微機調節器系統，尤需D/A轉換，使控制簡單化、可靠性提高。

由普通電磁鐵驅動各類一般用途的電磁換向閥，雖然也具有開關特征，但由于其響應太慢，常在數十毫秒到上百毫秒之間，無法實現對壓力/流量的連續平穩控制，因此普通電磁換向閥不能用作數字閥。

此外，必須高度重視壓力干擾問題。由于邏輯插裝閥實質上是一種壓力控制型元件，所以在用于調速器液壓控制回路時必須經過嚴格計算，了解接力器位置隨動控制過程中每個局部油路的壓力變化情況，注意邏輯插裝元件壓力變化情況和閥的開關速度。注意分析接力器換向過程及小波動過渡過程中壓力變化的影響，充分重視先導油路中單向閥、梭閥的作用及其功能的巧妙應用。

如果只是簡單照搬某些應用場合的系統圖，而未作必要細致的分析計算，則可能影響接力器的運動狀態，導致局部誤動或動作失調，嚴重時將導致系統癱瘓。