一種新型脈寬調制式高速開關閥的研究.pdf

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

2、閥。該閥采用單噴嘴擋板閥作先導級，球閥作功率級主閥，通過對該閥的結構設計和理論分析，使所研究的高速開關閥能夠滿足水輪機調速系統(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)脈寬調制式高速開關閥的技術指標和功能要求，設計出了高速開關閥的具體結構。該閥采用脈寬調制的方式，利用高頻電磁鐵直接驅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，從而實現(xiàn)進出油口的快速通斷。(2)利用Flu

3、ent軟件對脈寬調制式高速開關閥的主閥流場以及噴嘴擋板閥流場進行了數(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；通過對不同結構尺寸和不同邊界條件下的流場分析，找出了影響高速開關閥流場特性的相關因素，為該閥結構尺寸的合理選擇提供了設計依據(jù)。(3)分析了脈寬調制式高速開關閥的靜動態(tài)特性。在所建立的高速開關閥動態(tài)數(shù)學模型的基礎上，利用MATLAB中的Simulink工具建立了脈寬調制式高速開關閥的時域仿真模型，并對其動態(tài)特性進行了數(shù)