3. Статическая характеристика регулирования

Р ассмотрим схему регулирования ПТ с центробежным грузовым регулятором частоты вращения 1. С увеличением числа оборотов n центробежная сила на грузы увеличивается и муфта регулятора, сжимая пружину, поднимается, увлекая за собой рычаг 5 и поднимая поршень золотника 2. Масло от ГМН под давлением поступит в верхнюю полость сервомотора 3, а в нижней его полости откроется канал для слива масла. Поршень сервомотора переместится вниз, и регулирующий клапан приоткроет канал для прохода пара в ТП. Одновременно будет перемещаться вниз и поршень золотника (система обратной связи) устанавливая его (возвращая) в исходное (среднее) положение. Этим стабилизируется переходный процесс и обеспечивается устойчивость регулирования.

Совокупность установившихся режимов работы ПТ и положений органов ее систем регулирования изображается графически в виде развернутой статической характеристики регулирования (рис. 3).

В квадрате I – характеристика импульсного органа. В условиях эксплуатации ПТ она снимается на холостом ходу турбины, при этом от регулятора скорости отсоединяют передаточный механизм и изменяют частоту вращения ротора в пределах 5% от номинальной (n_о), замеряя перемещения муфты регулятора (x).

В квадрате II – характеристика передаточного механизма. Ее снимают на остановленной турбине, перемещая вручную муфту регулятора и замеряя положение регулирующего клапана.

В квадрате III – характеристика исполнительного механизма. Ее снимают при увеличении нагрузки турбины, записывая одновременно положение регулирующего клапана и мощность ПТ.

В квадрате IV – строится статическая характеристика регулирования частоты вращения n=f(N_э) по трем ранее построенным характеристикам.

Как видно из характеристики (рис. 3), при изменении мощности частота вращения не остается постоянной, а несколько снижается с ростом N_э.

Разница частот на холостом ходу (х.х.) и на номинальной нагрузке (N_{э ном}), отнесенная к номинальной частоте вращения n_о, носит название степени неравномерности регулирования частоты вращения ПТ

По ПТЭ =(4,50,5)% или 45%. При меньших значениях  трудно обеспечить достаточную устойчивость регулирования, а при больших ухудшается точность регулирования и возрастает динамическое повышение частоты вращения при сбросах нагрузки.

Статическая характеристика регулирования обычно имеет участки с разной крутизной (рис. 3а), которая характеризуется местной степенью неравномерности

Степень неравномерности при N_э<0,15N_э^ном не регламентируется. Ее увеличение облегчает включение ТА в сеть, повышает устойчивость работы ПТ на х.х. и на малых нагрузках.

Р егламентируется нижняя граница местной  – не менее 2%, что объясняется необходимостью исключить горизонтальные участки статической характеристики, на которых теряется устойчивость.

Приведенная на рис. 3. статическая характеристика является теоретической. Реальная статическая характеристика, полученная экспериментально при увеличении и уменьшении нагрузки ПТ, не является однозначной (рис. 3а).

В нутри заштрихованной зоны регулирование не чувствует изменение параметров на n. Зона 2n называется областью нечувствительности, а ее отношение к номинальной частоте вращения называется степенью нечувствительности

Полная степень неравномерности с учетом нечувствительности

Степень нечувствительности (обусловленная главным образом силами трения и люфтами в механической передаче) ухудшает качество и снижает быстродействие регулирования. Кроме того, она имеет тенденцию накапливаться с течением времени (выработка люфтов, загрязнение гидравлической системы и т.д.). Она регламентируется 0,3%.