用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，安裝于渦輪發(fā)電系統(tǒng)的排氣出口位置，結(jié)構(gòu)包括：排氣裝置外機(jī)匣、裝有導(dǎo)流板的扇形靜子、扇形轉(zhuǎn)子、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和扇形轉(zhuǎn)子前、后壓板等。裝有導(dǎo)流板的扇形靜子件固定在外機(jī)匣上，而扇形轉(zhuǎn)子件緊貼在靜子件后方，通過壓板與其組裝在一起，并可在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)與扇形轉(zhuǎn)子之間利用傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接。扇形節(jié)流裝置通過改變扇形轉(zhuǎn)子與扇形靜子的相對(duì)位置來控制排氣裝置的出口面積，進(jìn)而對(duì)渦輪發(fā)電系統(tǒng)的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部件少、質(zhì)量輕便和體積小，縮短了排氣裝置的軸向長(zhǎng)度；具有自鎖功能，工作可靠；動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，調(diào)節(jié)快速精確；調(diào)節(jié)系統(tǒng)的氣動(dòng)損失小。
【專利說明】用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是可以調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置。其技術(shù)屬于節(jié)流裝 置領(lǐng)域，可用于對(duì)重量、尺寸比較敏感的航空航天領(lǐng)域微型動(dòng)力或發(fā)電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)。相 較于其他形式的節(jié)流裝置(堵錐、節(jié)流閥等)，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠極大程度地縮短排氣裝 置的軸向長(zhǎng)度，減輕系統(tǒng)的重量；導(dǎo)流板的設(shè)計(jì)使排氣處氣動(dòng)性能相對(duì)較好；并且調(diào)節(jié)快 速、精確，工作可靠。

【背景技術(shù)】
[0002] 在航空航天領(lǐng)域，動(dòng)力裝置或發(fā)電系統(tǒng)在工作過程中不可能自始至終保持一個(gè)不 變的輸出功率，要根據(jù)推力需求或者負(fù)載對(duì)動(dòng)力裝置的做功能力進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如飛機(jī)在不 同的飛行狀態(tài)下需要航空發(fā)動(dòng)機(jī)能夠提供不同的推力以滿足飛機(jī)對(duì)效率、飛行速度或是機(jī) 動(dòng)性的要求；微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)要根據(jù)負(fù)載用電量的不同而不斷地改變輸出功率。隨 著航空技術(shù)的不斷進(jìn)步和性能的不斷提高，對(duì)輸出功率的精確度的要求也變得越來越嚴(yán) 格，因此對(duì)航空動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)一種合適的功率調(diào)節(jié)方式就變得十分必要。
[0003] 現(xiàn)今航空動(dòng)力裝置的功率調(diào)節(jié)方式主要有以下幾種方式：通過改變渦輪前溫度 實(shí)現(xiàn)、通過改變轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)、通過尾噴管的節(jié)流裝置來實(shí)現(xiàn)等。其中節(jié)流裝置是通過對(duì)尾噴 管流動(dòng)通道面積的調(diào)整來改變氣流在渦輪工作的膨脹比，從而改變系統(tǒng)各部件的共同工作 點(diǎn)，確保動(dòng)力裝置在不同條件下能夠穩(wěn)定的提供額定功率。目前常見的節(jié)流裝置有可收縮 噴管、堵錐、節(jié)流閥等，雖然它們都可以起到調(diào)節(jié)功率的作用，但卻存在一定的不足：對(duì)于可 收縮噴管，結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)出口面積的精確的調(diào)節(jié)，需要一套非常繁雜的傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)，在一些較微型的動(dòng)力裝置上難以實(shí)現(xiàn)；對(duì)于堵錐這種節(jié)流方式來說，其工作過程中要在 軸向進(jìn)行大范圍移動(dòng)，因此增加了裝置的軸向長(zhǎng)度，而且由于堵錐的軸向運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致其受到 排氣裝置中比較大的軸向力，另外它的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，力矩傳遞距離遠(yuǎn)，造成堵錐體積大、 質(zhì)量重，這對(duì)于對(duì)重量和體積要求非常嚴(yán)格的航空領(lǐng)域來說不太相稱；而節(jié)流閥，在結(jié)構(gòu)上 相對(duì)簡(jiǎn)單，但是重量比較大，而且流過節(jié)流閥的氣體總壓快速下降、流動(dòng)損失大，導(dǎo)致系統(tǒng) 效率非常低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提出的是一種用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，其目的是為渦 輪發(fā)電系統(tǒng)或是其他動(dòng)力裝置提供質(zhì)量輕便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧的功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過本 扇形節(jié)流裝置使系統(tǒng)在工作過程中能夠根據(jù)負(fù)載的需要，可在較大范圍內(nèi)快速、精確的調(diào) 節(jié)輸出功率，且工作可靠、易于實(shí)現(xiàn)。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案：用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，其安裝于 渦輪發(fā)電系統(tǒng)的排氣出口位置，其特征是包括：排氣裝置外機(jī)匣、裝有導(dǎo)流板的扇形靜子、 扇形轉(zhuǎn)子、齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、角位置傳感器和扇形轉(zhuǎn)子前、后壓板；其中裝有導(dǎo)流板 的扇形靜子固定在排氣裝置外機(jī)匣上，而扇形轉(zhuǎn)子緊貼在靜子件后方，通過扇形轉(zhuǎn)子前、后 壓板與其組裝在一起，并可以在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下自由轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與扇形轉(zhuǎn)子之間利用齒 輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，角位置傳感器設(shè)置在扇形靜子的安裝邊上，扇形節(jié)流裝置通過改變扇形 轉(zhuǎn)子與扇形靜子的相對(duì)位置來控制排氣裝置的出口面積，進(jìn)而對(duì)渦輪發(fā)電系統(tǒng)的落壓比進(jìn) 行調(diào)節(jié)，也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)其功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0006] 在工作過程中，其通過改變扇形轉(zhuǎn)子與扇形靜子的相對(duì)位置來控制排氣裝置的出 口面積，進(jìn)而調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)的功率。當(dāng)節(jié)流裝置全開時(shí)，扇形轉(zhuǎn)子與靜子葉片完全重 合，此時(shí)節(jié)流裝置未被遮擋的面積與渦輪末級(jí)轉(zhuǎn)子出口的環(huán)形面積相等，渦輪處于設(shè)計(jì)點(diǎn) 工作狀態(tài)，整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生最大電功率。當(dāng)節(jié)流裝置全關(guān)時(shí)，扇形轉(zhuǎn)子全部從靜子片后轉(zhuǎn) 出，堵塞部分通道，從而產(chǎn)生節(jié)流效果。即使節(jié)流裝置全關(guān)，依然保留部分通道流通，此時(shí)渦 輪機(jī)處于最低工作狀態(tài)，產(chǎn)生最低電功率。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部件少、質(zhì)量輕便和體積小的特點(diǎn)；扇形轉(zhuǎn) 靜子之間只有周向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，沒有軸向運(yùn)動(dòng)，大大縮短了排氣裝置的軸向長(zhǎng)度；驅(qū)動(dòng)電機(jī)與 扇形轉(zhuǎn)子之間通過渦輪蝸桿連接，具有自鎖功能，且電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)只需要克服轉(zhuǎn)靜子之間的 摩擦力，阻力小、工作可靠；采用步進(jìn)電機(jī)作為調(diào)節(jié)動(dòng)力，渦輪蝸桿的減速比高，且扇形轉(zhuǎn)子 上的葉片數(shù)較多，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，調(diào)節(jié)快速、精確；可通過設(shè)計(jì)扇形轉(zhuǎn)子上的葉片數(shù)來對(duì)節(jié)流 裝置周向氣動(dòng)均勻特性進(jìn)行調(diào)節(jié)；扇形靜子上帶有導(dǎo)流板，有利于提高系統(tǒng)的氣動(dòng)性能； 控制系統(tǒng)可以采用開環(huán)控制和閉環(huán)控制雙控制技術(shù)，是系統(tǒng)工作更加可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 附圖1渦輪發(fā)電系統(tǒng)扇形節(jié)流裝置示意圖。
[0009] 附圖2a是節(jié)流裝置最大面積示意圖(扇形節(jié)流裝置轉(zhuǎn)靜子)。
[0010] 附圖2b是節(jié)流裝置最小面積示意圖(扇形節(jié)流裝置轉(zhuǎn)靜子)。
[0011] 附圖3扇形節(jié)流裝置傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖中a表示蝸桿，b表示扇形禍輪，c表示齒輪軸，d表示扇形轉(zhuǎn)子，e表示扇形靜 子，f表不排氣裝置外機(jī)匣，g表不導(dǎo)流板，h表不激光孔或角位置傳感器，i表不扇形轉(zhuǎn)子 前后壓板。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，其安裝于渦輪發(fā)電系統(tǒng)的排氣出口 位置，其結(jié)構(gòu)包括：排氣裝置外機(jī)匣f、裝有導(dǎo)流板的扇形靜子e、扇形轉(zhuǎn)子d、齒輪傳動(dòng)結(jié) 構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、角位置傳感器h和扇形轉(zhuǎn)子前、后壓板i ;其中裝有導(dǎo)流板的扇形靜子固定在 排氣裝置外機(jī)匣上，而扇形轉(zhuǎn)子緊貼在靜子件后方，通過扇形轉(zhuǎn)子前、后壓板i與其組裝在 一起，并可以在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下自由轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與扇形轉(zhuǎn)子之間利用齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接， 角位置傳感器設(shè)置在扇形靜子的安裝邊上，扇形節(jié)流裝置通過改變扇形轉(zhuǎn)子與扇形靜子的 相對(duì)位置來控制排氣裝置的出口面積，進(jìn)而對(duì)渦輪發(fā)電系統(tǒng)的落壓比進(jìn)行調(diào)節(jié)，也就實(shí)現(xiàn) 了對(duì)其功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0014] 由一組帶導(dǎo)流板g的扇形靜子e和扇形轉(zhuǎn)子d組合形成縮減通流面積的節(jié)流構(gòu) 件；扇形轉(zhuǎn)子d緊貼在靜子后方，控制系統(tǒng)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)扇形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，改變扇形轉(zhuǎn)子與扇 形靜子的相對(duì)位置來控制排氣裝置的出口面積，從而改變系統(tǒng)出口的流量或壓力，對(duì)渦輪 發(fā)電系統(tǒng)的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過扇形轉(zhuǎn)子前后壓板i與其組裝在一起，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下自 由轉(zhuǎn)動(dòng)，節(jié)流裝置的主要部件只有扇形轉(zhuǎn)靜子、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，極大程度 減少系統(tǒng)重量；并且這種節(jié)流方案中，實(shí)現(xiàn)節(jié)流的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件承受的氣動(dòng)載荷沿軸向朝后，而 驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)是沿周方向，不僅使驅(qū)動(dòng)部分的載荷降低，顯著減小驅(qū)動(dòng)部分的體積、重量和功 率，還可以極大地縮短節(jié)流裝置的軸向位置，減小整個(gè)系統(tǒng)的體積，系統(tǒng)工作時(shí)，通過改變 扇形轉(zhuǎn)子與扇形靜子的相對(duì)位置來控制排氣裝置的出口面積，進(jìn)而對(duì)渦輪發(fā)電系統(tǒng)的功率 進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)節(jié)流裝置全開時(shí)，扇形轉(zhuǎn)子與靜子完全重合，此時(shí)節(jié)流裝置未被遮擋的面積與 渦輪第二級(jí)轉(zhuǎn)子出口的環(huán)形面積相等，渦輪處于設(shè)計(jì)點(diǎn)工作狀態(tài)，整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生最大 電功率，當(dāng)節(jié)流裝置全關(guān)時(shí)，扇形轉(zhuǎn)子全部從靜子后轉(zhuǎn)出，堵塞部分通道，從而產(chǎn)生節(jié)流效 果。即使節(jié)流裝置全關(guān)，依然保留部分通道流通，此時(shí)渦輪機(jī)處于最低工作狀態(tài)，產(chǎn)生最低 電功率。
[0015] 所述控制系統(tǒng)，其組成部件有DSP、存儲(chǔ)器、通信接口、信號(hào)接口、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電源， 其中DSP為控制系統(tǒng)的核心，通過通信接口外接監(jiān)控計(jì)算機(jī)，通過信號(hào)接口外接零位開關(guān) 和變換器，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接步進(jìn)電機(jī)。在工作過程中，DSP通過信號(hào)接口接收來自零位開 關(guān)、角位置傳感器和變換器傳來的關(guān)于扇形轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速、電流和電壓等信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行 處理，然后根據(jù)程序要求通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)指令電機(jī)帶動(dòng)扇形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，改變排氣裝置出口面 積，保證轉(zhuǎn)速維持在既定范圍并調(diào)節(jié)輸出功率至所需大小。
[0016] 所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與扇形轉(zhuǎn)子之間利用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，可以采用齒輪減速、蝸輪蝸桿 減速；這樣的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能設(shè)置較高的減速比，以便提高調(diào)節(jié)精度、減小驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力 矩，也就有利于縮小電機(jī)尺寸、重量；同時(shí)采用了蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)使扇形節(jié)流裝置具有自 鎖功能，增加了系統(tǒng)工作的可靠性；且這種連接方法有利于驅(qū)動(dòng)電機(jī)在外機(jī)匣上選擇合適 的布置位置，使電機(jī)遠(yuǎn)離溫度較高的機(jī)匣，工作更加安全可靠。
[0017] 在排氣裝置外機(jī)匣與扇形靜子的安裝邊上設(shè)置一個(gè)通激光的孔h，在扇形轉(zhuǎn)子上 也布置一個(gè)同樣的孔，該孔外設(shè)置一激光發(fā)射頭和光電感應(yīng)頭；并配合采用步進(jìn)電機(jī)通過 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)扇形轉(zhuǎn)子，這樣可以方便地采用開環(huán)控制方式驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，并在每輪到扇 形轉(zhuǎn)子運(yùn)行到初始位置時(shí)，由控制系統(tǒng)通過觀察激光能否穿過激光孔來判斷扇形轉(zhuǎn)子是否 在初始位置，從而對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行回零操作，消除步進(jìn)電機(jī)偶發(fā)的失步影響，提高開環(huán)控制 的精度。
[0018] 可以在排氣機(jī)匣與扇形靜子的安裝邊上設(shè)置一組角位置傳感器h，并配合采用伺 服電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)扇形轉(zhuǎn)子，這樣可以采用閉環(huán)控制方式驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，在控制系 統(tǒng)能配合使用閉環(huán)方式控制節(jié)流裝置時(shí)，此種設(shè)計(jì)能精確控制節(jié)流系統(tǒng)的節(jié)流程度和調(diào)控 速度。
[0019] 所述扇形轉(zhuǎn)子上具有較多的葉片數(shù)，在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)排氣裝置中氣體 流動(dòng)的均勻性要求、提高控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求和對(duì)功率調(diào)節(jié)的精度需要之間 的協(xié)調(diào)來設(shè)計(jì)葉片數(shù)；根據(jù)輸出功率的極限值來設(shè)定最大最小面積，并根據(jù)公式：

【權(quán)利要求】
1. 用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，其安裝于渦輪發(fā)電系統(tǒng)的排氣出口位 置，其特征是包括：排氣裝置外機(jī)匣、裝有導(dǎo)流板的扇形靜子、扇形轉(zhuǎn)子、齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、驅(qū) 動(dòng)電機(jī)、角位置傳感器和扇形轉(zhuǎn)子前、后壓板；其中裝有導(dǎo)流板的扇形靜子固定在排氣裝置 外機(jī)匣上，而扇形轉(zhuǎn)子緊貼在靜子件后方，通過扇形轉(zhuǎn)子前、后壓板與其組裝在一起，并可 在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下自由轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與扇形轉(zhuǎn)子之間利用齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，角位置傳感 器設(shè)置在扇形靜子的安裝邊上，扇形節(jié)流裝置通過改變扇形轉(zhuǎn)子與扇形靜子的相對(duì)位置來 控制排氣裝置的出口面積，進(jìn)而對(duì)渦輪發(fā)電系統(tǒng)的落壓比進(jìn)行調(diào)節(jié)，也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)其功率 進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，其特征是所 述的帶導(dǎo)流板的扇形靜子和扇形轉(zhuǎn)子組合形成縮減通流面積的節(jié)流構(gòu)件；扇形轉(zhuǎn)子緊貼在 靜子后方，通過壓板與其組裝在一起，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下自由轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)工作時(shí)，通過改變扇 形轉(zhuǎn)子與扇形靜子的相對(duì)位置來控制排氣裝置的出口面積，進(jìn)而對(duì)渦輪發(fā)電系統(tǒng)的功率進(jìn) 行調(diào)節(jié)，當(dāng)節(jié)流裝置全開時(shí)，扇形轉(zhuǎn)子與靜子完全重合，此時(shí)節(jié)流裝置未被遮擋的面積與渦 輪第二級(jí)轉(zhuǎn)子出口的環(huán)形面積相等，渦輪處于設(shè)計(jì)點(diǎn)工作狀態(tài)，整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生最大電 功率，當(dāng)節(jié)流裝置全關(guān)時(shí)，扇形轉(zhuǎn)子全部從靜子后轉(zhuǎn)出，堵塞部分通道，從而產(chǎn)生節(jié)流效果； 即使節(jié)流裝置全關(guān)，依然保留部分通道流通，此時(shí)渦輪機(jī)處于最低工作狀態(tài)，產(chǎn)生最低電功 率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，其特征是所述 驅(qū)動(dòng)電機(jī)與扇形轉(zhuǎn)子之間利用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用齒輪減速、蝸輪蝸桿減 速，能設(shè)置較高的減速比，以便提高調(diào)節(jié)精度、減小驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，其特征是所述 排氣裝置外機(jī)匣與扇形靜子的安裝邊上設(shè)置一個(gè)通激光的孔，在扇形轉(zhuǎn)子上也布置一個(gè)同 樣的孔，該孔外設(shè)置一激光發(fā)射頭和光電感應(yīng)頭；并配合采用步進(jìn)電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng) 扇形轉(zhuǎn)子，可方便地采用開環(huán)控制方式驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，并在每輪到扇形轉(zhuǎn)子運(yùn)行到初始位 置時(shí)，由控制系統(tǒng)通過觀察激光能否穿過激光孔來判斷扇形轉(zhuǎn)子是否在初始位置，從而對(duì) 控制系統(tǒng)進(jìn)行回零操作，消除步進(jìn)電機(jī)偶發(fā)的失步影響，提高開環(huán)控制的精度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，其特征是所述 排氣機(jī)匣與扇形靜子的安裝邊上設(shè)置一組角位置傳感器，并配合采用伺服電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)驅(qū)動(dòng)扇形轉(zhuǎn)子，這樣可采用閉環(huán)控制方式驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，在控制系統(tǒng)能配合使用閉環(huán)方 式控制節(jié)流裝置時(shí)，此種設(shè)計(jì)能精確控制節(jié)流系統(tǒng)的節(jié)流程度和調(diào)控速度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，其特 征是所述扇形轉(zhuǎn)子上具有若干個(gè)葉片數(shù)，在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)排氣裝置中氣體流 動(dòng)的均勻性要求、提高控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求和對(duì)功率調(diào)節(jié)的精度需要之間的 協(xié)調(diào)來設(shè)計(jì)葉片數(shù)；根據(jù)輸出功率的極限值來設(shè)定最大最小面積，并根據(jù)公式：
中4"x為節(jié)流裝置最大面積，Ain為節(jié)流裝置最小面積，^為葉片數(shù)，為每個(gè)葉片的周向 角度，R為節(jié)流裝置的內(nèi)壁外徑，r為轉(zhuǎn)子壓板半徑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，其特征是所述 扇形靜子上帶有導(dǎo)流板，該導(dǎo)流板面向來流方向，與扇形靜子緊密連接在一起，其與扇形靜 子間的連接可考慮采用焊接方式，該導(dǎo)流板單側(cè)型面與來流方向，即通流管軸向的夾角為 30° ~50°，其相對(duì)于直板結(jié)構(gòu)，減小流動(dòng)機(jī)械能損失，改善了節(jié)流裝置的氣動(dòng)性能，提高了 排氣裝置的總壓恢復(fù)系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于調(diào)節(jié)渦輪發(fā)電系統(tǒng)功率的扇形節(jié)流裝置，其特征是所述 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)靠驅(qū)動(dòng)電機(jī)端的蝸輪蝸桿傳動(dòng)中采用有角度的扇形蝸輪；可在扇形轉(zhuǎn)子端處的齒 輪直徑小的情況下向上提高扇形蝸輪的尺寸，達(dá)到提高齒輪傳動(dòng)減速比的目的，而扇形渦 輪的角度由此處空間大小和減速比需要提高的程度來決定。
【文檔編號(hào)】F02K1/12GK104500267SQ201410823850
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】康劍雄, 孫福超, 謝征, 向鑫, 張建飛 申請(qǐng)人:南京凌日星能源科技有限公司