高速水力测功器加减速时负载的响应速度研究

（中国航发湖南动力机械研究所，湖南 株洲 412002）

在某涡轴发动机加减速试验中，出现加减速时间超标的现象。分析试验数据后发现是由于水力测功器负载变化跟随偏慢，导致发动机加减速时间超标。通过调节水力测功器负载变化的响应速度后，水力测功器负载能及时地跟随发动机输出功率的变化速度，重复试验时，发动机加减速时间未再出现超标现象。

1 水力测功器简介

1.1 水力测功器工作原理

水力测功器的原理是通过水力测功器转子叶片对水的搅拌，将发动机输出的机械能转化为水的热能，然后随着水的流动将热能带走，通过散热装置将能量消耗。

水力测功器通过电液伺服阀来调节进水阀，从而调节进水量的大小，通过调节排水阀来调节水在测功器中水压的大小，从而达到调节测功器吸收功率的大小。进水阀开度越大，排水阀开度越小，测功器吸收的功率越大；反之，测功器吸收的功率越小。

水力测功器是通过测量水力测功器壳体的反向扭矩以及水力测功器转子的转速，计算出发动机的输出功率，以此评定发动机的性能，为发动机研制提供试验数据支撑。

1.2 水力测功器负载调节控制方式

在工程应用中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID 控制。水力测功器负载响应速度是通过调节PID 来控制负载的响应速度以及达到稳态所需要的时间。增加P值、D值可以减小控制曲线的摆幅，增大I值可以提高系统的稳定性。……