Регулятор частоты вращения вала дизель-генератора Советский патент 1988 года по МПК F02D41/14 

Нагрузка

Нагрузка

Изобретение относится к устройствам управления силовыми установками. Цель изобретения - повышение экономичности силовой установки. Задатчик скоростного режима выполнен в виде источника 2 опорного сигнала, а преобразователь - в виде порогового коммутатора 3, первый вход которого совмешен с его выходом. Выход элемента 4 сравнения (ЭС) через исполнительный орган 5 подсоединен к рейке топливного насоса 6 дизеля. Датчик 7 частоты вращения связан с вторым входом ЭС 4. Датчик 1 нагрузки и задатчик скоростного режима подключены к первому и второму входам преобразователя, выход которого подключен к первому входу ЭС 4. Датчик 1связан с первым входом ЭС 4. На холостом ходу дизель-генератор работает на миним. устойчивой частоте, обеспечиваюш.ей миним. расход топлива. На малых нагрузках и нагрузках, близких к номинальной процесс регулирования остается неизменным 2ил. &

4

to

О) 00

ел

Фие.1

Изобретение относится к мaшинocтpoe нию, в частности к устройствам управления силовыми установками, и может быть использовано для регулирования частоты вращения коленчатого вала силовой установки, конкретно дизель-генератора.

Целью изобретения является повышение экономичности двигателя.

На фиг. 1 представлена схе:ма регулятора; на фиг. 2 - регулятор.

Регулятор содержит датчик 1 активной мощности, источник 2 опорного сигнала, связанный через пороговый коммутатор 3 с выходом датчика 1 и первым входом элемента 4 сравнения, выход которого через исполнительный орган 5 подсоединен к рейке топливного насоса 6. Датчик 7 частоты вращения коленчатого вала дизеля 8 подключен к второму входу элемента 4, а на валу двигателя установлен генератор 9.

Элемент 4 сравнения выполнен в виде первого и второго электромагнитов с обмотками 10 и 11 и сердечниками 12 и 13, кинематически связанными между собой штоком 14 и коромыслом центробежного регулятора, выполненного в виде золотника 15, сервомотора 16, шток которого связан с рейкой 17 топливного насоса 6, насоса 18 нагнетательной 19 и сливной 20 магистралей.

Регулятор работает следующим образо.м.

На холостом ходу на первый вход элемента 4 поступает напряжение от источника 2. Под действием напрйжения UHO электро- мегнит создает силу F, перемещающую шток 14 с якорем влево. Перемещение золотника 15 вызывает подключение левой полости сервомотора 16 к нагнетательной магистрали 19, а правой - к сливной магистрали 20 давлением Р. Порщень сервомотора 16 перемещается вправо и смещает рейку 17 топливного наёоса 6 в зону увеличения подачи топлива. Перемещение порщня сервомотора 16 вызывает обратное смещение золотника 15 до полного перекрытия магистралей. По. мере увеличения частоты вращения- двигателя сигнал Uw датчика 7 частоты вращения возрастает, что приводит к увеличению силы Fj второго электромагнита. Под действие.м силы Fj. шток перемещается вправо (фиг. 2). Теперь левая полость сервомотора 16 подключается к магистрали слива, а правая - к магистрали высокого давления. Поршень сервомотора 16 перемещается влево и переводит рейку 17 в положение уменьшенной подачи топлива. Процесс регулирования продолжается до тех пор, пока не выполнится равенство UHO Uu)o. ЧастотаиЗо ,

соответствующая , есть минимальная допустимая частота вращения, при которой дизель работает устойчиво. Таким образом, на холостом ходу дизель-генератор работает на минимальной устойчивой частоте,

обеспечивающей минимальный расход топлива.

На малых нагрузках (десятые доли от номинальной) напряжение с датчика 1 активной мощности меньше напряжения источника 2 (UH С UHO), пороговый коммутатор

3 подключает к элементу 4 сравнения выход источника 2 и процесс регулирования остается неизменным.

При нагрузках, близких к номинальной, с датчика 1 активной мощности сигнал UH

становится больше напряжения источника 2, UHO, пороговый коммутатор подключает к первому входу элемента 4 сравнения выход датчика 1 активной мощности. Процесс регулирования при этом не изменяется, так как регулирование производится относительно нового уровня UH, т.е. до равенства UK и сигнала Uu), что соответствует новому скоростному режиму работы силовой установки, оптимальному для данной величины нагрузки.

Формула изобретения

Регулятор частоты вращения вала дизель-генератора, содержащий элемент сравнения с двумя входами, выход которого через исполнительный орган подсоединен к рейке топливного насоса дизеля, датчик частоты вращения, связанный с вторым входом элемента сравнения, датчик нагрузки и за- датчик скоростного режима, подключенные

к первому и второму входам преобразователя, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности двигателя, задатчик скоростного режима выполнен в виде источника опорного сигнала,

а преобразователь - в виде порогового коммутатора, причем первый вход порогового коммутатора совмещен с его выходом, а выход датчика нагрузки дополнительно связан с первым входом элемента сравнения

JO. 9 9 Л

/

////J//////////

//////////////

Фif8,2