Регулятор частоты вращения теплового двигателя Советский патент 1989 года по МПК F02D31/00 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к регуляторам частоты вращения теплового двигателя преимущественно двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение эффективности регулятора путем повьше ния точности регулирования и стабильности частота вращения ваиа теплового двигателя на установившихся режимах.

На чертеже представлена структурная схема регулятора.

10

Регулятор часто ты вращения со- ,держит электродвигатель 1, дифференциал 2, приводные валы 3 и 4 кото-, .рого связаны с валами 5 и 6 теплового двигателя 7 и электродвигателя .1, а суммирующий вал 8 - с топливодозирующим органом 9 двигателя 7 последовательно соединенные программный блок 10 с устройством 11 внешнего ввода информации, блок 12 вычисления управляющего воздействия, блок 13 управления электродвигателем 1 и устройство 14 защиты от перегрузок, соединенное с электродви4ib

сл

СП

о ISD

со

гателем 1, датчик 15 и измеритель 16 частоты вращения вала 5 теплового двигателя, дифференциальное электронное устройство 17 с двумя входами и одним выходом и интегратор 18, причем входы дифференциального электронного устройства 17 соединены с про- граммньм блоком 10 и измерителем 16 частоты вращения, его выход - с входом интегратора 17, а выход последнего соединен с блоком 12 вычисления управляющего воздействия.

Регулятор частоты вращения работает следующим образом.

Вал 3 дифференциала 2 приводится во вращение от двигателя 7 через вал 5, а вал i - дифференциала приводится во вращение от вала 6 электродвигателя 1 во встречном направлении. В случае равенства частот вращения приводных валов 3 и 4 дифференциала суммирующий вал 8 и связанный с ним топливодозирующий орган 9 неподвижны. При изменении нагрузки двигателя или задании новpro скоростного режима частота вращения одного из приводных валов дифференциала 3 или 4 изменяется, суммирующий вал 8 диф- ференциала разворачивается и перемещает топливодозирующий орган в положение, соответствующее новому нагрузочному и скоростному режиму двигателя 7, до совпадения частот вращения приводных валов 3 и 4 дифференциала, что обеспечивает осу- ществление главной обратной связи в регуляторе.

Задание по частоте вращения вводится Е программньй блок 10 с помощью устройства 11 ввода внещней информации и через блок 12 вычисления управляющего воздействия поступает в блок 13 управления электродвигателем. Одновременно сигнал задания по частоте вращения теплового двигателя программного блока 10 поступает в дифференциальное устройство 17, где сравнивается с сигналом измерителя 16 частоты вращения двигателя. Сигнал, пропорцио- .ъ

нальньй разности частот вращения

двигателя - истинной и заданной, поступает в интегратор 18 и далее с его выхода на вход блока 12 вычисления управляющего воздействия.

Работа двигателя в установившемся режиме характеризуется медленными изменениями нагрузки и частоты вращения двигателя 7 и электродвигателя

1 (вождение). Отклонение частоты вргицения двигателя 7 от заданной (ошибка регулирования) фиксируется дифференциальным устройством 17 и преобразуется в интеграторе 18. Последний обеспечивает накопление ошибки до величины, превьшающей порог срабатьшания блока 12 вычисления управляющего воздействия, что повы- щает чувствительность системы и,

как следствие, обеспечивает высокие показатели стабильности и точности процесса регулирования. Постоянная интегрирования интегратора 18 выбрана таким образом, что на переходных

режимах, когда действие интегратора 18 отрицательно сказьшается на динамических показателях гфоцесса регулирования, его влияние оказьшается незначительным. Приемлемые показатели качества переходного процесса обеспечиваются в этом случае действием главной обратной связи через механический дифференциал 2.

С-; ф

-II II « I

13

J