Двухимпульсный регулятор скорости Советский патент 1975 года по МПК G05D13/38 

1

Двухимпульсный регулятор скорости предназначен для регулирования дизель-генераторных агрегатов стационарного и транспортного назначения, к которым предъявляются повышенные требования по качеству вырабагываемой электроэнергии.

Известны двухимпульсные регуляторы скорости, содержащие один исполнительный орган, управление которым осуществляется сигналами скоростной ошибки и нагрузки.

В известной коиструкции регулятора для стационарных дизель-генераторных установок исполнительный гидравлический сервомотор имеет два независимых золотника, один из которых управляется сигналом скоростной ошибки, а другой - сигналом нагрузки.

Введение сигнала по нагрузке непосредственно в гидро.мотор позволяет получить повышенпое быстродействие по сигналу нагрузки и улучшенные динамические показатели регулирования .скорости.

Недостатками известной конструкции являются: пониженная точность регулирования по сигналу нагрузки, сложность организации параллельной работы агрегатов по .методу смещения статических характеристик, а также необходимость выполнения различных -по конструкции органов в задания регулятора для стационарного или транспортного агрегата.

Предложенный двухимпульсный регулятор скорости содержит центробежный измеритель скорости с золотником и силовой обратной связью буферного типа, усилитель с электро.механическим преобразователем, соединенный с золотником нагрузки, исполнительный гидромотор, соединенный с золотником центрооежного измерителя скорости и золотником нагрузки, рычаг жесткой обратной связи, гидромотор задания скоростного режима, задатчик скорости и датчик перемещения, выход которого соединен с входом усилителя, и отличается тем, что золотник нагрузки гидравлически соединен с циvIИHДpoм гидромотора задания скоростного режима, шток которого соединен через рычаг жесткой обратной связи с датчиком перемещения, а задатчик скорости соединен с входом усилителя.

Это позволяет повысить точность регулирования скорости при параллельной работе и унифицировать конструкции регуляторов для дизель-генераторов стационарного и транспортного назначения.

Схема предлагаемого регулятора изображена на чертеже.

Предлагаемое устройство содержит усилитель 1 с электромеханически.м преобразователем, на который подаются электрические сигналы нагрузки и задания скоростного режима, золотник 2, соединенный с электромеханическим преобразователем, центробежный йзмер,итель 3 скорости, золотни.к 4,-ионолннтельный гидромотор 5, гидромотор 6 задания скорости, устройство буферной обратной связи У для центробежного ;измерителя, рычаг 8 жесткой обратной свяЗИ и датчик 9 перемещения штока гидромотора задания скорости.

Работа регулятора происходит следующим образом.

На входе усилителя 1 формируется сигнал ошибки е по закону

S в + -« - -.(1|

где фо - сигнал задания скоростного режима;Ост - сигнал суммарной нагрузки станции;Я - сигнал перемещения штока гидромотора 6 задания скорости.

В устаиовившемся режиме Сигнал ошибки е равен нулю. В этом Случае перемещение штока гидромотора скорости .пропорционально сигналу задания скорости фо с суммарной нагрузке станции Остл ср, + а„(2)

Фактическая скорость, которая определяется величиной перемещения верхнего упора всережимной пруж1ины, зависит от положения штока исполнительного .гидромотора 5, т. е. от мощности развиваемой дизелем, и соотношения плеч.рычага 8 в жесткой обратной связи. Регуляторная характеристика агрегата имеет вид

ср--, 4-«ст - «,(3)

где ф - фактическая скорость дизеля;

а мощность, развиваемая дизелем. КаК следует из (3) при параллельной работе агрегатов обеспечивается равномерное распределение нагрузок по -методу смещения статических характеристик.

. Улучшение-динамических -показателей регулИроваиия достигается за счет того, что золотник 2 нагрузки одновременно управляет как исполнительным гидромотором 5, так и гидромоторам 6 задания. Быстродействие гидромотора 6 выбирается из условия, чтобы в ди-намике при смещении золотника нагрузки - от положения -лерекрышИ положение верхнего упора .всережимной пружины оставалось не-изменным. Например, при набросе нагрузки ЗОЛОТНИК 2 смещается вниз и открывает доступ рабочей жидкости в цилиндры гидромоторов 5 и 6. Шток гидро;мотора 5 перемещается .вверх на величину, соответствующую набрОШенной нагрузке, и ослабляет натяг всереЖ.ИМНОЙ пружины.

Шток гидромотора 6 перемещается вниз и когмпенсирует изменение положения верхнего упора Всережимной пружины, сохраняя неизменной .фактическое значение задания скорости вращения дизеля. В момент, когда штОКИ пидромотОров займут положение, соответствующее наброшенной нагрузке, сигнал ошибки Ё на входе усилителя 1 становится равным нулю, и золотник 2 возвращается в положение иерекрыШИ. - Возникшее за время перемещения штоков гидромотора отклонение скорости вращения ликвидируется центробежным измерителем скорости, за счет его воздействия на исполнительный гидромотор 5.

При изменении Сигнала задания скоростного режима работа регулятора происходит аналогичным образом.

liaiipaMcp, при увеличении сигнала задания в первый момент перемещаются штоки обоих гидромоторов. Однако так Как нагрузка на дизель остается прежней, перемещение исполНительного гидромотора 6 прИВодит к увеличению скорости вращения. На это увеличение скОрости реагирует центробежный измеритель, который перемещает свой золотник вверх и обеспечивает слив рабочей жидкости из цилиндра гидромотора 5. Тем самым шток исполнительного гидр0;мотора поддерживается в положении, соответствующем нагрузке, а за счет перемещения щтока гидромотора 6 происходит сжатие всережимной пружины и установка нового значения фактической СКо.рости вращения.

Таким образом, в регуляторе реализуются повышенные показатели регулирования скорости пр.и изменении нагрузки, равномерное раснределение нагрузок между агрегатами при параллельной работе при нулевом наклоне регуляторных характеристик и установка заданНого скоростного режима. Это позволяет использовать единую схему двухимпульсного регулятора как для стационарных, так и для транспортных дизель-генераторных установок.

Предмет изобретения

Двухимпульсный регулятор скорости дизельгенераторов, содержащий центробежный измеритель скорости с золотником и силовой обратной связью буферного типа, усилитель с электромеханическим преобразователем, соединенным с золотником нагрузки, исполнительный гидромотор, Соединенный с золотником центробежного измерителя скорости через каналы Оиловой обратной связи и золотником нагрузки, рычаг жесткой обратной связи но перемещению щтока исполнительного гидромотора, гидромотор задаНия скоростного режима, задатчик скорости .и датчик перемещения, выход которого соединен с входом усилителя, отличающийся тем, что, с целью раСширения области применения и повышения точности регулирования, золотник нагрузки гидравлически соединен с цилиндром гидромотора задания скоростного режима, шток .которого соединен через рычаг жесткой обратной связи с датчиком перемещения, а задатчик скорости соединен с входом усилителя.

JL/iy

Слив

/

V5

I

Слаб