Регулятор скорости дизель-генератора Советский патент 1980 года по МПК G05D13/38 F02D31/00 

1

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к регуляторам скорости дизель-генераторов.

Известны регуляторы скорости дизель-генераторов, содержащие центро- 5 бежный измеритель скорости, снабженный пружиной с регулируемой начальной деформацией и соединенный с золотником исполнительного, сервомотора, управляющего органом дозирования топ-10 ливоподачи, и злектромагнит, якорь которого кинематически соединен с золотником сервомотора, а обмотки подключена к задатчику режима работы через электрическую линию связи 1 . 5

Известные регуляторы скорости имеют ограниченные возможности по качеству процесса регулирования скорости дизель-генератора, а именно; по обеспечению устойчивости системы ав- 20 тематического регулирования и точности регулирования скорости в переходных режимах. Это связано С тем, что при работе дизель-генераторав различных условиях отдельные парамет-25 ры системы.регулирования могут меняться в широком диапазоне вследствие изменения температурного режима и естественного износа узлов и деталей регулятора н дизеля.30

Наиболее близок по технической сущности к изобретению регулятор скорости дизель-генератора, содержащий датчик скорости, соединенный с исполни- . тельным органом сервомотора, который кинематически связан с органом дозирования топливоподачи и якорем электромагнита, а также задатчик режима работы 2 .

Недостатком этого регулятора является низкая точность в широком диапазоне изменения параметров дизель-генератора.

Цель изобретения - повышение точности регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор введены выпрямитель и последовательно соединенные логи ческий блок, усилитель и сумматор, а электромагнит снабжен дополнительной обмоткой, подключенной ко второму входу сумматора и входу выпрямителя, выход которого подсоединен ко второму входу усилителя., управлякхций вход которого соединен с выходом логического блока, третий вход сумматора подключен к выходу задатчика режима работы, а выход - к основной обмотке электромагнита. На чертеже представлена схема ре гулйтора скорости дизель-генератора Регулятор содержит датчик 1 ci oрости, сервомотор 2 с поршнем 3 и исполнительным органом 4, механизм изменения начальной деформации пружины датчика скорости, орган 6 дози рования топливоподачи, .электромагнит 7 с якорем 8, основной обмоткой дополнительной обмоткой,10, сумматор 11, задатчик 12 режима работы, выпрямитель 13, усилитель 14, логическое устройство 15. Управление органом 6 дозирования топливоподачи двигателя осуществляет ся сервомотором 2, исполнительный ор ган 4 которого обеспечивает перестановку поршня 3 при изменении условий равйовесия между движущими силами датчика 1 скорости, электромагнитными силами электромагнита 7 и силой сопротивления пружины механизма 5 датчика скорости. Дополнительная обмотка 10, воспринимающая изменение тока в основной обмотке9 электромаг нита, подключена ко второму входу сумматора 11 непосредственно, а к пе вому - через выпрямитель 13 и усилитель 14. Третий вход сумматора 11 подключен к выходу задатчика 12 режи ма работы, на входы которого подаются сигналы 16 по нагрузке и скорости вращения. Выход сумматора 11 подключен к основной обмотке 9 электромагнита 7. При этом управляющий и второй входы усилителя 14 подсоединены к выходу логического устройства 15, на входы которого подаются сигналы по нагрузке и скорости вращения. Регулятор работает следующим обi3a3OM. Логическое устройство 15 в зависимости от режима работы дизель-генератора вьвдаёт на управляющий вход усилителя 14 сигнал, определяющий выбор вида необходимой обратной связи (положительной или отрицательной) При нарушении установившегося режима сигналы по нагрузке и скорости вращения поступают в логическое устройство 15, где они преобразуются в сигнал рассогласования по нагрузке и скорости вращения. При этом величина сигнала с выхода логического устройства 15 достаточна для отпирания усилителя 14. Усилитель 14 в открытом состоянии обеспечивает прохож дение сигнала с выхода логического устройства 15 на второй вход суммато ра 11, на третий вход которого посту пает сигнал с выхода задатчика 12 ре жима рабрты. В этом случае изменяется ток в основной обмотке 9 электромагнита, что воспринимается дополнительной обмоткой 10. Индуктируемая электродвижущая сила.поступает непосредственно на второй вход, а через выпрямитель 13 и открытый, усилитель 14 на первый вход сумматора 11. Вели чина сигналов на первом и втором входах сумматора 11 становится достаточной для перекомпенсации электродвижущей силы самоиндукции.в обмотке 9 управления. Тем самым формируется сигнал положительной гибкой обратной связи по току в основной обмотке 9, при котором сигнал на выходе сумматора 11 достигает своего максимального значения. Перекомпенсация электродвижущей силы, возникающей в основной обмотке 9, обеспечивает максимальное быстродейст,виё электромагнита 7. Электромагнитная сила, создаваемая при этом, изменяет, условия равновесия испол- нительного органа 4 и способствует его перестановке в такое положение, при котором обеспечивается требуемая подача топлива. При достижении скоростью вращения дизель-генератора значений, лежащих в диапазоне заданного скоростного режима, сигнал с выхода логического устройства 15 не достаточен для отпирания усилителя 14. При этом сигнал на первый вход сумматора 11 не поступает. Величина сигнала с выхода сумматора 11 в этом случае уменьшается, что приводит к уменьшению тока в основной обмотке 9 и возвращению исполнительного органа 4 в положение, обеспечивающее заданныйскоростной режим. Изменение тока в основной обмотке 9 воспринимается дополнительной обмоткой 10, сигнал с выхода которой поступает на второй вход сумматора 11, что эквивалентно действию отрицательной гибкой обратной связи, демпфирующей колебания- исполнительного органа и системы регулирования. Причем условие апериодической устойчивости системы регулирования обес- . печивается коэффициентами усиления на входах логического устройства, а заданные быстродействие и точность процесса регулирования - коэффициентами усиления на входах сумматора. Таким образом, введение новых блоков обеспечивает повышение точности регулирования скорости дизель-генератора в широком диапазоне изменения его параметров. Формула изобретения Регулятор скорости дизель-генератора, содержащий датчик скорости, соединенный с исполнительнЕлм органом сервомотора,, который кинематически связан с органом дозирования топливоподачи и якорем .электромагнита, а также Задатчик режима работы, отличающийся тем, что с целью повышения точности,регулятора, в него введены выпрямитель и последовательно соединенные логический блок, усили.тель и сумматор, а электромагнит

снабжен дополнительной обмоткой, подключенной ко второму входу сумматора и входу выпрямителя, выход которого подключен ко второму входу усилителя, управляющий вход которого соединен с выходом логического блока, третий вход сумматора подключен ic выходу задатчика. режима работй, а выход - к основной обмотке электромагнита.

Источники информации, принятые ВО Экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 512303, кл. F 02 О 29/06, 1976.

2.Патент США 3831615,

кл. 137-53, опублик. 1974 (прототип)