Электронный регулятор частоты вращения дизель-генератора с турбокомпрессором Советский патент 1981 года по МПК F02D5/00 G05D13/62 

(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТБ1 ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА С ТУРБОКОМПРЕССОРОМ

1

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Известны электронные регуляторы частоты вращения дизель-генератора с турбокомпрессором, содержащие измеритель частоты вращения и задающий элемент, выходы которых подключены к входам сумматора, последовательно подсоединенные к выходной линии сумматора формирователь закона управления, усилитель мощности и исполнительный орган топливоподачи 1.

Однако в известных регуляторах не реализованы функции уменьщения уровня ограничения топливоподачи при пуске и временное увеличение уровня ограничения при набросе нагрузки.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей регулятора.

Для достижения поставленной цели регулятор снабжен операционным усилителем с двумя входами и выходом, диодом и формирователем сигнала уровня ограничения с задатчиками сигналов установившегося, пускового и неустановившегося режимов, причем последний выполнен в виде последовательно соединенных одновибратора и

датчика наброса нагрузки, сумматор снабжен инверсным входом и первый вход операционного усилителя подключен к выходной линии сумматора между формирователем закона управления и усилителем мощности, второй вход - к формирователю сигнала уровня ограничения, а выход через диод - к инверсному входу сумматора.

(

Регулятор дополнительно снабжен коммутатором с двумя входами и двумя выходами и функциональным формирователем ,

10 сигнала ограничения по давлению воздуха после турбокомпрессора, причем формирователь выполнен в виде датчика активной нагрузки с апериодическим звеном, первый вход коммутатора подключен к функциональному преобразователю, второй вход - к формирователю сигнала уровня ограничения, первый выход - к одновибратору, а второй выход подсоединен ко второму входу операционного усилителя.

На фиг. 1 приведена блок-схема регу20 лятора; на фиг. 2 - то же с функциональным формирователем сигнала ограничения по давлению воздуха после турбокомпрессора; на фиг. 3 - то же, с функциональным формирователем сигнала ограничения, снабженным датчиком активной нагрузки. Электронный регулятор содержит измеритель частоты вращения 1 и задающий элемент 2, выходы которых подключены к входам сумматора 3, последовательно подсоединенные к выходной линии сумматора 3 формирователь 4 закона управления, усилитель 5 мощности и исполнительный орган 6 топливоподачи. Регулятор снабжен диодом 7, операционным усилителем 8 с двумя входами и выходом и формирователем 9 сигнала уровня ограничения с задатчиками 10 и 11 сигналов установивщегося, пускового и неустановившегося режимов соответственнО; причем последний выполнен в виде последовательно соединенных одновибратора 12 и датчика 13 наброса нагрузки. Сумматор 3 снабжен инверсным входом. Первый вход операционного усилителя 8 подключен к выходной линии сумматора 3 между формирователем 4 закона управления и усилителем 5 мощности, второй вход к формирователю 9 сигнала уровня ограничения, а выход через диод - к инверсному входу сумматора 3. Регулятор дополнительно снабжен ком.мутатором 14 с двумя входами и двумя выходами и функциональным формирователем 15 сигнала ограничения по давлению воздуха после турбокомпрессора, причем формирователь 15 выполнен в виде апериодического звена 16 с постоянной времени, соответствующей инерционности турбокомпрессора, и датчика 17 активной нагрузки. Первый вход коммутатора 14 подключен к функциональному формирователю 15, второй вход - к формирователю 9 сигнала уровня ограничения, первый выход - к одновибратору 12, а второй выход - ко второму входу операционного усилителя 8. Регулятор работает следующим образом. Во всех режимах, когда изменение топливоподачи происходит в соответствии с изменениями сигнала на выходе формирователя 4, операционный усилитель 8 находится в насыщенном состоянии, при котором диод 7 заперт, и, следовательно, никакого вмешательства в работу регулятора не происходит. При равенстве сигналов, поступающих на входы усилителя 8, последний выходит из насыщенного состояния, диод 7 открывает ся, чем обеспечивается охват сумматора 3 и формирователя 4 отрицательной обратной связью с большим коэффициентом передачи. Последнее определяет тот факт, что сигнал на выходе формирователя 4 ни при каких обстоятельствах не может превысить заданного ограничения. Уровень ограничения в установившемся режиме дизель-генератора формируется задатчиком 10 установившегося режима. При пуске, в случае необходимости уменьшения уровня ограничения топливоподачи, по внещней команде происходит срабатывание задатчика 11 пускового режима, выход которого объединен с выходом задатчика 10, в результате чего происходит уменьшение уровня сигнала задания. При набросах нагрузки на дизель-генератор срабатывает датчик 13 наброса нагрузки, которая запускает одновибратор 12. Уровень задания ограничения, определяемый совместной работой задатчика 10 и одновибратора 12, соответствует максимально возможной по конструктивным соображениям топливоподачи. Когда при набросе нагрузки ограничение топливоподачи должно определяться давлением воздуха после турбокомпрессора (фиг. 2), сигнал от формирователя 9 уровня ограничения поступает на второй вход усилителя 8 через коммутатор 14. Цепь управления коммутатора 14 подключена к выходу одновибратора 12, при срабатывании которого в момент наброса нагрузки коммутатор отключает цепь сигнала уровня ограничения от формирователя 9 и подключает второй вход усилителя 8 к выходу функционального формирователя 15 сигнала ограничения по давлению наддува. В этом случае уровень ограничения топливоподачи на время переходного процесса будет меняться во времени в функции давления наддува. По окончании переходного процесса одновибратор 12 и коммутат тор 14 возвращаются в исходное состояние. При использовании в качестве функционального формирователя 15 модели турбокомпрессора (фиг. 3) на базе датчика 17 активной нагрузки и апериодического звена 16 работа регулятора ничем не отличается от описанной. Использование предлагаемого электронного регулятора позволяет расширить его функциональные возможности и повысить надежность. Формула изобретения 1. Электронный регулятор частоты вращения дизель-генератора с турбокомпрессором, содержащий измеритель частоты вращения и задающий элемент, выходы которых подключены к входам сумматора, последовательно подсоединенные к выходной линии Сумматора формирователь закона управления, усилитель мощности и исполнительный орган топливоподачи, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, регулятор снаб-. жен операционным усилителем с двумя входами и выходом, диодом и формирователем сигнала уровня ограничения с задатчиками установивщегося, пускового и неустановившегося режимов, причем последний выполнен в виде последовательно

соединенных одновибратора и датчика наброса нагрузки, сумматор снабжен инверсным входом, первый вход операционного усилителя подключен к выходной линии сумматора между формирователем закона управления и усилителем мощности, второй вход - к формирователю сигнала уровня ограничения, а выход через диод - к инверсному входу сумматора.

турбокомпрессора, причем формирователь выполнен в виде датчика активной нагрузки с апериодическим звеном, первый вход коммутатора подключен к функциональному формирователю, второй вход - к. формирователю сигнала уровня ограничения, первый выход - к одновибратору, а второй выход - ко второму входу операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

11

Фиг.1