Стенд для настройки регуляторов скорости Советский патент 1982 года по МПК G05D13/50 

I

Изобретение относится к регулированию двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для статической настройки и контроля комбинированных регуляторов скорости дизель-генератор переменного тока. Известен стенд, предназначенный для статической настройки регуляторов скорости, состоящий из приводного двигателя и задатчика частоты вращения приводного двигателя 1.

Однако на этом стенде невозможно провести статическую настройку регулятора по нагрузке и проверку этой настройки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стенд для настройки регуляторов скорости, содержащий двигатель, вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока задания скорости и входом регулятора скорости и блок задания нагрузки 2.

Известный стенд позволяет производить статическую настройку и контроль одноимпульсных регуляторов скорости и не позволяет одновременно настраивать комбинированные регуляторы скорости.

Цель изобретения - упрощение и расширение функциальнах возможностей стенда.

Поставленная цель достигается тем, что стенд для настройки регуляторов скорости, содержащий двигатель,вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока задания скорости и входом регулятора скорости, снабжен блоком задания нагрузки и элементом сравнения, первый и второй входы и выход которого соединены соответственно с первым выходом блока задания нагрузки, с выходом регулятора скорости и с блоком задания скорости , при этом второй выход блока задания нагрузки соединен с регулятором скорости.

Блок задания нагрузки содержит подключенные к каждой фазе электрической сети регулируемые резисторы, измеритель мощности нагрузки, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, и трансформаторы тока и напряжения, выходы которых соединены с регулятором скорости.

На фиг. 1 изображена блок-схема стенда для настройки регуляторов скорости; на фиг. 2 - принципиальная схема стенда.

Стенд для настройки регуляторов скорости содержит регулятор 1 скорости, двигатель 2, блок 3 задания скорости, блок Ц задания, элемент 5 сранения, блок 6 задания нагрузки, регулирующий элемент 7, регулятор 8 частоты в)эащения и электрогидравлический преобразователь 9, входящие в регулятор 1 скорости, блок 10 коррекции, содержащий датчик 11 нагрузк и узел 12 коррекции. Блок 6 задания нагрузки включает в себя трехфазную сеть 13 переменного TOKSj нагрузочный узел 1, измеритель 15 мощности нагрузки, согласующие трансформаторы 16 и 17 тока. К трехфазной сети 13 Нагрузочного узла 1 подключается датчик 11 нагрузки с помощью согласующих трансформаторов 18 и 19 тока.

Стенд для настройки регуляторов скорости работает следующим образом.

Трансформаторы 20 и 21 напряжения устанавливают вторичное напряжение трехфазной сети 13 равное напряжению поступающему на датчик 11 на штатном дизель-генераторе, например 127 В. Нагрузочный узел 1, содержащий подключенные к каждой-фазе электрической сети регулируемые резисторы 22, изменяет ток в-трехфазной цепи 13 и мощность от нуля до номинального.За номинальный ток принимается его значение, при котором токи, поступающиев датчик 11 со вторичных обмоток трансформаторов 18 и 19, равны входным токам датчика 11 при работе штатного дизель-генератора на номинально режиме, например k А. Измеритель 15 подключается к трехфазной сети 13 и воздействует через регулирующий элемент 7 и элемент 5 сравнения на блок 3 задания скорости. Таким образом, сигнал по нагрузке, задаваемый нагрузочным узлом И (фиг. 2), одновременно воздействует на блок коррекции 10 и блок 3 задания скорости двигателя 2. Двигатель 2 приводит

во вращение входной вал регулятора 8 частоты вращения. Частота вращения определяется суммой сигналов блока задания и элемента 5 сравнения. На элемент 5 возрействует регулятор 8, образуя замкнутый контур регулирования по отклонению частоты вращения, и блок 6. Уровень воздействия блока 6 на элемент 5 сравнения настраивается регулирующим элементом 7. Блок коррекции 10, выходной сигнал которого пропорционален сигналу блока б задания нагрузки, через электрогидравлический преобразователь 9

взаимодействует с регулятором В и осуществляет регулирование частоты вращения по возмущению по нагрузке).

На установившемся режиме сигнал исполнительного органа регулятора 8

равен выходному сигналу блока 6 и частота вращения двигателя 2, благодаря наличию контура регулированияпо отклонению, определяется настройкой регулятора 8 частоты вращения.

При изменении сигнала блока 6, например, в сторону увеличения, последний воздействует через регулирующий элемент 7 и элемент 5 сравнения на блок 3 задания скорости, уменьшая, частоту вращения двигателя 2. Регулятор 8 частоты вращения, реагируя на уменьшение частоты вращения двигателя 2, перемещает свой исполнительный орган, компенсируя изменение сигнала блока 3 и восстанавливая заданный скоростной режим в соответствии со статической регуляторной характеристикой. Новый установившийся режим наступает при другом положении исполнительного органа регулятора 8 частоты вращения. Регулирующий элемент 7 настраивается таким образом, чтобы перемещение исполнительного органа регулятора 8 при изменении сигнала блока 6 от нуля до

номинального было равно его рабочему ходу на штатном дизель-генераторе. Настройка регулятора 1 скорости на стенде производится следующим образом.

Отключается блок 10 и устанавливается нулевой ток в трехфазной сети 13 (фиг. 2. Частота вращения двигателя 2 определяется настройкой регулятора 8, а положение исполнительнего органа регулятора 8 - величиной сигнала блока задания. На заданном скоростном режиме блоком 4 исполнительный орган регулятора 8 устанавливается в положение, соответствующее холостому ходу штатного дизельгенератора, и производится настройка регулятора частоты вращения 8 с отключенным блоком коррекции 10. В частности, настраивается величина статизма регуляторной характеристики. Для этого ток нагрузочного узла устанавливается номинальным, наст раивается регулирующий элемент 7 для обеспечения рабочего хода исполнительного органа регулятора 8 частоты вращения и внутренней настройкой регулятора 8 обеспечивается необходимая разность частот вращения дзигателя 2 при нулевом и номинальном токах нагрузочного узла И. Включается в работу блок 10 коррекции и при нулевом токе нагрузочного узла k производится необходимая настройка узла 12 коррекции и электрогидравлического преобразователя 9. Для дальнейшей статической нагруз ки регулятора 1 скорости устанавливается номинальный ток нагрузочного узла И. Измеритель 15 формирует си нал, пропорциональный току нагрузочного узла Т, и воздействует на блок 3 задания скорости, уменьшая частоты вращения двигателя 2. Одновремен но, увеличением тока нагрузочного узла И, возрастает пропорционально току сигнал датчика 11 нагрузки и узла 12 коррекции. Под действием си нала узла 12 коррекции электрогидрав лический преобразователь 9 перемещает исполнительный орган регулятора 8 частоты вращения в сторону увеличения частоты вращения двигателя 2, компенсируя сигнал, поступающий на элемент 5 сравнения от измерителя 15- Если оба указанных сигнала точно компенсируются, то частота вращения двигателя 2 на новом установившемся режиме не изменяется. Если сигнал, поступающий на элемент 5 со стороны исполнительного органа регулятора 8 под действием преобразователя 9, меньше сигнала с регулирующего элемента 7, то частота вращения двига теля 2 уменьшается и вступает в рабо ту контур регулирования по отклонению частоты вращения. Регулятор 8, реагируя на уменьшение частоты вращения двигателя 2, дополнительно пе ремещает свой исполнительный орган, компенсируя сигнал с регулирующего элемента 7, и восстанавливает ско9if ростной режим. Частота вращения двигателя 2 на новом установившемся режиме будет меньше в соответствии с наклоном статической характеристики регулятора 8 и разницей сигналов элемента 7 и исполнительного органа регулятора 8 под действием электрогидравлического преобразователя 9. Если сигнал, поступающий на элемент 5 сравнения с исполнительного органа регулятора 8 частоты вращения под действием преобразователя 9, больше сигнала регулирующего элемента 7, то частота вращения двигателя 2 н новом установившемся режиме возрастает. Статическая настройка блока 10, а именно установка коэффициента усиления датчика 11 нагрузки и чувствительности узла 12 коррекции, заключается в том, чтобы при изменении тока нагрузочного узла. Н в пределах от нуля до номинального, выходной сигнал датчика 11 соответствовал активной мощности узла 14, а частота вращения двигателя 2 на установившихся режимах не изменялась и была равна заданной с определенной точностью. Стенд позволяет повысить экономичность процесса настройки регуляторов скорости за счет использования двигателя и нагрузочного узла малой мощности и упростить настройку, так как исключается влияние других узлов штатного дизель-генератора на работу .регулятора. Формула изобретения 1.Стенд для настройки регуляторов скорости, содержащий двигатель, вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока задания скорости и входом регулятора скорости, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей стенда, он снабжен блоком задания нагрузки и элементом сравнения, первый и второй входы и выходы которого соединены соответственно с первым выходом блока задания нагрузки, с выходом регулятора скорости и с блоком задания скорости, при этом второй выход блока задания нагрузки соединен с регулятором скорости. 2.Стенд по п. 1,отличающий с я тем, что блок задания нагрузки содержит подключенные к каждой фазе электрической сети регулируемые резисторы, измеритель мощности 7 нагрузки, выход которого соединен первым входом элемента сравнения, трансформаторы тока и напряжения, ходы которых соединены с регулятор скорости. Источники информации, принятые во внимание при экспертиз + 1 . Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции 1-3 февраля 1978. Рабочие процессы в двигателях внутреннего сгорания, с. 181. 2, Авторское свидетельство СССР f ЗбТУб, кл. G 05 D 13/50, 1973 (прототип).

Риг.1