Файл: Регуляторы скорости дизель-генераторов..pdf

сигнала на подвижную катушку электродинамического преобра­ зователя, которая смещает золотник 1 в положение, обеспечи­ вающее слив масла из-под поршня 2 серводвигателя. Электри-

Рис. 62. Двухимпульсныіі регулятор частоты вращения 16Д100:

ческий измеритель нагрузки (измеритель производной по току), электроблок, формирующий импульс по производной, и электро­ динамический преобразователь соединены по схеме, показанной на рис. 64.

nDtioiumdad>3Hvüui и

5 *

В двухимпульсном регуляторе в качестве импульса по воз­ мущению используется сигнал, пропорциональный первой про­ изводной по току генератора. Этот сигнал формируется спе­ циальным датчиком.

Электрическая система двухимпульсного регулятора состоит из промежуточных трансформаторов Трі и Тр2, сглаживающего фильтра, дифференциальных трансформаторов ТрЗ и Тр4, двух триггерных устройств и электродинамического преобразователя. Эта система получает питание от автономного блока со стаби­ лизацией по напряжению.

Работа электрической схемы регулятора происходит следую­ щим образом: сигнал, пропорциональный нагрузке генератора и измеряемый двумя трансформаторами тока при помощи проме­ жуточных трансформаторов Трі и Тр2, преобразуется в напря­ жение и поступает на вход сглаживающего фильтра, состоя­ щего из шести выпрямителей Д1—Д6, включенных по схеме Ла­ рионова, и емкости С1. Нагрузкой фильтра служат первичные обмотки дифференциальных трансформаторов ТрЗ и Тр4. Вто­ ричные обмотки этих трансформаторов включены на входы триггерных устройств. Один из триггеров реагирует на увеличе­ ние нагрузки дизель-генератора, другой — на ее уменьшение. Выходы триггерных устройств подключены к соответствующим обмоткам подвижной системы электродинамического преобразо­ вателя. Каждый триггер выполнен из четырех транзисторов, включенных по схеме с общим эмиттером.

В установившемся режиме, когда нагрузка дизель-генерато­ ра не изменяется, транзистор триггерного устройства Т1—-за­ крыт, транзистор ТЗ — открыт и составной транзистор Т5, Т7 за­ крыт. В аналогичном состоянии находятся соответствующие транзисторы Т2, Т4, Тб и Т8 второго триггерного устройства.

При резком увеличении или уменьшении нагрузки на выходе дифференциальных трансформаторов ТрЗ и Тр4 появляется им­ пульс соответствующего знака, амплитуда которого в первый момент пропорциональна величине изменения тока, а затем за­ тухает по экспоненте. Время затухания импульса определяется постоянной времени дифференциальных трансформаторов ТрЗ и Тр4. Эта постоянная времени равна 40—60 мс. Если амплиту­ да импульса превышает величину порога срабатывания триггер­ ного устройства, то соответствующий триггер срабатывает, и катушка подвижной системы электродинамического' преобразо­ вателя получает питание. В результате катушка и связанный с ней золотник смещаются из положения перекрыши до упора. Когда амплитуда импульса станет меньше величины порога сра­ батывания триггера, последний возвращается в исходное поло­ жение.

Таким образом, при изменениях тока генератора на выходе соответствующего триггерного устройства появляется импульс постоянной амплитуды (15—18 В), длительность которого за­

132

висит от величины мгновенного изменения силы тока. Величину порога срабатывания транзисторов Т1 и Т2 регулируют (в пре­ делах 3—7 В) потенциометрами Р14 и Р15, к которым подво­ дится напряжение 7В от стабилизированного источника питания.

Источник питания состоит из силового трансформатора Тр5, двух выпрямительных мостов, собранных на полупроводнико­ вых диодах типа Д7Ж с фильтрацией выпрямленного напря­ жения электролитическими конденсаторами СЗ и С4. Для ста­

ка В1, используется для регулирования величины импульса порога срабатывания триггеров. Нестабилизированное напря­ жение 20 В, снимаемое с мостика В2, используется для питания триггеров и обмоток W1 и W2 подвижной системы электро­ динамического преобразователя.

Обмотка W3 и неподвижная обмотка электродинамического преобразователя получают питание от цепи управления авто­ матического устройства дизель-генератора через соответствую­ щие добавочные сопротивления. Подвижная обмотка W3 ис­ пользуется в системе стоп-устройства дизеля. При подаче напряжения на подвижную обмотку она устанавливает золот­ ник в положение, обеспечивающее слив масла из-под поршня серводвигателя.

Электрическая система (за исключением электродинамиче­ ского преобразователя) выполнена в виде отдельного блока, смонтированного на щите автоматического устройства. Катушка ЭДП электродинамического преобразователя, получив сигнал от триггера, перемещает золотник, управляющий подачей масла к серводвигателю. Импульс по производной, подаваемый на электродинамический преобразователь, является исчезающим. В прежнее положение золотник преобразователя возвращается под действием пружины.

Устройство для управления частотой вращения коленчатого вала дизеля обеспечивает возможность непосредственного (руч­ ного) и дистанционного управления.

Конструкция этого устройства аналогична применяемой в ре­ гуляторах 1Д50, 4Д100 и 7Д100 (см. § 11).

Устройство для введения импульса по изменению остающейся степени неравномерности обеспечивает возможность распреде­ ления нагрузки между параллельно работающими дизелями. По конструкции это устройство аналогично установленному на ре­ гуляторах 1Д50.

В 'установившемся режиме усилие пружины измерителя уравновешивается центробежной силой вращающихся грузов.

133

Золотник 12 (см. рис. 63) своим рабочим диском перекрывает окно в золотниковой втулке и закрывает доступ масла из аккумулятора к поршню 17 буфера. Поршень 17 под действием своих пружин находится в среднем положении. Давления масла под поршнем 2 серводвигателя и в полости А и В равны. Вилка 19 серводвигателя находится в положении, обеспечиваю­ щем необходимую подачу топлива. Золотник 1 находится в по­ ложении перекрыши, так как электродинамический преобразо­ ватель не получает питания.

При увеличении нагрузки электродинамический преобразо­ ватель 3 получает электрический сигнал от измерителя нагрузки и перемещает золотник- 1 вверх, открывая доступ маслу из аккумуляторов 13 под поршень 2 серводвигателя. Поршень под давлением масла смещается, что вызывает увеличение на­ грузки. Одновременно повышается давление масла в полости А, которое мгновенно передается в полость Б, так как полость Б заперта управляющим пояском золотника 12. Давление в по­ лостях А и Б передается на компенсирующий поясок 11 зо­ лотника 12. Давления в полостях А и Б равны, поэтому обратная связь практически оказывается выключенной. Элект­ родинамический преобразователь 3 по исчезновении импульса устанавливает золотник 1 в положение перекрыши. Смещение золотника 12, возможное при некотором снижении частоты вра­ щения коленчатого вала дизеля, очень мало, так как время импульса нагрузки меньше времени запаздывания центробежно­ го чувствительного элемента. Действие элементов регулятора при уменьшении нагрузки дизеля противоположно описанному.

Конструкция двухимпульсного регулятора была показана ранее (см. рис. 62). Регулятор состоит из следующих основных узлов: нижнего корпуса 1 с приводом, среднего корпуса 2, золотниковой части, серводвигателя 7, верхнего корпуса 3, элек­ тродинамического преобразователя 6 с золотником нагрузки и системы контактов. Нижний корпус 1, средний корпус 2 и зо­ лотниковая часть аналогичны одноименным узлам объединен­ ного регулятора.

Серводвигатель двухимпульсного регулятора отличается от серводвигателя объединенного регулятора тем, что к его кор­ пусу прикреплен электродинамический преобразователь с золот­ ником и приводом механизма неравномерности (жесткой обрат­ ной связи) от верхнего штока.

В верхнем корпусе 3, укрепленном на среднем корпусе, на­ ходятся зубчатая рейка с плунжером, механизм неравномер­ ности и механизм ручного и дистанционного управления часто­ той вращения, аналогичные механизмам регулятора 1Д50.

Кинематическая .схема ручного и дистанционного управления и его конструкция были рассмотрены в главе IV.

Электродинамический преобразователь с золотником на­ грузки (рис. 65) прикреплен к серводвигателю через приставку

134

корпуса 8 и состоит из сердечника 9, подвижной катушки 10 и узла ее подвески. Электродинамический преобразователь слу­ жит для преобразования электрического сигнала, получаемого от измерителя нагрузки, в поступательное перемещение штока 7, с которым связан золотник 4. Узел подвески подвижной ка­ тушки смонтирован в стакане 11, в котором помещены две тарелки 12.

Между тарелками имеется пружина 13, установленная с предварительным сжатием. Стакан накрыт крышкой 14 и колпачком 16.

Золотник нагрузки состоит из кор­ пуса 3, золотника 4 и золотниковой втулки 5. Последняя постоянно под­ жимается пружиной 1 вверх до упора. Золотник соединен со штоком стопор­ ным винтом 6. Под золотником раз­ мещена пружина 2. К золотнику от корпуса регулятора по трубке подво­ дится масло из полости аккумулято­ ров. В положение перекрыши золот­ ник устанавливают при помощи регу­ лировочных шайб.

Контактная система двухимпульсиого регулятора по конструкции ана­

происходит главным образом в связи с увеличением быстродей­ ствия регулятора, что достигается сокращением времени за­ паздывания и срабатывания. Двухимпульсное регулирование позволяет также улучшить статические характеристики системы, так как при таком регулировании возможна компенсация статизма регулирующим воздействием по возмущению. При двухимпульсном регуляторе с двумя серводвигателями возмож­ но установление желаемой величины статизма (остающейся •степени неравномерности) вплоть до нуля.

135