Файл: Регуляторы скорости дизель-генераторов..pdf

Для достижения устойчивой работы нескольких дизельгенераторов, двухимпульсный регулятор с двумя серводвига­ телями снабжен устройством, обеспечивающим устойчивое рас­ пределение нагрузок между параллельно работающими агрега­ тами. Блок-схема системы автоматического регулирования с двухимпульсиым регулятором была показана ранее (см. рис. 44).

Принцип действия и работа системы автоматического регу­ лирования с двухимпульсиым регулятором, имеющим два серво­ двигателя, заключается в следующем. Частота вращения ко­ ленчатого вала дизеля измеряется датчиком (измерителем). Сюда же поступает сигнал задания режима работы дизеля. При соответствии величин задания частоты вращения с фактической величиной, сигнал на выходе датчика скорости будет равен нулю. При нарушении этого соответствия на выходе датчика частоты вращения появляется выходной сигнал, поступающий на исполнительный орган регулятора — гидроусилитель. После гидроусилителя сигнал поступает на суммирующее устройство, а затем на дозирующий орган подачи топлива к дизелю. Испол­ нительный орган регулятора имеет гибкую обратную связь, а при помощи жесткой обратной связи воздействует на датчик частоты вращения, вводя тем самым статизм в систему регу­ лирования.

Электрическая нагрузка измеряется датчиком (измерителем) нагрузки. Сигнал выхода датчика нагрузки усиливается маг­ нитным усилителем, а затем при помощи электродинамическогопреобразователя воздействует на гидроусилитель регулятора по возмущению. Выходной сигнал этого гидроусилителя сумми­ руется с выходным сигналом исполнительного органа регуля­ тора, а затем также воздействует на дозирующий орган подачи топлива к дизелю.

Блок нагрузки имеет обратную связь по перемещению испол­ нительного органа, осуществляемую датчиком перемещения. Сигнал обратной связи по перемещению, в полярности, противо­ положной сигналу нагрузки, суммируется с последним в маг­ нитном усилителе. Таким образом, каждой величине нагрузки соответствует вполне определенное положение исполнительного органа блока нагрузки.

Конструктивно двухимпульсный регулятор с двумя серво­ двигателями выполнен в виде электрического блока и гидро­ механического блока. Гидромеханический блок состоит из регу­ лятора по отклонению (частоты вращения) и регулятора повозмущению (блока нагрузки). В качестве регулятора частоты вращения в двухимпульсном регуляторе использован серийный регулятор 7Д100. Блок нагрузки, в свою очередь, состоит из гидравлического серводвигателя одностороннего действия, на корпусе которого укреплен индуктивный датчик, осуществляю­ щий жесткую обратную связь по перемещению штока серво­ двигателя блока нагрузки. Якорь индуктивного датчика меха­

13R

нически связан со штоком серводвигателя и перемещается вместе с ним.

Блок-схема и закон регулирования при параллельной рабоге дизель-генераторов. Для обеспечения высокого качества регули­ рования параллельно работающих дизель-генераторов при ма­ лых (или нулевых) степенях неравномерности систему регу­ лирования строят так, чтобы при изменении нагрузки на все работающие агрегаты одновременно подавались импульсы, про­ порциональные изменению нагрузки, а выравнивание нагрузки осуществлялось принудительно. Такой способ обеспечения па­ раллельной работы дает высокие результаты. Это подтверждает опыт использования аналогичных систем для регулирования турбоэлектрических агрегатов.

Регулирующее воздействие, пропорциональное изменению суммарной нагрузки станции, подается на регулирующие органы отдельных агрегатов через соответствующие агрегатные блоки нагрузки. При подаче такого регулирующего воздействия на блоки нагрузки их исполнительные органы переместятся на величину, пропорциональную изменению нагрузки станции. Если суммарное перемещение всех регулирующих органов блоков на­ грузки изменит суммарное положение исполнительных органов на величину, необходимую для компенсации изменения нагрузки станции, то частота вращения коленчатых валов дизель-гене­ раторов в установившемся режиме не изменится по сравнению с исходным режимом и соответственно не будут действовать регуляторы частоты вращения.

Между перемещением исполнительных органов двухимпульсных регуляторов и изменением нагрузки дизель-генераторов нет строго линейной зависимости и блоки нагрузки обладают неко­ торыми погрешностями, поэтому перемещение исполнительных органов агрегатных блоков нагрузки точно не скомпенсирует изменение нагрузки станции, частота вращения коленчатых ва­ лов дизель-генераторов полностью не восстановится, и ее вос­ становление до заданного значения будет происходить под действием регуляторов. Для точного поддержания частоты вращения на заданном уровне, регуляторы обладают практи­ чески нулевым статизмом. Поэтому для обеспечения параллель­ ной работы дизель-генераторов при изменении нагрузки станции необходимо одновременно на них воздействовать, пропорцио­ нально отклонению нагрузки каждого агрегата от среднего зна­ чения нагрузки агрегата станции.

В связи с изложенным, закон регулирования k-ro агрегата

где К' и К" — коэффициенты пропорциональности; Pk и Р,- — активные нагрузки k-ro и t-го агрегатов; .ѵ2і — перемещение

137

и для получения малой динамической погрешности и минималь­ ной длительности переходного процесса его реализуют в мини­ мально возможное время. В установившемся режиме это воз­ действие не проявляется, поэтому для формирования переход­ ного процесса величину воздействия увеличивают до значения, ограниченного условиями устойчивости системы регулирования.

активной нагрузки генератора и формирования выходного сиг­ нала, пропорционального величине этой нагрузки. Основным элементом датчика нагрузки является множительно-делитель­ ное устройство, измеряющее активную мощность одной фазы.

Трехфазная цепь, в которой измеряется активная мощность, может быть несимметричной. В таких случаях полную активную мощность измеряют по схеме Арона при помощи двух датчиков нагрузки или одного датчика, подключаемого через фильтры симметричных составляющих прямой последовательности (фаз тока и напряжения).

перемещения является формирование сигнала, пропорциональ­ ного перемещению штока исполнительного органа блока нагруз­ ки. Датчик перемещения выполняет функции жесткой обратной связи для блока нагрузки и состоит из индуктивного датчика и промежуточного усилителя.

К обмотке датчика подается питание от трансформатора (50 В, 500 Гц). При изменении положения якоря индуктивного датчика меняется его индуктивность, а следовательно, и на­ пряжение на зажимах. Это напряжение подается на вход про­ межуточного транзисторного усилителя через систему компен­ сации, задача которой состоит в компенсации (до нуля) сиг­ нала индуктивного датчика нагрузки. Промежуточный усили­ тель, выполненный на транзисторах по схеме усилителя постоян­ ного тока, усиливает сигнал от индуктивного датчика.

139

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И РЕМОНТ РЕГУЛЯТОРОВ

§21. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ РЕГУЛЯТОРОВ

ИСПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Регулятор в значительной мере определяет технические и экономические показатели дизеля, на котором он установлен. Поэтому в процессе эксплуатации необходимо внимательно сле­ дить за работой и состоянием регулятора, соблюдать сроки и объем профилактических осмотров и ремонтов. Обслуживаю­ щий персонал должен быть хорошо ознакомлен с устройством и особенностями конструкции регуляторов соответствующих мо­ дификаций.

Обычное обслуживание регуляторов заключается в выполне­ нии работ, предусмотренных действующими инструкциями. От­ дельные неисправности в работе регулятора могут потребовать, однако, досрочного его ремонта.

К таким неисправностям можно отнести затрудненный пуск дизеля и неустойчивость его работы. Причиной этою обычно являются малая вязкость и загрязненность масла или его не­ достаточный уровень. Если масло загрязнено, его необходимо слить, промыть регулятор керосином и заправить свежим мас­ лом. Регулятор лучше всего промывать сразу после остановки дизеля, когда масло еще горячее. После заливки керосина пускают дизель на 2—3 мин, останавливают его, сливают керо­ син и заливают свежее масло. После этого опять пускают дви­ гатель на 10—15 мин, а затем останавливают, сливают и заправ­ ляют регулятор чистым маслом МС-20 или МК-22.

Неисправности в работе регулятора наблюдаются также при попадании воздуха в его масляную систему. В этом случае появляется неустойчивость в работе двигателя. Для удаления воздуха из масляной системы при работающем дизеле вывер­ тывают на два-три оборота компенсирующий игольчатый клапан.

Причиной неустойчивой работы дизеля могут быть зазоры или заедания отдельных элементов в системе управления, а также неправильное регулирование компенсирующего игольча­ того клапана. Этот клапан должен быть отвернут от полностью закрытого положения на 'Д оборота. Регулировать величину открытия клапана следует при хорошо прогретом дизеле. Пере-

140

численные мероприятия по устранению неисправностей в работе регулятора можно проводить без его демонтажа.

К случаям неисправности регулятора, которые не могут быть устранены на месте и требуют досрочного ремонта с полной или частичной разборкой, относятся следующие:

пропуск масла в уплотнениях приводного валика и штока серводвигателя или в местах соединений из-за повреждения про­ кладок;

износ шарнирных соединений и подшипников; излом или потеря упругости пружины серводвигателя регу­

лятора, приводящие к медленной остановке дизеля или к невоз­ можности остановки;

излом или потеря упругости пружины измерителя регулятора, затрудняющие пуск дизеля и его последующее регули­ рование;

излом или потеря упругости компенсирующей пружины, при­ водящие к остановке дизеля при минимальной частоте вращения или к неустойчивой его работе;

излом рессор привода, обнаруживаемый по стуку в приводе регулятора.

Неисправности регулятора определяют по неудовлетворитель­ ной работе дизеля. Любая неисправность в самом регуляторе и его вспомогательных механизмах непременно сказывается на работе дизеля.

Из многих неисправностей в работе дизеля нас интересуют только такие, которые являются следствием неполадок или отказа в работе регулятора. В связи с этим ниже приводятся сведения не только по неисправностям самого регулятора, но и по неисправностям дизеля, возникающим «по вине» регу­ лятора.

Многие неисправности в дизеле могут появиться как вслед­ ствие неудовлетворительной работы регулятора, так и по другим причинам, не связанным с регулятором. Примером могут слу­ жить такие неисправности дизеля, .как затрудненный пуск и неустойчивая работа. Если к дизелю поступает топливо с воз­ духом или если недостаточно давление пускового воздуха, то пуск двигателя будет затруднен совсем не из-за неисправности регулятора. Затрудненный пуск дизеля может быть также пря­ мым следствием неисправностей регулятора: недостаточного предварительного сжатия пружины измерителя, пониженной вязкости масла в регуляторе и др. Неустойчивая работа дизеля может быть также следствием неисправности регулятора (разрегулирование компенсационного игольчатого клапана, загряз­ ненность масла и др.) или других причин, не зависящих от регулятора (тугой ход реек топливных насосов, повышенные за­ зоры в системе управления дизелем и т. д.).

Поэтому рассмотрение неисправностей в работе дизеля, вы­ званных неисправностями регулятора, не означает, что при

14)