
- •Автоматизация судовых энергетических установок
- •Часть 2. Регулирование и регуляторы
- •2.1. Основные понятия
- •2.2. Принципы регулирования
- •Принцип регулирования «по возмущению»
- •Принцип регулирования «по отклонению»
- •2.3. Классификация конструктивных типов регуляторов
- •2.3.1. Регуляторы прямого действия
- •2.3.2. Регуляторы непрямого действия
- •2.4. Особенности автоматических устройств, использующих различные виды энергии
- •2.4.1А Преимущества гидравлических устройств:
- •2.4.1Б Недостатки гидравлических устройств:
- •2.4.2А Преимущества пневматических устройств:
- •2.4.2Б Недостатки пневматических устройств:
- •2.4.3А Преимущества электрических устройств:
- •2.4.3Б Недостатки электрических устройств:
- •2.5. Статические характеристики регуляторов непрямого действия
- •2.6. Динамические характеристики сар
- •2.6.1. Основные понятия и определения
- •2.6.2. Математическое описание динамических свойств объектов
- •2.6.3. Понятие об устойчивости сар
- •2.6.4. Оценка качества переходных процессов
- •2.6.5. Типовые динамические звенья
- •2.7. Структурная схема сар
- •2.8. Структурная схема сложного регулятора (рис.2.18)
- •2.9. Следящие системы
- •2.10. Конструкции и принцип действия силовых блоков сар
- •2.10.1. Гидравлический силовой блок с отсечным золотником
- •2.10.2. Гидравлический силовой блок с отсечным золотником и внутренней обратной связью
- •2.10.3. Гидравлический силовой блок с поворотной заслонкой
- •2.10.4. Пневматический силовой блок с делителем давлений
- •2.10.5. Следящий исполнительный механизм пневматической системы дау
- •2.11. Типовые схемы регуляторов
- •2.11.1. Гидравлический регулятор частоты вращения паровой турбины
- •2.11.2. Регулятор прямого действия дизеля 6чсш8/22
- •2.11.2. Регулятор непрямого действия дизеля 6чсп27.5/36 (6с275л)
- •2.11.3. Всережимный регулятор «вудвард» ug40 tl
- •2.11.4. Электронное управление топливоподачей в дизель
2.11.2. Регулятор непрямого действия дизеля 6чсп27.5/36 (6с275л)
В структурные схемы регуляторов дизелей 6ЧСП27.5/36; 12ЧСН18/20; 6ЧРН36/45 и др. включены элементы, усиливающие сигналы, идущие от измерительных элементов к исполнительным.
В судовых условиях усиление сигналов, получаемых от измерительного элемента регуляторов скорости непрямого действия, происходит, как правило, за счет использования энергии масла в смазочной системе.
Измерительные элементы регуляторов непрямого действия практически не отличаются от аналогичных устройств прямого действия. Однако муфта 11 измерительного элемента регулятора непрямого действия с изменением нагрузки на дизель воздействует не только на пружину 9, но и на золотник 1. Последний при этом перемещается во втулке 2, соединенной со штоком силового поршня 3.
|
Золотник и втулка образуют усилительный, а силовой поршень 3 и гидроцилиндр 5 - исполнительный элементы регулятора. Измерительный, усилительный и исполнительный элементы регулятора конструктивно обособлены один от другого. При установившемся режиме работы дизеля центробежные силы вращающихся грузов 10 уравновешиваются силой натяжения пружины 9, и золотник 1 перекрывает отверстия по втулке 2, по которым масло из трубопровода 6 может поступать в верхнюю или нижнюю полость гидроцилиндра. Трубопровод 6 подключен к смазочной системе дизеля, и с помощью редукционного клапана в нем поддерживается давление 0,5—0,7 МПа. С изменением нагрузки на дизель, например с ее уменьшением, грузы центробежного измерительного преобразователя скорости расходятся, и муфта 11, поднимаясь, перемещает золотник вверх. |
Масло через трубопровод 6 поступает в нижнюю полость гидроцилиндра, а из верхней полости сливается в корпус 8 измерительного элемента регулятора и далее в картер дизеля.
При возрастании давления в нижней полости гидроцилиндра силовой поршень 3 перемещается вверх и через рычаг 4, связанный с рейкой ТНВД, уменьшает подачу топлива в цилиндры дизеля. В этом случае вверх движется и втулка 2, жестко связанная с силовым поршнем. Подъем их прекращается, как только окна во втулке 2 перекрываются поясками золотника 1. Масляный трубопровод 6 разобщается с гидроцилиндром, и дизель переключается на новый установившийся режим работы с новой скоростью вала.
Когда нагрузка на дизель возрастает, золотник, наоборот, смещается вниз. Масло поступает в верхнюю полость гидроцилиндра, и рычаг 4 перемещает рейку ТНВД так, что подача топлива увеличивается.
Настройку регулятора на требуемый скоростной режим осуществляют поворотом шестерни 7, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой подвижного стакана, являющегося верхней опорой для пружины 9.
Очевидно, что существенную роль в работе регулятора играет жесткая обратная связь силового поршня исполнительного элемента с втулкой 2 усилителя. Она ограничивает движение силового поршня и не допускает значительного динамического заброса (перерегулирования).
Хотя каждому установившемуся режиму работы дизеля и соответствует определенная скорость вала (т.е. регулятор работает с определенной статической ошибкой), такой регулятор обеспечивает в переходном режиме меньшие колебания
скорости и более высокую точность, чем регулятор прямого действия.