Устройство для регулирования частоты вращения вала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 38 1) б 05 Р 13/10 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙд(72) Е. С. Кисточкин, Г, С. Соколов, В. А. Цветков, С. А. Копаев, Е. В; Масте- ница, В. А. Шаханов и К. П. Есин (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА, содержащее трехзвенный дифференциал, первое звено которого связано с валом задающего двигателя, второе звено связано с ваМ 00 енетанце Смит г.1 ОПИ САНИ К АВТОРСКОМУ лом гидромашины, гидравлически соединенной с регулируемой гидромашиной с механизмом управления, ротор которой кинематически связан с третьим звеном трехзвенного дифференциала, которое связано с синхронным генератором и первым центробежным датчиком с каналом управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены второй центробежный датчик и узел перенастройки второго центробежного датчика, вал второго центробежного датчика кинематически связан с первым звеном трехзвенного дифференциала, исполнительный механизм связан с механизмом управления регулируемой гидромашины, а канал управления первого центробежного датчика соединен с узлом перенастройки второго центробежного датчика.111Изобретение относится к автоматическому управлению и может найти применение в устройствах, предназначенных для привода синхронных генераторов транспортных средств.Цель изобретения - повышение точности устройства в переходных режимах при изменении частоты вращения задающего двигателя или нагрузки на генератор.На фиг. 1 изображена принципиальная кинематическая схема устройства; на фиг. 2 - схема первого и второго центробежных датчиков.Устройство содержит трехзвенный дифференциал 1 и замкнутую объемную гидро- передачу, состоящую из регулируемой гидромашины 2 и гидромашины 3, связанных между собою силовыми гидролиниями 4 и 5. Первое звено трехзвенного дифференциала 1 связано с задающим двигателем 6 и вторым центробежным датчиком 7. Второе звено дифференциала 1 связано с валом гидро- машины 3, а третье - с синхронным генератором 8, ротором регулируемой гидромашины 2 и первым центробежным датчиком 9, который, в свою очередь, соединен каналом управления - гидролиниями 10 и 11 - с узлом перенастройки второго центробежного датчика 7. Исполнительный механизм датчика 7 посредством кинематической связи 12 соединен с механизмом управления регулируемой гидромашины 2.Привод второго центробежного датчика 7 осуществляется через зубчатое колесо 13, связанное с водилом 14 грузиков 15, нижние концы которых опираются на плунжер 16, который расположен внутри поршня 17 (исполнительного механизма) сервомотора 18. Узел перенастройки датчика 7 состоит из пружины 19, опирающейся одним концом на плунжер 16, а другим - на кольцевой поршень 20, положение которого, и соответственно сжатие пружины 19, определяется объемом масла в полости А.Привод первого центробежного датчика 9 осуществляется через зубчатое колесо 21, связанное с водилом 22 грузиков 23, нижние концы которых поджаты к плунжеру 24 пружиной 25. Осевое отверстие золотника соединено каналом управления - гидравлическими каналами Б и В с поршневой полостью сервомотора 17 и полостью А соответственно.Устройство для регулирования частоты вращения вала работает следующим образом.При установившейся частоте вращения задающего двигателя 6, например минимальной, грузики 23 первого датчика 9 находятся в нейтральном положении, поясок плунжера 24 перекрывает канал В. Положение грузиков 15 второго датчика 7 определяется величиной центробежной силы вращения гру 60380 зиков и силой поджатия пружины 19. Поршень 17 занимает положение, соответствующее положению плунжера 16 и через кинематическую связь 12 воздействует на механизм управления регулируемой гидромашины 2, устанавливая ее рабочий объем соответственно частоте вращения задающего двигателя 6. Регулируемая гидромашина 2, работающая в данном случае в насосном режиме, приводит во вращение вал гидро О машины 3, На зубчатом дифференциале 1происходит суммирование частот вращения задающего двигателя 6 и гидромашины 3.Частота вращения синхронного генератора 8 соответствует номинальной с некоторым 1 отклонением, определяемым упругостьюсиловых гидролиний 4 и 5, а также инерционностью генератора 8 и присоединенных звеньев дифференциала 1.При возрастании частоты вращения задающего двигателя 6 возрастает частота 2 О вращения зубчатого колеса 13 и соответственно водила 14, увеличивается центробежная сила грузиков 15, пружина 19 сжимается, В этом случае плунжер 16 перемещается влево, поршень 17, отслеживая его движе ние, также перемещается влево и через кинематическую связь 12 воздействует на механизм управления регулируемой гидромашины 2, уменьшая ее рабочий объем, вследствие чего уменьшается частота вращения гидромашины 3. Частота вращения синхрон- ЗО ного генератора 8 становится равной номинальной с некоторым отклонением.Так как зависимость перемещения поршня 17 от частоты вращения зубчатого колеса 13 и соответственно задающего двигателя 6 близка к линейной, и к линейной также близка регулировочная характеристика гидромеханической передачи (зависимость угла наклона управляющего органа механизма управления регулируемой гидромашины 2 от частоты вращения задающего двигателя 6), 40 то подбором передаточного отношения кинематической связи 12 обеспечивается примерное постоянство частоты вращения синхронного генератора 8 с некоторым отклонением на всем диапазоне изменения часто ты вращения задающего двигателя 6.Таким образом, вследствие нелинейностихарактеристик второго центробежного датчика 7, а также изменения статических характеристик гидромеханической передачи из-за изменения нагрузки, температуры и 50 т.д частота вращения синхронноГо гене-.ратора 8 отклоняется от номинальной в определенных пределах. Первый центробежный датчик 9 отрабатывает этот сигнал рассогласования следующим образом.В случае превышения частоты вращениясинхронного генератора 8 номинальной, грузики 23 датчика 9 расходятся, перемещая плунжер 24 влево и открывая канал 3.1160380 гню 7 Составитель Н. ГоТехред И. ВересТираж 8 рз созова Ко ПоРедактор А. Ш Заказ 3774/45 ктор М. Самборскаясное ор та СССРытийаб., д. 4/5Проектная, 4 ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва, Ж Филиал ППП Патентком итеи откр скаяод, ул твенного бретений - 35, Рауг. Ужго 3Масло из полости А через канал В и осевое отверстие золотника поступает на слив, тем самым уменьшая объем полости Я. Кольцевой поршень 20 движется влево, изменяя усилие сжатия пружины 19. Плунжер 16 движется влево, поршень 17, отслеживая его движение, также перемещается влево, воздействуя через кинематическую связь 12 на механизм управления регулируемой гидромашины 2, производительность которой уменьшается, уменьшается и величина отклонения от номинальной частоты вращения синхронного генератора 8.Если частота вращения синхронного генератора 8 меньше номинальной, то грузики 13 сходятся к оси вращения, канал В К меХанизиу уаробленця1 регулируемоЬ гидрОиашины11 дО / Ю соединяется с линией нагнетания, и масло поступает в полость А, объем которой увеличивается. Вследствие поджатия пружины 19 кольцевым поршнем 20 плунжер 16 движется вправо, вправо движется и поршень 17. Тем самым увеличивается производительность регулируемой гидромашины 2 и при этом уменьшается величина отклонения частоты вращения синхронного генератора 8 от номинальной.10 Следовательно, поршень 17 второго .центробежного датчика 7 отслеживает суммарный сигнал рассогласования, который составляют сигнал рассогласования с вала задающего двигателя 6 и сигнал рассогласования с вала синхронного генератора 8. 4 бХОдНОИЦ К 6 ЫХОдНОИЦ звену дициререн- збену оЬриа ю ререн алло РХ 741