Центробежный регулятор частоты вращения и мощности

(51) НИЕ ИЭОБРЕТЕНИ вь тральныи тво СССР 2, 1980. ОР ЧАСТОТЫ я к автома- вигателей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский институт инженеровжелезнодорожного транспортаим. акад. В.НОбразцова и Ценнаучно-исследовательский дизельныйинститут(57) Изобретение относитстическому регулированию двнутреннего сгорания и позволяет посить точность регулирования. Регулятор содержит центробежный измеритель 1 скорости, кинематически свя-, занный с ним золотник 2, соединяющий силовой и изодромный сервомоторы 3 и 4 и малосистему, Сервомотор 5 затяжки всережимной пружины 6 гидравлически соединен через золотник 7 задатчика 8 с маслосистемой. Сервомотор 9 измерителя 10 мощности через золотник 11 с подвижной втулкой 12 соединен с маслосистемой. Золотник 11 с помощью рычага 13 соединен одновременно с сервомоторами 3 и 5.Для повышения постоянной времени контура регулирования мощности тягового генератора и его быстродействия измеритель 1 соединен с регулятором мощности тягового генератора, По1333803 40 первому варианту измеритель 1 соединен рычажной передачей 14 с втулкой 12, По второму варианту поршеньдифференциального сервомотора соединен с втулкой 12, По третьему варианту полости сервомотора 9 соединены Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.Цель изобретения - повышение точности регулирования, 5На фиг,1 представлена схема регулятора с рычажной передачей между сервомотором затяжки всережимной пружины и эолотниковой втулкой измерителя мощности; на фиг.2 - схема регулятора с соединением полостей силового и изодромного сервомоторов Каналом с дросселем; на фиг.3 - схема регулятора с соединением по - лости сервомотора измерителя мощности с полостями силового и изодромного сервомоторов.Регулятор (фиг. 1) содержит центробежный измеритель 1 скорости, кинематически связанный с ним золотник 20 2, соединяющий силовой 2 и изодромный 4 сервомоторы и маслосистему. Сервомотор 5 затяжки всережимной, пружины 6 гидравлически соединен через золотник 7 задатчика 8 с масло- системой. Сервомотор 9 измерителя 10 мощности через золотник 11 с подвижной втулкой 12 соединен с маслосистемой. Золотник 11 с помощью рычага 13 соединен одновременно с сервомоторами 3 и 5. Втулка 12 соединена посредством рычажной передачи 14 с центробежным измерителем скорости 1 и снабжена регулировочным звеном 15. 35В регуляторе по второму варианту (фиг,2) втулка 12 соединена с поршнем дифференциального сервомотора 16, подпружиненного с обеих сторон. Рабочие полости его гидравлически соединены с соответствующими полостями силового 3 и изодромного 4 сервомоторов. Одновременно они соединены между собой каналом с дросселем 17, 45 каналами с соответствующими полостями сервомоторов 3 и 4, При изменениинагрузки дизеля в нижних полостяхпоследних возникает разность давлений, которая подается по каналам ксервомотору, 2 э.п. -лы, 3 ил,В регуляторе по третьему варианту (фиг.3) рабочие полости сервомотора 9 дополнительно соединены каналами 18 и 19 с соответствующимиполостями сервомоторов 3 и 4,Регулятор работает следующим образом.При холостом ходе и в установившихся режимах устойчивая частотавращения поддерживается с помощьюцентробежного измерителя 1 скорости,золотника 2, силового 3 и изодромного 4 сервомоторов, а изменениечастоты вращения коленчатого валаобеспечивается воздействием задатчика 8 на золотник 7 сервомотора 5затяжки всережимной пружины 6, Приэтом мощность тягового генераторакорректируется с помощью измерителя10 мощности, сердечник которого связан со штоком сервомотора 9, полостипоследнего сообщены с маслосистемойчерез золотник 11, который открывается только тогда, когда возникает несоответствие между скоростным режимом дизеля и цикловой подачей топлива. В этом случае измеритель 10 мощности корректирует. в ту или другуюсторону мощность тягового генератора, поддерживая тем самым постоянную мощность дизеля. Однако для обеспечения динамической устойчивостирегулирования приходится значительноувеличивать постоянную времени регулятора мощности. Это вызвано тем,что изменение мощности тягового генератора производится только послеперемещения реек топливных насосовв новое положение, соответствующееновой нагрузке двигателя.Если регулирование двигателя итягового генератора производитьпоследовательно (сначала увеличиватьили уменьшать подачу топлива, а затем корректировать соответствующимобразом мощность тягового генератора), то постоянную времени контурарегулирования мощности тягового генератора и быстродействие его беэущерба для устойчивости можно повысить. Для этого необходимо соединитьчувствительный орган регулятора дизеля с распорядительным органомрегулятора тягового генератора, аименно центробежный измеритель скорости 1 с регулятором мощности тягового генератора,. Согласно первомуварианту, центробежный измеритель1 соединяют рычажной передачей 14 свтулкой 12, При этом измеритель 1,отметив отклонение скоростного режима от заданного, через золотник 2он Формирует команду сервомоторам3 и 4 на изменение подачи топлива.Одновременно через передачу 14 получает перемещение втулка 12, открывающая доступ масла изсистемы в соответствующую полость сервомотора 9,который через измеритель 10 мощностиизменяет соответствующим образом мощность тягового генератора,не дожидаясь перемещений реек топливных насосов в новое положение. После изменения подачи золотник 11 при помощи ры"чага 13 перемещается в противоположную втулке 12 сторону, увеличиваятем самым сечение канала. Скоростьперемещения поршня сервомотора 9 возрастает, т,е. процесс изменения мощности тягового генератора заканчивается быстрее. По второму варианту положительный результат достигается тем, что при увеличении или уменьшении нагрузки дизеля в нижних полостях сервомоторов 3 и 4 возникает разность давлений, которая передается каналами к дифференциальному сервомотору 16, поршень которого соединен с втулкой 12, что позволяет одновременно управлять золотником и втулкой измерителя мощности. Изменение мощности приводит к одновременному перемещЕнию сервомоторов 3, 4 и 16, вызывает взаимно противоположное движение втулки 12.и золотника 11 и ускоренное перемещение поршня сервомотора 9. Выравнивание давления в полостях дифференциального сервомотора 16 производится дросселем 17, что дополнительно стабилизирует процесс регулирования частоты вращения и мощности10 15 20 30 35 40 45 50 55 В регуляторе по третьему варианту (фиг.3) для упрощения конструкции полости сервомотора 9 измерителя 10 мощности тягового генератора соединены каналами 18 и 19 с соответствующими полостями сервомоторов 3 и 4,При возникновении разности давлений в нижних полостях сервомоторов 3 и4 независимо от положения золотника 11 поршеньсервомотора 9 изменяет положение, изменяя тем самым мощностьтягового генератора, После перемещения поршня сервомотора 3 через рычаг13 золотник открывает доступ маслаиз,системы в сооветствующую полостьсервомотора 9, что дополнительно ускоряет процесс регулирования. Использование центробежного регулятора частоты вращения и мощности позволяет снизить расход топлива дизель-генератора и увеличить силу тяги тепловоза. Формула изобретения 1. Центробежный регулятор частотывращения и мощности, содержащий центробежный измеритель скорости, распо.ложенный в корпусе и кинематическисвязанный с эолотниковым распорядительным элементом, соединяющим между собой силовой и иэодромный поршневые сервомоторы и маслосистему,поршневой сервомотор затяжки всережимной пружины центробежного измерителя, измеритель мощности генератора, снабженный золотником, размещенным во втулке и связывающим междусобой поршневой сервомотор изменениямощности и маслосистему, причем золотник соединен с рычагом, опирающимся с одной стороны на поршень силового сервомотора, а с другой - напоршень сервомотора затяжки всережимной пружины, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности.регулирования, регулятор снабжен рычажной передачей, у которой средняяточка одного из рычагов установленана подвижной опоре, одно плечо этого рычага связано с центробженым измерителем скорости, а другое - с эолотниковой втулкой измерителя мощности,2, Регулятор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что он дополнитель но снабжен дифференциальным поршневым сервомотором, рабочая полостьСоставитель В.ИщТехред В.Кадар Корректор ч дактор И.Рыбчен каз 3935/28 Тираж 503 ПодписноГосударственного комитета СССРлам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д,4/5 ВНИИПИпо11303 дственно-полиграфическое предприят оектная,4 жгород,.П 5 133 которого разделена поршнем на два объема, один из которых сообщен с полостью изодромного сервомотора, а другой - с полостью силового сервомотора и между собой сообщены каналами , а поршень дифференциального сервомотора соединен с золот) 3803 ениковой втулкой измирителя мощности.3. Регулятор по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что сервойотор измерения мощности при помощи каналовсоединен с полостями силового и изодромного сервомоторов.