Регулятор частоты вращения теплового двигателя

5024 з145 его органа и фазово го сдвига (для ракторного варианта регулятора).На Фиг,1 и 2 применены следующие обозначения;И - нагрузка двигателя;ц - Фазовый сдвиг между приводными валами дифференциала; Ч-- угол разворота суммирующего 2 ала дифференциала;Я - частота вращения двигателя;Ь - положение топливодозирующего рргана;и - подача топлива.Регулятор частоты вращения. содеркит электродвигатель 1, дифференциал ,2, приводной вал 3 которого спобщен 1 с валом 4 двигателя 5. Другой привод,ной вал 6 дифференциала 2 связан с Ьалом 7 электродвигателя 1. Суммирующий вал 8 дифференциала 2 связан с топливодозирующим органом 9 двигателя 5. Приводные валы 3 и 6 имеют метки 10 их угловых положений. Регулятор содержит также отиетчики 11 и 12 угловых положений приводных валов 3 и 6 дифференциала 2, измеритель 13.фазового сдвига, измерители 14 и 15 частоты вращения двигателя 5 . и электродвигателя 1, программный блок 16, блок 17 вычисления управляющего воздействия, блок 18 управления электродвигателем, устройство 19 защиты от перегрузок, дифференцирующее устройство 20, устройство 21 и 22 внешнего вводаинформации.Программный блок 16, блок 17 вычнсления управляющего воздействия, блок 11 управления электродвигателем 1, устройство 19 защиты от перегрузок, подключенное к электродвигателю 1, соединены последовательно. Входы измерителя 13 фазового сдвига подключены к отметчикам 11 и 12 уг" ловых положений валов 3 и 6 и выходу измерителя 14 частоты вращения двигателя, а выход - к программному блоку 16. Выходы измерителей 14 и 15 частоты вращения двигателя 5 и элек.тродвигателя 1 подключены соответственно к входам программного блока 16 и блока 18 управления электродвигателем. Вход дифференцирующего устройства20 подключен к выходу измерителя 13фазового сдвига, а выход - к блоку 17 вычисления управляющего воздействия.Регулятор частоты вращения работает следующим образом.Вал 3 дифференциала 2 приводитсяво вращение от двигателя 5 через вал4, а вал 6 дифференциала 2 приводитсяво вращение от вала 7 электродвигате" 10 ля 1 во встречном направлении. Задание по частоте вращения электродви"гателя вводится в программный блок16 с помощью устройства 21 внешнеговвода информации и через блок 17 15 вычисления управляющего воздействияпоступает в блок 18 управления электродвигателем. На установившемся режиме двигателя 5 скорости вращенияприводных валов 3 и 6 одинаковы, 20 Вследствие этого суммирующий вал 8диференциала 2 и жестко связанный сним топливодозирующий орган 9 неподвижны, причем положение последнегосоответствует нагрузке и скоростному 25 режиму двигателя 5, при этом относительные угловые координаты приводныхвалов (фазовый сдвиг между ними),определяемые на каждом обороте с помощью меток 10 их угловых положе ний, остаются неизменными. Если на"грузка двигателя 5 изменится, топливодозирующий орган 9 займет новоеположение, вследствие чего относительные угловые координаты валов 3 и6, кинематически жестко связанныхчерез механизм дифференциала 2, изменятся. Сигналы отметчиков 11 и12 угловых положений валов 3 и 6 дифФеренциала 2 поступают на входы из мерителя 13 Фазового сдвига, кудапоступает также сигнал по частотевращения вала двигателя 5 с выходаизмерителя 14. По сигналам отметчиков 11 и 12 в измерителе 13 опреде ляется временной интервал между метками 10 приводных валов 3 и 6, на,основании которого с учетом скорости вращения вала 4 двигателя 5 рассчитывается фазовый сдвиг между при водными валами 3 и 6 дифференциала 2.В регуляторе использована особенность дифференциального механизма,заключающаяся в том, что фазовоерассогласование между его приводными валами 3 и 6 определяет положение суммирующего вала 8 дифферен"циала 2 и, следовательно, положениетопливодозирующего органа 9, определяющего цикловую подачу с (фиг.2).Изменение фазового рассогласования приводных валов 3 и 6 дифференциала 2 на угол ( приводит в силу кинематиче ской о со бенности дифференциала 2 к разовроту суммирующеговала 8 на уголСигнал измерителя 13 фазового сдвига поступает в программный блок 16, где сравнивается с заданным по программе, учитывающей зависимость положения топливодоэирующего органа 9 от частоты вращения вала 4 двигателя 5. Информация о частоте вращения поступает с измерителя 14, При достижении фазовым сдвигом заданного уровня, определяемого программой для данной комбинации параметров, в программном блоке 16 вы-. рабатывается корректирующий сигнал, направленный на изменение поступающего с устройства 21 внешнего ввода информации задания по скорости. Этим обеспечивается формирование требуемых скоростных характеристик по заданному закону (фиг.2).1При изменении нагрузки двигателя5 или задании нового скоростного режима частота вращения одного из валов 3 или 6 изменяется, вследствие чего начинает разворачиваться суммирующий вал 8 дифференциала 2, и топливодозирующий орван 9 перемещается в сторону уничтожения рассогласования между скоростями вращения приводных валов 3 и 6.Для обеспечения стабильности скоростного режима электродвигателя 1 и, следовательно, двигателя 5 сигнал обратной связи с измерителя 15 частоты вращения электродвигателя подается в блок 18 управления электродвигателем. При достиении топливодоэирующиморганом 9 крайних положений, при которых он становится на упор, или при его прихватывании, когда нагрузка на электродвигатель 1 резко возрастет, срабатывает устройство 19 его защиты от перегрузок, ограничивающее максимальные токи.10Для улучшения качества переходного процесса теплово двигателя в динамических Режж 1 ах регулятор дополнительно оснащен дифференцирую" 15 щим устройством 20.При развороте суммирующего вала8 дифференциала 2 в случае заданиянового скоростного либо нагрузочно го режима разность фаэ приводныхвалов 3 и 6 дифференциала 2 начина,ет изменяться. Скорость ее измененияв виде производной по времени определяется дифференцирующим устройст вом 20. Сигнал по скорости измененияразности фаз приводных валов 3 и 6дифференциала 2 суммируется с сигнаП 9 м задания по скорости поступающим с программного блока 16, таким ЭО образом, чтобы обеспечить плавныйразворот суммирующего вала 8 и,следовательно, плавное перемещение топливодозирующего органа 9. Этим обеспечивается высокое качество пере" 35ходных процессов теплового двигателя 5; Коэффициент усиления обратнойсвязи по скорости изменения разностифаз приводных валов 3 и 6 дифференциала задается с помощью устройства22 внешнего ввода информации.Обеспечение возможности формирования скоростных характеристик позаданному закону позволяет использовать регулятор частоты вращениядля автотракторных двигателей внутреннего сгорания,1455024 Редактор М. Петров Составитель В, СлавиТехред М,Дидык ктор Г.Решетн Закаэ 7426 Тираж 482 ссуда Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгорой, ул. Проектна венного комитета по и 113035, Москва, Ж,брете киямаушская на Подписноеоткрытиям при ГКНТ СССРд. 4/5