Силовая установка

/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬСТ АВТОРСКОМУ СВИ(21 ) (22) (46,) (72) Н.Н.Л (53) (56) 4362328/25-0612.01.8807,03,90, Бюл. 9 9В.В.Ковальчук, А.В,Коневин и С.А,Янюк621.43-55 (088,8)Заявка Японии У02 0 45/00, 1985,60-4746 т и онысить выходного постоянем от равлениеротов ко и о менением сти от т одного н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение позволя экономичность и качество напряжения генератора 1 ного тока с возбужден постоянных магнитов, У мощностью и числом об ленчатого вала привод эеля 3 осуществляется и подачи топлива в зависим нагрузки и отклонения вых ряжения, а также изменением нанряженности электростатического поля (ЭП), интенсифицирующего процесс сгорания, в зависимости от отклонения выходного напряжения и его первой производной по времени. ЭП создается электродами, установленными в камерах сгорания и коллекторе дизеля. При этом топливо заряжается положительно, а всасываемый воздух отрицательно. Для исключения пробоя и повышения напряженности ЭП некоронирующие электроды покрыты термостойким диэлектриком, В результате этого управление дизелем 3 с помощью изменения ЭП осуществляется точно и практически безынерционно, но в узком диапазоне, Управление в широком диапазоне осуществляется изменением подачи топлива, 3 ил,Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам управления дизель-генераторов постоянного тока,Цель изобретения - повьппение эко 5комичности и качества выходного напряжения генератора путем стабилизации частоты врйения,На фиг,1 показана структурная схе- Ома устройства управления дизель-генератором постоянного тока; на фиг,2 конструкция устройства электростатической обработки топлива; на фиг.З -то же, воздуха.5Силовая установка с бесконтактнымгенератором 1, оснащенным многофаз.ным выпрямителем 2, содержит приВодной дизель 3, датчик 4 тока нагрузки,датчик 5 выходного напряжения и датчик 6 положения вала, коммутатор 7положительного высокого напряжения .для коронирующего электрода, гейера-тор 8 эталонного напряжения, устройство 9 сравнения эталонного и выходйого напряжения, дифференциатор. 10,суммирующий усилитель. 1.1, Формирующийсигнал для серводвигателя 12, и суммирующий усилитель 13, формирующийуправляющий сигнал для регулируемоговысоковольтного источника 14. питания,который подключен к электродам уст"ройства электростатической обработки топлива и воздуха. Устройствоэлектростатической обработки топлива состоит из положительного электрода 15 и отрицательного электрода 16,Электрод 15 выполнен в виде металлического диска с радиальными отверстиями и заостренными. краями и сооснозакреплен на игле штифтовой форсунки17, Отрицательный электрод 16 выполнен в виде металлического кольца,вставленного во внешний кольцевой пазкамеры 18 сгорания, изготовленнойиз. термостойкой керамики, напримернитрида кремния. Камера сгорания размещена в головке 19 цилиндров, Устройство обработки воздуха также содержит два электрода, Отрицательныйэлектрод 20 выполнен в виде параллельно натянутых металлических нитей,положительные электроды 21 - в видеметаллических пластин, покрытых слоем термостойкого диэлектрика 22,0 т 55рицательные и положительные электроды закреплены в диэлектрическомкольце 23, расположенном в воздушномколлекторе 24, При этом количество цилиндров в.дизеле должно быть кратно двум.Силовая установка работает следующим образом.В установившемся режиме генератор 1 с индуктором на постоянных магнитах, многофазными обмотками и выпрямителем 2 вырабатывает постоянное напряжение заданной величины. Количество топлива, подаваемое в камеры 18 сгорания приводного дизеля З,соответствует отдаваемой мощности генератором 1, частота вращения коленчатого вала соответствует выходному напряжению. При этом на электроды 15,16 и 20,21 подается установленное напряжение, которое наполовину от возможного интенсифицирует процесс сгорания. Коммутатор 7 положительного высокого напряжения подает напряжение на положительный электрод 15 только в момент впрыска и сгорания топлива по сигналам, поступающим с датчика 6 положения вала. При изменении нагрузки (например, с ее увеличением) ток генератора 1 возрастает, Датчик 4 тока изменяет свой выходной сигнал, который. поступает на серводвигатель 1 2 через суммирующий усилитель 11, Серводвигатель отрабатывает поступивший на него сигнал, но только через О, с Одновременно с датчика 5 напряжения и генератора 8 эталонного напряжения поступают сигналы на устройство 9 сравнения напряже" ния, Сигнал рассогласования и его производная, получаемая за счет действия дифференциатора 10, подаются на входы суммирующего .усилителя 13, После соответствующего усиления и суммирования этих сигналов вырабатывается и подается управляющее воздействие на регулируемый высоковольтный источник.14 питания, Регулируемый источник 14 увеличивает напряжение, пода- ваемое на электроды 15, 16 и 20,21, итем самым обеспечивает повышение интенсиФикации процесса сгорания топлива, Приводной момент дизеля 3 возрастает, что приводит к повыше.нию напряжения за счет возрастания частоты вращения вала дизеля. Управляющий сигнал идет также с устройства 9 сравнения напряжения через суммирующий усилитель 1 на серводвнгатель 12, который увеличивает соответ" ственно подачу топлива в дизеле 3,88 6ливоподачи и блок управления двигателем по меньшей мере с двумя входами,связанными с датчиками тока и напряжения и выходом, связанным с исполнительным механизмом топливоподачи,отличающаяся тем, что,с целью повышения экономичности икачества выходного напряжения генератора путем стабилизации частоты вращения, двигатель снабжен устройствомэлектрической обработки топлива, положительный электрод которого установлен на форсунке подачи топлива, аотрицательный электрод - в камересгорания, устройством электрическойобработки воздуха, коммутатором ирегулируемым источником высокого напряжения, а блок управления выполненв вице двух суммирующих усипителей,ди 3 ференцирующего элемента, элементасравнения и генератора эталонного напряжения, причем генератор эталонногонапряжения подключен к одному из входов элемента сравнения, а выход - содним из в-,:одов первого суммирующегоусилителя, другой вход которого через диф 3 еренцирующий элемент такжеподключен к выходу элемента сравнения, а выход связан с входом регулируемого источника высокого напряжения, один из выходов которого связанс устройством электрической обработки воздуха, а другой через коммутатор управляющим входом подключен кдатчику положения вала двигателя,связан с устройством электрической обработки топлива, а датчик тока связанс одним из входов второго суммирующего усилителя, другим входом подключенного к выходу элемента сравненияи выходом - к исполнительному механизму топливоподачи,Формула изобретения35 Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания с 3 орсункой подачи топлива и связанный с ним бесконтактный генератор постоянного тока, датчик положения вала двигателя, датчик тока нагрузки, датчик напряжения, исполнительный механизм топ 40 5 15484но только с запозданием, По мере уве-.личения поступления топлива в камеры18 сгорания увеличивается мощностьи частота вращения коленчатого валадизеля и, следовательно, осуществля 5ется дальнейшее повышение выходногонапряжения, По мере уменьшения отклонения выходного напряжения от эталонного и изменения его знака регулируемый источник 14 уменьшает напряжение, подаваемое на электроды 1 5,16, и 20, 21, в результате чего процесс стабилизируется. Если происходит сброс нагрузки и выходное напряжение начинает превышать эталонное,то регулируемый высоковольтный источник 14 питания по сигналу с устройства 9 сравнения напряжения уменьшаетнапряжение на электродах 15, 16 и 2020,21, т.е. уменьшает мощность ичисло оборотов коленчатого вала дизеля 3 за счет изменения процессаинтенсификации сгорания топлива,Этопрактически исключает значительные 25отклонения выходного напряжения отэталонного,Таким образом, предлагаемое устройство управления бесконтактнымгенератором постоянного тока позволя- ует уменьшить величину отклонения выходного напряжения в переходных иустановившихся режимах..Зайцева едак одписно Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О Заказ 127 Тираж 439ВНИИПИ Государственного комитета по и113035, Москва, Ж,бретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб д. 4,5