Устройство для автоматического выравнивания крутящих моментов параллельно работающих двигателей

Устройство для автоматического выравнивания крутящих моментов параллельно работающих двигателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫРАВНИВАНИЯ КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ ПАРАЛЛЕЛБНО РАБОТАЮЩИХ ДВИГАТЕЛЕЙ, содержащее ведущий и ведомые двигатели и общую аагрузку , связанную с выходными валами двигателей , на которых установлены датчики крутящего момента, подсоединенные к регулятору нагрузки, связанному с топливодозирующими органами ведомых двигателей , отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повыщения точности, каждый датчик крутящего мо.мента выполнен в виде отметчика положения выходного вала, а регулятор нагрузки содержит формирователи импульсов и интеграторы по числу ведомых двигателей, причем отметчик вала ведущего двигателя подключен к первым входам формирователей, вторые входы которых соединены с от.метчиками ведомых двигателей, а выходы формирователей соединены с входами интеграторов. (Л О5 О5

СОЮЗ СОВЯТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SD F 02 0 25/ОО а (она

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЙФБЛН11 1".., ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3492399/25-06 (22) 28.05.82. (46) 28.02.84. Бюл. № 8 (72) А. Ю. Самойленко и А. Б. Ха и кин (71) Ленинградское ордена Октябрьской

Революции высшее инженерное морское училище им. адм. С. О. Макарова (53) 621.43.038.5-521 (088.8) (56) 1. Судовые энергетические установки.

М., «Судостроение», 1980, с.108. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫРАВНИВАНИЯ КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ ДВИГАТЕЛЕИ, содержащее ведущий и ведомые двигатели и общую ыагрузку, связанную с выходными валами двиÄÄSUÄÄ 1076611 А гателей, на которых установлены датчики крутящего момента, подсоединенные к регулятору нагрузки, связанному с топливодози рую щим и ор ганами ведомых дв игателей, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности, каждый датчик крутящего момента выполнен в виде отметчика положения выходного вала, а регулятор нагрузки содержит формирователи импульсов и интеграторы по числу ведомых двигателей, причем отметчик вала ведущего двигателя подключен к первым входам формирователей, вторые входы которых соединены с отметчиками ведомых двигателей, а выходы формирователей соединены с входами интеграторов.

1076611

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, каждыЙ формирователь импульсов содержит элемент ИЛИ, два элемента И, три ждущих мультивибратора и сумматор, причем первый вход формирователя соединен с первым входом элемента ИЛИ и через первый мультивибратор и первый вход одного элемента И с инвертирующим входом

Устройство относится к машиностроению, конкретно к автоматическим устройствам регулирования параллельно работающих двигателей, и может быть использовано в многодвигательных энергетических установках, двигатели которых соединены с общей нагрузкой, например, в судовых дизель-редукторных установках.

Известно устройство, предназначенное для автоматического выравнивания крутящих моментов параллельно работающих двигателей, содержащее ведущий и ведомые двигатели и общую нагрузку, связанную с выходными валами двигателей, на которых установлены датчики крутящего момента, подсоединенные к регулятору нагрузки, связанному с топливодозирующими органами ведомых двигателей (1).

Недостатком данного устройства являются его сложность, определяемая сложностью непосредственного измерения крутящих моментов двигателей, а также сравнительно невысокая точность выравнивания крутящих моментов, ограничиваемая точностью датчиков момента. Из существущих практически применимы только датч» ки крутящего момента, оценивающие внуч ренние напряжения в материале вала при

его нагружении. Они требуют наличия участка вала определенной длины с незначительными концентрациями напряжений. Это условие в большинстве реальных установок не выполняется, что приводит к увеличению погрешности измерения и выравнивания крутящих моментов.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение конструкции устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического выравнивания крутящих моментов параллельно работающих двигателей, содержащем ведущий и ведомые двигатели и общую нагрузку, связанную с выходными валами двигателей, на которых установлены датчики крутящего момента, подсоединенные к регулятору нагрузки, связанному с топливодо5

40 сумматора, второй вход формирователя соединен с вторым входом элемента ИЛИ и через второй мультивибратор и первый вход другого элемента И с неинвертирующим входом сумматора, выход элемента ИЛИ через третий мультивибратор соединен с вторыми входами обоих элементов И. зирующими органами ведомых двигателей, каждый датчик крутящего момента выполнен в виде отметчика положения выходного вала, а регулятор нагрузки содержит формирователи импульсов и интеграторы по числу ведомых двигателей, причем отметчик вала ведущего двигателя подключен к первым входам формирователей, вторые входы которых соединены с отметчиками ведомых двигателей, а выходы формирователей соединены с входами интеграторов.

При этом каждый формирователь импульсов содержит элемент ИЛИ, два элемента И, три ждущих мультивибратора и сумматор, причем первый вход формирователя соединен с первым входом элемента

ИЛИ и через первый мультивибратор и первый вход одного элемента И с иивертирующим входом сумматора, второй вход формирователя соединен с вторым входом элемента ИЛИ и через второй мультивибратор и первый вход другого элемента И с неинвертирующим входом сумматора, выход элемента ИЛИ через третий мультивибратор соединен с вторыми входами обоих элементов.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Ведомые двигатели 1 и 2 и ведущий двигатель 3 связаны с общей нагрузкой 4 через элементы 5-7 упругой связи, например упругие муфты. На выходных валах 8-10 двигателей 1-3 установлены отметчики 11-13 положений валов, например индукционного или фотоэлектрического типа. Один из отметчиков, например 13, подключен к первым входам формирователей 14 и 15 импульсов, а остальные отметчики 12 и 11 подключены к их вторым входам. Выходы формирователей 14 и 15 через интеграторы 16 и 17 под ключены к топливодозирующим органам

18 и 19 ведомых двигателей 1 и 2, но не связаны с топливодозирующим органом 20 двигателя 3. Каждый из формирователей 14 и з

l5 содержит три ждущих мультивибратора

21-23, логический элемент ИЛИ 24, два логических элемента И 25 и 26 и сумматор 27 с инвертируюшим и неинвертируюшим входа ми. Первый вход формирователя 15 подключен к входу ждущего мультивибратора 23 и к первому входу элемента ИЛИ 24, а его второй вход соединен с вторым входом элемента ИЛИ 24 и с входом мультивибратора 22. Выходы мультивибраторов

22 и 23 подключены к первым входам элементов И 25 и 26, а на их вторые входы подключен выход мультивибратора 21. Выходы элементов И 25 и 26 подключены соответственно к неинвертирующему и к инвертирующему входам сумматора 27, чей выход является выходом формирователя 15.

Устройство работает следующим образом.

При рассогласовании крутящих моментов двигателей, например, когда крутящий момент двигателя 2 меньше крутящего момента ведущего двигателя 3, первым поступает импульс с отметчика 12, так как упругая муфта 6 скручена меньше. Этот импульс поступает на второй вход элемента ИЛИ

24, который запускает ждущий мультивибратор 21, а последний вырабатывает импульс разрешающий прохождение сигналов через элементы И 25 и 26. Одновременно запускается ждущий мультивибратор 22, вырабатывающий импульс, который через элемент

И 25 поступает на неинвертируюший вход сумматора 27. Через определенный интервал времени поступает импульс с отметчика

13, запускающий ждущий мультивибратор

23, который вырабатывает импульс, проходящий через элемент И 26 на инвертируюший вход сумматора 27. На выходе сумматора 27 формируется положительный импульс, длительность которого определяется временным интервалом между импульсами отметчиков 12 и 13, Этот импульс с выхода формирователя 15 поступает на вход интегратора 17 и интегрируется. Непрерывный сигнал с выхода интегратора 17 увеличивает подачу топлива двигателю 2 через топливодозируюший орган 19. После исчезновения

076611

40 сигнала на выходе ждущего мультивибратора 21 элементы И 25 и 26 закрываются и отсекают импульсы, поступающие с ждущих мультивибраторов 22 и 23. Тем самым,различие моментов окончания импульсов, формируемых ждущими мультивибраторами 22 и 23 не влияет на выходной сигнал формирователя 15. Крутящий момент двигателя 2 увеличивается и, когда он станет больше крутящего момента двигателя 3, первым поступит импульс с отметчика 13. Этот импульс запустит мультивибраторы 21 и 23 и на выходе сумматора 27 начнет формироваться импульс отрицательной полярности, который приведет к уменьшению крутящего момента двигателя 2. Таким образом, крутящий момент двигателя 2 уравнивается с крутящим моментом ведущего двигателя 3, а на его топливодозируюший орган 20 управляющее воздействие не оказывается.

Замена датчиков крутящих моментов в предлагаемом устройстве отметчиками положений выходных, валов двигателей повышает точность выравнивания крутящих моментов. Точность фиксации момента прохождения определенной точки выходного вала сушественно выше точности непосредственного измерения крутящего момента.

В предлагаемом устройстве оценка крутящих моментов непосредственно не производится, а управляюшее воздействие формируется на основе прямого замера относительно рассогласования крутящих моментов, что также по вы шает точ ность.

Замена датчиков крутяших моментов отметчиками положений выходных валов двигателей упрошает устройство. По сравнению с известными датчиками крутяших моментов предлагаемые отметчики существенно проше конструктивно и в эксплуатации и не являются собственно измерительными устройствами. Отметчики требуют сушественно меньшего участка выходного вала по сравнению с датчиками крутящего момента, что позволяет использовать предлагаемое устройство в малогабаритных многодвигательных установках.

Редактор П. Макаревич

Заказ 702/31

Составитель С. Березин

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4