Электронный регулятор частоты вращения дизель-генератора с турбокомпрессором

Электронный регулятор частоты вращения дизель-генератора с турбокомпрессором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение эффективности регулятора. Регулятор содержит датчик 1 и задатчик 2 частоты вращения вала дизеля, выходы которых соединены с сумматором 3. Выход последнего через формирователь 4 закона управления и усилитель 5 мощности связан с исполнительным органом 6. Сумматор 3 снабжен инверсным входом канала отрицательной обратной связи (диод 7 и операционный усилитель 8), которая обеспечивает ограничение сигнала на выходе формирователя 4 закона управления уровнем сигнала на выходе коммутатора 15. К выходу коммутатора- 15 подключается выход формирователя 16 сигнала ограничения по давлению наддувочного воздуха (при набросе нагрузки). Сигнал на последнем приводит рост подачи топлива в соответствие с увеличением воздушного заряда цилиндров и формируется с помощью апериодическо (Л го звена 17. На вход последнего из блока 19 вычитания подается разность С сигналов датчика 18 активной нагрузки и датчика 20 т-ры окружающей среды. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,Я0„„27 622 А1 (g) 4 F 02 D 41/00, G 05 D 13/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3930365/25-06 (22) 12.07.85 ,(46) 30.11.86. Бюл. Р 44 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (72) А.Н.Борисенко, Ю.Н.Колыбин, М.Р,Литвинович и А.А.Мандрыченко (53) 621.43.038.555(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 9 866254, кл. F 02 D 5/00, 1980. (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ

ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА С ТУРБОКОИПРЕССОРОМ (57) Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение эффективности регулятора. Регулятор содержит датчик 1 и задатчик 2 частоты вращения вала дизеля, выходы ко торых соединены с сумматором 3. Выход последнего через формирователь

4 закона управления и усилитель 5 мощности связан с исполнительным органом 6. Сумматор 3 снабжен инверс- ным входом канала отрицательной обратной связи (диод 7 и операционный усилитель 8), которая обеспечивает ограничение сигнала на выходе формирователя 4 закона управления уровнем сигнала на выходе коммутатора 15.

К выходу коммутатора. 15 подключается выход формирователя 16 сигнала ограничения по давлению наддувочного воздуха (при набросе нагрузки). Сигнал на последнем приводит рост подачи топлива в соответствие с увеличением воздушного заряда цилиндров и формируется с помощью апериодического звена 17. На вход последнего из блока 19 вычитания подается разность сигналов датчика 18 активной нагрузки и датчика 20 т-ры окружающей среды. 1 ил.

1 12

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к электронным регуляторам частоты вращения дизель-генератора с турбокомпрессором.

Цель изобретения — повышение эффективности регулятора.

На чертеже представлена блок-схема электронного регулятора.

Электронный регулятор содержит датчик 1 и задатчик 2 частоты вращения, выходы которых подключены к входам сумматора 3, подсоединенные к выходу сумматора 3 и соединенные последовательно формирователь 4 закона управления, усилитель 5 мощности и исполнительный орган б топливоподачи. Регулятор снабжен диодом 7, операционным усилителем 8 с двумя входами и выходом и формирователем 9 сигнала уровня ограничения с задатчиками 10, 11 и 12 сигналов установившегося, пускового и неустановившегося режимов соответственно, причем последний выполнен в виде последовательно соединенных датчика 13 наброса нагрузки и одновибратора 14.

Сумматор 3 снабжен инверсным входом.

Первый вход операционного усилителя

8 подключен к выходной ликии сумма.— тора 3 между формирователем 4 закона управления и усилителем 5 мощности, а выход через диод 7 — к инверсному входу сумматора 3.

Регулятор снабжен коммутатором 15 с тремя входами и одним выходом и функциональным формирователем 16. сигнала ограничения по давлению наддувочного воздуха, снабженным апериодическим звеном 17 и датчиком 18 активной нагрузки. Функциональный формирователь 16 дополнительно снабжен блоком 19 вычитания с двумя входами и датчиком 20 температуры окружающей среды с последующим преобразованием в функциональный формирователь сигнала ограничения по количеству наддувочного воздуха. Датчик 18 активной нагрузки соединен с входом суммирования блока 19 вычитания, вход вычитания которого соединен с датчиком 20 температуры окружающей среды, а выход — с апериодическим звеном 17 с постоянной времени, соответствующей инерционноститурбокомпрессора. Первый вход коммутатора 15 под ключен к функциональному формирователю 16, второй вход — к формирова73622 з телю 9 сигнала уров ня ограничения, третий вход — к одновибратору 14, а выход — к второму входу операционного усилителя 8.

Блок 19 вычитания служит для получения разности выходных сигналов датчиков f8 и 20 активной нагрузки и температуры окружающей среды и может быть реализован на полупроводниковых

1ð элементах или интегральных микросхе.мах (К155, К140, К176) . Датчик тем- . пературы окружающей среды служит для получения сигнала, пропорционального температуре окружающей среды, и может быть реализован на полупроводниковых элементах, термопарах, терморезисторах. Датчики 13 и 18 могут быть типов Е-748, Е-728 или выполнены на микросхемах серий К140

2р и К155 Усилитель 8 может быть типа, К140УД6, одновибратор 14 — K155AI сумматор 3 может быть реализован на микросхемах К140УДб, а усилитель 5 мощности — на транзисторах КТ805, Электронный регулятор работает следующим образом.

Во всех режимах, когда изменение топливоподачи происходит в соответствии с изменениями сигнала на выхозр де формирователя 4, операционный усилитель 8 находится в насыщенном состоянии, при котором диод 7 заперт и, следовательно, никакого вмешательства в работу регулятора не происходит °

При равенстве сигналов, поступающих на входы операционного усилителя 8, последний выходит иэ насыщенного состояния, диод 7 открывается, чем обеслечивается охват сумматора 3 и фор4р мирователя 4 отрицательной обратной связью с большим коэффициентом передачи. Последнее определяет тот факт, что сигнал на выходе формирователя 4 ни при каких обстоятельствах не может превысить заданного ограничения.

Уровень ограничения в установившемся режиме дизель-генератора формируется задатчиком 10 установившегося режима. При пуске в случае необходимОсти уменьшения урОвня Ограничения топливоподачи по внешней команде происходит срабатывание задатчика 11 пускового режима, выход которого объединен с выходом задатчика 10, в результате чего происходит уменьшение уровня сигнала задания. Цепь управления коммутатора 15 подключена к выходу одновибратора 14, при сра1273

Составитель В.Славников

Техред В.Кадар Корректор Т.Колб

Редактор M.Ïåòðîâà

Заказ 6407/31

Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 . батывании которого от датчика 13 наброса нагрузки в момент наброса нагрузки коммутатор отключает цепь сигнала уровня ограничения от формирователя 9 и подключает второй вход операционного усилителя 8 к выходу функционального формирователя 16 сигнала ограничения по количеству наддувочного воздуха. При этом сигнал с выхода датчика 18 активной нагрузки, 10 пропорциональный величине нагрузки, подается на вход суммирования блока

19 вычитания, а сигнал на выходе датчика 20 температуры окружающей среды подается на вход вычитания бло- 5 ка 19 вычитания. Выходной сигнал блока 19 вычитания подается на апериодиуеское звено 17 с постоянной времени, соответствующей инерционности турбокомпрессора. Причем выходной сигнал блока 19 вычитания зависит не только от величины активной нагруэки, но и от температуры окружающей среды. Таким образом, уровень ограничения топливоподачи на время 25 переходного .процесса меняется во времени в функции давления наддува и температуры окружающей среды. По окончании переходного процесса ад— .новибратор 14 и коммутатор 15 возвра=30 щаются в исходное состояние.

Таким образом, в случае наброса нагрузки сигнал на выходе апериодического звена 17 растет от увеличения нагрузки и уменьшается от увеличения температуры окружающей среды.

Такая зависимость позволяет учитывать изменение давления наддува и температуры окружающей среды, что в свою очередь обеспечивает ограниче- 4 ние подачи топлива в более точном соответствии с количеством наддувочного воздуха, так как давление наддува и воздушный заряд в цилиндрах уменьшаются с увеличением температуры ок- 45 ружающей среды, т.е, переходные про-. цессы всегда идут при качественном смесеобразовании.

622 4

Формула изобретения

Электронный регулятор частоты вращения дизель-генератора с турбокомпрессором, содержащий эадатчик и датчик частоты вращения дизель-генера-. тора, соединенные с входами сумматора, соединенные последовательно исполнительный орган топливоподачи, усилитель мощности и формирователь закона управления, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход— с первым входом операционного усилителя и через диод с инверсным входом сумматора, формирователь сигнала уровня ограничения, снабженный задатчиками сигналов установившегося, пускового и неустановившегося режимов, последний из которых выполнен в виде одновибратора с датчиком наброса нагрузки, коммутатор с тремя входами и одним выходом и. функциональный формирователь сигнала ограничения по давлению наддувочного воздуха, снабженный апериодическим звеном и датчиком активной нагрузки, причем первый вход коммутатора соединен с выходом функционального формирователя, второй — с выходом формирователя сигнала уровня ограничения, третий с выходом одновибратора задатчика неустановившегося режима, а выход коммутатора соединен с вторым входом операционного усилителя, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности, функциональный формирователь сигнала ограничения по давлению наддувочного воздуха дополнительно снабжен блоком вычитания с двумя входами и датчиком температуры окружающей среды, причем первый вход блока вычитания соединен с датчиком активной нагрузки, второй вход с датчиком температуры окружающей среды, а его вы— ход — с входом апериодического звена.