Электронный регулятор частоты вращения дизель-генератора с турбокомпрессором

Электронный регулятор частоты вращения дизель-генератора с турбокомпрессором

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н И Е „„866254

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.01.80 (21) 2874496/25-06 (51) М.К .

F 02 D 5/00

G 05 D 13/62 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударственные камнтет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 23.09.81. Бюллетень №35

Дата опубликования описания 28.09.81 (53) УДК 621.43. .038.555 (088.8) аа делам нзабретеннй н аткрмтий (72) Авторы изобретения

В. С. Божков, В. В. Бондаренко, А. С. Вик

М. С. Зархин, Ю. Н. Земцов, В. А. Косенко

В. Г. Латюк, Э. Г. Могелевский, .Ч. и Л. Н. Токарев (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА С ТУРБОКОМПРЕССОРОМ

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Известны электронные регуляторы частоты вращения дизель-генератора с турбокомпрессором, содержащие измеритель частоты вращения и задающий элемент, выходы которых подключены к входам сумматора, последовательно подсоединенные к выходной линии сумматора формирователь закона управления, усилитель мощности и исполнительный орган топливоподачи (1).

Однако в известных регуляторах не реализованы функции уменьшения уровня ограничения топливоподачи при пуске и временное увеличение уровня ограничения при набросе нагрузки.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей регулятора.

Для достижения поставленной цели регулятор снабжен операционным усилителем с двумя входами и выходом, диодом и формирователем сигнала уровня ограничения с задатчиками сигналов установившегося, пускового и неустановившегося режимов, причем последний выполнен в виде последовательно соединенных одновибратора и

2 датчика наброса нагрузки, сумматор снабжен инверсным входом и первый вход операционного усилителя подключен к выходной линии сумматора между формирователем закона управления и усилителем мощности, второй вход — к формирователю сигнала э уровня ограничения, а выход через диод— к инверсному входу сумматора.

Регулятор дополнительно снабжен коммутатором с двумя входами и двумя выходами и функциональным формирователем . сигнала ограничения по давлению воздуха после турбокомпрессора, причем формирователь выполнен в виде датчика активной нагрузки с апериодическим звеном, первый вход коммутатора подключен к функциональному преобразователю, второй вход— к формирователю сигнала уровня ограничения, первый выход — к одновибратору, а второй выход подсоединен ко второму входу операционного усилителя.

На фиг. 1 приведена блок-схема pery20 лятора; на фиг. 2 — то же с функциональным формирователем сигнала ограничения по давлению воздуха после турбокомпрессора; на фиг. 3 — то же, с функциональ866254 кого вмешательства в работу регулятора не происходит.

При равенстве сигналов, поступающих на входы усилителя 8, последний выходит из насыщенного состояния, диод 7 открывает ся, чем обеспечивается охват сумматора 3 и формирователя 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 ограни 45

55 ным формирователем сигнала ограничения, снабженным датчиком активной нагрузки.

Электронный регулятор содержит измеритель частоты вращения 1 и задающий элемент 2, выходы которых подключены к входам сумматора 3, последовательно подсоединенные к выходной линии сумматора 3 формирователь 4 закона управления, усилитель 5 мощности и исполнительный орган

6 топливоподачи. Регулятор снабжен диодом 7, операционным усилителем 8 с двумя входами и выходом и формирователем 9 сиг- 10 нала уровня ограничения с задатчиками

10 и 11 сигналов установившегося, пускового и неустановившегося режимов соответственно, причем последний выполнен в виде последовательно соединенных одновибратора 12 и датчика 13 наброса нагрузки.

Сумматор 3 снабжен инверсным входом.

Первый вход операционного усилителя 8 подключен к выходной линии сумматора 3 между формирователем 4 закона управления и усилителем 5 мощности, второй вход — 20 к формирователю 9 сигнала уровня ограничения, а выход через диод — к инверсному входу сумматора 3.

Регулятор дополнительно снабжен коммутатором 14 с двумя входами и двумя вы25 ходами и функциональным формирователем

15 сигнала ограничения по давлению воздуха после турбокомпрессора, причем фор-. мирователь 15 выполнен в виде апериодического звена 16 с постоянной времени, соответствующей инерционности турбокомпрессора, и датчика 17 активной нагрузки.

Первый вход коммутатора 14 подключен к функциональному формирователю 15, второй вход — к формирователю 9 сигнала уровня ограничения, первый выход — к одновибратору 12, а второй выход — ко второму входу операционного усилителя 8.

Регулятор работает следующим образом.

Во всех режимах, когда изменение топливоподачи происходит в соответствии с изменениями сигнала на выходе формиро- 40 вателя 4, операционный усилитель 8 находится в насыщенном состоянии, при котором диод 7 заперт, и, следовательно, ника4 чения 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.

При набросах нагрузки на дизель-генератор срабатывает датчик 13 наброса нагрузки, которая запускает одновибратор 12.

Уровень задания ограничения, определяемый совместной работой задатчика 10 и одновибратора 12, соответствует максимально возможной по конструктивным соображениям топливоподачи. Когда при набросе нагрузки ограничение топливоподачи должно определяться давлением воздуха после турбокомпрессора (фиг. 2), сигнал от формирователя 9 уровня ограничения поступает на второй вход усилителя 8 через коммутатор 14. Цепь управления коммутатора 14 подключена к выходу одновибратора 12, при срабатывании которого в момент наброса нагрузки коммутатор отключает цепь сигнала уровня ограничения от формирователя 9 и подключает второй вход усилителя

8 к выходу функционального формирователя 15 сигнала ограничения по давлению наддува. В этом случае уровень ограничения топливоподачи на время переходного процесса будет меняться во времени в функции давления наддува. По окончании переходного процесса одновибратор 12 и коммута-. тор 14 возвращаются в исходное состояние.

При использовании в качестве функционального формирователя 15 модели турбокомпрессора (фиг. 3) на базе датчика 17 активной нагрузки и апериодического звена

16 работа регулятора ничем не отличается от описанной.

Использование предлагаемого электронного регулятора позволяет расширить его функциональные возможности и повысить надежность.

Формула изобретения

1. Электронный регулятор частоты вращения дизель-генератора с турбокомпрессором, содержащий измеритель частоты вращения и задающий элемент, выходы которых подключены к входам сумматора, последовательно подсоединенные к выходной линии сумматора формирователь закона управления, усилитель мощности и исполнительный орган топливоподачи, отличаюи ийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, регулятор снабжен операционным усилителем с двумя входами и выходом, диодом и формирователем сигнала уровня ограничения с задатчиками сигналов установившегося, пускового и неустановившегося режимов, причем последний выполнен в виде последовательно

866254

-5 соединенных одновибратора и датчика наброса нагрузки, сумматор снабжен инверсным входом, первый вход операционного усилителя подключен к выходной линии сумматора между формирователем закона управления и усилителем мощности, второй вход— к формирователю сигнала уровня ограничения, а выход через диод — к инверсному входу сумматора.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен коммутатором с двумя входами и двумя выходами и функциональным формирователем сигнала ограничения по давлению воздуха после

6 турбо компрессора, причем формирователь выполнен в виде датчика активной нагрузки с апериодическим звеном, первый вход коммутатора подключен к функциональному формирователю, второй вход — к. формирователю сигнала уровня ограничения, первый выход — к одновибратору, а второй выход — ко второму входу операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Brown G. R. DYNA- à New Family

of Controls. «Diesel Engineers and Users

Association»<.38О, р. 1 — 13, 1977.

866254

Редактор П. Ортутай

Заказ 8037 56

Составитель В. Ищенко

Техред А. Бойкас Корректор Ю.Макаренко

Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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