Регулятор частоты вращения теплового двигателя

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1455023 А1 (5р 4 F 02 D 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к регуляторам частоты вращения теплового двигателя преимущественно двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение эффективности регулятора путем повьппе ния точности регулирования и стабильности частоты вращения вала теплово-; 10 го двигателя на установившихся режимах.

На чертеже представлена структурная схема регулятора.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 3891670/30-06 (22) 29.04 ° 85 (46) 30.01. 89. Бюл. g- 4 (71) Научно-производственное объединение по топливной аппаратуре двигателей (72) А.В.Козлов, IO.Ф.Хаймин, Г.Я.Вайнштейн и В.И.Маракин (53) 621.43-531.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР й" 708065, кл. F 02 D 31/00, 1978. (54)(57) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащий электродвигатель и дифференциал,приводные валы которого . связаны с ва\ лами теплового двигателя и электродвигателя, а суммирующий вал - с топливодозирующим органом двигателя, последовательно соединенные программный блок с устройством внешнего ввода информации, блок вычисления уп-! равляющего воздействия, блок управления электродвигателем и устройство защиты от перегрузок, соединенное с электродвигателем, датчик и измеритель частоты вращения вала теплового двигателя, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения эффективности регулятора путем повышения точности регулирования и стабильности частоты вращения вала теплового двигателя на установившихся режимах, он дополнительно содержит дифференциальное электронное устройство с двумя входами и одним выходом и интегратор, причем входы дифференциального электронного устройства соединены с программным блоком и измерителем частоты вращения, его:. выход — с входом интегратора, а выход последнего соединен с блоком вычисления управляющего воздействия.

Регулятор частоты вращения содержит электродвигатель 1, дифференциал 2, приводные валы 3 и 4 кото-.. рого связаны с валами 5 и 6 теплового двигателя 7 и электродвигателя

1, а суммирующий вал 8 — с топливодозирующим органом 9 двигателя 7, последовательно соединенные программный блок f 0 с устройством 1 1 внешнего ввода информации, блок 12 вычисления управляющего воздействия, блок 13 управления электродвигателем 1 и устройство 14 защиты от перегрузок, соединенное с электродви1455023 гателем 1, датчик 15 и измеритель

16 частоты вращения вала 5 теплового двигателя, дифференциальное электронное устройство 17 с двумя входами и одним выходом и интегратор 18, причем входы дифференциального электронного устройства 17 соединены с программным блоком 10 и измерителем 16 частоты вращения, его выход — с входом интегратора 17, а выход последнего соединен с блоком 12 вычисления управляющего воздействия.

Регулятор частоты вращения работает следующим образом.

Вал 3 дифференциала 2 приводится во вращение от двигателя 7 через вал

5, а вал дифференциала приводится во вращение от вала 6 электродвигателя 1 во встречном направлении. В случае равенства частот вращения приводных валов 3 и 4 дифференциала суммирующий вал 8 и связанный с ним топливодозирующий орган 9 неподвижны.При изменении нагрузки двигателя или задании нового скоростного режима частота вращения одного из приводных валов дифференциала 3 или 4 изменяется, суммирующий вал 8 дифференциала разворачивается и перемещает топливодозирующий орган в положение, соответствующее новому нагрузочному и скоростному режиму двигателя 7, до совпадения частот вращения приводных валов 3 и 4 дифференциала, что обеспечивает осу ществление главной обратной связи в регуляторе.

Задание по частоте вращения вводится к программный блок 10 с помощью устройства 11 ввода внешней инФормации и через блок 12 вычисления управляющего воздействия поступает в блок 13 управления электродвигателем. Одновременно сигнал задания по частоте вращения теплового двигателя программного блока 10 поступает в дифференциальное устройство 17, где сравнивается с сигналом измерителя 16 частоты вращения двигателя. Сигнал, пропорцио-:,»

10 нальный разности частот вращения двигателя - истинной и заданной, поступает в интегратор 18 и далее с его выхода на вход блока 12 вычисления управляющего воздействия.

Работа двигателя в установившемся режиме характеризуется медленными изменениями нагрузки и частоты вращения двигателя 7 и электродвигателя

20 1 (вождение). Отклонение частоты вращения двигателя 7 от заданной (ошибка регулирования) фиксируется дифференциальным устройством 17 и преобразуется в интеграторе 18. Последний обеспечивает накопление ошибки до величины, превышающей порог срабатьпаания блока 12 вычисления уп равляющего воздействия, что повыпгает чувствительность системы и, 30 как следствие, обеспечивает высокие показатели стабильности и точности процесса регулирования. Постоянная интегрирования интегратора 18 выбрана таким образом, что на переходных

35 режимах, когда действие интегратора

18 отрицательно сказывается на динамических показателях процесса регулирования, его влияние оказывается незначительным, Приемлемые показатефд ли качества переходного процесса обеспечиваются в этом случае действием главной обратной связи через механический дифференциал 2.

1455023

Составитель В. Слав ников

Редактор М. Петрова Техред M.Дидык Корректор М.Самборская

Заказ 7426/38 Тираж 482 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4