Устройство для автоматического управления автономной электроэнергетической установкой

 

209573

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.Х.1964 (№ 925326/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 21с, 64/50

21с, 64/57

МПК H 02р

Н 02р

УДК 621.313.12.024(088.8) 621.316.722 (088. 8) Комитет по делам иаобретеиий и открытий лри Совете Министров

СССР

Опубликовано 26.1,1968. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 25.1П,1968

Лвторы изобретения

С. Ф. Дробязко, К. М. Юдин, Б. Н. Мацко, А. А. Терехин, Г. Н. Черниговский и В. В. Воронин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

АВТОНОМНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ

Известные устройства для автоматического управления автономной электроэнергетической установкой с генератором, постоянного тока, приводимым от двигателя внутреннего сгорания, содержащие электромагнитный регулятор подачи топлива, регулятор напряжения, тахогенератор и блок отсечки, недостаточно надежны при пиковых нагрузках, недолговечны и малоэкономичны.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить моторесурс и экономичность двигателя

Для этого обмотка напряжения электромагнитного регулятора подключена к зажимам последовательно соеди™енных между собой тахогенератора и блс з отсечки в виде генератора постоянного то.,а, обмотка возбуждения которого соединена через полупроводниковый диод с источником опорного напряжения, настраиваемого в зависимости от тока нагрузки силовой цепи генератора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Объектом управления в предлагаемом устройстве является автономный агрегат, состоящий из генератора постоянного тока смешанного возбуждения Г и приводного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

ДВС. В соответствии с техническими требованиями напряжение генератора должно поддерживаться постоянным при изменении тока в широком диапазоне от нуля до двойной величины. Следовательно, мощность, отдаваемая генератором, также изменяется в широких пределах. В данном случае она пропор5 циональна току.

Работа двигателя внутреннего сгорания при изменяющейся нагрузке обеспечивается воздействием на дроссельную заслонку электромагнитного регулятора .подачи топлива

10 ЭР, обмотки которого действуют, как описано ниже.

Исходя из соображений экономии толлива и увеличения моторесурса д вигателя внутреннего сгорания, схема обеспечивает авто15 матическое изменение скорости вращения двигателя в функции отбираемой мощности.

Постоянство напряжения генератора прп меняющейся скорости вращения достигается применением угольного регулятора РУН, 20 угольный столбик которого находится в цепи параллельной обмотки возбуждения генератора, а рабочая обмотка через регулируемое сопротивление подключена к выходным зажимам генератора.

25 Объединение в одной системе автоматического управления электромагнитного регулятора подачи топлива и относящыхся к нему узлов схемы и угольного регулятора, обеспечивающего постоянство напряжения при ме30 няющейся скорости генератора, является

209573

60 принципиально новым решением, обеспечивающим наилучшие законы регулирования скорости двигателя и напряжения генератора при работе агрегата.

Действие отдельных узлов схемы сводится к следующему.

Электромагнитный регулятор подачи топлива ЭР имеет две обмотки. При обычном включении регулятора под действием напряжения генератора, приложенного к обмотке

ЭР-Н (обмотка напряжения), дроссельная заслонка приводится в положение, соответствующее холостому ходу двигателя внутреннего сгорания, а затем под действием токовой обмотки ЭР-Т открывается тем больше, чем больше ток, а следовательно, и мощность нагрузки генератора. Такое включение обмотки напряжения ЭР-Н не дает возможности использовать угольный регулятор в схеме, так как при этом не обеспечивается устойчивая работа системы. Совместное использование двух регуляторов стало возможным благодаря необычному включению электромгпнитного регулятора, поскольку ток, протекающий по обмотке ЭР-Н, определяется не напряжением генератора Г, а суммарным напряжением тахогенератора П и отсекающсго генератора У.

Напряжение тахогенератора U„ÿâëÿåòñÿ функцией скорости вращения двигателя. Из этого напряжения вычитается падение напряжения на якоре отсекающего генератора У, а если последний получает возбуждение от обмотки ОУ, прибавляется э.д. с. отсекающсго генератора.

Изменение выходного напряжения U зависит от скорости двигателя внутреннего сгорания. Сначала напряжение U, мало изменяется с ростом скорости вращения. Затем, когда напряжение тахогенератора становится больше опорного напряжения U, через обмотку ОУ начинает протекать ток, отсекающий генератор возбуждается, его э.д. с. резко увеличивает выходное напряжение с возрастанием скорости. Такое увеличение напряжения на обмотке ЭР-Н привод .т к закрытию дроссельной заслонки и ограничению скорости вращения генераторного агрегата. Практически скорость вращения поддерживается на большем уровне: Любое отклонение скорости от исходной величины ведет к увеличению или уменьшению открытия дроссельной заслонки, чем автоматически поддерживается скорость вращения двигателя внутреннего сгорания.

Однако действие рассматриваемого устройства характеризуется тем, что скорость вращения изменяется в функции нагрузки. Это достигается тем, что величина опорного напряжения Up определяющая скорость вращения двигателя, автоматически изменяется, 5

40 настраиваясь в зависимости от мощности, отд а в а ем ой ген ер а тор ом., ействие самонастраивающейся отсечки сводится к следующему.

В исходном положении, т. е. при холостом ходе генератора, двигатель работает с минимальной скоростью, обеспечивающей при р:1боте угольного регулятора номинальное напряжение.

Опорное напряжение определяется напряжением части аккумуляторной батареи, что приводит к повышению скорости отсечки. Таким образом, каждому значению тока главной цепи соответствует определенная скорость вращения двигателя, при которой начинается возбуждение отсекающего генератора, свой закон изменения напряжения U ïðèложенного к обмотке ЭР-Н электромагнитного регулятора, а значит, и определенная рабочая скорость двигателя, при отклонении от которой резко изменяется напряжение на обмотке регулятора, что стабилизирует скорость вращения.

Вентиль Д предотвращает возбуждение отсекающего генератора У .в периоды, когда напряжение тахогенератора меньше опорного. Для повышения устойчивости в схеме применен стабилизирующий трансформатор

7 С, первичная обмотка которого включена в главную цепь, а вторичная находится в цепи рабочей обмотки угольного регулятора.

Таким образом, в первом режиме описанное устройство обеспечивает постоянное напряжение генератора при скорости вращения двигателя внутреннего сгорания, возрастающей в функции мощности, отдаваемой генератором. В этом режиме напряжение генератора поддерживается неизменным благодаря действию угольного регулятора напряжения

РУН, включенного по обычной схеме, Предмет изобретения

Устройство для автоматического управления автономной электроэнергетической установкой с генератором постоянного тока, приводимым от двигателя внутреннего сгорания, содержащее электромагнитный регулятор подачи топлива, регулятор напряжения, тахогснератор и блок отсечки, отличающееся тем, что, с целью увеличения моторесурса двигателя и экономии топлива при изменяющейся нагрузке, обмотка напряжения электромагнитного регулятора подключена к зажимам последовательно соединенных между собой тахогенератора и блока отсечки, выполненного в виде генератора постоянного тока, обмотка возбуждения которого соединена через полупроводниковый диод .с источником опорного напряжения, настраиваемого в зависимости от тока нагрузки силовой цепи генератора.

Составитель В. Пилипенко

Редактор Б. Б. Федотов Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: А. П. Татаринцева и М. П. Ромашова

Заказ 491)9 Тира>к 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, ?