Регуляторную характеристику

Описание регуляторной характеристики динамическое 39

Для получения регуляторной характеристики достаточно соединить равновесные режимы L, ? и др. между собой кривой 5, как это сделано на фиг. 76.

Для выявления формы регуляторной характеристики необходимо, таким образом, построить зависимость (40) или

здесь це и Ag определяются в исходной точке регуляторной характеристики (точка А, фиг. 83). При незначительных изменениях крутящего момента слагаемым A (Ag) Are можно было бы пренебречь, как величиной достаточно малой. Однако в данном случае цикловая подача может изменяться от полной до подачи холостого хода или выключения, в связи с чем последнее слагаемое по величине соизмеримо с первыми двумя.

Для построения регуляторной характеристики необходимо задаться на кривой 3 точкой, например В, и определить шв (при помощи прямой 2) и hB (при помощи прямой 5). Знание шв и hB дает возможность путем интерполирования определить AgB и цеВ (если шв <=« ^ ш2) и по формуле (31) определить Мв (кривая 4). Знание Мв и шв дает точку В на искомой кривой / (фиг. 86). Определение нескольких таких точек и дает регуляторную характеристику.

В зависимости от условий эксплуатации к форме регуляторных характеристик предъявляются различные требования. Характеристики 2, 4 и 5 (фиг. 83) называются статическими, так как по мере изменения крутящего момента двигателя изменяется угловая скорость. Автоматические регуляторы, устанавливаемые на транспортных, судовых и стационарных двигателях, во многих случаях обеспечивают работу по таким (статическим) регуляторным характеристикам. Уменьшение диапазона изменения угловой скорости Q в пределах одной регуляторной характеристики приближает статическую характеристику к кривой 5, которая называется астатической. Обычные автоматические регуляторы не могут обеспечить устойчивость режимов при работе по атстатической характеристике. Исключение составляют регуляторы с упруго присоединенным катарактом (см. п. 6, § 20) или изодромные (см. п. 2, § 21) непрямого действия.

При выпуклой форме регуляторной характеристики (кривая 5) по мере снижения крутящего момента крутизна ее увеличивается, в связи с чем устойчивость режимов работы при малых нагрузках ухудшается. Для предотвращения этого явления в некоторых регу-

ляторах применяется устройство, обеспечивающее более пологое протекание регуляторной характеристики (см. фиг. 83, кривая 6). При вогнутой характеристике 4 устойчивость режимов ухудшится вблизи внешней характеристики /. При включении двигателей в па-

Фиг. 86. Построение регуляторной характеристики двигателя:

раллельную работу необходимо обеспечить определенное распределение между двигателями как полной нагрузки, так и частичной (до некоторого предела). Для обеспечения этой задачи необходимо совмещение регуляторных характеристик при всех нагрузках, что наиболее легко выполнимо при прямолинейной форме статической регуляторной характеристики (прямая 2 на фиг. 83),

В тех случаях, когда по условиям работы двигателя регулятор-ные характеристики могут быть статическими, применяются автоматические регуляторы с жесткой обратной связью. Если же при всех нагрузках от полной до выключения необходимо обеспечить точное поддержание заданного скоростного режима (астатическую регуля-торную характеристику), следует использовать автоматические регуляторы с гибкой обратной связью (изодромные). В тех случаях, когда при высокой точности поддержания скоростного режима необходимо обеспечить минимальный статизм регуляторной характеристики, необходимо использовать автоматические регуляторы с комбинированной обратной связью, сочетающей жесткую и гибкую обратные связи.

Для построения регуляторной характеристики необходимо задаться на кривой 3 точкой, например В, и определить шв (при помощи прямой 2) и hB (при помощи прямой 5). Знание шв и hB дает возможность путем интерполирования определить AgB и цеВ (если шв <=« ^ ш2) и по формуле (31) определить Мв (кривая 4). Знание Мв и шв дает точку В на искомой кривой / (фиг. 86). Определение нескольких таких точек и дает регуляторную характеристику.

Полный сброс нагрузки вызывает увеличение числа оборотов и перемещение рейки в сторону выключения подачи топлива. Мощность и крутящий момент уменьшаются, образуя крайнюю правую регуляторную характеристику 6. При nmaxx)l получается максимально возможное число оборотов холостого хода, а режим работы двигателя является максимальным регулируемым скоростным режимом.

Кинематическая жесткая обратная связь состоит из рычага 1, связывающего перемещения поршня 11 сервомотора и золотника 2. Эта обратная связь обеспечивает статическую регуляторную характеристику двигателя, причем неравномерность работы может изменяться перестановкой опоры рычага 1.

При отсутствии второй силовой обратной связи новый режим двигателя установился бы в точке 5j (фиг. 157). Однако кулачок 8 (фиг. 156) силовой обратной связи установлен таким образом, что при повороте валика 9 в сторону часовой стрелки предварительная затяжка пружины уменьшается. Снижение предварительной затяжки пружины переводит работу двигателя с регуляторной характеристики 5 на регуляторную характеристику 4, в результате чего новый равновесный режим установится в точке В. При дальнейшем снижении нагрузки (например, до Мс) равновесный режим двигателя установится на регуляторной характеристике 3 при еще меньшей предварительной затяжке пружины.

Соединение точек А, В, С (фиг. 157) и т. д. кривой дает результирующую регуляторную характеристику двигателя, образованную совместным действием обратных связей.

Изодромный регулятор обеспечивает при всех нагрузочных режимах (положениях рейки и поршня 5 сервомотора) один и тот же установившийся скоростной режим (положение муфты 10 регулятора), что и создает астатическую регуляторную характеристику двигателя.

при параллельной работе двигателей. В связи с этим во многих случаях от чисто изодромных регуляторов приходится отказываться и вводить в конструкцию регулятора приспособления, обеспечивающие статическую регуляторную характеристику при малой, так называемой остаточной неравномерности работы.

В дизель-редукторных установках при параллельной работе двигателей необходимо устанавливать регуляторы, обеспечивающие статическую регуляторную характеристику. К таким регуляторам относятся регуляторы прямого действия, всережимные, а также непрямого действия с жесткой обратной связью или изодромные с остаточной неравномерностью. Автоматический регулятор в этом случае должен быть оборудован устройствами, допускающими выбор номинального скоростного режима и изменение статизма регуляторной характеристики двигателя.

При этом весьма желательно подобрать такой регулятор, который обеспечивал бы прямолинейную регуляторную характеристику и не изменял ее наклон при смене скоростного режима.

Выбор регуляторной характеристики осуществляется установкой рычага 2 в определенное положение. Поворот рычага 2 по часовой стрелке перемещает регуляторную характеристику в сторону уменьшения регулируемого скоростного режима. Так, например, если положение А ^ рычага 3 соответствует регуляторной характеристике 4 (фиг. 140), то перемещение его в положение Л252 переведет работу двигателя на регуляторную характеристику 3. При перемещении точки В из положения В1 в положение В2 рейка топливного

Каждый из параллельно работающих двигателей имеет свой автоматический регулятор и, следовательно, свою регуляторную характеристику.