Вторичный регулятор топливоподачи дизель-генератора переменного тока

 

ВТОРИЧНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий последовательно соединенные ключ и серводвигатель , последовательно соединенные датчик отклонения регулируемого параметра , управляемую интегрирующую RC-цепочку, релейный усилитель мощности и элемент с памятью, выход которого соединен с управляющим входом управляемой интегрирующей RC-цепочки , отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия , точности и надежности регулятора , управляющий вход ключа соединен с выходом релейного усилителя (Л мощности. СХ) 00 4 О

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU,, 118084 (51)4 С 05 В 11/14

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3722291/24-24 (22) 05.04. 84 (46) 23.09.85. Вюл. Ф 35 (72) Ф.А. Широбоков (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электроагрегатов и передвижных электростанций "ВНИИЭлектроагрегат" (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 196975, кл. G 05 В 11/16, 1967.

Авторское свидетельство СССР

У 1121649, кл. G 05 В 11/14, 1983.

Иарголин Ш.M. и Гуров А.С. Функциональные узлы схем автоматического управления. — M.: Энергоатомиздат, 1983, с. 41.

Нетушил А.В.Динамика релейных систем с отрицательным гистерезисом.—

Электричество, 1977, Ф 2, с. 32 — 36. (54) (57) ВТОРИЧНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕИЕННОГО ТОКА, содержащий последовательно соединенные ключ и серводвигатель, последовательно соединенные датчик отклонения регулируемого параметра, управляемую интегрирующую

EC-цепочку, релейный усилитель мощности и элемент с памятью, выход которого соединен с управляющим входом управляемой интегрирующей ЙС-цепоч- . ки, отличающийся тем, что, с целью повьппения быстродействия, точности и надежности регулятора, управляющий вход ключа соединен с выходом релейного усилителя мощности.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ф

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

jö

840!

tH„, = tf+K1x

1 1180

Изобретение относится к релейноимпульсным системам регулирования, в частности к системам с использованием двухзначных характеристик с отрицательным гистерезисом переменной ширины, и может быть использовано в передвижной энергетике для построения вторичных регуляторов топливоподачи дизель-генераторов.

Цель изобретения — повышение быстродействия, точности и надежности вторичного регулятора.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого вторичного регулятора топливоподачи дизель-генератора переменного тока; на фиг.2 — вид управляющего воздействия на серводвигатель для отклонения одного знака; на фиг.3 — диаграмма состояний ключа управляемого элемента. 20

Вторичный регулятор содержит ключ 1 и серводвигатель 2, датчик 3 отклонения регулируемого параметра, ;управляемую интегрирующую К-цепочку 4, релейный усилитель 5 мощности и элемент 6 с памятью при включении и отключении.

Управляемая интегрирующая R< -цепочка содержит резисторы 7 и 8, конденсатор 9 и второй ключ 10.

Постоянная времени этой цепочки определяет крутизну роста паузы между импульсами при уменьшении отклонения в зоне опережающей петли, а также время перезаряда конденсатора

9 при смене знака отклонения. Время

35 перезаряда конденсатора интегрирующей цепочки определяет время нечувствительности вторичного регулятора к переходу отклонения через ноль, 40 что важно при построении быстродействующих вторичных регуляторов, не реагирующих на колебания регулируемой величины около установившегося значения вследствие колебательности

45 первичного регулятора топливоподачи.

При этом резистор 7 включает в себя внутреннее сопротивление датчика 3 отклонения.

На фиг. 2 диапазон отклонений Π— 50

mb соответствует нечувствительности регулятора, mb-b — наибольшей ширине опережающей петли.

На фиг. 3 через U „ обозначено напряжение на элементе с памятью, 55 а через g< — проводимость ключа 10, Время t равно времени спадания динамического момента дизеля (превышения движущего момента над моментом сопротивления) до нуля в зоне нечувствительности регулятора, а время — минимально допустимой длительности импульса на серводвигатель.

Время t < Р t и не превышает.для дизель-генераторов 1 с.

Работа вторичного регулятора. топливоподачи проходит следующим образом 4

При скачкообразном возмущении, например при набросе нагрузки на дизель-генератор, на выходе датчика 3 появляется скачок напряжения, конденсатор 9 (фиг.1) быстро заряжается до уровня mb (фиг.2) и на выходе усилителя 5 скачком появляется напряжение UH д, от которого. открывается вых ключ, подсоединяя серводвигатель к источнику питания и запитывая элемент

6 с памятью Uв„ (фиг.3).

ВХ 6

Отклонение начинает. уменьшаться.

Через t = t< замыкается ключ 10 и его проводимость скачком увеличивается от О до 1 (фиг.3).

Резистор 8 с задержкой, равной постоянной разряда RC -цепочки, увеличивает чувствительность усилителя

5 до величины b. При уменьшении х до

Ь усилитель 5 закрывается, а ключ 1 размыкается, серводвигатель 2 останавливается. Элемент 6 сохраняет замкнутое состояние ключа 10 еще в те чение времени . 3a это время ди-. зель-генератор входит в зону О-лЬ. и его выбег становится равным нулю.

После этого ключ 10 размыкается.и уровень включения усилителя 5 снова становится равным mb.

Таким образом, задавая в элементе с памятью требуемые времена tt u можно обеспечить один интервал постоянства управляющего воздействия на серводвигатель при различных дизель-генераторах и серводвигателях.

При этом обеспечиваются максимальные быстродействие, точность и надежность вторичного регулятора.

Если значение модуля производной отклонения в пределах mb-Ь оказывается меньше заданной величины, которая задается временем, то в диапазоне отклонения b-mb вторичный регулятор формирует импульс длительностью

1180840

1,па ъь < 2х

15

ФигЗ

Фиг.2

Составитель П. Кудрявцев

Редактор Е. Папп Техред З.Палий Корректор В. Синицкая

Заказ 5922/45 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з где К вЂ” коэффициент пропорциональности, После импульса последует пауза длительностью где К вЂ” коэффициент пропорциональ2 ностие

Если за время действия импульса и паузы отклонение не выходит в зону О-mb, то аналогично формируются другие импульсы.

Импульсное питание серводвигателя 2 снижает его скорость, т.е. в этом случае он работает как серводвигатель с переменной скоростью, что позволяет всегда обеспечить монотонную или апериодическую устойчивость.

Благодаря выбору времени tg только в соответствии с постоянной трогания серводвигателя исключается режим, когда серводвитатель не реагирует на импульсы, что повышает точность регулятора и его надежность, Изображенный на фиг. 1 вторичный регулятор осуществляет односторон30 нее регулирование, например разгрузку перегруженного электроагрегата при параллельной работе его c другими недогруженными электроагрегатами.

В этом случае уровень. отклонения х = mb соответствует номинальной нагрузке электроагрегата.

Для двунаправленного (трехпозиционного) регулирования топливопода,чи релейный усилитель 5 мощности должен быть дифференциальным, т.е. иметь выход для управления вторым двухсекционным ключом, реверсирующим серводвигатель, а элемент 6 с памятью должен быть подключен к выходам релейного усилителя 5 мощности, через диодную схему ИЛИ.

В качестве датчика 3 отклонения регулируемого параметра может использоваться или аналоговый или цифровой измеритель с цифроаналоговым преобразователем.

Настраивается вторичный регулятор следующим образом.

Для выставления параметра t в элементе 6 создают минимальное отклонение, превышающее нечувствительность вторичного регулятора; а затем увеличивают t< от О до величины,.при которой вал серводвигателя,трогается с места и уменьшает отклонение до зоны нечувствительности.

Для настройки параметра Е элемен2. та 6 делают.наброс нагрузки на дизель-генератор и подбирают. такое время t, при котором.не происходит повторного включения серводвигателя после его отключения при отклонении, равном в (фиг.2), а отклонение уменьшается до нуля.