Вторичный регулятор топливоподачи дизель-генератора переменного тока

 

Изобретение относится к релейно импульсным системам регулирования, . может быть использовано при разработке вторичных регуляторов топливоотдачи передвижных электроагрегатов и электростанций с автотранспортными дизельными двигателями и является усовершенствованием изобретения по авторскому свидетельству СССР В 1180840. Целью изобретения является уменьшение динамической ошибки. Вторичный регулятор включает в себя релейно-импульсный канал регулирования по отклонению (КРО) с отрицательной петлей гистерезиса, канал регулирования по производной возмущения (КРВ) дизеля, схеМу совпадения и управляемый ключ в цепи питания усилителя КРО. Инверсный вход ключа соединен с выходами КРВ и совпадения. При резком изменении нагрузки дизеля серводвигатель подключается к источнику питания на время, вычисляемое КРВ, после чего следует отключение его на время, достаточное для успокоения колебаний первичного регулятора

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU» 126735

А2 (51)4 G 05 В 11 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1180840 (21) 3902398/24-24 (22) 28.05.85 (46) 30.10.86, Вюл. И 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электроагрегатов и передвикных электростанций (72) Ф.А.Широбоков и М.В.Семенова (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1180840, кл. G 05 В 11/14, 05 ° 04.84.. (54) ВТОРИЧНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТОПЛИВОПОДА. ЧИ ВИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к релейноимпульсным системам регулирования, мошет быть использовано при разработ.ке вторичных регуляторов топливоотдачи передвюкных электроагрегатов и электростанций с автотранспортными дизельными двигателями и является усовершенствованием изобретения по авторскому свидетельству СССР

В 1180840. Целью изобретения является уменьшение динамической ошибки. Вторичный регулятор включает в себя релейно-импульсный канал регулирования по отклонению (КРО) с отрицательной петлей гистерезиса, канал регулирования по "производной возмущения (КРВ) дизеля, схему совпадения и управляемый ключ в цепи питания усилителя

КР0. Инверсный вход ключа соединен с выходами КРВ и схемы совпадения. При резком изменении нагрузки дизеля серводвигатель подключается к источнику питания на время, вычисляемое КРВ, после чего следует отключение его на время, достаточное для успокоения колебаний первичного регулятора (0,51,5 с). Затем канал КРО оценивает статическую ошибку регулирования, и если она не в норме, то подключает серводвигатель к источнику питания . на время, необходимое для вхрздения отклонения в зону "Норма". После отключения серводвигателя от схемы совпадения вводится запрет на работу КРО . на время затухания переходного процесса (0,5-1 с). 3 ил. l267356

Изобретение относится к релейноимпульсным системам регулирования и может быть использовано при разработке вторичных регуляторов топливоподачи передвижных электроагрегатов и 5 электростанций с автотранспортными двигателями.

Целью изобретения является уменьшение динамической ошибки.

На фиг.1 приведена блок-схема вто- 10 ричного регулятора топливоподачи диI зель-генератора переменного тока; на фиг.2 — 3 — варианты переходных процессов и импульсов питания серводвигателя при отработке единичного ступенчатого изменения активной нагрузки дизель-генератора, переходная характеристика которого имеет одно перерегулирование.

На фиг.2 и 3 приняты следующие обозначения: 1 — переходная характеристика дизель-генератора при единичном ступенчатом возмущении; 2 — зеркальное отображение относительно оси.

t переходной характеристики дизельгенератора при задающем воздействии интегрирующего серводвигателя с целью уменьшения динамической и статической ошибок первичного регулятора, 3 — динамическая ошибка (разность ординат ЗО кривых 1 и 2), Хд „вЂ” максимально допустимое значение амплитуды динамической ошибки, 2mb и 2b — соответственно зона нечувствительности и максимальное значение эоны опережения 35 канала регулирования .по отклонению, а — запаздывание вторичного регулятора обусловленное наличием люфтов и инерционностью серводвигателя.

Вторичный регулятор (фиг.1) содер- 4п жит датчик 1 отклонения регулируемого параметра и датчик 2 отклонения дизель-генератора, управляемую 3 и дифференцирующую 4 цепочки, первый 5 и второй 6 релейные усилители мощности, 45 первый 7 и второй 8 элементы с памятью, вспомогательный ключ 9, ключ

I I

10-10 и 11-11, серводвигатель 12, первый 13 и второй 14 элементы ИПИ, блок 15 разделительных диодов, логический блок 16, прямой 17 и инверсный 18 входы логического блока.

Элемент с памятью 7 имеет задержку

t, при включении и задержку С при выключении, а элемент с памятью 8 только задержку t при отключении.

Задержки t и t определяются степенью колебательности системы первичного регулирования топливоподачи дизель-генератора и равны 0,5-1,5 с.

Параметры RC-цепочки 4 и зона нечувствительности блока 6 подбираются так, чтобы длительность импульса на выходе блока 6 примерно соответствовала величине возмущения, В идеале статическая ошибка после работы канала регулирования по возмущению должна быть в зоне «+mb.

Вторичный регулятор топливоподачи работает следующим образом.

При скачкообразном возмущении, например при мгновенном сбросе нагрузки с дизель-генератора, напряжение на выходе датчика 2 равно нулю. На выходе RC-цепочки 4 образуется импульс напряжения, задний фронт которого будет спадать по экспоненте. В результате на выходе блока 6 формируется импульс напряжения (фиг.2б), который поступает, например, через диод 15 на два входа ключа 11, на элемент 7 с памятью через диод 13 сборки, и через диод 14 сборки на элемент 8 с памятью. Этот импульс открывает ключ

11, серводвигатель 12 начинает вращаться и реализовывать кривую, обратную по знаку кривой 2 (фиг.3а); без задержки появляются сигналы на выходе элемента 8, от которых замыкается ключ в управляемой цепочке 3 и размыкается ключ 9 и начнется отсчет задержки t в элементе 7 (состояние элемента 7 при наличии сигнала на выходе блока 6 не имеет значения, так как выход элемента 7 с памятью дублируется выходом элемента 8 с памятью, а задержка t> последнего при отключении больше задержки t ввиду большей длительности первого перерегулирования в затухающем переходном процессе) .

После окончания импульса на выходе блока 6 элемент 8 начинает отсчиты- вать выдержку времени, в течение которого ключ 9 продолжает оставаться разомкнутым, а ключ в цепочке 3— замкнутым. Поэтому бпок 5 в это время ие реагирует на перерегулирования (см. кривые 2, 3 на фиг.За), которые к концу отсчета выдержки и исчезают.

Ошибка регулирования уменьшается до зоны 2 Ь.

Результирующий переходный процесс характеризуется кривой 3. Ее максимальная амплитуда и время вхождения

3 1267356

20 в зону 2 Ь должны быть меньше допустимых значений, например 7,5Х и 5 с.

Аналогично проходит работа и при колебательной форме кривой 1.

Если после окончания выдержки установившееся .отклонение окажется в зоне опережающей петли, то на выходе блока 5 формируется корректирующий импульс напряжения питания серводвигателя (фиг.3б), так как ключ 9 замкнут, а ключ в цепочке 3 разомкнут. После окончания корректирующего импульса появляется сигнал на выходе схемы 16 совпадения, так как сигналы на входе 18 отсутствуют, а на входе

17 присутствуют. Выходной сигнал схемы совпадения переводит ключ 9 в разомкнутое состояние на время отсчета выдержки t, тем самым вводится зап.рет на работу канала регулирования по отклонению при перерегулированиях, превьппающих по амплитуде ширину петли гистерезиса (см. интервал отклонений

К-К на фиг.3).

К концу отсчета выдержки t откло-25 нение входит в зону 2Ъ, т.е. в зону

"Норма".

Таким образом, корректирующим импульсом с выхода блока 5 компенсируется погрешность в формировании импульса блоком 6, которая может возникнуть вследствие дрейфа напряжения питания серводвигателя, технологических разбросов параметров дизель-генераторов и т.п.

Если нагрузка дизель-генератора изменяется скачком во время отсчета выдержек t> или t<, то сразу включается в работу канал вторичного регулирования по возмущению. Он включает серводвигатель 12 в соответствующую сторону и прерывает отсчет выдержек

Е ъ или tz

Таким образом, комбинированный регулятор топливоподачи позволяет уменьшить динамическую и статическую ошибки первичного регулятора топливоподачи автотранспортного дизеля до требуемых передвижной энергетикой значений по амплитуде и длительности при

50 использовании в качестве исполнительного органа традиционных интегрирующего серводвигателя постоянного тока и редуктора.

Для получения статической харак55 теристики вторичного регулирования при изменении нагрузки дизель-генератора на вход цепочки 3 нужно подать разность напряжений блоков 1 и 2. В этом случае во вторичном регуляторе используются неисчезающий и исчезающий импульсы по нагрузке, т.е. сигналы по возмущению дизеля, что повышает точность регулирования и уменьшает динамическую ошибку.

Формула изобретения

Вторичный регулятор топливоподачи дизель-генератора переменного тока по авт. св. h» 1180840, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью уменьшения динамической ошибки, в него введены вспомогательный ключ, логический блок, блок развязывающих диодов, первый элемент ИЛИ и последовательно соединенные датчик отклонения нагрузки дизель-генератора переменного тока, дифференцирующая КС-цепочка, второй релейный усилитель мощности, второй элемент ИЛИ и второй элемент с памятью, причем первый элемент с памятью снабжен вторым выходом, соединенным с входом логического блока, выход второго релейного усилителя мощности подключен через блок развязывающих диодов к выходу первого релейного усилителя мощности, первый выход первого элемента с памятью связан с первым выходом второго элемента с памятью, соединенного вторым выходом с управляющим входом вспомогательного ключа и выходом логического блока, инверсный вход которого связан с выходом первого релейного усилителя мощности, вспомогательный ключ включен между положительной шиной источника питания и положительной клеммой первого релейного усилителя мощности, положительная и отрицательная шины источника питания подключены к соответствующим входам второго релейного усилителя мощности и логического блока, второй вход втооо-

ro элемента с памятью соединен с вторым входом первого элемента с памятью, с отрицательным входом первого релейного усилителя мощности и отрицательной шиной источника питания, выход первого релейного усилителя мощности соединен с входом первого элемента с памятью через первый элемент

ИЛИ.

1267356

1267356

Составитель С. Никишс,в

Техред Л.СеРцжкова Корректор В.БУтЯга

Редактор Л.Веселовская

Заказ 5771/44 Тирах 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4у5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ухгород, ул. Проектная, 4