ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Объединенный регулятор частоты вращения и мощности дизеля из "Электрическое оборудование тепловоза ТЭП 60 " Объединенный регулятор частоты вращения и мощности дизеля поддерживает постоянной заданную частоту вращения коленчатого вала дизеля обеспечивает дистанционное управление частотой вращения коленчатого вала дизеля от контроллера машиниста поддерживает требуемую мощность дизеля путем корректирующего воздействия через индуктивный датчик на САР тягового генератора, что приводит к изменению мощности, снимаемой с его зажимов. [c.24] Система автоматического регулирования возбуждения (САР) тягового генератора поддерживает постоянную нагрузку (мощность) дизеля при каждой фиксированной частоте вращения его вала (позиции контроллера машиниста) ограничивает максимальные значения тока и напряжения тягового генератора изменяет нагрузку дизеля в зависимости от частоты вращения коленчатого вала в соответствии с тепловозной характеристикой, обеспечивающей минимальные удельные расходы топлива. При выполнении первой и третьей функций на САР дополнительное корректирующее воздействие оказывает объединенный регулятор дизеля. Он компенсирует также погрешности в работе самой САР и изменение мощности, связанное с изменением к. п. д. тягового генератора. [c.24] Входной вал 1 регулятора приводится во вращение через коническую зубчатую передачу от распределительного вала дизеля, который соединен зубчатой передачей с коленчатым валом. От вала 1 вращение передается буксе 4 и втулке 3 золотниковой части регулятора частоты вращения, грузам 20 измерителя частоты вращения, золотниковой втулке 26 механизма управления частотой вращения, шестеренчатому масляному насосу 28. Вращение буксы и втулок золотниковых частей необходимо для устранения трения покоя и повышения точности работы регулятора. Поршневые пружинные аккумуляторы 27 поддерживают в системе постоянное давление масла и обеспечивают подачу дополнительных порций масла в тех случаях, когда расход его кратковременно превышает производительность масляного насоса, например, при быстром перемещении поршня силового сервомотора. [c.25] Регулятор частоты вращения. Регулятор частоты вращения — всережимный, непрямого действия, состоит из измерителя частоты вращения, золотниковой части, силового сервомотора и изодромной обратной связи. Измеритель частоты вращения — центробежного типа, состоит из двух вращающихся грузов 20 и всережимной пружины 19. Центробежная сила вращающихся грузов уравновешивается противодействующей силой всережимной пружины. Изменяя затяжку всережимной пружины при помощи механизма управления частотой вращения, устанавливают требуемую частоту вращения коленчатого вала дизеля. С измерителем частоты вращения связан золотник 5 золотниковой части 6, управляющий движением поршня 9 силового сервомотора 8. Шток силового сервомотора, соединенный с поршнем 9, связан рычажной передачей с рейками топливного насоса дизеля. При перемещении поршня силового сервомотора изменяется положение реек топливного насоса и, следовательно, цикловая подача топлива в цилиндры дизеля. [c.26] Элементами изодромной (гибкой, отрицательной) обратной связи регулятора являются компенсирующий поршень 7 силового сервомотора, втулка 3 и компенсирующая пружина 2 золотниковой части 6, игла 1. Втулка 3, выполненная за одно целое со своим поршнем, может перемещаться вверх и вниз в буксе 4. Любому перемещению втулки противодействует компенсирующая пружина 2, которая стремится возвратить втулку в исходное среднее положение. [c.26] При неизменной нагрузке на дизель (установившийся режим работы) усилие всережимной пружины 19 уравновешено центробежной силой грузов 20, причем грузы занимают такое положение, при котором золотник 5 средним пояском перекрывает отверстие во втулке 3. Благодаря этому масло в полость под поршнем 9 силового сервомотора не поступает и не может стекать оттуда. Поршень при этом неподвижен и находится в положении, при котором подача топлива соответствует нагрузке дизеля. [c.26] При уменьшении нагрузки частота вращения вала дизеля и, следовательно, центробежная сила грузов 20 увеличиваются. Грузы расходятся, а их рычаги, сжимая всережимную пружину, перемещают золотник 5 вверх. При этом средний поясок золотника открывает отверстие во втулке 3 и масло из полости под поршнем 9 начинает стекать по каналу б через золотниковую часть 6 в масляную ванну 29. Под действием пружин поршень 9 движется вниз и через рычажную передачу перемещает рейки топливного насоса на уменьшение подачи топлива, что, в свою очередь, приводит к уменьшению момента на валу дизеля и частоты вращения. В конце переходного процесса восстанавливается прежнее значение частоты вращения коленчатого вала, грузы и золотник возвращаются в исходное положение, а поршень 9 занимает новое положение, при котором подача топлива соответствует новой нагрузке дизеля. [c.26] Когда подача топлива достаточно изменилась и частота вращения вала дизеля начинает возвращаться к заданному значению, втулка 3 под действием компенсирующей пружины 2 начинает возвращаться к исходному среднему положению. Скорость перемещения втулки определяется сечением отверстия, регулируемого иглой I. Через это отверстие масло поступает в канал а из масляной ванны 29 (если в полости над компенсирующим поршнем существует разрежение) или стекает в масляную ванну (если в полости над компенсирующим поршнем существует давление). При правильной настройке скорость перемещения втулки должна быть меньше скорости перемещения золотника. Тогда золотник догоняет втулку и перекрывает средним пояском отверстие в ней, останавливая тем самым поршень 9 силового сервомотора. В дальнейшем золотник и втулка возвращаются в исходное положение совместно. Отверстие втулки остается перекрытым, поршень силового сервомотора неподвижен. В результате резко уменьшаются величина перерегулирования подачи топлива и время восстановления заданной частоты вращения. [c.27] Работа регулятора частоты вращения при пуске дизеля. Предварительная затяжка всережимной пружины 19 соответствует требуемой частоте вращения коленчатого вала дизеля на холостом ходу. При неработающем дизеле под действием этой пружины грузы 20 сведены, а золотник 5 находится в крайнем нижнем положении. Поршень 9 силового сервомотора под действием своей пружины также находится в крайнем нижнем положении, соответствующем выключенной подаче топлива. [c.27] При прокрутке дизеля тяговым генератором приводится во вращение масляный насос 28, и масло под давлением по каналам м и б поступает под поршень 9, который, поднимаясь вверх, перемещает рейки топливного насоса в положение подачи топлива. Дизель пускается, и регулятор поддерживает минимальную частоту вращения, соответствующую предварительной затяжке всережимной пружины. [c.28] Устройство для дистанционной остановки дизеля. Устройство состоит из блок-магнита (электромагнита) БМ и золотникового клапана 10, соединенного с силовым сервомотором 8 (см. рис. 12). Если блок-магнит БМ включен, то его якорь удерживает золотник клапана 10 в нижнем положении, при котором он перекрывает выход масла из полости под поршнем 9 силового сервомотора. Регулятор частоты вращения работает в этом случае как описано выше. [c.28] Для остановки дизеля блок-магнит БМ выключают вручную или автоматически контактами защитных устройств. При этом золотник клапана 10 под действием давления масла поднимается вверх и открывает выход маслу из полости под поршнем 9 на слив. Поршень и шток силового сервомотора под действием пружин перемещаются в нижнее крайнее положение и прекращают подачу топлива. [c.28] Механизм управления частотой вращения коленчатого вала дизеля. Механизм состоит из золотниковой части 24, сервомотора 18 затяжки всережимной пружины, жесткой обратной связи (рычаги Е, Г, тяга Д) и электромагнитов MPI — МР4, являющихся исполнительными органами дистанционного управления от контроллера машиниста. [c.28] Рычаги Е, Г и тяга Д, шарнирно связанные между собой, соединяют золотник 25 со штоком поршня сервомотора 18. В средней части рычаг Е опирается на треугольную пластину, вершины которой находятся в контакте с якорями электромагнитов MPI — МРЗ. Люфты в шарнирных соединениях и зазоры в опорах выбраны усилием пружин. [c.28] Включение электромагнитов MPI — МРЗ приводит к перемещению золотника 25 вниз. Действие электромагнита МР4 обратное. При его включении втулка 26 опускается вниз, что равноценно перемещению золотника вверх. [c.28] Механизм работает следующим образом. При установившемся режиме золотник 25 своим пояском перекрывает отверстие во втулке 26, связанное с каналом н. Масло не может поступать в сервомотор 18 и сливаться из него. Поэтому поршень сервомотора неподвижен, затяжка всережимной пружины 19 не изменяется, и обеспечивается постоянство частоты вращения вала дизеля. [c.28] Дроссель 22 необходим, чтобы замедлить перемещение поршня сервомотора. В противном случае подача топлива будет увеличиваться слишком быстро. Неполное сгорание топлива, возникающее по этой причине, приводит к резкому увеличению дымности выхлопа и другим серьезным отрицательным последствиям. [c.29] При переводе рукоятки контроллера машиниста с высших позиций на низшие электромагниты переключаются так, что треугольная пластина, точка опоры в нее рычага Е и, следовательно, золотник 25 поднимаются вверх либо втулка 26 опускается вниз. В этом случае масло из полости над поршнем сервомотора 18 начинает стекать через обратный клапан 21 и золотниковую часть 24 в масляную ванну 29. Под действием пружин поршень сервомотора поднимается вверх, ослабляя затяжку всережимной пружины и возвращая золотник 25 при помощи жесткой обратной связи в состояние перекрыши. При подходе к положению перекрыши поясок золотника перекрывает сливное отверстие с опережением, поршень сервомотора замедляет движение и плавно подходит к заданному положению, вытесняя масло в сливное отверстие через зазор между золотником и втулкой. Новому положению поршня сервомотора соответствует уменьшенная затяжка всережимной пружины и меньшая частота вращения вала дизеля. При уменьшении частоты вращения вала дизеля нет необходимости замедлять процесс уменьшения подачи топлива, поэтому параллельно дросселю 22 установлен обратный клапан 21, который обеспечивает быстрый слив масла из сервомотора. [c.29] Регулятор мощности (нагрузки). Регулятор мощности состоит из золотниковой части 14, сервомотора 13, индуктивного датчика ИД, корректора 11 и изодромной обратной связи. Элементами изодромной обратной связи являются полость г сервомотора, полость в золотниковой части с мембраной 17, канал и, соединяющий полости, золотниковая втулка 16, игла II. [c.29] Вернуться к основной статье