22. Статика системы регулирования одиночного агрегата. Регуляторные характеристики.

Выражение для статической характеристики системы регулирования скорости, состоящей из объекта, обладающего самовыравниванием, и статического регулятора, может быть представлено в виде

при y_зд = соnst, (65)

где - нагрузка в виде момента сопротивления; - статические передаточные коэффициенты; - число оборотов холостого хода.

Для объектов, статические характеристики которых линейны или линеаризованы,

.

Выражение для статической характеристики системы приобретает вид:

n =n_хх- K_нМ_с= n_хх – К_зсМ_с при Y_зд = сonst, (66

где - передаточный коэффициент разомкнутой системы; - статический передаточный коэффициент замкнутой системы.

Эта зависимость справедлива при линейных статических характеристиках всех звеньев системы и поэтому является идеальной линейной характеристикой.

Рис. 27. Регуляторные характеристики дизеля: слева - регуляторная характеристика; справа – наложение регуляторной характеристики на сетку скоростных характеристик

В отличие от принятого в теории автоматического управления способа графического изображения статической характеристики системы, в дизелестроении изображают ее в повернутом виде для более удобного ее наложения на скоростные характеристики объекта. На рис. 27 представлено такое «повернутое изображение». При этом статическая характеристика системы называется регуляторной характеристикой двигателя. Реальные характеристики систем регулирования скорости не являются линейными, так как нелинейным является реальный объект, а не строго линейными - регулятор и регулирующий орган.

23. Степень непрямолинейности, наклон, нечувствительность. Требования гост.

На рис. 28 представлен пример нелинейной регуляторной характеристики, которая заключена между двумя //АВ и СД.

Степень непрямолинейности - наибольшее отклонение формы характеристики от идеализированной прямолинейной.

Измеряется перепадом относительных частот вращения по оси n между точками пересечения действительной характеристики и касательной к ней, имеющей тот же средний наклон с осью n.

Под степенью непрямолинейности понимается отношение . Степень непрямолинейности по ГОСТ 10511-83 для систем регулирования двигателей с наклоном регуляторной характеристики равной и более 2% не должна превышать значений, вычисленных по формуле EK= K1δr , где K1= 0,15 для САРС 1-го и 2-го класса точности, К1 = 0,20 для САРС 3-го и 4-го класса точности.

При наклоне регуляторной характеристики менее 2% степень непрямолинейности устанавливают в технических условиях на конкретные ДВС.

Наклон регуляторной характеристики

,

где nN, wN - число оборотов и угловая скорость при MKN, так что nN = nп,

nхх - частота вращения при Z=0; nп - частота вращения при Z=ZN.

В современных регуляторах имеется специальный настроенный орган, с помощью которого можно изменять наклон δr. В соответствии с ГОСТ 10511-83 такие регуляторы должны допускать изменение наклона регуляторной характеристики в пределах от 0 до 6% для регуляторов ОРП, ОРН; 0-12% в САРС с регуляторами ВРП и ВРН.

Во всережимных регуляторах предусматривается возможность широкого изменения задания для перехода с одного скоростного режима на другой. В системах с всережимными регуляторами можно изменять скоростной режим от минимально устойчивой частоты вращения ДВС до 1,05nN, где nN -номинальная частота вращения. Обычно уменьшение частоты вращения менее 0,3nN оказывается сложнодостижимым из-за неустойчивой работы топливной аппаратуры дизелей.

Регуляторная характеристика, имеющая заданный наклон и проходящая через точку А, соответствующую MKN, называется номинальной характеристикой всережимного регулирования.

Степень нечувствительности

На рис. 29 показана регуляторная характеристика с зоной нечувствительности. Степенью нечувствительности системы регулирования будет служить отношение

. При нелинейных характеристиках ширина зоны нечувствительности на разных нагрузках может быть различной. Оценку производят по максимальному значению ε. Степень нечувствительности системы не должна превышать 0,2  0,5 % в зависимости от необходимого

класса точности регулирования. Для САР главных дизелей ε = 0,3  0,5 %, для САР дизель-генераторов 0,2  0,3 %.