Назначение и классификация регуляторов частоты вращения

По назначению и предъявляемым техническим требованиям к режиму работы судовых дизелей регуляторы угловой скорости коленчатого вала подразделяют на однорежимные, всережимные и предельные.

Однорежимные регуляторы (с одним режимом настройки) применяют сравнительно редко (у некоторых дизелей небольшой мощности, работающих на генератор). Такие регуляторы автоматически поддерживают скоростной постоянный режим дизеля независимо от колебаний электрической нагрузки на генератор.

Всережимные регуляторы поддерживают любой заданный скоростной режим дизеля: от минимально устойчивой до максимальной угловой скорости вала.

Во избежание «разноса» при непредвиденном резком уменьшении нагрузки дизели снабжают предельными регуляторами, или автоматами остановки. Последние не оказывают регулирующего воздействия на топливные насосы высокого давления (ТНВД) до тех пор, пока угловая скорость вала не достигнет определенного значения, при котором они полностью выключают подачу топлива в цилиндры дизеля.

По конструктивному исполнению регуляторы могут быть встроены в двигатель (дизели 2Ч10,5/13; 4Ч8,5/11), навешенными на ТНВД (дизели 6ЧСП15/18) и автономными в виде отдельных узлов (дизели 6ЧРН32/48; 8ЧР32/48; 6ЧРП27,5/36; 6ЧРН36/45).

В зависимости от способов воздействия на регулирующий орган различают пропорциональные, интегральные и пропорционально-интегральные регуляторы.

Пропорциональные (П–регуляторы) обеспечивают перемещение рейки ТНВД пропорционально изменению угловой скорости вала. У интегральных (И–регуляторов) отклонение угловой скорости вала влияет на скорость перемещения рейки ТНВД, а у пропорционально-интегральных (ПИ–регуляторов) – на абсолютное значение перемещения рейки и ее скорость.

Пропорциональные, интегральные и пропорционально-интегральные регуляторы могут быть прямого и непрямого действия. В первых рейка ТНВД перемещается за счет энергии, сообщаемой ей измерительным элементом регулятора; у вторых выходной сигнал измерительного элемента регулятора передается на рейку усиленным благодаря включению в схему усилителя.

Регуляторы непрямого действия в зависимости от вида используемой вспомогательной энергии делят на: гидравлические, пневматические, электрические и комбинированные. Регуляторы непрямого действия судовых дизелей, как правило, гидравлические.

Чувствительные элементы регуляторов частоты вращения

С изменением нагрузки на дизель повышается или понижается угловая скорость коленчатого вала и соединенного с ним вала 7 регулятора. Предположим, что с падением нагрузки угловая скорость вала 7 увеличилась.

Грузы 6 под действием центробежной силы расходятся и поднимают муфту 4, Рейка 1 ТНВД через угловой рычаг 2 сдвигается влево и подача топлива уменьшается. Угловая скорость коленчатого вала дизеля начинает снижаться до значения, ограниченного регулировочной пружиной 3.

При уменьшении угловой скорости коленчатого вала (с возрастанием нагрузки) ТНВД, наоборот, увеличивают подачу топлива. Натяжение пружины, а следовательно, и угловую скорость коленчатого вала дизеля можно изменять рукояткой 5.

Рисунок 33 – Чувствительный элемент регулятора частоты вращения