EN
Die Beginsel van Terugvoerbeheer in Sy Basiese Vorm
Geslote-lusbedryf: hoe 'n reëler uitset kan aanpas gebaseer op terugvoer in werklike tyd
‘n Reguleringsklep is ‘n toestel wat ‘n konstante enjin-omwentelingstempo (RPM) behou deur middel van ‘n geslote-lusbeheer- en moniteringstelsel, soos magnetiese opneemtoestelle of ander tachometer-toestelle, om die werklike rotasiespoed te meet. Die reguleringsklepbeheerder is ‘n toestel wat, vir lasse wat buite beheer raak, monitor hoe die werklike spoed van ‘n vooraf ingestelde teiken afwyk. Op daardie stadium bereken die beheerder ‘n korrektiewe aksie en stuur ‘n bevel na die versneller- of brandstofaktuator-toestelle. Byvoorbeeld, ‘n 5%-daling in RPM as gevolg van die las vind plaas en brandstof word onmiddellik verhoog binne ‘n paar millisekondes. Hierdie terugvoer-siklus los die beheerprobleem in geslote-lusstelsels op, en die terugvoersignale kom vir addisionele, nie-rekeninggehou-veranderlikes soos wrywing of temperatuurdryf wat die spoed van die reguleringsklep beïnvloed, reg. Terugvoerspoedbeheer is uiters belangrik vir toepassings soos generators, waar RPM-afwykings van slegs ±0,25% variasies in die kragfrekwensie sal veroorsaak.
Die drie basiese elemente van 'n toesighouer wat nodig is vir stabiele werking
Die komponente wat nodig is vir 'n stabiele spoedbeheerstelsel het die volgende drie basiese, onderling afhanklike elemente.
-die Stelwaarde: gekalibreerde teiken RPM (bv. 1800 RPM vir 60 Hz-generators)
-die Foutsein: die kwantifiseerbare, gemeete verskil wat aktief en voortdurend (teen 'n tempo van 50–100 keer per sekonde) bereken word
-die Aandrywing: wat meganiese, hidrouliese of elektroniese stelsels kan wees wat die bevel en brandstof (gashendel)-beheeraanpassings uitvoer (tot 'n vermindering van tot 70% in die brandstofbeheerstelsel) as gevolg van 'n oorspoedtoestand.
Die volledige siklus van die toesighouerstelsel vind gelyktydig in drie onderling afhanklike komponente plaas. 'n PID (Proporsionele-Integrale-Afgeleide)-beheerder verminder die stelselreaksietyd en algehele prestasie van die toesighouer terwyl 'n algehele spoedafwyking van minder as 2% bereik word met 0 tot 100% lasvariasies om die toesighouer te beheer.
Sentrifugale Spoedreëlermeganika: Spoedmeting deur Kragbalans
Vlieggewigte: Sentrifugale Krag teenoor Veerkrag by Verskillende RPM’s
Die vlieggewigte draai om ‘n sentrifugale krag te produseer wat eweredig is aan die kwadraat van die enjin se RPM. By hoër spoed oorwin hierdie krag die netto veerkrag. Gevolglik beweeg die gewigte vertikaal. By die ewewigsposisie, waar die sentrifugale krag gelyk is aan die netto veerkrag, stem die vertikale posisie van die vlieggewigte ooreen met ‘n ingestelde spoed. Vir industriële reëlere is die sentrifugale krag by 3 000 RPM 15–20% groter as die netto veerkrag. Daarom word ‘n proporsionele reaksie verseker, wat beteken dat, wanneer daar ‘n piek in RPM voorkom, ‘n korrektiewe aksie binne minder as 0,2 sekondes geïnisieer word as gevolg van die fundamentele beginsel van kragbalans in spoedreëling.
Meganiese koppeling en gaspedaalbeheer: Omskakeling van beweging na brandstofmodulasie
Die vertikale beweging van die vliegwigte druk direk 'n gaspedaalarm deur 'n buis. Dit is 'n suiwer meganiese oordrag van beweging en lei, op sy beurt, tot 'n vermindering in brandstofvloei met 8%–12% vir elke 1 mm buisbeweging op dieselmotors. 'n Hebelverhouding van ongeveer 4:1 tot 6:1 is tipies in hierdie geval. Die belangrikste faktor van hierdie ontwerp is dat dit absoluut foutveilig is en geen eksterne kragbron benodig nie. Die kinetiese energie van die roterende samestelling is meer as genoeg om die verbranding te beheer en 'n konstante spoed te handhaaf.
Ontleding van die spoedreëler se reaksie op oorspoed-toestande
Die spoedreëler reageer op oorspoed-toestande waar die remaksie van die reëler verwant is aan die tempo waarteen die oorspoed-toestand optree.
Die primêre doel hier is om ’n vlak van vertragting te handhaaf, aangesien oorspoed-toestande mag voorkom as gevolg van ’n toename in las op die snelheidsbeheerder terwyl die enjin met ’n snelheidsbeheerder bedryf word, en ’n las op die toepassing verskaf wat groter is as die ontwerpsnelheidsbeheerderlas.
Huidige Beperkings van Snelheidsbeheerders
Die beperkings van tradisionele meganiese spoedreëlers is die inherente beperkings van presisie in die meganiese reëler, die tyd wat dit neem vir die meganiese reëler om op die lasverandering te reageer, en die spoed waarteen die reëler op die lasverandering kan reageer. Meganiese reëlers maak gebruik van vliegwewigstelsels en veerstelsels wat 'n beduidende hoeveelheid meganiese traagheid in die reëler inbreng, wat op sy beurt veroorsaak dat die reëler se reaksie op die nodige korreksie plaasvind binne 'n tydsduur van ongeveer (300 – 500 millisekondes). Hierdie resultaat beteken dat die reëler sal reageer op enige lasverandering wat buite die ontwerpvereistes van ongeveer (1 – 3%) val, en dat die spoedreëler 'n beperkte maksimumspoed sal hê.
Elektroniese reëlers brei die grense van die reëlerstelsel uit deur mikroprosesorbeheerde reëlerstelselkorreksies wat binne ’n tydperk van 50 millisekondes plaasvind. Dit bied ’n ongekende spoedbeheelnoukeurigheid van ± 0,25% van die teikenspoed. Dit verseker ook spoedbeheer tydens lasverliesverskuiwings. Sulke reëlerstelsels maak ook gebruik van tegnologieë soos GPS en Intelligente Spoedhulp (ISA) vir geografies begrensde areas (soos skool- en werksone), waar maksimum spoedbeheer outomaties uitgevoer word sonder enige aksie vanaf die bestuurder se kant. Telemetrie (veral diagnostiese telemetrie) word ook verskaf vir voorspellende onderhoud, en brandstofbesparings van 4–7% word in die meeste gepubliseerde vlootdoeltreffendheidstudies gerapporteer.
Algemene vrae (VVK)
Wat is ’n spoedreëler?
’n Spoedreëler is ’n stelsel wat ’n enjin se RPM-konstant hou op grond van die enjinlas deur die posisie van die gaspedaal te reguleer.
Hoe werk ’n sentrifugale spoedreëler?
In 'n sentrifugale spoedreëler veroorsaak 'n spoedverhoging dat die vlieggewigte uit balans spring. Dit aktiveer 'n dreinreaksie wat eweredig is aan die geaktiveerde veerspanning.
Wat is die beperkings van meganiese spoedreëlers?
Die meeste meganiese spoedreëlers het beperkings wat deur die meganiese stelsels se traagheid, minder akkuraatheid en stadiger reaksie veroorsaak word, almal in vergelyking met elektroniese spoedreëlers.
Hoe verbeter elektroniese spoedreëlers meganiese stelsels?
Elektroniese spoedreëlers toon ook 'n beter reaksietyd, hoër presisie en aanpasbaarheid in vergelyking met meganiese stelsels. Hierdie reëlers bied ook spoedbeheer van stelsels onder verskeie toestande met groter akkuraatheid.
