EN
Кері байланыс басқару принципінің негізгі түрі
Тұйықталған контурлы жұмыс: реттегіш қалай нақты уақытта кері байланыс негізінде шығысты өзгерте алады
Регулятор — бұл магниттік сенсорлар немесе басқа тахометрлік құрылғылар сияқты жабық контурлы басқару мен бақылау жүйелерін пайдаланып, қозғалтқыштың айналу жиілігін (RPM) тұрақты ұстайтын құрылғы. Регулятордың басқару құрылғысы — бұл жүктеме арту кезінде нақты айналу жылдамдығының алдын-ала орнатылған мақсаттық мәннен қаншалықты ауытқитынын бақылайтын құрылғы. Осы кезде басқару құрылғысы түзету шарасын есептеп, газдың ашылуын немесе отын беруді реттейтін құрылғыларға бұйрық береді. Мысалы, жүктеме әсерінен RPM 5% төмендейді де, отын берілуі миллисекундтар ішінде лездік түрде артады. Бұл кері байланыс циклі жабық контурлы жүйелердегі басқару мәселесін шешеді, сонымен қатар кері байланыс сигналдары регулятордың жылдамдығына әсер ететін үйкеліс немесе температураның дрейфі сияқты ескерілмеген қосымша факторларды компенсациялайды. Кері байланыс арқылы жылдамдықты басқару генераторлардың қолданылуы үшін өте маңызды, өйткені RPM-нің ±0,25% ауытқуы ғана электр энергиясының жиілігінде ауытқуларға әкеледі.
Реттегіштің тұрақты жұмыс істеуі үшін қажетті үш негізгі элементі
Тұрақты айналу жиілігін реттеу жүйесі үшін қажетті компоненттер мына үш өзара байланысты негізгі элементтен тұрады.
- Реттеу нүктесі: калибрленген мақсатты айналу жиілігі (мысалы, 60 Гц генераторлар үшін 1800 айн/мин)
- Қате сигналы: өлшенетін, сандық түрде анықталатын айырма, ол белсенді және үздіксіз есептеледі (1 секундта 50–100 рет)
- Атқарушы құрылғы: механикалық, гидравликалық немесе электрондық жүйелер, олар артық айналу жиілігі жағдайында командаларды орындайды және отын (газ) реттеуінің 70%-ға дейін төмендеуін қамтамасыз етеді.
Реттегіш құрылғысының толық циклы үш өзара байланысты компонентте бір уақытта жұмыс істейді. PID (Пропорционал-Интегралды-Дифференциалды) реттегіш жүйенің жауап уақытын және реттегіштің жалпы өнімділігін азайтады, сонымен қатар 0–100% жүк ауытқулары кезінде жалпы айналу жиілігінің ауытқуын 2%-дан кем деңгейде ұстайды.
Центробежтік жылдамдық реттегішінің механикасы: Күштер теңдігі арқылы жылдамдықты өлшеу
Айналмалы салмақтар: Әртүрлі айналу жиілігінде центробежтік күш пен серіппенің күші
Айналмалы салмақтар двигательдің айналу жиілігінің квадратына пропорционал центробежтік күш туғызады. Жоғары жылдамдықта бұл күш серіппенің жалпы күшін жеңеді. Нәтижесінде салмақтар тік бағытта қозғалады. Теңдік нүктесінде, яғни центробежтік күш серіппенің жалпы күшіне тең болған кезде, айналмалы салмақтардың тік орны белгіленген жылдамдыққа сәйкес келеді. Өнеркәсіптік реттегіштер үшін 3000 айн/мин кезінде центробежтік күш серіппенің жалпы күшінен 15–20% артық. Осы себепті пропорционал жауап қамтамасыз етіледі, яғни айналу жиілігінің секірісі пайда болған кезде жылдамдық реттеуіндегі күштер теңдігі принципіне негізделген коррекциялық әрекет 0,2 секундтан кем уақыт ішінде басталады.
Механикалық байланыстар мен газ табағы реттеуі: Қозғалысты отын модуляциясына аудару
Салмақтардың вертикаль қозғалысы тікелей муфтамен бірге газдың тетігін итереді. Бұл — қозғалыстың таза механикалық аудармасы, сол себепті дизель қозғалтқыштарында муфта 1 мм-ге ығысқанда отын ағыны 8–12% азаяды. Бұл жағдайда типтік рычагтық қатынас шамамен 4:1 немесе 6:1 құрайды. Бұл конструкцияның ең маңызды ерекшелігі — ол абсолютті түрде қауіпсіз және сыртқы қуат көзін қажет етпейді. Айналып тұрған құрылғының кинетикалық энергиясы жану процесін бақылау мен тұрақты айналу жиілігін сақтау үшін жеткілікті.
Жылдамдық реттегішінің артық жылдамдық жағдайларына реакциясын талдау
Жылдамдық реттегіші артық жылдамдық жағдайларына реакция береді, мұнда реттегіштің тежегіш әсері артық жылдамдық жағдайының жылдамдығымен байланысты.
Бұл жерде негізгі мақсат — баяулау деңгейін сақтау, өйткені қозғалтқыш реттегішпен жұмыс істеген кезде реттегішке көбірек жүктеме түскен салдарынан артық жылдамдыққа ұшырау мүмкін, сонымен қатар қолданыстағы жүктеме реттегіштің есептелген жүктемесінен асады.
Жылдамдық реттегіштерінің қазіргі шектеулері
Дәстүрлі механикалық жылдамдық реттегіштердің шектеулері — бұл механикалық реттегіштің дәлдігіне тән шектеулер, жүктеме өзгерісіне реттегіштің реакция жасауына кететін уақыт пен реттегіштің жүктеме өзгерісіне реакция жасай алу жылдамдығы. Механикалық реттегіштер айналмалы салмақтар және серіппелер жүйесін пайдаланады, бұл реттегішке маңызды мөлшерде механикалық инерция енгізеді, нәтижесінде реттегіш қажетті түзетуге реакция жасау уақыты шамамен (300–500 миллисекунд) аралығында болады. Бұл нәтиже реттегіштің жобалау критерийлерінен тыс (шамамен 1–3%) жүктеме өзгерістеріне реакция жасайтынын және жылдамдық реттегішінің максималды жылдамдығы шектеулі болатынын көрсетеді.
Электрондық реттегіштер микропроцессорлық басқарылатын реттегіш жүйесінің түзетулерін 50 миллисекунд ішінде қолдану арқылы реттегіш жүйесінің шектерін кеңейтеді. Бұл мақсатты жылдамдықтың ± 0,25% дәлдігін қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, жүктеменің жоғалуы кезіндегі жылдамдықты реттеу мүмкіндігі де қамтамасыз етіледі. Мұндай реттегіш жүйелері GPS және Ақылды Жылдамдық Көмегі (АЖК) сияқты технологияларды да қолданады — олар геожасырылған аймақтарда (мектеп аймақтары, жұмыс аймақтары) максималды жылдамдықты реттеуді жүргізушінің қатысуынсыз автоматты түрде орындайды. Телеметрия (әсіресе диагностикалық) алдын ала жөндеу үшін қолданылады, сонымен қатар жарияланған көптеген флоттың тиімділігін зерттеулерінде отын шығысын 4–7% қысқарту туралы хабарлар берілген.
Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)
Жылдамдық реттегіш дегеніміз не?
Жылдамдық реттегіш — бұл двигательдің жүктемесіне қарай газдың ашылу дәрежесін реттеп, двигательдің айналу жиілігін (RPM) тұрақты ұстайтын жүйе.
Центрден тепкіш жылдамдық реттегіш қалай жұмыс істейді?
Центріфугалдық жылдамдық реттегіште жылдамдықтың артуы тепе-теңдікте серіппелерге бекітілген салмақтардың айналуын тудырады. Бұл қозғалыс серіппенің керілуіне пропорционал болатын газ табағының реакциясын бастайды.
Механикалық жылдамдық реттегіштердің шектеулері қандай?
Көптеген механикалық жылдамдық реттегіштердің шектеулері олардың механикалық жүйелерінің инерциясы, төмен дәлдігі, баяу жауап беруі сияқты факторларға байланысты, барлығы электрондық жылдамдық реттегіштермен салыстырғанда.
Электрондық жылдамдық реттегіштер механикалық жүйелерді қалай жақсартады?
Электрондық жылдамдық реттегіштерде механикалық жүйелермен салыстырғанда жақсырақ жауап уақыты, жоғары дәлдік және икемділік байқалады. Сондай-ақ, бұл реттегіштер әртүрлі жағдайларда жылдамдықты одан да дәлірек бақылауға мүмкіндік береді.
