Tezlik cheklovchisi dvigatel tezligini qanday doimiy saqlaydi?

Asosiy shaklda teskari aloqa boshqaruv prinsipi

Yopiq konturli ishlash: cheklovchi qanday qilib real vaqtda teskari aloqaga asoslanib chiquvchi signalni o'zgartiradi

Regulyator — bu magnitli sensorlar yoki boshqa tachometr qurilmalari kabi yopiq konturli boshqaruv va nazorat tizimlaridan foydalangan holda dvigatel aylanish tezligini (RPM) doimiy saqlaydigan qurilma. Regulyator boshqaruv qurilmasi — bu tezlikning oldindan belgilangan maqsad qiymatidan qanchalik og‘ishi haqida, masalan, yuk ortib ketganda, nazorat qiladigan qurilma. Shu paytda boshqaruv qurilmasi to‘g‘rilash harakatini hisoblab chiqadi va gaz yoki yoqilg‘i boshqaruv qurilmalariga buyruq yuboradi. Masalan, yuk tufayli RPM 5% pasayadi va yoqilg‘i millisekundlar ichida darhol oshiriladi. Bu teskari aloqa sikli yopiq konturli tizimlarda boshqaruv muammosini hal qiladi va teskari aloqa signallari regulyator tezligiga ta’sir qiladigan qo‘shimcha hisobga olinmagan omillar — masalan, ishqalanish yoki harorat siljishi — uchun kompensatsiya qiladi. Teskari aloqa orqali tezlikni boshqarish generatorlar qo‘llaniladigan sohalarda juda muhimdir, chunki RPM ning faqat ±0,25% og‘ishi elektr energiyasining chastotasi o‘zgarishiga sabab bo‘ladi.

Biror bir tezlikni barqaror usulda boshqarish uchun tezlikni boshqaruvchi qurilmaning uchta asosiy elementi

Barqaror tezlikni boshqarish tizimini tashkil qiluvchi komponentlar quyidagi o'zaro bog'liq uchta asosiy elementdan iborat.

- Sozlash nuqtasi: kalibrlangan maqsad aylanish tezligi (masalan, 60 Gs generatorlari uchun 1800 ayl/min)

- Xatolik signali: miqdoriy o'lchanadigan farq, bu signal faol va doimiy ravishda (soniyada 50–100 marta) hisoblanadi

- Boshqaruv: bu mexanik, gidravlik yoki elektron tizim bo'lib, tezlikning ortiqcha oshishi sharoitida buyruqni bajarish va yoqilg'i (gaz) boshqaruvini sozlash vazifasini bajaradi (yoqilg'i boshqaruv tizimida 70% gacha kamaytirish mumkin).

Tezlikni boshqaruvchi qurilmaning to'liq ishlash tsikli uchta o'zaro bog'liq komponentda bir vaqtda amalga oshiriladi. PID (proporsional-integral-differensial) boshqaruvchi tizim tezlikni boshqaruvchi qurilmaning umumiy ishlash samaradorligini oshiradi va tizim javob berish vaqtni minimallashtiradi; shuningdek, yuklanishning 0 dan 100% gacha o'zgarishida tezlikning umumiy og'ishini 2% dan kam darajada saqlaydi.

Markazga intilish tezligini boshqaruvchi mexanizm: Kuchlar muvozanatidan foydalangan holda tezlikni o'lchash

Aylanuvchi og'irliklar: Turli aylana tezliklarida markazga intilish kuchi va prujina kuchi

Aylanuvchi og'irliklar dvigatelning aylana tezligi (RPM) kvadratiga proporsional bo'lgan markazga intilish kuchini hosil qiladi. Yuqori tezliklarda bu kuch prujina umumiy kuchini yengib chiqadi. Natijada og'irliklar vertikal ravishda siljidi. Markazga intilish kuchi prujina umumiy kuchiga teng bo'lgan muvozanat nuqtasida aylanuvchi og'irliklarning vertikal o'rni belgilangan tezlikka mos keladi. Sanoat boshqaruv qurilmalari uchun 3000 RPM da markazga intilish kuchi prujina umumiy kuchidan 15–20% ortiq. Shu sababli, kuchlar muvozanati tamoyiliga asoslanib, tezlikda sakrash sodir bo'lganda to'g'rilash harakati 0,2 soniyadan kamroq vaqtda boshlanadi — bu proporsional javobni ta'minlaydi.

Mexanik bog'lanishlar va gaz tormozi boshqaruvi: Harakatni yoqilg'iga boshqorishga aylantirish

Uchuvchi og'irliklarning vertikal harakati to'g'ridan-to'g'ri qo'rqituvchi qo'lka (tros) ni qoviq orqali bosib yuboradi. Bu - harakatning sof mexanik o'tkazilishi bo'lib, dizel dvigatellarda qoviqning har 1 mm siljishiga mos ravishda yoqilg'ining oqimi 8%-12% ga kamayadi. Bu holda tipik kuchlanish nisbati taxminan 4:1 dan 6:1 gacha bo'ladi. Ushbu konstruksiyaning eng muhim xususiyati shundaki, u mutlaqo xavfsizdir va tashqi quvvat manbaiga ehtiyoji yo'q. Aylanayotgan detallar guruhi kinetik energiyasi yonishni boshqarish va doimiy aylanish tezligini saqlash uchun yetarli.

Tezlikni boshqaruvchi qurilmaning ortiqcha tezlik sharoitlariga javobi

Tezlikni boshqaruvchi qurilma ortiqcha tezlik sharoitlariga javob beradi, bunda qurilmaning to'xtatish ta'siri ortiqcha tezlikning o'sish tezligiga bog'liq.

Bu yerda asosiy maqsad sekinlashish darajasini saqlashdir, chunki dvigatel tezlikni boshqaruvchi qurilma bilan ishlayotganda tezlikni boshqaruvchi qurilma yuklanishi oshganda ortiqcha tezlik sharoiti yuzaga kelishi mumkin va ilovaga dizayn qilingan tezlikni boshqaruvchi qurilma yuklanishidan yuqori yuk beriladi.

Tezlikni boshqaruvchi qurilmalarning hozirgi cheklovlari

An'anaviy mexanik tezlikni boshqaruvchi qurilmalarning cheklovlari — bu mexanik boshqaruvchi qurilmaning aniqlikda o'ziga xos cheklovlari, yuk o'zgarishiga javob berish uchun mexanik boshqaruvchi qurilmaning sarflaydigan vaqt hamda boshqaruvchi qurilmaning yuk o'zgarishiga javob berish tezligidir. Mexanik boshqaruvchi qurilmalar flyweight (aylanuvchi og'irlik) tizimlaridan va prujinali tizimlardan foydalanadi, bu esa boshqaruvchi qurilmasiga katta miqdordagi mexanik inersiya kiritadi; natijada boshqaruvchi qurilma kerakli to'g'rilashga javob berish vaqti taxminan (300–500 millisekund) oralig'ida bo'ladi. Bu natija shuni anglatadiki, boshqaruvchi qurilma loyiha me'yori bilan belgilangan (1–3%) dan ortiq yuk o'zgarishlariga javob beradi va tezlikni boshqaruvchi qurilmaning maksimal tezligi cheklangan bo'ladi.

Elektron tezlik cheklovchilari mikroprotsessor boshqariladigan tezlik cheklovchi tizimini 50 millisekund oralig'ida sozlash orqali tezlik cheklovchi tizimining chegaralarini kengaytiradi. Bu maqsad tezligining ± 0,25% aniqlikda nazorat qilish imkonini beradi. Shu bilan birga, yukni yo'qotish natijasida tezlik o'zgarishlarini ham nazorat qilish mumkin. Bunday tezlik cheklovchi tizimlari GPS va Aqlli Tezlik Yordami (ISA) kabi texnologiyalardan foydalanadi; bu texnologiyalar maksimal tezlikni avtomatik ravishda cheklash uchun geografik cheklangan hududlarda (maktab atrofi, qurilish maydonlari) ishlatiladi va haydovchining hech qanday harakati talab qilinmaydi. Shuningdek, bashorat qiluvchi texnik xizmat ko'rsatish uchun telemetriya (ayniqsa diagnostika) ham taqdim etiladi; aksariyat flot samaradorligi bo'yicha o'tkazilgan tadqiqotlarda yoqilg'iga 4–7% tejash ham kuzatilgan.

Tez-tez so'raladigan savollar (FAQ)

Tezlik cheklovchisi nima?

Tezlik cheklovchisi — bu dvigatel yukini hisobga olgan holda gaz trubkasining o'rnini boshqarib, dvigatelning aylanish tezligini (RPM) doimiy saqlaydigan tizim.

Markazga intilish kuchi asosidagi tezlik cheklovchisi qanday ishlaydi?

Markazdan qochma tezlik regulyatorida tezlikning oshishi muvozanatda aylanayotgan flyweightlarni (aylanma og'irliklarni) qo'zg'atadi. Bu, qo'zg'atilgan prujina g'altaklanish kuchiga proporsional ravishda gaz tormozini boshqarishni boshlaydi.

Mexanik tezlik regulyatorlarining cheklovlari nimalardan iborat?

Aksariyat mexanik tezlik regulyatorlarining cheklovlari mexanik tizimlarning inersiyasi, kamroq aniqlik va sekinroq javob berish qobiliyati bilan bog'liq bo'lib, bu barchasi elektron tezlik regulyatorlariga nisbatan.

Elektron tezlik regulyatorlari mexanik tizimlarga qanday yaxshilash kiritadi?

Elektron tezlik regulyatorlarida mexanik tizimlarga nisbatan yaxshiroq javob berish vaqti, yuqori aniqlik va moslashuvchanlik kuzatiladi. Shuningdek, bu regulyatorlar turli sharoitlarda tezlikni aniqroq boshqarish imkonini beradi.