PL56231B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 5.X.1968 56231 KI. 42 k, 22/01 MKP G t3niaT CZY Urzedu Patentowego Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Józef Glowacki, mgr inz. Zbigniew Lukasiewicz, mgr inz. Stanislaw Przybylski Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Telekomunikacji, Warszawa (Polska) Analogowy elektromechaniczny symulator silnika wysoko¬ preznego Przedmiotem wynalazku jest analogowy elektro¬ mechaniczny symulator silnika wysokopreznego skladajacy sie z elektrycznego silnika pradu stale¬ go, sterowanego stalopfadowym wzmacniaczem magnetycznym pciprzez odpowiednio skojarzony z mechanizmami imitatora listwy paliwowej prze¬ twornik elektromechaniczny, przy czym silnik elektryczny jest statycznie obciazony pradnica i dynamicznie bezwladmikanii.Analogowy elektromechaniczny symulator silni¬ ka wysokopreznego wedlug wynalazku stosuje sie jako obiekt regulacji przy opracowywaniu no¬ wych konstrukcji regulatorów obrotów i mocy w ukladach automatycznej regulacji predkosci obro¬ towej i mocy silników wysokopreznych, jak rów¬ niez przy próbach kontrolnych, strojeniach i ba¬ daniach gotowych regulatorów, bez koniecznosci uzycia do badan rzeczywistych silników wysoko¬ preznych.Obecnie przy badaniach nowoopra-cowywanych, badz juz eksploatowanych regulatorów predkosci obrotowej uzywa sie rzeczywistych silników wy¬ sokopreznych, co jest wysoce nieekonomiczne i .niewygodne w pracy badawczej, zwazywszy, ze wszystkie pomiary nalezy przeprowadzac na urza¬ dzeniach o duzej mo'cy, rzedu kilkuset lub nawet kilku tysiecy koni mechanicznych.Istnieja równiez uklady modelowe silników wy¬ sokopreznych w postaci odpowiednio pomniejszo¬ nych silników wysokopreznych, których charak- 20 25 terystyki statyczne i wlasnosci dynamiczne sa odpowiednio zmodelowane i proporcjonalnie rów¬ nowazne charakterystykom duizych i najwiekszych silników. Jednak w tym przypadku badania rów¬ niez nalezy przeprowadzac w duzej grupie obslu¬ gujacej nie tylko stanowisko automatycznej regu¬ lacji, lecz takze silnik spalinowy i obciazenie sil¬ nika. Ponadto pomiary te musza byc (przeprowa¬ dzane w duzym pomieszczeniu, przy duzym nate¬ zeniu halasu i tez na stosunkowo duzej mocy rze¬ du kilkudziesieciu do kilkuset KM.Efektem takiego stanu rzeczy jest koniecznosc zatrudnienia duzego zespolu badawczego, ciezkie warunki pracy tego zespolu, dlugi czas badan ze wzgledu na mala sprawnosc zespolu badawczego, duze koszty badan.Nowosc analogowego elektromechanicznego sy¬ mulatora silnika wysokopreznego wg wynalazku polega na tym, ze zamiast wysokopreznego silnika duzfej mocy uzywa sie do badan ukladu automa¬ tycznej regulacji predkosci obrotowej silnika ana¬ logowego urzadzenia elektromechanicznego zwane¬ go inaczej symulatorem jako obiektu regulacji, prostego w obsludze i konstrukcji o charakte¬ rystykach statycznych i wlasnosciach dynamicz¬ nych równowaznych charakterystykom rzeczywi¬ stego silnika wysokopreznego.Badania ukladu automatycznej regulacji pred¬ kosci silnika z analogowym elekitromechanicznym symulatorem wedlug wynalazku, moze prowadzic 56 231jedna osoba w malym pomieszczeniu, na urzadze¬ niu o malej 'mocy, rzedu dziesiatków watów, przy czym poziom halasu jest bardzo niski w porówna¬ niu z poziomem halasu wytwarzanym przez silnik wysokoprezny.Analogowy elektromechaniczny symulator wed¬ lug wynalazku jest uwidoczniony na zalaczonym rysunku na którym fig. 1 .przedstawia jego schemat blokowy, fig. 2 — schemat ideowy stalopradowego wzmacniacza magnetycznego sterujacego silnik ¦t e^ktryczny symulatora, fig. 3 — schemat imita- V;**0?? J^C^y paliwowej, ' fig. 4 — charakterystyki statyczne rzeczywistego silnika wysokopreznego, ». Is'- fig. 5, — charakterystyki statyczne symulatora.Analogowy elektromechaniczny symulator silni¬ ka wysokopreznego sklada sie z obcowzbudnego silnika elektrycznego 4 pradu stalego, imitujacego czesc napedowa silnika wysokopreznego, sterowa¬ nego i zasilanego przez stalopradowy wzmacniacz magnetyczny 3, który z kolei jest sterowany elek¬ tromechanicznym przetwornikiem 2. Przetwornik 2 jest polaczony z imitatorem 1 listwy paliwowej rzeczywistego silnika wysokopreznego. Parametry elektryczne wzmacniacza magnetycznego 3 sa tak dobrane, ze liniowe przesuniecie wzdluzosiowe imitatora 1 listwy paliwowej, które odpowiada identycznemu przesunieciu listwy paliwowej rze¬ czywistej pompy — powoduje ustalenie takiego pradu sterujacego ist w przetworniku 2, ze moment obrotowy silnika 4 odpowiada momentowi obroto¬ wemu rzeczywistego silnika wysokopreznego.Zasada pracy symulatora polega na wykorzysta¬ niu jako zródla momentu obrotowego, imitujacego moment silnika wysokopreznego, obcowzbudnego elektrycznego silnika pradu stalego 4, którego cha¬ rakterystyki statyczne odpowiadaja charakterysty¬ kom przedstawionym na fig. 4, a wlasnosci dyna¬ miczne równowazne sa wlasnosciom wysokoprez¬ nego silnika spalinowego. W ceflu uzyskania na wale silnika elektrycznego 4, charakterystyk sta¬ tycznych podobnych do charakterystyk silnika wy¬ sokopreznego (fig. 4), silnik 4 jest zasilany przez stalopradowy wzmacniacz magnetyczny 3 (fig. 3), którego prad wyjsciowy Iw jest proporcjonalny do jego pradu sterujacego ist.Iw = Ci ist i nie zalezy od obrotów i napiecia zasilajacego symulator.Wlasciwe efekty tej zaleznosci uzyskano, stosu¬ jac na rdzenie wzmacniacza 3 material magnetycz¬ ny o prostokatnej petli histarezy. W silniku pradu , stalego moment obrotowy Ms jest proporcjonalny do pradu twornika Iw i strumienia magnetycznego stojana <£. Poniewaz dla silnika obcowzbudnego nalny do Iw, dlatego uwzgledniajac zaleznosc dla pradu wyjsciowego Iw — nie zalezy on od pred¬ kosci obrotowej.Ms = c2 ist Uzyskane charakterystyki silnika elektrycznego 4, przedstawione na fig. 5, równowazne sa charak- 231 4 terystykom spalinowego silnika wysokopreznego przedstawionym na fig. 4.Wzmacniacz magnetyczny 3 posiada dodatkowe uzwojenia sprzezenia zwrotnego, przy pomocy któ- 5 rego mozna zmieniac nachylenie charakterystyk zewnetrznych silnika elektrycznego 4.Sterowanie wzmacniacza magnetycznego 3 pra¬ dem sterujacym ist realizowane jest za pomoca przetwornika elektromechaniczneggo 2, w którym io identycznemu jak w rzeczywistej pompie wtrysko¬ wej przesunieciu X imitatora 1 listwy paliwowej odpowiadajacemiu danemu wtryskowi paliwa, od¬ powiada okreslony prad sterujacy ist 15 ist = c8 X a uwzgledniajac zaleznosc dla momentu obrotowe¬ go otrzymuje sie zaleznosc wielkosci momentu Ms obrotowego silnika 4 w funkcji przesuniecia imi¬ tatora listwy paliwowej. 20 Ms = c4 X Równanie to okresla statyczne charakterystyki calego symulatora. Imitator 1 listwy paliwowej stawia taki sam opór dynamiczny i statyczny czlonowi wykonawczemu regulatora jak listwa pa¬ liwowa rzeczywistego silnika wysokopreznego. W tym celu z trzpieniem la imitatora listwy paliwo¬ wej sprzegnieta jest bezwladna masa lc odpowia- 30 dajaca rzeczywistej oraz sprezyna Ib o takiej sa¬ mej charakterystyce jak w rzeczywistym silniku wysokopreznym. Bezwladna masa lc i sprezyna Ib sa wymienne i moga byc stosowane do róznych silników wysokopreznych. 35 Regulowane obciazenie statyczne symulatora tworzy sprzegnieta mechanicznie z silnikiem 4 pradnica elektryczna 6.Obciazenie dynamiczne symulatora tworzy wir¬ nik silnika elektrycznego 4 i wszystkie masy 40 wirujace sprzegniete z jego walem, tzn. twomik pradnicy elektrycznej 6 i bezwladniki 5, imituja¬ ce mase bezwladna silnika wysokopreznego i sprzegnietego z nim obciazenia. Bezwladniki 5 sa wymienne, co pozwala przy znanym momencie 45 obrotowym Ms silnika elektrycznego 4, znanym momencie obrotowym rzeczywistego silnika wyso¬ kopreznego Md, znanym zakresie zmian olbrotów symulatora Ans i rzeczywistego silnika wysoko¬ preznego /dnD, oraz znanej masie bezwladnej sil- 50 nika wysokopreznego Id, imitowac rózne silniki spalinowe, dobierajac bezwladnosc Is symulatora wedlug zaleznosci Ms ^nD Is = iD !_. Md Ans 55 gdzie zlnD = nDzn— nDmin; Ans = nszn— nsmin*, 60 ns zn symulatora odpowiada no zn silnika wysoko¬ preznego; nsmin symulatora odpowiada nDmin silnika wyso¬ kopreznego, dlatego czas przejscia obu ukladów od nmin (predkosci obrotowej jalowej) do nzn (pred- 65 kosci obrotowej znamionowej) bedzie takie sam.56 231 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe Analogowy elektromechaniczny symulator silni¬ ka wysokopreznego znamienny tym, ze stanowi go elektryczny obcowzlbudny silnik (4) pradu stalego, imitujacy czesc napedowa silnika wy¬ sokopreznego, sterowany i zasilany stalopra- dowyrn wzmacniaczem magnetycznym (3), który z kolei jest sterowany elektromechanicznym przetwornikiem (2), polaczonym z imitatorem (1) listwy paliwowej rzeczywistego silnika wy¬ sokopreznego, przy czyni parametry elektryczne wzmacniacza magnetycznego (3) sa tak dobra¬ ne, ze liniowe przesuniecie wzdluzosiowe imi- tatora listwy paliwowej, odpowiadajace iden¬ tycznemu, jak w rzeczywistej pompie, przesu- 10 15 nieciu listwy paliwowej powoduje ustalenie ta¬ kiego pradu sterujacego ist w przetworniku (2), ze moment obrotowy silnika (4) odpowiada mo¬ mentowi obrotowemu rzeczywistego silnika wy¬ sokopreznego. Analogowy elektromechaniczny symulator we¬ dlug zastrz. 1 znamienny tym, ze silnik (4) z jednej strony jest zaopatrzony w wymienne bezwladniki mechaniczne (5), które lacznie z wszystkimi masami wirujacymi symulatora two¬ rza jego obciazenie dynamiczne, a z drugiej strony jest on sprzegniety mechanicznie z prad¬ nica elektryczna (6) pradu stalego, która sta¬ nowi obciazenie statyczne symulatora, pozwa¬ lajac na regulowana zmiane tego obciazenia lub na zmiane dokonywana skokowo. X m 1 X » 2 iiat A 5 3 )n ' ' 4 \n l 6 Fig. 1 Fig. 2 x ^ : \ Fig. 3KI. 42 k, 22/01 56 231 MKP G 01 m i n Hzj, i ¦ Q8- 0.6 - 0.4 - 0.2 0 1 l L ^ J . 1 ,201 r r 1 »— 40/ ¦\ \ i ^ __j r 1 150/ J ^ r —i L ~1 |#tf r ¦\ ¦ \W/.X ^ mm. 0.2 0.4 0.6 Q8 M_ Fig. 4 1 0,8- Q6 0,4- 0,2- r\ 20/. i 1 40/ \ i 1 601. \ s 80/. I 100/. X \ 7^ /"^ 5 ZG „Ruch" W-wa, zam. 933-68 nakl. 380 egz. PL