RU3631U1 - Электрогидравлический стабилизатор частоты вращения вала генератора - Google Patents

Abstract

Электрогидравлический стабилизатор частоты вращения вала генератора, содержащий последовательно соединенные первичный двигатель, насос, гидромотор, дифференциал, генератор, причем вход насоса связан с вторым входом дифференциала, а последовательно соединенные усилитель-преобразователь и регулятор подключены к управляющему входу насоса, отличающийся тем, что в него введены измеритель частоты, подключенный входом к выходу генератора, сумматор, первым входом подсоединенный к выходу измерителя частоты, а выходом - к входу усилителя-преобразователя, и формирователь задающих импульсов, подключенный к второму входу сумматора.

Description

). ,

Г15В9/07

МЖ

ЭЖетРОГВДРДВЛМЕСКИЙ СТАБШШЗАТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАМ ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области систем автоматического регуяиршания и может быть использовано в системах стабилизации частоты вращения вала генератора автономной системы электропитания при отборе мощности непосредственно от первичного двигателя автономного объекта, имеющего широкий диапазон изменения частоты вращения вала отбора мощности. Так, например, у дизелей серийных самоходных транспортных машин частота вращения вала изменяется в два и более раз (от 800 до 2100 об/мин), у авиационных двигателей этот диапазш еще шире.

Известны системы, позволяющие производить стабилизацию частоты вращения с пшощью тахоРенератора, реализующего обратную связь по частоте вращенш вала нагрузки, в частности, генератора. Однако, осуществленш стабилизации частоты вращения вала генератора с погрешностью на уршне 1-2 при ншинальнсй частоте вращения до 8000 об/мин при использовании серийно выпускаемых тахогенераторов практически невозмсжю ю-за наличия высоких собственных поЕрешностей измерителей частоты вращенш, составляющих не менее 3-4 от номинальных значений.

На фиг.1 представлена функционально блок-схема электрогидравлического регулятора скорости (стабилизатора частоты вращения) pj j принятого за прототип, состоящая из последовательно соединенных первичного двигателя I, привода постоянной скорости 2, генератора 3, причем вход генератора 3 через последовательно соединенные тахометр 4, усилитель-преобразователь 5, регулятор 6 подключен ко второму входу привода постоянней скорости 2, При наиболее

распространенной дифференциальной схеме в состав привода постоянней скорости 2 вхсдят последовательно соединенные насос 7, гидромотор 8, дифференциал 9, причем вход насоса 7 соединяется со вторым входом дифференциала 9, выход которого является вшсодш привода постсннной скорости. Работа такого регулятора скорости осуществляется следующим образом. Эталонное напряжение , устанавливающее требуемую частоту вращения вала генератора, сравнивается с напряжением, снимаемым с тахометра 4, пршорциопальным фактической величине частоты вращения вала генератора. Разность напряжений (ошибка стабилизации) после усиления и преобразсванш поступает на вход, регулятора 6 с соответствущим знаком, обеспечивая увеличение или уменьшение частоты вращения вала генератора 3 до требуемой.

К существеннему недостатку данного типа стабилизаторов частоты вращения (СЧВ) следует отнести наличие в схеме специальной электрической машшы - тахометра (тахогенератора). При высоких требованиях к точности стабидЕзации частоты вращения вала нагрузки использование измерителей с невы:сокой точностью (тахшетры, тахогенератсвды типа ТШ-б, АДТ-50 и др. с собственной погрешностью на уровне 2-5 и выше) не позволяет ссвдать высокоточную систему. Применение тахогенераторов, их механическое подсоединенш к валу нагрузки требует также разработки и изготсвления прецизионных, дорогостоящих механических передач.

Указанного недостатка не имеет предлагаемый СЧВ, принцип дей ствия которого основан на измерении и стабилизации не частоты вращения вала генератора, а частоты вырабатываемого им напряжения выходной координаты генератора.

.

/

г/

в таком стабшизаторе процесс стабилизации осуществляется путем сравнения длительности подупериода сигнала напряжения, снимаемого с выхода генератора, с фикс ирсванным. импульс ом заданной длительности (частоты).

Предлагаемое изобретение направлено на повышение точности стабилизации частоты вращения вала нагрузки (генератора и соответственно, частагы генерируемого напряжения), в также повышение надежности за счет иcклйfчeния из состава СЧВ специального электромеханического прибора е тахогенератора, и механической передачи.

Сущность изобретения состоит в тш, что в СЧВ, содержащий последовательно соединенные перв1гчный двигатель, насос, гвдромотор, дифференциал, генератор, причем вход насоса соединен со вторым входом дифференциала, а последовательно соединенные усилительпреобразователь и регулятор подключены к управляющему входу насоса вводятся связанный входом с выходом генератора измеритель частоты генерируемого напряжения, сушатор, первым входом подсоединенный к выходу измерителя частоты, а выходом - ко входу усилителя-преобразователя и формирователь задающих импульсов, подключенный ко вторшу входу сумматора.

Предлагаемое техническое решение обладает новизной по сравнению с прототипом, соответствует критерию изобретательский уровень, т.к. предлагаемые в заявке отличительные прюнаки в указанной совокупности не обнаружены в других аналогичных решениях, используемых с указанной целью и является промышленно применимым.

Введение электронного измерителя частоты в совокупности с сумматором и формирователем задающих импульсов (задатчиком эталоннсй частоты) позволит обеспечить высокую точность стабилизатри выходного параметра генератора- частоты генерируемого напряжения

Уй

(не более 2% от ншшаяа). Указанное предложение может быть иопользовано как в специальных объектах, так и в системах oc&ienpoмышжнного назначения,

На фз2П.2 приведена блок-схема заявляемся о стабилшатора частоты вращения, который содержит последовательно соединенные первичный двигатель I, насос 2, гидромотор 3, ди ренциал 4, генератор 5, причем вход насоса 2 связан со вторым вхсдш дифференциала 4, выход генератора 5-через измеритель частоты 6 подключен к первому входу сумматора 7, ко второму входу которсого подсоединен формирователь задающих импульсов 8, а выход сумматора 7 связан со входом усилителя-преобразователя 9, выход которого через регулятор 10 подключен к управляющему входу насоса 2.

Насос 2, гццромотор 3, дифференциал 4 образуют, как видно на блок-схеме, силовой блок - привод постоянней скорости II.

Заявляемый СЧВ работает следующим образом. При поступлении на вход измерителя частоты 6 синусоидального напряжения с генератора 5 формируется прямоугольный импульс с периодом выходного напряжения генератора 5, который подается на первый вход сумматора 7, На второй вход сумматора поступает импульс заданной длительности с формирователи задающих импульсов 8. Длительность импульсов соответствует полупериоду задаваемой частоты вращенш вала генератора и соответственно выработанного напряжения.

1 зность импульсных сигнале®, выработанная на сушааторе 7, является управляющим сигналом и поступает на вход усилителя-преобразователя 9. Преобразованный сигнал управления поступает на регулятор 10, который, изменяя величину угла поворота регулирующего органа насоса 2, изменяет пршорцишально частоту вращения вала гидршотора 3, который через диффвренцшл 4 до тех пор

меняет свою частоту вращения:, пока подуперисд сигнала, сншаемого с генератора 5 не станет равным длзстельности задаваемого импульса, а частота вырабатываемого напряжения - заданной,

Таким образом, использаванив предложенного изобретения позволяет существенно повысить точность и обеспечить стабильность частоты вращения вала генератора и соответственно частоты вырабатываемого генератором напряжения на уровне Ъ-2% от номинальной величины, что подтверждено результатами моделирования и макетирования предлагаемой схемы стабшизатора частоты вращения.

РЕТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

I. Морозовски В.Т., Синдеев И.М., Еунов К.Д. Системы электроснабжения летательных аппаратов, М., Машиностроение, 1973 (разделы 1.4, 1.5, 3.3, рис.3.8)

qf/

Claims (1)

1. Электрогидравлический стабилизатор частоты вращения вала генератора, содержащий последовательно соединенные первичный двигатель, насос, гидромотор, дифференциал, генератор, причем вход насоса связан с вторым входом дифференциала, а последовательно соединенные усилитель-преобразователь и регулятор подключены к управляющему входу насоса, отличающийся тем, что в него введены измеритель частоты, подключенный входом к выходу генератора, сумматор, первым входом подсоединенный к выходу измерителя частоты, а выходом - к входу усилителя-преобразователя, и формирователь задающих импульсов, подключенный к второму входу сумматора.