SU369287A1 - УСТРОЙСТВО дл ОГРАНИЧЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНОЙ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области автоматизации двигателей.

Известны устройства дл  ограничени  предельной скорости вала двигател , содержащие датчик скорости, выход которого подключен к преобразователю, соединенному с обмоткой исполнительного механизма дозировани  подачи топлива.

Описываемое устройство отличаетс  тем, что преобразователь выполнен в виде электромагнитного реле, одна из обмоток которого св зана с выходом датчика, а друга , встречного действи , включена последовательно с обмоткой исполнительного механизма дл  его перемещени  в зависимости от выходного сигнала преобразовател .

В одном из вариантов исполнени  датчик выполнен в виде генератора, подключенного при помощи конденсатора к входу выпр мительного моста, выход которого соединен с преобразователем. В другом варианте датчик выполнен в виде источника напр жени , к которому подключены последовательно соединенные прерыватель и первична  обмотка трансформатора, вторична  обмотка которого при помощи выпр мител  соединена с усилителем питани  преобразовател .

Такое выполнение устройства позвол ет снизить отклонение скорости от заданной предельной величины во всем диапазоне нагрузок .

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема устройства дл  ограничени  предельной скорости; на фиг. 2 - вариант устройства, где в качестве датчика скорости использован прерыватель с приводом от контролируемого вала; на фиг. 3 - вариант устройства, выполненного с добавлением элемента принудительного изменени  выходной характеристики преобразовател ; на фиг. 4 - завпси1мости крут щего момента двигател  от числа оборотов вала при различных углах открыти  дроссельной заслонки.

К выходным клеммам генератора / через конденсатор 2 подсоед11н етс  выпр мительный мост 3. Клеммы выпр мленного напр л ени  моста 3  вл ютс  выходом датчика скорости , и к ним подключаетс  перва  (основна ) обмотка 4 преобразовател , выполненного в виде электромагнитного реле 5 с нормально замкнутыми контактами 6.

Обмотка обратной св зи 7 реле подключена одним концом к коллектору транзистора 8

усилител , а вторым концом - к обмотке 9 электромагнита 10 исполнительного механизма , т. е. обмотка 7 включена последовательно с обмоткой 9 электромагнита.

Контакты 6 реле подключены клеммой «плюс источника посто нного на пр жени  и базой транзистора 8, к которой также подсоединен резистор 11, вторым концом соединенный с клеммой «минус источника носто нного напр жени .

Эмиттер транзистора 8 соединен с клеммой «плюс через диод 12, а между коллектором транзистора и клеммой «минус подсоединен диод 13 защиты от перенапр жений.

Якорь 14 электромагнита 10 исполнительного механизма соединен с дроссельной заслонкой 15, расположенной в тракте подачи топлива. Электромагнит 10 дл  обеспечени  требуемой зависимости хода его  кор  от силы тока в обмотке имеет специальный наконечник  кор  16 и пружину переменной жесткости 17.

С целью исключени  автоколебаний  кор  электромагнит снабжен воздушным демпфером , состо щим из диафрагмы 18 и жиклера 19.

В варианте выполнени  описываемого устройства способ питани  основной обмотки 4 реле осуществлен иначе, что св зано с применением датчика скорости, который содержит прерыватель 20 с приводом от контролируемого вала, контакты которого включены последовательно с первичной обмоткой 21 трансформатора 22 и ограничительным резистором 23.

Вторична  обмотка 24 трансформатора через диоды 25 и 26 подключена между эмиттером и базой транзистора 27 усилител .

К коллектору транзистора 27 подключен один конец основной обмотки 4 реле, второй конец которой подключен к клемме «минус источника питани . Резистор 28 подключен между клеммой «плюс источника питани  и базой транзистора 27.

Реостат 29 изменени  выходной характеристики датчика подключен к клеммам переменного тока выпр мительного моста 3. Узел стабилизации напр жени , приведенного от генератора , состоит из двух стабилитронов 30 и 31, подключенных через ограничительный резистор 32 к выходным клеммам генератора.

Принцип действи  ограничител  основан на преобразовании сигналов переменной частоты датчика в измен ющийс  по величине ток, проход щий через обмотку исполнительного механизма.

В частности, дл  исполнительного механизма , выполненного в виде электромагнита след щего действи  изменение силы тока его в обмотке вызовет неремещение  кор  на величину , завис щую от силы тока. Это, в свою очередь, приводит к повороту дроссельной заслонки на угол, величина которого зависит от числа оборотов контролируемого вала.

За счет соответствующего выбора параметров схемы можно получить такую выходную характеристику преобразовател , что ток начнет поступать в обмотку исполпительпого механизма только по достижении контролируемым валом числа оборотов ПА., а при числе оборотов Пв ток возрастет до такого значепи .

при котором исполнительный механизм обеспечит полное закрытие дроссельной заслонки. В результате число оборотов контролируемого вала при изменении нагрузки двигател  5 во всем рабочем диапазоне будет мен тьс  в пределах от ИА ДО Пв. Этот диапазон можег быть сделан небольшим (г|,о 3-5% от заданного среднего значени  предельных чисел оборотов вала).

В устройстве с повышением числа оборотов вала возрастает частота тока генератора, в результате чего уменьшаетс  реактивное сопротивление конденсатора 2, что приводит к повышению напр жени  на обмотке 4 реле,

5 получающей питание от выпр мительного моста 3.

При определенной величине оборотов ампервитки обмотки 4 достигают такого значени , что нормально-замкнутые контакты 6

0 реле 5 начинают размыкатьс . В результате «плюс источника питани  отключаетс  от базы транзистора 8, трапзистор открываетс  и подключает обмотку исполиительного мехапизма к источнику питани , вследствие чего

5 через эту обмотку начинает проходить ток.

Одновременно проходит ток и через обмотку обратной св зи 7 реле, ампервитки которой действуют встречно с основной обмоткой 4 реле.

За счет действи  обмотки 7 общие ампервитки реле уменьшаютс , и когда сила тока в обмотке достигает заданной величины, то это приводит к замыканию контактов 6 и закрытию транзистора 8 с отключением обмотки 7

5 реле и обмотки исполнительного механизма от источника питани .

Это, в свою очередь, вызывает повышение общих ампервитков реле (так как прекращаетс  действие обмотки 7 реле), что приводит к повторному размыканию контактов 6 реле, и т. д.

В результате, начина  с определенного значени  чисел оборотов контролируемого вала п пл, контакты реле работают в режиме

5 вибрации с периодическим иодключением и отключением обмотки исполнительного механизма от источника питани .

Чем выше число оборотов контролируемого вала, тем большее напр жение подводитс  к

0 обмотке 4 реле, и соответственно возрастают ее ампервитки. Поэтому с повышением числа оборотов вала контакты реле будут оставатьс  разомкнутыми, а обмотка исполнительного механизма подключенной к источнику питани  до тех пор, пока сила тока, проход щего через обмотку 7, не достигнет соответствующего увеличенного значени .

Таким образом, чем выше число оборотов контролируемого вала, тем больший процент времени контакты 6 реле наход тс  в разомкнутом состо нии, и соответственно выше получаетс  среднее значение силы тока, проход щего через обмотку исполнительного механизма . В результате обеспечиваетс  необходимый закон изменени  силы тока в обмотке

исполнительного механизма от числа оборотов контролируемого вала.

Описываемый преобразователь работает как регул тор тока, т. е. каждому значению п соответствует определенна  сила выходного тока.

В св зи с этим выходна  характеристика преобразовател  мало зависит от напр жени  источника питани  и сопротивлени  обмотки исполнительного механизма, которые в реальных услови х эксплуатации ограничител  могут мен тьс  в достаточно широких пределах. Это свойство преобразовател   вл етс  важным его достоинством.

Устройство (см. фиг. 2) работает по такому принципу, как было описано выше, за исключением системы питани  основной обмотки 4 реле, обеспечивающей увеличение ее ампервитков с повышением числа оборотов контролируемого вала. В устройстве при вращении вала за счет периодического замыкани  и размыкани  контактов прерывател  20 через первичную обмотку 21 трансформатора проходит пульсирующий и измен ющийс  во времени ток.

В периоды времени, когда имеет место изменение силы тока в первичной обмотке трансформатора, во вторичной его обмотке 24 индуктируетс  электродвижуща  сила, котора  после выпр млени  с помощью дполов 25 и 26 подводитс  к участку эмиттер-база транзистора 27. При этом транзистор 27 открываетс  и подключает обмотку 4 реле к источнику питани . В периоды времени, когда через первичную обмотку трансформатора проходит ток посто нной силы или ток отсутствует , электродвижуща  сила в об:мотке 24 не индуктируетс , транзистор 27 закрыт и обмотка 4 реле отключена от источника питани .

Чем выще число оборотов контролируемого вала, тем короче промежутки времени, при которых сила тока в первичной обмотке трансформатора равна нулю. Соответственно меньший процент времени закрыт транзистор 27 и больше среднее значение силы тока, проход щего через обмотку 4 реле. Благодар  этому с повышением числа оборотов контролируемого вала возрастают ампеовитки обмотки 4 реле и, как следствие, увеличиваетс  сила тока в обмотке исполнительного механизма .

В устройстве (см. фиг. 3) узел стабилизации напр жени  применен дл  того, чтобы исключить вли ние нагрузки генератора и изменени  настройки его регул тора напр женп  иа выходную характеристику преобразовател .

При наличии этого узла стабилизации независимо от величины напр жени  генератора напр л ени  на стабилитронах 30 и 3 сохран етс  неизменным. Резистор 32 применен дл  ограничени  силы тока, проход щего через стабилитроны. Применение реостата 29, с помощью которого может регулироватьс  напр жение на обмотке 4 реле, позвол ет сушественно расширить область применени  описываемого ограничител , так как в этом случае представл етс  возможным принудительно измен ть величину ограничиваемой скорости .

При этом ограничитель в определенных услови х может быть использован дл  дистанционного управлени  скоростью, а также выполн ть функции всережимного регул тора.

Предмет изобретени 

Claims (3)

1.Устройство дл  ограничени  предельной скорости, например угловой, вала двигател , содержащее датчик скорости, выход которого подключен к преобразователю, соединенному

с обмоткой исполнительного механизма дозировани  подачи топлива, отличающеес , тем, что, с целью уменьшени  отклонени  скорости от заданной предельной величины во всем диапазоне нагрузок, преобразователь выполнен в виде электромагнитного реле, одна из обмоток которого св зана с выходом датчика, а друга , встречного действи , включена последовательно с обмоткой исполнительного механизма дл  его перемещени  в зависимости

от выходного сигнала преобразовател .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что датчик выполнен в виде генератора, подключенного при помощи конденсатора к входу выпр мительного моста, выход которого соединен с преобразователем.

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что датчик выполнен в виде источника напр жени , к которому подключены последовательно соединенные прерыватель и первична 

обмотка трансформатора, вторична  обмотка которого при помощи выпр мител  соединена с усилителем питани  преобразовател .

VuZ.i

+ О

К

исполиительно о мвканизма

-f-O

Pus.t