Типи регуляторів суднових дизелів
Регулятори типу VG фірми «Вудвард» (США) широко поширені на дизелях транс-кравця флоту (переважно моделі UG і рідше РG). Каж-дая з моделей буває декількох варіантів, що розрізняються
працездатністю, способом завдання швидкісного режиму і залишкової нерівномірністю, а також пристроями для огра-ніченний навантаження, зупинки, захисту та ін.
Регулятори UG40TL застосовують на малооборотних дизелем. Марка регулятора розшифровується так: U - універсальний; G - регулятор; 40 - працездатність регулятора в фунто-футах (
55,0 Дж), ТL - обмеження навантаження. Регулятор UG-40ТL є авто-автономних всережимним непрямої дії з гідравлічним сервомотором і масляним насосом, вбудованим в загальний корпус. Вимірювач швидкості - механічний, відцентрового типу, при-водиться в рух від розподільного вала дизеля. Зворотні зв'язку (жорстка і ізодромного) можуть налаштовуватися. Робочий тиск масла 1,7 МПа, максимальна частота обертання коленча-того вала 1000 об / хв. Регулятор уніфікований, містить механізми: програмного обмеження подачі палива в функції завдання швидкісного режиму, а також тиску наддувочного повітря; обмеження завдання мінімального швидкісного режиму; Дистан-ційного зупинки через регулятор за допомогою соленоїда; осту-нова через вхідний вал регулятора (через механізм завдання швидкісного режиму).
Регулятор 1ВРН-400 (СРСР) (рис. 4.41) уніфікований-ний, непрямої дії високої працездатності (
40 Дж), повноцінно замінює регулятори UG-40 фірми «Вудвард», при-змінюється для суднових дизелів 6ЧН 40/46 (6РС2-5) (ці дизелі експлуатуються з 1981 р в складі двомашинні агрегатів ДРА 6800 / 145-2ВГОМ4 на морських судах).
Технічні харак-теристики: максимальна працездатність 58,8 Дж; номінальної-ва працездатність 39,2 Дж; номінальна частота обертання приводного вала 1000 об / хв; межі зміни частоти вра-щення 30-105%; межі зміни нахилу регуляторної характеристики 0-6%; масла, застосовувані в регуляторі, - МС20, МК22 (ГОСТ 21743-76) або SAE40 і SАЕ50. Регулятор гидромеханічеський з відцентровим вимірювачем швидкості, обо-нувати пружинно-гідравлічним демпфером. На регуля-торі розміщені покажчики навантаження, встановленої частоти вра-щення, рівня масла (рис. 4.42).
Регулятор типу PGA фірми «Вудвард» має гідравлічну зворотний зв'язок і пневматичну (індекс А) установку регульованої частоти обертання. Він встановлює частоту обертання дизеля шляхом зміни ступеня наповнення ТНВД. Регулятор типу PGA (рис. 4.43) складається з наступних основних елементів: масляного насоса, двох баків для масла під тиском і одного клапана для підтримки постійного давши-лення масла; механізму для вимірювання частоти обертання з рас-пределітельним золотником, керуючим потоком масла до ра-бочему циліндру і від нього; робочого циліндра - серводвігателя, який керує роботою ТНВД (робочий циліндр випускається простого дії - зі вбудований-ний поворотною пружиною, і подвійної дії - з діфферен-соціальним поршнем); системи об-зворотного зв'язку для стабілізації системи регулювання; пристрою для пневматичної пере-становки частоти обертання з метою полегшення дистанційно-ного регулювання частоти обертання.
Точна відповідність між частотою обертання і тиском керуючого повітря є важливою умовою для оди-наково розподілу навантаження між двома головного двигуна, робота-ющими на один гвинт. При відсутності тиску керуючого повітря частота обертання може бути змінена безпосередньо за допомогою вбудованої рукоятки.
Технічні характеристики регулятора PGA: работоспособ-ність 17 Дж (з обертовим вихідним валом); хід поршня регулятора 25,4 мм (при валі зі зворотно-поступальним дви-ням) і 30 ° (при обертовому вихідному валі); тиск керуючого повітря - 0,02 МПа (мінімальне) і 0,7 МПа (максимальне); частота обертання 250-1000 об / хв; соотноше-ня між максимальною і мінімальною частотами обертання 5. 1. У регуляторі використовується той же масло, що і для змащення головного двигуна (в'язкість масла повинна бути в межах 70-100 сСт при 20 ° С). Поглинається регулятором потужність складає 0,37 кВт з робочим тиском масла 0,7МПа. Маса регулятора 50-60 кг.
За допомогою установки додаткових пристроїв регулятор може виконувати вторинні функції: обмеження навантаження при пуску, обмеження навантаження по тиску наддувочного повітря і по частоті обертання валу дизеля (рис. 4.44), регулювання навантаження, тимчасовий допуск при перевантаженні, вимикання головного двигуна при відмові важливих пристроїв, вказівка навантаження і т. д.
В регуляторах типу PGA, в яких поршень перестановки частоти обертання коленча-того валу управляється гідравлічно, можна при-міняти вимикає електромагніт. Він дозволяє проводити ручне або автоматичне дистанційне виключення дизеля. Вимикає пристрій складається з магніту і безповоротного клапана, розташованого в гідравлічній частині пристрою для перестановки частоти обертання між розподільним золото-ником і циліндром перестановки частоти обертання.
Розподільчий золотник регулювання навантаження дизеля призначений для зміни кроку розвороту лопатей гвинта регульованого кроку в за-лежно від кожного заданого значення частоти обертання, т. Е. Підтримує постійне навантаження дизеля при кожному новому значенні частоти обертання. Для забезпечення паралельної роботи головного двигуна в регуляторах PGA застосовується пневматична система вирівнювання навантаження. На шток золотника чутливих-ного елемента кожного регулятора впливає пневматичний сервомотор. Нижня порожнина всіх сервомоторів знаходиться під однаковим тиском повітря, що виходить з датчика ведучого дизеля. У ведених дизелів верхні порожнини серво-моторів піддаються тиску повітря, що виходить з пнев-тичних датчиків цих дизелів. У ведучого дизеля обидві порожнини пневматичного сервомотора випробовують однаковий тиск, пропорційне тиску повітря на виході його з датчика. При нерівномірному розподілі навантажень на дизелі силові поршні регуляторів у ведених дизелів займуть різний поло-ження по відношенню до ведучого дизелю. Сервомотори ведених регуляторів будуть впливати на золотники чутливих елементів своїх регуляторів до тих пір, поки силові поршні регуляторів не займуть положення, однакове з положенням силового поршня ведучого дизеля.
Електронні регулятори знаходять все більш широке застосування на судах. Завдання електронного управ-ня - знизити токсичність і димність випускних газів, а також оптимізувати подачу палива на кожному режимі роботи, включаючи перехідні, і тим самим зменшити загальний витрата палива. Механічні регулятори вдосконалені до пре-справи і повинні бути згодом замінені електронними.
Електронним регулятором змінюють цикловую подачу і на-чало подачі палива. Основна перевага електронного управління - наявність пристрою, що запам'ятовує, в якому накопичується інформація по оптимізованим одно- або мно-гомерним програмами (полях характеристик), а також резуль-тати експериментальних досліджень взаємозв'язку витрат палива і токсичності газів на різних режимах роботи, теплонапряженности деталей і вузлів дизеля .
Структурна схема системи включає датчики, блок обробки сигналів датчиків, що запам'ятовують пристрої, мікропроцесор, підсилювачі і керівні органи. У запам'ятовуючих пристроях закладені дві програми: 1) характеристики початку подачі палива в функції частоти обертання валу і навантаження дизеля; 2) характеристики максимальної кількості палива, що впорскується в функції частоти обертання і атмосферного давши-лення.
Одним з перших універсальних регуляторів, встановлених на морському судні, був електронний регулятор типу 540-01 фірми «Дженерал Електрик». З його допомогою здійснюють всережимним регулювання параметрів. Вхідна напруга постійного струму від чутливих елементів датчиків змінюється в пре-справах 1-5 В, струм на виході - в діапазоні 10-50 мА при ве-личині опору (навантаження) 600 Ом. Виконавчі меха-нізми - кремнієві регульовані випрямлячі керують роботою електродвигунів регулюючих органів. У схемі авто-тичних регулятора передбачені коригувальні устрій-ства у вигляді жорсткої і гнучкої зворотних зв'язків.
Змінні опору регулятора дають можливість плавно змінювати ступінь нерівномірності регулювання, час ізодрома і величину впливу по інтегралу в залежності від необхідних динамічних і статичних якостей системи авто-тичних регулювання. У контурі регулювання частоти обертання коленча-того валу головного двигуна застосовується індукційний датчик импуль-сов, в контурі температури продувочного повітря - електро-литический хлорістолітіевий датчик температури точки роси і платиновий термометр опору, в контурі температури охолодження циліндрів дизель-генератора - платиновий термометр сопротів- лення.
Споживана потужність 14 Вт при напрузі 107-127 В і частоті 50-60 Гц. Зона пропорційності 2-500%, діапазон зміни вихідного сигналу 10-50 В при навантаженні (0-600 Ом) ± 10%, діапазон настройки ізодромною зворотного зв'язку 0,1-25; 0,04-10; 0,01-2,5 хв.
Регулятор розподілу навантаження ULOS (теплохід «Смоленськ») призначений для рівномірного розподілу навантаження між двома головного двигуна і вирівнювання годину-тоти обертання валу в зв'язку зі зміною навантаження. Вважається, що навантаження головного двигуна пропорційна положенню паливної рейки ТНВД. Її положення вимірюється паливними датчиками, пре-утворюють положення рейки ТНВД в електричні сигнали відповідного напруги F 1 і F 2. надходять в фільтри перетворювачі. Ці сигнали, що містять інформацію про пере-вивантаження головного двигуна, порівнюються в диференціальному пристрої, в ко-тором визначається їх різницю, і передаються на регулятор Р1. Параметри регулятора Р1 залежать від величини пропорциональ-ності (ділення потужності між дизелями), яку можна уста-новить в необхідному співвідношенні. Вихідний сигнал з регуляторної-тора йде через селекторний вимикач до системи FАМР-2-12. Вона посилає сигнал на відповідний регулятор «Вудвард». Цей метод регулювання відповідає принципу «подчиня ющий собі». Точність підтримки навантаження ± 1,0% від поло-ження паливної рейки.