Автоматизация судовых дизельных энергетических установок, страница 4

На рис. 9.5 представлено наиболее распространенное измерительное устройство регуляторов скорости судовых дизелей. Измерение основано на зависимости центробежной силы грузов от частоты вращения. В таком регуляторе чувствительным элементом являются грузы 1, которые могут отклоняться относительно опор 2, жестко закрепленных на крестовине 3, вращающейся вместе с валом. Задающим элементом служит пружина 4 с постоянной или с переменной предварительной затяжкой. В первом случае получаются однорежимные регуляторы, они применяются главным образом в дизель-генераторах, во втором случае – всережимные регуляторы, у них требуемый скоростной режим задается изменением положения рычага управления 5. Функции элемента сравнения выполняет муфта 6. Она связана рычагом с регулирующим органом в регуляторах прямого действия и с золотником сервомотора в регуляторах непрямого действия. Регулирующим органом САР скорости является топливная аппаратура, которая осуществляет дозирование топлива и его подачу в цилиндры ДВС.

Рис. 9.5. Схема чувствительного элемента регулятора частоты вращения

В системах охлаждения и смазки чаще всего используются регуляторы температуры сильфонного типа. На рис. 9.6,а представлена схема одного такого регулятора. Его измерительное устройство включает в себя термобаллон 1, капиллярную трубку 2 и сильфон 3. Сообщающаяся система термобаллон – капилляр – сильфон герметична и частично заполнена легкоиспаряющейся жидкостью, ее температура кипения ниже регулируемой. Следовательно, во время работе в сильфоне создается давление насыщенных паров, под действием которого он деформируется и перемещает рычаг органа регулирования. Пружина 4 позволяет настраивать регулятор путем изменения ее предварительной затяжки. Иногда наполнителем терморегулятора служат жидкости с температурой кипения выше регулируемой и обладающие большим коэффициентом объемного расширения. В этом случае сильфон заполняется полностью, а его перемещение достигается за счет увеличения объема жидкости при повышении температуры. В качестве регулирующего органа САР температуры используются различные по конструкции клапаны, которые чаще всего реализуют способ перепуска охлаждающей жидкости. Приведенная на рис.9.6,а схема соответствует терморегуляторам дистанционного типа, у них измеритель температуры (термобаллон) помещается отдельно от сильфонной части. В регуляторах недистанционного типа измерительное устройство представлено только одним сильфоном, который располагается непосредственно в коробке регулирующего клапана, рис. 9.6,б. Такие терморегуляторы, называемые часто термостатами, отличаются конструктивной простотой и относятся к регуляторам прямого действия.

Рис. 9.6. Конструктивные схемы регуляторов температуры:                                                а – дистанционного типа; б – недистанционного типа

В регуляторах давления (рис. 9.7) измерительное устройство состоит из диафрагмы 1, пружины 2 и штока 3, связанного рычагом с регулирующим органом. Диафрагменная коробка непосредственно или через капилляр соединена с полостью, где измеряется давление. При изменении давления меняется прогиб диафрагмы и как следствие этому шток перемещается. Таким образом осуществляется процесс регулирования.

В САР судового оборудования все чаще и чаще применяются электрические регуляторы. В обычном понимании электрические системы регулирования мало отличаются от механических, рассмотренных выше. Те и другие имеют одни и те же функции, одинаковы и их структурные схемы. Различие сводится только к представлению входных и выходных координат, они у электрических регуляторов выражены электрическими сигналами. Чувствительным элементом электрического регулятора служит датчик, посредством которого измеряемый параметр преобразуется в электрическое напряжение или ток. Сигнал от датчика напрямую или усиленным воспринимается исполнительным устройством: электромагнитом либо электросервомотором. Однако главное преимущество этих регуляторов заключается в другом, а именно, их возможности работать с встроенными микропроцессорами. Такие регуляторы, называемые уже электронными, позволяют по заданной программе синтезировать выходной сигнал с учетом многих факторов. Для этого в измерительную схему САР включается несколько первичных датчиков, регистрирующих как основной регулируемый параметр, так и состояние объекта в целом.