АВТОНОМНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА

Автономный регулятор частоты вращения дизель-генератора относится к двигателестроению, в частности к конструкции электронных регуляторов частоты вращения дизель-генераторов с пневмостартером.
Известна конструкция электронного регулятора (Mischke A., Heinrich R., Elektronishche Diesel - Regelung EDR fur Nutzfahrzeugmotoren // MTZ. - 1983. - 44. №10 - стр.378-380), содержащего электромагнит с пружиной, перемещающий рейку топливного насоса высокого давления, датчик частоты вращения двигателя, положения рейки топливного насоса и контроллер.
Недостатками такой конструкции являются:
- необходимость внешнего источника питания;
- наличие в механизме возвратной пружины якоря, снижающей быстродействие регулятора, увеличивающую потребляемую им мощность и ухудшающую точность слежения.
Известен электронный регулятор частоты вращения дизельного двигателя (патент №2363855, F02D 1/08 от 10.12.2007) - прототип, содержащий электромагнит с пружиной, перемещающий рейку топливного насоса высокого давления, датчики частоты вращения двигателя, положения рейки топливного насоса и контроллер. Электромагнит и его якорь выполнены из секций отдельных обмоток, управляемых сигналами независимо друг от друга контроллером при помощи датчиков.
Недостатками известного датчика являются:
- необходимость внешнего источника питания;
- сложность конструкции якоря, в состав которого входит многосекционная катушка.
Предлагаемый автономный регулятор частоты вращения дизель-генератора устраняет перечисленные выше недостатки.
Техническим результатом полезной модели является отсутствие необходимости во внешнем источнике питания, увеличение быстродействия, уменьшение потребляемой мощности, улучшение точности слежения, упрощение конструкции якоря.
Для достижения указанного технического результата в электронный регулятор частоты вращения дизель-генератора с пневмостартером, содержащий датчик частоты вращения двигателя, датчик положения рейки топливного насоса и контроллер, на который поступают сигналы с датчиков, добавлено полномостовое устройство управления током обмоток электромагнита, выполненное на МОП-транзисторах и вторичный источник питания, которые соединены таким образом, что вход вторичного источника питания подключен к выходным клеммам генератора дизель-генератора, а выход соединен со входами питания контроллера и полномостового устройства управления током обмоток электромагнита, управляющие выходы контроллера соединены с затворами МОП-транзисторов полномостового устройства управления током электромагнита, выходы полномостового устройства управления током обмоток электромагнита соединены с выводами обмоток электромагнита, а также электромагнит, якорь которого, выполнен на постоянных магнитах и соединен с рейкой топливного насоса высокого давления дизель-генератора.
На фиг. показана структурная схема автономного регулятора частоты вращения дизель генератора.
На фиг. показано:
1 - электромагнит;
2 - якорь электромагнита, выполненный на постоянных магнитах;
3 - полномостовое устройство управления током обмоток электромагнита, выполненное на МОП-транзисторах;
4 - датчик положения рейки топливного насоса высокого давления;
5 - пневмостартер;
6 - дизельный двигатель;
7 - топливный насос высокого давления;
8 - датчик частоты вращения;
9 - контроллер;
10 - вторичный источник питания;
11 - дизель-генератор;
12 - генератор.
Условиями, обеспечивающими технический результат, являются наличие в составе регулятора вторичного источника питания, полномостового устройства управления током обмоток и электромагнита, выполненного на постоянных магнитах, позволившими увеличить быстродействие, уменьшить потребляемую мощность и увеличить точность управления.
От стартового импульса пневмостартера (5) запускается дизельный двигатель (6) и начинает вращать вал генератора (12), тока которого достаточно для запуска автономного регулятора частоты вращения дизель-генератора. Выходное напряжение генератора (12) подается на вторичный источник питания (10), который питает контроллер (9) и полномостовое устройство управления током обмоток электромагнита (3). Контроллер (9) в соответствии с алгоритмами, заложенными в его программе, на основе информации поступающей с датчика частоты вращения (8) и датчика положения рейки топливного насоса высокого давления (4) с помощью полномостового устройства управления током обмоток электромагнита (3) управляет величиной и направлением тока в обмотках электромагнита (1), пропорционально которому формируется магнитное поле электромагнита (1), которое определяет величину и направление силы, приложенной к постоянным магнитам якоря (2), и определяет, в итоге, смещение рейки топливного насоса высокого давления (7), управляя тем самым подачей топлива в дизельный двигатель (6), и, следовательно, частотой его вращения.