ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ГД БЕЗ РЕГУЛЯТОРА
Регистром флота определяется совокупность показателей качества работы судовых дизелей как ГД, так дизель-генераторных агрегатов:
Для главных двигателей:
· неравномерность регулирования частоты вращения, определяемая в диапазоне изменения нагрузки на ГД в пределах от холостого хода до номинального момента как
(23.1)
где w XX - частота вращения холостого хода, w HOM - номинальная частота вращения, причем для однодвигательного агрегата должно быть d£ 12%, а для двухдвигательных агрегатов - d£ 3%;
· для ГД, входящего в систему дистанционного автоматического управления (ДАУ ГД) должно быть d <1,5%;
· статическая ошибка регулирования частоты вращения не более 2%;
· заброс частоты в переходном процессе не более 10%;
· время переходного процесса t ПП не выше 10 с;
· ограничения по частоте вращения в диапазоне 30...115%.
В дополнение к регуляторам частоты вращения ГД должны иметь отдельные предельные выключатели при частоте вращения выше номинальной на 20%.
Для дизель-генераторов:
· наклон регуляторной характеристики или неравномерность регулирования частоты не более 5%;
· статическая ошибка регулирования частоты вращения не более 1%;
· заброс частоты в переходном процессе не более 10%;
· время переходного процесса t ПП не выше 5 с;
· предельный выключатель на 115% номинальной частота вращения.
Рассмотрим возможности выполнения указанных показателей качества для ГД, не оборудованных автоматикой регулирования частоты вращения.
|
|
В соответствии с выражениями (22.6), (22.7) и структурной схемой ГД, приведённой на рис.22.2, передаточные функции по сигналам управления D h и возмущения Dl являются одинаковыми по типу и представляют собой апериодические звенья первого порядка. Переходные процессы для частоты Dw при изменении либо D h, либо Dl также будут подобны друг другу. Поэтому для анализа достаточно рассчитать переходный процесс Dw только, например, при изменении D h положения топливной рейки, т.е. при условиях D h ¹ 0 и Dl =0.
Из (22.6) при D h ¹ 0 и Dl =0 имеем
(23.2)
где подчеркнуто записями Dw (p) и D h(p) то, что они являются изображениями по Лапласу от величин Dw и D h.
При скачкообразном изменении D h, которому соответствует изображение по Лапласу вида D h(p) = D h / p (табл.2.1), изображение переходного процесса для Dw (p) будет следующим
(23.3)
Вид переходного процесса будет зависеть от значения постоянной времени ТД , которая определяется через фактор устойчивости F Д выражением
(23.4)
Переходный процесс при условии, что ТД ¹ 0 согласно (5.5) будет следующим
|
|
(23.5)
Если ТД=0, что соответствует бесконечно большому значению фактора устойчивости F Д = ¥, переходный процесс будет безинерционным
Dw =kh D h (23.6)
Если ТД= ¥, что соответствует условию F Д =0, то операторное уравнение ГД, полученное из (22.3) и передаточная функция будут иметь вид
(23.7)
Передаточная функция (23.7) соответствует интегрирующему звену и согласно (5.11) переходный процесс будет следующим
(23.8)
По выражениям (23.5), (23.6) и (23.8) построены на рис.23.1 графики переходных процессов, соответственно, 1, 2 и 3.
Видно, что при отрицательном и нулевом значениях фактора устойчивости F Д ГД неустойчив. При положительном значении F Д ГД устойчив, причём с уменьшением F Д время переходного процесса возрастает. Для ГД, применяемых на судах, время переходного процесса лежит в пределах 45...100 с, что намного превышает допустимое по Регистру. Неравномерность d частоты вращения и отклонение частоты вращения от заданной также намного превышают значения, определённые Регистром. Следовательно ГД без регулятора частоты вращения практически неработоспособен.
|
|
Исправить положение можно, если при отклонениях частоты вращения от заданной изменять подачу топлива, воздействуя на рейку топливного насоса.
В принципе при положительном и достаточно большом по величине значении фактора устойчивости F Д такое регулирование может выполняться вручную обслуживающим персоналом. Однако это утомительно для персонала, зависит от субъективных их способностей, что не гарантирует постоянного поддержания требуемых показателей качества регулирования. При отрицательном факторе устойчивости F Д, а также при быстро меняющихся процессах ручное регулирование вообще непригодно.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 337; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!