РАСЧЁТ РЕГУЛЯТОРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГД
Регуляторная характеристика (РХ) определяется для установившихся режимов как зависимость изменения частоты вращения ГД от изменения нагрузки на валу ГД. Поэтому РХ нужно рассчитывать по уравнениям установившегося режима, которые получаются из системы дифференциальных уравнений (25.6) при р=0,
(26.1)
дополнив её выражением изменения момента на валу ГД. Например, при линеаризации винтовой характеристики M=MB( w , l ) получим
(26.2)
При расчёте РХ задание частоты вращения не должно изменяться, поэтому принимаем Dy =0.
Упруго присоединённый катаракт действует на топливную рейку и, следовательно, оказывает влияние на систему только в переходных режимах. Поэтому в расчётах РХ катаракт не должен учитываться, что достигается двумя способами. Так третье уравнение системы (26.1) описывает только катаракт, и его далее в расчетах не учитываем. Если принять жесткость с1 пружины катаракта равной нулю, то это будет эквивалентно тому, что катаракт отключен от рейки 3 (рис.24.1) регулятора частоты вращения и, следовательно, не учитывается в работе регулятора. Условие c1=0 эквивалентно условию ky=0 (см. обозначения к (24.9).
Отбросив в (26.1) третье уравнение, приняв Dy =0 и ky=0 и учтя (26.2) получим систему уравнений, которую будем использовать при расчёте РХ
(26.3)
Исключаем из (26.3) сначала D z
а затем исключаем Dl
|
|
|
(26.4)
Используем ранее вычисленные величины (при с1=0):
(26.5)
где для упрощения записи применено обозначение производных "точкой сверху" и опущен индекс 0 начальных условий у соответствующих переменных.
Преобразуем знаменатель выражения (26.4)
(26.6)
Подставляем (26.6) в (26.4), получаем выражение регуляторной характеристики
(26.7)
где учтено то, что всегда 
и 
.
По выражению (26.7) можно исследовать влияние параметров и характеристик всех элементов САУ на форму РХ. Исследуем влияние части параметров.
1. Влияние коэффициента передачи i рычага.
Так как коэффициент i входит в знаменатель выражения РХ (26.7), то при увеличении i изменение частоты Dw всегда уменьшается.
2. Влияние жесткости с2 пружины центробежного датчика скорости.
Если пока не учитывать влияния на Dw частоты вращения w или принять небольшие пределы изменения частоты w, то (рис.26.1):
· 
при жёсткой пружине (с2 велико) фактор устойчивости F Ц датчика больше нуля и дробь перед D M в выражении (26.7) всегда отрицательная и, следовательно при увеличении момента M нагрузки частота вращения будет падать (линия 1);
· при мягкой пружине (с2 мало) фактор устойчивости F Ц датчика меньше нуля и если F Ц мало по абсолютной величине, то дробь перед D M в выражении (26.7) положительная и, следовательно при увеличении момента M нагрузки частота вращения будет расти (линия 3); очевидно, что такая форма РХ неприемлема в практике;
|
|
|
· при оптимальной жесткости пружины, когда 
, частота вращения w практически не зависит от момента нагрузки М (линия 2).
3. Влияние частоты вращения w .
В САУ ГД обычно применяют датчик скорости с жёсткой пружиной. Это объясняется тем, что при мягкой пружине при прочих равных условиях выше вероятность потери устойчивости системы. Поэтому во всём рабочем диапазоне частот от холостого хода w xx до максимально допустимой 1,15 w ном фактор устойчивости 
положителен.
В соответствии с (26.7) при увеличении w числитель уменьшается. В знаменателе находится сумма двух членов. Первый член 
при увеличении w уменьшается. Второй член 
при увеличении w увеличивается. При параметрах ГД и элементов регулятора в существующих САУ ГД значение знаменателя в целом возрастает при увеличении частоты w. Следовательно, с увеличением частоты w значение дроби, стоящей перед D M в выражении (26.7), по абсолютной величине уменьшается, т.е. с увеличением частоты вращения w чувствительность её к изменению момента нагрузки падает. График 1 для этого случая имеет характерный изгиб.
|
|
|
Выводы по расчётам регуляторной характеристики:
Уменьшить изменение Dw частоты вращения при изменении нагрузки ГД или уменьшить неравномерность d РХ можно путём оптимального уменьшения жесткости пружины центробежного датчика скорости и увеличением коэффициента передачи рычага регулятора.
АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ САУ ГД
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 336; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!