Режим работы регулятора скорости

Регулятор скорости — это автоматическое регулирующее устройство, используемое для уменьшения непериодических колебаний скорости некоторых машин. Он может поддерживать скорость машины на постоянном значении или близком к заданному значению. В отличие от электродвигателей, турбины, паровые турбины, газовые турбины и двигатели внутреннего сгорания не могут автоматически адаптироваться к собственным изменениям нагрузки. Поэтому при изменении нагрузки приводимые ими агрегаты теряют устойчивость. Такие агрегаты должны быть оснащены регулятором скорости, чтобы они могли устанавливать адаптивную связь между нагрузкой и подачей энергии в любое время по мере изменения нагрузки и других условий, чтобы обеспечить нормальную работу агрегата. Теория и конструкция регулятора скорости являются исследовательским содержанием механической динамики. Существует много типов регуляторов скорости. Среди них наиболее широко используется механический центробежный регулятор скорости. Регуляторы скорости с тахометрическими генераторами или другими электронными устройствами в качестве датчиков широко используются в различных отраслях промышленности.
Регулятор скорости должен соответствовать условиям устойчивости:
① Когда скорость агрегата отклоняется от установленного значения, регулятор скорости может выполнить соответствующее ответное действие, и в то же время должна быть постоянная восстанавливающая сила для восстановления регулятора скорости в исходное состояние. Пружина в центробежном регуляторе скорости является той частью, которая генерирует восстанавливающую силу. Такой регулятор скорости называется статически устойчивым регулятором скорости. Однако статически устойчивый регулятор скорости может также испытывать динамическую нестабильность в процессе регулировки. Когда действие регулировки чрезмерно и происходит обратная регулировка, фактическое действие регулировки сформирует процесс колебания. Регулятор скорости, который может быстро ослабить колебание, называется динамически устойчивым регулятором скорости, в противном случае это динамически неустойчивый регулятор скорости, который не может гарантировать нормальную работу машины.
② Добавление демпфирования в систему регулировки является способом улучшения динамической устойчивости. Демпфирование в системе регулировки, такое как трение в кинематической паре, делает регулятор скорости имеющим определенную нечувствительность, то есть, когда скорость управляемого вала немного отклоняется от установленного значения, регулятор скорости не производит соответствующее действие. Нечувствительность механического регулятора скорости обычно составляет около 1% от его установленного значения. Регулятор скорости со слишком высокой чувствительностью также будет производить ненадлежащие действия регулировки из-за периодических колебаний скорости во время нормальной работы устройства.
Регулятор скорости используется для поддержания стабильной скорости дизельного двигателя. При изменении нагрузки дизельного двигателя его скорость будет меняться соответственно. Когда скорость уменьшается, если регулятор не отрегулирован, дизельный двигатель в конечном итоге остановится; когда скорость увеличивается, если регулятор не работает, дизельный двигатель в конечном итоге не сможет выдерживать чрезмерную центробежную силу и будет поврежден. Функция регулятора заключается в поддержании стабильной скорости дизельного двигателя. Кроме того, регулятор также может поддерживать минимальную и максимальную скорость дизельного двигателя, чтобы предотвратить остановку двигателя на низких скоростях и «уход» на высоких скоростях, вызывая механические повреждения.