Работа регулятора частоты вращения дизеля
10Д100 тепловоза ТЭ10М при различных режимах
Установившийся режим. Усилие пружины
измерителя уравновешивается центробежной силой вращающихся грузов.
Золотник 55 (Рис. 26) своим пояском Е перекрывает окно в
золотниковой втулке 56, закрывая доступ масла из аккумулятора к поршню
2. Поршень 2 находится в среднем положении под действием своих пружин,
давление масла под поршнем 3 сервомотора и в полостях А и Б одинаково.
Шток сервомотора находится в таком положении, при котором подача топлива
соответствует определенной нагрузке дизеля при заданной частоте
вращения.
Увеличение нагрузки. При увеличении нагрузки на дизель частота вращения
коленчатого вала уменьшается, грузы регулятора сходятся к оси вращения,
золотник 55 спускается, открывая доступ масла из аккумулятора 57 в
полость А. Поршень 2 под действием масла смещается в сторону
сервомотора, сжимая левую пружину и расслабляя правую. При этом поршень
2 вытесняет соответствующий объем масла под поршень 3 сервомотора,
перемещая его вверх и увеличивая подачу топлива в цилиндры дизеля. При
движении поршня 2 в направлении потока масла к сервомотору создается
промежуточное давление масла в полости А, которое больше давления масла
в полости Б на величину, пропорциональную смещению поршня 2. При
движении поршней 2 и 3 перепад давления масла на обеих сторонах поршня 2
передается в полости над пояском Д золотника и под ним с более высоким
давлением под пояском Д.
Давление на поясок Д снизу возрастает до тех пор, пока оно вместе с
силой от грузов не преодолеет усилие пружины измерителя и не поднимет
золотник 55 до перекрытия регулирующего окна в золотниковой втулке 56.
Как только регулирующее окно закроется, поршень 3 серводвигателя
остановится в положении увеличенной подачи топлива, необходимой для
работы дизеля при увеличенной нагрузке. Поршень 2 возвращается в среднее
положение под действием своих пружин, так как давление масла в полостях
А и Б выравнивается через иглу 1. Выравнивание давлений должно быть
приведено в соответствие со скоростью восстановления частоты вращения
вала.
Уменьшение нагрузки. При уменьшении нагрузки на
дизель частота вращения его вала увеличивается, грузы расходятся,
поднимая регулирующий золотник и открывая окно пояском Е. Окно соединяет
полость А со сливом, давая возможность поршню сервомотора под действием
пружины 5 опуститься и уменьшить подачу топлива в цилиндры дизеля. При
опускании поршня
3 поршень 2 под давлением масла смещается вправо, сжимая правую пружину
и расслабляя левую. При движении поршня 2 в направлении потока масла от
поршня 3 к золотнику создается промежуточное давление масла в полости Б,
которое больше давления масла в полости А на величину, пропорциональную
смещению поршня 2. При движении поршней 3 и 2 перепад давлений масла на
обеих сторонах поршня 2 передается в полости над пояском Д золотника и
под ним с более высоким по величине давлением над пояском Д. Давление на
компенсационный поясок сверху возрастает до тех пор, пока вместе с
действующей вниз силой пружины 51 не уравновесит силу грузов и не
опустит золотник 55 до перекрытия пояском Е окна во втулке золотника.
Как только окно закроется, поршень 3 серводвигателя остановится в
положении, соответствующем уменьшенной подаче топлива, необходимой для
работы дизеля при уменьшенной нагрузке. Поршень 2 возвращается в среднее
положение под действием своих пружин. При больших изменениях нагрузки
дизеля поршень
2 перемещается в крайнее положение, при этом полости А и Б, помимо иглы,
сообщаются между собой непосредственно, что улучшает переходные
процессы.
Работа регулятора при пуске дизеля. Пружина измерителя имеет
предварительную затяжку, соответствующую минимальной частоте вращения
холостого хода вала дизеля. Поэтому при неработающем дизеле грузы
регулятора сведены и золотник 55 находится в крайнем нижнем положении.
Поршень 3 сервомотора находится в крайнем положении, соответствующем
выключенной подаче топлива. При пусковой частоте вращения масло под
давлением масляного насоса 58 поступает в полость А, смещает поршень 2,
который вытесняет некоторый объем масла под поршень серводвигателя.
Поршень 3 преодолевает усилие пружины 5 и поднимается, перемещая рейки
топливных насосов в положение подачи топлива; дизель запускается, и
устанавливается минимальная частота вращения, соответствующая
предварительной затяжке пружины 51.
Система автоматического регулирования нагрузки. Нагрузка тяговых
электродвигателей, а следовательно, потребляемый ими ток изменяются в
зависимости от профиля пути и скорости движения тепловоза. При
постоянном напряжении тягового генератора это привело бы к изменению его
мощности и мощности дизеля. Для обеспечения постоянства мощности
генератора необходимо изменять его напряжение так, чтобы произведение
тока на напряжение оставалось постоянным. Такое изменение напряжения
достигается действием индуктивного датчика на возбуждение генератора,
при этом работа генератора поддерживается по характеристике, близкой к
характеристике постоянной мощности.