CS251461B1

CS251461B1 - Centrifugal controller with proportional electromagnet

Info

Publication number: CS251461B1
Application number: CS839234A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ochodnicky; Vladimir Barani; Milan Mancovic
Original assignee: Vladimir Ochodnicky; Vladimir Barani; Milan Mancovic
Priority date: 1983-12-09
Filing date: 1983-12-09
Publication date: 1987-07-16
Also published as: CS923483A1

Abstract

Zariadenie rieši odstředivý regulátor s proporcionálnym elektromagnetom, ktorý je určený pre reguláciu otáčok točivých strojov, hlavně pre vznětový motor. V mechanizme odstředivého regulátora sú silové účinky pósobiace na páku, spojenú s regulačným prvkom pre ovládanle otáčok točivého stroja a to v rovnovážnom, ustáleném režime i v přechodových režimoch, vyrovnávané v důsledku vzájomného silového posobenia mechanického rozťažníka a proporcionálneho elektromagnetu. Silové účinky vytvořené pomocou rozťažníka sú závislé na jeho konštrukčnom usporiadaní a hlavně na velkosti skutočných otáčok vstupného hriadela. Silové účinky vytvořené pomocou proporcionálneho elektromagnetu sú úměrné velkosti budiaceho elektrického prúdu prechádzajúceho jeho cievkou. Velkost budiaceho elektrického prúdu može určovat hodnotu požadovaných otáčok. Uplatněním závislosti budiaceho elektrického prúdu od skutočných otáčok vstupného hriadela sa dosiahne zlepšenie statických a dynamických vlastností odstředivého regulátora.The device solves a centrifugal regulator with a proportional electromagnet, which is intended for regulating the speed of rotating machines, mainly for diesel engines. In the centrifugal regulator mechanism, the force effects acting on the lever, connected to the control element for controlling the speed of the rotating machine, both in the equilibrium, steady state mode and in transient modes, are balanced as a result of the mutual force action of the mechanical expander and the proportional electromagnet. The force effects created by the expander depend on its structural arrangement and mainly on the magnitude of the actual speed of the input shaft. The force effects created by the proportional electromagnet are proportional to the magnitude of the excitation electric current passing through its coil. The magnitude of the excitation electric current can determine the value of the required speed. By applying the dependence of the excitation electric current on the actual speed of the input shaft, the static and dynamic properties of the centrifugal regulator are improved.

Description

Vynález rieši odstředivý regulátor s pro-porcionálnym elektromagnetom, ktorý je ur-čený pre reguláciu otáčok točivých strojov,hlavně pre vznětový motor. V súčasnej době sú známe rožne kon-strukčně usporiadania odstředivých regulá-torov pre rožne účely a pre rožne stroje,hlavně pre točivé stroje. Odstředivé regulá-tory sa používajú na reguláciu otáčok narožne předvolená žiadanú velkost, na jedi-ná žiadanú hodnotu, alebo sa v spojení sospínačom roznych konštrukčných usporia-daní používajú ako indikátory medznýchalebo předvolených hodnot otáčok. V kon-štrukciách odstředivých regulátorov sú tiežpoužívané rožne sposoby porovnávania si-lových účinkov alebo vzájomnej polohy me-chanických častí. Hlavný zdroj informáciío velkosti otáčok vstupného hriadela tvo-ří rozťažník. Změna silových účinkov vyvo-dených rotujácimi, kyvné v otočnom čapěuloženými závažiami na porovnávaciu páku,alebo změna polohy týchto závaží vočivzťažnej rovině je porovnávaná obvykle svytvořenou velkosťou žiadanej hodnoty si-lových účinkov alebo polohy. Výsledkem po-rovnávania je vhodná forma výstupnej akč-nej veličiny, například poloha páky, zapnu-tie elektrického spínača a podobné. V dostupných literárnych a patentovýchzdrojov nebol popísaný odstředivý regulátorso zabudovaným proporcionálnym elektro-magnetom. Proporcionálny elektromagnetje charakterizovaný tým, že ním vyvodzo-vaná sila je úměrná velkosti elektrickéhoprúdu predchádzajúceho jeho cievkou a vcelom alebo vo velkom rozsahu zdvihu jetáto sila prakticky nemenná.The present invention provides a centrifugal regulator with a proportional electromagnet which is designed to control the speed of rotating machines, especially for a diesel engine. Nowadays, the construction of centrifugal regulators for barbecue purposes and for barbecue machines, especially for rotary machines, is known. Centrifugal regulators are used to control the speed of the preselected desired size, to a single setpoint, or to be used as indicators of limit or preset speed values in conjunction with a different design arrangement switch. Barbecue methods are also used in the designs of centrifugal regulators to compare the strength effects or the relative positions of the mechanical parts. The main source of speed information for the input shaft is the extension. The variation in the rotational, swinging, rotationally pivotal weighted force effects of the rotating counterweight, or the change in the position of these weights in the equilibrium plane is compared with the usually generated magnitude of the desired force or position. The result of the comparison is a suitable form of the output actuating variable, for example the position of the lever, the switching on of the electrical switch and the like. In the available literature and patent sources, the centrifugal regulator has not been described with a built-in proportional electro magnet. The proportional electromagnet is characterized in that the force exerted by it is proportional to the magnitude of the electric current preceding its coil and virtually unchanged in the power or stroke range.

Uvedené nevýhody odstraňuje odstředivýregulátor s proporcionálnym elektromagne-tom.These disadvantages are eliminated by the centrifugal controller with proportional electromagnet.

Odstředivý regulátor s proporcionálnymelektromagnetom vychádza z tradičnýchkonštrukčných uspriadaní. Jeho hlavnú částtvoří rozťažník pevne spojený so vstupnýmhriadelom, který je vytvořený kyvné upev-něnými závažiami na ramenách rozťažníka.Závažia sú opatřené tlačnou plochou, ktoráje cez otočný bod v činnom spojení s pro-tilehlou plochou regulačnej objímky. Regu-lačně objímka je cez tlačné plochy v činnomspojení so závažiami rozťažníka na svojejjednej straně a cez styčná plochu na svo-jej druhej straně na páku, ktorá je na jed-nom svojom konci kyvné upevněná v otoč-nom bode pevne spojenom s telesom regu-látora. Na ramene páky je vytvořený otočnýbod, v ktorom je upevněný koniec tiahlamechanizmu žiadaných otáčok. Mechaniz-mus žiadaných otáčok so zabudovanou pru-žinou obsahuje zadávací člen žiadaných o-táčok.The centrifugal regulator with proportional electromagnet is based on traditional design arrangements. Its main part is formed by an expander fixedly connected to the input shaft, which is formed by swinging fixed weights on the extension arms. The weights are provided with a pressure surface which extends over the pivot point in operative connection with the adjacent surface of the control sleeve. Regulatingly, the sleeve is operatively connected to the expander weights on its one side and via a contact surface on its other side to a lever which is pivotally mounted at one end thereof at a pivot point firmly connected to the regulating body. operator. A swivel point is provided on the lever arm, in which the end of the pull mechanism is fixed. The desired speed mechanism with the embedded spring contains the input member of the desired turns.

Volný koniec páky je ukončený otočnýmbedom, v ktorom je upevněný jeden koniecpáky regulačnej tyče. Druhý koniec pákyregulačnej tyče je spojený s regulačnou tý-čou, ktorá je riadiacim členom dávkovača energie alebo paliva. Na vstupnom hriadelije umiestnený elektrický snímač otáčok. Je-ho výstupný signál je zavedený do adaptérasignálu, ktorý vytvára zodpovedajúci budia-ci prúd pre preporcionálny elektromagnet.The free end of the lever is terminated by a rotating arm, in which one end of the control rod is fixed. The other end of the lever-regulating rod is connected to a control rod which is a control member of the energy or fuel dispenser. An electric speed sensor is located on the input shaft. Its output signal is fed to the adapter signal, which generates the corresponding drive current for the proportional electromagnet.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že spákou je cez vytvořená tlačná plochu v čin-nom spojení proporcionálny elektromagnetprostredníctvom tlačnej tyčky. Dalej pod-statou je, že je z proporcionálneho elektro-magnetu z elektrického snímača skutočnýchotáčok vstupného hriadela a z adaptéra sig-nálu vytvořený podporný elektrický regulá-tor.The essence of the invention is that the electromagnetic pressure rod is proportional to the electromagnetic pressure through the formed pressing surface. Another essence is that a support electric regulator is formed from the proportional electro magnet from the actual encoder of the input shaft and from the signal adapter.

Cielom vynálezu je vyriešenie odstředivé-ho regulátora, ktorý umožní, keď je to po-třebné, vyradenie mechanizmu žiadaných o-táčok so zabudovanou pružinou a nahrade-nie jeho ovládacích účinkov v mechanizmeodstředivého regulátora pomocou propor-cionálneho elektromagnetu. Cielom vynále-zu je ďalej zlepšenie regulačných účinkovodstředivého regulátora a to pomocou pro-porcionálneho elektromagnetu, elektrické-ho snímača otáčok vstupného hriadela a a-daptéra signálu vo funkcii podporného elek-tronického regulátora.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a centrifugal regulator which, if necessary, enables the mechanism of the desired turn-off mechanism to be disabled and to replace its actuating effects in the mechanism of the centric controller by means of a proportional electromagnet. It is an object of the present invention to further improve the control effects of a centrifugal regulator by means of a proportional electromagnet, an electric shaft speed sensor, and an α-signal adapter as a support electronic controller.

Vynález charakterizujú znázorněné obráz-ky, kde obr. 1 zobrazuje usporiadanie odstře-divého regulátora so zabudovaným propor-clonálnym elektromagnetom, obr. 2 zobra-zuje silové posobenie na kyvné upevnenú pá-ku v odstredivom regulátore s mechanizmomžiadaných otáčok so zabudovanou pružinou,obr. 3 zobrazuje silové posobenie na pákupo zabudovaní proporcionálneho elektro-magnetu, obr. 4 zobrazuje závislost skutoč-ných otáčok vstupného hriadela odstredivé-regulovaného točivého stroja na velkostibudiaceho prúdu v cievke proporcionálnehoelektromagnetu, keď tento prl vyřadění me-chanizmu žiadaných otáčok s pružinou před-stavuje parameter určujúci žiadané otáčky aobr. 5 zobrazuje zlepšenie regulačných účin-kov odstředivého regulátora pomocou pod-porného elektronického regulátora zložené-ho z proporcionálneho elektromagnetu, e-lektrickébo snímača otáčok vstupného hria-dela a z adaptéra signálu.The invention is illustrated by the drawings, in which: Fig. 1 shows an arrangement of a centrifugal regulator with a built-in electromagnet, Fig. 2 shows a force displacement on a pendulum mounted lever in a centrifugal regulator with a mechanically controlled speed with a built-in spring; Fig. 3 shows the force displacement of a plurality of proportional electro magnets; defining the desired speed and FIG. 5 shows the improvement of the centrifugal regulator control effects by means of a support electronic regulator consisting of a proportional electromagnet, an electric or an input / output revolution sensor and a signal adapter.

Odstředivý regulátor podlá vynálezu po-zostáva z rozťažníka pevne spojeného sovstupným hriadelom 1 otáčajúcim sa v lo-žisku 18 upevnenom v telese regulátora, sktorým je pevne spojené rameno 2 rozťažní-ka. Na ramene 2 je v dvoch otočných bo-doch 01 upevněná dvojica závaží 3. TažiskoT závažia 3 nesúhlasí s otočným bodom 01.Dvojica závaží 3 je cez otočné body 02 atlačné plochy v činnom spojení s regulač-nou objímkou 4. Regulačně objímka 4 je včinnom spojení s pákou 5 cez styčnú plochuS rozťažníka. Páka 5 je v otočnom bode 03kyvné uložená.The centrifugal regulator according to the invention consists of a spacer rigidly connected by an outlet shaft 1 rotating in a bearing 18 fixed in the regulator body, the arm 2 of the distributor being fixedly connected thereto. A pair of weights 3 is attached to the arm 2 in two pivoting points 01. The weight of the weight 3 does not coincide with the pivot point 01. The pair of weights 3 is in operative connection with the regulating sleeve 4 via the pivot points 02 of the actuating surface. connection with lever 5 through the contact surface S of the spacer. The lever 5 is mounted in the pivot point 03k.

Otočný bod 03 je spojený pevne s telesom1S regulátora. Na ramene páky 5 je vytvoře-ný otočný bod 04, v ktorom je upevněný ko-The pivot point 03 is fixedly coupled to the regulator body 1S. A swivel point 04 is formed on the lever arm 5, in which the

Claims

2C1461 is a pull rod mechanism 8 of the desired speed NZ with a spring 7. A push surface 9 is formed on the arms 5, which is supported by a push rod 10 of a proportional electromagnet 11. A second, free end 5 is terminated by a pivot point 05 in which one end of the lever 12 of the regulating rod, which is the control member of the fuel dispenser 13 for the discharge channels 14. An electric sensor 17 of the actual rotational speed is located on the input shaft 1. Its output signal is fed to the signal adapter 18, which generates the corresponding magnitude of the electric current I into the coil of the proportional electromagnet 11. When the mechanism 8 required by the turns NZ is disengaged, the force F of the spring 7 exerted by the rod is canceled on lever 5 at pivot point 04 and replace with force force FM of proportional electromagnet 11 via push rod 10 onto pusher surface 9. The size of the FM is directly proportional to the magnitude of the electric current I. a regulating sleeve 4 which exerts a force FR through the contact surface 6 on the lever 5. The torque equilibrium of the FR and FM forces is equalized by the controlled rotating machine until the corresponding position B of fuel B is adjusted by the position X of the control rod. I shows the value of the desired speed NZ and the constant load Even the rotary machine will set the actual NS speed to the controller. With simultaneous action of the constant force FZ exerted by the spring 7 of the desired speed mechanism 8 and the force FM exerted by the proportional electromagnet 11, the effects of these forces on the lever 5 are identical. A support electronic controller is provided from the proportional electromagnet 11, the actual speed sensor NS of the input shaft 1 and the signal adapter 18, which improves the control effects of the centrifugal controller expressed in static control characteristics by a steeper load dependency P of a rotating machine from the real turns NS, that is, by increasing the angle β of the protrusion a ,. In order to increase the control effects of such a supported electronic controller, it is advantageous to introduce a signal corresponding to the desired speed NZ into the signal adapter 18 simultaneously. The invention can be applied to the adaptation of the current centrifugal constructor designs, which operate on the principle of equalizing the magnitude of the actual forces of the centrifugal regulator input shaft when the force exerted by the spreader is equal to that of the regulator. the necessary electrical signal. It is also possible to use the construction of new combinatorial regulators when the proportional solenoid fulfills the usual function of the normal operation of the rotating machine and the mechanical system takes over the function of the mechanical system in an emergency, limit state or failure of electrical circuits related to the generation of the electromagnet's excitation current. . OBJECT

1. A centrifugal regulator with a proportional electromagnet for a rotary machine, the main part of which is a spacer rigidly coupled to the input shaft, formed by swinging weight weights in the extension arms when the weights are actuated via a control sleeve with a lever that is swinging at one end fastened to the regulator body in a rotationally coupled manner, wherein a desired speed mechanism is incorporated therein with the incorporated spring, and at the other end, the invention is rotatably coupled to a fuel or energy dispenser regulating element, characterized in that with the lever (5), a proportional solenoid (via a pushbutton [10]) is operatively connected via the formed pressing surface (9).

2. A centrifugal regulator according to claim 1, wherein a support electronic controller is formed from the proportional electromagnet (11) from the actual speed sensor (17) of the input shaft (1) and from the signal adapter (18). 4 sheets of drawings