Скоростные характеристики АРЧ

К скоростным характеристикам АРЧ относятся внешние и частичные (ограничительные). Внешней характеристикой называется зависимость мощности ДВС N от частоты вращения вала n при подаче топлива, соответствующей номинальной мощности дизеля.

На рис. 3.1, а при частоте вращения n = n (т.е. при n = 100%) мощность дизеля N = 100%.

При уменьшении частоты вращения (но неизменной подаче топлива) мощность дизеля уменьшается. На рис. 3.1, а при работе дизеля на внешней характеристике 1 и уменьшении частоты вращения до минимально допустимого значения n = 25% n мощность дизеля N ≈ 45%.

Поскольку работа двигателя по внешней характеристике сопровождается дымным выпуском, высоким расходом топлива, высокой температурой выпускных газов и нарушением теплового равновесия двигателя, в эксплуатации работа на внешней предельной характеристике или даже на отдельных точках этой характеристики не допускается

Частичной характеристикой называется зависимость мощности ДВС N от частоты вращения вала n при подаче топлива, соответствующей меньшим номинальной значениям мощности дизеля.

Частичная характеристика лежит ниже внешней и определяет верхний предел поля допустимых наибольших мощностей при длительной работе двигателя и без дымления.

Обычно параметры внешних и частичных характеристик выражают в процентах (рис. 3.2, 3.3) или относительных единицах.

Поле возможных режимов работы ДВС совместно с ге­нератором электрической энергии (рис. 3.2) расположено в интерва­ле n'—n'' допустимого отклонения частоты вра-щения генератора от номинального значения (на рис. 3.2 заштриховано).

Рис.3.2. Характеристики ДВС,

Из рис. 3.2 видно, что при уменьшении электрической нагрузки до значения N₂ или N₃ двигатель должен перейти на частичные внешние характеристики 2 или 3, для чего надо уменьшить подачу топлива..

Для оценки работы двигателя с генератором обычно рассмат­ривают их совмещенные характеристики (рис. 3.3).

Если принять, что точка А пересечения внешней характеристики 1 ДВС и нагру­зочной характеристики 4 генератора представляет номинальный режим работы, a Δn – допустимое изменение частоты вращения, то очевидно, что даже незначительное уменьшение нагрузки гене­ратора (характеристика 3) повлечет за собой изменение частоты вращения, выходящее за намеченную границу (новый режим рабо­ты устанавливается в точке В).

Для обеспечения заданного диа­пазона частоты вращения нужно при новой нагрузке генератора перейти на новую частичную характеристику 2 двигателя, тогда новый режим работы установится в точке С.

Для перехода на частичную характеристику 2 при незначитель­ном уменьшении нагрузки и увеличении частоты вращения следует воздействовать на рейку топливных насосов в сторону уменьшения подачи, а при увеличении нагрузки на генератор и понижении ча­стоты вращения — в сторону увеличения подачи топлива.

Для этой цели на приводной двигатель, работающий совместно с генератором, устанавливают регулятор, который может поддерживать один скоростной режим в пределах допустимого изменения частоты враще­ния Δn.

Дизель-генератор и регулятор частоты вращения образуют замкнутую систему автоматического регулирования, которая обеспе­чивает автоматическое поддержание частоты вращения коленчатого вала двигателя с заданной степенью точности.

По классификационным признакам и назначению существуют различные типы регуляторов (табл. 3.1).

Классификация АРЧ

В настоящее время принята следующая классификация АРЧ (таблица 3.1.).