Режим роботи регулятора швидкості

Регулятор швидкості — це пристрій автоматичного регулювання, який використовується для зменшення неперіодичних коливань швидкості деяких машин. Він може підтримувати швидкість машини на постійному значенні або близькому до встановленого значення. На відміну від електродвигунів, турбіни, парові турбіни, газові турбіни та двигуни внутрішнього згоряння не можуть автоматично адаптуватися до власних змін навантаження. Тому при зміні навантаження агрегати, що ними приводяться, втрачатимуть стійкість. Такі агрегати повинні бути обладнані регулятором швидкості, щоб вони могли встановлювати адаптивне співвідношення між навантаженням і енергопостачанням у будь-який час, коли навантаження та інші умови змінюються, щоб забезпечити нормальну роботу блоку. Теорія та дизайн регулятора швидкості є змістом дослідження механічної динаміки. Існує багато типів регуляторів швидкості. Серед них найбільш поширеним є механічний відцентровий регулятор швидкості. Регулятори швидкості з генераторами тахометрів або іншими електронними пристроями в якості датчиків широко використовуються в різних галузях промисловості.
Регулятор швидкості повинен відповідати умовам стійкості:
① Коли швидкість агрегату відхиляється від встановленого значення, регулятор швидкості може виконати відповідну дію, і в той же час повинна бути постійна відновлююча сила, щоб повернути регулятор швидкості до початкового стану. Пружина в відцентровому регуляторі швидкості є частиною, яка створює відновну силу. Такий регулятор швидкості називається статично стабільним регулятором швидкості. Однак статично стабільний регулятор швидкості також може відчувати динамічну нестабільність під час процесу налаштування. Коли дія регулювання є надмірною і відбувається зворотне регулювання, фактична дія регулювання сформує процес коливань. Регулятор швидкості, який може швидко послабити коливання, називається динамічно стабільним регулятором швидкості, інакше це динамічно нестабільний регулятор швидкості, який не може гарантувати нормальну роботу машини.
② Додавання амортизації до системи регулювання є способом покращення динамічної стабільності. Демпфування в системі регулювання, таке як тертя в кінематичній парі, робить регулятор швидкості певною нечутливістю, тобто коли швидкість керованого вала незначно відхиляється від заданого значення, регулятор швидкості не виробляє відповідної дії. Нечутливість механічного регулятора швидкості зазвичай становить приблизно 1% від його встановленого значення. Регулятор швидкості із занадто високою чутливістю також спричиняє невідповідні дії регулювання через періодичні коливання швидкості під час нормальної роботи пристрою.
Регулятор швидкості використовується для підтримки стабільної швидкості дизельного двигуна. При зміні навантаження дизеля відповідно змінюватимуться його оберти. Коли швидкість зменшується, якщо регулятор не відрегульований, дизельний двигун зрештою зупиниться; коли швидкість збільшується, якщо регулятор не працює, дизельний двигун зрештою не зможе витримати надмірну відцентрову силу та буде пошкоджено. Функція регулятора полягає в тому, щоб підтримувати швидкість дизельного двигуна стабільною. Крім того, регулятор також може підтримувати мінімальну і максимальну частоту обертання дизельного двигуна, щоб запобігти глухненню двигуна на низьких обертах і «втікання» на високих, викликаючи механічні пошкодження.