Driftläge för hastighetsregulator

Hastighetsregulatorn är en automatisk regleringsanordning som används för att minska de icke-periodiska hastighetsfluktuationerna hos vissa maskiner. Den kan hålla maskinens hastighet vid ett konstant värde eller nära det inställda värdet. Till skillnad från elmotorer kan turbiner, ångturbiner, gasturbiner och förbränningsmotorer inte automatiskt anpassa sig till sina egna lastförändringar. Därför, när belastningen ändras, kommer enheterna som drivs av dem att förlora stabilitet. Sådana enheter måste vara utrustade med en hastighetsregulator så att de kan upprätta ett adaptivt förhållande mellan belastning och energiförsörjning när som helst när belastningen och andra förhållanden förändras, för att säkerställa enhetens normala drift. Hastighetsregulatorns teori och design är forskningsinnehållet i mekanisk dynamik. Det finns många typer av hastighetsregulatorer. Bland dem är den mest använda den mekaniska centrifugalhastighetsregulatorn. Hastighetsregulatorer med varvräknargeneratorer eller andra elektroniska enheter som sensorer har använts i stor utsträckning inom olika industrisektorer.
Hastighetsregulatorn måste uppfylla stabilitetsvillkoren:
① När enhetens hastighet avviker från det inställda värdet, kan varvtalsregulatorn göra en motsvarande svarsåtgärd, och samtidigt måste det finnas en konstant återställningskraft för att återställa hastighetsregulatorn till dess initiala tillstånd. Fjädern i centrifugalhastighetsregulatorn är den del som genererar återställningskraften. En sådan hastighetsregulator kallas en statiskt stabil hastighetsregulator. En statiskt stabil hastighetsregulator kan emellertid också uppleva dynamisk instabilitet under justeringsprocessen. När justeringsåtgärden är överdriven och omvänd justering sker, kommer den faktiska justeringsåtgärden att bilda en oscillationsprocess. En hastighetsregulator som snabbt kan dämpa svängningen kallas för en dynamiskt stabil hastighetsregulator, annars är det en dynamiskt instabil hastighetsregulator, som inte kan garantera maskinens normala funktion.
② Att lägga till dämpning i justeringssystemet är ett sätt att förbättra den dynamiska stabiliteten. Dämpningen i justeringssystemet, såsom friktionen i det kinematiska paret, gör att varvtalsregulatorn har en viss okänslighet, det vill säga när hastigheten på den styrda axeln avviker något från det inställda värdet, producerar varvtalsregulatorn inte motsvarande verkan. Okänsligheten hos en mekanisk hastighetsregulator är i allmänhet cirka 1 % av dess inställda värde. En hastighetsregulator med för hög känslighet kommer också att producera olämpliga justeringsåtgärder på grund av periodiska hastighetsfluktuationer under normal drift av enheten.
Hastighetsregulatorn används för att hålla dieselmotorns varvtal stabil. Under belastningsändringen av dieselmotorn kommer dess hastighet att ändras i enlighet med detta. När hastigheten minskar, om regulatorn inte är justerad, kommer dieselmotorn så småningom att stanna; när hastigheten ökar, om regulatorn inte fungerar, kommer dieselmotorn så småningom inte att kunna motstå den alltför stora centrifugalkraften och skadas. Regulatorns funktion är att hålla dieselmotorns varvtal stabil. Dessutom kan regulatorn även hålla dieselmotorns lägsta och högsta varvtal för att förhindra att motorn stannar vid låga varvtal och "springer iväg" vid höga varvtal, vilket orsakar mekanisk skada.